第2章 食品的腐败变质及其控制

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化学因素 §1.2.2 化学因素
酶的作用 多种酶促反应 非酶褐变 美拉德反应、焦糖化反应、 美拉德反应、焦糖化反应、抗坏血酸氧化 引起的褐变 氧化作用 脂肪、色素、 脂肪、色素、维生素等的氧化 其他作用 淀粉的老化、果蔬的呼吸作用、 淀粉的老化、果蔬的呼吸作用、与包装容 器反应发生的褐变、 器反应发生的褐变、 ……
第2章 章 食品的腐败变质及其控制
第2章 食品的腐败变质及其控制 章 §1 引起食品腐败变质的主要因素 及其控制 §2 食品保藏的基本原理 §3 栅栏技术 §4 食品保存期限和食品标签
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§1 引起食品腐败变质的主要 因素及其控制
§1.1 食品的腐败变质现象
民以食为天，食品是人类生存的物质基础，它提 民以食为天，食品是人类生存的物质基础， 供给人类所需要的各种营养和能量。 供给人类所需要的各种营养和能量。人们每天必 须摄入一定数量的食品用以维持生命和身体健康。 须摄入一定数量的食品用以维持生命和身体健康。 食品易受到外来的和内在的因素作用而发生变质 腐败， 腐败，每年由于食品的腐败变质引起的浪费是十 分惊人的。 分惊人的。
影响淀粉老化的因素
水分、温度、 值 淀粉分子形态、 水分、温度、pH值、淀粉分子形态、糊化条件和共 存物质。 存物质。
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b.呼吸作用 呼吸作用
呼吸作用是在酶的参与下进行的一种缓慢的氧化过程， 呼吸作用是在酶的参与下进行的一种缓慢的氧化过程， 使食品中复杂的有机物质被分解成简单的有机物质， 使食品中复杂的有机物质被分解成简单的有机物质， 并放出热量。 并放出热量。 有氧呼吸
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§1.2.3 物理因素 物理因素
物理因素是促进微生物生长繁殖、 物理因素是促进微生物生长繁殖、诱发或加快 食品发生化学反应而引起变质的外在原因。 食品发生化学反应而引起变质的外在原因。 主要因素有： 主要因素有： （1）温度 ） （2）水分 ） （3）光 ） （4）氧气 ） （5）机械损伤 ）
含酸量高的食品使罐壁的锡溶出； 含酸量高的食品使罐壁的锡溶出； 花青素与金属罐壁的锡、铁反应，产生褐变； 花青素与金属罐壁的锡、铁反应，产生褐变； 含硫蛋白质与锡、铁反应发生产生紫黑色、 含硫蛋白质与锡、铁反应发生产生紫黑色、黑 色物质； 色物质； 单宁类物质与铁反应发生褐变； 单宁类物质与铁反应发生褐变； ……
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a.细菌 细菌
多数情况下，细菌是引起食品腐败变质的主要原因； 多数情况下，细菌是引起食品腐败变质的主要原因； 细菌造成的变质一般表现为食品的腐败， 细菌造成的变质一般表现为食品的腐败，主要是细菌 腐败 将食品中的蛋白质和氨基酸等含氮有机物分解为低分 子化合物，使食品带有恶臭或异味，并产生毒性。 子化合物，使食品带有恶臭或异味，并产生毒性。 多发生在富含蛋白质的食品中，如动物性食品、 多发生在富含蛋白质的食品中，如动物性食品、豆制 蛋白质的食品中 品等。 品等。
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（1）温度 ）
微生物的生长、酶促反应、 微生物的生长、酶促反应、化学反应等无不受到温度的 制约。 制约。 根据范特霍夫（ 根据范特霍夫（Van’t Hoff）规则，温度与食品成分的 ）规则， 热破坏反应速率以及微生物生长速率的关系均可以用温 热破坏反应速率以及微生物生长速率的关系均可以用温 度系数Q 表示： 度系数 10表示：
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二、害虫和啮齿动物
危害性 增加食品的贮藏损耗，污染食品， 增加食品的贮藏损耗，污染食品，甚至传染 疾病。 疾病。 害虫： 害虫： 种类繁多，分布广，躯体小，体色暗，繁殖 种类繁多，分布广，躯体小，体色暗， 适应性强。 快，适应性强。 主要有甲虫类、蛾类、蟑螂类、螨类。 主要有甲虫类、蛾类、蟑螂类、螨类。 啮齿动物： 啮齿动物： 对食品危害最大的啮齿动物是老鼠。 对食品危害最大的啮齿动物是老鼠。
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§1.2 食品腐败变质的主要原因
生物学因素
氧化
微生物 光照
化学因素
啮齿动物 食品污染、 兽药残留、滥用添加剂和包装材料等。 环境污染、农/兽药残留、滥用添加剂和包装材料等。
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§1.2.1 生物学因素
一、微生物 微生物广泛分布于自然界， 微生物广泛分布于自然界，食品中不可避免的 会受到一定类型和数量的微生物的污染， 会受到一定类型和数量的微生物的污染，造成 食品的腐败与变质。而且，由微生物污染所引 食品的腐败与变质。而且， 起的食品腐败变质是最为重要和普遍的。 起的食品腐败变质是最为重要和普遍的。 引起食品腐败变质的微生物主要是细菌、 引起食品腐败变质的微生物主要是细菌、酵母 细菌 菌、霉菌。 霉菌。
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食品的腐败变质： 食品的腐败变质：是指食品受到各种内外因素的 影响，造成其原有化学性质或物理性质发生变化， 影响，造成其原有化学性质或物理性质发生变化， 降低或失去其营养价值和商品价值的过程。 降低或失去其营养价值和商品价值的过程。
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按照变质可能性将原料分类： 按照变质可能性将原料分类：
极易腐败原料（ 天 周 极易腐败原料（1天~2周） 肉类和大多数水果和部分蔬菜； 肉类和大多数水果和部分蔬菜； 中等腐败性原料（ 周 月 中等腐败性原料（2周~2月） 柑橘、苹果和大多数块根类蔬菜； 柑橘、苹果和大多数块根类蔬菜； 稳定的原料（ 稳定的原料（2~8月） 月 粮食谷物、种子和无生命的原料如糖、 粮食谷物、种子和无生命的原料如糖、 淀粉和盐等。 淀粉和盐等。
酶促褐变发生的必要条件：
适当的酚类底物、多酚氧化酶 适当的酚类底物、多酚氧化酶(PPO)和氧。 酚类底物 和
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二、非酶褐变 定义
在食品贮藏与加工过程中， 在食品贮藏与加工过程中，常发生与酶无关 的褐变作用，称为非酶褐变 非酶褐变。 的褐变作用，称为非酶褐变。
非酶褐变的机制
基本上已知有三种类型的机制在起作用： 基本上已知有三种类型的机制在起作用：
油脂酸败的影响因素
温度、光照、氧气分压、水分、金属离子、脂氧合酶等。 温度、光照、氧气分压、水分、金属离子、脂氧合酶等。
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四、其他作用 a. 淀粉的老化
淀粉老化的机理
在淀粉粒中，淀粉分子彼此排列得非常紧密， 在淀粉粒中，淀粉分子彼此排列得非常紧密，即β淀粉； 淀粉； 淀粉粒与水共同加热——糊化，称为α-淀粉； 糊化，称为α 淀粉； 淀粉粒与水共同加热 糊化 化的淀粉部分恢复为β 在30℃以下温度时，α-化的淀粉部分恢复为β-淀 ℃以下温度时 即产生了淀粉的老化。 粉，即产生了淀粉的老化。
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酶促褐变
定义
需要和氧接触，由酶催化的非常迅速的变色反应。 需要和氧接触，由酶催化的非常迅速的变色反应。
酶促褐变的机制
酶促褐变是在有氧条件下，由于多酚氧化酶 酶促褐变是在有氧条件下，由于多酚氧化酶(PPO)的 的 作用，酚类底物氧化为醌， 作用，酚类底物氧化为醌，醌很快聚合成为褐色素而 引起组织褐变。PPO是发生酶促褐变的主要酶，存在 引起组织褐变。 是发生酶促褐变的主要酶， 是发生酶促褐变的主要酶 于大多数果蔬中。 于大多数果蔬中。
• 消耗营养物质 • 产生呼吸热 → 温度↑ → 呼吸作用↑→加速衰老 温度↑ 呼吸作用↑
无氧呼吸
• 消耗营养物质→产生有害物质→机体中毒→加速劣变 消耗营养物质→产生有害物质→机体中毒→
影响呼吸作用的因素 温度、湿度、气体成分、机械损伤等。 温度、湿度、气体成分、机械损伤等。
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c.与包装容器发生的化学反应 与包装容器发生的化学反应
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食品表面的微生物 食品内部的酶 空气中的氧 ……
感官品质的下降 营养价值的损失 安全性的降低 腐败、 腐败、不能食用
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举例——食品在保藏过程中的变质 食品在保藏过程中的变质 举例
蛋白质的分解 导致鱼、 导致鱼、肉、蛋类食品的腐败变质； 蛋类食品的腐败变质； 脂肪的氧化 导致坚果的“走油” 咸鱼、冻肉“哈喇” 导致坚果的“走油”、咸鱼、冻肉“哈喇” 味； 淀粉的老化 导致面包、糕点的“回生”； 导致面包、糕点的“回生” 果蔬的呼吸、蒸发、 果蔬的呼吸、蒸发、后熟 导致过熟、萎蔫、组织软化、品质下降； 导致过熟、萎蔫、组织软化、品质下降； ……
非酶褐变对食品的影响 颜色变化；营养物质损失：氨基酸、 颜色变化；营养物质损失：氨基酸、还原糖 和抗坏血酸。 和抗坏血酸。
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三、氧化作用
脂肪的酸败
游离脂肪酸被氧化，生成过氧化物， 游离脂肪酸被氧化，生成过氧化物，过氧化物继续分解 氧化 产生有刺激的“哈喇” 产生有刺激的“哈喇”味； 油脂在酶的作用下分解为甘油和脂肪酸，游离脂肪酸进 油脂在酶的作用下分解为甘油和脂肪酸， 分解为甘油和脂肪酸 一步氧化，甘油也被氧化产生异味物质。 一步氧化，甘油也被氧化产生异味物质。
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b.酵母菌 酵母菌
在含碳水化合物较多的食品中容易生长； 在含碳水化合物较多的食品中容易生长； 碳水化合物较多的食品中容易生长 在富含蛋白质的食品中一般不生长； 在富含蛋白质的食品中一般不生长； 容易受酵母菌作用而变质的食品有蜂蜜、果酱、果冻等。 容易受酵母菌作用而变质的食品有蜂蜜、果酱、果冻等。
• 羰氨反应褐变作用 • 焦糖化褐变作用 • 抗坏血酸氧化褐变作用
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羰氨反应褐变作用(美拉德反应 羰氨反应褐变作用 美拉德反应) 美拉德反应 羰氨反应是食品中的氨基与羰基经缩合、 羰氨反应是食品中的氨基与羰基经缩合、聚合生成 黑色素(也叫类黑精 和某些风味物质的反应。 也叫类黑精)和某些风味物质的反应 黑色素 也叫类黑精 和某些风味物质的反应。 影响羰氨反应的因子 温度 基质的浓度和水分 pH值 值 氧、光线、铁铜等金属离子 光线、 褐变抑制剂（SO2、亚硫酸盐） 褐变抑制剂（ 亚硫酸盐）
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化学因素 §1.2.2 化学因素
一、酶的作用
酶是生物体内的一种特殊蛋白，具有高度的催化活性； 酶是生物体内的一种特殊蛋白，具有高度的催化活性； 与食品变质有关的酶类： 与食品变质有关的酶类： 脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶、果胶酶、氧化酶等。 脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶、果胶酶、氧化酶等。 酶对食品质量的影响 果蔬的褐变、软烂 果蔬的褐变、 脂质的水解和氧化 鱼类、 鱼类、贝类的自溶 ……