第一章变质作用概述(3)
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第一章食品的腐败变质一、腐败与变质1.腐败变质和发酵的区别和联系食品的腐败变质是指食品在一定环境的影响下,在微生物为主的各种因素作用下,所发生的食品成分与感官性状的各种变化。
发酵是指利用微生物或微生物的成分(如酶)产生各种产品的有益过程。
腐败变质和发酵都包含着微生物物质代谢的结果,区别是:对人类有益则称为发酵,无益甚至有害的则称之为腐败变质。
2. 引起食品腐败变质的原因。
(一)微生物的作用:是引起食品腐败变质的重要原因。
微生物包括细菌、霉菌和酵母。
(二)食品本身的组成和性质①理化性质:包括食品本身的成分、所含水分、pH值高低和渗透压的大小。
②食品种类:易保存的食品和易腐败变质的食品。
(三)环境因素温度、湿度、空气等自然条件,对微生物的生长繁殖有着重要的影响,在促进食品本身发生各种变化上起着重要作用,从而成为影响食品变质的重要条件。
二、腐败变质的化学过程食品腐败变质的化学过程包括:(1)食品中蛋白质的分解:蛋白质在微生物的作用下,首先分解为肽,再分解为氨基酸。
氨基酸在相应酶的作用下,进一步分解成有机胺、硫化氛、硫醇、吲哚、粪臭素和醛等物质,具有恶臭味。
★特别是有机胺,作为鉴定肉类和鱼类等富含蛋白质食品的化学指标之一。
(2)食品中脂肪的酸败:酸败是由于动植物组织中或微生物所产生的酶或由于紫外线和氧、水分所引起的,食品中的中性脂肪分解为甘油和脂肪酸。
脂肪酸进一步分解生成过氧化物和氧化物,过氧化物进一步分解为具有特殊刺激气味的酮和醛等酸败产物,产生所谓哈喇味。
★油脂含量丰富的食品腐败变质的特征:过氧化值上升,酸度上升,羰基反应呈阳性。
(3)碳水化合物分解:食品中的碳水化合物包括单糖、寡糖、多糖(淀粉)等。
含碳水化合物的食品主要有粮食、水果、蔬菜和这些食品制品。
主要以碳水化合物在微生物或动植物组织中酶的作用下,经过产生双糖、单糖、有机酸、醇、醛等一系列变化,最后分解成二氧化碳和水。
如:苹果久置腐烂含有酒味,主要是由于碳水化合物生成了醇类物质。
变质作用名词解释变质作用指的是由于热、化学或生物因素而引起的有机质的一种化学反应。
例如:蛋白质在空气中长时间放置,表面的氨基酸就会和空气中的氮结合,这样它的分子量增加了,成为一种有鲜味的物质。
二氧化碳在常温下,本来是一种没有颜色、没有气味的气体。
但是,在高温下,由于受热不均,可能部分碳被烧掉了,或者是反应物中其他杂质(如水蒸汽)溶入了碳,碳原子被“玷污”了,从而使二氧化碳呈现出浅灰色,并且有刺激性气味。
如果把这种气体装入钢瓶里,很快就会在瓶壁上结一层白霜。
同样,冰块长期暴露在空气中,其内部的水分也会因逐渐蒸发而变成冰晶,积累起来就会成为我们所说的冰霜。
(1)化学变化:酸性的物质与碱性的物质发生的反应。
(2)物理变化:一切物质发生的形态变化。
如分子分成原子,原子重新组合成新的分子,这叫做物理变化。
在化学上,常把物理变化叫做“化学变化”。
如糖类在淀粉酶的作用下分解为葡萄糖;有机物在人工培养基上经过一系列复杂的变化后,产生出酵母菌等微生物。
当食品或食品原料进入人体后,人体的消化系统首先要使这些食品原料适应胃液、胆汁、胰液和小肠液等多种消化液,并改变这些食品原料的外形,使之成为一定的大小和结构,以利于消化道各器官的协调活动,促进各器官功能的正常发挥。
这个过程称为消化。
消化是消化系统的主要功能。
人体所需营养物质主要通过消化系统获得。
(1)物理变化:一切物质发生的形态变化。
如分子分成原子,原子重新组合成新的分子,这叫做物理变化。
(2)化学变化:一切物质发生的形态变化。
如糖类在淀粉酶的作用下分解为葡萄糖;有机物在人工培养基上经过一系列复杂的变化后,产生出酵母菌等微生物。
当食品或食品原料进入人体后,人体的消化系统首先要使这些食品原料适应胃液、胆汁、胰液和小肠液等多种消化液,并改变这些食品原料的外形,使之成为一定的大小和结构,以利于消化道各器官的协调活动,促进各器官功能的正常发挥。
这个过程称为消化。
消化是消化系统的主要功能。
一、变质作用变质作用(metamorphism)这一词是Boue(1820)第一个使用。
但变质作用的定义是Lyell(1833)比较系统地提出的。
变质作用是指与地壳形成和发展密切相关的一种地质作用,是在地壳形成和演化地过程中,由于地球内力的变化,使已存在的地壳岩石在基本保持固态的条件下,原岩的总体化学保持不变,形成新矿物组合和结构构造。
变质作用和沉积作用、岩浆作用之间存在一定的区别和联系。
变质作用与岩浆作用之间比较容易区别,它们之间的界线是熔融,而和沉积成岩作用之间的重要标志是矿物组合的变化,一般认为以浊沸石开始出现为标志。
(一)变质作用---控制因素1温度温度是控制和影响变质作用的重要因素之一。
多数变质作用是随温度升高而进行的。
温度升高可使原来岩石中的一些矿物重结晶,更重要的是会使各种原始组分重新组合成新矿物。
首先要确定变质作用发生的温度范围,既起始温度和终止温度。
按研究者目前的共同认识,变质作用不包括风化作用和沉积岩的成岩作用。
而是以浊沸石、蓝闪石、硬柱石、钠云母、叶腊石等变质矿物的首次出现,作为变质作用的开始。
这些矿物出现时的温度范围为是在150℃—250℃之间。
这就是变质作用发生的起始温度。
而由于变质作用不包括原岩的大规模的熔融,终止温度就是原岩发生大规模熔融时的温度,现确定为为650℃—100℃之间。
其次是关于温度变化的原因,导致温度变化的地质因素和热源具有多样性。
主要有下列几种因素:地热增温:岩石随埋葬深度的增加,而温度逐渐增高,但其幅度一般不大,按地区的地质环境有所不同,从每千米十几度到一百多度,然而其空间范围较大。
地质工作者称此种变化为地热增温率或地温梯度。
放射性元素衰释放的热量:其特点是总量大,不均匀,有时也极可观。
岩浆活动带来的热能:其强度和岩浆活动的规模有关,有时范围很小,仅限接触带,即是所谓的接触变质,有时也可能影响一个区域。
应力作用下的摩擦热:其较为局部,如断裂带。
变质作用---控制因素2压力变质作用均在一定的压力环境下进行,所以压力是控制变质作用的重要物理因素。
普通地质学—变质作⽤与变质岩第五章变质作⽤与变质岩第⼀节变质作⽤概述⼀、变质作⽤概念指岩⽯基本处于固体状态下,受到温度、压⼒和化学活动性流体的作⽤,发⽣矿物成分、化学成分、岩⽯结构构造的变化,形成新的结构、构造或新的矿物与岩⽯的地质作⽤。
变质岩:由变质作⽤所形成的新岩⽯。
新形成的岩⽯⽆论是岩⽯的矿物成分,还是结构、构造,均可与原岩不同。
1、变质作⽤与岩浆作⽤的区别:岩浆作⽤是⾼温、⾼压,使原岩从固态转变成熔融的液态后再成岩。
⽽变质作⽤过程中,原岩基本处于固态,温度⽐岩浆作⽤要低。
2、变质作⽤与沉积作⽤的区别:沉积作⽤只发⽣在地球的表层,与⼤⽓、⽔、⽣物等外因有关。
⽽变质作⽤主要发⽣在地表以下⼀定深度,与温度、压⼒等因素有关,温度⽐沉积作⽤要⾼。
⼆、引起变质作⽤的因素引起变质作⽤的因素有温度、压⼒以及化学活动性流体。
1、温度:温度是引起岩⽯变质的主要因素。
其作⽤是提供变质作⽤所需要的能量,促使⼀系列的化学反应和结晶作⽤得以进⾏;同时温度增⾼还可使矿物的溶解度加⼤,增强了流体的渗透性、扩散性及化学活动性,促进了变质作⽤的过程。
变质作⽤的温度范围⼀般介于(150)180℃~800(900)℃之间。
低于此温度,就属于固结成岩作⽤(沉积岩)。
⼀旦温度⾼到使原岩熔融,那么就进⼊到岩浆作⽤的范畴。
因此,变质作⽤基本上在固态下进⾏。
变质温度的基本来源有三个⽅⾯:(1)地热:地下温度随着深度增加⽽增⾼。
如果地表岩⽯因某种原因沉陷到⼀定深处,就能获得相应的温度。
(2)岩浆热:岩浆是⾼温熔融体,当岩浆侵⼊时,岩浆热会传到围岩,使围岩增温。
(3)地壳岩⽯断裂:断裂块体相互错动和挤压,能产⽣剪切热,使岩⽯升温。
2、压⼒:压⼒可分为静压⼒、流体压⼒及定向压⼒。
(1)静压⼒与流体压⼒:静压⼒是由上覆岩⽯重量引起的,它随着埋藏深度增加⽽增⼤。
静压⼒对岩⽯的作⽤⼒各项均等。
流体压⼒:静压⼒在岩⽯中的传递不只是通过固体的岩⽯质点,也可以通过循环于岩⽯空隙中的流体传递,形成流体压⼒。
第一章变质作用概述变质作用是指岩石在地球内部或表面环境下发生的物理、化学变化的过程。
它可以改变岩石的化学性质和物理特征,从而对地质、生态、环境等方面产生重要影响。
在地球历史的长河中,变质作用在岩石的演化中起到了重要的作用。
本文将对变质作用的概述进行详细讨论。
首先,变质作用的主要影响因素有温度、压力和流体等。
岩石在地壳深部发生的变质作用一般受到高温和高压的影响。
温度的升高会引发岩石中矿物的变质反应,使岩石中的矿物重新组合和重新排列,形成新的矿物组成。
而压力的增加则会改变岩石的体积和物理性质。
流体的存在则会提供化学反应所需的物质,促进岩石中的变质作用。
其次,变质作用可以分为一系列的过程,包括变质前期、变质期和变质后期。
变质前期是指岩石开始变质之前经历的阶段。
在这个阶段,岩石可能经历了堆积、抬升、变形等过程,最终形成了变质作用所需的条件。
变质期是指岩石发生变质的过程。
在高温、高压和流体的作用下,岩石中的矿物会发生化学反应,产生新的矿物组成和结构变化。
变质后期是指变质作用结束后,岩石所处的环境和条件发生了变化。
在这个阶段,岩石可能会经历蚀变、变异、剥蚀等过程。
另外,变质作用还可以分为两种类型,即地壳变质和上地壳变质。
地壳变质主要发生在地壳深部,受到高温和高压的影响。
它广泛存在于造山带、岛弧带和大陆地壳中的高级变质岩。
上地壳变质则发生在地壳浅部,受到低温和低压的影响。
它主要存在于板块边缘的大陆地壳、地热活跃区和火山喷发区等地方。
最后,变质作用对地质、生态和环境等方面产生了重要影响。
在地质方面,变质作用是岩石演化的重要过程之一,可以改变岩石的物理、化学和结构特征,进而影响地质构造、矿产资源和地质灾害等方面。
在生态方面,变质作用可以改变土壤质地、影响植物的生长和分布,对生物多样性和生态系统功能产生影响。
在环境方面,变质作用可以释放出一些有害物质,如重金属元素和放射性物质,对环境造成污染和破坏。
综上所述,变质作用是岩石在地球内部或表面环境下发生的物理、化学变化的过程。