第1章 引起食品變質(zhì)腐敗的主要因素及其作用

1、1,引起食品變質(zhì)腐敗的主要因素及其作用,第一章,2,問題一 什么是食品的變質(zhì)？ 問題二 食品變質(zhì)腐敗有哪些現(xiàn)象？ 問題三 引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因是什么？,3,全世界每年因各種原因所造成腐爛變質(zhì)的食品占食品年總產(chǎn)量的45！,國際制冷學(xué)會,4, 減少食品的浪費, 提高食品的質(zhì)量, 保障人民的健康,？,5,新鮮的食品含有豐富的營養(yǎng)成分，在常溫下(20左右)貯存時，極易發(fā)生色、香、味的劣變和營養(yǎng)價值降低的現(xiàn)象。如果長時間放置，還會發(fā)生腐敗，直至完全不能食用，這種變化叫做食品的變質(zhì)。,6,肉、魚、家禽、水果、葉菜等食品在室溫下天已發(fā)生腐敗 干制品保藏期長,植物和動物組織的有效貯存期(21，天),7,

2、按照變質(zhì)可能性將食品原料分類,極易腐敗原料（1天2周） 肉類和大多數(shù)水果和部分蔬菜 中等腐敗性原料（2周2月） 柑橘、蘋果和大多數(shù)塊根類蔬菜 穩(wěn)定的原料（28月） 糧谷類、種子和無生命的原料如糖、淀粉和鹽,8,食品的腐敗變質(zhì)是指食品受到各種內(nèi)外因素的影響，造成其原有化學(xué)性質(zhì)或物理性質(zhì)發(fā)生變化，降低或失去其營養(yǎng)價值和商品價值的過程。,食品的腐敗變質(zhì),食品在保藏過程中的質(zhì)量變化始終存在， 目標(biāo)：盡量將變質(zhì)減小到可接受的程度。,控制品質(zhì)的下降 防止腐敗的發(fā)生,9,食品的腐敗變質(zhì),感官品質(zhì)的下降 營養(yǎng)價值的損失 安全性的降低,食品表面的微生物 食品內(nèi)部的酶 空氣中的氧 ,腐敗、不能食用,10,舉例食品

3、在保藏過程中的變質(zhì),11,食品腐敗變質(zhì)的常見類型,12,產(chǎn)生厭惡感,降低食品的營養(yǎng)價值,引起急慢性中毒或潛在危害,食品腐敗變質(zhì)的危害,13,感觀鑒定,視覺 味覺 觸覺 色澤 氣味 口味 組織狀態(tài)等,化學(xué)鑒定,pH 揮發(fā)性鹽基氮TVB-N 組胺 過氧化值等,物理檢驗,食品浸出物量 浸出液電導(dǎo)率 折光率 冰點下降 粘度上升 pH改變等變化,微生物檢驗,細(xì)菌總數(shù) 大腸菌群 致病菌 毒素等,食品腐敗變質(zhì)的鑒評,14,Microorganism 微生物,Vermin/Rodent 害蟲/嚙齒動物,Food Deterioration 食品腐敗變質(zhì),Water 水分,Others 其它,Enzyme 酶類

4、,Nonenzyme /Oxidation 非酶/氧化,Illumination 光照,Temperature 溫度,損傷、殘留有害物、乙烯,引起食品腐敗變質(zhì)的主要因素,15,生物因素 化學(xué)因素 物理因素 其他,引起食品腐敗變質(zhì)的主要因素,16,第一節(jié) 生物學(xué)因素,一、微生物 引起食品腐敗變質(zhì)的微生物種類： 細(xì)菌、酵母菌、霉菌、病毒 微生物的特征特征有哪些？ 個體微小、分布廣泛、具有潛伏性 一旦外間環(huán)境條件適宜即大量繁殖，在食品保藏中很難控制 危害：致病、腐敗、霉變、發(fā)酵,17,影響微生物生長發(fā)育的主要因子,pH ：一般以pH4.6為界限選擇殺菌條件 氧氣 ：好氧、兼性厭氧、厭氧 水分 ：控制

5、水分活度Aw 溫度 ：嗜冷性、嗜溫性、嗜熱性 營養(yǎng)物質(zhì),18,（一）果蔬中的微生物及腐敗變質(zhì),水果、蔬菜的特征？,呼吸強(qiáng)度,呼吸躍變,果蔬中的乙烯,果蔬中的微生物,有生命的有機(jī)體,19,20,果蔬腐敗變質(zhì)的防治方法,物理防治：低溫貯運、貯前處理、控制相對濕度 化學(xué)防治：專用保鮮劑（SO2）緩釋片劑 綜合防治：物理+化學(xué)；采前+采后；殺滅+保護(hù) 實施采后商品化處理： 適時采收，分級，涂膜包裝，預(yù)冷，入庫貯藏，冷鏈銷售,21,（二）肉類中的微生物及腐敗變質(zhì),肉類中的微生物 腐生微生物：細(xì)菌、霉菌、酵母菌 病原微生物：沙門氏菌、炭疽桿菌、結(jié)核桿菌、李氏桿菌、口蹄疫病毒等 低溫微生物：無色桿菌、產(chǎn)堿桿

6、菌、莫拉氏桿菌、變性桿菌等,22,肉的腐敗變質(zhì),現(xiàn)象：發(fā)黏、出現(xiàn)色斑、長霉、產(chǎn)生異味 過程：從表面向內(nèi)發(fā)展 早期：需氧微生物出現(xiàn)在肉的表面（假單胞菌、微球菌、芽孢桿菌等） 中期：兼厭氧微生物（枯草桿菌、大腸桿菌） 晚期：厭氧微生物（梭狀芽孢桿菌）,23,PSE肉：即肉色灰白(pale)、肉質(zhì)松軟(soft)、有滲出物(exudative) 產(chǎn)生原因：應(yīng)激反應(yīng)時，機(jī)體分解代謝加強(qiáng)，耗氧比平時產(chǎn)熱量增加數(shù)倍，體溫升高，糖酵解產(chǎn)生大量乳酸，使肌肉組織pH值在宰后迅速下降，加速了肉的陳化過程，此外三磷酸腺苷（ATP）與鈣、鎂離子結(jié)合，可以生成提高組織持水力的物質(zhì)，應(yīng)激時ATP急劇減少，因此肌肉組織持水

7、力下降，這樣就形成了PSE肉。 PSE肉由于水分流失，胴體產(chǎn)量會下降，而且豬肉制熟后較干，會影響食用時的口感；PSE肉通常只影響豬肉品質(zhì)。 DFD肉：即肌肉干燥(Dry)、質(zhì)地粗硬(Firm)、色澤深暗(Dark) 產(chǎn)生原因：主要是由于應(yīng)激持續(xù)時間長，使肌糖原消耗枯竭，幾乎沒有乳酸生成所致，肉的pH 值始終維持在6 以上，鮮紅色的氧合肌紅蛋白變成了紫紅色肌紅蛋白，肉呈暗紅色。同時，美味成分肌苷酸生成減少，肉質(zhì)下降。 DFD肉味質(zhì)較差，并且由于pH值偏高，利于微生物繁殖，因而腐敗變質(zhì)幾率較高，并且會發(fā)生在所有動物身上。,24,（三）魚貝類中的微生物與腐敗變質(zhì),新鮮魚肉組織及血液等處是無菌的，但魚

8、的體表、黏液、鰓部及消化道內(nèi)部有一定數(shù)量的微生物存在。,25,魚體死后的鮮度變化,一般 無微生物 活動,微生物 開始活動,微生物 大量活動,僵直,解僵自溶,腐敗,26,魚貝類新鮮度檢驗,感官檢驗： 眼球：明亮凸出，保持鮮魚固有狀態(tài)；眼球下陷，渾濁無光。 鰓部：口鰓緊閉，色澤鮮紅，氣味正常；口腮張開，色澤暗紫并有臭味。 肌肉：彈性良好，鱗片完整并緊貼魚體；松弛，失去彈性，鱗片灰暗色。 體表：保持鮮魚固有色澤；退色。 腹部：堅實有彈性；松軟、下陷或潰爛。 化學(xué)檢驗：揮發(fā)性鹽基氮(TVBN)，三甲胺氮(TMAN)，氨，K 值 物理檢驗：持水率、電阻、硬度、彈性 微生物檢驗：細(xì)菌總數(shù) 106個/g為腐

9、敗開始,27,（四）乳制品中的微生物及腐敗變質(zhì),乳的腐敗變質(zhì) 初期：乳鏈球菌、乳酸桿菌活動，產(chǎn) 酸，pH 值下降，此時腐敗菌受抑。當(dāng) pH值降至 4.5 時，乳鏈球菌本身受到抑制，出現(xiàn)酸凝固，乳桿菌繼續(xù)活動；當(dāng) pH 值達(dá) 3.53 時，絕大多數(shù)微生物被抑制 中期：酵母菌、霉菌開始活動，pH 升高，達(dá)中性，微生物繁殖加速 后期：假單孢菌、芽孢桿菌、黃桿菌、無色桿菌等，分解蛋白、脂肪，產(chǎn)生臭味，乳腐敗變質(zhì),28,乳的新鮮度檢驗 酸度檢驗：牛乳的酸度是表示乳中酸的數(shù)量，習(xí)慣用滴定酸表示。乳的酸度越高，表明乳的新鮮度和衛(wèi)生狀況越差 摻偽檢驗：乳中各成分除乳脂肪d(15/15)小于 1 以外，其它成分

10、均大于 1，比水重。因此，若向乳中摻水，則d(15/15)下降。每摻入 10的水，d(15/15)下降約 0.003,29,（五）蛋制品中的微生物及腐敗變質(zhì),蛋制品中的腐敗微生物 腐生微生物： 細(xì)菌：假單孢菌屬、變性桿菌、產(chǎn)堿桿菌、埃希氏菌、沙雷氏菌等。 霉菌：枝霉、青霉、毛霉 病原微生物：沙門氏菌等,30,蛋的腐敗變質(zhì) 微生物進(jìn)入蛋殼后，由于內(nèi)蛋殼膜、蛋白膜的滲透性比蛋殼小，所以大部分微生物集中在兩膜之間。經(jīng)過貯藏，細(xì)菌分泌出一種溶解膜的酶，將兩膜破壞，進(jìn)入蛋白 細(xì)菌進(jìn)入蛋白后會遇到蛋白中卵球蛋白G 的溶菌破壞，很難繁殖。 大約經(jīng)過幾個月后，溶菌作用消失，蛋白抵抗力減弱蛋白在細(xì)菌和酶的作用下

11、分解為氨基酸、蛋白胨，然后進(jìn)一步分解產(chǎn)生硫化氫、氨氣和糞臭素等,31,蛋的鮮度鑒定 感官鑒定：擴(kuò)散面積小，蛋黃圓形鼓凸，濃厚蛋白鼓凸，圍著蛋黃的有大量蛋白，水樣蛋白量少 光照鑒定：照蛋器。新鮮蛋蛋白近于無色或淺紅色，成膠狀液包裹于蛋黃的周圍，蛋黃為朦朧的暗影，轉(zhuǎn)動蛋時，蛋黃液隨之轉(zhuǎn)動。混濁則為不新鮮 蛋黃系數(shù)：蛋黃高度 h/蛋黃直徑 d。隨貯藏時間延長，蛋黃系數(shù)下降。新鮮蛋大于0.44，腐敗時蛋黃系數(shù)在 0.25 以下,32,蛋在保藏過程中的變化 質(zhì)量減輕，氣室增大 蛋白層變化，濃厚蛋白量逐漸減少，外層稀薄蛋白增加蛋黃、蛋白的凍結(jié)點在長期冷藏后接近 酸堿值變化： 可溶性磷含量增加，蛋黃中的卵磷

12、蛋白、磷脂、甘油磷脂等逐漸分解,33,（六）罐頭食品中的微生物及腐敗變質(zhì),罐頭食品中的微生物 低酸性食品（pH4.6）：嗜熱菌、嗜溫厭氧菌、嗜溫兼性厭氧菌等 酸性食品（pH3.74.6）：非芽孢耐熱菌、耐酸芽孢菌 高酸性食品（pH3.7）：霉菌及酵母,34,罐頭食品的腐敗 脹罐：內(nèi)容物過多或真空度過低；內(nèi)容物酸性太高；腐敗微生物生長繁殖產(chǎn)氣等。 平酸腐?。河善剿峋饍?nèi)容物酸度增加，pH可下降到0.10.3，罐頭外觀正常 黑變：致黑梭狀芽孢桿菌的生長繁殖使含硫蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生H2S氣體，與罐內(nèi)壁鐵質(zhì)反應(yīng)生成黑色硫化物，沉積在罐內(nèi)壁或食品上，使其發(fā)黑并呈臭味。 發(fā)霉：罐頭內(nèi)容物表面出現(xiàn)霉菌生長。,

13、35,（七）冷凍食品中的微生物及腐敗變質(zhì),冷凍食品中的微生物 細(xì)菌： 嗜冷細(xì)菌及部分嗜溫細(xì)菌（假單孢菌、黃色桿菌、無色桿菌、小球菌等） 霉菌： 曲霉屬、枝霉屬、念珠霉屬、根霉屬、青霉屬等 酵母： 酵母屬、圓酵母屬 真空冷藏：兼性厭氧菌（無色桿菌、變性桿菌、腸桿菌）、厭氧菌（梭狀芽孢桿菌）,36,冷凍魚中的微生物 冷藏魚類：假單孢菌、無色桿菌等 微凍魚類：假單孢菌、摩爾桿菌、弧菌等 凍結(jié)魚類：小球菌、葡萄球菌、黃色桿菌等,37,二、害蟲和嚙齒動物 危害性 增加食品的貯藏?fù)p耗，污染食品，甚至傳染疾病。 害蟲： 種類繁多，分布廣，軀體小，體色暗，繁殖快，適應(yīng)性強(qiáng)。 主要有甲蟲類、蛾類、蟑螂類、螨類。

14、 嚙齒動物： 對食品危害最大的嚙齒動物是老鼠。,38,第二節(jié) 化學(xué)因素,酶的作用 酶促褐變、呼吸作用、 非酶化學(xué)反應(yīng) 非酶褐變 氧化作用 脂肪、色素、維生素等的氧化。 淀粉老化 與包裝容器發(fā)生的化學(xué)反應(yīng) ,39,一、酶的作用,與食品變質(zhì)有關(guān)的酶類： 脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶、果膠酶、氧化酶等 與變色有關(guān)的酶：葉綠素酶、多酚氧化酶等 與風(fēng)味改變有關(guān)的酶：脂酶、蛋白酶、脂氧合酶等 與質(zhì)地變化有關(guān)的酶：淀粉酶、纖維素酶、果膠酶等 與營養(yǎng)價值有關(guān)的酶：抗壞血酸氧化酶、蛋白酶等,40,1、酶促褐變,在酚酶的作用下，使果蔬中的酚類物質(zhì)氧化而呈現(xiàn)褐色，這種現(xiàn)象稱為酶促褐變。,41,呼吸作用是在酶的參與下進(jìn)行的

15、一種緩慢的氧化過程，使食品中復(fù)雜的有機(jī)物質(zhì)被分解成簡單的有機(jī)物質(zhì)，并放出熱量。 有氧呼吸 消耗營養(yǎng)物質(zhì)， 產(chǎn)生呼吸熱 溫度 呼吸作用加速衰老 無氧呼吸 消耗營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)生有害物質(zhì)機(jī)體中毒加速劣變,2、呼吸作用,42,二、非酶化學(xué)反應(yīng)非酶褐變,定義 在食品貯藏與加工過程中，常發(fā)生與酶無關(guān)的褐變作用，稱為非酶褐變。 非酶褐變的機(jī)制 基本上已知有三種類型的機(jī)制在起作用： 羰氨反應(yīng)褐變作用 焦糖化褐變作用 抗壞血酸氧化褐變作用,43,1、羰氨反應(yīng)褐變作用(美拉德反應(yīng)) 美拉德反應(yīng)(Maillard Reaction)：食品中蛋白質(zhì)、肽或氨基酸的氨基與還原糖的羰基相互作用，最后生成暗褐色的類黑質(zhì)。 影響美

16、拉德反應(yīng)的因素除與除了羰基化合物和氨基化合物的結(jié)構(gòu)有關(guān)外，還與溫度、水分、pH 及金屬離子等有關(guān),44,2、焦糖化褐變作用 是指糖加熱到熔點（150200）時，發(fā)生降解作用，降解后的物質(zhì)經(jīng)聚合、縮合生成粘稠狀的黑色物質(zhì)（焦糖或醬色）的過程。醬油、面包、餅干、糕點 3、抗壞血酸褐變作用 抗壞血酸發(fā)生自動氧化，生成脫氫抗壞血酸，脫氫抗壞血酸可與氨基酸反應(yīng)生成紅褐色產(chǎn)物。除能發(fā)生羰基反應(yīng)外，還能發(fā)生自動氧化、脫羧、聚合等引起褐變。經(jīng)常發(fā)生在橙汁、獼猴桃汁、紅棗等食品中。,非酶褐變對食品的影響： 顏色變化；營養(yǎng)物質(zhì)損失：氨基酸、還原糖和抗壞血酸。,45,三、氧化作用,脂肪的酸敗 游離脂肪酸被氧化，生成

17、過氧化物，過氧化物繼續(xù)分解產(chǎn)生有刺激的“哈喇”味 ； 油脂在酶的作用下分解為甘油和脂肪酸，游離脂肪酸進(jìn)一步氧化，甘油也被氧化產(chǎn)生異味物質(zhì)。 油脂酸敗的影響因素 溫度、光照、氧氣分壓、水分、金屬離子、脂氧合酶等。 維生素的降解、色素的氧化也導(dǎo)致食品的色澤、風(fēng)味和營養(yǎng)價值降低。,自動氧化過程,脂肪水解過程,46,四、淀粉的老化,淀粉老化的機(jī)理 在淀粉粒中，淀粉分子彼此排列得非常緊密，即-淀粉； 淀粉粒與水共同加熱糊化，稱為-淀粉； 在30以下溫度時，-化的淀粉部分恢復(fù)為-淀粉。即產(chǎn)生了淀粉的老化。 影響淀粉老化的因素 水分、溫度、pH值、淀粉分子形態(tài)、糊化條件和共存物質(zhì)。,47,五、與包裝容器發(fā)生

18、的化學(xué)反應(yīng),罐頭內(nèi)壁的電化學(xué)腐蝕,花青素與金屬罐壁鐵、錫的反應(yīng)從紫紅色 變?yōu)楹稚缓虻鞍踪|(zhì)與錫、鐵反應(yīng)產(chǎn)生紫黑色物質(zhì)；單寧與鐵、銅離子反應(yīng)產(chǎn)生紫黑色等。,48,第三節(jié) 物理因素,物理 因素,49,溫度 微生物的生長、酶促反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)等無不受到溫度的制約。 根據(jù)范特霍夫（Vant Hoff）規(guī)則,溫度與食品成分的熱破壞反應(yīng)速率以及微生物生長速率的關(guān)系均可以用溫度系數(shù)表示：,k(t+10)、kt分別表示在(t+10) 和t時的反應(yīng)速率常數(shù)。,由阿雷尼烏斯(Arrhenius)方程可知：,E:活化能；R:氣體常數(shù)； T:熱力學(xué)溫度；A:頻率因子。,T的微小變化可導(dǎo)致k的較大改變。,50,溫度對微生物的影響,51,水分 水分與微生物生長關(guān)系密切，多數(shù)化學(xué)反應(yīng)、酶促生化反應(yīng)必須在水中進(jìn)行。 水分的蒸發(fā)使鮮活食品的外觀萎縮，鮮嫩度下降。 光照 脂肪的氧化、色素的褪色、蛋白質(zhì)的凝固等均會因光線的照射而促進(jìn)反應(yīng)。 氧氣 氧直接參與氧化反應(yīng)對食品的營養(yǎng)成分、色澤、風(fēng)味造成損失，同時還是需氧菌生長的必須條件。,52,其他因素,機(jī)械損傷 乙烯 環(huán)境污染 農(nóng)/獸藥殘留 濫用添加劑 包裝材料,53,小結(jié),食品原料屬生物材料，導(dǎo)致食品變