食品化學(xué)保藏論文

1、食品保藏原理課程論文題 目 食品化學(xué)保藏 學(xué)院（系） 食品科學(xué)與工程系 專業(yè)班級 12級食品科學(xué)與工程3班 學(xué) 號 201244061 姓 名 常洋洋 主講教師 游新俠 食品化學(xué)保藏摘要：食品化學(xué)保藏技術(shù)是食品科學(xué)研究中的一項(xiàng)重要領(lǐng)域。隨著化學(xué)工業(yè)和食品科學(xué)的發(fā)展，天然提取和化學(xué)合成的食品保藏劑逐漸增多，食品化學(xué)保藏技術(shù)不斷取得進(jìn)展，成為食品保藏不可缺少的一部分。本文就化學(xué)保藏的機(jī)理、作用、化學(xué)保藏劑的使用方法及其使用中應(yīng)注意的問題，進(jìn)行簡單介紹。關(guān)鍵詞：化學(xué)保藏劑，作用，使用方法，問題前言化學(xué)保藏法是在要保藏的產(chǎn)品中加入一種或若千種益多害少的化學(xué)物質(zhì)，這些物質(zhì)或者可以抑制微生物滋長，或者在適

2、宜條件下可以使微生物致死。這種物質(zhì)被稱為保藏劑，也稱為防腐劑。在一定條件下使用化學(xué)保藏法，設(shè)備簡單，經(jīng)濟(jì)有效。如大家熟悉的，造成農(nóng)副產(chǎn)品和食品腐敗霉壞的原因很多，有物理、化學(xué)、生化等方面的因素，而其中細(xì)菌、霉菌和酵母之類的微生物的侵襲則是主要因素。為了使收獲物免受或少受損失，人們不斷研究和發(fā)展各種科學(xué)的保藏技術(shù)，其中化學(xué)保藏也得到廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。1.化學(xué)保藏及其作用食品化學(xué)保藏就是在食品生產(chǎn)和儲運(yùn)過程中適當(dāng)采用化學(xué)制品來提高食品的耐藏性和盡可能保持食品原有品質(zhì)的一種方法。作用主要是防止食品變質(zhì)和延長保質(zhì)期。在保藏化學(xué)保藏的過程中要用到化學(xué)保藏劑?；瘜W(xué)保藏的優(yōu)點(diǎn)在于只要在食品中添加少量的化學(xué)制

3、品，如抗菌劑、抗氧化劑、保鮮劑等物質(zhì)，就可以在室溫條件下延緩食品腐敗變質(zhì)。與其他食品保藏法如干燥、冷藏、冷凍相比，具有方便、經(jīng)濟(jì)、影響品質(zhì)小的特點(diǎn)。它也存在一些限制性因素：（1） 它是在有限時(shí)間內(nèi)才能保持食品原來的品質(zhì)狀態(tài)，屬于暫時(shí)性保藏。（2） 化學(xué)保藏劑只能延長細(xì)菌生長滯后期，因而只運(yùn)用于為遭遇嚴(yán)重污染的食品。（3） 化學(xué)保藏并不能改善低質(zhì)量食品的品質(zhì)。能夠在食品化學(xué)保藏中使用的化學(xué)保藏劑種類繁多，既有人工化學(xué)合成的，也有源于天然物體體內(nèi)的，它們的理化性質(zhì)和保藏原理各不相同。有的作為食品添加劑直接參與食品的組成，有的則是改變或控制食品的外環(huán)境因素而起到對食品的保藏作用。一般而言，按照其保藏

4、機(jī)理的不同，化學(xué)保藏劑大致可分為防腐劑、抗氧化劑和保鮮劑3類。2. 食品防腐劑食品防腐劑是指防止食品在加工、存儲、流通過程中由微生物繁殖引起的腐敗、變質(zhì)，保持食品原有性質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值的一類物質(zhì)。按照這些物質(zhì)抗微生物的程度不同，可以將食品防腐劑分為殺菌劑和防腐劑。具有殺菌作用的物質(zhì)成為殺菌劑，而僅具有抑制作用的物質(zhì)成為防腐劑。但一種化學(xué)或生物制劑的作用是殺菌還是抑菌，一般很難嚴(yán)格區(qū)分。同一種抗微生物劑，濃度高時(shí)可殺菌，而濃度低時(shí)只能抑菌。作用時(shí)間長時(shí)可以殺菌，作用時(shí)間短時(shí)只能抑菌；對某些微生物具有殺菌作用，對另一些微生物只能起抑菌作用。在食品保藏和加工中，殺菌劑、防腐劑并無嚴(yán)格界限，統(tǒng)稱為防腐劑（

5、廣義）。食品防腐劑的防腐機(jī)理大致分為： （1）干擾微生物的酶系，破壞其正常的新陳代謝，抑制酶的活性； （2）使微生物的蛋白質(zhì)疑固和變性，干擾其生存和繁殖； （3）改變細(xì)胞漿膜的滲透性，使其體內(nèi)的酶類和代謝產(chǎn)物逸出，導(dǎo)致其失活。2.1常用化學(xué)（化合）防腐劑 （1）二氧化硫（SO2） 二氧化硫又稱為亞硫酸酐，在常溫下是一種無色且具有強(qiáng)烈刺激性臭味的氣體，可由硫磺燃燒形成。當(dāng)空氣中二氧化硫含量超過20mg/m3時(shí)，對眼睛和呼吸道粘膜有強(qiáng)烈刺激。二氧化硫易溶于水形成亞硫酸（H2SO3），亞硫酸不穩(wěn)定，即使在常溫下，如不密封，易容易分解放出二氧化硫。二氧化硫是強(qiáng)還原劑，主要用于處理植物性食品，可減少植物

6、組織中氧的含量，抑制氧化酶和微生物的活動(dòng)，從而能阻止食品腐敗變質(zhì)、變色和維生素C的損耗。二氧化硫?qū)γ咕?、?xì)菌的有很大的影響。濃度為0.01%時(shí)，大腸桿菌就停止生長，而酵母則在濃度超過0.3%時(shí)才受到抑制。因此，在釀酒工業(yè)中應(yīng)用二氧化硫特別普遍。在實(shí)際生產(chǎn)中，可以用氣熏法、浸漬法和直接加入法對食品進(jìn)行二氧化硫處理。 （2）硝酸鹽和亞硝酸鹽硝酸鈉和亞硝酸鈉是比較常用的硝酸鹽和亞硝酸鹽。不解離的亞硫酸分子在防腐上最為有效，形成離子或呈結(jié)合狀態(tài)，其作用就降低。常用于午餐肉罐頭、臘腸、火腿等腌制肉制品中。其目的在于抑制一些腐敗產(chǎn)毒微生物的增殖，保持或賦予食品良好的色澤，同時(shí)對提高腌肉的風(fēng)味也有一定的作用

7、。亞硝酸鈉能抑制肉毒梭狀芽孢桿菌的生長和毒素的產(chǎn)生。200mg/kg的亞硝酸鈉在ph6.0的條件下，可以抑制物色桿菌、產(chǎn)氣氣桿菌、埃希式桿菌、小球菌和極毛桿菌等的生長。我國食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB2760)規(guī)定：硝酸鈉用于肉制品，最大使用量為0.5g/kg。亞硝酸鈉0.15g/kg。（3） 二氧化碳二氧化碳是一種能影響生物生長的氣體之一。高濃度的二氧化碳能把氧氣排擠掉并且阻止微生物的生長，因而能保藏食品。用二氧化碳儲藏果蔬可以降低導(dǎo)致成熟的合成反應(yīng)，抑制酶的活動(dòng)，干擾有機(jī)酸的代謝，減弱果膠物質(zhì)分解，抑制葉綠素的合成和果實(shí)的脫綠。通常用于水果氣調(diào)的二氧化碳含量控制在2%3%，蔬菜控制在2.5

8、%5.5%。過高的二氧化碳含量會對果實(shí)產(chǎn)生其他不利的影響。蘋果褐變就是由于貯藏環(huán)境中二氧化碳聚集過多，以致果蔬窒息而造成細(xì)胞死亡的后果。 對于肉類、魚類產(chǎn)品，高濃度的二氧化碳可以明顯抑制腐敗微生物的生長，肉類為20%-30%，魚類為40%-60%。生產(chǎn)碳酸飲料時(shí)，二氧化碳除了不僅可以起到防腐作用，還可以產(chǎn)生清涼感和舒適的剎口感外。（4）次氯酸鈣次氯酸鈣（或鈉）為常用的消毒劑，在水中會形成次氯酸，它為有效的殺菌劑和強(qiáng)烈的氧化劑。次氯酸鈣分子中的次氯酸根含有直接和氧相連的氯原子，若遇到酸就能釋放出游離氯，游離氯是殺菌的主要因素，故稱之為“有效氯”。氯進(jìn)攻微生物細(xì)胞的酶或破壞核蛋白的巰基，或抑制其他

9、的對氧化作用敏感的酶類，從而導(dǎo)致微生物的死亡。 （5）苯甲酸類苯甲酸類常用的有苯甲酸和苯甲酸鈉兩種，又稱安息香酸和安息香酸鈉。苯甲酸在常溫下難溶于水，因此在水相體系中，大多直接使用苯甲酸鈉。若要在水介質(zhì)系中使用苯甲酸，宜用碳酸鈉水溶液將其溶解后添加；或用95%乙醇溶解后使用。另外苯甲酸在空氣（特別是熱空氣）中微揮發(fā)，有吸濕性。苯甲酸鈉在空氣中穩(wěn)定且易溶于水。故在大多數(shù)工廠都使用苯甲酸鈉。苯甲酸和苯甲酸鈉的性狀和防腐性能都差不多。2.2天然（生物）抗菌劑 生物防腐劑是指從植物、動(dòng)物和微生物代謝產(chǎn)物中提取出來的一類物質(zhì)，也稱為天然防腐劑。天然防腐劑具有抗菌性強(qiáng)、安全無毒、水溶性好、熱穩(wěn)定性好、作用

10、范圍廣等合成防腐劑無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，例如大蒜、納他霉素、溶菌酶、乳酸練球全菌素等。 (1)大蒜 大蒜和洋蔥能抑制許多微生物的生長和毒素的形成。對于大蒜的抗菌作用，經(jīng)體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)證實(shí)其對微生物及寄生蟲有強(qiáng)大的抑制和滅菌作用，被稱為植物廣譜抗菌素。如5%的大蒜水溶液能于5分鐘內(nèi)殺死傷寒桿菌。大蒜汁和大蒜浸液對葡萄球菌、痢疾桿菌、霍亂弧菌都有抑制和殺滅作用。在這些方面，紫皮蒜較強(qiáng)于白皮蒜。從大蒜中分離出的抗菌成分經(jīng)鑒定為大蒜辣素（2-丙烯基硫代亞磺酸烯內(nèi)酯）和大蒜新素（二烯丙基三硫化物）。 （2）溶菌酶 溶菌酶是已經(jīng)使用的防腐劑之一。一種堿性球蛋白，化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，對熱也極為穩(wěn)定，100處理1分鐘，仍

11、保持原酶活，最適PH值為5-9。溶菌酶能在胃腸內(nèi)作為營養(yǎng)物質(zhì)被消化和吸收，對人體無毒性，也不會在體內(nèi)殘留，是一種安全性很高的的食品保鮮劑、營養(yǎng)保健品。溶菌酶同植酸、聚合磷酸鹽、甘氨酸等結(jié)合使用，可大大提高其防腐效果。 （3)納他霉素納他霉素也稱游鏈霉素，是一種重要的多烯類抗菌素。納他霉素對所有的霉菌和酵母幾乎都具有極強(qiáng)的抑制效果，但對細(xì)菌和病毒等其他微生物則無效。目前，納他霉素作為一種天然的食品抗菌劑已被批準(zhǔn)應(yīng)用于某些乳制品、肉類、水果、飲料等許多食品工業(yè)中。 FAD/WHO1994規(guī)定納他霉素的每日允許攝入量為0-0.3mg/kg。此外，還有聚賴氨酸 、果膠分解物 、瓊脂低聚糖 、殼聚糖 、

12、茶多酚 、蜂膠、甜菜堿 、類黑精 、植物提取物等天然防腐劑，目前已廣泛應(yīng)用于食品加工保藏過程中。3. 食品抗氧化劑食品在氧的氧化作用下會發(fā)生變質(zhì)。例如油脂的酸敗、切開的蘋果表面產(chǎn)生褐變等。因此，在食品保藏中常常添加了一些化學(xué)物質(zhì)，以延緩或阻止氧氣導(dǎo)致的氧化作用。抗氧化劑是為防止或延緩食品或其成分原料氧化而導(dǎo)致變質(zhì)所使用的添加劑。根據(jù)其性質(zhì)可分為脂溶性和水溶性。根據(jù)來源可分為天然抗氧化劑和合成抗氧化劑。合成抗氧化劑效果比較好，但在安全方面不如天然抗氧化劑。隨著社會的發(fā)展，合成抗氧化劑會使用的越來越少，而天然抗氧化劑的應(yīng)用會越來越廣泛，這是一個(gè)趨勢。抗氧化劑作用機(jī)理： （1）抗氧化劑本身極易氧化

13、，就先與空氣中的氧反應(yīng)，延緩或避免了食品成分的氧化； 維生素E、抗壞血酸及其衍生物、異抗壞血酸及其鈉鹽以及-胡蘿卜素等即屬于此類抗氧化劑。 （2）抗氧化劑可以放出氫離子，破壞功中止油脂在氧化過程中所產(chǎn)生的過氧化物，使不能繼續(xù)被分解成醛或酮類等低分子物質(zhì)； （3）將能催化和引起氧化反應(yīng)的物質(zhì)實(shí)行封閉； （4）可以阻止或減弱氧化酶類的活動(dòng)。如亞硫酸鹽類、二氧化硫及各種含硫化合物等。3.1合成型抗氧化劑目前，油脂及其制品常用的抗氧化劑是丁基羥基茴香醚（BHA）、二丁基對甲苯酚（BHT）、沒食子酸丙酯（PG）、叔丁基對苯二酚（TBHQ）等。就植物油而言，它們抗氧化能力的順序?yàn)椋篢BHQ > PG

14、 > BHT > BHA對動(dòng)物油脂，它們抗氧化能力的順序?yàn)椋?TBHQ > PG > BHA > BHT對于無水乳脂，它們抗氧化能力的順序?yàn)椋?PG > TBHQ > BHA >BHT對于某些富脂加工食品，如油（棉子油或大豆油）炸土豆片，它們抗氧化能力的順序?yàn)椋?TBHQ > PG > BHT > BHA3.2天然抗氧化劑近年來，人們對合成食品添加劑的懷疑和排斥心理，使這些物質(zhì)的使用受到限制，而天然抗氧化劑由于安全、無毒等優(yōu)點(diǎn)受到廣泛歡迎，天然抗氧化劑逐步取代合成抗氧化劑是今后的發(fā)展趨勢。 （1）生育酚生育酚即維生素E。天然維生

15、素E廣泛存在于高等動(dòng)植物組織中，它具有防止動(dòng)植物組織內(nèi)脂溶性成分氧化變質(zhì)的功能。一般來說，生育酚的抗氧化效果不如BHA、BHT。生育酚對動(dòng)物油脂的抗氧化效果比對植物油脂的效果好，這是由于動(dòng)物油脂中天然存在的生育酚比植物油少。另外它還有營養(yǎng)強(qiáng)化作用。 （2）植酸植酸，亦稱肌醇六磷酸，簡稱PH，分子式：C6H18O24P6 。植酸為淺黃色或褐色黏稠狀液體，廣泛分布于高等植物內(nèi)。在植物油中添加0.01%植酸，即可以明顯地防止植物油的酸敗。其抗氧化效果因植物油的種類不同而異。防止海鮮罐頭變黑。貝類罐頭加熱殺菌是可產(chǎn)生硫化氫等，與肉中的鐵、銅以及金屬罐表面溶出的鐵、錫等結(jié)合產(chǎn)生硫化而變黑，添加0.1%-

16、0.5%的植酸可以防止變黑。4. 食品保鮮劑食品保鮮劑是能夠防止新鮮食品脫水、氧化、變色腐敗的物質(zhì)。它可以通過噴淋、噴涂、浸泡或涂膜于食品表面或利用其吸附食品保藏環(huán)境中的有害物質(zhì)而對食品保鮮。食品保鮮劑按其作用和使用方法可分為如下八類：乙烯脫除劑：抑制果蔬呼吸，防止后熟老化。包括物理吸附劑、氧化分解劑、觸媒型脫除劑。防腐保鮮劑：利用化學(xué)或天然抗菌劑防止微生物生長。涂膜保鮮劑：能抑制果蔬呼吸，減少水分蒸騰，防止微生物入侵。包括類脂、樹脂、蛋白質(zhì)等涂膜保鮮劑。氣體發(fā)生劑：可催熟、著色、脫澀、防腐。包括二氧化碳發(fā)生劑、乙烯發(fā)生劑等。氣體調(diào)節(jié)劑：能產(chǎn)生氣調(diào)效果。包括二氧化碳發(fā)生劑或脫氧劑。生理活性調(diào)節(jié)劑：能調(diào)節(jié)果蔬的生理活性。例如抑芽丹等。濕度調(diào)節(jié)劑：調(diào)節(jié)濕度。包括蒸氣抑制劑、脫水劑等。其他類型保鮮劑：如燒明礬等。 （1）類脂類脂是一類疏水性化合物，包括石蠟、蜂蠟、礦物油、蓖麻子油、菜籽油、花生油乙酰單甘酯及其乳膠體等，可以單獨(dú)或與其它成分混合在一起用于食品涂膜保鮮。當(dāng)然，這些物質(zhì)的使用必須