第一節(jié)食品干藏原理

1、LOGO食品保藏原理食品保藏原理授課老師：顧仁勇授課老師：顧仁勇 葡萄干葡萄干牛肉干牛肉干蕨菜干蕨菜干魚(yú)干魚(yú)干 l干燥：干燥：在自然條件或人工控制條件下使食品中水分蒸發(fā)的過(guò)程。在自然條件或人工控制條件下使食品中水分蒸發(fā)的過(guò)程。包括自然干燥包括自然干燥(如曬干、風(fēng)干等如曬干、風(fēng)干等)和人工干燥和人工干燥(如熱空氣干燥、真空如熱空氣干燥、真空干燥、冷凍干燥等干燥、冷凍干燥等)。l食品干藏：食品干藏：就是食品保持低水分進(jìn)行長(zhǎng)期貯藏的過(guò)程。一般含水就是食品保持低水分進(jìn)行長(zhǎng)期貯藏的過(guò)程。一般含水在在15%間，可在室溫下貯藏一年以上。間，可在室溫下貯藏一年以上。干制脫水干制脫水品質(zhì)變化最小品質(zhì)變化最小改善

2、食品質(zhì)量改善食品質(zhì)量干干制制要要求求核核心心問(wèn)問(wèn)題題濕熱轉(zhuǎn)移濕熱轉(zhuǎn)移 第一節(jié)第一節(jié) 食品干藏原理食品干藏原理 第二節(jié)第二節(jié) 食品干制過(guò)程的特性食品干制過(guò)程的特性 第三節(jié)第三節(jié) 食品干制過(guò)程中的濕熱傳遞食品干制過(guò)程中的濕熱傳遞 第四節(jié)第四節(jié) 食品在干制過(guò)程中的變化食品在干制過(guò)程中的變化 第五節(jié)第五節(jié) 食品干制方法食品干制方法 第六節(jié)第六節(jié) 食品干制的后期處理食品干制的后期處理 第七節(jié)第七節(jié) 中間水分食品中間水分食品 1 水分活度與微生物的關(guān)系水分活度與微生物的關(guān)系 2 水分活度與酶的關(guān)系水分活度與酶的關(guān)系 3 水分活度與氧化作用的關(guān)系水分活度與氧化作用的關(guān)系 4 水分活度與非酶褐變之關(guān)系水分活度

3、與非酶褐變之關(guān)系 5 水分活度對(duì)維生素的影響水分活度對(duì)維生素的影響食品食品腐敗腐敗1 水分活度與微生物的關(guān)系水分活度與微生物的關(guān)系 微生物耐熱微生物耐熱 芽孢和毒素芽孢和毒素l微生物生長(zhǎng)發(fā)育生長(zhǎng)發(fā)育在不同的水分活度下存在明顯差異 l每種微生物均有其最適的最適的AwAw和最低和最低AwAw ，它們?nèi)Q于微生物的種類、食品的種類、溫度、pH值以及是否存在潤(rùn)濕劑等因素。l細(xì)菌類生長(zhǎng)發(fā)育的最低Aw為0.900.90，酵母菌類及真菌類分別為0.880.88和和0.800.80。 1 水分活度與微生物的關(guān)系水分活度與微生物的關(guān)系 微生物耐熱微生物耐熱 芽孢和毒素芽孢和毒素水分活度 抑制的微生物種類 典型的

4、食品 1.00 無(wú) 絕大多數(shù)新鮮及高含水量食品0.95 革蘭氏陰性桿菌如大腸 40蔗糖或7.5鹽溶液；面包 桿菌和芽孢桿菌的孢子 及煮香腸0.91 絕大多數(shù)球菌和乳酸桿 55的蔗糖或12的鹽溶液，火腿 菌、芽孢桿菌的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞0.88 大多數(shù)酵母菌 65的蔗糖或15的鹽溶液；臘 腸； 魚(yú)粉0.80 大多數(shù)霉菌 小麥粉；干谷干豆類；干香腸；蛋糕0.75 大多數(shù)嗜鹽菌 26鹽溶液；果醬；未干燥的鹽腌魚(yú)0.65 嗜干霉菌 果汁軟搪；含水量5的魚(yú)粉；未加鹽 的 魚(yú)干等0.60 嗜滲酵母菌 甘草；鹽干魚(yú) 表表3-1 微生物生長(zhǎng)的極限水分活度及典型的食品微生物生長(zhǎng)的極限水分活度及典型的食品 微生物發(fā)育微生物

5、發(fā)育 芽孢和毒素芽孢和毒素l微生物的耐熱性與其所處環(huán)境的水分活度有一定的關(guān)系。微生物的耐熱性與其所處環(huán)境的水分活度有一定的關(guān)系。l對(duì)霉菌孢子的耐熱性試驗(yàn)表明，其對(duì)霉菌孢子的耐熱性試驗(yàn)表明，其耐熱性隨水分活度的降低而呈增大的傾耐熱性隨水分活度的降低而呈增大的傾向向。 l降低水分活度除了可以降低水分活度除了可以有效地抑制微生物的生長(zhǎng)外，也將使微生物的耐熱有效地抑制微生物的生長(zhǎng)外，也將使微生物的耐熱性增大性增大。這一事實(shí)也說(shuō)明食品的干制雖然是加熱過(guò)程，但是它并不能代替殺。這一事實(shí)也說(shuō)明食品的干制雖然是加熱過(guò)程，但是它并不能代替殺菌，或者說(shuō)脫水食品并非無(wú)菌。菌，或者說(shuō)脫水食品并非無(wú)菌。耐熱性為最高耐熱

6、性為最高 Aw0.20.41.00.8嗜熱脂肪芽孢梭菌的凍干芽孢嗜熱脂肪芽孢梭菌的凍干芽孢耐熱與耐熱與AwAw的關(guān)系的關(guān)系 隨水分活度的降低，耐熱性將逐漸增大。隨水分活度的降低，耐熱性將逐漸增大。 耐熱性將隨水分活度的減少而降低。耐熱性將隨水分活度的減少而降低。 1 水分活度與微生物的關(guān)系水分活度與微生物的關(guān)系微生物發(fā)育微生物發(fā)育 微生物耐熱微生物耐熱 l芽孢的形成一般需要比營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞發(fā)育更高的水分活度。芽孢的形成一般需要比營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞發(fā)育更高的水分活度。l產(chǎn)毒菌的產(chǎn)毒菌的毒素產(chǎn)生量一般隨毒素產(chǎn)生量一般隨AwAw的降低而減少的降低而減少。當(dāng)。當(dāng)AwAw低于某個(gè)值時(shí)，低于某個(gè)值時(shí)，盡管它們的生長(zhǎng)并沒(méi)有

7、受到很大的影響，但毒素的產(chǎn)生量卻急劇下盡管它們的生長(zhǎng)并沒(méi)有受到很大的影響，但毒素的產(chǎn)生量卻急劇下降，甚至不產(chǎn)生毒素。降，甚至不產(chǎn)生毒素。 l食品原料所污染的食物中毒菌在干制前沒(méi)有產(chǎn)生毒素，那么干制后也不會(huì)產(chǎn)生毒素。如果在干制前毒素已經(jīng)產(chǎn)生，那么干制將難以破壞這些毒素，食用這種脫水食品后很可能會(huì)導(dǎo)致食物中毒。1 水分活度與微生物的關(guān)系水分活度與微生物的關(guān)系用蔗糖和食鹽來(lái)調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的水分活度，可觀察到突破芽孢梭菌的發(fā)芽發(fā)育的最低水分活度大約為0.96，而要形成完全的芽孢，在相同的培養(yǎng)基中，則水分活度必須高于0.98。 例例11金黃色葡萄球菌C-243株產(chǎn)生腸毒素B與培養(yǎng)基的水分活度之間的關(guān)系為,當(dāng)

8、水分活度下降到0.930.96時(shí)，金黃葡萄球菌事實(shí)上已不產(chǎn)生腸毒素B。例例222 水分活度與酶的關(guān)系水分活度與酶的關(guān)系1.1.酶活性隨水分活度的增加而增大。酶活性隨水分活度的增加而增大。當(dāng)水分活度降低到單分子吸附水所對(duì)應(yīng)的值以下時(shí)，酶基本無(wú)活性。當(dāng)水分活度高于該值之后，則酶活性隨水分活度的增加而緩慢增大。但當(dāng)水分活度超過(guò)多層水所對(duì)應(yīng)的值后，酶的活性顯著增大。 酶穩(wěn)定性酶穩(wěn)定性2 水分活度與酶的關(guān)系水分活度與酶的關(guān)系2.2.酶促反應(yīng)的進(jìn)行需一定的水分活度。酶促反應(yīng)的進(jìn)行需一定的水分活度。酶要起作用，必須高于某個(gè)水分活度才行。也即每種酶都存在一個(gè)最小水分活度。比如多酚氧化酶要引起兒茶酚的褐變，反應(yīng)

9、體系的最小水分活度為0.25，如果水分活度低于0.25，褐變反應(yīng)就不會(huì)發(fā)生。3.3.酶反應(yīng)與局部的水分子存在狀態(tài)有關(guān)。酶反應(yīng)與局部的水分子存在狀態(tài)有關(guān)。食品中的酶反應(yīng)除了與整個(gè)食品體系的水分活度有關(guān)外，還與局部的水分子存在狀態(tài)有關(guān)。比如，在面團(tuán)糊與淀粉酶的混合體系中，盡管在水分活度小于0.70時(shí)淀粉不分解，但是，當(dāng)把富含毛細(xì)管的物質(zhì)加入該混合體系時(shí)，水分活度只要達(dá)到0.46時(shí)，面團(tuán)就會(huì)發(fā)生酶解反應(yīng)。這種現(xiàn)象也稱作局部效應(yīng)。4.4.酶起作用的最低水分活度還與酶的種類有關(guān)。酶起作用的最低水分活度還與酶的種類有關(guān)。大麥磷脂分解酶，磷脂酶D的最低水分活度為0.45，而磷脂酶B則為0.550。 酶穩(wěn)定性

10、酶穩(wěn)定性 酶活性酶活性 l水分越高，酶的起始失活溫度越低。也就是說(shuō)，水分越高，酶的起始失活溫度越低。也就是說(shuō)，酶在較高的水分酶在較高的水分活度環(huán)境中更容易發(fā)生熱失活活度環(huán)境中更容易發(fā)生熱失活。 2 水分活度與酶的關(guān)系水分活度與酶的關(guān)系綜上所述，要使酶的作用完全受到抑制，食品的水分含量必須降低綜上所述，要使酶的作用完全受到抑制，食品的水分含量必須降低到單分子吸附水所對(duì)應(yīng)的值以下（約到單分子吸附水所對(duì)應(yīng)的值以下（約1%），而食品的最終含水量），而食品的最終含水量是難以達(dá)到的；是難以達(dá)到的；另外，由于在干燥狀態(tài)下，酶的耐熱性增強(qiáng)，難以鈍化。因此控另外，由于在干燥狀態(tài)下，酶的耐熱性增強(qiáng)，難以鈍化。因此

11、控制干制品中酶的活動(dòng)，有效的辦法是干燥前對(duì)物料進(jìn)行濕熱或化學(xué)制干制品中酶的活動(dòng)，有效的辦法是干燥前對(duì)物料進(jìn)行濕熱或化學(xué)鈍化處理，使酶失活。鈍化處理，使酶失活。結(jié)論結(jié)論3 水分活度與氧化作用的關(guān)系水分活度與氧化作用的關(guān)系l水分活性很低，含有不飽和脂肪酸的食品放在空氣中極容易遭受水分活性很低，含有不飽和脂肪酸的食品放在空氣中極容易遭受氧化酸敗，即使水分活性低于單分子層水分下也很容易氧化酸敗。氧化酸敗，即使水分活性低于單分子層水分下也很容易氧化酸敗。而隨著水分活性增加到而隨著水分活性增加到0.300.300.500.50，脂肪自動(dòng)氧化速率和量卻減少，脂肪自動(dòng)氧化速率和量卻減少，此后，隨著水分活性增加

12、，氧化速率也增加，直到中濕食品狀態(tài)，此后，隨著水分活性增加，氧化速率也增加，直到中濕食品狀態(tài)，脂肪氧化反應(yīng)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)（此時(shí)水分活性超過(guò)脂肪氧化反應(yīng)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)（此時(shí)水分活性超過(guò)0.75)0.75)。l水的存在狀態(tài)將會(huì)影響抗氧化劑的作用，如水的存在狀態(tài)將會(huì)影響抗氧化劑的作用，如EDTAEDTA和檸檬酸在水分和檸檬酸在水分活性增加時(shí)抗氧化作用加強(qiáng)。試驗(yàn)證明，抗氧化劑在吸濕過(guò)程比解活性增加時(shí)抗氧化作用加強(qiáng)。試驗(yàn)證明，抗氧化劑在吸濕過(guò)程比解吸過(guò)程對(duì)食品物料有更強(qiáng)的作用。吸過(guò)程對(duì)食品物料有更強(qiáng)的作用。4 水分活度與非酶褐變之關(guān)系水分活度與非酶褐變之關(guān)系l非酶褐變有一適宜的水分活度范圍（圖非酶褐變有一適

13、宜的水分活度范圍（圖3-43-4），該范圍與干制品），該范圍與干制品的種類、溫度、的種類、溫度、pHpH及及 CuCu2+2+、FeFe2 2等因素有關(guān)。等因素有關(guān)。 l由于食品成分的差異，即使同一種食品，由于加工工藝不同，引由于食品成分的差異，即使同一種食品，由于加工工藝不同，引起褐變的最適水分活性也有差異。起褐變的最適水分活性也有差異。l蔬制品發(fā)生非酶褐變的水分活性范圍是0.650.75；l肉制品褐變水分活性范圍一般在0.300.60；l干乳制品，主要是非脂干燥乳，其褐變水分活性大約在0.70。5 水分活度對(duì)維生素的影響水分活度對(duì)維生素的影響l在低在低AwAw，維生素，維生素C C較穩(wěn)定，

14、隨較穩(wěn)定，隨AwAw增加，維生素增加，維生素C C降解迅速增快。其他降解迅速增快。其他維生素的穩(wěn)定性也有同樣的變化規(guī)律，且溫度對(duì)反應(yīng)速率常數(shù)影響維生素的穩(wěn)定性也有同樣的變化規(guī)律，且溫度對(duì)反應(yīng)速率常數(shù)影響很大。很大。l硫胺素硫胺素B1B1的穩(wěn)定性與種類、溫度和水分關(guān)系很大的穩(wěn)定性與種類、溫度和水分關(guān)系很大l脂溶性維生素的穩(wěn)定性與脂肪氧化有關(guān)。有報(bào)道：脂溶性維生素的穩(wěn)定性與脂肪氧化有關(guān)。有報(bào)道：a-a-生育酚（維生生育酚（維生素素E E）隨著水分增加，降解加速。）隨著水分增加，降解加速。在38硫胺素?fù)p失量大于28。在38，隨面粉中水分含量由9.2增至14.5%，兩種類型維生素B1損失增加。另一些研究者證實(shí)：小麥粉制品在38, 14水分條件下維生素B1損失可達(dá)80%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）；而 3.6和10%水分含量的面粉中維生素B1都沒(méi)多大變化。 綜上所述，水分活度是影響脫水食品儲(chǔ)藏穩(wěn)定性的最重