食品工藝 2第二章食品脫水學(xué)習(xí)課件

食品保藏原理

PrinciplesofFoodPreservation食品工藝學(xué)--食品保藏原理食品貯藏主要研究內(nèi)容食品變質(zhì)因素食品貯藏技術(shù)食品貯藏技術(shù)食品脫水貯藏食品高溫殺菌貯藏食品發(fā)酵貯藏食品化學(xué)保藏食品輻射貯藏食品低溫貯藏食品變質(zhì)因素化學(xué)變化微生物腐敗食品包裝貯藏……………..食品質(zhì)量的定義：

食品的食用性能及特征符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和滿足消費者要求的程度。食品工藝學(xué)--食品保藏原理

外觀物理因素感官特性質(zhì)構(gòu)風(fēng)味食品質(zhì)量營養(yǎng)質(zhì)量化學(xué)因素安全質(zhì)量耐貯藏性

食品質(zhì)量因素(食品的屬性)食品工藝學(xué)--食品保藏原理物理因素外觀因素：①大小形狀；②顏色、色澤；③一致性。質(zhì)構(gòu)因素：包括新鮮狀態(tài)、加工過程、加工以后的一些因素。風(fēng)味因素：①味覺和香味；②色澤與質(zhì)構(gòu)對風(fēng)味也有影響。食品工藝學(xué)--食品保藏原理加工技術(shù)對質(zhì)量的影響?好的方面?不好的方面綜合考慮食品工藝學(xué)--食品保藏原理問題一?什么是食品的變質(zhì)？

問題二?引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因是什么？

問題三?食品變質(zhì)腐敗有哪些現(xiàn)象？食品工藝學(xué)--食品保藏原理變質(zhì)的概念包括品質(zhì)下降、營養(yǎng)價值、安全性和審美感覺的下降。食品腐敗變質(zhì)的因素?生物學(xué)因素?化學(xué)因素氧化?物理因素?其他?環(huán)境污染、農(nóng)/獸藥殘留、濫用添加劑和包裝材料等。

食品腐敗變質(zhì)微生物嚙齒動物光照溫度害蟲酶類水分食品工藝學(xué)--食品保藏原理非生物因素和生物因素生物因素微生物在食品中的活動引起多種變化食品工藝學(xué)--食品保藏原理非生物因素

包括：酶的作用

非酶化學(xué)反應(yīng)物理因素其中主要原因可歸納為：微生物污染酶促生化反應(yīng)非酶化學(xué)反應(yīng)

由化學(xué)變化引起的食品變質(zhì)：選擇化學(xué)保藏劑對于生物類食品或活體食物類：加工與保藏的途徑有食品保藏的途徑加熱殺菌處理抑制微生物活動發(fā)酵保藏維持食品最低生命活動食品保藏的目的和類型維持食品最低生命活動的保藏方法

抑制變質(zhì)因素的活動達(dá)到食品保藏目的的方法

運(yùn)用發(fā)酵原理的食品保藏方法利用無菌原理的保藏方法

食品保藏原理的性質(zhì)研究……解釋……提供……用日期來表示食

品貨架期是極其

重要的食品保藏的原則若短時間保藏，有兩個原則

（1）盡可能延長活體生命（2）如果必須終止生命，應(yīng)該馬上洗凈，然后把溫度降下來加熱冷凍保藏干藏高滲透（1）控制微生物長時間保藏

則需控制多種因素?zé)熝瑲庹{(diào)化學(xué)保藏輻射生物方法（2）

控制酶和其它因素控制微生物的方法?（3）其他影響因素可以通過包裝來解決。美國食品供應(yīng)監(jiān)控機(jī)構(gòu)CDC（衛(wèi)生部疾病控制和預(yù)防中心）職責(zé)之一：監(jiān)管食源性疾病EPA（國家環(huán)保局）職責(zé)之一：規(guī)范殺蟲劑的使用；制訂用水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)FDA（衛(wèi)生部食品與藥物管理局）職責(zé)：保證食品（肉禽蛋除外）安全；檢查食品加工廠；檢查進(jìn)口食品；制訂食品標(biāo)準(zhǔn)USDA（農(nóng)業(yè)部）職責(zé)：強(qiáng)制推行肉禽蛋生產(chǎn)體系規(guī)范和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；開展?fàn)I養(yǎng)學(xué)研究；對公眾進(jìn)行營養(yǎng)學(xué)教育WHO/FAO（國際機(jī)構(gòu)）職責(zé)之一：研究出臺限制殺蟲劑使用的標(biāo)準(zhǔn)食品保藏技術(shù)的歷史沿革腌制保藏技術(shù)公元前3000年到前1200年，猶太人、中國人、希臘人低溫保藏和煙熏保藏技術(shù)公元前1000年，古羅馬人干藏技術(shù)

2000年前，西方人、中國人罐藏技術(shù)

《北山酒經(jīng)》記載

食品保藏技術(shù)的現(xiàn)代發(fā)展

1809年，法國人NicolasAppert發(fā)明罐藏食品被認(rèn)為是現(xiàn)代食品保藏技術(shù)的開端1883年，現(xiàn)代食品冷凍技術(shù)1908年，化學(xué)品保藏技術(shù)1918年，氣調(diào)冷藏技術(shù)1943年，食品輻照保藏技術(shù)食品保藏技術(shù)發(fā)展的特點不平衡性1．不同食品保藏技術(shù)之間2．同種保藏技術(shù)中不同技術(shù)手段之間新型食品保藏技術(shù)

能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)需要，提供高質(zhì)量食品，具有合理的生產(chǎn)成本第二章食品的脫水

Dehydration內(nèi)容提要

食品干燥的基本原理食品的干燥方法與技術(shù)食品在干燥過程中發(fā)生的變化干燥產(chǎn)品的包裝與貯藏概述干燥：使水分含量在15%以下品質(zhì)變化極小。食品干藏：水分被降低到一定程度并始終保持低水分。干燥和干藏的概念干燥的目的延長貯藏期

低水分環(huán)境可以抑制微生物，有利于在室溫條件下長期保藏，以延長食品的市場供給，平衡產(chǎn)銷高峰;

如大豆、花生米經(jīng)過適當(dāng)干燥脫水，有利于脫殼(去外衣)，便于后加工，提高制品品質(zhì)；促使尚未完全成熟的原料在干燥過程進(jìn)一步成熟;用于某些食品加工過程以改善加工品質(zhì)便于商品流通干制食品常常是救急、救災(zāi)和戰(zhàn)備用的重要物資干制食品重量減輕、容積縮小，可顯著節(jié)省包裝、儲藏和運(yùn)輸費用，便于攜帶和儲運(yùn)干燥的過程食品干燥的最高境界？食品干燥技術(shù)要解決的核心問題？

食品干燥（制）過程控制

達(dá)到一定的水分要求保持或改善食品品質(zhì)控制條件（方法）達(dá)到低能耗01020304水分含量相同的不同類型食品易變質(zhì)性的不同？干燥技術(shù)的原理描述出干燥過程中的變化解決干燥食品貨架期內(nèi)出現(xiàn)的問題.....通過學(xué)習(xí)本章知識，你講能夠第一節(jié)食品干藏原理引起食品腐敗變質(zhì)的因素：微生物酶化學(xué)反應(yīng)他們均需要利用食品中的水。水的可利用度（availabilityofwater)與水在食品中的存在狀態(tài)有關(guān)系。一、食品中水分存在的形式水與溶質(zhì)的相互作用根據(jù)食品中水與非水物質(zhì)之間的相互關(guān)系，可以把食品中的水分作不同的類型

離子或離子基團(tuán)中性分子或基團(tuán)非極性物質(zhì)1結(jié)合水（boundwater)

結(jié)合水也稱束縛水、固定水，是指不易流動、不易結(jié)冰（即使在-40℃下），不能作為外加溶質(zhì)的溶劑的水，是被化學(xué)或物理的結(jié)合力所固定的水分。化學(xué)結(jié)合水

物理結(jié)合水

化學(xué)結(jié)合水Constitutionalwater在-40℃下不結(jié)冰無溶解溶質(zhì)的能力與純水比較分子平均運(yùn)動為0不能被微生物利用一般情況下干燥時不能也不需要去除通常是食品干制品含水量的極限標(biāo)準(zhǔn)

按定量比固定地和物質(zhì)結(jié)合的水分，它們的結(jié)合最穩(wěn)定，脫水干制不易去除。物理結(jié)合水吸附結(jié)合水結(jié)構(gòu)結(jié)合水滲透壓結(jié)合水不按照正確定量比和物質(zhì)結(jié)合的水分。自由水Bulk-phasewater

/freewater

能結(jié)冰，但冰點有所下降溶解溶質(zhì)的能力強(qiáng)，干燥時易被除去與純水分子平均運(yùn)動接近很適于微生物生長和大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)，易引起Food的腐敗變質(zhì)，但與食品的風(fēng)味及功能性緊密相關(guān)。是指食品或原料組織細(xì)胞中易流動、易結(jié)冰、可作為溶劑的水分。食品脫水干制時蒸發(fā)掉的水分主要是自由水水分和部分滲透結(jié)合水分。二、水分活度

Wateractivity(Aw)水與非水成分締合強(qiáng)度上的差別比水分含量更可靠，也并非完全可靠與微生物生長和許多降解反應(yīng)具有相關(guān)性1、水分活度的定義:Aw：水分活度；

f：溶劑（水）的逸度(溶液）f0：同溫度下純?nèi)軇ㄋ┑囊荻萊VP,相對蒸汽壓理想溶液差別約1%水活性與環(huán)境平衡相對濕度(equilibriumrelativehumidity,ERH

%)和拉烏爾（Raoult）定律的關(guān)系如下：

%ERH：樣品周圍環(huán)境的百分平衡相對濕度n1：稀溶液中水的mol數(shù)；n2：稀溶液中溶質(zhì)的mol數(shù)N：溶劑（水）的mol分?jǐn)?shù)

Raoult定律，由于Aw

=P/Po=%ERH/100=N=n1/(n1+n2)當(dāng)%ERH=100Aw

=？應(yīng)用Aw=%ERH/100時必須注意:①Aw是樣品的內(nèi)在品質(zhì),而ERH是與樣品中的水蒸氣平衡時的大氣性質(zhì)。②僅當(dāng)食品與其環(huán)境達(dá)到平衡時才能應(yīng)用。只有當(dāng)溶質(zhì)是非電解質(zhì)且濃度小于1mol/L的稀溶液時,其水分活度才可以按

Aw=n1/(n1+n2)計算

溶質(zhì)Aw

理想溶液0.9823

丙三醇0.9816

蔗糖0.9806

氯化鈉0.967

氯化鈣0.945

2、影響水分活度大小的因素

水分活度大小取決于：水存在的量溫度水中溶質(zhì)的濃度食品成分水與非水部分結(jié)合的強(qiáng)度表2-2常見食品中水分含量與水分活度的關(guān)系P26水分活度與溫度的關(guān)系

(temperaturedependence)Clausius—Clapeyron方程

dlnAw/d(1/T)=-△H/R

式中R為氣體常數(shù)，△H為樣品中水分的等量凈吸附熱。

整理此式可得：

lnAw=-kΔH/R(1/T)

式中：ΔH：純水的汽化潛熱表示（常數(shù)，為40537.2J/mol）；

K：達(dá)到同樣水蒸氣壓時，食品的溫度比純水溫度高出的比值。在恒定的水分含量條件下，lnAw對-1/T作圖是一條直線

圖：對于不同水分含量的天然馬鈴薯淀粉相對水蒸氣壓和溫度的關(guān)系

3、水分吸附等溫線(MSI)

MoistureSorptionIsotherms概念吸附解吸平衡水分ERHMSI

在恒定溫度下，食品的水分含量對相對濕度（Aw）作圖所得到的曲線。P27信息加工；配料；包裝，保藏特點測定方法MSI中的分區(qū):

MSI上不同區(qū)水分特性

I區(qū)II區(qū)III區(qū)Aw0-0.20.2-0.85＞0.85含水量%1-6.56.5-27.5＞27.5冷凍能力不能凍結(jié)不能凍結(jié)正常溶劑能力無輕微-適度正常水分狀態(tài)單分子層水多分子層水體相水微生物利用不可利用部分可利用可利用滯后現(xiàn)象Hysteresis

定義:采用吸附(resorption)的方法繪制的MSI和按解吸(desorption)的方法繪制的MSI并不互相重疊的現(xiàn)象稱為滯后現(xiàn)象.

滯后現(xiàn)象產(chǎn)生的原因水分與非水溶液成分作用.毛細(xì)管現(xiàn)象組織改變.注意脫水和復(fù)水高糖、高果膠食品得滯后環(huán)

MSI的實際意義

食品脫水的難易程度如何組合食品才能避免水分在不同物料間的轉(zhuǎn)移.預(yù)測含水量對食品穩(wěn)定性的影響.分析食品中非水組分與水結(jié)合能力的強(qiáng)弱.表

某些代表性食品的含水量食品名稱水分%番茄95萵苣95卷心菜92啤酒90柑橘87蘋果汁87牛奶

馬鈴薯

香蕉

雞

肉

面包果醬蜂蜜奶油

稻米面粉奶粉酥油8778757065352820161240微生物經(jīng)細(xì)胞壁從外界攝取營養(yǎng)物質(zhì)并向外界排泄代謝產(chǎn)物時都需要水作為溶劑或媒介質(zhì)，水為微生物生長活動必需的物質(zhì)。細(xì)菌、酵母在水分含量較高的食品中生長芽孢發(fā)芽需要大量水分；霉菌在水分降到12%的食品中仍生長；三水分活度與食品保藏性的關(guān)系1．水分活度與微生物生命活動的關(guān)系

P29表2-3

Aw值反映了水分與食品結(jié)合的強(qiáng)弱及被微生物利用的有效性。各種微生物的生長發(fā)育有其最適的Aw值，一般而言細(xì)菌生長的Aw下限為0.94，酵母菌為0