第五章 食品的气调保藏

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一、气调保藏的基本原理
在一定的封闭体系内,通过各种调节方式得到不 同于正常大气组成(或浓度)的调节气体,以此 来抑制引起食品品质劣变的生理生化过程或抑制 食品中微生物的生长繁殖(新鲜果蔬的呼吸和蒸 发、食品成分的氧化或褐变、微生物的生长繁殖 等),从而达到延长食品保鲜或保藏期的目的
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二、气调保藏的分类
对果蔬类产品
降低呼吸强度和基质氧化损耗、延缓成熟过程,
从而延长果蔬的商品寿命、抑制叶绿素降解、减
少乙烯产生、降低抗坏血酸损失、改变不饱和脂 肪酸比例、延缓不溶性果胶物质减少速度。
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一般来说,果蔬在贮藏中应尽可能降低气体
成分中的氧气分压,但如果氧气浓度降得过
低,体内有机物就不能形成好气性分解,从 而会引起有害于品质的厌氧发酵,如肉毒杆 菌的生长。所以,当降低氧气的浓度时,应 以不致于造成厌氧性呼吸障碍为度。
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食品气调保藏的特点: 抑制微生物的作用
好气性微生物在低氧环境下,其生长繁殖就
受到抑制。氧气的浓度还和某些果蔬的病害发展
有关
高浓度的二氧化碳也能较强地抑制果蔬地某 些微生物生长繁殖。
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食品气调保藏的特点:
防治虫害
抑制或延缓其它影响食品品质下降的不良化学
变化
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第二节 食品气调保藏原理
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二氧化碳 CO2约占空气的0.03%。环境中CO2浓度增加,果 蔬生命活动便被抑制。CO2含量达2~10%时,呼
吸量下降,呼吸基质有机酸的消耗也受到抑制。
有机酸含量对品质有直接影响,从而CO2对生命 活动的抑制效果重大。贮藏环境中O2降低和CO2 提高都可以抑制成熟度的进展而延长贮藏时间。
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第一节 食品气调的发展
食品气调保藏的特点:
气调保藏最大特点是能够对新鲜果蔬等进行保鲜
降低呼吸强度;
降低产品对于乙烯作用的敏感性; 延缓叶绿素的寿命; 减慢果胶的变化。
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第一节 食品气调的发展
气调保藏最大特点是能够对新鲜果蔬等进行保鲜 降低呼吸强度;
降低氧气和提高二氧化碳浓度,能降低果蔬地呼吸
再调整,所采用的包装方式称为MAP
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国际上将通过改变包装袋内的气氛使食品处在与 空气组成(78.8%、20.96%、0.03%)不同的 气氛环境中而延长保藏期的包装,归属为同一类
型的包装技术,称为CAP/MAP包装技术。
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包括:真空包装(Vacuum Packaging,VP)、真
空贴体包装(Vacuum Skin Packaging,VSP)、
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对新鲜肉、禽、鱼类产品 低氧浓度或不含氧可抑制氧化性变质、可抑制需
氧微生物的生长,但出会使含肌红蛋白的产品失
去鲜红的色泽。因此,对于含肌红蛋白的生鲜产 品,常将环境气体的氧含量提高到80%;而对不 含肌红蛋白的动物产品(或含肌红蛋白但经热处 理过),则尽量降低氧含量,如用纯氮充气包装
处理过的瘦肉。
成熟则有抑制作用。
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臭氧 臭氧可使乙烯氧化成为氧化乙烯,这样就能防
止果蔬过熟,从而保持良好的新鲜度
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气体调节与机械冷藏相结合,可同时控制温度、湿 度、气体成分等贮藏因素,是当代最先进、最有前
途的贮藏技术。但有些产品对气调反应不佳,过低
O2浓度和过高的CO2的浓度,会引起低O2伤害或CO2 伤害,不同种、不同品种的新鲜果蔬产品要求不同 的O2和CO2配比,应单独贮存而需增加库房。
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二、气调保藏的分类
人工气调储藏(CA储藏)
CA储藏指的是根据产品的需要和人的意愿调节储藏 环境中各气体成分的浓度并保持稳定的一种气调储 藏方法。 单指标CA储藏 仅控制储藏环境中的某一种气体如 双指标 CA储藏指的是对常规气调成 氧气、二氧化碳或一氧化碳等,而 对其他气体不加调节。 分的氧气和二氧化碳两种气体(也 多指标CA储藏不仅控制储藏环境中的 可能是其他两种气体成分)均加以 氧气和二氧化碳,同时还对其他与储 调节和控制的一种气调储藏方法 变指标 CA储藏是指在贮藏过程中,贮 藏效果有关的气体成分如乙烯、一氧 藏环境中气体浓度指标根据需要,从 化碳等进行调节。 一个指标变为另一个指标。
根据气体调节原理,气调贮藏可分为CA(
Controlled Atmosphere ,人工气调贮藏)和MA( Modified Atmosphere ,自发气调贮藏)。 CA指在贮藏期间,气体的浓度一直控制在某一 恒定的值或范围内,所采用的包装方式称为CAP;MA
指用改良的气体建立气调系统,在以后贮藏期间不
对于肉类、鱼类产品
提高CO2浓度也能抑制腐败微生物的生长,随着
浓度进一步提高,抑制作用增强。具体使用浓度
决定于产品的品种、初始含菌量、贮藏温度、其 他气体含量以及要求的保鲜期限。要使CO2在气 调保鲜中发挥抑菌作用,其浓度必须控制在20% 以上。
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对于果蔬
蛋白质、色 素合成
提高CO2浓度可降低成熟反应的速度,抑制微生物
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乙烯和臭氧 乙烯
果蔬在成熟时和受伤害后,会产生较多的乙烯。
研究表明,它对香蕉、柑桔等有色果实的着 微量乙烯对果蔬的呼吸就会产生影响,乙烯还会 色和促进果实的成熟、提高品质均有益。但 促进叶绿素的分解。 乙烯对果蒂部分分离层的形成有促进作用, 乙烯的过分积累,会造成过熟,从而有损果蔬的 往往会造成蒂落后的褐斑,而有损外观。 品质。但当乙烯被氧化成氧化乙烯时,对果蔬的
1851年,现代制冷之父澳大利亚的詹姆斯.哈里森 设计并制造了世界上第一台制冷压缩机及其辅助 设备,并用于果蔬保鲜,被认为是果蔬保鲜史上 的第一次革命。其真正摆脱了利用自然冷源保鲜 果蔬造成的季节性和地区性的限制,大大提高了 贮藏温度控制的精确性,扩大了低温保鲜果蔬的 地理和季节应用范围,改善了果蔬保鲜质量,并 延长了贮藏期限,随之在商业上得到大量地应用
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食品保藏原理
第五章 食品的气调保藏
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第一节 食品气调的发展
气调保藏定义: 气调保藏是指用阻气性材料将食品密封于一个改
变了气体成分的环境中,通常是增加CO2的浓度,
降低O2浓度以及根据需求调节其他气体成分,从而 抑制腐败微生物的生长繁殖及生化活性,达到延 长食品货架期的目的。
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第一节 食品气调的发展
强度并推迟其呼吸高峰期的出现。氧气浓度必须降 低到7%以下浓度时才对呼吸强度有抑制作用,但 不宜低于2%,否则易出现厌氧呼吸。二氧化碳对 呼吸的抑制作用是浓度越高,抑制作用越强。
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空气中的O2和CO2对果蔬呼吸作用、成熟
和衰老影响很大。降低O2浓度可以降低
呼吸强度,浓度低于5%时呼吸明显受抑 制。但O2过少会产生无氧呼吸,时间长 会导致果蔬的生理病害即缺氧障碍。不 同种类果蔬具有不同的O2临界浓度。
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第一节 食品气调的发展
在控制低温的基础上,降低空气中的O2浓度,提 高空气中的CO2浓度,在很大程度上比单纯冷藏能 更进一步地降低果蔬的呼吸代谢,且比冷藏延长 贮藏期1倍以上。英国的基德和韦斯特于1920年正 式提出气调贮藏理论。1928年应用该理论在英国 建造了世界上第一座气调库贮藏苹果在商业上取 得成功。这被认为是果蔬保鲜史上第二次革命。
膜保鲜等。
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第二节 食品气调保藏原理
二、气调保藏的分类
自发气调储藏(MA储藏)
MA储藏指的是利用储藏对象—水果、蔬菜自身的呼吸 MA储藏成本低,操作简单,但达到设定氧气和二氧化 作用降低储藏环境中的氧气浓度,同时提高二氧化碳 碳浓度水平所需的时间较长,操作上较难维持要求的 浓度的一种气调储藏方法。 氧气和二氧化碳浓度,因而储藏效果不佳。MA储藏的 正常大气中氧含量为20.9%,二氧化碳含量为0.03%, 方法多种多样,在我国多用塑料袋进行储藏,如蒜薹 理论上,有氧呼吸过程中消耗1%的氧气即可产生1% 简易气调储藏,而硅橡胶窗储藏也属于MA储藏。 二氧化碳,而氮气则保持不变,即O2+CO2=21%
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增高CO2浓度也可抑制呼吸,但浓度过高会产生 无氧呼吸造成CO2中毒。其危害比缺氧障碍更严
重。多数果蔬合适的CO2浓度为1~5%。低O2高
CO2处理可延长某些果蔬的休眠期。
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第一节 食品气调的发展
气调保藏最大特点是能够对新鲜果蔬等进行保鲜 降低产品对于乙烯作用的敏感性; 乙烯是植物的一种生长激素,能促进果实的生长和
(℃或F)。即Z值为热力致死时间按照1/10,或10倍变 化时相应的加热温度变化(℃)。Z值越大,因温度上
升而取得的杀菌效果就越小。
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F值:通常采用121.1℃为标准温度,与此对应的热力致死时间 称为F值,又称杀菌致死值。因此,在121.1℃时求得的D值乘以
n就可得到;
定义:标准下,将一定数量的某种微生物全部杀死所需的时间
成熟,并能大大加快产品的后熟和衰老的过程。高
浓度的二氧化碳可抑制乙烯的形成,延缓了乙烯对 果蔬成熟的促进作用,而且还可干扰芳香类物质的 挥发。
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食品气调保藏的特点:
减轻一定的贮藏性生理病害 ---- 冷害
果蔬的冷害是果蔬组织在冷害温度下积累乙醛、
醇等有毒物质所致。通过适当的气调手段(如减
压贮藏),可以从果蔬组织中排除这些物质,从 而减轻冷害。
气体吸附剂包装、控制气氛包装(Controlled Atmosphere Packaging,CAP)以及改善气氛包 装(Modified Atmosphere Packaging,MAP)
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想要控制食品的贮藏环境,就必须将食品封闭在 一定的空间内。空间大小视贮藏量而定,有气调 库、气调车、气调垛、气调袋(CAP或MAP)、涂
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四、食品气调保藏的工艺条件 气体比例 这里所讲的气体,主要指对果蔬影响最大的氧气 和二氧化碳。果蔬后熟速度的快慢,与贮藏环境
中的气体成分关系很大。 氧气浓度越高呼吸作用越强,降低贮藏环境中的 氧气浓度,可以延缓组织的衰老,相对提高果肉 硬度和含酸量。二氧化碳气体对果蔬的后熟具有 多种效应,它可降低呼吸代谢速度、延缓后熟进 程、减少病害发生、增加贮藏寿命。
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第一节 食品气调的发展
1957年,Workman和Hummel等同时发现,一些果 蔬在冷藏的基础上再加上降低气压的条件,与常 规气调相比可明显地延长其贮藏寿命。1966年, 美国的Burg等人提出了完整的减压贮藏理论和技 术。此后,在许多国家相继开了广泛的研究,试 验范围也从最先试用的苹果迅速扩大到其它品种 的果蔬;1975年起美国开始有供商业用的减压贮 藏设备。
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双指标CA储藏
多指标CA储藏
变指标CA储藏
三、气体成分对食品保藏的影响 氮气 氮气是化学性质不活泼的惰性气体,大气中 含量约占78%。它对于生物呼吸及其他生理作用 无直接关系,只是作为臵换、填充气体使用。 氧敏感食品,包装的气调气氛,抽真空后充入氮 抑制食品本身和微生物的呼吸并作为充填气 气可进一步降低包装内残氧含量,即充氮包装, 体,保持包装完好外形。 比真空包装取得更好的效果。 不同食品的气调保鲜要求,在应用食品气调 包装技术时,要根据产品的不同保藏特性来选择 合适的气调气氛。
和某些酶的活动,抑制叶绿素的分解,改变各种 糖的比例,从而良好地保持果蔬的品质。但如果 CO2浓度太高,将会造成呼吸障碍,反而缩短贮 藏时间。各种果蔬的最适CO2浓度有所差异,一
般水果为2~3%,蔬菜为2.5~5.5%,同时也受
氧气浓度和环境温度的影响。
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☆ CO2抑菌的选择性
★霉菌、极毛杆菌和无色杆菌等需氧菌对CO2高度 敏感而被抑制; ★相对而言,酵母菌对CO2有阻抗性或不敏感,CO2 对酵母菌的抑制作用不大; ★乳酸菌等厌氧菌对CO2阻抗性较强或不敏感,CO2 无抑制作用。
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氧气
氧气约占大气成分的21%。一切动植物要依 赖氧气进行呼吸作用以维持生命活动。动物在氧 气不足时生命就不能维持;而植物可以随着含氧 量的降低而相应减少自身的呼吸量,仍能维持生 命活动。低氧量的限度视果蔬种类、成熟度及贮 藏温度而不同,一般为2~5%。
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氧气
氧浓度低于正常大气水平,可能产生下列效应
D值 又称为指数递减时间 (decimal reduction time), 为微生物的活菌数每减少90%,也就是在对数坐标中c
的数值每跨过一个对数坐标值所对应的时间 (min)。
TDT值:热力致死时间 ( thermal death time ) 值,是指在 某一恒定温度条件下,将食品中的某种微生物活菌(细菌和芽 孢)全部杀死所需要的时间(min)。 Z值:指D值(或TDT值)变化90%所对应的温度变化值
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