上海海洋大学食品工艺学第8章

• 相对密度是任何溶液的质量和同容积水的质量的比值 ，它随温度变化而变化，因此测定时必须校正温度， 故上面所提到的波美密度计、三种糖度计使用时必须 在校正温度的条件下进行。
• 我国现多用在15℃标准温度下标刻的“合理”密度计
。所谓“合理”即它的0°Be‘和15℃时水的密度相当 ，66°Be’和浓硫酸的密度1.8429相当，而食盐浓度为 10%时，它的标度正好为10°Be‘，因此在0~10°Be' 间等分成十格，每格大致相当于1%食盐溶液。
在液态溶液中常把液体称为溶剂，而把溶解 在液体中的气体或固体称为溶质。溶液的浓 度就是单位体积的溶液中溶有的物质(溶质)重 量，可以用容积、重量或摩尔浓度来表示。
• 溶液的浓度通常可以用密度法来测定，即用密度计测
定。
• 盐水的浓度常用波美密度计(Baume‘或°Be’)测定；糖 水的浓度则用糖度计(Sacchrometer)、波林糖度计 (Balling)或白利糖度计(Brix)测定。
蜜饯是以鲜果坯经糖或蜜渍煮制，不经烘干或 半干性的制品。蜜饯含糖量较低(一般在60% 以下)，含水量较大(一般在25%以上)。
果脯是鲜果坯经糖或蜜渍煮制，烘干(或晒干) 而成的制品。果脯含糖量较高(一般在65%以 上)，含水量较低(一般在20%以下)。
凉果是将果坯用糖、蜂蜜和其它多种辅料一起 腌渍后，再经日晒干制而成。
食品加工与保藏原理
第八章 食品的腌渍、发酵 和烟熏处理
参考文献
1. (美)N. W. DESROIER，J. N. DESROIER著，黄琼 华等译，食品保藏技术，北京：中国食品出版社， 1989.9
2. 郑继舜，杨昌举编著，食品储藏原理与应用，北京 ：中国财政经济出版社，1989.4
3. 袁惠新，陆振曦，吕季章等编著，食品加工与保藏 技术，北京：化学工业出版社，2000.2
(乳酸菌) (乳酸菌) (乳酸菌) (大肠杆菌) (丁酸菌) (变形杆菌) (肉毒杆菌)
12% 13% 8% 6% 8% 10% 6%
(3) 腌制食品和食盐质量之间的关系
食盐因其来源不同可分为海盐、湖盐、池盐、 井盐、矿盐等，食盐的主要成分为NaCl，不过 常常还含有一些杂质，包括有CaCl2、MgCl2 、FeCl3及CaSO4、MgSO4、KCl等，还有部分 CaSO4和CaCO3等。
式中：
P ── 溶液的渗透压(kN·m-2) C ── 溶质摩尔浓度(mol·L-1) R ── 气体常数(8.29×10-3kN·m·mol-1·K-1) T ── 绝对温度(K)
若将许多物质特别是NaCl分子会离解成离子 的因素考虑在内，前式还可进一步改为：
P＝iCRT
式中： i ── 包括物质离解因素在内的等渗系数(
蔬菜腌制过程中，几种微生物所能忍受的最高 的食盐溶液的浓度如下：
Bact. brassicae fermentati Bact. cueumeris fermentati Bact. aderholdi fermentati Bact. coli Bact. amylobacter fermentati Bact. proteus vulgare Bact. botulinus
(2) 不同微生物对食盐溶液的耐受力
一般来说，盐液浓度在1%以下时，微生物的 生理活动不会受到任何影响。当浓度为 1%~3%时，大多数微生物就会受到暂时性抑 制。当浓度达到6%~8%时，大肠杆菌、沙门 氏菌和肉毒杆菌停止生长。当浓度超过10%后 ，大多数杆菌便不再生长。球菌在盐液浓度达 到15%时被抑制，其中葡萄球菌则要在浓度达 到20%时，才能被杀死。酵母在10%的盐液中 仍能生长，霉菌必须在盐液浓度达到 20%~25%时才能被抑制。
h ── 介质粘度(Pa·s)
前式中的R、N、π均为常数，令K0＝R/6Nπ，则上式
可简写为：
D
K0
T rh
温度(T)越高，粒子的直径(r)越小，介质的粘度(h)越 低，则扩散系数(D)就越大。
在其它条件(浓度梯度和面积)相同的情况下，扩散系 数增大，物质的扩散速度和扩散量也就增大。
由此可见食盐和不同糖类在腌渍食品的过程中，其扩 散速度是各不相同的。
果冻是将果汁和糖浓缩到冷却呈能凝胶状的制品。
一、食品腌渍过程的扩散与渗透作用
(一) 腌渍的保藏原理
1、溶液浓度与微生物的关系 溶液的浓度及含义 (2) 溶液浓度的测定方法 (3) 溶液浓度与微生物的关系
溶液是两种或两种以上物质均匀混合且呈分 子(或离子)分散状态的物态体系。可分为气态 、液态、固态溶液三种。通常所谓溶液多是 指液态溶液而言。
在高渗溶液中，微生物细胞内的水分会透过原生质膜 向外界溶液渗透，其结果是细胞的原生质脱水产生质 壁分离(Plasmolysis)。质壁分离的结果使细胞变形，微 生物的生长活动受到抑制，脱水严重时还会造成微生 物死亡。
2、盐在腌渍中的作用
(1) 食盐溶液的防腐机理
• 食盐溶液对微生物细胞具有脱水作用； • 食盐溶液对微生物具有生理毒害作用； • 食盐溶液对微生物酶活力有影响； • 食盐溶液可降低微生物环境的水分活度； • 食盐的加入使溶液中氧气浓度下降。
4. 曾庆孝主编，芮汉明，李汴生副主编，食品加工与 保藏原理，北京：化学工业出版社，2002.11
食品的腌渍 食品的发酵 食品的烟熏
第一节 食品的腌渍
让食盐或糖渗入食品组织内，降低其水 分活度，提高其渗透压，或通过微生物 的正常发酵降低食品的pH值，从而抑制 腐败菌的生长，防止食品的腐败变质， 获得更好的感官品质，并延长保质期的 储藏方法称为腌渍保藏。
2. 渗透
渗透就是溶剂从低浓度溶液经过半透膜向高浓度 溶液扩散的过程。参见图8-1
半透膜
溶液液面
原始液面
液面差
高浓度溶液
溶剂 低浓度溶液
图8-1
半透膜就是只允许溶剂(或小分子)通过而不允 许溶质(或大分子)通过的膜。
细胞膜就属于半透膜。
从热力学观点来看，溶剂只从外逸趋势较大的 区域(蒸气压高)向外逸趋势较小的区域(蒸气压 低)转移，由于半透膜孔眼非常小，所以对液 体溶液而言，溶剂分子只能以蒸气状态(分子 状态)迅速地从低浓度溶液中经半透膜孔眼向 高浓度溶液内转移。
── 浓度梯度(C ── 浓度， X ── 间距) t ── 扩散时间
扩散速度方程： dQ DF dC
dt
dX
扩散系数D： D dQ / dt
F(dC / dX)
扩散系数的含义是指单位浓度梯度时，扩散物 质通过单位截面积的扩散速度。
假设扩散物质的粒子为球形时，扩散系数D的表达式可 以写成：
盐腌的过程称为腌制；糖腌的过程称为 糖渍。
盐腌的制品有腌菜、腌肉、腌禽蛋等。
糖腌的制品糖渍品(preserves)主要有蜜 饯类和果酱类。
腌菜即果蔬腌制品(pickles)，可分为两大类：发酵性和非 发酵性的腌制品。
发酵性腌制品的特点就是腌制时食盐用量较低，腌渍过 程中有显著的乳酸发酵，并用醋液或糖醋香料液浸渍。 产品有四川泡菜、酸黄瓜、酸萝卜、荞头等。
D RT N6rh
式中： D ── 扩散系数，在单位浓度梯度的影响下，单
位时间内通过单位面积的溶质量
R ── 气体常数(8.314J·K-1·mol-1) T ── 绝对温度(K) N ── 阿伏加德罗常数(6.023×1023) r ── 溶质微粒(球形)直径，应比溶剂分子大， 并且只适用于球形分子(m)
在同样百分浓度下葡萄糖、果糖溶液的抑菌效果要比乳 糖、蔗糖好。 相对分子质量
例如：抑制食品中葡萄球菌需要的葡萄糖浓度为 40%~50%，而蔗糖则为60%~70%。
(3) 食糖质量与腌渍食品的关系
我国食糖来源主要是甘蔗糖和甜菜糖。食 糖中常常会混有微生物，即使是精制糖中 也会存在少量。这些微生物的存在会引起 某些食品的腐败变质，尤其是在糖溶液浓 度低到20%~30%时最易发生。
• 渗透压和温度及浓度成正比，因此为了加快
腌渍过程，应尽可能在高温度(T)和高浓度溶 液(C)的条件下进行。
高浓度溶液浓度越高，两边液面高度差越大， 低浓度液面上承受的压力P也就越大。在高浓 度溶液的液面上施加一定压力，若这个压力值 等于由于形成液面高度差而使低浓度溶液液面 承受的压力P，则会阻止水分子向浓溶液内渗 透，并使得液面高度差下降，直至形成的液面 高度差消失，所施加的这个压力就是渗透压。
渗透压取决于溶液溶质的浓度，和溶质的数量 无关。
物质全部解离时i＝2)
布尔(БУПП)又根据溶质和溶剂的某些特性再进 一步将范特·荷夫公式改变成下式：
P＝(r1/100W)CRT
式中：
P ── 渗透压(kN·m-2) r1 ── 溶剂的密度(kg·m-3或g·L-1) R ── 气体常数(8.29×10-3kN·m·mol-1·K-1) T ── 绝对温度(K) C ── 溶液浓度(100g或kg溶剂中溶质的g数或kg数) W ── 溶质相对分子质量(g或kg)
果酱类又分为果酱、果泥和果冻等。
果品糖制后并不保持果实或果块原料形状的制品，统 称为果酱。果酱一般含糖60%~70%。
筛滤后的果肉浆液，加或不加食糖、果汁和香料，煮 制成质地均匀的半固态制品即为果泥。果泥中不加或 加少量糖，加或不加香料制成的比较稀薄的制品常称 为沙司。由果泥干燥成皮革状的制品称为果丹皮。
渗透压可用下式计算：
P＝9.81rh
式中：
P ── 清水液面承受的液柱压力 9.81 ── 重力加速度g的取值
r ── 溶液密度(指渗入清水后形成的溶液) h ── 溶液液面和清水液面的高度差)
范特·荷夫(Van't·Hoff)经研究推导出稀溶液(接 近理想溶液)的渗透压值计算公式如下：
P＝CRT
(二) 食品腌渍过程的扩散与渗透作用
1、腌渍中的扩散渗透