食品贮藏中的变化

食品贮存中由微生物引起的变化有哪些

食品含有丰富营养，是微生物繁殖的良好条件，在贮存中往往由于微生物的污染而发生腐败、霉变和发酵等生物学变化。

（一）腐败

腐败多发生在那些富含蛋白质的动物性食品中，如肉类、禽类、鱼类、蛋品等；在植物性食品中的豆制品也容易发生腐败。引起食品腐败的主要微生物是细菌，特别是那些能分泌体外蛋白质分解酶的腐败细菌。

（二）霉变

霉变是霉菌在食品中繁殖的结果。霉菌能分泌大量的糖酶，因此，富含糖类的食品容易发生霉变，如粮食、糕点、面包、饼干、淀粉制品、水果、蔬菜、干果、干菜、茶叶、卷烟等。霉变的食品，不仅营养成分损失、外观颜色因菌落的寄生被污染，而且食品带有霉味。如果被含毒素的黄曲霉菌株污染，还会产生致癌性的黄曲霉毒素。所以，贮存中要防止食品的霉变。

引起食品霉变的霉菌有多种，危害性较大的是：青霉属的白边青霉、扩张青霉；毛霉属的丝状毛霉；根霉属的黑根霉；曲霉属的灰绿曲霉、烟曲霉、棒曲霉和黑曲霉等。

（三）发酵

发酵在食品发酵工业中有广泛的应用，但是在食品贮存中它却能引起食品的变质。发酵是在微生物的酶作用下，使食品中的单糖发生不完全氧化的过程。食品贮存中常见的发酵有酒精发酵、醋酸发酵、乳酸发酵和酪酸发酵等。

1．酒精发酵

含糖分的食品（如水果、蔬菜、果汁、果酱、果蔬罐头等）在贮存中发生酒精发酵后会产生不正常的酒味。水果、蔬菜在严重缺氧的条件下由于缺氧呼吸的结果，也会产生酒味。这都表明它们的质量已发生变化。

2．醋酸发酵

某些食品因醋酸发酵导致完全失去食用价值，如果酒、啤酒、黄酒、果汁、果酱、果蔬罐头等。

3．乳酸发酵

食品在贮存中发生乳酸发酵不仅能使风味变劣，而且还因乳酸能改变食品的pH值，造成蛋白质凝固、沉淀等变化，鲜奶的凝固就是一例。

4．酪酸发酵

酪酸发酵是食品的糖在酪酸菌的作用下产生酪酸的过程。食品贮存中因酪酸发酵产生的酪酸，会使食品带有令人讨厌的气味，如鲜奶、奶酪、豌豆等食品变质时就有这种酪酸气味。

影响微生物引起变化的因素有水分、温度、pH值、氧和光线等，其中水分和温度是微生物繁殖最重要的因素。含水量大、水分活性高的食品处在高温之下便容易腐坏变质，或者原来含水量不大，水分活性较低的食品处在高温、高湿之下也容易腐坏变质。因此，控制食品水分和空气的温湿度是防止微生物对食品造成危害的主要措施。对于含水量低或干燥的食品应在相对湿度低于70%的条件下存放，尽量保持其原有的安全水分含量。对于含水量较大的生鲜食品应控制在低温条件下贮存，因为危害食品的微生物多属于嗜温性菌，一般在20～25℃条件下发育，

所以贮存温度一般应控制在10℃以下，若长期贮存则应采取冷冻。

什么是食品贮存中的脂肪氧化酸败？

脂肪广泛存在于食品中，在贮存期间往往由于脂肪氧化酸败而造成食品的变质。脂肪氧化酸败给食品在感官上造成的明显特点是产生一种难闻的哈喇气味（脂败味），直接影响食品的食味。一般含有脂肪成分的食品，经过贮存都会由于脂肪氧化酸败而产生不同程度的哈喇气味。

脂肪氧化酸败是游离脂肪酸氧化、分解的结果。在这一变化过程中，首先是脂肪水解产生游离的脂肪酸，而游离的脂肪酸特别是不饱和的游离脂肪酸，受到空气中氧的氧化则生成过氧化物；然后，这种性质不稳定的过氧化物，再分解成醛、酮和低分子脂肪酸等，使食品带有哈喇气味。脂肪氧化酸败不仅使食品的食味变劣，营养价值降低，而且所产生醛、酮化合物有害于人体健康。如果食用酸败脂肪过多，轻者则引起腹泻，重者还可造成肝脏疾病。

脂肪氧化酸败中生成的氢过氧化物，性质活泼，它不但能分解而且能聚合，并且由于这种氢过氧化物的聚合使脂肪的黏度增加，而影响了食用油脂在烹调中的食用价值。尤其需要指出的是，这种氢过氧化物的存在还能使食品中其他的游离脂肪酸连续不断地形成过氧化物，因此脂肪氧化酸败又是一个自动氧化的过程。

促使脂肪氧化酸败的因素有温度、光线、氧、水分、金属离子（铁、铜）以及食品中的酶等。因此，在贮存上采取低温、避光、隔绝空气、降低水分、减少与铁、铜等金属的接触都可以起到延缓脂肪氧化酸败的作用。另外，食品中添加维生素E 等天然抗氧化剂，也可以延缓脂肪氧化酸败。

食品贮存中有哪些颜色变化

食品的颜色是由各种色素构成的，其中有动植物体自有的天然色素，也有由于在加工中酶、热的作用而产生的色素，另外还有添加的某些食用色素等。这里着重阐述动植物体内的天然色素的变色和食品褐变。

（一）动物色素的变色

家畜肉、禽肉以及某些红色的鱼肉中都存在有肌红素和残留血液中的血红素。肌红素与血红素的化学性质很相似，它们都呈紫红色，与氧结合能形成氧合肌红素，呈鲜红色。新鲜的肉类多呈现鲜红色或紫红色，但是当肉的新鲜度降低后因氧化形成轻基肌红蛋白或羟基血红蛋白呈暗红色或暗褐色，失去肉类原有的鲜艳颜色。所以，从家畜肉、禽肉的颜色变化，能反映它们的新鲜度。肌红素的氧化变色对于肉制品的质量影响较大，为了防止这种变色，一般在肉食加工过程中加入起色剂硝酸钠，利用硝酸钠生成的一氧化氮与肌红素结合生成稳定的鲜红色亚硝基肌红蛋白而保持肉制品的鲜艳颜色。但是这种起色剂用量过多也能产生亚硝胺，而亚硝胺是一种能诱发癌症的物质，因此，在肉食品加工中对硝酸钠的用量需按食品卫生标准规定严格加以控制。

（二）植物色素的变色

植物色素主要有叶绿素、类胡萝卜素和花青素等。这些色素在植物食品的加工、贮存中都会发生变化而改变它们的天然颜色。

叶绿素有a和b两种，a为蓝绿色，b为黄绿色。叶绿素在碱性条件下比较稳定，在酸性条件下易分解。因其耐热性弱，加热则分解生成黑褐色的植物黑质（脱镁叶绿素），绿色蔬菜经炒煮或腌制后会发生这种变色现象。如果在植物食品中增加适量的碳酸氢钠，使pH值在7.0～8.5之间，就可以生成比较稳定的叶绿酸钠盐，使产品仍保持鲜绿色。另外，叶绿素在低温或干燥状态时性质也较稳定，所以低温贮存的鲜菜和脱水蔬菜都能保持较好的鲜绿色。

类胡萝卜素，呈现黄色、橙色和红色等，广泛分布在蔬菜、水果中，如胡萝卜、马铃薯、南瓜、柑橘、柿子、菠萝、西瓜等都是含有这种色素的食品。这类菜果经过加热处理仍能保持其原有色泽，但是光线和氧却能引起类胡萝卜素的氧化褪色，因此在贮存中应尽量避免光线照射。（三）褐变

褐变是食品中比较普遍的一种变色现象，尤其是以天然食品进行加工或贮运时，因受机械损伤，容易发生褐变。褐变不仅影响食品的颜色，而且降低食品的营养和滋味。食品的褐变按照其变色的原因不同可分为酶褐变和非酶褐变。

酶褐变是由氧化酶对食品中的多酚类物质氧化聚合而引起的褐色变化。这种褐变所形成的褐色产物叫黑色素。酶褐变主要发生在水果、蔬菜当中。如苹果、梨、桃、藕、马铃薯、茄子、芹菜、花椰菜等，当被切开或摔碰受伤后，由于产品的细胞破裂，空气中的氧直接与产品的多酚接触，而引起产品变为暗红色或黑色。

酶和空气中的氧是促使食品发生酶褐变的主要条件，因此防止食品的酶褐变就要在加工和贮存中控制这些条件。目前控制食品酶褐变的方法有多种，或以高温加热破坏酶，或以亚硫酸盐、抗坏血酸溶液浸泡以抑制酶的活性，或以清水、食盐水浸泡和真空充氮包装等隔绝空气中的氧等，都能防止酶褐变。从商业经营单位来讲，在食品贮运和销售过程中做到轻装轻卸，轻拿轻放，使食品免受外伤，也是控制酶褐变的有效措施。

非酶褐变与酶无关，主要是由食品中的糖分、蛋白质、氨基酸等发生的化学变化所引起的。美拉德反应和焦糖化反应是造成非酶褐变的两个主要化学反应。

美拉德反应是食品中蛋白质或氨基酸的氨基与还原糖的羰基相互作用发生的复杂变化，最后生成暗褐色的类黑质。这种褐变多发生在调味品和某些酒类当中。酱油、食醋、黄酱的褐红色，炼乳的淡黄色，啤酒、黄酒的黄色都与美拉德反应有关系。

促进美拉德反应的因素有水分（10%～15%最适宜）、温度、氧、pH值（6.5～8.5最适宜）、光线以及铁、铜金属离子等。因此，调节食品的水分、降低贮存温度、利用亚硫酸盐等，都能防止美拉德反应的褐变。

焦糖化反应是食品中的糖分在高温（150～200℃）条件下发生分解和聚合，最后生成具有黏稠性的黑褐色焦糖。焦糖又叫糖色，呈黑褐色，溶于水，带苦味，常用于酱油、食醋、威士忌酒、熟肉制品的着色。焦糖反应也常应用于一些烘烤加工的食品中，如面包、饼干、糕点等。在食品贮存中不容易出现焦糖反应。

食品贮存中的生理生化和生物学变化

（一）呼吸作用

呼吸作用是鲜活食品（菜、果）贮存中最基本的生理变化，它是鲜活食品中有机成分（主要是糖类）在氧化还原酶作用下逐步降解为二氧化碳和水的过程，此过程中同时还产生热量，实际上是有机物进行的生物氧化过程。

菜、果的呼吸作用分有氧呼吸和缺氧呼吸两种类型。有氧呼吸是在供氧条件下进行的，以糖作为呼吸的基质，其化学反应式如下。

C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+2820kJ

缺氧呼吸，是在无氧条件下进行的，其化学反应式如下。

C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+117kJ

从菜、果的贮存来讲，不论哪种类型的呼吸作用都要消耗养分，呼吸热的产生和积累往往加速食品腐坏变质。尤其是缺氧呼吸产生的酒精还会引起活细胞中毒，造成生理病害，缩短贮存期限，故应尽量防止缺氧呼吸。但是，应该看到正常的呼吸作用是鲜活食品最基本生理活动，它是一种自卫反应，有利于抵抗微生物的侵害，所以在食品贮存中应做到保持较弱的有氧呼吸，防止缺氧呼吸，这是鲜活食品进行贮存需要掌握的基本原理。

影响鲜活食品呼吸强度的外界条件主要是温度和空气成分。一般外温升高时，呼吸强度也随之加强，但外温低于0℃时，因酶的活性受阻碍而呼吸强度急速下降。鲜活食品进行呼吸最适宜温度为25～35℃之间。所以降低环境温度是贮存菜、果的重要措施。空气中二氧化碳的比例大小对于呼吸强度有显著的影响。空气中含氧量增加则呼吸强度加强，相反适当增加二氧化碳（或氮气）的比例，则可减弱呼吸强度。目前采用的气调贮存法，就是改变空气成分而达到抑制鲜活食品呼吸强度的一种较适宜的贮存方法。

（二）后熟作用

后熟是果实、瓜类和以果实供食用的蔬菜类的一种生物学性质，它是果实、瓜类等鲜活食品脱离母株后成熟过程的继续。

后熟中酶会引起一系列生理生化变化，如淀粉水解为单糖而产生甜味；叶绿素分解消失，类胡萝卜素和花青素显露而呈现红、黄、紫等颜色；鞣质聚合而涩味降低；有机酸的数量相对减少，同时产生挥发油和芳香油而增加它们的芳香；原果胶质水解，降低它们的硬脆度等。总之，果实、瓜类的后熟能改进色、香、味及适口的硬脆度等方面的食用品质，达到食用成熟度。但是，果实、瓜类后熟是生理衰老的变化，当它完成后熟后，则很难继续贮存，容易腐坏变质，因此作为贮存的果实和瓜类应该在它成熟前采收，采取控制贮存的条件来延长其后熟过程，以达到延长贮存期的要求。

影响果实后熟作用的主要因素是高温、氧气和某些有刺激性的气体（如乙烯、酒精）等。因此，在贮存中要采用适宜的低温和掌握适量通风，以延缓后熟过程和延长贮存期。

（三）萌发与抽薹

萌发与抽薹是两年生或多年生蔬菜打破休眠状态由营养生长期向生殖生长期过渡时发生的一种变化。主要发生在那些变态的根、茎、叶等作为食用的蔬菜，如马铃薯、洋葱、大蒜、萝卜、大白菜等。萌发与抽薹的蔬菜，其养分大量消耗，组织变得粗老，食用品质大为降低。在

贮存中采取延长蔬菜的休眠状态，是防止萌发与抽薹的有效措施，低温可以延长蔬菜的休眠状态。此外还可以采用植物生长素，如抑芽丹以及利用γ射线辐照等也能延缓休眠期和抑制蔬菜萌发与抽薹。

（四）蒸腾与发汗

蒸腾是指由于鲜活商品含水量大。造成贮存期间水分蒸发而发生萎蔫（细胞膨压降低）的现象。蒸腾过多，会使商品质量减轻，自然损耗大，降低鲜嫩品质；蒸腾过高，水解酶的活性加强，使复杂有机物水解为简单物质（如淀粉、蔗糖）。发汗是由于空气湿度超过饱和点时在商品表面出现的“结露”现象。发汗对商品贮存极为不利，会给微生物的侵蚀提供机会，特别是在商品的伤口部分很容易引起腐烂。

（五）僵直

僵直是畜、禽、鱼死后发生的生化变化，其特点是肌肉失去原有的柔软性和弹性，变得僵硬。如手握鱼头其尾部挺直而不下弯就是僵直的表现。

畜、禽、鱼肉的僵直与肌肉中的肌糖原酵解产生乳酸和三磷酸腺苷、磷酸肌酸的分解等有密切关系。这些成分的分解都会增加肌肉中酸性成分的积累，降低肌肉的pH值。从而使原来呈松弛状态的肌肉因肌纤蛋白质和肌球蛋白质结合形成无伸展性的肌凝蛋白质，丧失肌肉的弹性变为僵直状态。

畜、禽、鱼类死后僵直，因动物种类、致死原因和温度等不同而异。一般鱼类的僵直先于畜、禽类，带血致死的先于放血致死的，温度高的又先于温度低的。处于僵直期的鱼是新鲜度高的鲜鱼，食用价值大；而僵直期的畜、禽肉因弹性差、难煮烂，缺乏香味，消化率低，不适于食用。但是从贮存而论，僵直期的肌肉pH值低，腐败微生物难于发展；肌肉组织致密，主要成分尚未分解变化，基本上保持了肉类和鱼类的原有营养价值，所以适合于冷冻贮存。

（六）软化

软化是畜、禽、鱼肉僵直后进一步的变化，其特点是肌肉由硬变软，恢复弹性；由于蛋白质和三磷酸腺苷分解使肌肉多汁，产生芳香的气味和滋味。软化是畜肉形成食用品质所必需的肉类成熟作用。由于鱼类含水多、组织细嫩，属于冷血动物，带有水中的微生物等原因，经过软化后很快就会腐败变质，因此应防止其死后发生软化。

软化是由于肌肉中所含的自溶酶使蛋白质分解的结果，也叫蛋白质自溶现象。一般受温度的影响较大，高温能加速软化，低温能延迟软化，当降温至0℃时则可停止软化，因此冷冻贮存可以防止畜、禽、鱼肉的软化。