第四章 食品加工的化学技术

第四章食品加工的化学技术

食品科学与工程系

张民

第四章食品加工的化学技术

食品化学保藏：就是在食品生产、贮藏和运输过程中使用化学和生物制品（食品添加剂）来提高食品的耐藏性和尽可能保持食品原有品质的措施。

第一节食品防腐剂

食品防腐剂：主要是指具有抑制微生物生长和杀死微生物能力的物质。

食品防腐剂应符合的基本要求：

（1）本身应经过充分的毒理学鉴定程序，证明在使用限量范围内对人体无害。

（2）对食品的营养成分不应有破坏作用，也不应影响食品的质量及风味。

（3）添加于食品中后能被分析鉴定出来。

食品防腐剂的分类：

按抵抗微生物的程度分为：杀菌剂、狭义范围的防腐剂（保藏剂）。

杀菌剂：具有杀菌作用的物质。

防腐剂（保藏剂）：仅具有抑菌作用的物质。

按来源可分为：化学（合成）防腐剂、生物（天然）防腐剂。其中后者是今后食品防腐剂发展的方向。

一、化学（合成）防腐剂

化学防腐剂包括：有机防腐剂、无机防腐剂。

（一）有机防腐剂

1．苯甲酸（安息香酸）及其盐、酯

（1）适应pH值范围

苯甲酸为酸型防腐剂，抑菌的最适pH值为2.5-4.0。

低pH值环境中，苯甲酸对许多微生物有抑制作用，但对产酸菌作用较弱。

pH值大于5.5时对许多霉菌和酵母没有作用。

（2）安全性

苯甲酸进入机体后，大部分在9-15h内与甘氨酸化合成马尿酸而从尿中排除，剩余部分与葡萄糖醛酸化合而解毒，不在机体内蓄积。

但苯甲酸在机体的解毒是在肝脏内进行的，因此对肝功能弱的人可能不适宜使用。

（3）使用方法

使用苯甲酸时，一般先用适量乙醇溶解后再添加到食品中去。

（4）适用范围

苯甲酸、苯甲酸钠在果汁、果酱、酱油、醋、酱菜、蜜饯、面酱、山楂糕以及其它酸性食品中广泛使用，配合低温杀菌、则防腐效果更好。

2．山梨酸及其盐

山梨酸，又称花楸酸，即：2，4-己二烯酸。

（1）适应pH值范围

山梨酸为酸型防腐剂，防腐效果随pH值的升高而降低。适宜在pH=5-6以下的范围内使用。

（2）安全性

山梨酸可在体内代谢生成二氧化碳和水，认为是安全的。

3．丙酸及其盐

丙酸及其盐类毒性低，可认为是食品的正常成分，也是人体内代谢的正常中间产物。但其抑菌作用较弱，使用量较高。

4．其它有机防腐剂

（1）乙醇

纯的乙醇不是消毒剂，只有稀释到一定浓度后才有杀菌作用，乙醇的杀菌作用以50%-70%最强。

（2）乳酸、醋酸、柠檬酸及其盐类

（二）无机防腐剂

1．二氧化硫

二氧化硫主要用于处理植物性食品，可以用熏法、浸渍法和直接加入法对食品进行二氧化硫处理。

2．二氧化碳

二氧化碳是一种能影响生物生长的气体。

高浓度的二氧化碳能阻止微生物的生长，因而能保藏食品。运用二氧化碳保存食品是一种对环境无害的方法，具有较大的发展前途。

3．其它无机防腐剂

（1）次氯酸钙（或钠）

（2）硝酸盐和亚硝酸盐

（3）过氧化物

包括：过碳酸钠、过丙酸、过氧化氢等。

二、生物（天然）防腐剂

（一）植物中的天然防腐剂

植物中的防腐剂大致可分为四类：

植物抗毒类酚类

有机酸类精油类

1．抗毒素

植物抗毒素类物质是寄主合成的、相对分子质量低的广谱抗菌化合物，是由植物受到微生物侵袭诱导产生的远前体合成，或植物被天然的或人造化合物诱导出的远前体合成。

现在已经采用植物细胞培养技术来生产某些植物抗毒素。

2．酚类化合物

植物中的酚类化合物分为四类：

简单酚类、

酚酸类、

羟基肉桂酸衍生物类、

类黄酮类。

天然植物中的酚类化合物是食品防腐的主要因子，有广谱抗菌能力。

3．精油

一些从香辛料、中草药、水果、蔬菜中分离出的精油具有抗菌能力。

4．有机酸类

柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、酒石酸在水果和蔬菜中普遍存在，这些有机酸及其衍生物已用作食品防腐剂。

（二）微生物中的天然防腐剂

微生物在生长时能产生一些影响其它微生物生长的物质——抗生素。

研究较多的食品用抗生素：

（1）乳酸链球菌素（尼生素）可用于食品和饮料的防腐。

（2）足球菌素可作为香肠和蔬菜发酵合适与否的指标物。

（3）枯草杆菌素被认为适合用于罐装食品的防腐。

用法：抗生素可通过浸泡法、喷洒法以及畜禽饲养或注射法用于食品保藏。

问题：一些科学工作者认为抗菌素应用于食品后，可能会引起细菌的抗药性和引起人体过敏等不良反应。因此，在食品中应用抗生素必须慎重。

第二节食品抗氧化剂

食品抗氧化剂：是指能延缓或阻止食品氧化，提高食品稳定性的物质。

抗氧化剂抗氧化作用可能的作用机理：

（1）借助于氧化还原反应，降低食品内部及其周围的氧含量。

（2）抗氧化剂本身极易被氧化，因而能首先消耗氧，从而保护了食品。

（3）有些抗氧化剂可以释放出氢离子，将油脂在自动氧化过程中所产生的氧化物破坏分解，使其不能形成醛或酮等产物。

（4）抗氧化剂可能与所产生的过氧化物结合，使油脂在自动氧化过程中的链锁反应中断，从而阻止氧化过程的进行。

（5）有些抗氧化剂能阻止或减弱氧化酶的活动。

抗氧化剂AH 、AH 2抗氧化过程：

⋅

+→+⋅AH RH AH R 2⋅

+→+⋅AH ROOH AH ROO 2⋅

+→+⋅A ROOH AH ROO 2

A A A →⋅+⋅ROOA

A ROO →⋅+⋅