第一节 食品干藏原理

3 水分活度与氧化作用的关系
水分活性很低，含有不饱和脂肪酸的食品放在空气中极容易遭受 氧化酸败，即使水分活性低于单分子层水分下也很容易氧化酸败。 而随着水分活性增加到0.30～0.50，脂肪自动氧化速率和量却减少， 此后，随着水分活性增加，氧化速率也增加，直到中湿食品状态，
脂肪氧化反应进入稳定状态（此时水分活性超过0.75)。
◆微生物耐热
◆芽孢和毒素
微生物生长的极限水分活度及典型的食品
典型的食品 绝大多数新鲜及高含水量食品 40％蔗糖或7.5％盐溶液；面包 及煮香肠 55％的蔗糖或12％的盐溶液，火腿 65％的蔗糖或15％的盐溶液；腊 肠； 鱼粉 小麦粉；干谷干豆类；干香肠；蛋糕 26％盐溶液；果酱；未干燥的盐腌鱼 果汁软搪；含水量5％的鱼粉；未加盐 的 鱼干等 甘草；盐干鱼
活度环境中更容易发生热失活。
……结论……
●
综上所述，要使酶的作用完全受到抑制，食品的水分含量必须降
低到单分子吸附水所对应的值以下（约1%），而食品的最终含水 量是难以达到的；
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另外，由于在干燥状态下，酶的耐热性增强，难以钝化。因此控
制干制品中酶的活动，有效的办法是干燥前对物料进行湿热或化学
钝化处理，使酶失活。
2.酶促反应的进行需一定的水分活度。酶要起作用，必须高于某个
水分活度才行。也即每种酶都存在一个最小水分活度。比如多酚氧 化酶要引起儿茶酚的褐变，反应体系的最小水分活度为0.25，如果 水分活度低于0.25，褐变反应就不会发生。 3.酶反应与局部的水分子存在状态有关。食品中的酶反应除了与整 个食品体系的水分活度有关外，还与局部的水分子存在状态有关。 比如，在面团糊与淀粉酶的混合体系中，尽管在水分活度小于0.70
时淀粉不分解，但是，当把富含毛细管的物质加入该混合体系时，
水分活度只要达到0.46时，面团就会发生酶解反应。这种现象也称 作局部效应。
4.酶起作用的最低水分活度还与酶的种类有关。大麦磷脂分解酶，
磷脂酶D的最低水分活度为0.45，而磷脂酶B则为0.550。
2 水分活度与酶的关系
◆酶活性 ◆酶稳定性
水分越高，酶的起始失活温度越低。也就是说，酶在较高的水分
2 水分活度与酶的关系
◆酶活性 ◆酶稳定性
1.酶活性随水分活度的增加而增大。当水分活度降低到单分子吸附 水所对应的值以下时，酶基本无活性。当水分活度高于该值之后， 则酶活性随水分活度的增加而缓慢增大。但当水分活度超过多层水 所对应的值后，酶的活性显著增大。
2 水分活度与酶的关系
◆酶活性 ◆酶稳定性
结 论
综上所述，水分活度是影响脱水食品储藏稳定性的最重要
因素。降低干制品的水分活度，就可抑制微生物的生长发
育、酶促反应、氧化作用及非酶褐变等变质现象，从而使
脱水食品的储藏稳定性增加，当食品的水分活度为其单分
子吸附水所对应值时，脱水食品将获得最佳的储藏质量。
蔬制品发生非酶褐变的水
分活性范围是0.65～0.75； 肉制品褐变水分活性范围
一般在0.30～0.60；
干乳制品，主要是非脂干 燥乳，其褐变水分活性大约 在0.70。
5 水分活度对维生素的影响
在低Aw，维生素C较稳定，随Aw增加，维生素C降解迅速增快。其 他维生素的稳定性也有同样的变化规律，且温度对反应速率常数影 响很大。 硫胺素B1的稳定性与种类、温度和水分关系很大 脂溶性维生素的稳定性与脂肪氧化有关。有报道：a-生育酚（维
第一节 食品干藏原理
1 水分活度与微生物的关系 2 水分活度与酶的关系 3 水分活度与氧化作用的关系 4 水分活度与非酶褐变之关系
5 水分活度对维生素的影响
第一节 食品干藏原理
微生物
化学反应
食品 腐败
酶
其他因素
1 水分活度与微生物的关系
◆微生物发育 ◆微生物耐热 ◆芽孢和毒素
微生物生长发育在不同的 水分活度下存在明显差异
每种微生物均有其最适的 Aw和最低Aw ，它们取决于 微生物的种类、食品的种 类、温度、pH值以及是否 存在润湿剂等因素。
细菌类生长发育的最低Aw 为0.90，酵母菌类及真菌 类分别为0.88和0.80。
1 水分活度与微生物的关系
◆微生物发育
表3-1
水分活度 1.00 0.95 0.91 0.88 0.80 0.75 0.65 0.60
食品原料所污染的食物中毒菌在干制前没有产生毒素，那么干制后
也不会产生毒素。如果在干制前毒素已经产生，那么干制将难以破 坏这些毒素，食用这种脱水食品后很可能会导致食物中毒。
……例2…… ……例1……
•金黄色葡萄球菌 用蔗糖和食盐来调节培养基的水分活度，可观察到突破芽孢梭菌的 C-243株产生肠毒素B与培养基的水分活度之间的 关系为 发芽发育的最低水分活度大约为 ,当水分活度下降到0.93～0.96时，金黄葡萄球菌事实上已不 ，而要形成完全的芽孢，在相 产生肠毒素 同的培养基中，则水分活度必须高于 B。 0.98。
水的存在状态将会影响抗氧化剂的作用，如EDTA和柠檬酸在水分 活性增加时抗氧化作用加强。试验证明，抗氧化剂在吸湿过程比解 吸过程对食品物料有更强的作用。
4 水分活度与非酶褐变之关系
非酶褐变有一适宜的水分活度范围（图3-4），该范围与干制品
的种类、温度、pH及 Cu2+、Fe2＋等因素有关。
由于食品成分的差异，即使同一种食品，由于加工工艺不同，引 起褐变的最适水分活性也有差异。
食品保藏原理
授课老师：顾仁勇
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第四章 食品干制保藏
葡萄干
牛肉干
蕨菜干
鱼干
第四章 食品干制保藏
干燥：在自然条件或人工控制条件下使食品中水分蒸发的过程。
包括自然干燥(如晒干、风干等)和人工干燥(如热空气干燥、真空 干燥、冷冻干燥等)。
食品干藏：就是食品保持低水分进行长期贮藏的过程。一般含水
在1~5%间，可在室温下贮藏一年以上。
干制脱水
干 制 要 求
品质变化最小 改善食品质量
核 心 问 题
湿热转移
第三章 食品干制保藏
第一节 食品干藏原理
第二节
第三节 第四节 第五节 第六节
食品干制过程的特性
食品干制过程中的湿热传递 食品在干制过程中的变化 食品干制方法 食品干制的后期处理
第七节
中间水分食品
嗜热脂肪芽孢梭菌的冻干芽孢 耐热与Aw的关系 0.2 0.4 0.8 1.0
Aw
耐热性将随水分活度的减少而降低。 随水分活度的降低，耐热性将逐渐增大。 耐热性为最高
1 水分活度与微生物的关系
◆微生物发育 ◆微生物耐热 ◆芽孢和毒素
芽孢的形成一般需要比营养细胞发育更高的水分活度。 产毒菌的毒素产生量一般随Aw的降低而减少。当Aw低于某个值时， 尽管它们的生长并没有受到很大的影响，但毒素的产生量却急剧下 降，甚至不产生毒素。
生素E）随着水分增加，降解加速。
•
在38℃硫胺素损失量大于28℃。在38℃，随面粉中水分含量由9.2 ％增至14.5%，两种类型维生素B1损失增加。
•
另一些研究者证实：小麦粉制品在38℃, 14％水分条件下维生素 B1损失可达80%（质量分数）；而 3.6％和10%水分含量的面粉中 维生素B1都没多大变化。
抑制的微生物种类 无 革兰氏阴性杆菌如大肠 杆菌和芽孢杆菌的孢子 绝大多数球菌和乳酸杆 菌、芽孢杆菌的营养细胞 大多数酵母菌 大多数霉菌 大多数嗜盐菌 嗜干霉菌 嗜渗酵母菌
1 水分活度与微生物的关系
◆微生物发育 ◆微生物耐热 ◆芽孢和毒素
微生物的耐热性与其所处环境的水分活度有一定的关系。 对霉菌孢子的耐热性试验表明，其耐热性随水分活度的降低而呈增大的倾 向。 降低水分活度除了可以有效地抑制微生物的生长外，也将使微生物的耐热 性增大。这一事实也说明食品的干制虽然是加热过程，但是它并不能代替 杀菌，或者说脱水食品并非无菌。