食品腐败与食品保藏

第一节食品的腐败变质
一、食品的腐败：由于各种内外因素的影响,使食品在感官上发生变化,原有的组成成分被分解,色、香、味以及营养发生了量变和质变，从而使食品的质量降低或不能食用。

二、食物中毒
因摄入含有微生物毒素或化学毒素的食品而引起的疾病。

2003年,卫生部共收到全国重大食物中毒事件报告379起,12876人中毒,323人死亡
分为：
食物中毒—由微生物毒素引起的疾病
化学中毒—由食物中化学毒素引起的疾病
心理性食物疾病：由食物中毒或食品中异物引发的精神因素而引起的疾病，如食品中异物、虫、鼠等。

三、微生物引起食品变质的基本条件
⑴食品的基质特性
⑴食品的营养成分；⑵食品的氢离子浓度；⑶食品的水分；⑷食品的渗透压；⑸食品的存在状态
㈡微生物
微生物的污染是导致食品发生腐败变质的根源
如果食品经过彻底灭菌或过滤除菌，则食品长期贮藏也不会发生腐败 如果食品污染了微生物，一旦条件适宜，就会引起该食品腐败变质
⑴分解蛋白质类食品的微生物
·分解蛋白质而使食品变质的微生物，主要是细菌、霉菌和酵母菌
·多数分泌胞外蛋白酶。

·芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属、假单胞菌属、变形杆菌属、链球菌属等分解蛋白质能力较强，即使无糖存在，它们在以蛋白质为主要成分的食品上生长良好
·肉毒梭状芽孢杆菌分解蛋白质能力很微弱，但该菌为厌氧菌，可引起罐头的腐败变质
⑵分解碳水化合物类食品的微生物
·能分解淀粉的细菌为数不多
·芽孢杆菌属和梭状芽孢杆菌属的某些种，如枯草杆菌、巨大芽孢杆菌、马铃薯芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、淀粉梭状芽孢杆菌等。

⑶分解脂肪类食品的微生物。

·霉菌为主，常见曲霉属、代氏根霉、娄地青霉和芽枝霉属等
·分解脂肪的酵母菌不多，主要是白地霉、解脂假丝酵母
·解脂假丝酵母对糖类不发酵，但分解脂肪和蛋白质的能力却很强，肉类食品、乳及其制品中脂肪酸败时，也应考虑到是否因酵母而引起。

㈢食品的环境条件
⑴温度。

20～30℃，食品中各种微生物都可生长繁殖而引起食品的变质
低温抑制微生物新陈代谢和生长繁殖
45℃以上，微生物体内的酶、蛋白质变性失活，温度愈高，死亡率愈高。

⑵气体
在有氧的环境中，微生物进行有氧呼吸，生长、代谢速度快，食品变质速度也快
缺乏氧条件下，由厌氧性微生物引起的食品变质速度较慢
（3）湿度
未经包装的食品影响大
把含水量少的脱水食品放在湿度大的地方，食品则易吸潮，表面水分迅速增加
第二节食品腐败变质的机理
食品中蛋白质、碳水化合物、脂肪等被污染微生物的分解代谢作用或自身组织酶进行的某些生化过程
㈠食品中蛋白质的分解
·氨基酸的分解
(1)脱氨反应。

(2)脱羧反应。

氨基酸脱羧基生成胺类．
·有些微生物能脱氨、脱羧同时进行，通过加水分解、氧化和还原等方式生成乙醇、脂肪酸、碳氢化合物和氨、二氧化碳等。

㈡食品中脂肪的分解
a)食品中油脂酸败的化学反应，主要是油脂自身氧化过程，其次是加水水
解。

⑴油脂的自身氧化
·脂肪酸(RCOOH)在热、光线或铜、铁等因素作用下，被活化生成不稳定的自由基R•、H•。

·自由基与02生成过氧化物自由基，接着自由基循环往复不断地传递生成新的自由基。

·生成氢过氧化物、羰基化合物(如醛类、酮类、醇类、酯类等)、羟酸以及脂肪酸聚合物、缩合物(如二聚体、三聚体等)。

⑵脂肪水解
·产生游离脂肪酸、甘油及其不完全分解的产物，如甘油一酯、甘油二酯
㈢食品中碳水化合物的分解
·纤维素、半纤维素、淀粉、糖原以及双糖和单糖等
·粮食、蔬菜、水果和糖类及其制品
·分解成单糖、醇、醛、酮、羧酸、二氧化碳和水等低级产物
·由微生物引起糖类物质发生的变质，习惯上称为发酵或酵解。

第三节食品腐败变质与食品类型的相关性
·食品从原料到加工成产品，随时都有被微生物污染的可能。

㈠乳及乳制品的腐败变质
鲜乳及消毒乳都残留一定数量的微生物，特别是污染严重的鲜乳，消毒后残存的微生物还很多，常引起乳的酸败，这是乳发生变质的重要原因
㈡肉类的腐败变质
·参与肉类腐败过程的微生物是多种多样的，一般常见的有腐生微生物和病原微生物。

·腐生微生物包括细菌、酵母菌和霉菌。

它们污染肉品，使肉品发生腐败变质。

㈢鱼类的腐败变质
㈣蛋的腐败变质
㈤罐藏食品的腐败变质
㈥果蔬及其制品的腐败变质
·水果和蔬菜的表皮和表皮外覆盖着一层蜡质状物质，防止微生物侵入，正常的果蔬内部组织是无菌的
·表皮组织受到昆虫的刺伤或其他机械损伤时，微生物侵入并进行繁殖，促进果蔬的腐烂变质
·成熟度高的果蔬易损伤。

㈦糕点的腐败变质
·糕点类食品中水、糖、油脂含量较高，易霉变和酸败
·细菌和霉菌，如沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、粪肠球菌、大肠杆菌、变形杆菌、黄曲霉、毛霉、青霉、镰刀霉等
第四节食品防腐保藏技术
食品保藏：采用物理学、化学和生物学方法防止微生物污染、杀灭或抑制微生物生长繁殖以及延缓食品自身组织酶的分解作用，使食品在尽可能长的时间内保持其原有的营养价值、色、香、味及良好的感官性状。

要防止微生物的污染，需要对食品进行必要的包装，使食品与外界环境隔绝，并在贮藏中始终保持其完整和密封性。

一.食品保藏技术
㈠食品的低温保藏
食品在低温下，本身酶活性及化学反应得到延缓，食品中残存微生物生长繁殖速度大大降低或完全被抑制，因此食品的低温保藏可以防止或减缓食品的变质，在一定时期内，可较好地保持食品的品质
⑴食品的冷藏。

·-l～10℃，冷藏只能是食品贮藏的短期行为(一般为数天或数周)
·霉菌中的侧孢霉属(Sportrichum)、枝孢属(Cladosporium)在-6.7℃还能生长；一种红色酵母在-34℃冰冻温度时仍能缓慢发育。

⑵食品的冷冻保藏。

食品在冰点以上时，只能做较短期的保藏，较长期保藏需在-18℃以下冷冻贮藏。

㈡食品的气调保藏
用阻气性材料将食品密封于一个改变了气体的环境中，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。

（三）加热杀菌保藏
加热杀菌，久贮，但必须不重复染菌
装罐装瓶密封以后灭菌，或灭菌后在无菌条件下装罐。

常压杀菌(巴氏消毒法)、加压杀菌、超高温瞬时杀菌、微波杀菌、远红外线加热杀菌和欧姆杀菌等。

① 微波杀菌。

频率在300～300 000MHz的电磁波
快速、节能、对食品的品质影响小。

②远红外线加热杀菌。

波长为2.5～1000μm的电磁波
食品的很多成分对3～10μm的远红外线有强烈的吸收
热辐射率高；热损失少；加热速度快，传热效率高；食品受热均匀，不会出现局部加热过度或夹生现象；食物营养成分损失少
③欧姆杀菌。

利用电极，将电流直接导入食品，由食品本身介电性质所产生的热量，直接杀菌
50～60Hz的低频交流电。

㈣非加热杀菌保藏(冷杀菌)
·利用加热外的灭菌机理杀灭微生物，避免食品成分因热而被破坏。

·冷杀菌方法包括放射线辐照杀菌、超声波杀菌、放电杀菌、高压杀菌、紫外线杀菌、磁场杀菌、臭氧杀菌等。

（1）辐照杀菌。

·用放射线辐照食品，延长食品保藏期
·微生物受电离放射线的辐照，引起细胞膜、细胞质分子电离，引起各种化学变化，使细胞直接死亡。

环境条件对辐照杀菌的影响。

氧气存在，放射线杀菌的效果好
厌氧对食品成分破坏少
o放射线对食品杀菌在厌气状态下进行
优点。

节约能源(节约70％～97％能源)
杀菌效果好
改善某些食品品质
连续工业化生产
卫生安全
（2）超声波杀菌。

9～20kHz以上
强烈的机械震荡作用，使细胞破裂、死亡
液体物料产生空化效应，空化泡剧烈收缩和崩溃的瞬间，泡内会产生几百兆帕的高压、强大的冲击波及数千度的高温
㈤高压杀菌。

·高压(200MPa以上大气压)装置中加压
a)形态、结构、生物化学反应、基因机制
b)细胞壁、膜
c)生理机能丧失或发生不可逆变化而致死
原理
蛋白质结构伸展，体积改变而变性，即压力凝固
o如鸡蛋蛋白在超过300Mpa的压力下会发生不可逆变性 酶钝化或失活
淀粉改性，常温下加压到400～600MPa，淀粉发生糊化而呈不透明的黏稠糊状物
风味物质、维生素、色素及各种小分子物质的天然结构无影响。

应用
在肉制品的柔嫩度、风味、色泽、成熟度及保藏性等方面都得到不同程度的改善
o250MPa高压处理牛肉，牛肉制品明显得到嫩化；300MPa压力处理鸡肉和鱼肉lOmin，能得到类似于轻微烹饪的组织状态。

高压处理水产品可最大限度地保持水产品的新鲜风味，增大鱼肉制品的凝胶性
o600MPa压力处理水产品(如甲壳类水产品)，其中的酶完全失活，细菌数量大大减少，色泽外红内白，仍保持原有的生鲜味。

㈥食品的干燥和脱水保藏
细菌最低水分活性值Aw0.94～0.99；霉菌为0.73～0.94，酵母0.88～0.94 防霉干制食品的水分3％～25％
水果干为15％～25％，蔬菜干为4％以下，肉类干制品为5％～10％，喷雾干燥乳粉为2.5％～3％，喷雾干燥蛋粉在5％以下。

㈦食品的化学保藏法
o化学保藏法包括盐藏、糖藏、醋藏、酒藏和防腐剂保藏等
o盐藏和糖藏都是根据提高食物的渗透压来抑制微生物的活动
o醋和酒抑制微生物的生长繁殖
o防腐剂抑制微生物酶系的活性以及破坏微生物细胞的膜结构。

盐藏、糖藏
提高渗透压，使细胞原生质浓缩发生质壁分离
降低水分活性
减少水中溶解氧
防腐剂
有机防腐剂包括苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类、脱氢醋酸及其盐类、对羟基苯甲酸酯类、丙酸盐类、双乙酸钠、邻苯基苯酚、联苯、噻苯咪唑
等，天然细菌素(如Nisin)、溶菌酶、海藻糖、甘露聚糖、壳聚糖、辛辣成分等
无机防腐剂包括过氧化氢、硝酸盐和亚硝酸盐、二氧化碳、亚硫酸盐和食盐等。

二.食品综合防腐保鲜理论与技术
㈠栅栏理论与技术
食品防腐的栅栏因子，如高温处理、低温冷藏、降低水分活性、调节酸度、降低氧化还原电位、应用乳酸菌等竞争性或颉颃性微生物以及应用亚硝酸盐、山梨酸盐等防腐剂。

㈡食品生产的质量管理体系
科学管理
GMP管理体系和HACCP质量管理体系
食品从原料经加工到餐桌实施全程质量控制，有利于食品的防腐与保藏。

⑴GMP管理体系。

良好操作规范或良好生产工艺(good manufacturing practice)
美国食品与药品管理局(FDA)在1969年发布，首先应用于药品行业，提高了药品品质。

⑵ HACCP体系
危险分析与关键点控制体系(Hazard analysis critical control point)。

㈢预报微生物学理论与技术
借助计算机的微生物数据库，在数字模型基础上，在确定的条件下，快速对重要微生物的生长、存活和死亡进行预测，从而确保食品在生产、运输贮存过程中的安全和稳定，打破传统微生物受时间约束而结果滞后的特点。