食品工艺学第五章-食品的腌制烟熏发酵保藏

食品工艺学食品工艺学江南大学食品学院姜启兴联系方式联系方式n办公室：E405-407 nE-mail：qixingj163 第五章第五章 食品的腌渍发酵和烟熏处理食品的腌渍发酵和烟熏处理腌制发酵烟熏半干半湿食品历史历史 腌制是早期保存蔬菜的一种非常有效的方法。现今，蔬菜的腌制已从简单的保存手段转变为独特风味蔬菜产品的加工技术。酱腌菜这一传统食品是我国人民历代智慧的结晶，是祖国珍贵文化财富的一局部。?周礼?、?诗经?已有记载酸菜的加工；南北朝时期的?齐民要术?一书中就记载了许多不同酱菜的制作方法；唐代我国酱菜技术不仅有了很大的开展，而且传到了日本，现今日本著名的奈良酱菜就是源于那时；明清时期，我国酱腌菜工艺和品种都有了很大的开展，很多书籍都有详尽记载，其中一些品种和工艺一直流传至今。现状及国内外进展现状及国内外进展n我国已有统计的酱腌菜加工企业约有600多家，大多是有着悠久历史的加工厂，规模小。n产品多为散装、瓶装、罐装袋装或简易包装，在当地有着一定的知名度。n近年来新建立了许多具有一定规模的、现代化的加工企业和知名品牌；n如联合利华食品公司中国，威海市大洋酱菜公司，上海高蓉食品等，北京六必居、扬州三和四美、山东的玉堂酱菜、安徽的国有太和等。n酱腌菜产品在国内有着巨大的消费市场，不管是日常佐餐，还是旅游、野餐等，都是必不可少的佳品。n根据酱腌菜的包装和档次，在不同的市场。n家庭自制，一般自制自消；n作坊生产，农贸市场，中小商店，由于散装或简易包装，产量较少，通常供给本地市场。n大型企业的产品和一些知名品牌，包装精美、品质优良，保质期长，可在全国范围的超市、大型商场等销售。一根据腌渍过程分类一根据腌渍过程分类非发酵性腌渍品非发酵性腌渍品- -腌制品腌制品TT 没有乳酸发酵，用盐量较没有乳酸发酵，用盐量较高高发酵性腌渍品发酵性腌渍品- -发酵食品发酵食品TT 有有乳酸乳酸发酵，用盐量较发酵，用盐量较低低咸鱼、咸肉、咸蛋、蜜饯泡菜、酸黄瓜、发酵火腿、奶酪第一节第一节 食品的腌渍保藏食品的腌渍保藏一、腌渍类型一、腌渍类型二根据腌渍的材料二根据腌渍的材料盐渍盐渍腌菜、腌肉、腌蛋腌菜、腌肉、腌蛋等等糖渍糖渍蜜饯、果脯、凉果、话化、果丹、果糕蜜饯、果脯、凉果、话化、果丹、果糕酸渍酸渍糟渍糟渍混合腌渍混合腌渍二、腌渍保藏的理论根底n食品腌渍过程中，不管盐或糖或其它酸味剂等原辅料(固体或液体，总是溶质扩散进入食品组织内，水分渗透出来。n扩散和渗透理论成为食品腌渍过程中重要的理论根底。一扩散一扩散 溶质从高浓度到低浓度溶质从高浓度到低浓度Q 物质扩散量D 扩散系数(随溶质及溶剂的种类而异)F 扩散通过的面积dc/dX 浓度梯度(C浓度， X间距)t 扩散时间“-表示扩散方向与浓度梯度的方向相反 1. 分子扩散的根本方程扩散系数D 扩散速率方程图1 扩散现象示意图扩散量 爱因斯坦假设扩散物质的粒子为球形时，爱因斯坦假设扩散物质的粒子为球形时，扩散系数扩散系数D D的表达式可以写成的表达式可以写成 R 气体常数(8.314JK-1mol-1) N 阿伏加德罗常数(6.0231023)T 绝对温度 介质黏度r 球形分子的直径 2 2 影响扩散速度的因素影响扩散速度的因素dc/dX、T、F；r,。负号( (二二) ) 渗透渗透n渗透就是溶剂从低浓度溶质经过半透膜向高浓度扩散的过程n半渗透膜就是允许溶剂通过而不允许溶质通过的膜，比方细胞膜。n实际上，半透膜对钠、氯、小分子电解质也能通过，只是对于细胞而言，由于原生质内电阻较高，而阻止了电解质的渗透进入。图2 渗透现象示意图1 1 VanVan t t hoff hoff方程方程 溶液的渗透压和理想气体的性质是完全相似的，可用Vant hoff 方程式表示 cRT 如考虑离子的解离 icRT 布尔改进 1/(100Mr)CRT 如NaCl当完全解离时，i= 2式中： 渗透压(MPa) 1 溶剂的密度(kgm-3或gL-1) R 气体常数(8.314JK-1mol-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2. 2. 影响渗透压的因素影响渗透压的因素n温度n溶质的摩尔浓度n溶质分子量n溶质解离系数温度每增加1，渗透压增加0.30%0.35%三食品的扩散渗透现象n食品腌渍过程实际上是扩散和渗透相结合的过程。食品外部溶液和食品组织细胞内部溶液之间借助溶剂的渗透过程及溶质的扩散过程，当浓度差逐渐降低直至消失时，扩散和渗透过程就到达平衡。n对食品而言可以认为扩散是较“宏观的，而渗透是“微观的。三、腌制防腐原理三、腌制防腐原理一腌制液浓度与微生物的关系1、腌制中的微生物细菌类 乳酸菌类、马铃薯菌、枯草菌；酵母类 产生酒精、调味，产膜酵母在外表繁殖，影响外观；霉菌类 原料贮藏时常发生，腌制时较少；10%后大多杆菌不生长6-8%大肠菌、沙门氏菌、肉毒杆菌不生长2 2、腌制液浓度与微生物生长繁殖关系、腌制液浓度与微生物生长繁殖关系 1盐渍5%，开始乳酸菌繁殖腐败8-10%，乳酸菌繁殖，短时抑菌腐败15%，仅有发生腌菜臭的细菌繁殖，腐败菌极少能繁殖 20%，根本可以完全防止细菌繁殖球菌被抑制葡萄球菌20-25%霉菌、酵母受抑制腌制品易受霉菌、酵母污染！2糖渍50%，抑制大多细菌65-75%，抑制霉菌和酵母 霉菌、酵母耐受糖液浓度要比细菌高得多； 蜂蜜等常因耐高渗酵母而变质。盐好于糖单糖好于多糖？二腌制防腐作用二腌制防腐作用1、渗透压的作用根据微生物细胞所处在溶液浓度的不同，可把环境溶液分成三种类型：等渗溶液(Isotonic， P外=P内 )；0.9%NaCl,生理盐水低渗溶液(Hypotonic， P外P内)。水由内向外，质壁别离1%食盐溶液就可以产生0.830 MPa(计算值)的渗透压，因此高浓度食盐溶液如10%以上就会产生很高的渗透压，对微生物细胞产生强烈的脱水作用，导致微生物细胞的质壁别离。2 2、降低水分活度作用、降低水分活度作用盐液浓度(%)00.8571.753.113.506.056.9210.013.015.621.3水分活度(AW)1.0000.9950.9900.9820.9800.9650.9600.9400.9200.9000.850渗透压(MPa)00.641.302.292.584.575.298.0911.0414.1122.40 溶液的水分活度与渗透压是相关的，渗透压越高，水分活度必然越低，它们之间存在转换关系式：VA 溶剂的摩尔体积(m3)蔗糖溶液的浓度渗透压 (MPa)molL-1gL-1按P=CRT计算值*实验测定值0.134.20.2440.2390.5171.01.2181.1860.8273.61.9491.9031.0342.02.4372.3972.2752.45.35913.1032.5855.06.090*范德霍夫公式仅适用于稀溶液，故高浓度时与实验值有较大的偏差。 四、影响腌制的因素理论研究与实际应用的区别四、影响腌制的因素理论研究与实际应用的区别一食盐的纯度一食盐的纯度CaCl2CaCl2和和MgCl2MgCl2等杂质，二者的等杂质，二者的溶解度远远超过溶解度远远超过NaClNaCl的溶解度的溶解度，会大大降低，会大大降低NaClNaCl的溶解度；的溶解度；含量高时，腌制品有苦味。含量高时，腌制品有苦味。 微生物微生物注意：各影响因素是否越大越好？图5-2 腌制时食盐纯度对其内渗量的影响为了到达完全防腐的目的，要求食品内盐含量至少在17%，而所用盐浓度至少要到达25%。从消费者能接受的腌制品咸度来看，其盐分以2%3%为宜。蔬菜腌制时，盐含量一般在5%15%范围内，如是作为发酵前的处理，有时可低到2%3%。二食盐的用量和浓度二食盐的用量和浓度 前述的扩散渗透理论说明，扩散渗透速度随盐浓度而异。雷伊(Reay)用各种盐浓度腌渍鲱鱼，测定食盐向鱼体内渗量，结果见图5-3。 实际上，腌制时食盐用量需根据腌制目的、环境条件如气温、腌制对象、腌制品种和消费者口味而有所不同。图5-3腌渍鲱鱼，温度对食盐向鱼体内渗量的影响三温度三温度 由扩散渗透理论可知，温度越高，扩散渗透速度越迅速； 选择适宜的温度必须考虑微生物的作用； 肉类在室温较高低容易腐败，一般在低温10以下进行.图5-4食盐水腌制小沙丁鱼时食盐的渗透速度n n四空气密封四空气密封n n抑制霉菌生长；抑制霉菌生长；n n有利乳酸菌发酵产乳酸有利乳酸菌发酵产乳酸n n减少维生素等氧化损失减少维生素等氧化损失n n五腌制材料的大小比外表积五腌制材料的大小比外表积五、腌制品的成熟五、腌制品的成熟(一成熟与品质腌制过程中除腌制剂渗透扩散外，同时还存在着化学和生化变化，这个过程又称为成熟。主要是微生物和动植物组织本身酶的活动引起的只有经历成熟过程后，腌制品才具有它自己特有的色泽、风味和质地。 腌制品的成熟过程不仅是蛋白质和脂肪分解从而形成特有风味的过程。 食盐、硝酸盐、亚硝酸盐、异构抗坏血酸盐以及糖分等均匀扩散过程，并和肉内成分进行着反响的过程。 二成熟过程色泽和风味的变化二成熟过程色泽和风味的变化1、腌制品的色泽1肌红蛋白肉中主要的色素为肌红蛋白和血红蛋白，宰杀后，肌红蛋白就是主要的色素。肌红蛋白的颜色变化Fe的氧化复原状态的影响珠蛋白的物理状态Fe的第六个电子对由什么物质提供，提供电子的难易情况将对键的性质离子或共价键和络合物色泽有影响 MMb Mb MbO2棕红色或深褐色 紫红色 深红色发色机制发色机制腌制时，添加亚硝酸盐，目的让色素与NO反响形成较稳定粉红色色素研究认为，腌制肉色泽形成大致分为三个阶段NO + Mb NOMMb亚硝酰高铁肌红蛋白NOMMb NOMbNOMb + 热 + 烟熏 NO-血色原 Fe 2+ 稳定的粉红色如果有硫氢基复原剂存在，肌红蛋白还能形成硫肌红蛋白呈绿色假设有其它复原物质如抗坏血酸存在，这将会有胆肌红蛋白形成呈绿色，胆肌红蛋白还会迅速被氧化，生成珠蛋白、铁和四吡咯图9腌肉时硝酸盐和亚硝酸盐变化的途径了解 2.2.腌制品的风味腌制品的风味 n腌制品成熟过程中除上述肉色变化外，还存在着能促使腌制品产生风味的一系列化学、生物化学变化。n肉中的脂类对熟肉食品的总体风味和口感有重要的奉献。这一类化合物被认为对未经过腌制的肉类风味有重要的奉献，但对腌制肉那么没有产生作用。 n风味与香味氨基酸、挥发性物质六、食品的腌制方法六、食品的腌制方法常见腌制剂：n食盐：产生高渗透压，赋予风味n硝酸盐、亚硝酸盐类：发色、抑菌但过量易致癌n磷酸盐：提高肉的持水性n抗坏血酸：抗氧化，帮助发色n糖、醋：调节风味 n香辛料：风味腌制方法：腌制方法：干腌法、湿腌干腌法、湿腌、注射腌制法、混合腌制法、新型、注射腌制法、混合腌制法、新型快速腌制法快速腌制法一盐腌一盐腌1.1.干腌法干腌法n干腌法是利用干盐结晶盐或混合盐，先在食品外表擦透，使之有汁液外渗现象，然后层堆在腌制架上或层装在腌制容器内，各层间均匀地撒上盐，依次压实，在外加压力或不加压的条件下，依靠外渗汁液形成盐液进行腌制的方法。 n在食盐的渗透压和吸湿性的作用下，使食品组织渗出水分并溶解其中，形成盐溶液，称为卤水。n在腌制过程常需定期翻缸。同时要加盐复腌，通常2-4次。n食盐用量因原料季节而异：n肉通常为17-20%；冬天可减少，14-15%；金华火腿n芥菜、雪里蕻等通常7-10%，夏季通常14-15%。干腌的特点干腌的特点uu优点：操作简单、制品较干，易保藏；无需特别留神；营养优点：操作简单、制品较干，易保藏；无需特别留神；营养成分流失少，风味较好成分流失少，风味较好uu缺点：腌制不均匀、腌制过程缓慢，失重大，味太咸、色泽缺点：腌制不均匀、腌制过程缓慢，失重大，味太咸、色泽较差，假设用硝酸盐，色泽可以好转。较差，假设用硝酸盐，色泽可以好转。uu我国的名产金华火腿、咸肉、烟熏肋肉和鱼类及雪里蕻、萝我国的名产金华火腿、咸肉、烟熏肋肉和鱼类及雪里蕻、萝卜干等常采用干腌。卜干等常采用干腌。2. 2. 湿腌法湿腌法