《食品的化学保藏》PPT课件.ppt

食品的化学保藏 第七章 v食品化学保藏的定义和特点 v食品防腐剂 v抗氧化剂 v保鲜剂 第五章 食品的化学保藏 食品化学保藏技术是食品科学研究中的一个重要领域 不过人们真正利用人工化学制品于食品保藏则时间还不 长 始于二十世纪初期 后来 随着化学工业和食品科 学的发展 天然提取的和化学合成的食品保藏剂逐渐增 多 食品化学保藏技术也获得新的进展 成为食品保藏 不可少的一部分 第一节 概述 第一节 概述 v一 食品的化学保藏 v食品化学保藏就是在食品生产和储运过程中使 用化学制品 食品添加剂 提高食品的耐藏性 和尽可能保持其原有品质的措施 v保持或提高食品品质和延长食品保藏期 第一节 概述 二 食品化学保藏的特点 v优点 简便 经济 v缺点 暂时性的或辅助性的保藏方法 第一节 概述 三 化学保藏剂的使用问题 第一 添加到食品中的化学制品在用量上受到限 制 第二 化学保藏的方法并不是全能的 它只能在 一定时期内防止食品变质 第三 化学保藏剂添加的时机需要掌握 时机不 当就起不到预期的作用 第二节 食品防腐剂 凡是能抑制微生物生长活动 延缓食品腐败变质或生 物代谢的化学制品或生物代谢制品 抗微生物的作用程度 抑菌剂 杀菌剂 2 1食品防腐剂应具备的条件 基本条件 卫生安全 对人体无毒害 使用有效 控制作用范围和使用量 不破坏食品的固有品质 其他要求 少量使用就能达到防腐要求 不会与生产设备和包装容器等发生不良化学反应 具有一定的耐热能力 对使用的人员无害 大量使用时不污染环境 2 2 食品防腐剂的抑菌机理 不同的化合物具有不同的作用机理 v 氧化型杀菌剂 强氧化作用 过氧化物 H2O2 产生具有强氧化能力的新生态氧 O 氯制剂 Cl2 HClO 释放有效氯 OCl v 还原型杀菌剂 消耗食品中的氧 破坏酶活性以及蛋白质中的 二硫键 如H2SO3 v 醇类 使蛋白质脱水变性凝固 75 乙醇杀菌 低浓度 15 的乙醇则抑菌 v 有机酸类 改变膜的透性 阻碍微生物细胞的呼吸系统和营养 物质的输送 一 化学防腐剂 一 有机防腐剂 v1 苯甲酸及其盐 v苯甲酸又名安息香酸 苯甲酸为白色鳞片状或针状结晶 难溶于水 易溶于乙醇 苯甲酸钠易溶于水 v抑菌机理 v使微生物细胞的呼吸系统发生障碍 v阻碍细胞膜的正常生理作用 v抑菌作用 广谱抑菌剂 在pH2 5 4 0时具有显著的抑菌 效果 pH 5 4则失去对大多数霉菌和酵母菌的抑制作用 起作用的是苯甲酸 未解离的分子 v安全性 相对较安全 每日允许摄入量 ADI 0 5mg kg体 重 v使用量 酱油 食醋 果酱 果汁饮料 1 0g kg 碳酸饮料 0 2g kg 低盐酱菜 酱类 蜜饯 0 5g kg 一 化学防腐剂 一 化学防腐剂 2 山梨酸及其盐 v山梨酸又名花揪酸 为无色针状或白色粉末状结晶 无 臭或稍有刺激臭 耐光耐热 v山梨酸难溶于水而易溶于乙醇等有机溶剂 v山梨酸钾极易溶于水 也易溶于高浓度蔗糖和食盐溶液 v抑菌机理 v抑制微生物酶系统的活性 v破坏多种重要的酶系统 v抑菌作用 v对霉菌 酵母和好气性细菌有明显抑制作用 但对于能 形成芽孢的厌氧菌和嗜酸乳杆菌的抑制作用甚微 pH低 于5 6时效果最佳 酸性防腐剂 以未解离的分子起作用 其防腐效果随pH值降低而增强 一 化学防腐剂 山梨酸及其钾盐 v 安全性 属无毒害防腐剂 ADI 0 25mg kg体重 FAO WHO v 使用量 鱼 肉 蛋 禽制品中最大使用量 0 071g kg 葡萄酒 果酒 0 6g kg v 使用时注意事项 易被加热时产生的水蒸汽带出 应注意加热时间 对人体皮肤和粘膜有刺激性 对霉菌污染严重的食品不仅没有抑菌作用 还会促使食品腐 败变质 一 化学防腐剂 v3 丙酸及其盐 丙酸钠和丙酸钙 两者均为白色的结晶颗粒或结晶性粉 末 无臭或略有异臭 易溶于水 抑菌谱 属于酸性防腐剂 对霉菌 需氧芽孢杆菌或革 兰氏阴性杆菌有较强的抑制作用 对防止黄曲霉毒素 的产生有特效 对酵母菌几乎无效 对引起食品发粘 的菌类如枯草芽孢杆菌抑菌效果较好 v一般用于面包 糕点 干酪等制品 v安全性 丙酸盐类是一类安全的防腐剂 日本规定的 最大用量为5g Kg 一 化学防腐剂 v4 脱氢醋酸和脱氢醋酸钠 v 特点 易溶于乙醇等有机溶剂而难溶于水 多以其钠盐作 防腐剂 毒性低 对热稳定 适应pH范围较宽 但以酸性 介质中抑菌效果较好 v 抑菌谱 对霉菌和酵母菌作用较强 对细菌的作用较差 脱氢醋酸钠是乳制品的主要防腐剂 v 抑菌机理 损害微生物的酶系统起防腐作用 v 使用量 干酪 奶油和人造奶油 0 61g kg 二 无机防腐剂 1 亚硫酸及其盐类 v强还原剂 除杀菌防腐外 还具有漂白和抗氧化 v杀菌机理 v是消耗食品中的O2 v抑制某些微生物生理活动中酶的活性 v对霉菌和需氧细菌作用强 对酵母菌弱 v作用条件 v属于酸性防腐剂 以其未解离的分子起杀菌作用 v介质的pH值 3 5时 杀菌防腐效果最佳 v杀菌作用随浓度增大和温度升高而增强 v亚硫酸及其盐类主要用于葡萄酒和果酒的防腐 二 无机防腐剂 2 过氧化氢 H2O2 是活泼氧化剂 易分解成水和新生态氧 v 杀菌作用 3 的H2O2只需几分钟就能杀死一般细菌 0 1 的H2O2在60min可以杀死大肠杆菌 伤寒杆菌 金黄色葡萄 球菌 1 的浓度在数小时内可杀死细菌芽孢 v 安全性 低毒杀菌剂 v 适用范围 部分食品和器皿的消毒 目前只许用于袋装豆腐干 最大用量0 86g L 残留量不得检出 具有很强的 杀菌作用 二 无机防腐剂 3 氧化型杀菌剂 Cl2 v Cl2溶于水后生成次氯酸 次氯酸具有强烈的氧化性 作为一种强氧化剂进 入细胞内部后 因氯原子的氧化作用而破坏细胞的某些酶系统 导致细菌 等死亡 v 杀菌作用 当水中有效氯含量保持在0 2 0 5mg L时 可杀死肠道病原菌 病 毒对氯的抵抗力比细菌强 要杀死病毒则要加大加氯量 有机质存在会影 响其杀菌效果 v 适用范围 水中余氯量25mg L 食品消毒用 100mg L 比如 美国现在非常流行的净菜工程 就是通过用含氯水消毒 来控制净菜中微生物而保证食品卫生安全的 二 无机防腐剂 v4 其他无机防腐剂 v硝酸盐和亚硝酸盐类主要作为发色剂使用 但同时也具 有防腐作用 v过氧乙酸用于车间 工具和容器的消毒剂 v次氯酸钙食品工厂设备清洗及加工用水等 二 无机防腐剂 二 天然防腐剂 v植物和微生物的代谢产物有些具有抑菌或杀菌作用 因此 可用于食品保藏 一 微生物中的天然防腐剂 v微生物在生长时能产生一些影响其他微生物生长 的物质 抗生素 v目前我国食品防腐剂标准允许乳酸链球菌素和纳 他霉素等 v乳酸链球菌素 v乳酸链球菌素又称尼生素 Nisin 是由乳酸链球菌产 生的一种多肽抗生素 v尼生素是一种对人体无害的抗生素 v这种抗生素较难溶于水 但能稍溶于酸性水中 对热较 稳定 v目前用于干酪等乳制品和肉制品的抑菌防腐 二 植物中的天然抗菌物质 v 植物中的天然抗菌物质 植物抗毒素类 酚类 有机酸类 精油类 低分子量 广谱抗菌化合物 植物受到微生物侵 染时诱导产生的 现在已经用细胞培养技术来生 产 异黄酮类 几丁质酶等 简单酚类和酚酸类 羟基肉桂酸衍生物类和类 黄酮类 香辛料中的酚类物质 有广谱抗菌能 力 柠檬酸 琥珀酸 苹果酸和酒石酸等 影响细胞膜 代谢酶 蛋白质合成 部分有机酸及其衍生物已作为 食品防腐剂 香辛料中的羟基化合物 萜类 葱 蒜 韭菜中的 含硫化合物等 从鼠尾草 迷迭香 藏茴香 丁香和普 通麝香草中提取的精油 对大肠杆菌等有较好的抑制作 用 第三节 抗氧化剂 v抗氧化剂和脱氧剂 v抗氧化剂 还原性为依据 消耗氧或抑制酶活 v大致分为下述几种种情况 v 1 抗氧化剂本身极易被氧化 从而降低介质中的含氧量 抑制食品成分的氧化 如抗坏血酸及其衍生物 异抗坏血酸 及其钠盐等 v 2 将能催化和引起氧化反应的物质实行封闭 v 3 抗氧化剂能减弱氧化酶的活性 抑制氧化酶的催化氧化 作用 如亚硫酸及其盐类 v 4 抗氧化剂本身可释放出氢离子 破坏或终止油脂在氧化 过程中所产生的过氧化物 使之不能继续被分解成醛或酮类 等低分子物质 如各类酚类抗氧化剂 一 脂溶性抗氧化剂 常用的种类 v 丁基羟基茴香醚 v 二丁基羟基甲苯 v 没食子酸丙酯 v 生育酚混合浓缩物 正在研究的种类 v 愈创树脂 v 没食子酸及其酯 十二酯 辛酯 异戊酯 v 特丁基 对苯二酚 v 2 4 5 三羟基苯丁基酮 v 乙氧基喹 v 3 5 二特丁基 4 茴香醚 v 天然抗氧化剂 芝麻酚 芸香苷 一 脂溶性抗氧化剂 v 一 丁基羟基茴香醚 BHA v简称BHA 这是一种人工合成的抗氧化剂 带有的特异 的酚类的气味 v饼干常用的抗氧化剂之一 它还是可以用于延长咸干鱼 类贮存期的添加剂 vBHA与其他酚类抗氧化剂同时使用 效果更好 在动物 油脂中效果更佳 比较安全 ADI值为0 0 5mg kg 在油脂 油炸食品中最大使用量 0 2g kg 二 二丁基羟基甲苯 BHT vBHT稳定性高 抗氧化效果好 而价格低廉 v使用范围 v豆油 棉子油和猪油 v用于长期保存的食品与焙烤食品中很有效 vBHT也可加入到包装焙烤食品 速冻食品及其他方便食 品的纸或塑料薄膜等材料中 以延长食品的货架寿命 一 油溶性抗氧化剂 v 三 没食子酸丙酯 PG v属于酸型抗氧化剂 易溶于乙醇 难溶于水 对热比较 稳定 但易与铜 铁等金属离子反映呈紫色或暗绿色 vPG对猪油的抗氧化作用较BHA或BHT更强些 v可以用在动物油 植物油 奶粉 鱼类制品 面包 香 精油类食品中 v 四 特丁基对苯二酚 TBHQ 在许多情况下 对大多数油脂 尤其是对植物油具有较 其他抗氧化剂更为有效的抗氧稳定性 v不会因遇到铜 铁之类而发生颜色和风味方面的变化 v对炸煮食品具有良好的 持久的抗氧化能力 二 水溶性抗氧化剂 v一般地讲 水溶性抗氧化剂是能溶于水中的一类抗氧 化剂 它们的主要功能是食品的护色 防止氧化变色 以及保持食品的风味和质量稳定 v常用的种类是抗坏血酸类抗氧化剂 v此外 还有许多种 如异抗坏血酸及其钠盐 植酸 茶多酚及氨基酸类 v抗坏血酸 v 1 性质 又称维生素C 具强还原性 v2 抗氧化机理 是消耗氧 降低介质中的氧含量 v3 应用 v抗坏血酸在啤酒 果汁 罐头 冷冻食品等中广泛使用 食品脱氧剂及其应用 v 脱氧剂又称游离氧吸收剂 FOA 或游离氧驱除剂 FOS 是一 类能够吸除氧的物质 v 当脱氧剂随食品密封在统一包装容器中时 能通过化学反应 吸除容器内的游离氧及溶于食品的氧 并生成稳定化合物 从而防止食品的氧化变质 同时利用所形成的缺氧条件也能 有效防止食品的霉变和虫害 脱氧剂不直接添加到食品中 不会对食品产生污染 常用的脱氧剂 特制铁粉 v组成 特殊处理的铸铁粉 结晶碳酸钠 金属卤化物和 填充剂 特制铁分为主要成分 褐色粉末 v脱氧机理 特制铁粉先与水反应 再与氧结合 最终生 成稳定的氧化铁 v特制铁粉的脱氧量 1g铁粉完全氧化需要300ml或0 43g 的氧 v特点 成本低 使用效果良好 实际生产中应用广泛 用于含水量高的食品脱氧效果发挥的快 干燥则慢 常用的脱氧剂 连二亚硫酸钠 v组成 连二亚硫酸钠 氢氧化钙 植物性活性炭 v脱氧机理 以活性炭为触媒 遇水则发生化学反应 并 释放热量 温度可达60 70 同时产生SO2和水 v在水 活性炭与脱氧剂并存时 脱氧速度快 一般在1 2h内可以除去容器中80 90 氧 3h几乎达到无氧状态 第三节 保鲜剂 v为了防止生鲜食品脱水 氧化 变色 腐败变质等 而在其表面进行喷涂 喷淋 浸泡或涂膜的物质可称 为保鲜剂 v12世纪我国蜂蜡涂在柑桔表面防止水分损失 v16世纪英国涂脂来防止食品干燥 v20世纪30年代美 英 澳等果蔬保鲜研究 v20世纪70年代后可食性保鲜剂处理肉 糖果 37 一 保鲜剂作用 v隔离保护作用 v抑制食品水分变化 v抑制食品内外气体交换 v阻。