第七章 食品的化學(xué)保藏

第七章食品化學(xué)保藏第一節(jié)概述第二節(jié)食品添加劑及其使用問題第三節(jié)化學(xué)防腐劑第四節(jié)抗氧化劑第一節(jié)概述化學(xué)保藏的概念1.食品化學(xué)保藏就是在食品生產(chǎn)和儲運過程中使用化學(xué)制品來提高食品的耐藏性和盡可能保持原有品質(zhì)的一種方法，也就是防止食品變質(zhì)和延長保質(zhì)期。2.

化學(xué)制品：指成分明確，結(jié)構(gòu)清楚，從化學(xué)工業(yè)中生產(chǎn)出來的制品。有一些化學(xué)制品，它能抑制微生物生長，防止食品腐敗變質(zhì)，稱為化學(xué)防腐劑：如苯甲酸、山梨酸、丙酸、尼泊金酯、亞硝酸鹽。有一些化學(xué)制品它能阻止或防止食品中的成分被氧化，稱為抗氧化劑。而利用化學(xué)制品來抑制酶的添加劑則不常用。3.化學(xué)保藏的原理

化學(xué)保藏就是在食品中添加化學(xué)防腐劑和抗氧化劑來抑制微生物的生長和推遲化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，從而達到保藏的目的它是在有限時間內(nèi)才能保持食品原來的品質(zhì)狀態(tài)，屬于暫時性保藏防腐劑只能延長細菌生長滯后期，因而只有未遭細菌嚴重污染的食品，利用化學(xué)防腐劑才有效。抗氧化劑也是如此，在化學(xué)反應(yīng)尚未發(fā)生前。

并不能改善低質(zhì)食品的品質(zhì)，即如果食品腐敗變質(zhì)和氧化反應(yīng)已經(jīng)開始，則決不能利用防腐劑和抗氧化劑將已經(jīng)腐敗變質(zhì)的食品變成優(yōu)質(zhì)食品。4、特點簡單、經(jīng)濟第二節(jié)食品添加劑及其使用問題一、食品添加劑1.概念：為改善食品的色、香、味以及防腐變質(zhì)，適應(yīng)食品加工工藝的需要而加入到食品中的化學(xué)合成物質(zhì)或天然物質(zhì)。2.食品添加劑與食品配料的區(qū)別食品配料：是公認安全的物質(zhì)，無需進行毒理評價，用量比較大，一般在3%以上，如鹽、糖、大豆蛋白、奶油、淀粉、植脂末等。食品添加劑：需要經(jīng)過毒理學(xué)檢驗，并有一定的ADI值（每日容許攝入量）二、食品添加劑的分類及應(yīng)用狀況酸度調(diào)節(jié)劑甜味劑增稠劑乳化劑防腐劑抗氧化劑著色劑其他添加劑第三節(jié)化學(xué)防腐劑

用于食品保藏的抗菌劑可以區(qū)分為無機和有機的兩大類，CO2，SO2，H2O2，苯甲酸及其鈉鹽，山梨酸及其鉀鹽，脂肪酸、酒精等為常用的抗菌劑。防腐劑的作用和特點１.防腐劑的抗菌譜與作用模式防腐原理：干擾微生物的酶系，抑制酶活性破壞微生物的遺傳物質(zhì)，干擾其生存和繁殖與細胞膜作用，使細胞膜通透性上升，導(dǎo)致細胞內(nèi)物質(zhì)溢出而失活．２.防腐劑的化學(xué)和物理性質(zhì)：極性，沸點，解離性，與食品成分的化學(xué)反應(yīng)能力，３.食品的性質(zhì)對防腐劑作用的影響

蛋白，纖維和脂肪均會與防腐劑結(jié)合而影響其作用４.食品中微生物的種類和量對防腐劑的作用

一、無機類

1.SO2、亞硫酸鹽類

漂白作用和還原作用減少植物組織中的氧氣，抑制褐變反應(yīng)。抑制氧化酶的活性，從而抑制酶褐變，比如多酚氧化酶的反應(yīng)?？膳c有色物質(zhì)作用而漂白，比如花青素、胡蘿卜素等——用于蘋果、馬鈴薯、果脯原料等。用于防止非酶褐變，如藕、土豆片等。抑菌作用、抑制昆蟲可以強烈抑制霉菌、好氣性細菌，對酵母的作用稍差一些。亞硫酸對微生物的抑制效果與其存在狀態(tài)有關(guān)，亞硫酸分子在防腐上最有效。毒理學(xué)評價及可能的危害無致癌和不影響生殖，對某些細菌有致突變作用，高劑量下，哺乳動物細胞中可導(dǎo)致染色體損害，但在當(dāng)前的適用劑量下，對多數(shù)人無害。關(guān)于其危害，主要對過敏的哮喘者有誘發(fā)的可能2.過氧化氫因具有氧化還原作用而具有殺菌效果，特別對厭氧芽孢桿菌殺滅效果好。工廠用于無菌包裝容器及塑料容器的消毒處理3.鹵素（氯）食品工廠設(shè)備清洗及加工用水等廣泛采用次氯酸鈣（鈉）或直接加氯進行消毒。氯氣與水反應(yīng)生成具有強氧化性的次氯酸——消毒原理。加氯處理時，水中存在能和氯反應(yīng)并使它失去殺菌效力的物質(zhì)，例如H2S和有機雜質(zhì)等，只有這些物質(zhì)全部和氯結(jié)合發(fā)生氧化反應(yīng)，即滿足了水本身需氯量而有殘余游離氯出現(xiàn)后，才具有有效的殺菌能力或抑制微生物生長活動的能力，此時水的加氯處理達到了轉(zhuǎn)折點——氯轉(zhuǎn)效點。各種水因其有機質(zhì)和干擾物質(zhì)含量不同，它們的轉(zhuǎn)折點也不同PH較低時，氯的殺菌效力可提高。4.CO2高濃度的CO2能阻止微生物的生長，高壓下，CO2溶解度比常壓下高，因而高壓下，防腐能力也大——碳酸飲料的防腐CO2也常和冷藏結(jié)合在一起用于水果保鮮、氣調(diào)保鮮——減緩呼吸作用。是一種環(huán)境友好的方法，具有較大的發(fā)展前途。5.亞硝酸鹽和硝酸鹽兩者都有延遲微生物生長的作用，后者由于靠酶轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽而起作用，用量大一些抑制梭狀芽孢桿菌有效二、有機類1.苯甲酸及其鈉鹽、以及衍生物對羥基苯甲酸酯（尼泊金酯，甲、乙、丙、丁、庚）這類制品只有在酸性介質(zhì)中才有效，pH從7.0降到3.5，防腐能力可增加5-10倍，只有未解離酸才有防腐力，成鹽后基本無效果；苯甲酸對酵母的影響大于霉菌的影響，但對細菌效力極弱；苯甲酸對人體毒害??；衍生物：對羥基苯甲酸酯，對于細菌、霉菌都有非常明顯的作用，其抗菌活性依賴于鏈長度。一般隨鏈長度增長對革蘭氏陽性菌作用要比陰性菌強。另外，尼泊金酯受pH影響較小，可用于中性食品，但由于其溶解度有限，加之不良的氣味和費用較高，使其未能廣泛用于食品。對霉菌有較強的抑制作用，對厭氧菌無效，pH值越低，抗菌作用越強，在微生物數(shù)量過高的情況下，發(fā)揮不了作用2.山梨酸及其鉀鹽丙酸、丙酸鈣：有效地抑制引起食品發(fā)粘的菌類，馬鈴薯桿菌和細菌，而且它抑菌霉菌生長時，對酵母的生長基本無影響，因此，特別適用于面包等焙烤食品的防腐。丙酸及其鹽是谷物、飼料儲藏中最有效的有機酸類防腐劑，在美國，被認為是安全的食品防腐劑，廣泛用于面包和加工干酪，在我國，廣泛用于糕點、餅干、面包等。3.其它酸類另外，脫氫醋酸、雙乙酸鈉也是有效的。以上防腐劑使用注意點pH下降，防腐作用上升；抑菌譜不同；不同的防腐劑之間有協(xié)同作用；一般比較難溶于水，應(yīng)先溶解后再添加。天然食品防腐劑主要來源于植物、動物、微生物以及天然有機物質(zhì)。目前在世界上已研制開發(fā)出的天然食品防腐劑有幾十種，但由于生產(chǎn)成本較高，大多數(shù)天然食品防腐劑尚處于試驗階段。天然食品防腐劑已有商品出售的十余種，其中已被各國認可并已大量使用的有溶菌酶、乳酸鏈菌素（Nisin）、納他霉素、殼聚糖、聚賴氨酸、魚精蛋白、甘氨酸、曲酸、果膠分解物、氨基葡萄糖鹽酸鹽等。三、生物代謝產(chǎn)物(天然防腐劑）抗菌素（來自微生物）抗菌素的抗菌效能為普通化學(xué)防腐劑的100-1000倍?？咕饔糜羞x擇性，青霉素對G-，土霉素對G+-都有效，頭孢菌素都有效。但有一點要注意，微生物可能會逐漸產(chǎn)生耐藥性。1.乳酸鏈球菌素（Nisin）抗菌譜比較窄，只能殺死革蘭氏陽性菌，特別是孢子，對陰性菌、酵母和霉菌均無作用，一般10mg/kg有效。目前用于干酪等乳制品、罐頭制品、乙醇飲料。2.納它霉素（Natamycin）對酵母和霉菌有效，對細菌無效。3.植物殺菌素：異黃酮類：抗毒素酚類：廣譜抗菌能力有機酸：風(fēng)味，抗菌作用精油：香料植物，姜＼蔥＼蒜第四節(jié)抗氧化劑目前常用的抗氧化劑主要用于防止食物蛤?。ㄓ椭趸┖秃肿儭Ｒ?、防止食物蛤敗的抗氧化劑氧化和水解是導(dǎo)致脂肪蛤敗的主要原因。對氧化性蛤敗有影響的因素有空氣、光線、熱、重金屬離子、水分等。抗氧化劑主要的作用是截獲游離基、切斷游離基反應(yīng)，阻止過氧化物的產(chǎn)生。目前常用的抗氧化劑有BHA（丁基羥基茴香醚）、BHT（二丁基羥基對甲酚）、PG（沒食子酸甲酯）等，主要用于脂肪或多脂類食品還有抗壞血酸及其衍生物，異抗壞血酸及維生素E等金屬離子會促進氧化，因而添加金屬離子的螯合劑有增效作用，比如檸檬酸、磷酸、抗壞血酸等天然的抗氧化劑，如茶多酚等二、防止褐變用抗氧化劑這一類主要是水溶性抗氧化劑抗壞血酸、異抗壞血酸及其衍生物、植酸果蔬的酶促褐變主要是一些酚類被氧化成醌類，在酶的作用下，偶聯(lián)成聚合體，出現(xiàn)褐色素這類抗氧化劑主要是自己和氧氣作用，消耗掉氧氣，阻止組織中酚類不受到氧化使用注意點防止金屬離子——采用螯合劑；充氮等措施，減少與氧氣的接觸；避光、避熱；協(xié)同作用。第八章食品保藏技術(shù)進展保藏技術(shù)發(fā)展到今天，手法很多，大致分成兩類：加熱和非加熱非加熱技術(shù)有很多，包括化學(xué)法、發(fā)酵法、離心分離法去除微生物，膜處理去除微生物、輻射、臭氧滅菌等新技術(shù)包括高壓脈沖電場、高靜壓、振蕩磁場、強超聲波等。高壓在食品領(lǐng)域主要的研究方向(1)對微生物的影響；(2)對生物大分子的影響，比如使蛋白質(zhì)變性、使酶失活或激活、形成凝膠、對大分子降解的影響及對抽提操作的影響等；(3)高壓對食品質(zhì)量的影響(特別是對風(fēng)味和色澤的影響)；(4)對產(chǎn)品功能性質(zhì)的影響，比如密度的變化、冷凍和解凍溫度及質(zhì)構(gòu)變化等。高壓技術(shù)是一個非常有前景的非熱食品保藏方法，高壓不僅可用于保藏食品，而且可以提高食品的流變性質(zhì)和功能性質(zhì)。高壓技術(shù)一個重要的方面是可以滅酶，但不影響食品的營養(yǎng)價值和風(fēng)味。高壓加工制品可以保持新鮮風(fēng)味和質(zhì)構(gòu)。高壓技術(shù)的實施費用較高，這也抑制了高壓技術(shù)的