第五節(jié) 常見(jiàn)的食品保藏和加工技術(shù)

第五節(jié)常見(jiàn)食品保藏與加工技術(shù)

保藏的重要性全世界每年因各種原因所造成腐爛變質(zhì)的食品占食品年總產(chǎn)量的——國(guó)際制冷學(xué)會(huì)45％！☆減少食品的浪費(fèi)☆提高食品質(zhì)量☆保障人民的健康？一、食品的保藏方法食品干藏、食品冷凍保藏、食品罐藏、食品輻射保藏、食品煙熏和腌漬保藏、食品化學(xué)保藏、食品氣調(diào)保藏等。核心就是利用高溫、冷凍、干燥，提高食品酸度、鹽漬和糖漬，煙熏改變氣體成分、添加化學(xué)添加劑、輻射等手段控制微生物；利用加熱控制酶的活性。（一）化學(xué)保藏技術(shù)1、腌漬

將食鹽或食糖滲入新鮮食物的組織內(nèi)，提高其滲透壓，降低其水分，選擇性地抑制某些微生物的繁殖，從而防止腐敗的食品保藏方法。

腌漬保藏的傳統(tǒng)概念是，加食鹽的叫腌制（如腌菜、腌肉），鹽的用量較少；使發(fā)酵產(chǎn)酸的叫酸漬（如酸漬菜）；加食糖的叫糖漬；糖漬以后，又進(jìn)行干燥，除去一部分水分的叫蜜餞（如蜜餞水果）。

原理食品的腌漬保藏，不論是用鹽或是用糖，干腌或是濕腌，其基本原理都是溶液的滲透作用和擴(kuò)散作用。（1）鹽腌漬

干法腌制：用干的食鹽直接進(jìn)行腌制。干腌以后，新鮮原料中的游離水通過(guò)細(xì)胞膜向外滲透，將食鹽溶化，形成溶液。溶液中的食鹽又通過(guò)擴(kuò)散作用，進(jìn)入腌制品的組織。干法腌制時(shí)營(yíng)養(yǎng)素的流失少，但各部分的用鹽量不易均勻。

濕法腌制：預(yù)先配制好食鹽溶液，然后將原料浸沒(méi)在鹽液中，經(jīng)過(guò)滲透與擴(kuò)散，制品中水分減少而鹽分增加，起到腌制作用。

混合腌制：先用干法腌制，2～3天后再進(jìn)行濕法腌制的方法。常用于魚(yú)類。其特點(diǎn)是成品質(zhì)量一致，成品的表面不嚴(yán)重脫水，保持濕潤(rùn)。

（2）糖漬用高濃度糖漿保藏果蔬的方法。其特點(diǎn)是能基本保持果蔬原有的形態(tài)、顏色和風(fēng)味。工藝方法各地不同,主要有4種。①一次煮制法：②分次煮制法：③冷浸熱煮法：④真空煮制法：2、煙熏保藏原理：熏制過(guò)程中，熏煙中各種脂肪族和芳香族化合物如醇、醛、酮、酚、酸類等凝結(jié)沉積在制品表面和滲入近表面的內(nèi)層，從而使熏制品形成特有的色澤、香味和具有一定保藏性。熏煙中的酚類和醛類是熏制品特有香味的主要成分。滲入皮下脂肪的酚類可以防止脂肪氧化。酚類、醛類和酸類還對(duì)微生物的生長(zhǎng)具有抑制作用。冷熏：以保藏為主要目的。采用低溫長(zhǎng)時(shí)間的熏制工藝，熏煙溫度大致在20～35℃之間，煙熏時(shí)間往往長(zhǎng)達(dá)2～3周。制品水分含量約在45～55％左右。

溫熏：此法以增加風(fēng)味為主，延長(zhǎng)保藏期是次要目的。熏制的溫度較高，一般控制在50～70℃之間，也有的高達(dá)93℃。煙熏時(shí)間較短，從2～3小時(shí)至1～2天不等。溫熏制品含水分約60～70％。熱熏：熏煙溫度提高到120～140℃的。熱熏是為增加風(fēng)味，也采取高溫短時(shí)間熏制工藝，熱熏時(shí)間約2～4小時(shí)，使制品蛋白質(zhì)凝固、部分或全部魚(yú)體呈熏焦?fàn)?，但水分含量較多，不耐保藏。（二）物理保藏1、冷卻與冷藏指降低食品的溫度，使其達(dá)到高于凍結(jié)溫度的預(yù)定溫度的熱交換過(guò)程。冷卻是冷藏和凍藏前必經(jīng)階段。

冷卻指在低于常溫、不低于食品冰點(diǎn)溫度的條件下貯藏食品的過(guò)程。冷藏溫度一般為-2-15℃，其中4-8℃則是最常用的冷藏溫度，冷藏室的濕度需根據(jù)各種食品的實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。冷藏1）、冷卻與冷藏方法（1）接觸式冰塊冷卻法利用溶冰吸收熱量來(lái)冷卻食品（2）空氣冷卻法利用降溫后的冷空氣與食品交換熱量來(lái)冷卻食品室內(nèi)空氣冷卻法隧道冷卻法（3）水冷卻法

利用大容量水泵將機(jī)械制冷或冰塊降溫后的水噴淋在食品上進(jìn)行冷卻。（4）真空冷卻法真空條件下降到食品溫度相當(dāng)?shù)恼羝麎簳r(shí)，食品中的水分會(huì)迅速蒸發(fā)表2-3不同溫度下某些動(dòng)植物的平均貨架壽命食品名稱平均貨架壽命（天）0℃22℃38℃肉魚(yú)家禽魚(yú)干和肉干水果水果干葉菜塊莖植物干種子6

102

75

181000或＞10002

181000或＞10003

2090

3001000或＞1000111350或＞3501

20350或＞3501

77

50350或＞350111100或＞1001

7100或＞1001

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20100或＞100資料來(lái)源：《食品科學(xué)》第五版（美）NormanN.Potter等著，王璋等譯，20012）冷凍與凍藏2鼓風(fēng)凍結(jié)法

3接觸式凍結(jié)法1空氣凍結(jié)法4鹽水凍結(jié)法

5液氮凍結(jié)法

凍藏是采用緩凍或速凍方法將食品凍結(jié)，而后再在能保持食品凍結(jié)狀態(tài)的溫度下貯藏的保藏方法。常用的貯藏溫度為-12～-23℃，最適用溫度為-18℃。凍藏適用于長(zhǎng)期貯藏。

食品的凍結(jié)點(diǎn)隨水分凍結(jié)量增加，溫度不斷下降。少量未凍結(jié)的高濃度的溶液只有溫度降低到低共熔點(diǎn)（-55～-65℃）時(shí)，才會(huì)全部凝結(jié)成固體。（1）.速凍①鼓風(fēng)凍結(jié)②平板凍結(jié)或接觸凍結(jié)③噴淋或浸漬冷凍組織內(nèi)冰層推進(jìn)速度大于水分移動(dòng)速度，冰晶分布接近天然食品中液態(tài)水的分布，且冰晶的針狀結(jié)晶體數(shù)量多。（2）.緩凍食品放在絕熱的低溫室中（-18～-40℃，常用-23～-29℃），并在靜態(tài)的空氣中進(jìn)行凍結(jié)的方法。凍結(jié)時(shí)，冰晶首先在細(xì)胞外產(chǎn)生，而此時(shí)細(xì)胞內(nèi)的水分還以液相殘存。同溫度下水的蒸汽壓總高于冰，在蒸汽壓作用下細(xì)胞內(nèi)的水向冰晶移動(dòng)，形成較大的冰晶體且分布不均勻。小知識(shí)

速凍食品的質(zhì)量總是高于緩凍食品速凍形成的冰晶體顆粒小，對(duì)細(xì)胞的破壞性也比較?。凰賰鰰r(shí)，濃縮的溶質(zhì)和食品組織、膠體以及各種成分相互接觸的時(shí)間也顯著縮短。3）食品的回?zé)崤c解凍（附加）快速解凍優(yōu)于慢速解凍由于快速解凍微生物的增長(zhǎng)率較低，而且降低了濃縮效應(yīng)等指溫度升高時(shí)，凍結(jié)食品中的小冰晶會(huì)解凍融化成水，再遇到未融化的低溫冰晶時(shí)會(huì)以低溫的冰晶為晶核，形成體積較大的冰晶體的現(xiàn)象。食品的回?zé)崤c解凍方法空氣解凍法水和鹽水解凍法冰塊解凍法微波解凍法高壓靜電場(chǎng)解凍高頻解凍冷藏解凍法食品解凍的方法加熱金屬面解凍法紅外輻射解凍法高壓解凍2、食品的熱保藏技術(shù)（附加）1）熱加工的方式（1）滅菌

在微生物學(xué)中，滅菌是指將微生物(包括繁殖體、病原體、非病原體、部分芽孢)全部殺死的過(guò)程，即達(dá)到絕對(duì)無(wú)菌程度的加熱過(guò)程。（2）商業(yè)無(wú)菌（3）巴氏殺菌（4）熱燙

在食品工業(yè)中通常所提到的“商業(yè)無(wú)菌”又稱殺菌，是指適度熱殺菌后，殺滅所有的致病菌、產(chǎn)生毒素的微生物和能引起食品腐敗的腐敗菌的加工過(guò)程。

采用較低溫度(一般60～82℃)，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，對(duì)食品進(jìn)行加熱處理，達(dá)到殺死微生物營(yíng)養(yǎng)體的目的。

熱燙是通常用于果蔬加工的一種殺菌方法，主要為了使天然食品中的酶鈍化。2）熱傳遞問(wèn)題（1）傳熱方式

對(duì)流輻射※※

熱能從高能量分子向鄰近低能量分子依次傳遞

借助液體或氣體流動(dòng)傳遞熱量（2）食品中的冷點(diǎn)

傳導(dǎo)加熱(固體食品)對(duì)流加熱(液體食品)罐頭傳熱的冷點(diǎn)傳導(dǎo)食品內(nèi)部最后到達(dá)目標(biāo)溫度的點(diǎn)3、食品的輻射保藏

（1）意義及特點(diǎn)

食品的輻射保藏是是利用射線照射食品，滅菌、殺蟲(chóng)，抑制鮮活食品的生命活動(dòng)，從而達(dá)到防霉、防腐、延長(zhǎng)食品貨架期目的的一種食品保藏方法。

（2）、核輻射

a射線

b射線

g射線

（3）.輻射源

輻射源是食品輻射加工的核心部分，它可以分為放射性同位素和電子加速器兩大類。

(1)放射性同位素

60Co輻射源、

137Cs輻射源

(2)電子加速器

電子射線、X射線

(4)食品輻射的化學(xué)效應(yīng)

輻射的化學(xué)效應(yīng)是指被輻射物質(zhì)中的分子所發(fā)生的化學(xué)變化。食品的輻射處理，發(fā)生化學(xué)變化的物質(zhì)，除了食品本身及包裝材料之外，還有附著在食品表面及內(nèi)部的微生物、昆蟲(chóng)和寄生蟲(chóng)等生物體。

食品及其他生物有機(jī)體的主要化學(xué)組成是水、蛋白質(zhì)、糖類、脂類及維生素等，這些化合物分子在射線的輻射下會(huì)發(fā)生一系列的化學(xué)變化。

①水

大多數(shù)食品均含有豐富的水分，水也是構(gòu)成微生物、昆蟲(chóng)等生物體的重要成分，食品經(jīng)輻射引起的水分變化十分復(fù)雜。

水輻射的化學(xué)效應(yīng)可概括為：H2O→2.7OH·+0.55H·+2.7e-水化+0.45H2

+0.71H2O2+2.7H3O·

②.蛋白質(zhì)和酶蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)破壞輻射交聯(lián)輻射降解蛋白質(zhì)輻照時(shí)交聯(lián)與降解同時(shí)發(fā)生，而往往是交聯(lián)大于降解，所以降解常被掩蓋而不易覺(jué)察。

酶

酶的主要組成部分是蛋白質(zhì)，所以輻射對(duì)酶所引起的作用與蛋白質(zhì)類似，酶中所含的巰基(-SH)由于容易氧化會(huì)增大酶對(duì)輻射的敏感性，但在復(fù)雜的食品體系中，由于其他物質(zhì)的伴生存在而使酶得以保護(hù)，欲使酶鈍化需要相當(dāng)大的輻射劑量。

③.糖類

糖類在輻射過(guò)程中發(fā)生的變化主要是降解作用和輻解產(chǎn)物的形成，若干固態(tài)糖類的輻解產(chǎn)物。

糖輻解產(chǎn)物G值500krad時(shí)濃度(10mg·kg-1)葡萄糖甲醛0.060.095

乙醛

丙酮

葡糖醛酸0.44.1

葡糖酸0.88.2

5-脫氧葡糖酸0.323果糖甲醛2.54蔗糖甲醛0.160.25

果糖

葡萄糖

甘露糖醇甲醛0.81.26

果糖0.565.2表7-1輻射不同固態(tài)糖類的主要輻解產(chǎn)物

④.脂類

脂肪和脂肪酸被射線照射時(shí)，飽和脂肪比較穩(wěn)定，而不飽和脂肪容易氧化，出現(xiàn)脫羧、氫化、脫氨等作用。有氧存在時(shí)，由于會(huì)發(fā)生自動(dòng)氧化作用，飽和脂肪也會(huì)被氧化。輻射促進(jìn)自動(dòng)氧化過(guò)程可能是由于促進(jìn)自由基的形成和氫過(guò)氧化物的分解，并使抗氧化劑遭到破壞。

食品中的脂類組分受輻射而產(chǎn)生的化合物，除了有輻射誘導(dǎo)的自動(dòng)氧化產(chǎn)物外，也有非氧化的分解產(chǎn)物。

⑤.維生素

食品中維生素在輻射中的穩(wěn)定性和食品的性質(zhì)及成分有密切的關(guān)系，其損失率隨著輻射劑量的增大而增大。

4、食品高壓保藏1）、高壓保藏技術(shù)的概念是指將軟包裝或散裝的食品放入密封的、高強(qiáng)度的施加壓力容器中，施加高靜壓（100~1000MPa），改變食品的品質(zhì)和改變食品的某些物理化學(xué)反應(yīng)速度的一種加工方法2）、高壓保藏技術(shù)的原理物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，其結(jié)果是食品中的蛋白質(zhì)呈凝固狀變性、淀粉呈膠凝狀糊化、酶失活、微生物死亡，或使之產(chǎn)生一些新物料改性和改變物料某些理化反應(yīng)速度，故可長(zhǎng)期保存而不變質(zhì)。3）.高壓殺菌的原理A、改變細(xì)胞形態(tài)B、影細(xì)胞生物化學(xué)反應(yīng)C、影響細(xì)胞內(nèi)酶活力D、對(duì)細(xì)胞膜的影響E、對(duì)細(xì)胞壁的影響4）、高壓技術(shù)處理食品的特點(diǎn)（1）.營(yíng)養(yǎng)成分受影響小高壓處理的范圍只對(duì)生物高分子物質(zhì)立體結(jié)構(gòu)中非共價(jià)鍵結(jié)合產(chǎn)生影響，因此對(duì)食品中維生素等營(yíng)養(yǎng)成分和風(fēng)味物質(zhì)沒(méi)有任何影響，最大限度地保持了其原有的營(yíng)養(yǎng)成分，并容易被人體消化吸收（2）.產(chǎn)生新的組織結(jié)構(gòu)，不會(huì)產(chǎn)生異味

高壓處理可改變食品物質(zhì)性質(zhì)，改善食品高分子物質(zhì)的構(gòu)象，獲得新型物性的食品高壓會(huì)消除傳統(tǒng)的熱加工引起共價(jià)鍵的形成或破壞所致的變色、發(fā)黃及加熱過(guò)程出現(xiàn)的不愉快異味，如熱臭等弊端

（3）.利用高壓處理技術(shù)，原料的利用率高高壓處理過(guò)程是一個(gè)純物理過(guò)程，瞬間壓縮，作用均勻，操作安全衛(wèi)生，無(wú)工業(yè)“三廢”，耗能低，有利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的推進(jìn)高壓甜點(diǎn)食品（4）.高壓食品加工技術(shù)適用范圍廣，具有很好的開(kāi)發(fā)推廣前景應(yīng)用于：各種食品的殺菌植物蛋白的組織化淀粉的糊化肉類品質(zhì)的改善動(dòng)物蛋白的變性處理乳產(chǎn)品的加工處理食品高壓速凍酒類的催陳……5）、高壓對(duì)食品成分與品質(zhì)的影響（1）高壓對(duì)蛋白質(zhì)的影響

壓力導(dǎo)致：①鹽鍵及至少部分疏水鍵的破壞②氫鍵在某種程度上得到加強(qiáng)③共價(jià)鍵的可壓縮性較小，對(duì)壓力的變化不敏感

對(duì)四級(jí)結(jié)構(gòu)的影響：適當(dāng)?shù)膲毫Γǎ?50MPa）能促進(jìn)低聚蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的解離，接著可能就是亞單位的聚合或沉淀（＞150~200MPa）

對(duì)三級(jí)結(jié)構(gòu)的影響：在200MPa以上的壓力作用下發(fā)生顯著的變化

對(duì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的影響：在很高壓力下（＞700MPa）發(fā)生變化，導(dǎo)致非可逆變性

小知識(shí)蛋白質(zhì)是具有特定構(gòu)象的大分子，為研究方便，將蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分為四個(gè)結(jié)構(gòu)水平，包括一級(jí)結(jié)構(gòu)、二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)。一般將二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)稱為三維構(gòu)象或高級(jí)結(jié)構(gòu)。

一級(jí)結(jié)構(gòu)指蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸的排列順序。

二級(jí)結(jié)構(gòu)是指多肽鏈骨架盤繞折疊所形成的有規(guī)律性的結(jié)構(gòu)。三級(jí)結(jié)構(gòu)是整個(gè)多肽鏈的三維構(gòu)象，它是在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，多肽鏈進(jìn)一步折疊卷曲形成復(fù)雜的球狀分子結(jié)構(gòu)。

四級(jí)結(jié)構(gòu)指數(shù)條具有獨(dú)立的三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈通過(guò)非共價(jià)鍵相互連接而成的聚合體結(jié)構(gòu)。

高壓（＜700MPa）對(duì)蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)無(wú)影響，有利于二級(jí)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，但會(huì)破壞其三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)高壓迫使蛋白質(zhì)的原始結(jié)構(gòu)伸展，分子從有序而緊密的構(gòu)造轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序而松散的構(gòu)造，或發(fā)生變形，活性中心受到破壞，失去生物活性。

高壓破壞蛋白質(zhì)膠體溶液，使蛋白質(zhì)凝集，形成凝膠。蛋白質(zhì)經(jīng)過(guò)高壓處理，不論在色澤、光澤、風(fēng)味、透明度上都取得了良好特性，同時(shí)在硬度、彈性上也具有很好的特性。高壓可用于蛋白質(zhì)的化學(xué)修飾以產(chǎn)生新的功能。（2）高壓對(duì)食品中酶的影響酶受到高壓作用后，維持其空間結(jié)構(gòu)的鹽鍵、氫鍵、疏水鍵等遭到破壞，從而使肽鍵分子伸展成不規(guī)則的線形多肽，使其活性部位不復(fù)存在，導(dǎo)致了酶的失活。在100~200MPa的壓力下酶的失活是可逆的，壓力達(dá)到350MPa以上時(shí)，會(huì)使酶產(chǎn)生永久性的不可逆失活。（3）高壓對(duì)淀粉的影響在常溫下把淀粉加壓到400~600MPa，并保持一定的作用時(shí)間后，淀粉顆粒將會(huì)：①溶脹分裂；②晶體結(jié)構(gòu)遭到某種程度的破壞；③內(nèi)部有序態(tài)分子間的氫鍵斷裂，分散成無(wú)序的狀態(tài)，即淀粉糊化為α-淀粉；高壓處理可提高淀粉對(duì)淀粉酶的敏感性，從而提高淀粉的消化率。（4）高壓對(duì)脂類的影響高壓對(duì)脂類的影響是可逆的室溫下，呈液態(tài)的脂肪在高壓下（100~200MPa）基本可固化，發(fā)生相變結(jié)晶，促使更稠、更穩(wěn)定的脂類晶體形成；不過(guò)解壓后仍會(huì)復(fù)原，只是對(duì)油脂的氧化有一定的影響

（5）高壓對(duì)維生素的影響一般情況下，還原型維生素C含量經(jīng)高壓處理后出現(xiàn)了下降和上升兩種情況

Fe3+對(duì)于維生素C的降解起著重要作用，在高壓下會(huì)更加明顯

Cu2+的存在，在高壓下會(huì)激活銅酶，銅酶是維生素C降解的重要酶類之一

在高壓作用下，氧化型維生素C可能會(huì)轉(zhuǎn)變成還原型維生素C

總體來(lái)看，無(wú)論上升還是下降，其幅度都很小，可以認(rèn)為高壓處理對(duì)維生素C的影響很小

（6）高壓對(duì)風(fēng)味物質(zhì)、色素等的影響食品中的風(fēng)味物質(zhì)、維生素、色素及各種小分子物質(zhì)結(jié)合狀態(tài)為共價(jià)鍵的形式，故而高壓處理過(guò)程對(duì)其幾乎沒(méi)有任何影響。食品的黏度、均勻性及結(jié)構(gòu)等特性對(duì)高壓較為敏感，但這些變化往往是有益的。二、食品的保鮮技術(shù)

（一）化學(xué)保鮮技術(shù)

分為防腐劑和抗氧化劑1、食品的防腐劑1）概念食品防腐劑是用于防止食品因微生物引起的變質(zhì)，提高食品保存性能，延長(zhǎng)食品保質(zhì)期而使用的食品添加劑。

2）、分類有機(jī)化學(xué)防腐劑：主要有苯甲酸／苯甲酸鈉、山梨酸／山梨酸鉀、對(duì)羥基苯甲酸脂類、脫氫醋酸、雙乙酸鈉、葡萄糖酸—δ—內(nèi)酯及各種有機(jī)酸如醋酸、檸檬酸和乳酸等；無(wú)機(jī)化學(xué)防腐劑：主要包括亞硫酸／亞硫酸鈉、二氧化硫、硝酸鹽及亞硝酸鹽類、游離氯及次氯酸鹽、磷酸鹽等。3）、防腐劑的防腐原理大致有如下3種：

1、干擾微生物的酶系，破壞其正常的新陳代謝，抑制酶的活性。

2、使微生物的蛋白質(zhì)疑固和變性，干擾其生存和繁殖；

3、改變細(xì)胞漿膜的滲透性，使其體內(nèi)的酶類和代謝產(chǎn)物逸出導(dǎo)致其失活。2、食品抗氧化劑1）、概念

食品抗氧化劑是添加于食品后阻止或延遲食品氧化，提高食品質(zhì)量的穩(wěn)定性和延長(zhǎng)儲(chǔ)存的一物質(zhì)。2