食品的干制保藏

食品的干制保藏 College of Food science2011-12-61第2章食品干制保藏曾凡坤——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-62主要内容介绍干制保藏原理干制原理干制工艺设备——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-63介绍食品干制是人类最古老的一种食品加工方法时至今日它仍然是食品加工中一种重要的手段并且在现代食品工业中占有重要的地位食品干燥是借助水分蒸发或冰升华排除食品中的几乎全部水分的一种操作过程——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-64食品干燥的主要目的A提高食品的保藏性能延长贮存时间B食品中许多令人愉悦的质地和营养价值通过干燥而增强使之更加美味和易于消化吸收C便于运输和贮存由于干产品重量轻、体积小故便于包装、运输、贮存、流通和销售所需费用也低D便于进一步加工干燥后的产品易于粉碎、混合、筛分可添加各种配料进一步加工成各种美味食品——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-65第一节食品干藏原理水广泛存在于自然界也是食品中的重要成分食品中的水分有多少差别很大新鲜果蔬含水量最高一般都在90以上家畜肉含水量约为75左右粮食及其加工的米面含水量一般在1215奶粉、食糖含水量低一般只有13食品的水分不仅与其质量和食用价值有重要关系而且还直接影响到它们的贮藏性能——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-66第一节食品干藏原理1 食品中水分与微生物的关系食品干燥的目的是除去其含有的水分但食品贮存寿命不仅与食品中水的数量有关且与水的存在状态有关——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-67 水的存在状态自由水在组织和细胞中容易结冰、也能溶解溶质的这部分水。毛细管水细胞间隙内水滞化水组织内显微或亚显微结构与膜所阻留的水流动水植物导管、细胞内液泡中的水。——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-68第一节食品干藏原理1.1食品中的水分根据食品成分中存在的极性基团不同单层分子结合水Monolayer water与极性较强的基团如-NH2、-COOH等结合的水它的结合能较高所以结合牢度较大多层分子结合水Polylayer water与极性较弱的基团如-OH、-CO、-NH2等结合的水其结合能较低所以结合牢度也较小又叫它半结合水天然食品中的结合水大部分为单分子结合水——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-69第一节食品干藏原理1.1食品中的水分自由水是那些从物理吸附凝集在食品中大于1微米直径的毛细管中或细胞间的水与一般水没有什么区别它在100?时易蒸发在0?时易结冰也能溶解食品中的可溶性成分并能随着周围环境温湿度的改变而增减这是食品质量变化和微生物繁殖能利用的水——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-610第一节食品干藏原理1.1食品中的水分通常所说的食品水分是在105?条件下进行烘干测定得到的并以百分比表示用这种方法测定的百分比水分主要是食品中的自由水另外还包括结合水中的半结合水。所以食品的百分比水分也会随着周围温湿度的变化而变化食品的含水量有干基和湿基两种不同的表示法——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-611第一节食品干藏原理1.1食品中的水分根据热力学原理食品内部的水蒸气压总是要与外界空气中的水蒸气压保持平衡如果不平衡食品就会通过水分子的释放或吸收以达到平衡状态。当食品内部的水蒸气压与外界空气的水蒸气压在一定温度、一定湿度的条件下达到平衡时食品含水量保持一定的数值食品既不放湿也不吸湿这时测定的食品水分称食品的平衡水分含量简称为 食品的水分含量或食品的含水量通常用质量分数表示——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-612第一节食品干藏原理1.1食品中的水分但是这个平衡也是动态平衡。食品在贮藏中的水分就是处于一个动态的可变数值。根据食品百分比水分的组成同时它又是可变的数值。因此单用百分比水分对食品生产实践和贮藏中温湿度的管理均缺少科学的指导作用——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-613第一节食品干藏原理1.1食品中的水分测定食品中水分的结合程度方法不冻结水量的测定 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 不冻结水的最成功的方法是采用微分热分析法Differential thermal analysisDTA即将食品样品冷却至低于-60?然后在DTA设备中重新加热当水含量足够低时只有“不冻结水”存在则物料的温度逐渐上升没有DTA峰值在水含量较高时当达到冰熔点时由于冰的熔解会吸收熔解热就会出现DTA峰值。用足够数量的不同含水量的食品样品进行DTA测定就可非常精确确定所有水分样品中“不冻结水”的点——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-614第一节食品干藏原理测定食品中水分的结合程度方法结合水测定利用宽域质子磁共振Wide-line Proton magnetic resonance核磁共振NMR在食品总含水量已知时可估计“结合水”含量食品中的结合水也可用测定绝缘性来确定测定食品的双电极特性和测定蒸汽压力等方法也用来研究水的结合状态研究食品中水分性质最成功的方法是绘制吸附等温线。即一种与在常温下食品中水的分压及水分含量有关的曲线。因此研究水分活度比较方便——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-615第一节食品干藏原理1.2水分活度水分活度既能反映食品中水分存在状态又能揭示食品质量变化和微生物繁殖对其水分可利用的程度。在一温度下溶液状的水分或食品中水分的蒸汽压与相同一温度下纯水的蒸汽压的比值即0PPAw——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-616第一节食品干藏原理1.2水分活度P为食品中水的蒸汽分压P0为纯水的蒸汽压。纯水的P与P0是一致的所以纯水Aw值为1。而食品中的水分由于有一部分与某些可溶性成分共存以结合水的形式存在它的蒸汽压P总是小于纯水的蒸汽压P0所以食品的Aw均小于1——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-617第一节食品干制保藏原理食品的Aw与空气的ERH是两个不同的概念前者表示食品中的水分被束缚的程度后者表示空气被水蒸气饱和的程度用Aw来指导食品的生产和贮藏具有更科学和直接的指导作用——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-618第一节食品干制保藏原理拉布萨TPLabuza在 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 食品的稳定性和Aw之间的相对关系时阐明了食品Aw和水分含量之间存在有内在的相互关系。并可用等温吸湿曲线Water sorption isothermal Curve来表示。在一定的温度下食品由于吸湿或放湿所得到的Aw与含水量之间关系的曲线称为等温吸湿曲线图1-1。图11 等温吸湿曲线——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-619第一节食品干制保藏原理曲线分为三个区段Aw在00.25之间为A区段水分牢固地与食品中某些成分结合在一起结合力最强在这个区段内中的水分是单层分子结合水Aw在0.25.80之间为B区段在这个区段中水分虽然也与食品中某些成分结合但其结合力较弱在这个区段中的水分是多层分子结合水即半结合水Aw在0.800.99之间为C区段这区段中的水分是以毛细管凝集而存在即自由水——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-620第一节食品干制保藏原理1.3 食品的吸附特性食品的典型吸附等温线是反S型的 Henderson海德逊Fugassi弗格西Kuhn柯恩Oswin奥司文Mizrahi米兹莱线性等温线 mc1ac2nmcea1nmcea1aaaCaCCm1aaaCaCCm121lncacmnnaacm1mcmca21a水分活度m干基含水量c常数n指数——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-621第一节食品干制保藏原理1.4水分活性对微生物繁殖的影响通过对微生物与水的关系研究发现是Aw而不是水分含量决定微生物生长可利用的水分的最低限制不同的食品均有各自的Aw值微生物繁殖生长和食品的质量变化也都需要有一定的Aw阈值控制食品的Aw对保证和提高食品质量的稳定性以及抑制微生物的繁殖均具有重要意义——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-622第一节食品干制保藏原理表1 微生物繁殖生长最低的Aw值微生物类别最低Aw值大多数的球菌、杆菌和某些霉菌大多数酵母大多数霉菌、金黄色葡萄球菌耐高渗透压酵母耐干霉菌所有的微生物 0.950.910.910.870.870.800.650.610.750.650.60 ——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-623第一节食品干制保藏原理表2 几种微生物繁殖与产生毒素的最低Aw值微生物种类毒素名称繁殖产毒黄曲霉Asp. flavus青霉Pen. patulum赭曲霉Asp. ochraceus赭色青霉Pen. ochraceus葡萄穗霉Stachybotrys atra 黄曲霉毒素Aflatoxin青霉菌毒素Patulin赭曲霉毒素Ochratoxin赭色青霉酸Penicllic acid葡萄穗霉毒素Stachybotryin 0.650.750.800.770.760.940.830.850.850.810.94 ——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-624第一节食品干制保藏原理环境因素可影响微生物生长所需的Aw程度通常应用的一般原则为其他环境因素营养素、pH值、氧气及温度等愈不利则微生物生长所需的最低Aw也就愈高。有时也会发生微生物对于低Aw的适应性特别是当Aw被其他的水溶性成分所抑制时而不是被水的结晶作用冷冻及水的移走脱水同时当Aw被溶质所抑制时溶质本身可能会影响到复杂的Aw影响如在一特定的Aw微生物的生长被甘油的抑制要比被氯化钠的抑制较少——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-625第一节食品干制保藏原理2 Aw对食品化学反应和酶促反应的抑制作用水分能够参与下面一个或多个作用?反应物或反应产物的一种溶剂?反应物?反应之产物?催化剂的修饰剂或其他物质的抑制活化剂如水可抑制一些脂肪过氧化作用的金属催化剂。——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-626第一节食品干制保藏原理2 Aw食品化学反应和酶促反应的抑制作用2.1 大多数化学反应都必须在水溶液中才能进行。降低食品的Aw食品中水的存在状态发生了变化结合水的比例增加了自由水的比例减少了而结合水是不能作为反应物的溶剂的降低食品Aw并使之在贮藏过程中保持其低Aw状态就有可能使食品中许多可能发生的反应受到抑制从而提高食品的稳定性——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-627第一节食品干制保藏原理2.2 很多化学反应属于离子反应反应发生的条件是反应物首先必须进行离子化或水化作用而发生离子化或水化作用必须有足够的自由水才能进行降低食品的Aw自由水含量比例下降影响了反应物的离子化或水化作用使反应受到抑制所以干燥食品在贮藏过程中的稳定性也得到了加强——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-628第一节食品干制保藏原理2.3 很多化学反应和生物化学反应都必须有水分子参加才能进行如水解反应就是一例。降低Aw就减少了参加反应的自由水的数量。由于反应物水的浓度下降化学反应的速度就变慢结果是食品质量的变化速 度减慢因此干燥食品在贮藏期间质量变化的程度也就减轻了——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-629第一节食品干制保藏原理2.4 以酶为催化剂的酶促反应中水除了起着一种反应物的作用外还作为底物向酶扩散输送介质并且通过水化作用促使酶和底物活化。当Aw低于0.80时大多数酶的活性就受到抑制若Aw值降低到0.250.30的范围食品中的淀粉酶、酚氧化酶和过氧化物酶就会受到强烈的抑制或丧失其活性因此保持食品的低Aw状态就可使酶促反应受阻提高食品在贮藏过程中的稳定性——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-630第一节食品干制保藏原理3 Aw对食品营养素和色香味变化速度的影响Aw对食品的化学反应和生物化学反应有重要的影响所以食品在流通过程中其营养成分和色香味等风味物质的变化速度也与Aw有着密切的关系。降低食品的Aw并在贮藏中保持其低Aw状态可增强食品在贮藏过程中的质量稳定性酶促反应在低水分含量下食品中所发生的酶促反应在过去研究较多但是对于酶活性的真正影响仍不太清楚。酶促反应往往发生在蔬菜、水果等新鲜的植物性食品中使制品发生变褐、变黑、变味及粘弹性发生变化等现——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-631第一节食品干制保藏原理3 Aw对食品营养素和色香味变化速度的影响酶促反应降低酶的活性就可以抑制酶促反应的进行而控制Aw是常用的方法之一未经使酶失活处理的干燥苹果、甘蓝、马铃薯等在贮藏期间如果Aw较高含水量达510时在常温下经过2个月3个月就会由于酶的作用而变褐、变黑。但把食品的Aw值降低到0.250.30的范围强烈抑制酶的活性就能有效地减慢或阻止酶促褐变的进行。在低于BET单层值地区酶反应发生得十分缓慢或完全停止——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-632第一节食品干制保藏原理3 Aw对食品营养素和色香味变化速度的影响非酶反应美拉德Maillard反应是食品在加热或长期贮存后发生非酶褐变的主要原因当食品的Aw在一定的范围内美拉德反应随着Aw的增大而加速Aw在0.60.7之间往往褐变最为严重随着Aw的下降美拉德反应就会受到抑制而减弱当Aw降低到0.2以下褐变就难以发生——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-633第一节食品干制保藏原理3 Aw对食品营养素和色香味变化速度的影响非酶反应由于水是反应产物因此它能抑制反应更进一步说在较高水分含量下稀释的影响对于所有决定于浓度的反应速率是很重要的水分活性不仅影响在特定温度下的速率而且也影响褐变的活化能——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-634第一节食品干制保藏原理3 Aw对食品营养素和色香味变化速度的影响脂肪氧化隔氧和低温贮藏是防止脂肪氧化酸败的重要措施而水分活度对脂肪氧化酸败的影响也是不可忽视的水可影响脂肪的氧化及其他在食品中自由基的反应其过程复杂增加水的浓度将反应缓慢到中湿度水分范围开始之点过氧化物的产生及氧气的吸收通常会减少——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-635第一节食品干制保藏原理3 Aw对食品营养素和色香味变化速度的影响对蛋白质变性的影响变性是改变了蛋白质分子多肽链特有的有规律的排列使蛋白质的许多性质发生改变以蛋白质为主体的干燥食品会由于变性而变得坚硬固结——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-636第一节食品干制保藏原理3 Aw对食品营养素和色香味变化速度的影响对水溶性维生素破坏率的影响在其他条件相同的情况下降低水分活度可以减少水溶性维生素的损失如玉米一豆乳粉混合物中维生素C的半衰期随着Aw值的降 低而明显延长。在26?条件下当Aw值为0.7、0.6和0.55时其半衰期分别为231天、537天和2423天——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-637 第一节食品干制保藏原理3 Aw对食品营养素和色香味变化速度的影响Aw与淀粉老化影响淀粉老化的主要因素是温度但Aw对淀粉老化也有很大的影响。淀粉制品在Aw较高的情况下含水量达3060淀粉老化的速度最快如果降低淀粉的Aw则老化速度就减慢若含水量降至1015这时水分基本上以结合水的状态存在淀粉就不发生老化——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-638第一节食品干制保藏原理3 Aw对食品营养素和色香味变化速度的影响对水溶性色素分解的影响葡萄、杏、草莓等水果含水溶性花青素花青素溶于水时是很不稳定的1周2周后其特有的色泽就会消失。但花青素在这些水果干制品中则十分稳定经过多年贮存也仅仅是轻微的分解——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-639第一节食品干制保藏原理3 Aw对食品营养素和色香味变化速度的影响叶绿素在无水状态下也很稳定若水的质量分数达6以上则会逐渐转变为脱镁叶绿素进而分解为无色物质图1-6 AW对干紫菜叶绿素分解的影响——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-640第一节食品干制保藏原理3 Aw对食品营养素和色香味变化速度的影响对芳香成分变化的影响具有芳香气味的水果和蔬菜冻结干燥后芳香成分的消失随着Aw的增加而加快。如冻结干燥的香菇水分含量在6以上的一年内特有的芳香成分完全消失而水分含量在2以下的虽经2年3年的贮藏香菇的特有芳香成分仍不会消失——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-641第一节食品干制保藏原理水分活度对食品变质因素的影响示意图——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-642第一节食品干制保藏原理4 干制与微生物和酶的关系4.1 干制对微生物的影响干制过程中食品与微生物同时脱水由于水分下降蛋白质变性微生物不能完全利用水分忍受不了干燥的环境处于休眠状态部分死亡微生物数量会稳步缓慢地下降但大部分仅是抑制作用遇温暖潮湿空气或复水后就会腐败变质——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-643第一节食品干制保藏原理4 干制与微生物和酶的关系4.1 干制对微生物的影响寄生虫、病原菌在干燥食品上有时能经受不利于自己的环境而生存下来当人们食用以后就会发生公共卫生所危险如猪肉旋毛虫最好的控制方法是用较少污染、高质量的食物作原料干燥前将原料巴氏消毒于清洁的工厂加工将干燥过的食品在不受尘土、昆虫、鼠类及其他动物感染的情况下贮存——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-644第一节食品干制保藏原理4 干制与微生物和酶的关系4.2 干燥与酶的关系酶对湿热环境敏感特别是温度超过酶活性最高点。在湿热温度接近水的沸点时发现各种酶几乎立即失活但有例外作为一条定则100?下1分钟可使各种酶失活当暴露于相同温度的干热中时酶对热量的影响并不敏感如加热介质和酶制剂是干的将其短时暴露在近204?时对酶的影响极微——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-645第一节食品干制保藏原理4 干制与微生物和酶的关系4.2 干燥与酶的关系酶需要水才能活动如水分减少酶活也降低但酶和基质同时存在时酶反应速度是依据二者的浓度而定。含水量低于1时酶才全部失活而一般食品都是控制在3以上所以酶也是被抑制贮藏中甚至会出现变质现象要安全保存食品干制前将食物原料置于湿热环境下或采用化学方法使酶失活或控制酶活很重要 ——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-646第一节食品干制保藏原理5 对干制的基本要求干制品本身要求品质好、耐贮藏因此对干制要求5.1原料品质好5.2加工品质好合理的加工工艺包括干制、干制前的辅助处理必要的清洗、预处理、原料的热烫特别是蔬菜、浸硫、熏硫等同时蘑菇不需热烫但要求加快加工工艺速度肉类预煮以提高干制品嫩度还要配适当的嫩化措施——精品课程College of Food scienceCollege of Food science2011-12-647第一节食品干制保藏原理5对干制的基本要求5.2加工品质好干制后期注意水分控制这个指标取决于a原料特性如水果结合水多降至15以下速度低且对.