1、1,引起食品变质腐败的主要因素及其作用,第一章,2,问题一 什么是食品的变质？ 问题二 食品变质腐败有哪些现象？ 问题三 引起食品变质腐败的主要原因是什么？,3,全世界每年因各种原因所造成腐烂变质的食品占食品年总产量的45！,国际制冷学会,4, 减少食品的浪费, 提高食品的质量, 保障人民的健康,？,5,新鲜的食品含有丰富的营养成分，在常温下(20左右)贮存时，极易发生色、香、味的劣变和营养价值降低的现象。如果长时间放置，还会发生腐败，直至完全不能食用，这种变化叫做食品的变质。,6,肉、鱼、家禽、水果、叶菜等食品在室温下天已发生腐败干制品保藏期长,植物和动物组织的有效贮存期(21，天),7,按
2、照变质可能性将食品原料分类,极易腐败原料（1天2周） 肉类和大多数水果和部分蔬菜 中等腐败性原料（2周2月） 柑橘、苹果和大多数块根类蔬菜 稳定的原料（28月） 粮谷类、种子和无生命的原料如糖、淀粉和盐,8,食品的腐败变质是指食品受到各种内外因素的影响，造成其原有化学性质或物理性质发生变化，降低或失去其营养价值和商品价值的过程。,食品的腐败变质,食品在保藏过程中的质量变化始终存在，目标：尽量将变质减小到可接受的程度。,控制品质的下降 防止腐败的发生,9,食品的腐败变质,感官品质的下降 营养价值的损失 安全性的降低,食品表面的微生物 食品内部的酶 空气中的氧 ,腐败、不能食用,10,举例食品在保
3、藏过程中的变质,11,食品腐败变质的常见类型,12,产生厌恶感,降低食品的营养价值,引起急慢性中毒或潜在危害,食品腐败变质的危害,13,感观鉴定,视觉 味觉 触觉 色泽 气味 口味 组织状态等,化学鉴定,pH 挥发性盐基氮TVB-N 组胺 过氧化值等,物理检验,食品浸出物量 浸出液电导率 折光率 冰点下降 粘度上升 pH改变等变化,微生物检验,细菌总数 大肠菌群 致病菌 毒素等,食品腐败变质的鉴评,14,Microorganism 微生物,Vermin/Rodent 害虫/啮齿动物,Food Deterioration 食品腐败变质,Water 水分,Others 其它,Enzyme 酶类,N
4、onenzyme /Oxidation 非酶/氧化,Illumination 光照,Temperature 温度,损伤、残留有害物、乙烯,引起食品腐败变质的主要因素,15,生物因素 化学因素物理因素 其他,引起食品腐败变质的主要因素,16,第一节 生物学因素,一、微生物 引起食品腐败变质的微生物种类： 细菌、酵母菌、霉菌、病毒 微生物的特征特征有哪些？ 个体微小、分布广泛、具有潜伏性 一旦外间环境条件适宜即大量繁殖，在食品保藏中很难控制 危害：致病、腐败、霉变、发酵,17,影响微生物生长发育的主要因子,pH ：一般以pH4.6为界限选择杀菌条件 氧气 ：好氧、兼性厌氧、厌氧 水分 ：控制水分活
5、度Aw 温度 ：嗜冷性、嗜温性、嗜热性 营养物质,18,（一）果蔬中的微生物及腐败变质,水果、蔬菜的特征？,呼吸强度,呼吸跃变,果蔬中的乙烯,果蔬中的微生物,有生命的有机体,19,20,果蔬腐败变质的防治方法,物理防治：低温贮运、贮前处理、控制相对湿度 化学防治：专用保鲜剂（SO2）缓释片剂 综合防治：物理+化学；采前+采后；杀灭+保护 实施采后商品化处理： 适时采收，分级，涂膜包装，预冷，入库贮藏，冷链销售,21,（二）肉类中的微生物及腐败变质,肉类中的微生物 腐生微生物：细菌、霉菌、酵母菌 病原微生物：沙门氏菌、炭疽杆菌、结核杆菌、李氏杆菌、口蹄疫病毒等 低温微生物：无色杆菌、产碱杆菌、莫
6、拉氏杆菌、变性杆菌等,22,肉的腐败变质,现象：发黏、出现色斑、长霉、产生异味 过程：从表面向内发展 早期：需氧微生物出现在肉的表面（假单胞菌、微球菌、芽孢杆菌等） 中期：兼厌氧微生物（枯草杆菌、大肠杆菌） 晚期：厌氧微生物（梭状芽孢杆菌）,23,PSE肉：即肉色灰白(pale)、肉质松软(soft)、有渗出物(exudative) 产生原因：应激反应时，机体分解代谢加强，耗氧比平时产热量增加数倍，体温升高，糖酵解产生大量乳酸，使肌肉组织pH值在宰后迅速下降，加速了肉的陈化过程，此外三磷酸腺苷（ATP）与钙、镁离子结合，可以生成提高组织持水力的物质，应激时ATP急剧减少，因此肌肉组织持水力下降
7、，这样就形成了PSE肉。 PSE肉由于水分流失，胴体产量会下降，而且猪肉制熟后较干，会影响食用时的口感；PSE肉通常只影响猪肉品质。 DFD肉：即肌肉干燥(Dry)、质地粗硬(Firm)、色泽深暗(Dark) 产生原因：主要是由于应激持续时间长，使肌糖原消耗枯竭，几乎没有乳酸生成所致，肉的pH 值始终维持在6 以上，鲜红色的氧合肌红蛋白变成了紫红色肌红蛋白，肉呈暗红色。同时，美味成分肌苷酸生成减少，肉质下降。 DFD肉味质较差，并且由于pH值偏高，利于微生物繁殖，因而腐败变质几率较高，并且会发生在所有动物身上。,24,（三）鱼贝类中的微生物与腐败变质,新鲜鱼肉组织及血液等处是无菌的，但鱼的体表
8、、黏液、鳃部及消化道内部有一定数量的微生物存在。,25,鱼体死后的鲜度变化,一般 无微生物 活动,微生物 开始活动,微生物 大量活动,僵直,解僵自溶,腐败,26,鱼贝类新鲜度检验,感官检验： 眼球：明亮凸出，保持鲜鱼固有状态；眼球下陷，浑浊无光。 鳃部：口鳃紧闭，色泽鲜红，气味正常；口腮张开，色泽暗紫并有臭味。 肌肉：弹性良好，鳞片完整并紧贴鱼体；松弛，失去弹性，鳞片灰暗色。 体表：保持鲜鱼固有色泽；退色。 腹部：坚实有弹性；松软、下陷或溃烂。 化学检验：挥发性盐基氮(TVBN)，三甲胺氮(TMAN)，氨，K 值 物理检验：持水率、电阻、硬度、弹性 微生物检验：细菌总数 106个/g为腐败开始
9、,27,（四）乳制品中的微生物及腐败变质,乳的腐败变质 初期：乳链球菌、乳酸杆菌活动，产 酸，pH 值下降，此时腐败菌受抑。当 pH值降至 4.5 时，乳链球菌本身受到抑制，出现酸凝固，乳杆菌继续活动；当 pH 值达 3.53 时，绝大多数微生物被抑制 中期：酵母菌、霉菌开始活动，pH 升高，达中性，微生物繁殖加速 后期：假单孢菌、芽孢杆菌、黄杆菌、无色杆菌等，分解蛋白、脂肪，产生臭味，乳腐败变质,28,乳的新鲜度检验 酸度检验：牛乳的酸度是表示乳中酸的数量，习惯用滴定酸表示。乳的酸度越高，表明乳的新鲜度和卫生状况越差 掺伪检验：乳中各成分除乳脂肪d(15/15)小于 1 以外，其它成分均大于
10、 1，比水重。因此，若向乳中掺水，则d(15/15)下降。每掺入 10的水，d(15/15)下降约 0.003,29,（五）蛋制品中的微生物及腐败变质,蛋制品中的腐败微生物 腐生微生物： 细菌：假单孢菌属、变性杆菌、产碱杆菌、埃希氏菌、沙雷氏菌等。 霉菌：枝霉、青霉、毛霉 病原微生物：沙门氏菌等,30,蛋的腐败变质 微生物进入蛋壳后，由于内蛋壳膜、蛋白膜的渗透性比蛋壳小，所以大部分微生物集中在两膜之间。经过贮藏，细菌分泌出一种溶解膜的酶，将两膜破坏，进入蛋白 细菌进入蛋白后会遇到蛋白中卵球蛋白G 的溶菌破坏，很难繁殖。 大约经过几个月后，溶菌作用消失，蛋白抵抗力减弱蛋白在细菌和酶的作用下分解为
11、氨基酸、蛋白胨，然后进一步分解产生硫化氢、氨气和粪臭素等,31,蛋的鲜度鉴定 感官鉴定：扩散面积小，蛋黄圆形鼓凸，浓厚蛋白鼓凸，围着蛋黄的有大量蛋白，水样蛋白量少 光照鉴定：照蛋器。新鲜蛋蛋白近于无色或浅红色，成胶状液包裹于蛋黄的周围，蛋黄为朦胧的暗影，转动蛋时，蛋黄液随之转动。混浊则为不新鲜 蛋黄系数：蛋黄高度 h/蛋黄直径 d。随贮藏时间延长，蛋黄系数下降。新鲜蛋大于0.44，腐败时蛋黄系数在 0.25 以下,32,蛋在保藏过程中的变化 质量减轻，气室增大 蛋白层变化，浓厚蛋白量逐渐减少，外层稀薄蛋白增加蛋黄、蛋白的冻结点在长期冷藏后接近 酸碱值变化： 可溶性磷含量增加，蛋黄中的卵磷蛋白、
12、磷脂、甘油磷脂等逐渐分解,33,（六）罐头食品中的微生物及腐败变质,罐头食品中的微生物 低酸性食品（pH4.6）：嗜热菌、嗜温厌氧菌、嗜温兼性厌氧菌等 酸性食品（pH3.74.6）：非芽孢耐热菌、耐酸芽孢菌 高酸性食品（pH3.7）：霉菌及酵母,34,罐头食品的腐败 胀罐：内容物过多或真空度过低；内容物酸性太高；腐败微生物生长繁殖产气等。 平酸腐败：由平酸菌引起内容物酸度增加，pH可下降到0.10.3，罐头外观正常 黑变：致黑梭状芽孢杆菌的生长繁殖使含硫蛋白质分解产生H2S气体，与罐内壁铁质反应生成黑色硫化物，沉积在罐内壁或食品上，使其发黑并呈臭味。 发霉：罐头内容物表面出现霉菌生长。,35,
13、（七）冷冻食品中的微生物及腐败变质,冷冻食品中的微生物 细菌： 嗜冷细菌及部分嗜温细菌（假单孢菌、黄色杆菌、无色杆菌、小球菌等） 霉菌： 曲霉属、枝霉属、念珠霉属、根霉属、青霉属等 酵母： 酵母属、圆酵母属 真空冷藏：兼性厌氧菌（无色杆菌、变性杆菌、肠杆菌）、厌氧菌（梭状芽孢杆菌）,36,冷冻鱼中的微生物 冷藏鱼类：假单孢菌、无色杆菌等 微冻鱼类：假单孢菌、摩尔杆菌、弧菌等 冻结鱼类：小球菌、葡萄球菌、黄色杆菌等,37,二、害虫和啮齿动物 危害性 增加食品的贮藏损耗，污染食品，甚至传染疾病。 害虫： 种类繁多，分布广，躯体小，体色暗，繁殖快，适应性强。 主要有甲虫类、蛾类、蟑螂类、螨类。 啮齿
14、动物： 对食品危害最大的啮齿动物是老鼠。,38,第二节 化学因素,酶的作用 酶促褐变、呼吸作用、 非酶化学反应 非酶褐变 氧化作用 脂肪、色素、维生素等的氧化。 淀粉老化 与包装容器发生的化学反应 ,39,一、酶的作用,与食品变质有关的酶类： 脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶、果胶酶、氧化酶等 与变色有关的酶：叶绿素酶、多酚氧化酶等 与风味改变有关的酶：脂酶、蛋白酶、脂氧合酶等 与质地变化有关的酶：淀粉酶、纤维素酶、果胶酶等 与营养价值有关的酶：抗坏血酸氧化酶、蛋白酶等,40,1、酶促褐变,在酚酶的作用下，使果蔬中的酚类物质氧化而呈现褐色，这种现象称为酶促褐变。,41,呼吸作用是在酶的参与下进行的一种缓
15、慢的氧化过程，使食品中复杂的有机物质被分解成简单的有机物质，并放出热量。 有氧呼吸 消耗营养物质， 产生呼吸热 温度 呼吸作用加速衰老 无氧呼吸 消耗营养物质产生有害物质机体中毒加速劣变,2、呼吸作用,42,二、非酶化学反应非酶褐变,定义 在食品贮藏与加工过程中，常发生与酶无关的褐变作用，称为非酶褐变。 非酶褐变的机制 基本上已知有三种类型的机制在起作用： 羰氨反应褐变作用 焦糖化褐变作用 抗坏血酸氧化褐变作用,43,1、羰氨反应褐变作用(美拉德反应) 美拉德反应(Maillard Reaction)：食品中蛋白质、肽或氨基酸的氨基与还原糖的羰基相互作用，最后生成暗褐色的类黑质。 影响美拉德反
16、应的因素除与除了羰基化合物和氨基化合物的结构有关外，还与温度、水分、pH 及金属离子等有关,44,2、焦糖化褐变作用 是指糖加热到熔点（150200）时，发生降解作用，降解后的物质经聚合、缩合生成粘稠状的黑色物质（焦糖或酱色）的过程。酱油、面包、饼干、糕点 3、抗坏血酸褐变作用 抗坏血酸发生自动氧化，生成脱氢抗坏血酸，脱氢抗坏血酸可与氨基酸反应生成红褐色产物。除能发生羰基反应外，还能发生自动氧化、脱羧、聚合等引起褐变。经常发生在橙汁、猕猴桃汁、红枣等食品中。,非酶褐变对食品的影响：颜色变化；营养物质损失：氨基酸、还原糖和抗坏血酸。,45,三、氧化作用,脂肪的酸败 游离脂肪酸被氧化，生成过氧化物
17、，过氧化物继续分解产生有刺激的“哈喇”味 ； 油脂在酶的作用下分解为甘油和脂肪酸，游离脂肪酸进一步氧化，甘油也被氧化产生异味物质。 油脂酸败的影响因素 温度、光照、氧气分压、水分、金属离子、脂氧合酶等。 维生素的降解、色素的氧化也导致食品的色泽、风味和营养价值降低。,自动氧化过程,脂肪水解过程,46,四、淀粉的老化,淀粉老化的机理 在淀粉粒中，淀粉分子彼此排列得非常紧密，即-淀粉； 淀粉粒与水共同加热糊化，称为-淀粉； 在30以下温度时，-化的淀粉部分恢复为-淀粉。即产生了淀粉的老化。 影响淀粉老化的因素 水分、温度、pH值、淀粉分子形态、糊化条件和共存物质。,47,五、与包装容器发生的化学反
18、应,罐头内壁的电化学腐蚀,花青素与金属罐壁铁、锡的反应从紫红色 变为褐色；含硫蛋白质与锡、铁反应产生紫黑色物质；单宁与铁、铜离子反应产生紫黑色等。,48,第三节 物理因素,物理 因素,49,温度 微生物的生长、酶促反应、化学反应等无不受到温度的制约。 根据范特霍夫（Vant Hoff）规则,温度与食品成分的热破坏反应速率以及微生物生长速率的关系均可以用温度系数表示：,k(t+10)、kt分别表示在(t+10) 和t时的反应速率常数。,由阿雷尼乌斯(Arrhenius)方程可知：,E:活化能；R:气体常数； T:热力学温度；A:频率因子。,T的微小变化可导致k的较大改变。,50,温度对微生物的影
19、响,51,水分 水分与微生物生长关系密切，多数化学反应、酶促生化反应必须在水中进行。 水分的蒸发使鲜活食品的外观萎缩，鲜嫩度下降。 光照 脂肪的氧化、色素的褪色、蛋白质的凝固等均会因光线的照射而促进反应。 氧气 氧直接参与氧化反应对食品的营养成分、色泽、风味造成损失，同时还是需氧菌生长的必须条件。,52,其他因素,机械损伤 乙烯环境污染农/兽药残留滥用添加剂包装材料,53,小结,食品原料属生物材料，导致食品变质腐败的原因错综复杂，有生物学、化学和物理因素，也可以分为： 食品内部原因 酶引起的、自身生命活动引起的、食品成分间相互化学反应、食品成分的逸散等。 食品外部原因 污染微生物引起的、环境条件（温度、光、氧气）引起的、机械损伤、外源污染物等 其中主要原因可归纳为： 微生物污染、酶促生化反应、非酶化学反应。,54,第一章思考题,什么是食品的变质？ 试述引起食品腐败变质的生物学因素及其特性。 试述引起食品腐败变质的化学因素及其特性。 温度、水分和pH值对食品腐败变质有何影响？ 常见食品的变质主要由哪些因素引起？如何控制？（以水果、蔬菜、饼干、方便面、冷冻食品、罐头食品、饮料等为例来说明）,
