1、食品贮藏与保鲜复习大纲食品:是指各种供人食用或者饮用的成品和原料以及按照传统既是食品又是药品的物品,但是不包括以治疗为目的的物品。呼吸作用:是呼吸底物在一系列酶参与的生物氧化作用下,经过许多中间环节,将生物体内的复杂有机物分解为简单物质,并释放出化学键能的过程。呼吸类型:有氧呼吸,无氧呼吸。1. 有氧呼吸有氧呼吸是指果蔬的生活细胞在 O2 的参与下,将有机物( 呼吸底物)彻底分解成 CO2和水,同时释放出能量的过程。C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O2870.2kJ呼吸底物:糖、脂肪和蛋白质,常用的呼吸底物是 G。2. 无氧呼吸无氧呼吸是果蔬的生活细胞在缺 O2 条件下,有机( 呼吸底
2、物 )不能被彻底氧化,生成乙醛、酒精、乳酸等物质,释放出少量能量的过程。酒精发酵: C6H12O6 2C2H5OH+2CO2 226kJ乳酸发酵:C6H12O6 2CH3CHOHCOOH197kJ无氧呼吸对贮藏不利的原因一方面因为无氧呼吸所提供的能量比有氧呼吸少,消耗的呼吸底物多,加速果蔬的衰老过程;另一方面,无氧呼吸产生的乙醛、乙醇物质在果蔬中积累过多会对细胞有毒害作用,导致果蔬风味的劣变,生理病害的发生。正常情况下,有氧呼吸是植物细胞进行的主要代谢类型,环境中 O2 的浓度决定呼吸类型,一般高于 3%5%进行有氧呼吸,否则进行无氧呼吸。巴斯德效应:在无氧呼吸消失之前供给氧气可避免无氧呼吸的
3、出现可使碳水化合物的分解速度减慢从而降低物质消耗和减少了无氧呼吸产物。意义:可通过降低氧气浓度使有氧呼吸减至最低限度但不激发无氧呼吸对果蔬贮藏保鲜有重要意义。愈伤呼吸:果蔬产品的组织在受到机械损伤时呼吸速率显著增高的现象叫做愈伤呼吸,又称为创伤呼吸、伤呼吸。愈伤呼吸的意义:消极面:造成体内物质的大量消耗;积极面:是呼吸保卫反应的主要机制,在植物产品对损伤的自我修复中具有重要作用。呼吸强度: 也称呼吸速率,指一定温度下,一定量的产品进行呼吸时所吸入的 O2 或释放CO2 的量,一般单位用 O2 或 CO2mg(或 mL)(kg h )(鲜重)表示。 呼吸商(RQ):也称呼吸系数,它是指产品呼吸过
4、程释放 CO2 和吸入 O2 的体积比。RQ 的大小主要与呼吸底物和呼吸状态(有氧呼吸、无氧呼吸)有关。RQ 主要指示呼吸底物的性质:糖类为呼吸底物时的有氧呼吸:RQ=1脂肪酸,蛋白质为呼吸底物时的有氧呼吸:RQ1呼吸热呼吸热是呼吸过程中产生的,除了维持生命活动以外而散发到环境中的那部分热量。每释放 1mg CO2 相应释放近似 10.68J 的热量。呼吸热会使果蔬自身温度升高,贮藏中应尽量排除;环境温度低于产品要求时,可利用自身呼吸热进行保温。呼吸温度系数在生理温度范围内,温度升高 10时呼吸强度与原来温度下呼吸强度的比值即为温度系数,用 Q10 来表示,一般果蔬 Q1022.5。Q10 反
5、映了呼吸强度随温度变化的程度, Q10 越大说明呼吸强度受温度影响越大;Q10 受温度影响,果蔬产品的 Q10 在低温下较大,因此果蔬采后应尽量降低贮运温度,并且要保持冷库温度的恒定。呼吸跃变: 有一类果实从发育、成熟到衰老的过程中,其呼吸强度的变化模式是在果实发育定型之前,呼吸强度不断下降,此后在成熟开始时,呼吸强度急剧上升,达到高峰后便转为下降,直到衰老死亡,这个呼吸强度急剧上升的过程称为呼吸跃变。 跃变型果实:苹果、梨、杏、无花果、香蕉、番茄等。非呼吸跃变型:采后组织成熟衰老过程中的呼吸作用变化平缓,不形成呼吸高峰,这类果实称为非呼吸跃变型果实。柑桔、葡萄、樱桃、菠萝、荔枝、黄瓜等。影响
6、呼吸强度的因素,内部因素:种类与种品,成熟度;外部因素:温度,气体的分压,含水量,机械损伤,其他(涂膜,包装,避光)耐藏性:在一定的贮藏期内,产品能保持其原有的品质而不发生明显不良变化的特性。抗病性:产品抵抗致病微生物侵害的特性。呼吸作用对果蔬贮藏的影响的指导意义:果蔬贮藏过程中,在保证果蔬正常的呼吸代谢、正常发挥耐贮性和抗病性的基础上,采取一切可能的措施降低呼吸强度,延长贮藏寿命。果蔬的呼吸作用对于采后生理意义和贮藏保鲜的意义:积极作用提供代谢所需的能量,保持耐贮性和抗病性产生和分解代谢产物,保持代谢平衡。呼吸的保卫反应,抵抗微生物侵袭,促进伤口愈合。消极作用:分解消耗有机物促进衰老;产生呼
7、吸热,使果蔬体温升高,促进呼吸强度增大,同时会升高贮藏环境温度,缩短贮藏寿命。蒸腾作用:指植物体内水分向大气中丧失的过程。与一般水分不同,植物本身对其长生很大的影响失重:自然损耗,包括水分和干物质的损失,常用失重率来衡量。失鲜:产品质量的损失,表面光泽消失,形态萎蔫,失去外观饱满、新鲜和脆嫩的质地,甚至失去商品价值。失水对代谢与贮藏的影响:引起产品失重,降低品质;破坏果蔬正常的代谢过程; 降低耐贮性和抗病性;部分果蔬采后适度失水可抑制代谢,延长贮藏期。蒸腾失水的影响因素:内部因素:表面积比,表面保护结构,细胞持水力。环境因素:空气湿度,温度,空气流动,气压。抑制蒸腾失水的方法:降低温度:迅速降
8、温是减少果蔬蒸腾失水的首要措施;提高湿度:直接增加库内空气湿度或增加产品外部小环境的湿度,但高湿度贮藏时需注意防止微生物生长;控制空气流动:减少空气流动可减少产品失水;蒸发抑制剂的涂被:包装、打蜡或涂膜。结露: 果蔬产品贮运中其表面或包装容器内壁上出现凝结水珠的现象,称之为“结露” ,俗称“发汗” 。根本原因:温差的存在。避免结露的措施:维持稳定的低温适当通风堆放体积大小适当等生理成熟:果实生长的最后阶段,在此阶段,果实完成了细胞、组织、器官分化发育的最后阶段,充分长成时,达到生理成熟,也称为“绿熟”或“初熟” 。完熟:果实停止生长后还要进行一系列生物化学变化逐渐形成本产品固有的色、香、味和质
9、地特征,然后达到最佳的食用阶段。衰老:由合成代谢的生化过程转入分解代谢的过程,从而导致组织老化、细胞崩溃及整个器官死亡的过程。果实中最佳食用阶段以后的品质劣变或组织崩溃称为衰老。后熟:采后的完熟过程称为后熟。生理成熟是完熟的基础,非跃变型的果实是没有后熟的。生长素、赤霉素和细胞分裂素生长激素,抑制果实的成熟与衰老;脱落酸和乙烯衰老激素,促进果蔬的成熟与衰老。乙烯是对果蔬成熟作用最大的植物激素。果蔬乙烯的合成受基因控制。影响乙烯合成的因素:果实的成熟度(随果实发育,在基础乙烯的不断作用下,组织对乙烯的敏感性不断上升) ,伤害,贮藏温度(一般在 0左右乙烯合成很弱后熟得到抑制,随温度上升,乙烯合成
10、加速) ,贮藏气压条件,化学物质。植物体内有两套乙烯合成系统:系统:所有植物生长发育过程中都能合成并释放微量的乙烯;系统:跃变型果实在完熟期前期合成并大量释放乙烯,既可随果实的自然完熟产生,也可被外源乙烯所诱导。跃变型 非跃变型内源乙烯产量 多,变化大 低水平,没有上升趋势对外源乙烯刺激 只有跃变前期,可自身催化,而且反应不可逆任何时候,除去后会可逆对外源乙烯浓度 呼吸高峰出现时间与乙烯浓度有关,峰高度与浓度无关假峰高度与浓度呈正相关,出现时间与浓度无关系统 有系统 1 和 2 有系统 1休眠:一些块茎、鳞茎类蔬菜在结束其田间的正常生长时,体内积累了大量的营养物质,原生质流动减缓,新陈代谢明显
11、降低,水分蒸腾减少,呼吸作用减弱,一切生命活动进入相对静止状态,对环境的抵抗能力增加,这就是休眠(dormancy) 。休眠期分为三个阶段:休眠前期(准备期)生理休眠期(真休眠、深休眠) 强迫休眠期( 休眠苏醒期)生理休眠(自发性休眠):新陈代谢比较旺盛,伤口逐渐愈合,表皮角质层加厚,水分蒸发下降。强迫休眠(他发性休眠):新陈代谢显著下降,外层保护组织完全形成,适宜条件下也难以萌芽,是贮藏安全期。休眠苏醒期:开始萌芽,新陈代谢逐步恢复,酶系统开始活跃。按休眠的生理状态可分为两类:生理休眠(自发性休眠):是植物体内在的因素引起的休眠,主要受基因的调控,休眠期间即使在适宜生长条件下也不发芽。强迫休
12、眠(他发性休眠):不适宜的环境所造成的暂停发芽生长,如日照减少,温度持续下降,当不适宜的环境改善后便可恢复生长。受环境因素影响。常见具有休眠现象的果蔬:大蒜,马铃薯,洋葱,板栗,生姜。延长休眠期的措施:辐射处理,化学药剂处理:奈乙酸甲酯,氯苯胺灵,青鲜素处理有明显抑芽效果。控制贮运环境温度:低温是控制休眠的最重要最有效的手段。采后生长:指不具休眠特性的蔬菜采收以后,其分生组织利用体内的营养继续生长和发育的过程。采后生长会导致产品内部的营养物质由食用部分向非食用部分转移,造成品质下降,并缩短贮藏期。果蔬常见采后生长现象:幼叶生长,幼茎生长,种子发育,种子发芽,抽薹开花。抑制采后生长的方法:低温:
13、冷藏,延缓代谢气调:低氧和适当的二氧化碳去除生长点:抑制物质的运输其他措施:扩大采收部位(如花椰菜带叶采收)果蔬采后病害按照发病原因,可分为:病理性病害 (侵染性病害):果蔬由于微生物的侵入而引致果蔬腐烂变质的病害,即通常所说的腐烂,他能相互传播有侵染过程,也称为侵染性病害。生理性病害 (非侵染性病害 ):由于不适宜的环境而引起的果蔬代谢异常。包括 低温伤害:冷害,冻害。气体伤害:低 O2 伤害、高 CO2 伤害、SO2 伤害、 NH3 伤害。营养失调:缺乏矿质元素。病理性(侵染性)病害的特点:病原菌主要是真菌和细菌;除采后感病外,相当多的病害是田间带病采后发病;与采前自然环境相比,采后贮运环
14、境对发病可控性更大。冷害:冰点以上低温造成的伤害。主要表现为内部组织崩解败坏,出现褐斑、黑心或烂心,外部色泽变暗,水浸状,稍下陷;或者果实不能成熟,成熟度差,香味减少,风味变劣。冻害:冰点以下低温造成的伤害。组织呈半透明,甚至结冰。僵直:僵直又称为尸僵,是畜、禽、鱼失去生命活动后的一段时间里肌肉失去原有的柔性和弹性而呈现僵硬的现象。僵直与贮藏的关系:肉类尸僵时,肉质粗老坚硬,保水性低,嫩度差,缺乏风味,消化率低,不适于食用;但处于僵直期的鱼新鲜度最高,食用品质好。肉类僵直期 pH 值较低,能抑制微生物生长繁殖,故保藏性较好。宰前避免牲畜运动,降低储藏温度都能延缓僵直的发生和延长僵直的持续时间,
15、有利于保藏。处于僵直期的鱼食用价值最高,处于僵直期的肉类不适用于食用。软化: 软化又称为解僵,是指肌肉在僵直达到最大程度并维持一段时间后,其僵直缓慢解除,肌肉变得柔软多汁,肉的风味加强,食味最佳,肌肉组织即已成熟。软化与贮藏的关系:肉软化时由于蛋白质的降解和 pH 值的回升,给微生物的生长繁殖创造了有利条件,肉的贮藏性能已显著下降,不再适于贮藏。软化使肉保水性增加,嫩度提高,增强了肉的滋味和香气,提高了肉的食用价值,是畜禽肉获得食用品质所必需的成熟过程,鱼类则应防止其死后发生软化。生产罐头时,宰后的猪、牛肉必须经过软化成熟处理,以保证成品的质量。简易贮藏包括:沟藏,窖藏,埋藏,通风库贮藏,冻藏
16、,假植贮藏。机械贮藏是当今世界上应用最广泛的新鲜果蔬贮藏方式。小型冷库一般用氟利昂作为制冷剂,大型冷库一般用氨作为制冷剂。食品冷却技术:冷风冷却,冷水冷却,碎冰冷却,真空冷却,差压式冷却(冷风冷却的一种) 。制冷系统是冷库最最重要的系统,制冷系统包括:压缩机,蒸发器,冷凝器,调节阀。冷库中常用的隔热材料:聚氨酯泡沫塑料,聚苯乙烯泡沫塑料。常用的防潮材料:石油沥青, 聚乙烯塑料薄膜。气调贮藏:是指将食品放在一个相对密封的贮藏环境中,同时根据需要改变,调节贮藏环境中的氧气,二氧化碳,氮气等气体成分比例来贮藏产品的一种方法。气调贮藏是在传统的冷藏保鲜基础上发展起来的现代化保鲜技术,被认为是当今储存水
17、果效果最好的贮藏方式。自发气调(Modified atmosphere storage,MA)利用新鲜果蔬自身的呼吸作用降低贮藏环境中的 O2 浓度,同时提高 CO2 浓度,如塑料薄膜保鲜袋、硅窗气调保鲜袋等。人工气调(Controlled atmosphere storage,CA)根据产品的需要人为地调节贮藏环境中各气体成分的浓度并保持稳定,如气调贮藏库。气调库的结构:库体结构,气调,制冷和加湿系统构成。气调设备主要包括:(1) 制氮设备:利用制氮机产生的 9598高纯度的 N2 ,置换( 稀释)气调库中的气体,降低库内 O2 浓度;在小型气调库内,也可以用于排除过量的 CO2、乙烯或其他
18、气体。(2) CO2 脱除设备:气调过程中一般要求 CO2 浓度控制在 15。水果的呼吸作用将提高库内 CO2 的浓度,必须使用 CO2 脱除机将库内多余的 CO2 脱除掉。CO2 脱除常采用活性炭吸附、水和氢氧化钠溶液吸收等方法。(3) 乙烯脱除设备:常用高锰酸钾作为强氧化剂,以氧化铝、分子筛等多孔性材料做载体,制成一次性使用的复合材料,放入库内、包装箱或闭路循环系统中将乙烯脱除。气调贮藏条件:温度相对湿度气体指标的控制方式O2、CO2 和温度的互作效应塑料薄膜封闭气调贮藏是用塑料薄膜作封闭材料,以达到气调贮藏的气密性要求,是一种自发气调,价格低廉,可在冷藏库、通风贮藏库、土窑洞内进行,还可
19、在运输中应用,使用方便。塑料薄膜包装气调的密封方法:袋封法(大批量) ,垛封法(小批量) 。袋装法按照管理方法分为三种:定期人工调气放风,不进行调气,硅窗袋自动调节(利用硅橡胶膜嵌镶在薄膜包装袋上,构成一定面积硅橡胶窗,使其贮藏期间外部的 O2 能不断地向内渗透补充,而内部过多的 CO2 又能不断地向外渗透排出) 。减压贮藏:又称低压贮藏,指的是在冷藏基础上将密闭环境中的气体压力由正常的大气状态降低至负压,造成一定的真空度后来贮藏新鲜园艺产品的一种贮藏方法。完整的减压贮藏系统:降温(制冷系统) ,减压(真空系统) ,增湿(增湿系统) ,通风(气流控制系统) 。减压贮藏原理:一方面不断地保持减压
20、条件,稀释氧浓度、抑制乙烯的生成;另一方面把果蔬已经释放的乙烯从环境中排除,从而达到贮藏保鲜的目的。气流计和真空泵是调节空气通入量和减压度的必要设备。生厂上常用的化学杀菌要紧:硫化物,脂肪胺。蔬菜采收的总原则:及时而无伤。判断果蔬成熟度的方法有以下六个方面:(重点)(1)表面色泽(2)质地和硬度(3)果实形态(4)生长期和成熟特征(5)果梗脱离的难易程度(6)主要化学物质的含量常用采收方法:人工采收,机械采收。人工采收优点:人工采收灵活性高,机械损伤小,可以针对不同种类不同成熟度的产品及时进行采收和分类处理缺点:效率低机械采收优点:采收效率高,节省劳动力,降低采收成本,可以改善工人的工作条件,
21、减少因大量雇佣或管理工人带来的问题。缺点:产品的损伤严重影响产品的质量,商品价值和耐贮性。采后商品化处理:为保持和改进产品质量使其从农产品转化为商品所采取的一系列措施的总称。包括:分级,包装,预冷,愈伤,晾晒,催熟,脱涩,涂膜。目前常用的催熟剂有乙烯、乙烯利和乙炔。分级的依据:大小、色泽、重量、成熟度、新鲜度、感病或机械损伤情况等商品性状,按照不同销售市场所要求的分级标准进行大小或品质分级。涂膜的作用:抑制呼吸;减少水分散失;抑制病原微生物入侵;改善果蔬外观,提高商品价值。涂抹剂:石蜡,巴西棕榈蜡苹果 梨 香蕉 葡萄 柑橘贮藏性 晚熟中熟早熟白梨系统秋子梨砂梨西洋梨低于 10,冷害晚熟品种中、
22、早熟品种;深色品种浅色品种。晚熟品种中熟早熟;有核品种无核品种;柠檬,柚橙柑 橘.呼吸类型 呼吸跃变型 呼吸跃变型 呼吸跃变型 整穗葡萄为非跃变型果实,葡萄果梗,穗轴跃变非呼吸跃变型温度 1-0 01 12-16 1-0 容易受到低温伤害,橘和橙较耐低温,柑次之,柚和柠檬适于较高温度贮藏湿度 低温 90-95,常温85-9090-95 90-95 90-98 甜橙和柚类90-95,宽皮橘类80-85%气体成分 大多数 2%-5%O2 和3%-5%CO2。红富士 CO2在 3%以下低 O2,3%-5%,2%-5%CO22%-5%CO2,2%-5%的 O23%-5%的O2,1%-3%的 CO2柑橘
23、气调贮藏仍然处在试验阶段贮藏方式 简易贮藏(自然冷源) ,简易贮藏(自然冷源)常温,低温,气调贮藏窖藏,冷藏,气调贮藏常温贮藏,冷藏,留树耐藏性:晚熟中熟早熟苹果:呼吸跃变型果实,采收成熟度对苹果贮藏的影响很大,苹果对乙烯很敏感温度:大多数苹果品种的贮藏适宜温度为-10湿度 低温库内湿度保持在 RH90%95%,常温库内湿度可稍低些,保持在RH85%90%,气体 对于大多数苹果品种而言,2%5%O2 和 3%5%CO2 是比较适宜的气体组合鲜切果蔬:又名轻度加工果蔬,是指新鲜果蔬原料经清洗,去皮,修整,切分和包装等加工处理而制成的方便果蔬制品鲜切果蔬的生理生化变化:乙烯产量增加,呼吸强度增加,
24、酶化学反应加快,营养成分的损失,微生物的侵染加剧。(鲜切果蔬更难保藏的原因)粮食在贮藏过程中发生的一些变化:粮食发热,粮食变苦,粮食变酸,粮食变褐色粮食的管理原则:防发热,防长霉,防害虫。大豆容易走油变红。肉类的腐败主要由三种因素引起: 微生物污染、生长繁殖; 脂肪氧化败坏; 肌红蛋白的变色。气调包装常用的气体:CO 2, N2 O2 , CO2 抑制细菌和真菌的生长,O2 作用是维持氧合肌红蛋白,使肉色鲜艳,并能抑制厌氧细菌,但也为许多有害菌创造了良好的环境;N2 是一种惰性填充气体,氮气不影响肉的色泽,能防止氧化酸败、霉菌的生长和寄生虫害。衡量鲜蛋品质的主要标准是其新鲜程度和完整性鲜蛋重量
25、和气室的变化:重量减轻,与温度和湿度有关;气室大小用高度变化衡量蛋白层的变化:浓蛋白逐渐减少,稀蛋白逐渐增加;与温度关系大。蛋黄含水量及蛋黄膜的变化:蛋黄含水量增加,体积增大,蛋黄膜强度降低,最后破裂则成为散黄蛋。胚胎发育蛋周围有网状的血丝,未受精卵的胚胎有膨大的现象称为热伤蛋,低温保藏是防止蛋生理变化的措施,蛋的保险措施:科学的贮藏方法(闭塞蛋的气孔) ,降低贮藏温度。水产品的生产方式主要有捕捞和养殖水产品较畜产品容易腐败的原因:1、水产品的原料特性所致:鱼类营养丰富、表皮保护能力差、酶活性较强、鱼体表面、鳃和消化系统含有大量腐败菌。2、渔业生产季节性强,易导致产量集中、处理不当、机械损伤从
26、而影响鱼体保藏。僵直期的鱼体是新鲜的,因此死后僵直常作为判断鱼类鲜度的重要标志。影响鱼体僵硬期的开始和持续时间的因素:鱼的种类和生理营养等状态:中上层洄游性鱼类,其所含酶类的活性较强,且生前活力甚强,故死后僵硬很快发生;底层鱼类一般死后僵硬出现较慢,且僵硬期较长。捕捞和致死方法不同:用网捕获并经自然死亡,一般是滞网时间越长,僵硬开始越早,僵硬期也短。活鱼经迅速杀死,其僵硬开始的时间较自然死亡者迟。渔获物保持的情况:轻搬、轻放、保持鱼体的完整,则可维持其应有的僵直期,但若使低温贮藏(机械制冷) ,气调贮藏贮藏鱼体受机械损伤或强烈的振动及打击等处理,则会缩短其死后僵直的持续时间。鱼体保存的温度:鱼
27、体温度低,从捕获到开始僵直及僵直持续的时间都长自溶作用:鱼体在僵直以后,又开始逐渐地软化,失去了弹性。这是鱼体内所含各种酶类对鱼体自行分解的结果。这种变化称为自溶作用。降至 0是自溶作用几乎会停止。红鱼肉较白鱼肉容易腐败,温度升高腐败加快。鉴定鱼鲜度的化学方法:挥发性盐基氮(TVB-N),K 值(K 值在 20%以下为新鲜鱼,60%80%为初期腐败) ,pH(这几个值越大,表明鱼越不新鲜)影响自溶作用速度的因素鱼的种类:自溶作用速度以鲐、鲣等中上层洄游鱼类最大,而黑鲷、鳕、鲽等底层鱼类的自溶速度较小。pH 值:鱼类自溶作用最适 pH 值在 4.5 左右。温度:温度是影响自溶作用的重要因素,在组
28、织蛋白酶的最适温度范围内,自溶作用速度最大,在适温范围以下时,自溶作用速度变慢,如果降至 0,自溶作用几乎停止。若温度超出适温范围,自溶作用的速度也会降低,甚至停止。自溶作用的适温范围,一般海水鱼为 4050,淡水鱼为 2330。影响腐败的因素:鱼的种类和性质:鱼死亡以后到开始腐败所需的时间,在最适宜的温度条件下,大体为13 天。红肉鱼类较白肉鱼类较早开始腐败,而且开始腐败以后的分解速度也快,同种类的鱼肉,含水量多的则腐败得快。温度:在一定的温度范围内,温度增高,腐败加快;而温度降低,则腐败缓慢。例如在15界限以下,每下降 10,其腐败速度约可减小到 1/8 以下。pH 值:当 pH 值为 7 时最适合细菌发育,降低 pH 值,则细菌受到抑制甚至杀灭。自溶作用:自溶作用旺盛者,则腐败开始得快。保活是水产品保鲜的一个特殊范畴,是保持水产品鲜度最有效的方式,是难度更大的一种技术常用的水产品保活与运输方法:增氧,麻醉,低温,无水。