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1、引 起 食 品 變 質(zhì) 腐 敗 的 主 要 因 素 及 其 作用 第 一 章 第 一 章 引 起 食 品 變 質(zhì) 腐 敗 的 主 要 因 素 及 其 作 用v 問(wèn) 題 一 什 么 是 食 品 的 變 質(zhì) ？v 問(wèn) 題 二 食 品 變 質(zhì) 腐 敗 有 哪 些 現(xiàn) 象 ？v 問(wèn) 題 三 引 起 食 品 變 質(zhì) 腐 敗 的 主 要 原 因 是 什 么 ？ 1. 食 品 的 腐 敗 變 質(zhì)v 民 以 食 為 天 ， 食 品 是 人 類(lèi) 生 存 的 物 質(zhì) 基 礎(chǔ) ， 它 提 供給 人 類(lèi) 所 需 要 的 各 種 營(yíng) 養(yǎng) 和 能 量 。 人 們 每 天 必 須 攝入 一 定 數(shù) 量 的 食 品 用 以

2、維 持 生 命 和 身 體 健 康 。v 食 品 易 受 到 外 來(lái) 的 和 內(nèi) 在 的 因 素 作 用 而 發(fā) 生 變 質(zhì) 腐敗 ， 每 年 由 于 食 品 的 腐 敗 變 質(zhì) 引 起 的 浪 費(fèi) 是 十 分 驚人 的 。 1. 食 品 的 腐 敗 變 質(zhì)感 官 品 質(zhì) 的 下 降營(yíng) 養(yǎng) 價(jià) 值 的 損 失安 全 性 的 降 低 。食 品 表 面 的 微 生 物食 品 內(nèi) 部 的 酶空 氣 中 的 氧 腐 敗 、 不 能 食 用 發(fā) 霉 的 豆 瓣 腐 敗 的 禽 肉 腐 爛 的 蘋(píng) 果 酸 敗 的 食 用 油 舉 例 食 品 在 保 藏 過(guò) 程 中 的 變 質(zhì)v蛋 白 質(zhì) 的 分 解 導(dǎo)

3、致 魚(yú) 、 肉 、 蛋 類(lèi) 食 品 的 腐 敗 變 質(zhì) ；v脂 肪 的 氧 化 導(dǎo) 致 堅(jiān) 果 的 “ 走 油 ” 、 咸 魚(yú) 、 凍 肉 “ 哈 喇 ” 味 ；v淀 粉 的 老 化 導(dǎo) 致 糕 點(diǎn) 的 “ 回 生 ” ；v果 蔬 的 呼 吸 、 蒸 發(fā) 、 后 熟 導(dǎo) 致 過(guò) 熟 、 萎 蔫 、 組 織 軟 化 、 品 質(zhì) 下 降 ；v 1.1.定 義 v 食 品 的 腐 敗 變 質(zhì) 是 指 食 品 受 到 各 種 內(nèi) 外 因 素 的 影響 ， 造 成 其 原 有 化 學(xué) 性 質(zhì) 或 物 理 性 質(zhì) 發(fā) 生 變 化 ， 降 低或 失 去 其 營(yíng) 養(yǎng) 價(jià) 值 和 商 品 價(jià) 值 的 過(guò) 程 。

4、 1. 食 品 的 腐 敗 變 質(zhì) 控 制 品 質(zhì) 的 下 降防 止 腐 敗 的 發(fā) 生 1.2.按 照 變 質(zhì) 可 能 性 將 原 料 分 類(lèi)v極 易 腐 敗 原 料 （ 1天 2周 ） 肉 類(lèi) 和 大 多 數(shù) 水 果 和 部 分 蔬 菜 ；v中 等 腐 敗 性 原 料 （ 2周 2月 ） 柑 橘 、 蘋(píng) 果 和 大 多 數(shù) 塊 根 類(lèi) 蔬 菜 。v穩(wěn) 定 的 原 料 （ 28月 ） 糧 食 谷 物 、 種 子 和 無(wú) 生 命 的 原 料 如 糖 、 淀 粉 和 鹽等 。 2. 食 品 腐 敗 變 質(zhì) 的 主 要 原 因v生 物 學(xué) 因 素v化 學(xué) 因 素v物 理 因 素v其 他 環(huán) 境 污

5、 染 、 農(nóng) /獸 藥 殘 留 、 濫 用 添 加 劑 和 包 裝 材 料 等 。微 生 物嚙 齒 動(dòng) 物 害 蟲(chóng)食 品 腐 敗 變 質(zhì)溫 度 水 分光 照氧 化 酶 類(lèi) 2.1生 物 學(xué) 因 素 2.1.1.微 生 物 微 生 物 廣 泛 分 布 于 自 然 界 ， 食 品 中 不 可 避 免 的 會(huì) 受 到 一 定 類(lèi)型 和 數(shù) 量 的 微 生 物 的 污 染 ， 造 成 食 品 的 腐 敗 與 變 質(zhì) 。 而 且 ，由 微 生 物 污 染 所 引 起 的 食 品 腐 敗 變 質(zhì) 是 最 為 重 要 和 普 遍 的 。 引 起 食 品 腐 敗 變 質(zhì) 的 微 生 物 主 要 是 細(xì) 菌 、

6、 酵 母 菌 、 霉 菌 。v微 生 物 引 起 食 品 變 質(zhì) 的 特 點(diǎn) 食 品 種 類(lèi) 不 同 ， 引 起 變 質(zhì) 的 微 生 物 種 類(lèi) 不 同 ； 環(huán) 境 條 件 不 同 ， 變 質(zhì) 快 慢 程 度 不 同 ； 食 品 成 分 發(fā) 生 變 化 的 同 時(shí) ， 產(chǎn) 生 毒 素 或 致 病 。 部 分 食 品 腐 敗 類(lèi) 型 和 引 起 腐 敗 的 微 生 物 食 品 腐 敗 類(lèi) 型 微 生 物 糕 點(diǎn) 霉 變 和 酸 敗 沙 門(mén) 氏 菌 、 金 黃 色 葡 萄 球 菌 、 大 腸 桿 菌 、變 形 桿 菌 、 黃 曲 霉 、 毛 霉 、 青 霉 、 鐮 刀 霉 糖 漿 產(chǎn) 生 粘 液

7、發(fā) 酵 呈 粉 紅色 發(fā) 霉 產(chǎn) 氣 腸 桿 菌 、 酵 母 屬 接 合 酵 母 屬 玫 瑰 色 微球 菌 、 曲 霉 屬 、 青 霉 屬 新 鮮 果 蔬 軟 腐 病 、 炭 疽 病 、 青霉 病 、 黑 霉 菌 腐 爛 根 霉 屬 、 歐 文 氏 桿 菌 屬 、 葡 萄 孢 屬 、 黑 曲霉 、 假 單 胞 菌 屬新 鮮 肉 變 酸 、 變 黏 、 產(chǎn) 生 異味 、 變 綠 色 假 單 胞 菌 屬 、 微 球 菌 屬 、 乳 桿 菌 屬 明 串 珠菌 屬家 禽 變 黏 、 產(chǎn) 生 異 味 假 單 胞 菌 屬 、 產(chǎn) 堿 菌 屬 濃 縮 桔 汁 失 去 風(fēng) 味 乳 桿 菌 屬 、 明 串 珠

8、菌 屬 、 醋 桿 菌 屬 2.1生 物 學(xué) 因 素 2.1.2.害 蟲(chóng) 和 嚙 齒 動(dòng) 物v危 害 性 增 加 食 品 的 貯 藏 損 耗 ， 污 染 食 品 ， 甚 至 傳 染 疾 病 。v害 蟲(chóng) ： 種 類(lèi) 繁 多 ， 分 布 廣 ， 軀 體 小 ， 體 色 暗 ， 繁 殖 快 ， 適應(yīng) 性 強(qiáng) 。 主 要 有 甲 蟲(chóng) 類(lèi) 、 蛾 類(lèi) 、 蟑 螂 類(lèi) 、 螨 類(lèi) 。v嚙 齒 動(dòng) 物 ： 對(duì) 食 品 危 害 最 大 的 嚙 齒 動(dòng) 物 是 老 鼠 。 2.2 化 學(xué) 因 素v酶 的 作 用 酶 促 褐 變 、 呼 吸 作 用 、 v非 酶 化 學(xué) 反 應(yīng) 非 酶 褐 變 氧 化 作 用 脂

9、 肪 、 色 素 、 維 生 素 等 的 氧 化 。 淀 粉 老 化 與 包 裝 容 器 發(fā) 生 的 化 學(xué) 反 應(yīng) 2.2.1.酶 的 作 用v酶 是 生 物 體 內(nèi) 的 一 種 特 殊 蛋 白 ， 具 有 高 度 的 催 化 活 性 ；v與 食 品 變 質(zhì) 有 關(guān) 的 酶 類(lèi) ： 脂 肪 酶 、 蛋 白 酶 、 淀 粉 酶 、 果 膠 酶 、 氧 化 酶 等 。v酶 對(duì) 食 品 質(zhì) 量 的 影 響 多 酚 氧 化 酶 催 化 酚 類(lèi) 物 質(zhì) 氧 化 ， 引 起 褐 色 聚 合 物 的 形成 。 果 膠 酶 促 使 果 蔬 植 物 中 的 果 膠 物 質(zhì) 分 解 ， 使 組 織 軟 化 。

10、脂 肪 氧 化 酶 催 化 脂 肪 氧 化 ， 導(dǎo) 致 食 品 產(chǎn) 生 異 味 。 抗 壞 血 酸 氧 化 酶 催 化 抗 壞 血 酸 氧 化 ， 導(dǎo) 致 營(yíng) 養(yǎng) 素 的 損失 。 a.酶 促 褐 變v定 義 在 酚 酶 的 作 用 下 ， 使 果 蔬 中 的 酚 類(lèi) 物 質(zhì) 氧 化 而 呈 現(xiàn)褐 色 ， 這 種 現(xiàn) 象 稱 為 酶 促 褐 變 。v酶 促 褐 變 的 機(jī) 制 酶 促 褐 變 是 酚 酶 催 化 酚 類(lèi) 物 質(zhì) 形 成 醌 及 其 聚 合 物 的結(jié) 果 。 v酶 促 褐 變 發(fā) 生 的 必 要 條 件 ： 適 當(dāng) 的 酚 類(lèi) 底 物 、 多 酚 氧 化 酶 和 氧 。 v呼 吸

11、 作 用 是 在 酶 的 參 與 下 進(jìn) 行 的 一 種 緩 慢 的 氧 化 過(guò)程 ， 使 食 品 中 復(fù) 雜 的 有 機(jī) 物 質(zhì) 被 分 解 成 簡(jiǎn) 單 的 有 機(jī)物 質(zhì) ， 并 放 出 熱 量 。 v有 氧 呼 吸 消 耗 營(yíng) 養(yǎng) 物 質(zhì) ， 產(chǎn) 生 呼 吸 熱 溫 度 呼 吸 作 用 加 速 衰 老v無(wú) 氧 呼 吸 消 耗 營(yíng) 養(yǎng) 物 質(zhì) 產(chǎn) 生 有 害 物 質(zhì) 機(jī) 體 中 毒 加 速 劣 變b.呼 吸 作 用 2.2.2.非 酶 化 學(xué) 反 應(yīng) v定 義 在 食 品 貯 藏 與 加 工 過(guò) 程 中 ， 常 發(fā) 生 與 酶 無(wú) 關(guān) 的 褐 變作 用 ， 稱 為 非 酶 褐 變 。v非 酶

12、 褐 變 的 機(jī) 制 基 本 上 已 知 有 三 種 類(lèi) 型 的 機(jī) 制 在 起 作 用 ： 羰 氨 反 應(yīng) 褐 變 作 用 焦 糖 化 褐 變 作 用 抗 壞 血 酸 氧 化 褐 變 作 用a.非 酶 褐 變 a.非 酶 褐 變v羰 氨 反 應(yīng) 褐 變 作 用 (美 拉 德 反 應(yīng) ) 羰 氨 反 應(yīng) 是 食 品 中 的 氨 基 與 羰 基 經(jīng) 縮 合 、 聚 合 生 成黑 色 素 (也 叫 類(lèi) 黑 精 )和 某 些 風(fēng) 味 物 質(zhì) 的 反 應(yīng) 。 v影 響 羰 氨 反 應(yīng) 的 因 子 基 質(zhì) 的 濃 度 和 水 分 pH值 溫 度 褐 變 抑 制 劑 a.非 酶 褐 變v 焦 糖 化 褐

13、變 作 用 是 指 糖 類(lèi) 受 高 溫 （ 150 至 200 ） 影 響 發(fā) 生 降 解 作 用 ， 降 解后 的 物 質(zhì) 經(jīng) 聚 合 、 縮 合 生 成 粘 稠 狀 的 黑 色 物 質(zhì) （ 焦 糖 或 醬 色 ）的 過(guò) 程 。v 抗 壞 血 酸 褐 變 作 用 是 指 抗 壞 血 酸 自 動(dòng) 氧 化 分 解 為 糠 醛 和 CO2， 而 糠 醛 與 氨 基 化合 物 又 可 發(fā) 生 羰 氨 反 應(yīng) 。非 酶 褐 變 對(duì) 食 品 的 影 響 顏 色 變 化 ； 營(yíng) 養(yǎng) 物 質(zhì) 損 失 ： 氨 基 酸 、 還 原 糖 和 抗 壞 血 酸 。 c.氧 化 作 用v脂 肪 的 酸 敗 游 離 脂

14、肪 酸 被 氧 化 ， 生 成 過(guò) 氧 化 物 ， 過(guò) 氧 化 物 繼 續(xù) 分 解 產(chǎn) 生 有刺 激 的 “ 哈 喇 ” 味 ； 油 脂 在 酶 的 作 用 下 分 解 為 甘 油 和 脂 肪 酸 ， 游 離 脂 肪 酸 進(jìn) 一 步 氧化 ， 甘 油 也 被 氧 化 產(chǎn) 生 異 味 物 質(zhì) 。v油 脂 酸 敗 的 影 響 因 素 溫 度 、 光 照 、 氧 氣 分 壓 、 水 分 、 金 屬 離 子 、 脂 氧 合 酶 等 。v維 生 素 的 降 解 、 色 素 的 氧 化 也 導(dǎo) 致 食 品 的 色 澤 、 風(fēng) 味 和營(yíng) 養(yǎng) 價(jià) 值 降 低 。 自 動(dòng) 氧 化 過(guò) 程脂 肪 水 解 過(guò) 程

15、d.淀 粉 的 老 化v淀 粉 老 化 的 機(jī) 理 在 淀 粉 粒 中 ， 淀 粉 分 子 彼 此 排 列 得 非 常 緊 密 ， 即 -淀 粉 ； 淀 粉 粒 與 水 共 同 加 熱 糊 化 ， 稱 為 -淀 粉 ； 在 30 以 下 溫 度 時(shí) ， -化 的 淀 粉 部 分 恢 復(fù) 為 -淀 粉 。 即 產(chǎn) 生了 淀 粉 的 老 化 。v影 響 淀 粉 老 化 的 因 素 水 分 、 溫 度 、 pH值 、 淀 粉 分 子 形 態(tài) 、 糊 化 條 件 和 共 存 物 質(zhì) 。 e.與 包 裝 容 器 發(fā) 生 的 化 學(xué) 反 應(yīng)v罐 頭 內(nèi) 壁 的 電 化 學(xué) 腐 蝕陽(yáng) 極 ： Fe Fe 2

16、+2e 陽(yáng) 極 ： Fe Fe2+2e 陽(yáng) 極 ： Fe Fe2+2e陰 極 ： 2H+2eH2 陰 極 ： 2H+2eH2 陰 極 ： 2H+2eH2v花 青 素 與 金 屬 罐 壁 的 反 應(yīng) 、 含 硫 蛋 白 質(zhì) 與 錫 、 鐵 反應(yīng) 發(fā) 生 變 色 。 OHeHO 22 244 有 氧 存 在 時(shí) ： 2.3 物 理 因 素v物 理 因 素 是 促 進(jìn) 微 生 物 生 長(zhǎng) 繁 殖 、 誘 發(fā) 或 加 快 食 品 發(fā)生 化 學(xué) 反 應(yīng) 而 引 起 變 質(zhì) 的 外 在 原 因 。v主 要 因 素 有 ： 溫 度 水 分 光 氧 氣 機(jī) 械 損 傷 2.3 物 理 因 素v溫 度 微 生

17、物 的 生 長(zhǎng) 、 酶 促 反 應(yīng) 、 化 學(xué) 反 應(yīng) 等 無(wú) 不 受 到 溫 度的 制 約 。 根 據(jù) 范 特 霍 夫 （ Vant Hoff） 規(guī) 則 ,溫 度 與 食 品 成 分 的熱 破 壞 反 應(yīng) 速 率 以 及 微 生 物 生 長(zhǎng) 速 率 的 關(guān) 系 均 可 以 用溫 度 系 數(shù) 表 示 ： ttkkQ )10(10 k(t+10)、 kt分 別 表 示 在 (t+10) 和 t 時(shí) 的 反 應(yīng) 速 率 常 數(shù) 。 由 阿 雷 尼 烏 斯 (Arrhenius)方 程 可 知 ：)/( RTEAek E:活 化 能 ； R:氣 體 常 數(shù) ；T:熱 力 學(xué) 溫 度 ； A:頻 率

18、因 子 。T的 微 小 變 化 可 導(dǎo) 致 k的 較 大 改 變 。 溫 度 ） 對(duì) 微 生 物 的 影 響121 蒸 汽 在 15 20分 鐘 內(nèi) 殺 死 絕 大 多 數(shù) 微 生 物 包 括 芽 孢116 蒸 汽 在 30 40分 鐘 內(nèi) 殺 死 絕 大 多 數(shù) 微 生 物 包 括 芽 孢110 蒸 汽 在 60 80分 鐘 內(nèi) 殺 死 絕 大 多 數(shù) 微 生 物 包 括 芽 孢100 海 平 面 的 純 水 沸 騰 溫 度 ； 很 快 殺 死 營(yíng) 養(yǎng) 細(xì) 胞 ， 但 不 包 括 芽 孢82-93 殺 死 細(xì) 菌 、 酵 母 和 霉 菌 的 生 長(zhǎng) 細(xì) 胞66-82 嗜 熱 菌 生 長(zhǎng)60-

19、77 牛 奶 30分 鐘 巴 氏 殺 菌 ， 殺 死 所 有 主 要 致 病 菌 （ 芽 孢 菌 除 外 ）16-38 大 多 數(shù) 細(xì) 菌 、 酵 母 和 霉 菌 生 長(zhǎng) 旺 盛10-16 大 多 數(shù) 微 生 物 生 長(zhǎng) 遲 緩4-10 嗜 冷 菌 適 度 生 長(zhǎng) ， 個(gè) 別 致 病 菌 生 長(zhǎng) 0 水 結(jié) 冰 ； 普 通 微 生 物 停 止 生 長(zhǎng) 18 細(xì) 菌 休 眠 2.3.物 理 因 素v水 分 水 分 與 微 生 物 生 長(zhǎng) 關(guān) 系 密 切 ， 多 數(shù) 化 學(xué) 反 應(yīng) 、 酶 促 生 化 反 應(yīng)必 須 在 水 中 進(jìn) 行 。 水 分 的 蒸 發(fā) 使 鮮 活 食 品 的 外 觀 萎 縮

20、 ， 鮮 嫩 度 下 降 。v光 脂 肪 的 氧 化 、 色 素 的 褪 色 、 蛋 白 質(zhì) 的 凝 固 等 均 會(huì) 因 光 線 的 照射 而 促 進(jìn) 反 應(yīng) 。v氧 氣 氧 直 接 參 與 氧 化 反 應(yīng) 對(duì) 食 品 的 營(yíng) 養(yǎng) 成 分 、 色 澤 、 風(fēng) 味 造 成 損失 ， 同 時(shí) 還 是 需 氧 菌 生 長(zhǎng) 的 必 須 條 件 。v機(jī) 械 損 傷 小 結(jié)v食 品 原 料 屬 生 物 材 料 ， 導(dǎo) 致 食 品 變 質(zhì) 腐 敗 的 原 因 錯(cuò) 綜復(fù) 雜 ， 有 生 物 學(xué) 、 化 學(xué) 和 物 理 因 素 ， 也 可 以 分 為 ： 食 品 內(nèi) 部 原 因 酶 引 起 的 、 自 身 生

21、命 活 動(dòng) 引 起 的 、 食 品 成 分 間 相 互 化 學(xué)反 應(yīng) 、 食 品 成 分 的 逸 散 等 。 食 品 外 部 原 因 污 染 微 生 物 引 起 的 、 環(huán) 境 條 件 （ 溫 度 、 光 、 氧 氣 ） 引 起的 、 機(jī) 械 損 傷 、 外 源 污 染 物 等v其 中 主 要 原 因 可 歸 納 為 ： 微 生 物 污 染 、 酶 促 生 化 反 應(yīng) 、 非 酶 化 學(xué) 反 應(yīng) 。 第 一 章 思 考 題v什 么 是 食 品 的 變 質(zhì) ？v常 見(jiàn) 食 品 的 變 質(zhì) 主 要 由 哪 些 因 素 引 起 ？ v試 述 引 起 食 品 腐 敗 變 質(zhì) 的 生 物 學(xué) 因 素 及 其 特 性 。 v試 述 引 起 食 品 腐 敗 變 質(zhì) 的 化 學(xué) 因 素 及 其 特 性 。 v溫 度 、 水 分 和 pH值 對(duì) 食 品 腐 敗 變 質(zhì) 有 何 影 響 ？