《食品工藝學(xué)》課件教學(xué)PPT,食品工藝學(xué),食品,工藝學(xué),課件,教學(xué),PPT 第四章第四章 食品腌漬、發(fā)酵和煙熏處理食品腌漬、發(fā)酵和煙熏處理食品的腌漬食品的腌漬食品的發(fā)酵食品的發(fā)酵食品的煙熏食品的煙熏第一節(jié)第一節(jié) 食品的腌漬保藏食品的腌漬保藏腌漬腌漬食品食品 酸漬酸漬酸發(fā)酵酸發(fā)酵糖漬糖漬腌制腌制鹽腌的過程。制品有腌菜、鹽腌的過程。制品有腌菜、腌肉、腌禽蛋等腌肉、腌禽蛋等糖腌的過程。制品主糖腌的過程。制品主要有蜜餞類和果醬類要有蜜餞類和果醬類提高酸度的過程。提高酸度的過程。制品有四川泡菜制品有四川泡菜 酸黃瓜酸黃瓜 讓食鹽或糖滲入食品內(nèi)，降低讓食鹽或糖滲入食品內(nèi)，降低AwAw，提高滲，提高滲透壓或通過微生物正常發(fā)酵降低食品透壓或通過微生物正常發(fā)酵降低食品pHpH值，值，抑制腐敗菌生長，防止食品腐敗變質(zhì)，獲抑制腐敗菌生長，防止食品腐敗變質(zhì)，獲得更好的感官品質(zhì)，延長保質(zhì)期的儲(chǔ)藏方得更好的感官品質(zhì)，延長保質(zhì)期的儲(chǔ)藏方法。法。在在舌尖上的中國舌尖上的中國紀(jì)錄片中幾乎每一集都涉及到相關(guān)紀(jì)錄片中幾乎每一集都涉及到相關(guān)的食品保藏原理，其中還展現(xiàn)了一些古老的食品保藏方的食品保藏原理，其中還展現(xiàn)了一些古老的食品保藏方法，在古代，人類只是單一的為了使獲得的食品能夠長法，在古代，人類只是單一的為了使獲得的食品能夠長期保存，嘗盡了煙熏，發(fā)酵，腌制等各種方法，但是，期保存，嘗盡了煙熏，發(fā)酵，腌制等各種方法，但是，令他們沒有想到的是這些方法不經(jīng)意間發(fā)生了各種變化，令他們沒有想到的是這些方法不經(jīng)意間發(fā)生了各種變化，獲得了更吸引人的風(fēng)味和滋味，如此才使得這些古老的獲得了更吸引人的風(fēng)味和滋味，如此才使得這些古老的保藏方法一直傳承下來，以致逐漸成為一個(gè)地方的文化。保藏方法一直傳承下來，以致逐漸成為一個(gè)地方的文化。第一節(jié)第一節(jié) 食品的腌漬保藏食品的腌漬保藏 一、一、食品腌漬保藏食品腌漬保藏的理論基礎(chǔ)的理論基礎(chǔ) 滲透擴(kuò)散和滲透理論滲透擴(kuò)散和滲透理論成為食品腌漬過程成為食品腌漬過程中重要的理論基礎(chǔ)中重要的理論基礎(chǔ)(一一)食品腌漬過程的擴(kuò)散與滲透作用食品腌漬過程的擴(kuò)散與滲透作用1、腌漬中的擴(kuò)散滲透、腌漬中的擴(kuò)散滲透(1)擴(kuò)散擴(kuò)散 擴(kuò)散是分子或微粒在不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)下濃擴(kuò)散是分子或微粒在不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)下濃度均勻化的過程。擴(kuò)散的推動(dòng)力就是滲透度均勻化的過程。擴(kuò)散的推動(dòng)力就是滲透壓。壓。物物質(zhì)質(zhì)在在擴(kuò)擴(kuò)散散過過程程中中，其其擴(kuò)擴(kuò)散散量量和和通通過過的的面面積積及及濃度梯度成正比，擴(kuò)散方程式可寫為：濃度梯度成正比，擴(kuò)散方程式可寫為：式中：式中：Q物質(zhì)擴(kuò)散量物質(zhì)擴(kuò)散量D擴(kuò)散系數(shù)擴(kuò)散系數(shù)(隨溶質(zhì)及溶劑的種類而異隨溶質(zhì)及溶劑的種類而異)F擴(kuò)散通過的面積擴(kuò)散通過的面積dC/dX濃度梯度濃度梯度(C濃度，濃度，X間距間距)t t擴(kuò)散時(shí)間擴(kuò)散時(shí)間擴(kuò)散速度方程：擴(kuò)散速度方程：擴(kuò)散系數(shù)擴(kuò)散系數(shù)D：擴(kuò)散系數(shù)的含義是指擴(kuò)散系數(shù)的含義是指單位濃度梯度時(shí)，擴(kuò)散物單位濃度梯度時(shí)，擴(kuò)散物質(zhì)通過單位截面積的擴(kuò)散速度。質(zhì)通過單位截面積的擴(kuò)散速度。擴(kuò)散方程擴(kuò)散方程擴(kuò)散速度方程：擴(kuò)散速度方程：由此可見食鹽和不同糖類在腌漬食品的過程由此可見食鹽和不同糖類在腌漬食品的過程中，其擴(kuò)散速度是各不相同的。中，其擴(kuò)散速度是各不相同的。例如，不同糖類在溶液中的擴(kuò)散速度可比例如，不同糖類在溶液中的擴(kuò)散速度可比較如下：較如下：葡萄糖蔗糖飴糖中的糊精葡萄糖蔗糖飴糖中的糊精 5.21 3.80 1.00 5.21 3.80 1.00 另外它們的擴(kuò)散速度還隨溫度升高而增大，這是另外它們的擴(kuò)散速度還隨溫度升高而增大，這是由于溫度增加，分子運(yùn)動(dòng)加快，溶劑粘度降低，由于溫度增加，分子運(yùn)動(dòng)加快，溶劑粘度降低，溶質(zhì)分容易從溶劑分子間通過的緣故。溶質(zhì)分容易從溶劑分子間通過的緣故。一般來說，溫度每增加一般來說，溫度每增加1，各種物質(zhì)在水溶，各種物質(zhì)在水溶液中的擴(kuò)散系數(shù)平均增加液中的擴(kuò)散系數(shù)平均增加2.6%(2%3.5%)。(2)滲透滲透 滲透就是溶劑從低濃度溶液經(jīng)過半透膜向高濃滲透就是溶劑從低濃度溶液經(jīng)過半透膜向高濃度溶液擴(kuò)散的過程。度溶液擴(kuò)散的過程。溶液液面溶液液面液面差液面差半透膜半透膜高濃度溶液高濃度溶液溶劑溶劑低濃度溶液低濃度溶液原始液面原始液面滲透壓可用下式計(jì)算：滲透壓可用下式計(jì)算：P9.81r rh式中：式中：P清水液面承受的液柱壓力清水液面承受的液柱壓力9.81重力加速度重力加速度g的取值的取值r r溶液密度溶液密度(指滲入清水后形成的溶液指滲入清水后形成的溶液)h溶液液面和清水液面的高度差溶液液面和清水液面的高度差VantHoff經(jīng)研究推導(dǎo)出稀溶液的滲透壓值計(jì)算經(jīng)研究推導(dǎo)出稀溶液的滲透壓值計(jì)算公式如下：公式如下：P PCRT 式中：式中：P P溶液的滲透壓溶液的滲透壓(kNm-2)C溶質(zhì)摩爾濃度溶質(zhì)摩爾濃度(molL-1)R氣體常數(shù)氣體常數(shù)(8.2910-3kNmmol-1K-1)T絕對(duì)溫度絕對(duì)溫度(K)布爾布爾()又根據(jù)溶質(zhì)和溶劑的某些特性再進(jìn)又根據(jù)溶質(zhì)和溶劑的某些特性再進(jìn)一步將范特一步將范特荷夫公式改變成下式：荷夫公式改變成下式：P P(r r1/100W)CRT 式中：式中：P P滲透壓滲透壓(kNm-2)r r1 溶劑的密度溶劑的密度(kgm-3或或gL-1)R氣體常數(shù)氣體常數(shù)(8.2910-3kNmmol-1K-1)T絕對(duì)溫度絕對(duì)溫度(K)C溶液濃度溶液濃度(100g或或kg溶劑中溶質(zhì)的溶劑中溶質(zhì)的g數(shù)或數(shù)或kg數(shù)數(shù))W溶質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量溶質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量(g或或kg)滲透壓和溫度滲透壓和溫度及濃度成正比及濃度成正比溶質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量溶質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量越大，需用的溶質(zhì)重越大，需用的溶質(zhì)重量也就越大。量也就越大。2、生物組織的擴(kuò)散和滲透現(xiàn)象、生物組織的擴(kuò)散和滲透現(xiàn)象（1）微生物細(xì)胞）微生物細(xì)胞(2)動(dòng)植物組織動(dòng)植物組織3 擴(kuò)散、滲透平衡擴(kuò)散、滲透平衡 食品腌漬過程是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡過程。食品腌漬過程是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡過程。動(dòng)力動(dòng)力方向方向(二二)腌制防腐原理腌制防腐原理 1 1、溶液濃度與微生物的關(guān)系、溶液濃度與微生物的關(guān)系（1 1）溶液的濃度及含義）溶液的濃度及含義 (2)(2)溶液濃度的測(cè)定方法溶液濃度的測(cè)定方法溶液濃度常用密度法即密度計(jì)測(cè)定。溶液濃度常用密度法即密度計(jì)測(cè)定。鹽水濃度常用波美密度計(jì)測(cè)定。鹽水濃度常用波美密度計(jì)測(cè)定。糖水濃度用糖度計(jì)（糖水濃度用糖度計(jì)（SacchrometerSacchrometer)、波林糖度計(jì)、波林糖度計(jì)(Balling)(Balling)或白利糖度或白利糖度(BrixBrix)計(jì)測(cè)定。計(jì)測(cè)定。波美密度計(jì)、三種糖度計(jì)使用時(shí)必須校正溫度。波美密度計(jì)、三種糖度計(jì)使用時(shí)必須校正溫度。波美度用波美度用 BaumeBaume或或BeBe表示。表示。(3)(3)溶液濃度與微生物的關(guān)系溶液濃度與微生物的關(guān)系 p190-194p190-194l等滲溶液等滲溶液(Isotonic)(Isotonic)l低滲溶液低滲溶液(Hypotonic)(Hypotonic)l高滲溶液高滲溶液(Hypertonic)(Hypertonic)當(dāng)微生物細(xì)胞處在濃度不同的溶液中，就會(huì)出現(xiàn)三當(dāng)微生物細(xì)胞處在濃度不同的溶液中，就會(huì)出現(xiàn)三種對(duì)微生物活動(dòng)有影響的情況。種對(duì)微生物活動(dòng)有影響的情況。1.1.細(xì)胞內(nèi)外溶液濃度相等細(xì)胞內(nèi)外溶液濃度相等 P外外P內(nèi)內(nèi) 2.2.細(xì)胞外液濃度細(xì)胞外液濃度 細(xì)胞內(nèi)液細(xì)胞內(nèi)液 P外外 細(xì)胞內(nèi)液細(xì)胞內(nèi)液 P外外P內(nèi)內(nèi) 原生質(zhì)膜滲透性隨微生物種類、原生質(zhì)膜滲透性隨微生物種類、菌齡、細(xì)胞內(nèi)成分、溫度、菌齡、細(xì)胞內(nèi)成分、溫度、pHpH值、表面張力的性質(zhì)和大小等值、表面張力的性質(zhì)和大小等相關(guān)相關(guān)2、鹽在腌漬中的作用、鹽在腌漬中的作用(1)食鹽溶液的防腐機(jī)理食鹽溶液的防腐機(jī)理對(duì)微生物細(xì)胞的脫水作用對(duì)微生物細(xì)胞的脫水作用 降低水分活度降低水分活度對(duì)微生物的毒害作用對(duì)微生物的毒害作用鹽溶液中缺氧的影響鹽溶液中缺氧的影響 對(duì)微生物蛋白酶的影響對(duì)微生物蛋白酶的影響食鹽食鹽(salt)(salt)蔬菜腌制過程中，幾種微生物所能忍受的最高蔬菜腌制過程中，幾種微生物所能忍受的最高的食鹽溶液的濃度如下：的食鹽溶液的濃度如下：Bact.brassicae fermentati(乳酸菌乳酸菌)12%Bact.cueumeris fermentati(乳酸菌乳酸菌)13%Bact.aderholdi fermentati(乳酸菌乳酸菌)8%Bact.coli(大腸桿菌大腸桿菌)6%Bact.amylobacter fermentati(丁酸菌丁酸菌)8%Bact.proteus vulgare(變形桿菌變形桿菌)10%Bact.botulinus(肉毒桿菌肉毒桿菌)6%(2)(2)不同微生物對(duì)食鹽溶液的耐受力不同微生物對(duì)食鹽溶液的耐受力3、糖在腌漬中的作用、糖在腌漬中的作用（1）糖溶液的防腐機(jī)理）糖溶液的防腐機(jī)理 食糖溶液產(chǎn)生高滲透壓；食糖溶液產(chǎn)生高滲透壓；食糖溶液可以降低環(huán)境的水分活度；食糖溶液可以降低環(huán)境的水分活度；食糖使溶液中氧氣濃度降低。食糖使溶液中氧氣濃度降低。糖糖 sugarsugar(2)不同微生物對(duì)食糖溶液的耐受力不同微生物對(duì)食糖溶液的耐受力 濃度范圍：至少要達(dá)到濃度范圍：至少要達(dá)到50%50%70%70%，以以70%70%75%75%為最適宜。為最適宜。糖的種類：糖的種類：在同樣百分濃度下葡萄在同樣百分濃度下葡萄 糖、果糖溶液的抑菌效糖、果糖溶液的抑菌效 果要比乳糖、蔗糖好。果要比乳糖、蔗糖好。所以對(duì)于腌漬保藏來講，兩個(gè)目的所以對(duì)于腌漬保藏來講，兩個(gè)目的動(dòng)植物組織動(dòng)植物組織使之易滲透，使風(fēng)味一致使之易滲透，使風(fēng)味一致 微生物微生物使之不易進(jìn)入細(xì)胞，從而建立使之不易進(jìn)入細(xì)胞，從而建立 高滲透環(huán)境，造成其被抑制。高滲透環(huán)境，造成其被抑制。食品腌漬過程實(shí)際上是擴(kuò)散和滲透的相結(jié)合食品腌漬過程實(shí)際上是擴(kuò)散和滲透的相結(jié)合的過程的過程二二.影響腌制的因素影響腌制的因素(自學(xué)）自學(xué)）1.食鹽純度對(duì)腌制的影響食鹽純度對(duì)腌制的影響2.溫度對(duì)腌制的影響溫度對(duì)腌制的影響3.空氣對(duì)腌制的影響空氣對(duì)腌制的影響微生物發(fā)酵（微生物發(fā)酵（fermentationfermentation）發(fā)酵型腌漬品中發(fā)酵型腌漬品中:乳酸發(fā)酵乳酸發(fā)酵 酒精發(fā)酵酒精發(fā)酵 醋酸發(fā)酵醋酸發(fā)酵第二節(jié)第二節(jié) 食品的發(fā)酵保藏食品的發(fā)酵保藏第三節(jié)第三節(jié)食品的煙熏處理食品的煙熏處理一、煙熏的目的一、煙熏的目的1.1.形成特殊煙熏風(fēng)味形成特殊煙熏風(fēng)味2.2.帶有煙熏色并有助于發(fā)色帶有煙熏色并有助于發(fā)色3.3.防止腐敗變質(zhì)防止腐敗變質(zhì)4.4.加工新穎產(chǎn)品加工新穎產(chǎn)品 5.5.預(yù)防氧化預(yù)防氧化 舌尖上的中國舌尖上的中國第四集時(shí)間的味道中湘西臘肉,第六集五味的調(diào)和中潮汕熏鴨二、煙熏保藏的原理二、煙熏保藏的原理1.1.熏煙組成熏煙組成現(xiàn)現(xiàn)在在已已在在木木材材熏熏煙煙中中分分離離出出300種種以以上上不不同同的化合物。的化合物。熏熏煙煙中中最最常常見見的的化化合合物物為為酚酚類類、有有機(jī)機(jī)酸酸類類、醇醇類類、羰羰基基化化合合物物、烴烴類類以以及及一一些些氣氣體體物物質(zhì)質(zhì)，如如CO2、CO、O2、N2、N2O等。等。2.煙熏成分及作用煙熏成分及作用（1）酚酚 從從熏熏煙煙中中分分離離并并鑒鑒定定的的酚酚類類有有2020多多種種，都都是是酚酚的的各各種種取取代代物物，如如愈愈瘡瘡木木酚酚、鄰鄰位位、間間位位、對(duì)對(duì)位位甲甲基酚或甲氧基取代物等。基酚或甲氧基取代物等。酚在魚肉類煙熏制品中有三種作用：酚在魚肉類煙熏制品中有三種作用：A A：形成特有的形成特有的“熏香熏香”味味B B：抑菌防腐作用抑菌防腐作用C C：有抗氧化作用有抗氧化作用（2）醇醇木木材材熏熏煙煙中中醇醇的的種種類類繁繁多多，其其中中最最常常見見和和最簡單的醇是甲醇或木醇。最簡單的醇是甲醇或木醇。熏熏煙煙中中還還含含有有伯伯醇醇、仲仲醇醇和和叔叔醇醇等等，但但是是它們常被氧化成相應(yīng)的酸類。它們常被氧化成相應(yīng)的酸類。作用：作用：揮發(fā)性物質(zhì)的載體揮發(fā)性物質(zhì)的載體（3 3）有機(jī)酸有機(jī)酸熏煙組成中存在有含熏煙組成中存在有含1 11010個(gè)碳原子的簡單有個(gè)碳原子的簡單有機(jī)酸機(jī)酸 熏煙蒸氣相內(nèi)為熏煙蒸氣相內(nèi)為1 14 4個(gè)碳的酸，常見的酸為個(gè)碳的酸，常見的酸為蟻酸、醋酸、丙酸、丁酸和異丁酸；而蟻酸、醋酸、丙酸、丁酸和異丁酸；而5 51010個(gè)碳的長鏈有機(jī)酸附著在熏煙內(nèi)的微粒上，個(gè)碳的長鏈有機(jī)酸附著在熏煙內(nèi)的微粒上，如戊酸、異戊酸、已酸、庚酸、辛酸、壬酸如戊酸、異戊酸、已酸、庚酸、辛酸、壬酸和癸酸。和癸酸。作用：作用：防腐、凝固蛋白防腐、凝固蛋白（4 4）羰基化合物羰基化合物 存在于蒸汽蒸餾組和熏煙內(nèi)的顆粒體上。存在于蒸汽蒸餾組和熏煙內(nèi)的顆粒體上。現(xiàn)現(xiàn)已已正正確確確確定定的的有有2020種種以以上上的的化化合合物物，包包括括戊戊酮酮、戊戊醛醛、丁丁醛醛、丁丁酮酮丁丁烯烯丁丁烯烯酮酮、糠醛、異丁烯醛、丙酮醛等糠醛、異丁烯醛、丙酮醛等。作用作用具有非常典型的煙熏風(fēng)味，且可以參與美拉德反具有非常典型的煙熏風(fēng)味，且可以參與美拉德反應(yīng)，與形成制品色澤有關(guān)，因此應(yīng)，與形成制品色澤有關(guān)，因此對(duì)色澤、風(fēng)味的對(duì)色澤、風(fēng)味的形成極為重要。形成極為重要。（5 5）烴類）烴類從從熏熏煙煙食食品品中中能能分分離離出出許許多多多多苯苯環(huán)環(huán)烴烴類類，其其中中有有苯苯并并蒽蒽、二二苯苯并并蒽蒽、苯苯并并芘芘以以及及4-4-甲甲基基芘芘。其其中中至至少少有有兩兩類類二二苯苯并并蒽蒽和和苯苯并并芘芘，已已被被證證實(shí)實(shí)是致癌物質(zhì)。是致癌物質(zhì)。與防腐和風(fēng)味無關(guān)與防腐和風(fēng)味無關(guān)。這這兩兩種種物物質(zhì)質(zhì)一一般般附附著著在在熏熏煙煙的的固固相相上上，可可以以被清除掉被清除掉。3 3、煙熏的防腐作用、煙熏的防腐作用加熱殺菌加熱殺菌防止微生物對(duì)制品內(nèi)部的二次污染。防止微生物對(duì)制品內(nèi)部的二次污染。制品表層較高的酸度和食鹽濃度可有效地制品表層較高的酸度和食鹽濃度可有效地殺死或抑制微生物。殺死或抑制微生物。熏煙成分的抑菌作用熏煙成分的抑菌作用