本章主要内容
第1章 食品的腐败变质及其控制
Food Deterioration and Its Control
食品的质量因素 引起食品腐败变质的主要因素及其特性 控制食品腐败变质的主要途径 栅栏技术的原理
1 食品的质量因素
质量（Quality ）的定义： 一组固有特性满足要求的程度。 食品质量：构成食品特征及可接受性的要素。 卫生质量 食品质量 物理质量 营养质量
蛋白质、维生素等 微生物、农残、 重金属 外观、质构、风味
食品质量的物理因素 （1）外观因素(Aesthetic appeal)
● 大小形状、色泽等
（2）质构因素（Texture ）
● 硬度、脆度、抗压、抗剪切、抗撕裂等
（3）风味因素（ Flavor）
● 味觉与嗅觉
一般质量 食品质量 安全质量
国外有人将上述两种“质量”概念，形象地比喻为： 食品的一般质量问题 — 归属于“民事案件”； 食品的安全质量问题 — 归属于“刑事案件”。
2 食品的腐败变质及主要因素
◆在这个世界中，几乎每个东西上面都有一 个日子－－使用期限； ◆新鲜食品短期内发生腐烂导致不能食用； ◆加工食品保藏一段时间后也会丧失食用价 值。
1
2.1 引起食品变质的因素
微生物
氧化 光照
啮齿动物
食品腐败变质
昆虫/寄生虫
温度
水分 酶类
◆是什么原因导致食品变质？
外来因素: 微生物及害虫（生 物学因素）、水分、 及温度（环境因素） 等 内在因素: 食品自身的酶作用 及各种理化作用
2.2 微生物与食品保藏
食品加工与保藏既要利用微生物，又要控制微生物； 可利用于食品加工、保藏的微生物称为有益微生物，如乳 酸菌、部分酵母菌和霉菌； 引起食品腐败变质的微生物称为有害微生物，主要是细菌、 酵母菌、霉菌。
食品变质的因素
（1）微生物引起食品变质的特点 食品种类不同，引起变质的微生物种类不 同； 变质快慢程度不同； 有的微生物在使食品成分发生变化的同时， 产生毒素，如葡萄球菌、肉毒杆菌 、黄曲霉 毒素等。
细菌： 细菌是造成食品变质的最主要原因，一般表现为 食品的腐败； 细菌分解食物中的蛋白质和氨基酸，产生恶臭或 异味。 酵母菌： ■在含碳水化合物较多的食品中容易生长发育，而在 含蛋白质丰富的食品中一般不生长； 霉菌： ■富含淀粉和糖的食品容易滋生霉菌，在有氧、水分 少的干燥环境中也可生长发育。
2
（2）影响微生物生长发育的主要因素 pH值 三大类微生物的耐酸性：霉菌 > 酵母菌 > 细菌 酸性越强抑制细菌生长发育的作用越显著 微生物的耐热性随pH值的降低而减弱
pH与食品品质的关系
氧气 好氧性菌－－产膜酵母菌、霉菌、部分细菌 兼性厌氧菌－葡萄球菌、大多数酵母菌 厌氧菌－－－肉毒梭状芽孢杆菌 营养成分（发酵基质的碳水化合物和蛋白质） 温度 大多数致病菌为嗜温性； 在25～30℃，各种微生物都可能使食品腐败变质。 水分及水分活度
2.3 害虫和啮齿动物 害虫：
主要有甲虫类、蛾类、蟑螂类、螨类。
☆害虫对于食品储藏的危害性很大，是某些食品储
藏损耗加大的直接原因；
☆由于害虫的繁殖、迁移，以及它们所遗弃的排泄
物、皮壳和尸体等会严重污染食品，使食品丧失 商品价值。
啮齿动物： 对食品危害最大的啮齿动物是老鼠； 鼠类是食性杂、食量大、繁殖快和适应性强的啮 齿动物； 鼠类咬啮物品的特性，对食品、包括包装食品及 包装物品均有危害； 鼠类排泄的粪便、咬食物品的残渣也能污染食品 和储藏环境； 鼠类传播多种疾病。
知多
D
关于啮齿动物
啮齿类属哺乳纲啮齿目。上下颌只有一对门齿，门齿无 根，能终生生长。 啮齿类动物是哺乳动物中种类最多的一个类群，也是分布 范围最广的哺乳动物，哺乳动物中百分之四十的物种都属 于啮齿目，全世界大约有2000多种；常见的啮齿目动物有 兔子、老鼠、松鼠、花栗鼠、囊鼠、豪猪、河狸、仓鼠、 沙鼠、豚鼠、八齿鼠、毛丝鼠、草原犬鼠和美洲旱獭等。 啮齿动物不食肉，有些可能杂食（如吃昆虫之类），在食 物链里处比较低等的地位，是自然界中许多食肉动物的主 要食物来源，对于维持生态平衡起到了不可替代的作用。
3
2.4 水分与食品加工保藏 水对食品加工及品质的影响： 是大多数食品的主要成分之 一，如饮料、酒、牛乳等； 加工性能（如膨化食品）； 结构、外观、质地、风味 等； 新鲜程度和腐败变质的 敏感性； 食品的商品价值及销售。
2.4.1 食品的水分含量与水分活度 食品种类不同，其水分含量有很大差别
一些食品的水分含量 产品 番茄 莴苣 卷心菜 啤酒 柑桔 苹果汁 水分（%） 95 95 92 90 87 87 产品 牛奶 马铃薯 香蕉 鸡 肉 面包 水分（%） 87 78 75 70 65 35 产品 果酱 蜂蜜 奶油 面粉 奶粉 酥油 水分（%） 28 20 16 12 4 0
含水量是人们日常生活中保藏食品的重要依据 之一，但仅用水分含量是否能很好地说明问题 呢？ 如：含水量同为30%的苹果脯和黄豆粉，贮藏 性是否一样？ 回答：NO！ 原因：与食品中水的存在状态有关。
食品中水的存在状态 Categories of water in foods
没有被非水物质 化学结合的水
滞化水 自由水 毛细管水 自由流动水 化合水 结合水 邻近水 多层水
通过化学键 结合的水
为了能更科学合理地比较食品的贮藏性和指导加工 ，仅有水分含量的概念还不行，还必须引入水分活 度的概念。 水分活度（ Water activity）： 食品中水的蒸气压和该温度下纯水的饱和蒸气压的 比值。
食品中的含水量愈高，水分活度也愈大，但两者 之间并没有完全确定的对应关系；
水分活度0.7时部分食品的水分含量（%）
干淀粉 13 鸡肉 18 鳕鱼肉 21 苹果 34 香蕉 25
水
Aw =
P P0
食品的品质和贮藏性与水分活度有更紧密的关系。
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影响水分活度大小的因素: 取决于水存在的量； 温度； 水中溶质的浓度； 食品成分； 水与非水部分结合的强度。
水分活度是从 AW =
~
之间的数值，纯水的 。食品中结 。
，完全无水时AW =
合水的含量越高，食品的水分活度就越
水分活度测定仪
2.4.2 水分活度与食品的稳定性 Water activity and food stability
不同微生物生长繁殖要求的最低水分活度范围不同： 大多数细菌为0.99~0.94； 大多数霉菌为0.94~0.80； 大多数耐盐细菌为0.75； 耐干燥霉菌和耐高渗透压酵母为0.65~0.60； 在水分活度低于0.60时，绝大多数微生物就无法生长。
水分活度与食品化学变化的关系：
降低食品的水分活度，可以延缓褐变，减少食 品营养成分的破坏，防止水溶性色素的分解。 食品化学反应的最大反应速度一般发生在具有 中等水分含量的食品中（0.7~0.9Aw）； 最小反应速度一般首先出现在Aw= 0.2~0.3，当 进一步降低Aw时，除了氧化反应外，其他反 应速度全都保持在最小值，这时的水分含量是 单层水分含量；
水分活度与食品稳 定性的关系 A. 微生物生长 B. 酶水解 C. 氧化反应 D. 美拉德褐变 E. 各种反应的速度 F. 含水量与Aw的关 系
食品劣化与水分活度的关系
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控制食品水分活度可提高保藏性； 要使食品具有最高的稳定性所必需的水分含 量，最好将水分活度保持在结合水范围内。 这样，使化学变化难于发生，同时又不会使 食品丧失吸水性和复原性。
2.5 化学因素 2.5.1 酶作用引起的食品变质 主要表现在食品色、香、味、质地的变劣。
与食品变质有关的主要酶类有以下几种 ： 氧化酶类 脂肪酶 果胶酶 如马铃薯、苹果等果实剥皮或切分后，出现 褐色或褐变。 引起牛奶、奶油、干果类等含脂肪食品产生酸 败臭味及变色。 引起果实的软化。
果蔬的酶促褐变（enzymatic browning）
经过加热杀菌的加工食品，酶的活性被 钝化，成品可以不考虑由酶作用引起的变 质; 在原料处理阶段常发生由酶引起的变 化，需进行酶的钝化处理。
（二羟基苯酚） （黑色素）
（苯醌）
2.5.2 非酶褐变 主要反应类型：美拉德反应、焦糖化反应、抗坏血酸 氧化反应 褐变一般由于加热及长期的贮藏而发生。
美拉德(Maillard Reaction)反应： 由具还原性的单糖（葡萄糖、果糖等）及双糖（麦芽糖、 乳糖）与氨基酸引起的褐变反应。 影响因素： pH4~7时，温度越高越容易发生反应； 水分含量高反应速度加快； 光、氧、铜铁离子可促进反应。
荔枝糖水罐头在不同温度贮藏 过程中的果肉色泽的变化
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美拉德反应对食品品质的影响： 非酶褐变反应历程较为复杂，会产生大量的中间体或终产 物，统称为美位德反应产物(MRPs)， 部分MRPs对食品风味的形成有重要的作用； 产生有害成分，部分MRPs对食品的安全构成隐患。
高碳水化合物食品高温处理后含丙烯酰胺值
焦糖化反应 糖等在无水条件下加热或以稀酸处理，可发生 焦糖化反应而产生黑褐色物质。果蔬干制时如果温 度控制不当，容易产生不同程度的焦糖化反应而使 品质下降。
抗坏血酸褐变作用 抗坏血酸自动氧化，放出CO2，生成羟基糠醛。 该反应在柑橘在汁贮藏中常见。
2.5.3 氧化作用 脂肪的氧化使食品产生酸败臭味及变色。 含油脂食品在贮藏初期逐渐吸收氧，至某一阶段 氧化迅速进行，生成醛、醇、酮等而产生异臭 味， 同时黏度增加色泽变劣。 脂肪的氧化受温度、光线、金属离子、 氧气、水 分等影响，即使在低温条件下，也难以抑制反应 的进行。 脂肪酸的不饱和度和脂质分子组成不同，氧化速 度不同。随不饱和度的增加，易氧化程度增大。
2.5.4 与包装容器发生电化学反应
含酸量高果汁可使马口铁罐内壁的锡溶出； 含花青素的食品与金属罐壁的锡、铁反应，颜色 从紫红色变成褐色； 甜玉米、芦笋、绿豆等以及鱼肉、畜禽肉加热杀 菌时产生硫化物，常会与铁、锡反应产生紫黑色、 黑色的变色； 单宁物质含量较多的果蔬，也容易与金属罐壁起 反应而变色。
2.6 贮运的环境因素（物理因素）
◆
温度－影响食品中发生的化学变化和酶催化的生物 化学反应速度以及微生物的生长发育程度等 水分－通过影响微生物的生长发育而引起食品的变 质 光－－光照射可促进化学反应
物理因素诱发和促进食品发生化学反应及微生 物活动而引起变质。
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例：水分吸收对一些食品感官特性的影响
● ● ●
3 食品的变质速度 不同食品原料的变质速度不同：
易腐败原料（1天~2周）
动物类和多数果蔬； 采收（屠宰、切割）、搬运、包装、贮藏条件直接影响 变质程度
质地变软、失去脆性 色泽变暗 含糖量高的食品表面 粘潮
中等腐败性原料（2周~2个月）
柑橘、苹果和大多数块根类蔬菜
● ------
稳定的原料（2~8个月）
粮食谷物、种子和无生命的原料如糖、淀粉和盐等
4 食品保藏基本原理及技术
4.1 食品保藏的定义 通过采用不同的加工技术，防止食物腐败变 质，延长其食用期限的过程称为食品保藏。
在实际的食品加工和保藏过程中，对于化学性变 质，一般只能在加工过程中将其限制到最小的程 度； 对于物理性变质，只要加工操作规范、保藏环境适 宜，一般对食品的保藏也构不成威胁； 真正影响食品保藏效果的主要是微生物的活动； 食品的保藏原理主要针对微生物变质提出来，所采 取的方法主要是以杀灭或抑制微生物的活动为目的。
4.2 食品保藏的基本原理
y 无生机原理---无菌原理（加热、辐射、过滤等） y 假死原理---抑制微生物和酶活性 （低温、降低水 分活性、防腐剂等） y 不完全生机原理---发酵原理（乳酸发酵） y 完全生机原理---维持食物最低生命活动的保藏方法
与保藏原理对应的食品保藏技术 Á 果蔬保鲜技术（维持食品最低生命活动） Á抑制微生物和酶的生命活动的技术（假死 原理） Á 发酵技术（不完全生机原理） Á 利用无菌原理的技术
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5、控制食品腐败变质的主要途径
5.1 微生物的控制 5.1.1 控制温度 ① 加热 食品热力杀菌的重要性： 杀死食品中的致病菌、产毒菌、腐败菌，确保 消费者食用的安全性 ；即通过加热使微生物致 死是保藏食品的主要手段。 加热杀菌方法根据原料及产品特性而有不同。
食品加热杀菌的原则： 以pH4.5为界限选择杀菌方法； 以耐热性最强的细菌为杀菌的对象菌,只要能杀灭 致病菌，酵母菌、霉菌也均被杀灭； 必须考虑食品的热敏性。 ② 降低温度 在低温环境下微生物的活动受到抑制。
5.1.2 控制水分活度（控制渗透压）
大部分腐败细菌的最低Aw ＞0.90。
●肉毒杆菌要求Aw＞0.95; ●金黄色葡萄球菌要求Aw＞0.86; ●大多数酵母菌在 ●霉菌在Aw
降低水分活度的方法: 去除水分(干制) 提高渗透压（腌制、糖制、浓缩等） 控制水分状态－－玻璃化贮藏理论
Aw = 0.87时仍能生长；
= 0.8时仍生长良好， Aw
制。
5.1.3 控制pH 细菌在pH 7左右的中性环境生长最好，在酸 性或碱性，其生长受到抑制；酸性越强，抑 制细菌生育的作用越显著。 酵母在pH 5左右，霉菌在pH 4左右生长发育 最好。 微生物的耐酸性：霉菌>酵母>细菌 微生物的耐热性在其最适pH范围内较强，离 开最适pH范围则耐热性变弱。
5.1.4 微生物发酵（不完全生机原理） 利用有益微生物产生和积累的代谢产 物，抑制有害微生物的活动。 如：泡菜、酸奶等
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5.2 改变包装气体组成
方法：抽真空、充氮等 目的：通过降低氧气含量，抑制需氧菌 的生长及减少食品营养成分的氧 化损失。
5.3 烟熏
熏烟对肉制品产生风味、发色作用及防腐效果的 有关成分约有200多种化合物，一般认为最重要 的成分有酚、醇、酸、羧基化合物和烃类等。 传统烟熏食品里有很强致癌作用的苯并吡,这是 由于烟熏过程中高温发烟热反应而产生。
5.4 使用添加剂 加工食品保藏过程中使用较多的是防腐剂 （抑菌剂）。 食品加工常用的防腐剂： ◆苯甲酸钠 ◆山梨酸及山梨酸钾 ◆亚硫酸及亚硫酸盐
我国食品卫生法规定：果汁类、果酱类、罐头中苯甲酸 最大使用量为1.0g／kg；蜜饯类最大使用量为0.5g／kg。 （1）苯甲酸钠（C6H5COONa，又称安息香酸钠） " 在酸性环境中便离解为苯甲酸，有很强的防腐作用； " 对酵母菌的杀伤力较强而对细菌较弱，与亚硫酸并用时效 果更好； " 0.1%的浓度能阻止一切微生物发育； " 在pH5.5以上时对多种霉菌及酵母菌无效；
（2）山梨酸及山梨酸钾 毒性较低的防腐剂，世界上大多数国家都使用这类防腐 剂； 能有效地阻止霉菌、酵母、好气性腐败菌的生长发育； 在酸性介质抗菌力较强； 我国国家标准规定山梨酸或山梨酸钾的最大使用量： 果酱类 1g／kg； 蜜饯类 0.5g／kg； 果汁类 0.6g／kg； 汽水 0.2g／kg。
（3）亚硫酸及亚硫酸盐
常用果蔬原料和干制品的保藏。 原理： H2SO3为不稳定化合物，易解离成SO２而具有强烈杀菌作用 ； SO２极易溶于水，其中一部分与水化合又生成亚硫酸； 通过耗氧的还原过程，使果蔬组织中的氧降低，致使微生 物缺氧而受到抑制或窒息而死亡。 SO２对细菌和霉菌的抑制效果比酵母菌好； 溶液中SO２亚浓度：0.01% 可抑制大肠杆菌及多种细菌； 0.15% 可防止霉菌繁殖； 0.30% 可抑制有害酵母菌
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本章主要内容
第1章 食品的腐败变质及其控制
Food Deterioration and Its Control
食品的质量因素 引起食品腐败变质的主要因素及其特性 控制食品腐败变质的主要途径 栅栏技术的原理
1 食品的质量因素
质量（Quality ）的定义： 一组固有特性满足要求的程度。 食品质量：构成食品特征及可接受性的要素。 卫生质量 食品质量 物理质量 营养质量
蛋白质、维生素等 微生物、农残、 重金属 外观、质构、风味
食品质量的物理因素 （1）外观因素(Aesthetic appeal)
● 大小形状、色泽等
（2）质构因素（Texture ）
● 硬度、脆度、抗压、抗剪切、抗撕裂等
（3）风味因素（ Flavor）
● 味觉与嗅觉
一般质量 食品质量 安全质量
国外有人将上述两种“质量”概念，形象地比喻为： 食品的一般质量问题 — 归属于“民事案件”； 食品的安全质量问题 — 归属于“刑事案件”。
2 食品的腐败变质及主要因素
◆在这个世界中，几乎每个东西上面都有一 个日子－－使用期限； ◆新鲜食品短期内发生腐烂导致不能食用； ◆加工食品保藏一段时间后也会丧失食用价 值。
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2.1 引起食品变质的因素
微生物
氧化 光照
啮齿动物
食品腐败变质
昆虫/寄生虫
温度
水分 酶类
◆是什么原因导致食品变质？
外来因素: 微生物及害虫（生 物学因素）、水分、 及温度（环境因素） 等 内在因素: 食品自身的酶作用 及各种理化作用
2.2 微生物与食品保藏
食品加工与保藏既要利用微生物，又要控制微生物； 可利用于食品加工、保藏的微生物称为有益微生物，如乳 酸菌、部分酵母菌和霉菌； 引起食品腐败变质的微生物称为有害微生物，主要是细菌、 酵母菌、霉菌。
食品变质的因素
（1）微生物引起食品变质的特点 食品种类不同，引起变质的微生物种类不 同； 变质快慢程度不同； 有的微生物在使食品成分发生变化的同时， 产生毒素，如葡萄球菌、肉毒杆菌 、黄曲霉 毒素等。
细菌： 细菌是造成食品变质的最主要原因，一般表现为 食品的腐败； 细菌分解食物中的蛋白质和氨基酸，产生恶臭或 异味。 酵母菌： ■在含碳水化合物较多的食品中容易生长发育，而在 含蛋白质丰富的食品中一般不生长； 霉菌： ■富含淀粉和糖的食品容易滋生霉菌，在有氧、水分 少的干燥环境中也可生长发育。
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（2）影响微生物生长发育的主要因素 pH值 三大类微生物的耐酸性：霉菌 > 酵母菌 > 细菌 酸性越强抑制细菌生长发育的作用越显著 微生物的耐热性随pH值的降低而减弱
pH与食品品质的关系
氧气 好氧性菌－－产膜酵母菌、霉菌、部分细菌 兼性厌氧菌－葡萄球菌、大多数酵母菌 厌氧菌－－－肉毒梭状芽孢杆菌 营养成分（发酵基质的碳水化合物和蛋白质） 温度 大多数致病菌为嗜温性； 在25～30℃，各种微生物都可能使食品腐败变质。 水分及水分活度
2.3 害虫和啮齿动物 害虫：
主要有甲虫类、蛾类、蟑螂类、螨类。
☆害虫对于食品储藏的危害性很大，是某些食品储
藏损耗加大的直接原因；
☆由于害虫的繁殖、迁移，以及它们所遗弃的排泄
物、皮壳和尸体等会严重污染食品，使食品丧失 商品价值。
啮齿动物： 对食品危害最大的啮齿动物是老鼠； 鼠类是食性杂、食量大、繁殖快和适应性强的啮 齿动物； 鼠类咬啮物品的特性，对食品、包括包装食品及 包装物品均有危害； 鼠类排泄的粪便、咬食物品的残渣也能污染食品 和储藏环境； 鼠类传播多种疾病。
知多
D
关于啮齿动物
啮齿类属哺乳纲啮齿目。上下颌只有一对门齿，门齿无 根，能终生生长。 啮齿类动物是哺乳动物中种类最多的一个类群，也是分布 范围最广的哺乳动物，哺乳动物中百分之四十的物种都属 于啮齿目，全世界大约有2000多种；常见的啮齿目动物有 兔子、老鼠、松鼠、花栗鼠、囊鼠、豪猪、河狸、仓鼠、 沙鼠、豚鼠、八齿鼠、毛丝鼠、草原犬鼠和美洲旱獭等。 啮齿动物不食肉，有些可能杂食（如吃昆虫之类），在食 物链里处比较低等的地位，是自然界中许多食肉动物的主 要食物来源，对于维持生态平衡起到了不可替代的作用。
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2.4 水分与食品加工保藏 水对食品加工及品质的影响： 是大多数食品的主要成分之 一，如饮料、酒、牛乳等； 加工性能（如膨化食品）； 结构、外观、质地、风味 等； 新鲜程度和腐败变质的 敏感性； 食品的商品价值及销售。
2.4.1 食品的水分含量与水分活度 食品种类不同，其水分含量有很大差别
一些食品的水分含量 产品 番茄 莴苣 卷心菜 啤酒 柑桔 苹果汁 水分（%） 95 95 92 90 87 87 产品 牛奶 马铃薯 香蕉 鸡 肉 面包 水分（%） 87 78 75 70 65 35 产品 果酱 蜂蜜 奶油 面粉 奶粉 酥油 水分（%） 28 20 16 12 4 0
含水量是人们日常生活中保藏食品的重要依据 之一，但仅用水分含量是否能很好地说明问题 呢？ 如：含水量同为30%的苹果脯和黄豆粉，贮藏 性是否一样？ 回答：NO！ 原因：与食品中水的存在状态有关。
食品中水的存在状态 Categories of water in foods
没有被非水物质 化学结合的水
滞化水 自由水 毛细管水 自由流动水 化合水 结合水 邻近水 多层水
通过化学键 结合的水
为了能更科学合理地比较食品的贮藏性和指导加工 ，仅有水分含量的概念还不行，还必须引入水分活 度的概念。 水分活度（ Water activity）： 食品中水的蒸气压和该温度下纯水的饱和蒸气压的 比值。
食品中的含水量愈高，水分活度也愈大，但两者 之间并没有完全确定的对应关系；
水分活度0.7时部分食品的水分含量（%）
干淀粉 13 鸡肉 18 鳕鱼肉 21 苹果 34 香蕉 25
水
Aw =
P P0
食品的品质和贮藏性与水分活度有更紧密的关系。
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影响水分活度大小的因素: 取决于水存在的量； 温度； 水中溶质的浓度； 食品成分； 水与非水部分结合的强度。
水分活度是从 AW =
~
之间的数值，纯水的 。食品中结 。
，完全无水时AW =
合水的含量越高，食品的水分活度就越
水分活度测定仪
2.4.2 水分活度与食品的稳定性 Water activity and food stability
不同微生物生长繁殖要求的最低水分活度范围不同： 大多数细菌为0.99~0.94； 大多数霉菌为0.94~0.80； 大多数耐盐细菌为0.75； 耐干燥霉菌和耐高渗透压酵母为0.65~0.60； 在水分活度低于0.60时，绝大多数微生物就无法生长。
水分活度与食品化学变化的关系：
降低食品的水分活度，可以延缓褐变，减少食 品营养成分的破坏，防止水溶性色素的分解。 食品化学反应的最大反应速度一般发生在具有 中等水分含量的食品中（0.7~0.9Aw）； 最小反应速度一般首先出现在Aw= 0.2~0.3，当 进一步降低Aw时，除了氧化反应外，其他反 应速度全都保持在最小值，这时的水分含量是 单层水分含量；
水分活度与食品稳 定性的关系 A. 微生物生长 B. 酶水解 C. 氧化反应 D. 美拉德褐变 E. 各种反应的速度 F. 含水量与Aw的关 系
食品劣化与水分活度的关系
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控制食品水分活度可提高保藏性； 要使食品具有最高的稳定性所必需的水分含 量，最好将水分活度保持在结合水范围内。 这样，使化学变化难于发生，同时又不会使 食品丧失吸水性和复原性。
2.5 化学因素 2.5.1 酶作用引起的食品变质 主要表现在食品色、香、味、质地的变劣。
与食品变质有关的主要酶类有以下几种 ： 氧化酶类 脂肪酶 果胶酶 如马铃薯、苹果等果实剥皮或切分后，出现 褐色或褐变。 引起牛奶、奶油、干果类等含脂肪食品产生酸 败臭味及变色。 引起果实的软化。
果蔬的酶促褐变（enzymatic browning）
经过加热杀菌的加工食品，酶的活性被 钝化，成品可以不考虑由酶作用引起的变 质; 在原料处理阶段常发生由酶引起的变 化，需进行酶的钝化处理。
（二羟基苯酚） （黑色素）
（苯醌）
2.5.2 非酶褐变 主要反应类型：美拉德反应、焦糖化反应、抗坏血酸 氧化反应 褐变一般由于加热及长期的贮藏而发生。
美拉德(Maillard Reaction)反应： 由具还原性的单糖（葡萄糖、果糖等）及双糖（麦芽糖、 乳糖）与氨基酸引起的褐变反应。 影响因素： pH4~7时，温度越高越容易发生反应； 水分含量高反应速度加快； 光、氧、铜铁离子可促进反应。
荔枝糖水罐头在不同温度贮藏 过程中的果肉色泽的变化
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美拉德反应对食品品质的影响： 非酶褐变反应历程较为复杂，会产生大量的中间体或终产 物，统称为美位德反应产物(MRPs)， 部分MRPs对食品风味的形成有重要的作用； 产生有害成分，部分MRPs对食品的安全构成隐患。
高碳水化合物食品高温处理后含丙烯酰胺值
焦糖化反应 糖等在无水条件下加热或以稀酸处理，可发生 焦糖化反应而产生黑褐色物质。果蔬干制时如果温 度控制不当，容易产生不同程度的焦糖化反应而使 品质下降。
抗坏血酸褐变作用 抗坏血酸自动氧化，放出CO2，生成羟基糠醛。 该反应在柑橘在汁贮藏中常见。
2.5.3 氧化作用 脂肪的氧化使食品产生酸败臭味及变色。 含油脂食品在贮藏初期逐渐吸收氧，至某一阶段 氧化迅速进行，生成醛、醇、酮等而产生异臭 味， 同时黏度增加色泽变劣。 脂肪的氧化受温度、光线、金属离子、 氧气、水 分等影响，即使在低温条件下，也难以抑制反应 的进行。 脂肪酸的不饱和度和脂质分子组成不同，氧化速 度不同。随不饱和度的增加，易氧化程度增大。
2.5.4 与包装容器发生电化学反应
含酸量高果汁可使马口铁罐内壁的锡溶出； 含花青素的食品与金属罐壁的锡、铁反应，颜色 从紫红色变成褐色； 甜玉米、芦笋、绿豆等以及鱼肉、畜禽肉加热杀 菌时产生硫化物，常会与铁、锡反应产生紫黑色、 黑色的变色； 单宁物质含量较多的果蔬，也容易与金属罐壁起 反应而变色。
2.6 贮运的环境因素（物理因素）
◆
温度－影响食品中发生的化学变化和酶催化的生物 化学反应速度以及微生物的生长发育程度等 水分－通过影响微生物的生长发育而引起食品的变 质 光－－光照射可促进化学反应
物理因素诱发和促进食品发生化学反应及微生 物活动而引起变质。
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例：水分吸收对一些食品感官特性的影响
● ● ●
3 食品的变质速度 不同食品原料的变质速度不同：
易腐败原料（1天~2周）
动物类和多数果蔬； 采收（屠宰、切割）、搬运、包装、贮藏条件直接影响 变质程度
质地变软、失去脆性 色泽变暗 含糖量高的食品表面 粘潮
中等腐败性原料（2周~2个月）
柑橘、苹果和大多数块根类蔬菜
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稳定的原料（2~8个月）
粮食谷物、种子和无生命的原料如糖、淀粉和盐等
4 食品保藏基本原理及技术
4.1 食品保藏的定义 通过采用不同的加工技术，防止食物腐败变 质，延长其食用期限的过程称为食品保藏。
在实际的食品加工和保藏过程中，对于化学性变 质，一般只能在加工过程中将其限制到最小的程 度； 对于物理性变质，只要加工操作规范、保藏环境适 宜，一般对食品的保藏也构不成威胁； 真正影响食品保藏效果的主要是微生物的活动； 食品的保藏原理主要针对微生物变质提出来，所采 取的方法主要是以杀灭或抑制微生物的活动为目的。
4.2 食品保藏的基本原理
y 无生机原理---无菌原理（加热、辐射、过滤等） y 假死原理---抑制微生物和酶活性 （低温、降低水 分活性、防腐剂等） y 不完全生机原理---发酵原理（乳酸发酵） y 完全生机原理---维持食物最低生命活动的保藏方法
与保藏原理对应的食品保藏技术 Á 果蔬保鲜技术（维持食品最低生命活动） Á抑制微生物和酶的生命活动的技术（假死 原理） Á 发酵技术（不完全生机原理） Á 利用无菌原理的技术
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5、控制食品腐败变质的主要途径
5.1 微生物的控制 5.1.1 控制温度 ① 加热 食品热力杀菌的重要性： 杀死食品中的致病菌、产毒菌、腐败菌，确保 消费者食用的安全性 ；即通过加热使微生物致 死是保藏食品的主要手段。 加热杀菌方法根据原料及产品特性而有不同。
食品加热杀菌的原则： 以pH4.5为界限选择杀菌方法； 以耐热性最强的细菌为杀菌的对象菌,只要能杀灭 致病菌，酵母菌、霉菌也均被杀灭； 必须考虑食品的热敏性。 ② 降低温度 在低温环境下微生物的活动受到抑制。
5.1.2 控制水分活度（控制渗透压）
大部分腐败细菌的最低Aw ＞0.90。
●肉毒杆菌要求Aw＞0.95; ●金黄色葡萄球菌要求Aw＞0.86; ●大多数酵母菌在 ●霉菌在Aw
降低水分活度的方法: 去除水分(干制) 提高渗透压（腌制、糖制、浓缩等） 控制水分状态－－玻璃化贮藏理论
Aw = 0.87时仍能生长；
= 0.8时仍生长良好， Aw
制。
5.1.3 控制pH 细菌在pH 7左右的中性环境生长最好，在酸 性或碱性，其生长受到抑制；酸性越强，抑 制细菌生育的作用越显著。 酵母在pH 5左右，霉菌在pH 4左右生长发育 最好。 微生物的耐酸性：霉菌>酵母>细菌 微生物的耐热性在其最适pH范围内较强，离 开最适pH范围则耐热性变弱。
5.1.4 微生物发酵（不完全生机原理） 利用有益微生物产生和积累的代谢产 物，抑制有害微生物的活动。 如：泡菜、酸奶等
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5.2 改变包装气体组成
方法：抽真空、充氮等 目的：通过降低氧气含量，抑制需氧菌 的生长及减少食品营养成分的氧 化损失。
5.3 烟熏
熏烟对肉制品产生风味、发色作用及防腐效果的 有关成分约有200多种化合物，一般认为最重要 的成分有酚、醇、酸、羧基化合物和烃类等。 传统烟熏食品里有很强致癌作用的苯并吡,这是 由于烟熏过程中高温发烟热反应而产生。
5.4 使用添加剂 加工食品保藏过程中使用较多的是防腐剂 （抑菌剂）。 食品加工常用的防腐剂： ◆苯甲酸钠 ◆山梨酸及山梨酸钾 ◆亚硫酸及亚硫酸盐
我国食品卫生法规定：果汁类、果酱类、罐头中苯甲酸 最大使用量为1.0g／kg；蜜饯类最大使用量为0.5g／kg。 （1）苯甲酸钠（C6H5COONa，又称安息香酸钠） " 在酸性环境中便离解为苯甲酸，有很强的防腐作用； " 对酵母菌的杀伤力较强而对细菌较弱，与亚硫酸并用时效 果更好； " 0.1%的浓度能阻止一切微生物发育； " 在pH5.5以上时对多种霉菌及酵母菌无效；
（2）山梨酸及山梨酸钾 毒性较低的防腐剂，世界上大多数国家都使用这类防腐 剂； 能有效地阻止霉菌、酵母、好气性腐败菌的生长发育； 在酸性介质抗菌力较强； 我国国家标准规定山梨酸或山梨酸钾的最大使用量： 果酱类 1g／kg； 蜜饯类 0.5g／kg； 果汁类 0.6g／kg； 汽水 0.2g／kg。
（3）亚硫酸及亚硫酸盐
常用果蔬原料和干制品的保藏。 原理： H2SO3为不稳定化合物，易解离成SO２而具有强烈杀菌作用 ； SO２极易溶于水，其中一部分与水化合又生成亚硫酸； 通过耗氧的还原过程，使果蔬组织中的氧降低，致使微生 物缺氧而受到抑制或窒息而死亡。 SO２对细菌和霉菌的抑制效果比酵母菌好； 溶液中SO２亚浓度：0.01% 可抑制大肠杆菌及多种细菌； 0.15% 可防止霉菌繁殖； 0.30% 可抑制有害酵母菌
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