新疆大学生命科学与技术学院食品技术原理教学讲义 提问：食品冷冻保藏原理 利用低温条件，充分抑制食品在贮藏过程中的反应速度，抑制食品中微生物 酶的活性，使食品在一定的贮藏时间内， 最大限度地保持其新鲜度，这就是食品 的冷冻保藏的基本原理 。1、依据保藏原理可将食品保藏方法分为哪四种类型？ ÷2、引起冷冻食品腐败最主要的原因是什么？ 多3、细菌生长繁殖的条件？ 菌生长繁殖的条件 充足的营养：必须有充足的营养物质才能为细菌的新陈代谢及生长繁殖提供必需的 原料和足够的能量。 2.适宜的温度：细胞生长的温度极限为7℃一90℃。各类细菌对温度的要求不同，可 分为嗜冷菌(Psychrophiles),最适生长温度为(10C~20C):嗜温菌(Mesophiles),20C~ 0C,嗜热菌(Th philes),在高至56℃一60℃生长最好。病原菌均为嗜温菌，最适温度 为人体的 般采用37℃培养细武 有些嗜温菌低温下也可生长繁殖，如5℃冰箱内，金黄色葡萄球菌缓慢生长释放毒素， 故食用过夜冰箱冷存食物，可致食物中毒。 3.合适的酸碱度：在细菌的新陈代谢过程中，酶的活性在一定的PH范围才能发挥。 彩数病原菌最话pH为中性或弱碱性(H7276)。人类血液、组织液PH为74，细南极 易生存。胃液偏酸，绝大从数细菌可被杀死。个别细菌在碱性条件下生长良好，如霍乱孤菌 在PH8.492时生长最好：也有的细菌最适pH偏酸，如结核杆菌(pH65~6.8)、乳本乡村 菌(H5.5)。细菌代谢过程中分解糖产酸，PH下降，影响细菌生长，所以培养基中应加入 缓冲剂，保持PH稳定。 4,必要的气体环境：氧的存大与否和生长有关，有些细菌仅能在有氧条件下生长：有 的只能在无氧环境下生长：而大多数病原菌在有氧及无氧的条件下均能生存。 奶细菌代 中都需C02,但大多数细菌自身代谢所产生的C0:即可满足需要 ,有些细菌，如脑膜炎双 球菌在初次分离时需要较高浓度的C02(5一10%)，否则生长很差甚至不能生长。 第二节食品低温保藏的基本原理 掌握低温抑菌和酶失活的原因，会用此原理分析不同食物原料，由于有无生 命活动而采用不同的低温处理手段 、低温对微生物的影响 (一)不同微生物的温度习性 据介绍，地球上的细菌群体根据生长、繁殖所需的温度不同可分成三大类：一是最 常见的嗜温菌，它可在10-45℃中生长，最适宜温度是37-38℃，二是嗜热菌，可在 40-70℃中生长，最适宜温度是50-55℃：三是嗜冷菌，它可在0-20℃中生长，最适宜温度 是10-15C 细 至 不 能 长 College of Life Sciences&Technology,Xinjiang University,Urumqi80046.China 1
新疆大学生命科学与技术学院食品技术原理教学讲义 College of Life Sciences & Technology, Xinjiang University， Urumqi 830046，China 1 提问：食品冷冻保藏原理 利用低温条件，充分抑制食品在贮藏过程中的反应速度，抑制食品中微生物、 酶的活性，使食品在一定的贮藏时间内，最大限度地保持其新鲜度，这就是食品 的冷冻保藏的基本原理。 ❖ 1、依据保藏原理可将食品保藏方法分为哪四种类型？ ❖ 2、引起冷冻食品腐败最主要的原因是什么？ ❖ 3、细菌生长繁殖的条件 ？ 菌生长繁殖的条件 1．充足的营养：必须有充足的营养物质才能为细菌的新陈代谢及生长繁殖提供必需的 原料和足够的能量。 2．适宜的温度：细胞生长的温度极限为-7℃～90℃。各类细菌对温度的要求不同，可 分为嗜冷菌（Psychrophiles）,最适生长温度为（10℃～20℃）；嗜温菌（Mesophiles）,20℃～ 40℃;嗜热菌（Thermophiles）,在高至 56℃～60℃生长最好。病原菌均为嗜温菌，最适温度 为人体的体温，即 37℃，故实验室一般采用 37℃培养细菌。 有些嗜温菌低温下也可生长繁殖，如 5℃冰箱内，金黄色葡萄球菌缓慢生长释放毒素， 故食用过夜冰箱冷存食物，可致食物中毒。 3．合适的酸碱度：在细菌的新陈代谢过程中，酶的活性在一定的 PH 范围才能发挥。 多数病原菌最适 PH 为中性或弱碱性（pH7.2～7.6）。人类血液、组织液 PH 为 7.4，细菌极 易生存。胃液偏酸，绝大从数细菌可被杀死。个别细菌在碱性条件下生长良好，如霍乱孤菌 在 PH8.4～9.2 时生长最好;也有的细菌最适 pH 偏酸，如结核杆菌（pH6.5～6.8）、乳本乡杆 菌（pH5.5）。细菌代谢过程中分解糖产酸，PH 下降，影响细菌生长，所以培养基中应加入 缓冲剂，保持 PH 稳定。 4．必要的气体环境：氧的存大与否和生长有关，有些细菌仅能在有氧条件下生长；有 的只能在无氧环境下生长；而大多数病原菌在有氧及无氧的条件下均能生存。一般细菌代谢 中都需 CO2，但大多数细菌自身代谢所产生的 CO2 即可满足需要。有些细菌，如脑膜炎双 球菌在初次分离时需要较高浓度的 CO2（5～10%），否则生长很差甚至不能生长。 第二节 食品低温保藏的基本原理 掌握低温抑菌和酶失活的原因，会用此原理分析不同食物原料，由于有无生 命活动而采用不同的低温处理手段。 一、低温对微生物的影响 （一）不同微生物的温度习性 据介绍,地球上的细菌群体根据生长、繁殖所需的温度不同可分成三大类:一是最 常见的嗜温菌,它可在 10-45℃中生长,最适宜温度是 37-38℃;二是嗜热菌,可在 40-70℃中生长,最适宜温度是 50-55℃;三是嗜冷菌,它可在 0-20℃中生长,最适宜温度 是 10-15℃。 一 、 细 至 不 能 生 长
新疆大学生命科学与技术学院食品技术原理敦学讲义 最低生长温度 最适生长温度 最高生长温度 嗜热菌 30~45 50~70 70~90 嗜温菌 5~15 30~45 45~55 低温菌 -5✉5 25~30 30~55 嗜冷菌 -10-5 12>15 15~25 (二)低温抑菌的原因 、 导致微生物体内代谢酶的活力下降，各种生化反应速度下降 2 导致微生物细胞内的原生质浓度增加，粘度增加，影响新陈代谢 导致微生物细胞内外的水分冻结形成冰结品 ,对微生物细胞产生机械刺伤， 而且由于 部分水分的结晶也会导致生物细胞内的原生质浓度增加，使其中的部分 蛋白质变性，而引起细胞丧失活性 (三)低温抑菌的影响因素 1、温度高低冷藏食品不耐贮藏（鲜牛奶，冷链）：冻结温度对M威胁 性大，特别是-2- -5℃ 降温速度冻结点以上、冻结时（缓冻）P5表1-1-1、1-1-2 3、贮藏期 4、pH值 5、食品成分高水分加速M死亡，糖、盐、蛋白质、脂肪对M有保护作 用 ,温度的高低 温度在冰点左右或冰点以上，部分能适应低温的微生物会逐渐生长繁殖（见表1-1-1），最后 也会导致食品变质，这是冷却贮藏的食品不耐久藏的原因。 冻结温度对微生物的威胁性很大，尤其是-2-5℃的温度对微生物的威胁性最大.但是温度下 降到-20-25℃时，微生物的死亡速度反而缓慢的多（见表1-1-2）.因为温度低至-20-25℃ 时，微生物细胞内的生化反应几乎完全停止，胶质体的变性也十分缓慢. 2.降温速度 在冻结温度以上时，降温越快，微生物的死亡率也越大.这是因为在迅速降温过程中，微生物 细胞内的新陈代谢所需的各种生化反应的协调一致性迅速破坏 食品冻结时的情况恰恰相反，缓冻会导致大量微生物死亡，而速冻则相反， 因为缓冻时形成量少粒大的冰品体，不仅对微生物细胞产生机械性破坏作用还促使蛋白质 变性。 速冻时食品在对细胞威胁性最大的2~-5℃的温度范围内停留的时间甚短，而且温度会迅速 下降到-18℃以下，能及时终止微生物细胞内酶的反应和延缓胶质体的变性，故微生物的死亡 率较低.一般来说，食品速冻过程中的微生物的死亡率仅为原菌数的50%左右. 3.结合水分和过冷状态 细菌的芽孢和霉菌的孢子中水分含量较低，其中结合水的含量较高，在降温时较易进入过冷 状态，而不形成冰晶体，这就有利于保持细胞内胶质体的稳定性，使其不易死亡 4.介质 高水分和低PH的介质会加速微生物的死亡，而糖，盐，蛋白质，脂肪等对微生物有保持作用。 5.贮藏期 冻结贮藏时微生物的数量一船总是随若的藏阳的增加而成少.但一藏温府城低减少的量械 College of Life Sciences&Technology,Xinjiang University,Urumqi830046.China
新疆大学生命科学与技术学院食品技术原理教学讲义 College of Life Sciences & Technology, Xinjiang University， Urumqi 830046，China 2 （二） 低温抑菌的原因 1、 导致微生物体内代谢酶的活力下降，各种生化反应速度下降 2、 导致微生物细胞内的原生质浓度增加，粘度增加，影响新陈代谢 3、 导致微生物细胞内外的水分冻结形成冰结晶，对微生物细胞产生机械刺伤， 而且由于部分水分的结晶也会导致生物细胞内的原生质浓度增加，使其中的部分 蛋白质变性，而引起细胞丧失活性 （三） 低温抑菌的影响因素 1、 温度高低 冷藏食品不耐贮藏（鲜牛奶，冷链）；冻结温度对 M 威胁 性大，特别是-2-5 0 C 2、 降温速度 冻结点以上、冻结时（缓冻）P5 表 1-1-1、1-1-2 3、贮藏期 4、 pH 值 5、 食品成分 高水分加速 M 死亡，糖、盐、蛋白质、脂肪对 M 有保护作 用。 1,温度的高低 温度在冰点左右或冰点以上,部分能适应低温的微生物会逐渐生长繁殖(见表 1-1-1),最后 也会导致食品变质.这是冷却贮藏的食品不耐久藏的原因. 冻结温度对微生物的威胁性很大,尤其是-2~-5℃的温度对微生物的威胁性最大.但是温度下 降到-20~-25℃时,微生物的死亡速度反而缓慢的多(见表 1-1-2).因为温度低至-20~-25℃ 时,微生物细胞内的生化反应几乎完全停止,胶质体的变性也十分缓慢. 2.降温速度 在冻结温度以上时,降温越快,微生物的死亡率也越大.这是因为在迅速降温过程中,微生物 细胞内的新陈代谢所需的各种生化反应的协调一致性迅速破坏. 食品冻结时的情况恰恰相反,缓冻会导致大量微生物死亡,而速冻则相反. 因为缓冻时形成量少粒大的冰晶体,不仅对微生物细胞产生机械性破坏作用,还促使蛋白质 变性. 速冻时食品在对细胞威胁性最大的-2~-5℃的温度范围内停留的时间甚短,而且温度会迅速 下降到-18℃以下,能及时终止微生物细胞内酶的反应和延缓胶质体的变性,故微生物的死亡 率较低.一般来说,食品速冻过程中的微生物的死亡率仅为原菌数的 50%左右. 3.结合水分和过冷状态 细菌的芽孢和霉菌的孢子中水分含量较低,其中结合水的含量较高,在降温时较易进入过冷 状态,而不形成冰晶体,这就有利于保持细胞内胶质体的稳定性,使其不易死亡. 4.介质 高水分和低 PH 的介质会加速微生物的死亡,而糖,盐,蛋白质,脂肪等对微生物有保持作用. 5.贮藏期 冻结贮藏时微生物的数量一般总是随着贮藏期的增加而减少,但贮藏温度越低,减少的量越 最低生长温度 最适生长温度 最高生长温度 嗜热菌 30～45 50～70 70～90 嗜温菌 5～15 30～45 45～55 低温菌 -5～5 25～30 30～55 嗜冷菌 -10～-5 12～15 15～25
新疆大学生命科学与技术学院食品技术原理教学讲义 少. 大多数食物中毒菌在10℃以上能迅速生长繁殖，某些食物中毒菌和病原菌在温度降低至3℃ 前仍能缓慢的生长繁殖 嗜冷菌在0 10℃温度范围内仍能缓慢的生长 食品温度低于-10℃，微生物停止生长并逐渐死亡，但达不到无菌的程度 低温对微生物的影响可用图1-1-4概括的加以表示 食品的冻结贮藏时，微生物数量虽也会下降，但和高温热处理具有本质的区别，因为低温并不 是有效的杀南措，而是抑 其生长 国度为0心，微生物韵生长装与室型花限缓慢.因比O心成为食品超期北痕宿用 温度 温度为-10℃时，几乎所有的微生物已停止生长，因此-10~-12℃成为冻结食品能长期贮藏的 安全温度.而酶的活性，一般只有当温度下降至-20~-30℃时，才有可能受到很大的抑制. 国际冷藏协会建议为防止微生物繁殖，冻结食品必须在-12℃以下贮藏.防止食品发生酶变及 物理变化，冻结食品日 品温必须低于-18( 00℃是食品短期贮藏常用的温度：-10一-120C是冻结食品长期贮藏的安全温 度。 食品中含有糖，酸，脂肪，蛋白质，盐分等成分，除了上述的酸对微生物耐热性有重大影响外 其他成分对微生物的耐热件也有不同程度的影响 (1)糖许多学者认为糖有增强微生物耐热性的作用糖的浓度越高，杀灭微生物芽胞所需的时 间越长糖对微生物芽胞的这一保护作用一般认为是由于糖吸收了微生物细胞中的水分，导致 了细胞内原生质脱水影响了蛋白质的疑固速度从而增强了细韵的时热性例如大肠杆菌在 70℃加热时在10%的液中致死时间出无轴溶液增加5min而浓提高到30%时致死时 要增加30mi.但砂糖的浓度增加到一定程度时，由于造成了高渗透压的环境而又具有了抑 微生物生长的作用. (2)食品中的脂肪脂肪能增强微生物的耐热性，这是因为细南的细胞是一种蛋白质的胶体溶 液此种亲水性的胶体与脂肪接触时蛋白质与脂肪两相间很快形成一层凝结薄膜这样蛋白 五就被脂肪所包用妨碍了水分的渗入造成蛋白质凝固的闲难：同时脂肪又是不良的导热体 也阻碍热的传导，因此增强了微生物的耐热性.例如，大肠杆菌在水中加热至6065℃即可致列 而在油中加热100℃下经30mim才能杀灭，即使在109℃下也需10mim才能致死.含油与不含 油的食品在同一温度下杀灭酵母菌所需的时间亦不同，含油的要比不含油的长得多对于含油 量高的罐头，如油浸鱼类罐头等，其杀菌温度应高一些或杀菌时间要长一些红烧鲭鱼罐头的 杀菌条件为115℃，60min,而同罐型的油浸鲭鱼罐头的杀菌条件则为118℃，60min,杀菌温度提 (3)食品中的盐类 一般认为低浓度的食盐对微生物的耐热性有保护作用，高浓度的食盐对微 生物的耐热性有削弱的作用这是因为低浓度食盐的渗透作用吸收了微生物细胞中的部分水 分，使蛋白质凝固困难从而增强了微生物的耐热性高浓度食盐的高渗透压造成微生物细胞中 蛋白质大量脱水变性导致微生物死亡：食盐中的Na+K+Ca2+和Me2+等金属离子对微生物 有致毒作用；食盐还能降低食品中的水分活度(Aw),使微生物可利用的水减少，新陈代谢减弱 因此，高浓度的食盐有削弱微 热性的作月 食盐浓度 4%以下时能增 强微 物的耐热性浓度为4%时对微生物耐热性的影响甚微，当浓度高于10%时，微生物的耐热性则 随者盐浓度的增加而明显降低10%以上减弱耐热性，15%就具有明显的保藏效果盐渍保藏， 盐肉，用盐码起的蔬菜 College of Life Sciences&Technology,Xinjiang University,Urumqi830046.China 3
新疆大学生命科学与技术学院食品技术原理教学讲义 College of Life Sciences & Technology, Xinjiang University， Urumqi 830046，China 3 少. 大多数食物中毒菌在 10℃以上能迅速生长繁殖,某些食物中毒菌和病原菌在温度降低至 3℃ 前仍能缓慢的生长繁殖. 嗜冷菌在 0~-10℃温度范围内仍能缓慢的生长. 食品温度低于-10℃,微生物停止生长并逐渐死亡,但达不到无菌的程度. 低温对微生物的影响可用图 1-1-4 概括的加以表示. 食品的冻结贮藏时,微生物数量虽也会下降,但和高温热处理具有本质的区别,因为低温并不 是有效的杀菌措施,而是抑制其生长繁殖的有效措施. 温度为 0℃,微生物的生长繁殖速度与室温相比已很缓慢,因此 0℃成为食品短期贮藏常用的 温度. 温度为-10℃时,几乎所有的微生物已停止生长,因此-10～-12℃成为冻结食品能长期贮藏的 安全温度.而酶的活性,一般只有当温度下降至-20～-30℃时,才有可能受到很大的抑制. 国际冷藏协会建议为防止微生物繁殖,冻结食品必须在-12℃以下贮藏.防止食品发生酶变及 物理变化,冻结食品的品温必须低于-18℃. 0 0C 是食品短期贮藏常用的温度；-10〜-120C 是冻结食品长期贮藏的安全温 度。 食品中含有糖,酸,脂肪,蛋白质,盐分等成分,除了上述的酸对微生物耐热性有重大影响外, 其他成分对微生物的耐热件也有不同程度的影响. (1)糖 许多学者认为糖有增强微生物耐热性的作用.糖的浓度越高,杀灭微生物芽胞所需的时 间越长.糖对微生物芽胞的这一保护作用一般认为是由于糖吸收了微生物细胞中的水分,导致 了细胞内原生质脱水,影响了蛋白质的凝固速度,从而增强了细胞的耐热性.例如,大肠杆菌在 70℃加热时,在 10%的糖液中致死时间比无糖溶液增加 5min,而浓度提高到 30%时致死时间 要增加 30min.但砂糖的浓度增加到一定程度时,由于造成了高渗透压的环境而又具有了抑制 微生物生长的作用. (2)食品中的脂肪 脂肪能增强微生物的耐热性,这是因为细菌的细胞是一种蛋白质的胶体溶 液,此种亲水性的胶体与脂肪接触时,蛋白质与脂肪两相间很快形成一层凝结薄膜,这样蛋白 质就被脂肪所包围,妨碍了水分的渗入,造成蛋白质凝固的困难;同时脂肪又是不良的导热体 也阻碍热的传导,因此增强了微生物的耐热性.例如,大肠杆菌在水中加热至 60~65℃即可致死, 而在油中加热 100℃下经 30min 才能杀灭,即使在 109℃下也需 10min 才能致死.含油与不含 油的食品在同一温度下杀灭酵母菌所需的时间亦不同,含油的要比不含油的长得多.对于含油 量高的罐头,如油浸鱼类罐头等,其杀菌温度应高一些或杀菌时间要长—些.红烧鲭鱼罐头的 杀菌条件为 115℃,60min,而同罐型的油浸鲭鱼罐头的杀菌条件则为 118℃,60min,杀菌温度提 高了 3℃. (3)食品中的盐类 一般认为低浓度的食盐对微生物的耐热性有保护作用,高浓度的食盐对微 生物的耐热性有削弱的作用.这是因为低浓度食盐的渗透作用吸收了微生物细胞中的部分水 分,使蛋白质凝固困难从而增强了微生物的耐热性.高浓度食盐的高渗透压造成微生物细胞中 蛋白质大量脱水变性导致微生物死亡;食盐中的 Na+,K+,Ca2+和 Mg2+等金属离子对微生物 有致毒作用;食盐还能降低食品中的水分活度(Aw),使微生物可利用的水减少,新陈代谢减弱. 因此,高浓度的食盐有削弱微生物耐热性的作用.通常认为食盐浓度在 4%以下时能增强微生 物的耐热性,浓度为 4%时对微生物耐热性的影响甚微,当浓度高于 10%时,微生物的耐热性则 随着盐浓度的增加而明显降低.10%以上减弱耐热性,15%就具有明显的保藏效果.盐渍保藏, 盐肉,用盐码起的蔬菜
新疆大学生命科学与技术学院食品技术原理敦学讲义 (4)蛋白质食品中的蛋白质在一定的低含量范围内对微生物的耐热性有保护作用，例如有的 细菌芽胞在2%的明胶介质中加热，其耐热性比不加明胶时增强2倍高浓度的蛋白质对微生 物的耐热性影响极 (⑤)食品中的植物杀菌素某些植物的汁液和它所分泌出的挥发性物质对微生物具有抑制和 杀灭的作用，这种具有抑制和杀菌作用的物质称之为植物杀菌素植物杀菌素的抑菌和杀菌作 用因植物的种类，生长期及器官部位等而不同，例如红辣洋葱的成熟鳞茎汁比甜辣洋葱鳞茎汁 有更高的活性，经红辣洋葱鳞茎汁作用后的芽胞残存率为4%，而经甜辣洋葱鳞茎汁作用后的 芽胞线仔为17 洋葱大蒜 含有植物杀菌素的蔬菜和调味料很多，如番茄，辣椒，胡萝卜，芹菜洋葱，大葱，萝卜，大黄，胡椒，丁 香，茴香，芥籽和花椒等如果在罐头食品杀菌前加入适量的具有杀菌素的蔬菜或调料，可以降 低罐头食品中微生物的污染常，就可以使杀菌条件适当降低如葱烤鱼的杀南条件就要比同规 格清蒸鱼的低 二、低温对酶 的影时 一)低温对酶活力的影响 温度对酶的活性影响很大，低温处理虽 然会使酶的活性下降，但不会完全丧失。 E最适T30-400℃。0-400C,E的活性随T上升而增大。结合烫漂（冻结前）： 注意冻结食品解冻时酶的活性将重新活跃起来，加速变质。 食品中酶的活性的温度系数Q10大约为2~3，也就是说温度每降低10℃， 酶的活性会降低至原来的1/2~1/3。相对而言，低温对动物性酶的影响较大， 而对植物性酶的影响较小。用过氧化物酶残余活性来检验食品热烫处理工艺条 件，因其1000c/10min仍有活性。 大多数酶是最适温度为3040℃.当温度超过酶的最适温度时，酶的活性就开 始受到破坏.当温度达到80^90℃时，几乎所有的酶的活性都遭受到破坏.酶的活 性因温度而发生的变化常用温度系数Q10来衡量： 010=K2/K1 式中K1 温度为t时酶促反应的化学 速率常数 K2一温度为t+10℃时酶促反应 是化学反应速率常数 在一定的温度范围内，大多数酶的Q10值为23，也就是说温度每下降10℃，酶的 活性就会削弱至原来的1/21/3 低温并不会破坏酶的活性，但可以在一定程度上抑制酶的活性.温度越低，对酶的 活性的抑制作用越强 例如将食品的温度维持在-18℃以下，食品中酶的活性就会受到很大程度上的抑 制，从而有效的延缓了食品的腐败变质的发生. 然而，酶在低温下往往仍有部分活性，因而其催化作用仍在非常缓慢地进行 例如蛋白酶在-30℃下仍有微弱的活性，脂肪水解酶在-20℃仍能引起脂肪的缓慢 水解 特别应该引起注意的是，食品在解冻是酶的活性将会重新活跃起来，加速食品的 变质 College of Life Sciences&Technology,Xinjiang University,Urumqi8004.China 4
新疆大学生命科学与技术学院食品技术原理教学讲义 College of Life Sciences & Technology, Xinjiang University， Urumqi 830046，China 4 (4)蛋白质 食品中的蛋白质在一定的低含量范围内对微生物的耐热性有保护作用,例如有的 细菌芽胞在 2%的明胶介质中加热,其耐热性比不加明胶时增强 2 倍.高浓度的蛋白质对微生 物的耐热性影响极小. (5)食品中的植物杀菌素 某些植物的汁液和它所分泌出的挥发性物质对微生物具有抑制和 杀灭的作用,这种具有抑制和杀菌作用的物质称之为植物杀菌素.植物杀菌素的抑菌和杀菌作 用因植物的种类,生长期及器官部位等而不同.例如红辣洋葱的成熟鳞茎汁比甜辣洋葱鳞茎汁 有更高的活性,经红辣洋葱鳞茎汁作用后的芽胞残存率为 4%,而经甜辣洋葱鳞茎汁作用后的 芽胞残存为 17%.洋葱 大蒜 紫苏. 含有植物杀菌素的蔬菜和调味料很多,如番茄,辣椒,胡萝卜,芹菜,洋葱,大葱,萝卜,大黄,胡椒,丁 香,茴香,芥籽和花椒等.如果在罐头食品杀菌前加入适量的具有杀菌素的蔬菜或调料,可以降 低罐头食品中微生物的污染率,就可以使杀菌条件适当降低.如葱烤鱼的杀菌条件就要比同规 格清蒸鱼的低. 二、低温对酶的影响 （一）低温对酶活力的影响 温度对酶的活性影响很大，低温处理虽 然会使酶的活性下降，但不会完全丧失。 E 最适 T30-400C。0-400C，E 的活性随 T 上升而增大。结合烫漂（冻结前）； 注意冻结食品解冻时酶的活性将重新活跃起来，加速变质。 食品中酶的活性的温度系数 Q10 大约为 2～3，也就是说温度每降低 10℃， 酶的活性会降低至原来的 1/2～1/3。相对而言，低温对动物性酶的影响较大， 而对植物性酶的影响较小。用过氧化物酶残余活性来检验食品热烫处理工艺条 件，因其 1000C/10min 仍有活性。 大多数酶是最适温度为 30~40℃.当温度超过酶的最适温度时,酶的活性就开 始受到破坏.当温度达到 80~90℃时,几乎所有的酶的活性都遭受到破坏.酶的活 性因温度而发生的变化常用温度系数 Q10 来衡量: Q10= K2/K1 式中 K1—温度为 t 时酶促反应的化学 速率常数 K2—温度为 t+10 ℃时酶促反应 是化学反应速率常数 在一定的温度范围内,大多数酶的 Q10 值为 2~3,也就是说温度每下降 10℃,酶的 活性就会削弱至原来的 1/2~1/3. 低温并不会破坏酶的活性,但可以在一定程度上抑制酶的活性.温度越低,对酶的 活性的抑制作用越强. 例如将食品的温度维持在-18℃以下,食品中酶的活性就会受到很大程度上的抑 制,从而有效的延缓了食品的腐败变质的发生. 然而,酶在低温下往往仍有部分活性,因而其催化作用仍在非常缓慢地进行. 例如蛋白酶在-30℃下仍有微弱的活性,脂肪水解酶在-20℃仍能引起脂肪的缓慢 水解. 特别应该引起注意的是,食品在解冻是酶的活性将会重新活跃起来,加速食品的 变质
新疆大学生命科学与技术学院食品技术原理教学讲义 为了将食品在冻结，冻藏和解冻过程中由于酶活性而引起的不良变化降低到最低 程度，食品常经过短时间热烫（或预煮），预先将酶的活性钝化，然后在冻结， 热烫处理的程度应控制在恰好能够破坏食品中各种酶的活性.由于过氧化物酶是 最耐热的酶 过氧化物失活时，可以保证所以其他酶也受到破坏，因此常采用检 验食品中过氧化物酶的残余活性的方法，来确定食品热烫处理的工艺条件， (一)低温下酶失活的原丙 1、 酶蛋白构象在低温下的改变 2 酶蛋白四级结构中亚基的解聚导致蛋白质低温变性三、低温对食品物料的影 三、低温对食品物的影自 ·(一)食品物料的种类 1.植物性：主要是指新鲜水果蔬菜等 动物性：主要是指新鲜捕获的水产品、屠宰后的家禽和牲畜以及新鲜乳、蛋 等 3、其它类：包括一些原材料、半加工品和加工品、粮油制品等 ·(二)低温对食品物料的作用 1.抑制依附在食品上及食品环境中的微生物、其它生物如虫类的活动，保存食 品原料的新鲜状态 2. 降低食品中酶的作用及其它化学反应的作用 、三)低温加工保爱的原则 食品的腐败变质，主要是由于微生物的生命活动和食品中的酶所进行的生物化学 反应所造成的。 1、对干植物性“活态”原料 蔬菜，水果采摘 ,继续进 厅着生命活动，主要是呼吸作用由于脱离了养料的供 应，所以只消耗自身营养，向品质劣化方向发展 要防止劣化，必须抑制呼吸作用，可采用降低温度方法.但当温度降得过低就会发 生生理上的低温障碍. 根据低温暗得感受性把果漆分为以下几类： 感受性高：只轻度一次冻结就受到障碍的.如：黄瓜，西红柿，茄子，莴苣，香蕉 李子 b感受性中：轻度地冻结一二次不受障碍影响的.如：菠菜，菜花，洋葱，胡萝卜， 萝卜，苹果 c感受性低：反复冻结也不受影响的.如：卷心菜 影响呼吸的因素： 温度：生理临界温度以上，温度波动影响很大，波动1-5度，糖分损失30-50% b机械伤：伤处呼吸强度升高. C大气组分：C02/02达到一定比例：下降到达2.5一5%（生理临界需氧量），呼吸中 低温加工保横的原则：既隆低怙物个体的呼吸作用等生命代射活动，又维持其堪 本的生命活动 使植物性食品原料处在 一种低水平的生命代谢活动状态 对于植物性食品腐烂的原因是呼吸作用的影响，如水果、蔬菜在采摘后贮藏 时，虽然不再继续生长，但它们仍是一个有生命力的有机体，即仍然还有生命， 具有呼吸作用，而呼吸作用能抵抗细菌的入侵。象呼吸过程中的氧化作用，能够 College of Life Sciences&Technology,Xinjiang University,Urumqi830046.China
新疆大学生命科学与技术学院食品技术原理教学讲义 College of Life Sciences & Technology, Xinjiang University， Urumqi 830046，China 5 为了将食品在冻结,冻藏和解冻过程中由于酶活性而引起的不良变化降低到最低 程度,食品常经过短时间热烫(或预煮),预先将酶的活性钝化,然后在冻结. 热烫处理的程度应控制在恰好能够破坏食品中各种酶的活性.由于过氧化物酶是 最耐热的酶,当过氧化物失活时,可以保证所以其他酶也受到破坏,因此常采用检 验食品中过氧化物酶的残余活性的方法,来确定食品热烫处理的工艺条件. （二） 低温下酶失活的原因 1、 酶蛋白构象在低温下的改变 2、 酶蛋白四级结构中亚基的解聚导致蛋白质低温变性三、低温对食品物料的影 响 三、低温对食品物料的影响 •（一） 食品物料的种类 1. 植物性：主要是指新鲜水果蔬菜等 2. 动物性：主要是指新鲜捕获的水产品、屠宰后的家禽和牲畜以及新鲜乳、蛋 等 3、 其它类：包括一些原材料、半加工品和加工品、粮油制品等 •（二） 低温对食品物料的作用 1. 抑制依附在食品上及食品环境中的微生物、其它生物如虫类的活动，保存食 品原料的新鲜状态 2. 降低食品中酶的作用及其它化学反应的作用 （三）低温加工保藏的原则 食品的腐败变质，主要是由于微生物的生命活动和食品中的酶所进行的生物化学 反应所造成的。 1、 对于植物性“活态”原料 蔬菜,水果采摘后,继续进行着生命活动,主要是呼吸作用由于脱离了养料的供 应,所以只消耗自身营养,向品质劣化方向发展. 要防止劣化,必须抑制呼吸作用,可采用降低温度方法.但当温度降得过低就会发 生生理上的低温障碍. 根据低温障碍感受性把果蔬分为以下几类: a 感受性高:只轻度一次冻结就受到障碍的.如:黄瓜,西红柿,茄子,莴苣,香蕉, 李子. b 感受性中:轻度地冻结一二次,不受障碍影响的.如:菠菜,菜花,洋葱,胡萝卜, 萝卜,苹果. c 感受性低:反复冻结也不受影响的.如:卷心菜. 影响呼吸的因素: a 温度:生理临界温度以上,温度波动影响很大,波动 1-5 度,糖分损失 30-50% . b 机械伤:伤处呼吸强度升高. c 大气组分:CO2/O2 达到一定比例;下降到达 2.5—5%(生理临界需氧量),呼吸中 止. 低温加工保藏的原则：既降低植物个体的呼吸作用等生命代谢活动，又维持其基 本的生命活动，使植物性食品原料处在一种低水平的生命代谢活动状态。 对于植物性食品腐烂的原因是呼吸作用的影响，如水果、蔬菜在采摘后贮藏 时，虽然不再继续生长，但它们仍是一个有生命力的有机体，即仍然还有生命， 具有呼吸作用，而呼吸作用能抵抗细菌的入侵。象呼吸过程中的氧化作用，能够
新疆大学生命科学与技术学院食品技术原理敦学讲义 把微生物分泌的水解酶氧化而变成无害物质，使水果、蔬菜的细胞不受毒害，从 而阻止微生物的侵入。因此，它们能控制机体内酶的作用，并对引起腐败、发酵 的外界微生物的侵入有 定的抵抗能力 但另一方面，由于它们是个活体，要进行呼吸，同时它们与采摘前不同的是 不能再从母株上得到水分及其他营养物质，只能消耗其体内的物质而逐渐衰老变 成死体。 因出要长期藏精物性合品，须维持它们的活体状态，同材又要减西 而 温是能够减弱水果、蔬菜类食品的呼吸作用， 限。但温度又不能过低 ,温度过低会引起植物性食品生理病害，甚至冻 。因此 冻藏温度应该选择在接近冰点但又不致使植物发生冻死现象的温度。但速冻蔬菜 也在不断兴起，以出口为主。如能同时调节空气中的成分（氧、二氧化碳、水分）， 就能取得良好的效果。大气组成：78%N、2102、1%的其他气体(0.03%C0,)。 般02浓度控制在2%一5%之间，C02的浓度控制在2% -8%之间。 调节温度下降来进行贮藏叫低温贮藏：改变空气成分的贮藏叫气调贮藏(CA 藏，即快谏的、人工的，而MA是自然降氧法)。气调藏目前已广泛的用于水 果、蔬菜的保存，并已得到良好的效果。 ，对于动物性原料 应尽量延缓动物体死亡后的变化过程，降低温度可以减弱生物体内酶的活性 延缓自身的生化降解反应过程，并减少微生物的繁殖 动物性食品没有生命力，如畜、禽、鱼等动物性食品，在贮藏时它们的生物 体与构成它们的细胞都死亡了，故不能控制引起食品变质的酶的作用，也不能抵 抗引起食品腐败的微生物的作用，因此对细菌的抵抗力不大，细菌一旦染上去， 根快就会范起来，浩成合品的南改 如果把动物性食品放在低温( 18℃以下)条件下，则微生物和酶对食品的作 用就变得很微小了。当食品一18℃冻结时，生成的冰结晶使微生物细胞受到破坏： 则微生物丧失活力而不能繁殖，酶的反应受到严重抑制，食品的化学变化就会变 慢，因此它就可以作较长时间的贮藏而不会腐败变质。这就是食品的冷藏原理 综上所述，防止食品的腐败，对动物性食品来说， 主要是隆低温度防止微 物的活动和生物化学 对植物性食 要保持恰当的温度（因品种不 同而异)，控制好水果、蔬菜的呼吸作用。这样就能达到保持食品质量的良好效 果。 拓展： 动物性食品不同于植物性食品，它死亡之后主要发生如下的变化 )肉的成熟 (1)僵直前期 (2)僵直期 (3)解僵期 2)肉的腐盟 )肉的成熟 刚刚屠宰后的动物的肉是柔软的，并具有很高的持水性，经过一段时间的放置，肉质变得粗糙， 持水性也大为降低.继续延长放置的时间，则粗糙的肉又变成柔软的肉，持水性也有所恢复， 而且风味也有极大的改善.肉的这种变化过程，称之为肉的成熟. 在肉的成熟过程中因糖原分解生成乳酸.使肉H降低.故肉的成熟亦称为排酸 College of Life Sciences Technology.Xinjiang University,Urumgi 830046.China
新疆大学生命科学与技术学院食品技术原理教学讲义 College of Life Sciences & Technology, Xinjiang University， Urumqi 830046，China 6 把微生物分泌的水解酶氧化而变成无害物质，使水果、蔬菜的细胞不受毒害，从 而阻止微生物的侵入。因此，它们能控制机体内酶的作用，并对引起腐败、发酵 的外界微生物的侵入有一定的抵抗能力。 但另一方面，由于它们是个活体，要进行呼吸，同时它们与采摘前不同的是 不能再从母株上得到水分及其他营养物质，只能消耗其体内的物质而逐渐衰老变 成死体。 因此，要长期贮藏植物性食品，就必须维持它们的活体状态，同时又要减弱 它们的呼吸作用。而低温是能够减弱水果、蔬菜类食品的呼吸作用，延长贮藏期 限。但温度又不能过低，温度过低会引起植物性食品生理病害，甚至冻死。因此， 冻藏温度应该选择在接近冰点但又不致使植物发生冻死现象的温度。但速冻蔬菜 也在不断兴起，以出口为主。如能同时调节空气中的成分(氧、二氧化碳、水分)， 就能取得良好的效果。大气组成：78%N2、21%O2、1%的其他气体（0.03%CO2）。 一般 O2 浓度控制在 2%-5%之间，CO2 的浓度控制在 2%-8%之间。 调节温度下降来进行贮藏叫低温贮藏；改变空气成分的贮藏叫气调贮藏(CA 贮藏,即快速的、人工的，而 MA 是自然降氧法)。气调贮藏目前已广泛的用于水 果、蔬菜的保存，并已得到良好的效果。 2、 对于动物性原料 应尽量延缓动物体死亡后的变化过程，降低温度可以减弱生物体内酶的活性， 延缓自身的生化降解反应过程，并减少微生物的繁殖。 动物性食品没有生命力，如畜、禽、鱼等动物性食品，在贮藏时它们的生物 体与构成它们的细胞都死亡了，故不能控制引起食品变质的酶的作用，也不能抵 抗引起食品腐败的微生物的作用，因此对细菌的抵抗力不大，细菌一旦染上去， 很快就会繁范起来，造成食品的腐败。 如果把动物性食品放在低温(－18℃以下)条件下，则微生物和酶对食品的作 用就变得很微小了。当食品－18℃冻结时，生成的冰结晶使微生物细胞受到破坏； 则微生物丧失活力而不能繁殖，酶的反应受到严重抑制，食品的化学变化就会变 慢，因此它就可以作较长时间的贮藏而不会腐败变质。这就是食品的冷藏原理。 综上所述，防止食品的腐败，对动物性食品来说，主要是降低温度防止微生 物的活动和生物化学变化；对植物性食品来说，主要保持恰当的温度(因品种不 同而异)，控制好水果、蔬菜的呼吸作用。这样就能达到保持食品质量的良好效 果。 拓展： 动物性食品不同于植物性食品,它死亡之后主要发生如下的变化: 1)肉的成熟 (1)僵直前期 (2)僵直期 (3)解僵期 2)肉的腐败 1)肉的成熟 刚刚屠宰后的动物的肉是柔软的,并具有很高的持水性,经过一段时间的放置,肉质变得粗糙, 持水性也大为降低.继续延长放置的时间,则粗糙的肉又变成柔软的肉,持水性也有所恢复, 而且风味也有极大的改善.肉的这种变化过程,称之为肉的成熟. 在肉的成熟过程中因糖原分解生成乳酸,使肉 pH 降低,故肉的成熟亦称为排酸
新疆大学生命科学与技术学院食品技术原理教学讲义 肉的成孰实际上是在动物休死亡后体内继续讲行着的生命活动作用的结果它句括着系列 的生物化学变化和物理化学变化，由于这种变化，肉类变得柔软，并具有特殊的鲜香风味 肉的成熟过程 肉的成熟大致可分为三个阶段，即僵直前期，僵直期，解僵期（僵直后期） (1)僵直前期 在此阶段，肌肉组织是柔软的。但是由于血液循环停止，肌肉组织供氧不足，糖原不能再完全 氧化成二氧化碳和水，而是通过糖酵解生成乳酸.与此同时，肌肉组织中的三磷酸腺苷(ATP) 和酸肌酸含量下降随若乳酸的生成和积累，畜禽肌肉组织的 H由原来刚居宰时的正 常生 理值7.0 降低到屠宰后的酸性极限值5.4~5.6.到此pH时， 降至5.4后，由于糖酵解酶被钝化的原因，即使仍有糖原也不能再被分解 (2)福直期 随若糖酵解作用的进行，肌肉州降低，当达到肌原纤维主要蛋白质肌球蛋白的等电点时，因 酸变性而凝固，导致肌肉硬度增加。此外，由于肌动球蛋白的收缩而导致肌纤维缩短和变粗 肌肉失去伸展性变 在僵直期，肉的持水性差，风味低劣，不宜作为肉制品的原料.僵直状态的持续时间（僵直期 与动物的种类，宰前状态等因素有关.禽肉的僵直期远短于畜肉. (3)解僵期 翠僵期是肉类成熟过程的后期阶段，在僵直期形成的到酸.脑酸积聚到一定程度后，导致组织 蛋白酶的活化而使肌肉纤维发生酸性溶解，并分解成氨基酸等具有芳香，鲜味的肉浸出物，肌 肉间的结缔组织也因酸的作用而膨张，软化，从而导致肌肉组织重新回软.在僵直期形成的 [MP经硫酸酶作用后变为肌苷，肌苷进一步被核苷水解酶作用而生成次黄票吟，使肉的香味 增加.随若僵直的解除，肉的持水性逐渐回升。 2)肉的腐败 肉类因受外界因素作用而产生大量的人体所不需要的物质时，称为肉类的腐败，它包括蛋白 质的腐败，脂防的酸败和糖的发酵几种作用 导致肉类腐败的因素 肉类的腐败是肉类成熟过程的继续动物宰后，由于血液循环的停止，吞噬细胞的作用亦即停 止，这就使得细菌有可能繁殖和传播到整个组织中 健康动物的血液和肌肉通常是无菌的，肉类的腐败，实际上是由外界感染的微生物在其表面 繁殖所致。此表面微生物沿血管进入肉的内层，进而 入到肌肉组织，产生许多对人体有吉甚 至使人中毒的代附产物 许多微生物优先利用糖类作为其生长的能源.好气性微生物在肉表面生长，通常把糖完全氧 化成二氧化碳和水.如果氧的供应受阻或因其他原因氧化不完全时，则会有一定程度的有机 酸积累，肉的酸味由此而来 微生物对脂肪可进行两类酶促反应， 一是由其所分的脂肪分解脂肪产生游离的脂时 酸和甘油，另一类则是由氧化酶通过B 一氧化作用，氧化脂肪酸.这些反应的某些产物常 认为是酸败气味和磁味的来源.但是，肉和肉制品中严重的酸败问题不是由微生物所引起，而 是空气中的氧在光线，温度以及金属离子作用下氧化的结果 有许多微生物不能作用于蛋白质，但能对游离氨基酸及低肽起作用，它们可将氨基酸氧化脱 氨，生成氨和相应的酮酸.另一途径则是使氨基酸脱去羧基，生成相应的胺.此外，有些微生物 尚可使某些氨基酸分 解，生成吲哚，甲基吲哚，甲胺和硫化氢等在蛋白 ,氨基酸的分解代途 产物中，酪胺，尸胺，腐胺，组胺和吲哚等对人体有毒，而吲哚，甲基吲哚，甲胺，硫化氢等则具 恶臭，是肉类腐败臭味之所在 保持生鲜一一冷却冷一一短期贮藏，如经无菌特殊处理，可达2一3天，所以一般冻结冷藏 College of Life Sciences&Technology,Xinjiang University,Urumqi830046.China
新疆大学生命科学与技术学院食品技术原理教学讲义 College of Life Sciences & Technology, Xinjiang University， Urumqi 830046，China 7 肉的成熟实际上是在动物体死亡后,体内继续进行着的生命活动作用的结果,它包括着系列 的生物化学变化和物理化学变化,由于这种变化,肉类变得柔软,并具有特殊的鲜香风味. 肉的成熟过程 肉的成熟大致可分为三个阶段,即僵直前期,僵直期,解僵期(僵直后期). (1)僵直前期 在此阶段,肌肉组织是柔软的,但是由于血液循环停止,肌肉组织供氧不足,糖原不能再完全 氧化成二氧化碳和水,而是通过糖酵解生成乳酸.与此同时,肌肉组织中的三磷酸腺苷(ATP) 和磷酸肌酸含量下降.随着乳酸的生成和积累,畜禽肌肉组织的 pH 由原来刚屠宰时的正常生 理值 7.0～7.4,逐渐降低到屠宰后的酸性极限值 5.4～5.6.到此 pH 时,—般糖原已耗尽.当 pH 降至 5.4 后,由于糖酵解酶被钝化的原因,即使仍有糖原也不能再被分解. (2)僵直期 随着糖酵解作用的进行,肌肉 pH 降低,当达到肌原纤维主要蛋白质肌球蛋白的等电点时,因 酸变性而凝固,导致肌肉硬度增加.此外,由于肌动球蛋白的收缩而导致肌纤维缩短和变粗, 肌肉失去伸展性变得僵硬. 在僵直期,肉的持水性差,风味低劣,不宜作为肉制品的原料.僵直状态的持续时间(僵直期) 与动物的种类,宰前状态等因素有关.禽肉的僵直期远短于畜肉. (3)解僵期 解僵期是肉类成熟过程的后期阶段.在僵直期形成的乳酸,磷酸积聚到一定程度后,导致组织 蛋白酶的活化而使肌肉纤维发生酸性溶解,并分解成氨基酸等具有芳香,鲜味的肉浸出物,肌 肉间的结缔组织也因酸的作用而膨胀,软化,从而导致肌肉组织重新回软.在僵直期形成的 IMP 经磷酸酶作用后变为肌苷,肌苷进一步被核苷水解酶作用而生成次黄嘌呤,使肉的香味 增加.随着僵直的解除,肉的持水性逐渐回升. 2)肉的腐败 肉类因受外界因素作用而产生大量的人体所不需要的物质时,称为肉类的腐败,它包括蛋白 质的腐败,脂肪的酸败和糖的发酵几种作用. 导致肉类腐败的因素 肉类的腐败是肉类成熟过程的继续.动物宰后,由于血液循环的停止,吞噬细胞的作用亦即停 止,这就使得细菌有可能繁殖和传播到整个组织中. 健康动物的血液和肌肉通常是无菌的,肉类的腐败,实际上是由外界感染的微生物在其表面 繁殖所致.此表面微生物沿血管进入肉的内层,进而深入到肌肉组织,产生许多对人体有害甚 至使人中毒的代谢产物. 许多微生物优先利用糖类作为其生长的能源.好气性微生物在肉表面生长,通常把糖完全氧 化成二氧化碳和水.如果氧的供应受阻或因其他原因氧化不完全时,则会有一定程度的有机 酸积累,肉的酸味由此而来. 微生物对脂肪可进行两类酶促反应,一类是由其所分泌的脂肪酶分解脂肪,产生游离的脂肪 酸和甘油,另一类则是由氧化酶通过 β 一氧化作用,氧化脂肪酸.这些反应的某些产物常被 认为是酸败气味和滋味的来源.但是,肉和肉制品中严重的酸败问题不是由微生物所引起,而 是空气中的氧在光线,温度以及金属离子作用下氧化的结果. 有许多微生物不能作用于蛋白质,但能对游离氨基酸及低肽起作用,它们可将氨基酸氧化脱 氨,生成氨和相应的酮酸.另一途径则是使氨基酸脱去羧基,生成相应的胺.此外,有些微生物 尚可使某些氨基酸分解,生成吲哚,甲基吲哚,甲胺和硫化氢等.在蛋白质,氨基酸的分解代谢 产物中,酪胺,尸胺,腐胺,组胺和吲哚等对人体有毒,而吲哚,甲基吲哚,甲胺,硫化氢等则具 恶臭,是肉类腐败臭味之所在. 保持生鲜━→冷却冷藏━→短期贮藏,如经无菌特殊处理,可达 2—3 天,所以一般冻结冷藏
新疆大学生命科学与技术学院食品技术原理敦学讲义 从动物死亡一→呼吸停止一·尸僵前期一·蛋白质裂解一·尸僵后期一·进行族结 肉有一熟化过程，产生许多风味物质 总结： 1、说说低温冷藏的基本原理 2、影响微生物低温死亡的因素有哪些？ 1、低温防腐的基本原理 ,低温对酶活性的影响 酶是生物机体组织内的一种具有催化特性的特殊蛋白质.酶的活性与温度有关，在一定的温 度范围内(040℃)，酶的活性随温度上升而增大，但是酶也是一种蛋白质，其本身也会因温度 时高而变性失去其催化特性 在酶促反应中，这两个相反的影响是同时存在的，因此在某一温度时，醇促反应速度最大，这 个温度就称为酶的最适温度， 大多数存是最适温度为3040℃.当温度超过！的最适温度时，的活性就开始受到破坏.当 温度达到8090℃时，几乎所有的酶的活性都遭受到破坏.酶的活性因温度而发生的变化常 用温度系数Q10来衡量 010=K2/K1 式中I一温度为t时酶促反应的化学 速率常数 K2一温度为t+10℃时酶促反应 是化学反应速率常数 在一定的温度范围内，大多数酶的Q10值为23，也就是说温度每下降10℃，醇的活性就会削 弱至原来的1/21/3 低温并不会破坏醇的活性，但可以在一定程度上抑制酶的活性.温度越低，对酶的活性的抑制 作用越强 例如将食品的温度维持在-18℃以下，食品中酶的活性就会受到很大程度上的抑制，从而有效 的征了意品的离败变质的发生 然而，酶在低温下往往仍有部分活性，因而其催化作用仍在非常缓慢地进行 例如蛋白酶 -30℃下 有微弱的活性，脂肪水 解酶在-20℃仍能引起脂肪 的缓慢水解 特别应该引起注意的是，食品在解冻是再的活性将会重新活跃起来，加速食品的变质 为了将食品在冻结，冻藏和解冻过程中由于酶活性而引起的不良变化降低到最低程度，食品 常经过短时间热烫（或预煮）.顶先将的活性钝化，然后在冻结. 热烫处理的程度应控制在恰好能够破坏食品中各种酶的活性.由于过氧化物南是最耐热的酶 当过氧化物失活时，可以保证所以其他 已受到破坏，因此常采用检验食品中过氧化物酶的 残余活性的方法，来确定食品热烫处理的工艺条件 :.低温对微生物的影响 (一)低温和微生物的关系 任何微生物都有一定的正常生长繁殖的温度范围.温度械低，它们的活动能力也械弱 温度降低到微生物的最低生长温度时，微生物就会停止生长。 许多嗜温菌和嗜冷菌的最低生 长温度低于0℃，有的甚至 可 -8℃，如荧光杆菌的最低生长温度为-8.9℃.温度降至微4 物的最低生长温度以下，就会导致微生物死亡.不过在低温下，微生物的死亡速度比在高温下 缓慢的多 陈结或冰冻介质容易促使微生物死亡，陈结导致大量的水分转变成冰品体，对微生物有较大 College of Life Sciences Technology.Xinjiang University,Urumgi 830046.China
新疆大学生命科学与技术学院食品技术原理教学讲义 College of Life Sciences & Technology, Xinjiang University， Urumqi 830046，China 8 从动物死亡━→呼吸停止━→尸僵前期━→蛋白质裂解━→尸僵后期━→进行冻结. 肉有一熟化过程,产生许多风味物质. 总结： 1、说说低温冷藏的基本原理 2、影响微生物低温死亡的因素有哪些？ 1、低温防腐的基本原理 一,低温对酶活性的影响 酶是生物机体组织内的一种具有催化特性的特殊蛋白质.酶的活性与温度有关,在一定的温 度范围内(0~40℃),酶的活性随温度上升而增大,但是酶也是一种蛋白质,其本身也会因温度 过高而变性,失去其催化特性. 在酶促反应中,这两个相反的影响是同时存在的,因此在某一温度时,酶促反应速度最大,这 个温度就称为酶的最适温度. 大多数酶是最适温度为 30~40℃.当温度超过酶的最适温度时,酶的活性就开始受到破坏.当 温度达到 80~90℃时,几乎所有的酶的活性都遭受到破坏.酶的活性因温度而发生的变化常 用温度系数 Q10 来衡量: Q10= K2/K1 式中 K1—温度为 t 时酶促反应的化学 速率常数 K2—温度为 t+10 ℃时酶促反应 是化学反应速率常数 在一定的温度范围内,大多数酶的 Q10 值为 2~3,也就是说温度每下降 10℃,酶的活性就会削 弱至原来的 1/2~1/3. 低温并不会破坏酶的活性,但可以在一定程度上抑制酶的活性.温度越低,对酶的活性的抑制 作用越强. 例如将食品的温度维持在-18℃以下,食品中酶的活性就会受到很大程度上的抑制,从而有效 的延缓了食品的腐败变质的发生. 然而,酶在低温下往往仍有部分活性,因而其催化作用仍在非常缓慢地进行. 例如蛋白酶在-30℃下仍有微弱的活性,脂肪水解酶在-20℃仍能引起脂肪的缓慢水解. 特别应该引起注意的是,食品在解冻是酶的活性将会重新活跃起来,加速食品的变质. 为了将食品在冻结,冻藏和解冻过程中由于酶活性而引起的不良变化降低到最低 程度,食品 常经过短时间热烫(或预煮),预先将酶的活性钝化,然后在冻结. 热烫处理的程度应控制在恰好能够破坏食品中各种酶的活性.由于过氧化物酶是最耐热的酶, 当过氧化物失活时,可以保证所以其他酶也受到破坏,因此常采用检验食品中过氧化物酶的 残余活性的方法,来确定食品热烫处理的工艺条件. 二,低温对微生物的影响 (一)低温和微生物的关系 任何微生物都有一定的正常生长繁殖的温度范围,温度越低,它们的活动能力也越弱. 温度降低到微生物的最低生长温度时,微生物就会停止生长.许多嗜温菌和嗜冷菌的最低生 长温度低于 0℃,有的甚至可低达-8℃,如荧光杆菌的最低生长温度为-8.9℃.温度降至微生 物的最低生长温度以下,就会导致微生物死亡.不过在低温下,微生物的死亡速度比在高温下 缓慢的多. 冻结或冰冻介质容易促使微生物死亡,冻结导致大量的水分转变成冰晶体,对微生物有较大
新疆大学生命科学与技术学院食品技术原理教学讲义 的破坏作用. 例如微生物在-8℃的冰冻介质中死亡速率比在-8℃过冷介质中的死亡速率明显快得多，见图 二)低温导致微生物活力降低和死亡的原因 低温导致微生物活力降低的原因： 温度下降，微生物细胞内的酶的活性随下降，使得物质代谢过程中各种生化反应速度减慢，因 而微生物的生长镶殖速度也随之减慢 在正常情况下，微生物细胞内各种生化反应总是协 致的但在降温时，各种生化反应按照 各自的温度系数(Q10)减慢，破坏了各种生化反应的协调一致性，从而破坏了微生物细胞内的 新陈代谢. 低温导致微生物死亡的原因： 温度下降时，微生物细胞内的原生质粘度增加.胶体吸水性下降，蛋白质分散度改变，并且最 食品冻结时，冰 加常会促使蛋白质变性， 同时冰晶体的形成还会使微生物细胞受到机械性的破坏。 食品冷却贮藏的温度可阻止某些微生物的生长，并大大减缓其他微生物的生长速度.因此，与 常温下相比，冷却贮藏可延长食品的贮藏期.而食品的冻结贮藏的温度则可抑制所以微生物 的生长 2、影响微生物低温死亡的因素有哪些？ 第三节食品的冷却和冷藏 学习要求：掌握食品冷却与冷藏方法及其质量控制技术 食品冷却和冻结的不同点比较：温度、贮藏期、质量、应用品种、设备要求。 食品冷藏和冻藏的比较 温度 保藏时间品质费用范围 肉0←4℃ 冷藏 果蔬冷害 数天~数 植物为主 低 动物数天 0+10℃ 冷鲜肉 冻藏 -18℃ 10个月差、冰晶 高 动物，出口果 冷却是冷藏的必要前处理。食品的冷却本质上是一种热交换过程，即是让易腐食 品的热量传递给周围的低温介质 在尽可能短的时间内（一般数小时），使食品温 度降低到高于食品冻结点的某一预定温度，以便及时地抑制食品内的生物生化和 微生物的生长繁殖的过程.冷却是食品冷藏前的必经阶段. 易腐食品在刚采收或屠宰后立即进行冷却最为理想，这样可以最大限度地保持食 品原料是原始质量，抑制微生物和酶引起的变质 College of Life Sciences&Technology,Xinjiang University,Urumqi804.China
新疆大学生命科学与技术学院食品技术原理教学讲义 College of Life Sciences & Technology, Xinjiang University， Urumqi 830046，China 9 的破坏作用. 例如微生物在-8℃的冰冻介质中死亡速率比在-8℃过冷介质中的死亡速率明显快得多,见图 1—1—3. (二)低温导致微生物活力降低和死亡的原因 低温导致微生物活力降低的原因: 温度下降,微生物细胞内的酶的活性随下降,使得物质代谢过程中各种生化反应速度减慢,因 而微生物的生长繁殖速度也随之减慢. 在正常情况下,微生物细胞内各种生化反应总是协调一致的.但在降温时,各种生化反应按照 各自的温度系数(Q10)减慢,破坏了各种生化反应的协调一致性,从而破坏了微生物细胞内的 新陈代谢. 低温导致微生物死亡的原因: 温度下降时,微生物细胞内的原生质粘度增加,胶体吸水性下降,蛋白质分散度改变,并且最 后还会导致不可逆的蛋白质凝固,破坏其物质代谢的正常运行,对细胞造成严重的损害. 食品冻结时,冰晶体的形成会使得微生物细胞内的原生质或胶体脱水,细胞内溶质浓度的增 加常会促使蛋白质变性; 同时冰晶体的形成还会使微生物细胞受到机械性的破坏. 食品冷却贮藏的温度可阻止某些微生物的生长,并大大减缓其他微生物的生长速度.因此,与 常温下相比,冷却贮藏可延长食品的贮藏期.而食品的冻结贮藏的温度则可抑制所以微生物 的生长. 2、影响微生物低温死亡的因素有哪些？ 第三节 食品的冷却和冷藏 学习要求：掌握食品冷却与冷藏方法及其质量控制技术 食品冷却和冻结的不同点比较：温度、贮藏期、质量、应用品种、设备要求。 食品冷藏和冻藏的比较 温度 保藏时间 品质 费用 范围 冷藏 肉 0←4℃ 果 蔬 冷 害 0←10℃ 数 天 ~ 数 月 好 低 植物为主 动物数天 冷鲜肉 冻藏 －18℃ 10 个月 差、冰晶 高 动物，出口果 蔬 冷却是冷藏的必要前处理。食品的冷却本质上是一种热交换过程,即是让易腐食 品的热量传递给周围的低温介质,在尽可能短的时间内(一般数小时),使食品温 度降低到高于食品冻结点的某一预定温度,以便及时地抑制食品内的生物生化和 微生物的生长繁殖的过程.冷却是食品冷藏前的必经阶段. 易腐食品在刚采收或屠宰后立即进行冷却最为理想,这样可以最大限度地保持食 品原料是原始质量,抑制微生物和酶引起的变质
新疆大学生命科学与技术学院食品技术原理敦学讲义 不少例子可以证明，采收或屠宰后若将易腐食品延缓数小时再进行冷却，与采收 或居密后卫上讲进行今知的同类食品业梦在质最上有阳显的不同 食品冷却过程中的冷却速度和冷却终温度是抑制食品本身的生化变化和微生 物的生长繁殖，防止食品质量下降的决定性因素。 冷兼是冷却后的食品在冷兼温度（冰点以上）下保持食品品质的一种贮囊方法 冷却与冷藏能抑制食品的生物化学变化和微生物的繁殖活动. 冷藏食品物料的选择和前处理 1.冷藏食品物料的选择应尽量选择耐储藏、新鲜、优质、污染程度低的食品物料 作为冷藏的原料 2.冷藏食品物料的前处理食品物料冷藏前的处理对保证冷藏食品的质量非常重 要。通常的前处理种类包括：挑选去杂、清洗、分级和包装等。 由于食品物料的贮藏要求不同，前处理要确保物料的一致性，并编号以使管理 采用合适的（预）包装 ,防 止交叉感染 二、影响食品冷却过程的因素 冷却是指食品的降温过程，是将食品的品温降低到接近食品的冰点，但不冻结。 食品它是延长食品贮藏期的一种广泛采用的方法，有些冻结食品在冻前也先要进 行冷却。 二)冷却介质 ·氧化（空气、如家用冰箱）、干耗、污染（冷水、冰水）、劳动强度（大， 冰作为冷却介质) 食品冷却过程中的冷却速度和冷却终了温度是抑制食品本身的生化变化和 微生物生长繁殖，防止食品质量下降的决定性因素。 冷却介质是从食品中吸收热量，并把热量传递给冷却装置的介质，通常采用的冷却介质 有气体，液体和固 在气体介质中普遍采用的是空气， 空气随处可得，不需任何费用.但空气的对流传热系数小，冷却速度慢.空气若长时间的作用 与食品，会引起意品的不良变化，如空气中的氧和肉中的脂肪的氧化作用」 当食品没有用不透气的材料包装，并以空气作为冷却介质时，在水蒸气压差的作用下，食品表 面的水分会向空气中蒸发 ,导致食品的质量损失（干耗）：吸收了食品的热量和水分的热湿 气与冷却装置的冷表面接触换热时，会在冷却装置的排管上凝水或结霜。 液体冷却介质有冷水和水冰混合物 水的对流传热系数大，冷却速度快.用冷水作为冷却介质没有氧化和干耗的问愿 但用冷水作为冷却介质容易对食品造成交叉污染，如禽类冷却时的沙门氏菌的污染问题：用 冷水作为冷却介质还会产生食品中可溶性物质的损失和食品的带水量过多的问题 固体冷却介质主要是淡水冰 用冰作为冷却介质，食品的冷却速度比用空气作为冷却介质的快，但比以水作为冷却介质的 慢 用冰作为冷却介质也没有氧化和干耗问颗但用冰作为冷却介质有劳动强度较大的缺路.冰 冷却法对鱼类来说是最好的冷却方法 (二)食品冷却过程中的传热问题 ·对流传热、传导传热 ·流体流动速度、食品中的水分和脂肪含量、食品厚度 College of Life Sciences&Technology,Xinjiang University,Urumqi830046.China
新疆大学生命科学与技术学院食品技术原理教学讲义 College of Life Sciences & Technology, Xinjiang University， Urumqi 830046，China 10 不少例子可以证明,采收或屠宰后若将易腐食品延缓数小时再进行冷却,与采收 或屠宰后马上就进行冷却的同类食品比较,在质量上有明显的不同. 食品冷却过程中的冷却速度和冷却终了温度是抑制食品本身的生化变化和微生 物的生长繁殖,防止食品质量下降的决定性因素. 冷藏是冷却后的食品在冷藏温度(冰点以上)下保持食品品质的一种贮藏方法. 冷却与冷藏能抑制食品的生物化学变化和微生物的繁殖活动. 一、冷藏食品物料的选择和前处理 1.冷藏食品物料的选择应尽量选择耐储藏、新鲜、优质、污染程度低的食品物料 作为冷藏的原料 2.冷藏食品物料的前处理食品物料冷藏前的处理对保证冷藏食品的质量非常重 要。通常的前处理种类包括：挑选去杂、清洗、分级和包装等。 由于食品物料的贮藏要求不同，前处理要确保物料的一致性，并编号以便管理； 采用合适的（预）包装，防止交叉感染。 二、影响食品冷却过程的因素 冷却是指食品的降温过程，是将食品的品温降低到接近食品的冰点，但不冻结。 食品它是延长食品贮藏期的一种广泛采用的方法，有些冻结食品在冻前也先要进 行冷却。 （一）冷却介质 •氧化（空气、如家用冰箱）、干耗、污染（冷水、冰水）、劳动强度（大， 冰作为冷却介质） 食品冷却过程中的冷却速度和冷却终了温度是抑制食品本身的生化变化和 微生物生长繁殖，防止食品质量下降的决定性因素。 冷却介质是从食品中吸收热量,并把热量传递给冷却装置的介质.通常采用的冷却介质 有气体,液体和固体. 在气体介质中普遍采用的是空气. 空气随处可得,不需任何费用.但空气的对流传热系数小,冷却速度慢.空气若长时间的作用 与食品,会引起食品的不良变化,如空气中的氧和肉中的脂肪的氧化作用. 当食品没有用不透气的材料包装,并以空气作为冷却介质时,在水蒸气压差的作用下,食品表 面的水分会向空气中蒸发,导致食品的质量损失(干耗);吸收了食品的热量和水分的热湿空 气与冷却装置的冷表面接触换热时,会在冷却装置的排管上凝水或结霜. 液体冷却介质有冷水和水冰混合物. 水的对流传热系数大,冷却速度快.用冷水作为冷却介质没有氧化和干耗的问题. 但用冷水作为冷却介质容易对食品造成交叉污染,如禽类冷却时的沙门氏菌的污染问题;用 冷水作为冷却介质还会产生食品中可溶性物质的损失和食品的带水量过多的问题. 固体冷却介质主要是淡水冰. 用冰作为冷却介质,食品的冷却速度比用空气作为冷却介质的快,但比以水作为冷却介质的 慢. 用冰作为冷却介质也没有氧化和干耗问题,但用冰作为冷却介质有劳动强度较大的缺陷.冰 冷却法对鱼类来说是最好的冷却方法. （二）食品冷却过程中的传热问题 •对流传热、传导传热 •流体流动速度、食品中的水分和脂肪含量、食品厚度