食品变质腐败的抑制――食品保藏的基本原理

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1、第二章食品变质腐败的抑制――食品保藏的基本原理[教学目标]本章使学生了解食品保存的主要方法，了解栅栏技术在食品保藏中的应用，掌握食品保藏的基本原理及控制食品变质腐败的主要措施。第一节温度对食品变质腐败的抑制作用一、温度与微生物的关系(一)高温对微生物的杀灭作用1．微生物的耐热性2．影响微生物耐热性的因素n菌株和菌种。微生物的种类不同，其耐热性的程度也不同，而且即使是同一菌种，其耐热性也因菌株而异n微生物的生理状态。一般处于稳定生长期的微生物营养细胞比处于对数期者耐热性更强，刚进入缓慢生长期的细胞也具有较高的耐热性，而进

2、入对数期后，其耐热性将逐渐下降至最小n培养温度。不管是细菌的芽孢还是营养细胞，一般情况下，培养温度越高，所培养的细胞及芽孢的耐热性就越强n热处理温度和时间。热处理温度越高则杀菌效果越好n初始活菌数。微生物的耐热性与初始活菌数之间有很大关系。初始活菌数越多，则微生物的耐热性越强，因此，要杀死全部微生物所需的时间也越长。初始活菌数多之所以能增强细菌的耐热性，原因可能是细菌的细胞分泌出较多类似蛋白质的保护物质，以及细菌存在耐热性差异。n水分活度。水分活度或加热环境的相对湿度对微生物的耐热性有显著的影响。一般地，水分活度越低，

3、微生物细胞的耐热性越强。其原因可能是由于蛋白质在潮湿状态下加热比在干燥状态下加热变性速度更快，从而使微生物更易于死亡npH值。微生物受热时环境的pH值是影响其耐热性的重要因素。微生物的耐热性在中性或接近中性的环境中最强，而偏酸性或偏碱性的条件都会降低微生物的耐热性n蛋白质。加热时食品介质中如有蛋白质(包括明胶、血清等在内)存在，将对微生物起保护作用。虽然蛋白质对微生物具有保护作用，但此保护作用的机制尚不十分清楚。认为可能是蛋白质分子之间或蛋白质与氨基酸之间相互结合，从而使微生物的蛋白质产生了稳定性所致n脂肪。脂肪的存在

4、可以增强细菌的耐热性n盐类。盐类对细菌的耐热性的影响是可变的，主要取决于盐的种类、浓度等因素。食盐是对细菌耐热性影响较显著的盐类。当食盐浓度低于3％～4％时，能增强细菌的耐热性。食盐浓度超过4％时，随浓度的增加，细菌的耐热性明显下降n糖类。糖的存在对微生物的耐热性有一定的影响，这种影响与糖的种类及浓度有关。以蔗糖为例，当其浓度较低时，对微生物的耐热性的影响很小。但浓度较高时，则会增强微生物的耐热性。其原因主要是高浓度的糖类能降低食品的水分活度n其它因素。当微生物生存的环境中有防腐剂、杀菌剂时，微生物的耐热性将会降低。另

5、外，对牛奶培养基中的大肠埃希氏菌、鼠伤寒沙门氏菌加热，分别进行常压和减压处理，无论哪一种菌，不管加热培养基的组成成分如何，采用多高的温度，真空时的D值都比常压下的小3.微生物耐热性的表示方法nD值。D值的定义可表述为在一定的环境和热力致死温度下，杀死某细菌群原有残存活菌数的90％时所需加热时间nD值是细菌死亡率(直线斜率)的倒数，因此，它是细菌耐热性强弱的表示。D值越大，则细菌死亡速率越慢，细菌的耐热性就愈强。反之就愈弱，D值与细菌的耐热性之间存在正比关系nD值与初始活菌数无关，但因热处理温度、菌种、细菌所处环境等因素

6、而异。因此，D值只有在上述因素不变时才是常数tnD值可从热力致死速率曲线图中直接求得，也可根据D=loga-log b 计算nTRT或热力指数递减时间(Thermalreductiontime)实际上是D值概念的外延。它n是指在任何特定热力致死温度下将细菌或芽孢数减少到原有残存活菌数的1／10时所需的加热时间(min)，以TRT表示。指数n称为递减指数(Reductionnexponent)。并表示在“TRT”的右下角。nF值。通常采用121℃(国外为250~F)为标准温度，与此对应的热力致死时间τ′t121-t1lo

7、gt-logF 称为F值，也叫杀菌致死值。log=或=FZ Z121-tnZ值。Z值就是热力致死时间曲线和仿热力致死时间曲线横过一个对数循环时所需改变的温度nD值、F值和Z值三者之间的关系。在121℃时求得的D值乘以n就可得到F值。F值可用来比较Z值相同的细菌的耐热性，F值越大则表明细菌耐热性越强。F值与t -121Z值之间的关系可由F=t´10z 得到(二)低温对微生物的抑制作用1．微生物的耐冷性2．低温对微生物的抑制作用n如果将温度降低到最适生长温度之下，则微生物的生长繁殖速度就会下降，它们之间的关系可用温度系数Q

8、10来表示，大多数嗜温性微生物的Q10在5～6之间，而大多数嗜冷性微生物的Q10为1.5～4.4n虽然处于生物学零度下的微生物不能生长繁殖，但也不会死亡。De-Jong曾指出，产气乳杆菌即使在-190℃的液化空气和-253℃的液氧中，仍不会死亡。因此，低温只是抑制微生物的生长繁殖，是抗菌作用而非杀菌作用一+n不同的微生物对低温休克