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食品腐败变质的控制干燥和脱水保藏一

时间:2021-07-09 来源网站:西安化工机械网

食品腐败变质的控制--干燥和脱水保藏(一)

食品的干燥和脱水保藏

食品的干燥脱水保藏,是一种传统的保藏方法。其原理是降低食品的含水量(水活性),使微生物得不到充足的水而不能生长。

各种微生物要求的最低水活性值是不同的。细菌、霉菌和酵母菌三大类微生物中,一般细菌要求的最低Aw较高,在0.94—0.99;霉菌要求的最低Aw为0.73~0.94,酵母要求的最低Aw为0.88~0.94。但有些干性霉菌,如灰绿曲霉最低Aw仅为 0.64~0.70 (含水量16%),某些食品水活性值在0.70~0.73(含水量约16%)曲霉和青霉即可生长,因此干制食品的防霉Aw值要达到0.64以下(含水量12%~14%以下)才较为安全。

新鲜食品如乳、肉、鱼、蛋、水果、蔬菜等都有较高水分,其水活性值一般在0.98~0.99,适合多种微生物的生长。目前防霉干制食品的水分一般在3~25%,如水果干为15~25%,蔬菜干为4%以下,肉类干制品为5~10%,喷雾干燥乳粉为2.5~3%,喷雾干燥蛋粉在5% 以下。

食品干燥、脱水方法主要有:日晒、阴干、喷雾干燥、减压蒸发和冷冻干燥等。生鲜食品干燥和脱水保藏前,一般需破坏其酶的活性,最常用的方法是热烫(亦称杀青、漂烫)或硫磺熏蒸(主要用于水果)或添加抗坏血酸(0.05%~0.1%)及食盐(0.1%~1.0%)。肉类、鱼类及蛋中因含0.5%-2.0% 肝糖,干燥时常发生褐变,可添加酵母或葡萄糖氧化酶处理或除去肝糖再干燥。

食品的化学保藏法

化学保藏法包括盐藏、糖藏、醋藏、酒藏和防腐剂保藏等。盐藏和糖藏都是根据提高食物的渗透压来抑制微生物的活动,醋和酒在食物中达到一定浓度时也能抑制微生物的生长繁殖,防腐剂能抑制微生物酶系的活性以及破坏微生物细胞的膜结构。

1)盐藏

食品经盐藏不仅能抑制微生物的生长繁殖,并可赋予其新的风味,故兼有加工的效果。食盐的防腐作用主要在于提高渗透压,使细胞原生质浓缩发生质壁分离;降低水分活性,不利于微生物生长;减少水中溶解氧,使好气性微生物的生长受到抑制等。

各种微生物对食盐浓度的适应性差别较大。嗜盐性微生物,如红色细菌、接合酵母属和革兰氏阳性球菌在较高浓度食盐的溶液(15% 以上)中仍能生长。无色杆菌属等一般腐败性微生物约在5%的食盐浓度,肉毒梭状芽孢杆菌等病原菌在7%~10%食盐浓度时,生长也受到抑制。一般霉菌对食盐都有较强的耐受性,如某些青霉菌株在25%的食盐浓度中尚能生长。

由于各种微生物对食盐浓度的适应性不同,因而食盐浓度的高低就决定了所能生长的微生物菌群。例如肉类中食盐浓度在5% 以下时,主要是细菌的繁殖;食盐浓度在5% 以上,存在较多的是霉菌;食盐浓度超过20%,主要生长的微生物是酵母菌。

2)糖藏

糖藏也是利用增加食品渗透压、降低水分活度,从而抑制微生物生长的一种贮藏方法。

一般微生物在糖浓度超过50%时生长便受到抑制。但有些耐透性强的酵母和霉菌,在糖浓度高达70%以上尚可生长。因而仅靠增加糖浓度有一定局限性,但若再添加少量酸(如食醋),微生物的耐渗透力将显著下降。

果酱等因其原料果实中含有有机酸,在加工时又添加蔗糖,并经加热,在渗透压、酸和加热等三个因子的联合作用下,可得到非常好的保藏性。但有时果酱也会出现因微生物作用而变质腐败,其主要原因是糖浓度不足。

3)防腐剂保藏

防腐剂按其来源和性质可分成有机防腐剂和无机防腐剂两类。有机防腐剂包括有苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类、脱氢醋酸及其盐类、对羟基苯甲酸酯类、丙酸盐类、双乙酸钠、邻苯基苯酚、联苯、噻苯咪唑等。此外还包括有天然的细菌素(如Nisin)、溶菌酶、海藻糖、甘露聚糖、壳聚糖、辛辣成分等。无机防腐剂包括有过氧化氢、硝酸盐和亚硝酸盐、二氧化碳、亚硫酸盐和食盐等。

① 天然食品防腐剂 ——乳酸链球菌肽 Nisin ( Ninhibifory Sabstance)

乳酸链球菌肽(Nisin),又称乳酸链球菌素,是从乳酸链球菌(S. lactis)发酵产物中提取的一类多肽化合物,食入胃肠道易被蛋白酶所分解,因而是一种安全的天然食品防腐剂。FAO(世界粮农组织)和WHO(世界卫生组织)已于1969年给予认可,是目前唯一允许作为防腐剂在食品中使用的细菌素。

Nisin是一种仅有34个氨基酸残基的短肽,分子量约为3500Da,正常情况下,以二聚体状态存在,在分子组成中Nisin含有羊硫氨酸(lanthlonine)β-甲基羊硫氨酸(β-methy llanthionine)、脱氢丙氨酸(dehy droalanine)、β-甲基脱氢丙氨酸(β-metly ldehydroa lanine)四种不常见的氨基酸残基。

Nisin的抑菌机制是作用于细菌细胞的细胞膜,可以抑制细菌细胞壁中肽聚糖的生物合成,使细胞膜和磷脂化合物的合成受阻,从而导致细胞内物质的外泄,甚至引起细胞裂解。也有的学者认为Nisin 是一个疏水带正电荷的小肽,能与细胞膜结合形成管道结构,使小分子和离子通过管道流失,造成细胞膜渗漏。

Nisin的作用范围相对较窄,仅对大多数革兰氏阳性菌(G+)具有抑制作用,如金黄色葡萄球菌,链球菌、乳酸杆菌、微球菌、单核细胞增生利斯特菌、丁酸梭菌等,且对芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌孢子的萌发抑制作用比对营养细胞的作用更大。但Nisin对真菌和革兰氏阴性菌(G-)没有作用,因而只适用于G+ 引起的食品腐败的防腐。最近报道,Nisin 与螯合剂EDTA二钠连接可以抑制一些 G-,如抑制沙门氏菌(Salmonella )、志贺氏菌(Shigella)和大肠杆菌(E. cloi)等细菌生长。

Nisin在中性或碱性条件下溶解度较小,因此添加Nisin防腐食品必须是酸性,在加工和贮存中室温、酸性下是稳定的。

目前Nisin已成功地应用于高酸性食品(pH<4.,5)的防腐;对于非酸性罐头食品,添加Nisin可减轻罐头热处理的温度和时间,更好地保持产品的营养和风味;用于鱼、肉类,在不影响肉的色泽和防腐效果情况下,可明显降低硝酸盐的使用量,达到有效防止肉毒梭状芽孢杆菌毒素形成目的。

在酒精饮料中,Nisin对G-酵母和霉菌几乎没有作用,因此在生产啤酒、果酒和烈性乙醇饮料时,加入100 u/ml的Nisin对乳杆菌、片球菌等酸败革兰氏阳性菌细菌均有抑制作用。

2000年10月,国家“九五”攻关项目——乳链球菌肽(Nisin)的工业化生产通过专家鉴定,其产品也终于从实验室走向国内外市场。

另外,也发现其它乳酸菌可产生多种乳酸菌细菌素,具有抑菌特性,但目前仍处于探索阶段。表9-9列出了Nisin在一些国家的应用情况。

② 苯甲酸、苯甲酸钠和对羟基苯甲酸酯

苯甲酸(C6H5COOH)和苯甲酸钠(C6H5COONA)又称安息香酸(benzoic acid)和安息香酸钠(sodium benzoate),系白色结晶,苯甲酸微溶于水,易溶于酒精;苯甲酸钠易溶于水。苯甲酸对人体较安全,是我国允许使用的两种国家标准的有机防腐剂之一。

苯甲酸抑菌机理是,它的分子能抑制微生物细胞呼吸酶系统活性,特别是对乙酰辅酶缩合反应有很强的抑制作用。在高酸性食品中杀菌效力为微碱性食品的100倍,苯甲酸以未被解离的分子态才有防腐效果,苯甲酸对酵母菌影响大于霉菌,而对细菌效力较弱。

表 9-9 Nisin在一些国家应用情况

国 家 允许加入Nisin的食品 国 家 允许加入Nisin的食品

澳大利亚比 利 时玻利维亚哥斯达黎加塞浦路斯丹 麦芬 兰法 国 乳酪、水果罐头、番茄汤罐头乳酪在食品中使用不限制乳酪制品乳酪、食品罐头、冰淇淋精制乳酪精制乳酪精制乳酪 西班牙葡萄牙印 度意大利科威特新加坡瑞 典英 国 乳酪、奶米酒、奶油、快餐精制乳酪硬乳酪、精制乳酪、乳酪、蔬菜罐头、冰淇淋精制乳酪食品罐头乳酪、浓缩牛奶乳酪、食品罐头、冰淇淋

允许用量为酱油、醋、果汁类、果酱类、罐头,最大用量1.0 g/kg;葡萄酒、果子酒、琼脂软糖,最大用量0.8 g/kg;果子汽酒,0.4 g/kg;低盐酱菜、面酱灶、蜜饯类、山楂类、果味露最大用量0.5g/kg(以上均以苯甲酸计,1g钠盐相当于0.847g苯甲酸)。

对羟基苯甲酸酯(p-hydroxy-benzoate ester)是白色结晶状粉末,无臭味,易溶于酒精,对羟基苯甲酸酯抑菌机理与苯甲酸相同,但防腐效果则大为提高。抗菌防腐效力受pH值(pH4—6.5)的影响不大,偏酸性时更强些。对羟基苯甲酸酯类对细菌、霉菌、酵母都有广泛抑菌作用,但对G-杆菌和乳酸菌的作用较弱。在食品工业应用较广,最大使用量为1g/kg。对羟基苯甲酸乙酯用于酱油为0.25g/kg;醋为0.1g/kg;丙酯用于清凉饮料为0.1g/kg;水果、蔬菜表皮为0.012g/kg;果子汁、果酱,0.20g/kg。

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