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单元8食品化学保藏技术
食品化学保藏就是在食品生产、贮藏和运输过程中使用化学品(化学保藏剂)来提高食品
的耐藏性和尽可能保持食品原有质量的措施。食品化学保藏的优点在于,只要往食品中添加少量
的化学制品,如防腐剂、抗氧化剂、保鲜剂等物质,就能在室温条件下延缓食品的腐败变质。和
其他食品保藏方法如罐藏、冷冻保藏和干藏法相比,化学保藏具有简便而又经济的特点。
但是,化学保藏剂仅能在有限时间内保持食品原来的品质状态,属于暂时性的保藏,是食
品保藏的辅助措施。这是因为它们只能推迟微生物的生长,并不能完全阻止它们的生长或只能短
时间内延缓食品内的化学变化。化学保藏剂用量愈大,延缓腐败变质的时间也愈长,然而,同时
也有可能为食品带来明显的异味及其他卫生安全问题。决不可能利用食品保藏剂将已经腐败变质
的食品改变成优质的食品,因为这时腐败变质的产物已留存在食品之中。因此,化学保藏剂只能
有限地使用,必须严格按照食品卫生标准规定控制其用量,以保证食品的安全性。
按照其保藏机理的不同,化学保藏剂大致可以分为三大类,即防腐剂、抗氧化剂和保鲜剂。
第一节食品防腐剂
广义而言,食品防腐剂是指能够抑制或者杀灭有害微生物,使食品在生产、贮运、销
售、消费过程中避免腐败变质的物质。狭义而言,防腐剂是指能够抑制微生物生长繁殖的物
质,亦称抑菌剂;而能够杀灭微生物的物质则称为杀菌剂。抑菌剂和杀菌剂概念在植物保护
学中有比较严格的区分,而在食品保藏学中一般是从广义上来理解。因此,凡是能抑制微生
物生长活动,不一定能杀死微生物,却能延缓食品腐败变质的化学制品或生物代谢制品都称
为化学防腐剂。
一、影响防腐剂防腐效果的因素
防腐剂的种类很多,它们防腐作用的机理各不相同,迄今为止尚有不少未明之处。防腐
作用的机理主要有以下几种:①通过使蛋白质变性而抑制或杀灭微生物;②干扰微生物细
胞膜的功能;③干扰微生物的遗传机理;④干扰微生物细胞内部酶的活力;⑤诱导活体
食品产生抗侵染性;⑥破坏微生物对活体食品的侵染力。
同一种防腐剂在不同的条件下使用时,其抗菌或杀菌效果是不一样的。这主要是因为
防腐剂的防腐效果要受到许多因素的影响,如pH值、细菌状况、防腐剂的溶解性和分散性、
热处理及其他物理处理状况以及是否与其他物质联用等。
1.pH值
目前常用的防腐剂中有很多是酸性防腐剂。这类防腐剂的防腐效果在很大程度上受其
pH的影响。一般来说,pH值越低,其防腐效果越好。例如山梨酸对黑根霉起完全抑制作用
1
的最小浓度在pH6.0时需0.2%,而在pH3.0时仅为0.007%,后者比前者降低了30倍左右。
这类防腐剂的防腐效果之所以与pH密切相关,是因为酸型防腐剂的防腐作用取决于溶
液中未解离的成分。未解离的分子较容易渗透通过微生物细胞膜渗透进入细胞内,引起蛋白
质变性和抑制细胞内酶的活性,从而起防腐作用。也有高pH值有利抑制霉菌侵染,例如碱
处理抑制青霉菌生长。
2.微生物状况
食品最初污染菌数、微生物的种类、是否有芽孢、是否形成细菌生物膜等情况对防腐剂
的防腐效果有很大的影响。一般来说,食品最初污染的菌数越多,防腐剂的防腐效果就越差。
如果食品的污染程度已相当严重,且微生物的生长已进入对数生长期,此时再单纯使用防腐
剂很难保证食品贮藏的安全性。因此,尽管在食品生产过程中有多种保藏技术可供选择,但
是要让它们充分发挥作用,就必须严格控制从原料到成品销售的整个流通过程中的卫生状
况。
由于每一种防腐剂都具有其特定的抗菌谱,因此,要根据食品中的微生物种类选择合
适的防腐剂。另外,芽孢的抵抗力较营养细胞更强,这将削弱防腐剂的防腐效果。对霉菌来
说,抑制孢子萌发所需的防腐剂的剂量,一般远低于抑制菌丝生长的剂量。
3.溶解性和分散性
防腐剂的溶解性和分散性好坏将影响其使用效果。防腐剂的溶解性和分散性好则易使
其均匀分布于食品中,而溶解性和分散性差的防腐剂则很难均匀分布于食品中,这将导致食
品中某些部位的防腐剂含量过少而起不到防腐作用,某些部位又因防腐剂含量过多而超标。
4.热处理
一般地,加热处理可以增强防腐剂的防腐效果。而在加热杀菌时加入防腐剂,则可使
杀菌时间明显缩短。例如,在56℃时使酵母的营养细胞数减少一个对数循环需要180min,
而加入0
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