第四章 食品防腐剂

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下表给出了不同微生物类群生长的最低Aw值范围， 值范围， 下表给出了不同微生物类群生长的最低 值范围 从表中可以看出，食品的Aw值在 值在0.60以下，则认为 以下， 从表中可以看出，食品的 值在 以下 微生物不能生长。一般认为食品Aw值在 值在0.64以下， 以下， 微生物不能生长。一般认为食品 值在 以下 是食品安全贮藏的防霉含水量。 是食品安全贮藏的防霉含水量。
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2、食品中蛋白质的分解 各种不同的氨基酸分解产生的腐败胺类和其它物 质各不相同，甘氨酸产生甲胺，鸟氨酸产生腐胺， 质各不相同，甘氨酸产生甲胺，鸟氨酸产生腐胺， 精氨酸产生色胺进而分解成吲哚， 精氨酸产生色胺进而分解成吲哚，含硫氨基酸分 解产生硫化氢和氨，乙硫醇等。胺类物质、NH3 解产生硫化氢和氨，乙硫醇等。胺类物质、 和H2S等具有特异的臭味。 等具有特异的臭味。
3、pH条件 pH条件
各种食品都具有一定的氢离子浓度。 各种食品都具有一定的氢离子浓度。
根据食品pH值范围的特点，可将食品划分为两大类： 根据食品pH值范围的特点，可将食品划分为两大类： pH值范围的特点 酸性食品和非酸性食品。一般规定pH值在4.5以上 酸性食品和非酸性食品。一般规定pH值在4.5以上 pH值在4.5 者，属于非酸性食品；pH值在4.5以下者为酸性食 属于非酸性食品；pH值在4.5以下者为酸性食 值在4.5 品。例如动物食品的pH值一般在5～7之间，蔬菜pH 例如动物食品的pH值一般在5 pH值一般在 之间，蔬菜pH 值在5 值在5～6之间，它们一般为非酸性食品；水果的pH 之间，它们一般为非酸性食品；水果的pH 值在2 值在2～5之间，一般为酸性食品。 之间，一般为酸性食品。
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另外，食品的pH值也会因微生物的生长繁殖而发生 另外，食品的 值也会因微生物的生长繁殖而发生 改变，当微生物生长在含糖与蛋白质的食品基质中， 改变，当微生物生长在含糖与蛋白质的食品基质中， 微生物首先分解糖产酸使食品的pH值下降； 微生物首先分解糖产酸使食品的 值下降；当糖不 值下降 足时，蛋白质被分解， 值又回升 值又回升。 足时，蛋白质被分解，pH值又回升。由于微生物的 活动，使食品基质pH值发生很大变化，当酸或碱积 值发生很大变化， 活动，使食品基质 值发生很大变化 累到一定量时，反过来又会抑制微生物的继续活动。 累到一定量时，反过来又会抑制微生物的继续活动。
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食品
变化
成分 感官性质
食品受到外界有害因素的污染以后，食品原有色、 食品受到外界有害因素的污染以后，食品原有色、 香、味和营养成分发生了从量变到质变的变化， 味和营养成分发生了从量变到质变的变化， 结果使食品的质量降低或完全不能食用， 结果使食品的质量降低或完全不能食用，这个过 程称为食品腐败变质 食品腐败变质。 程称为食品腐败变质。 由于习惯的原因常常把食品腐败变质称为食品 变质，实际上食品腐败是食品变质的一个方面。 变质，实际上食品腐败是食品变质的一个方面。 造成食品变质的原因较多，有物理的、化学的， 造成食品变质的原因较多，有物理的、化学的， 也有生物的。 也有生物的。
第四章 食品防腐剂
一、教学要求 熟悉食品防腐剂和杀菌剂的定义、 熟悉食品防腐剂和杀菌剂的定义、分类及引 起变质的主要原因； 起变质的主要原因； 了解常用食品防腐剂和杀菌剂的作用机理； 了解常用食品防腐剂和杀菌剂的作用机理； 掌握食品防腐剂和杀菌剂的应用范围、 掌握食品防腐剂和杀菌剂的应用范围、使用 标准和注意事项。 标准和注意事项。
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大多数细菌最适生长的pH值是7.0左右， 大多数细菌最适生长的pH值是7.0左右，酵母菌 pH值是7.0左右 和霉菌生长的pH值范围较宽， 和霉菌生长的pH值范围较宽，因而非酸性食品适合 pH值范围较宽 于大多数细菌及酵母菌、霉菌的生长； 于大多数细菌及酵母菌、霉菌的生长；细菌生长下 限一般在4.5左右，pH值3.3～4.0以下时只有个别 限一般在4.5左右，pH值3.3～4.0以下时只有个别 4.5左右 耐酸细菌，如乳杆菌属尚能生长，故酸性食品的腐 耐酸细菌，如乳杆菌属尚能生长， 败变质主要是酵母和霉菌的生长。 败变质主要是酵母和霉菌的生长。
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高温对微生物生长的影响。高温， ② 高温对微生物生长的影响。高温，特别在 45℃以上的高温，对微生物生长来讲， 45℃以上的高温，对微生物生长来讲，是十分不利 以上的高温 的。在高温条件下，微生物体内的酶、蛋白质、脂 在高温条件下，微生物体内的酶、蛋白质、 质体很容易发生变性失活，细胞膜也易受到破坏， 质体很容易发生变性失活，细胞膜也易受到破坏， 这样会加速细胞的死亡。温度愈高，死亡率也愈高。 这样会加速细胞的死亡。温度愈高，死亡率也愈高。 然而，在高温条件下， 然而，在高温条件下，仍然有少数微生物能够 生长。通常把凡能在45℃以上温度条件下进行代谢 生长。通常把凡能在45℃以上温度条件下进行代谢 45℃ 活动的微生物，称为高温微生物或嗜热微生物。 活动的微生物，称为高温微生物或嗜热微生物。
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低温对微生物生长的影响。 ① 低温对微生物生长的影响。低温对微生物生长极为 不利，但由于微生物具有一定的适应性， 5℃左右或更低 不利，但由于微生物具有一定的适应性，在5℃左右或更低 的温度（甚至-20℃以下）下仍有少数微生物能生长繁殖， 的温度（甚至-20℃以下）下仍有少数微生物能生长繁殖， 以下 使食品发生腐败变质，我们称这类微生物为低温微生物。 使食品发生腐败变质，我们称这类微生物为低温微生物。 低温微生物 低温微生物是引起冷藏、冷冻食品变质的主要微生物。 低温微生物是引起冷藏、冷冻食品变质的主要微生物。食 品在低温下生长的微生物主要有：假单孢杆菌属、黄色杆 品在低温下生长的微生物主要有：假单孢杆菌属、 菌属、无色杆菌属等革兰氏阴性无芽孢杆菌；小球菌属、 菌属、无色杆菌属等革兰氏阴性无芽孢杆菌；小球菌属、 乳杆菌属、小杆菌属、 乳杆菌属、小杆菌属、芽孢杆菌属和梭状芽孢杆菌属等革 兰氏阳性细菌；假丝酵母属、隐球酵母属、圆酵母属、 兰氏阳性细菌；假丝酵母属、隐球酵母属、圆酵母属、丝 孢酵母属等酵母菌；青霉属、芽枝霉属、 孢酵母属等酵母菌；青霉属、芽枝霉属、葡萄孢属和毛霉 属等霉菌。食品中不同微生物生长的最低温度见下表。 属等霉菌。食品中不同微生物生长的最低温度见下表。 20
表：食品中主要微生物类群生长的最低Aw值范围 微生物类群 大多数细菌 大多数酵母菌 大多数霉菌 最低Aw值范围 最低Aw值范围 Aw 0.99～ 0.99～0.90 0.94～ 0.94～0.88 0.94～ 0.94～0.73 微生物类群 嗜盐性细菌 耐高渗酵母 干性霉菌 最低Aw值 最低Aw值 Aw 0.75 0.60 0.65 14
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食品中水分以游离水和结合水两种形式存在。 食品中水分以游离水和结合水两种形式存在。微 生物在食品上生长繁殖，能利用的水是游离水， 生物在食品上生长繁殖，能利用的水是游离水，因 而微生物在食品中的生长繁殖所需水不是取决于总 含水量（ ），而是取决于水分活度 Aw， 而是取决于水分活度（ 含水量（%），而是取决于水分活度（Aw，也称水活 性）。因为一部分水是与蛋白质、碳水化合物及一 ）。因为一部分水是与蛋白质、 因为一部分水是与蛋白质 些可溶性物质，如氨基酸、 盐等结合， 些可溶性物质，如氨基酸、糖、盐等结合，这种结 合水对微生物是无用的。 合水对微生物是无用的。因而通常使用水分活度来 表示食品中可被微生物利用的水。纯水的Aw=1 Aw=1； 表示食品中可被微生物利用的水。纯水的Aw=1；无 水食品的Aw=0，由此可见，食品的Aw值在 之间。 水食品的Aw=0，由此可见，食品的Aw值在0～1之间。 Aw=0 Aw值在0
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2、水分
水分是微生物生命活动的必要条件， 水分是微生物生命活动的必要条件，
微生物细胞组成不可缺少水， 微生物细胞组成不可缺少水，细胞内所进行的各种 生物化学反应，均以水分为溶媒。在缺水的环境中， 生物化学反应，均以水分为溶媒。在缺水的环境中， 微生物的新陈代谢发生障碍，甚至死亡。 微生物的新陈代谢发生障碍，甚至死亡。但各类微 生物生长繁殖所要求的水分含量不同，因此，食品 生物生长繁殖所要求的水分含量不同，因此， 中的水分含量决定了生长微生物的种类。一般来说， 中的水分含量决定了生长微生物的种类。一般来说， 含水分较多的食品，细菌容易繁殖； 含水分较多的食品，细菌容易繁殖；含水分少的食 品，霉菌和酵母菌则容易繁殖。 霉菌和酵母菌则容易繁殖。
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4、温度
根据微生物对温度的适应性， 根据微生物对温度的适应性，可将微
生物分为三个生理类群，即嗜冷、嗜温、 生物分为三个生理类群，即嗜冷、嗜温、嗜热三大 类微生物。 类微生物。每一类群微生物都有最适宜生长的温度 范围，但这三群微生物又都可以在20℃～30℃之间 范围，但这三群微生物又都可以在20℃～30℃之间 20℃ 生长繁殖，当食品处于这种温度的环境中， 生长繁殖，当食品处于这种温度的环境中，各种微 生物都可生长繁殖而引起食品的变质。 生物都可生长繁殖而引起食品的变质。
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3、食品中脂肪的分解 在解脂酶作用下脂肪分解成甘油和脂肪酸。脂 在解脂酶作用下脂肪分解成甘油和脂肪酸。 肪酸可进而断链形成具有不愉快味道的酮类或 酮酸，不饱和脂肪酸的不饱和键处还可形成过 酮酸， 氧化物，脂肪酸也可再分解成具有特殊气味的 氧化物， 醛类和醛酸即所谓的“油哈”气味。 醛类和醛酸即所谓的“油哈”气味。
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引起食品腐败变质的主要因素
微生物
氧化 光照Βιβλιοθήκη 啮齿动物食品腐败变质
昆虫/ 昆虫/寄生虫
温度 酶类
水分 6
1、食品中碳水化合物的分解 其主要变化指标是酸度升高，根据食品种类不 其主要变化指标是酸度升高， 同也表现为糖、 同也表现为糖、醇、醛、酮含量升高或产气 有时带有这些产物特有的气味。 (CO2)，有时带有这些产物特有的气味。
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各类微生物都有其最适宜的pH范围， 各类微生物都有其最适宜的 范围，食品中氢离子 范围 浓度可影响菌体细胞膜上电荷的性质。 浓度可影响菌体细胞膜上电荷的性质。当微生物细 胞膜上的电荷性质受到食品氢离子浓度的影响而改 变后，微生物对某些物质的吸收机制会发生改变， 变后，微生物对某些物质的吸收机制会发生改变， 从而影响细胞正常物质代谢活动和酶的作用，因此 从而影响细胞正常物质代谢活动和酶的作用， 食品pH值高低是制约微生物生长， 食品 值高低是制约微生物生长，影响食品腐败变 值高低是制约微生物生长 质的重要因素之一。 质的重要因素之一。