第2章_食品變質(zhì)腐敗的抑制-食品保藏基本原理

1、1第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制食品保藏基本原理食品保藏基本原理 第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制2v問題一問題一食品保藏的基本原理是什么？v問題二問題二如何利用T、Aw、pH值等條件抑制食品的變質(zhì)？v問題三問題三什么是柵欄技術，在食品保藏中有何作用？第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制3概述概述食品保藏的基本原理食品保藏的基本原理v制生制生 停止食品中一切生命活動和生化反應，殺滅微生物，破壞酶的活性。（無生機原理）v抑生抑生 抑制微生物和食品的生命活動及生化反應，延緩食品的腐敗變質(zhì)； （假死原理）v促生促生 促進生物體的生命活動，借助有益菌

2、的發(fā)酵作用防止食品腐敗變質(zhì)。 （不完全生機原理） 第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制4糖或鹽處理糖或鹽處理6煙熏煙熏氣調(diào)貯藏氣調(diào)貯藏化學保藏化學保藏789輻射輻射1012345熱處理熱處理冷凍處理冷凍處理干燥干燥酸處理酸處理 (pH) (pH)發(fā)酵發(fā)酵常用保藏方法：常用保藏方法：5p食品的腐敗及腐敗菌食品的腐敗及腐敗菌l一般說來，食品原料都帶有微生物。一般說來，食品原料都帶有微生物。l細菌是引起食品腐敗變質(zhì)的主要微生物細菌是引起食品腐敗變質(zhì)的主要微生物l細菌中非芽孢細菌耐熱性不強，巴氏殺菌即可殺死細菌中非芽孢細菌耐熱性不強，巴氏殺菌即可殺死l細菌中芽孢菌耐熱性強細菌中芽孢菌耐熱

3、性強l酵母菌和霉菌引起的變質(zhì)多發(fā)生在酸性較高的食品中，酵母菌和霉菌引起的變質(zhì)多發(fā)生在酸性較高的食品中，一些酵母菌和霉菌對滲透壓的耐性也較高一些酵母菌和霉菌對滲透壓的耐性也較高 第一節(jié)第一節(jié) 溫度對食品變質(zhì)腐敗的抑制作用溫度對食品變質(zhì)腐敗的抑制作用第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制61、高溫對微生物的殺滅作用（1）微生物的耐熱性細菌種類細菌種類最低生長溫度最低生長溫度/最適生長溫度最適生長溫度/最高生長溫度最高生長溫度/嗜熱菌嗜熱菌嗜溫菌嗜溫菌低溫菌低溫菌嗜冷菌嗜冷菌30 455 155 5 5105 550 7030 4525 30121570 9045 5530 351525

4、一、溫度與微生物的關系一、溫度與微生物的關系第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制7（2）微生物高溫死亡的原因 加熱使微生物細胞內(nèi)蛋白質(zhì)凝固而死亡; 加熱對微生物有致毒作用; 加熱使微生物體內(nèi)脂類物質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生變化。 第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制8pH水分活度水分活度脂肪脂肪鹽鹽糖糖蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)植物殺菌素植物殺菌素菌株和菌種菌株和菌種初始活菌數(shù)初始活菌數(shù)生理狀態(tài)生理狀態(tài)培養(yǎng)溫度培養(yǎng)溫度溫度溫度時間時間微生物本微生物本身的特性身的特性食品成分食品成分熱處理條件熱處理條件（3）影響微生物耐熱性的因素影響微生物耐熱性的因素第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗

5、的抑制9v菌株和菌種：菌株和菌種：各種微生物的耐熱性各有不同。各種微生物的耐熱性各有不同。 芽孢菌非芽孢菌、霉菌、酵母菌 芽孢菌的芽孢芽孢菌的營養(yǎng)細胞 嗜熱菌芽孢厭氧菌芽孢需氧菌芽孢v初始活菌數(shù)：初始活菌數(shù)： 初始活菌數(shù)越多，全部殺滅所需的時間就越長v生理狀態(tài)與培養(yǎng)溫度生理狀態(tài)與培養(yǎng)溫度 穩(wěn)定生長期的營養(yǎng)細胞對數(shù)生長期的營養(yǎng)細胞 成熟的芽孢未成熟的芽孢 較高溫度下培養(yǎng)的微生物耐熱性較強A A、微生物本身的特性、微生物本身的特性第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制10B、熱處理條件熱處理條件v溫度、時間溫度、時間 微生物的致死時間隨殺菌溫度的提高而成指數(shù)關系縮短。 溫度 蛋白質(zhì)凝固

6、速度 微生物的耐熱性第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制11表表 熱處理溫度對玉米汁中平酸菌死亡時間的影響熱處理溫度對玉米汁中平酸菌死亡時間的影響溫度（溫度（）100105110115120125130135平酸菌芽孢全部平酸菌芽孢全部死亡所需時間死亡所需時間（分）（分）12006001967019731第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制12C、食品成分的因素食品成分的因素v酸度：酸度：pH值偏離中性的程度越大，耐熱性越低值偏離中性的程度越大，耐熱性越低高酸性高酸性 3.7 酸性酸性中酸性中酸性 低酸性低酸性4.55.0pH 3.7高酸性高酸性 酸性酸性5.0中酸

7、性中酸性 低酸性低酸性低酸性低酸性酸性酸性4.6 pHpH值對殺菌效果的影響值對殺菌效果的影響第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制13酸度酸度pH值值食品種類食品種類常見腐敗菌常見腐敗菌殺菌要求殺菌要求低酸性低酸性 5.0蝦、蟹、貝類、禽、蝦、蟹、貝類、禽、牛肉、豬肉、火腿、牛肉、豬肉、火腿、羊肉、蘑菇、青豆羊肉、蘑菇、青豆嗜熱菌、嗜嗜熱菌、嗜溫厭氧菌、溫厭氧菌、嗜溫兼性厭嗜溫兼性厭氧菌氧菌高溫殺菌高溫殺菌105121中酸性中酸性4.65.0蔬菜肉類混合制品、蔬菜肉類混合制品、湯類、面條、無花果湯類、面條、無花果酸性酸性3.74.6荔枝、龍眼、櫻桃、荔枝、龍眼、櫻桃、蘋果、枇杷、

8、草莓、蘋果、枇杷、草莓、番茄醬、各類果汁番茄醬、各類果汁非芽孢耐酸非芽孢耐酸菌、耐酸芽菌、耐酸芽孢菌孢菌沸水或沸水或100以下介質(zhì)中以下介質(zhì)中殺菌殺菌高酸性高酸性 3.7菠蘿、杏、葡萄、檸菠蘿、杏、葡萄、檸檬、果醬、果凍、酸檬、果醬、果凍、酸泡菜、檸檬汁等泡菜、檸檬汁等酵母、霉菌酵母、霉菌食品的酸度對微生物耐熱性的影響食品的酸度對微生物耐熱性的影響第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制14C、食品成分的因素、食品成分的因素v水分活度：水分活度：細菌芽孢在低水分活度時有更高的耐熱性。細菌芽孢在低水分活度時有更高的耐熱性。 殺滅肉毒桿菌在干熱條件下121需120min，濕熱條件下121

9、，410min即可 。食品介質(zhì)食品介質(zhì)致死溫度致死溫度/奶油奶油全乳全乳脫脂乳脫脂乳乳清乳清肉湯肉湯7369656361v脂肪：脂肪：脂肪含量高則細菌的脂肪含量高則細菌的耐熱性會增強。耐熱性會增強。 加熱時間為10min，埃希桿菌在不同介質(zhì)中的熱致死溫度如右表所示。 第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制15C、食品成分的因素食品成分的因素v鹽類：鹽類：低濃度食鹽（低濃度食鹽（ 4%8%）則對微生物的抵抗力有削弱作用，則對微生物的抵抗力有削弱作用，食鹽的濃度高于食鹽的濃度高于1414時，一般細菌將無法生長時，一般細菌將無法生長 。v糖類：糖類：糖的濃度越高，越難以殺死食品中的微生物

10、。糖的濃度越高，越難以殺死食品中的微生物。 注意：注意： 高濃度糖液對微生物高濃度糖液對微生物有抑制作用。有抑制作用。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制16C、食品成分的因素食品成分的因素v蛋白質(zhì)：蛋白質(zhì)：食品中蛋白質(zhì)含量在食品中蛋白質(zhì)含量在5%左右時，對微生物有左右時，對微生物有保護作用。保護作用。 v植物殺菌素：植物殺菌素：有些植物的汁液以及它們分泌的揮發(fā)性有些植物的汁液以及它們分泌的揮發(fā)性物質(zhì)對微生物有抑制或殺滅作用物質(zhì)對微生物有抑制或殺滅作用 。 如番茄、辣椒、大蒜、洋蔥、芥末、花椒等 。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制17（4）微生物的耐熱性的表示方

11、法微生物的耐熱性的表示方法v不同的微生物對熱的耐受能力不一樣，但高溫對微不同的微生物對熱的耐受能力不一樣，但高溫對微生物數(shù)量減少的影響存在一個相似的可預測的變化生物數(shù)量減少的影響存在一個相似的可預測的變化模型，這就是微生物的耐熱特性曲線。并由此派生模型，這就是微生物的耐熱特性曲線。并由此派生出相關的耐熱特性參數(shù)。出相關的耐熱特性參數(shù)。 a.熱力致死速率曲線熱力致死速率曲線 D值、值、TRT值值b.熱力致死時間曲線熱力致死時間曲線 TDT值、值、Z值、值、F值值c.仿仿熱力致死時間曲線熱力致死時間曲線第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制18a.加熱時間與微生物致死率的關系加熱時間與

12、微生物致死率的關系v在某一熱處理溫度下，單位時間內(nèi)，微生物被殺滅在某一熱處理溫度下，單位時間內(nèi)，微生物被殺滅的比例是恒定的。的比例是恒定的。kNddN/式中：式中：N 殘存微生物的濃度殘存微生物的濃度（單位容積的數(shù)量單位容積的數(shù)量） 熱處理時間熱處理時間 k 反應速率常數(shù)反應速率常數(shù)對上式積分，某種微生物初始活菌數(shù)為對上式積分，某種微生物初始活菌數(shù)為a a，殘存數(shù)量為，殘存數(shù)量為b，則：，則：)lg(lg1bam第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制19a.加熱時間與微生物致死率的關系加熱時間與微生物致死率的關系 熱力致死速率曲線熱力致死速率曲線v方程：方程： D（lgalgb）v

13、D值：值： 在一定的環(huán)境和熱力致死溫度條件下，殺滅某種微生物90%的菌數(shù)所需要的時間。)lg(lg1bamDm1令：(min)4D101100102103104105熱力致死速率曲線DND2D3D第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制20討論：討論：v D值反映微生物的耐熱性強弱；值反映微生物的耐熱性強弱；D D值大小和細菌耐熱值大小和細菌耐熱性的強度成正比。性的強度成正比。v D值與熱處理溫度、菌種及環(huán)境的性質(zhì)有關；值與熱處理溫度、菌種及環(huán)境的性質(zhì)有關；v D值原始菌數(shù)無關；值原始菌數(shù)無關；v D值的計算：值的計算：baDlglg 表達： Dt D110 = 5：表示：在：表示：

14、在110條件下，殺滅條件下，殺滅90%的某種微生的某種微生物需要物需要5分鐘。分鐘。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制21v例：例：110110熱處理時，原始菌數(shù)為熱處理時，原始菌數(shù)為1 110104 4，熱處理，熱處理3 3分分鐘后殘存的活菌數(shù)是鐘后殘存的活菌數(shù)是1 110102 2，求該菌，求該菌D D值。值。 即即D D110110 或或D D110110=1.5=1.5(min)5 . 1100 . 1lg100 . 1lg3lglg24batD第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制22部分食品中常見腐敗菌的部分食品中常見腐敗菌的D值值第二章第二章 食品變質(zhì)

15、腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制23 時間屬性，與時間屬性，與初始菌數(shù)無關初始菌數(shù)無關TRTTRT值：熱力指數(shù)遞減時間值：熱力指數(shù)遞減時間vTRT值值(Thermal Reduction Time)： 在任何特定在任何特定熱力致死熱力致死T T下下，使微生物的數(shù)量下下，使微生物的數(shù)量減減少到少到10-n時所需要的時間。時所需要的時間。 TRTnD（lg10n lg100）nDTRT6 = 10 表示：表示： 在某一致死溫度下，原始菌數(shù)減少到百萬分之在某一致死溫度下，原始菌數(shù)減少到百萬分之一，需要一，需要10分鐘。分鐘。 菌數(shù)減少到菌數(shù)減少到10-n表示殘存菌數(shù)出現(xiàn)的概率。表示殘存菌數(shù)出現(xiàn)的概率。第

16、二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制24v方程：方程： t0tZ（lg lg ）105110115120101102100t（）Z熱力致死時間曲線熱力致死時間曲線(min)其中其中： 和和 分別代表分別代表 t 和和t0溫度下的溫度下的TDT值值。 時間屬性，與時間屬性，與初始菌數(shù)有關。初始菌數(shù)有關。TDT值值(Thermal Death Time): 在某一在某一恒定溫度恒定溫度下，下，將食品將食品中一定數(shù)量的某種微生物活菌中一定數(shù)量的某種微生物活菌全全部殺死部殺死所采用的殺菌溫度和時間所采用的殺菌溫度和時間組合。組合。b.加熱溫度與微生物致死率的關系加熱溫度與微生物致死率的關系

17、 熱力致死時間曲線熱力致死時間曲線第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制25b.加熱溫度與微生物致死率的關系加熱溫度與微生物致死率的關系 熱力致死時間曲線熱力致死時間曲線v 性質(zhì)性質(zhì)Z值反映不同微生物對溫度的敏感程度， Z值小對溫度的敏感程度高不同的微生物有不同的Z值，同一種微生物只有在相同的環(huán)境條件下才有相同的Z值； Z值值：熱力致死時間降低一個對數(shù)：熱力致死時間降低一個對數(shù)循環(huán)，致死溫度升高的度數(shù)。循環(huán)，致死溫度升高的度數(shù)。t0tZ（lg lg ）t（）105110115120101102100Z熱力致死時間曲線熱力致死時間曲線(min)v 用用Z值可以估算任意溫度下的致死時間

18、。值可以估算任意溫度下的致死時間。v方程方程t0, t, 第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制26b.加熱溫度與微生物致死率的關系加熱溫度與微生物致死率的關系 熱力致死時間曲線熱力致死時間曲線v TDT曲線與環(huán)境條件有關，與微生物數(shù)量有關，與微生物的曲線與環(huán)境條件有關，與微生物數(shù)量有關，與微生物的種類有關。種類有關。v TDT曲線可用以比較不同的溫度曲線可用以比較不同的溫度- -時間組合的殺菌強度。時間組合的殺菌強度。v例例：在在121條件下，條件下，用用1 min恰好將某食品中的某種菌全部恰好將某食品中的某種菌全部殺滅；現(xiàn)改用殺滅；現(xiàn)改用110、10 min處理，問能否達到原定

19、的殺菌目處理，問能否達到原定的殺菌目標標？ 設 Z=10 ， 由 10（t0t）/Z 得=1010(110-121)/10=0.79min 1min 說明未能全部殺滅細菌。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制27b.加熱溫度與微生物致死率的關系加熱溫度與微生物致死率的關系 熱力致死時間曲線熱力致死時間曲線v 由由 t0tZ（lg lg ）Ztt)(010?v 當當 t0121（取標準溫度時）（取標準溫度時）FZtF)121(10t（）105110115120101102100Z熱力致死時間曲線熱力致死時間曲線(min)第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制28關于關于

20、F值的討論值的討論表達表達： ，當當t0=121， Z=10時，可直接以時，可直接以F0表示。表示。ZtFF值：值：在一定的在一定的標準致死溫度標準致死溫度條件下，殺滅條件下，殺滅一定濃度一定濃度的某的某種微生物所需要的種微生物所需要的加熱時間加熱時間。 當當Z值相同時值相同時，F(xiàn)值越大者耐熱性越強。值越大者耐熱性越強。 F值表示殺菌強度，隨微生物和食品的種類不同而異，值表示殺菌強度，隨微生物和食品的種類不同而異，一般必須通過試驗測定。一般必須通過試驗測定。對于低酸性食品，一般取對于低酸性食品，一般取 t0=121， Z=10對于酸性食品，對于酸性食品， 一般取一般取 t0=100， Z=8第

21、二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制29c. D值、值、Z值和值和F值三者之間的關系值三者之間的關系 仿熱力致死時間曲線仿熱力致死時間曲線v由于由于TDTTDT值與初始活菌數(shù)有值與初始活菌數(shù)有關，應用起來不方便，關，應用起來不方便， v以以D D值取代值取代TDTTDT值，得到以值，得到以下方程：下方程：t1t2Z（lg D2 lgD1）102101105110115120t（）100DZ仿熱力致死時間曲線(min)第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制30 D與與Z的關系的關系： lg（ D2 / D1 ）（）（t1- t2）/Z （1） F與與Z的關系的關系： F

22、10（t-121）/Z （2） F.D.Z之間的關系之間的關系：當n時，TRTn， n D，則： F n D 10（t-121）/Z （3）c. D值、值、Z值和值和F值三者之間的關系值三者之間的關系 仿熱力致死時間曲線仿熱力致死時間曲線第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制31小結：小結： 微生物耐熱特性的表示方法微生物耐熱特性的表示方法v熱力致死速率曲線熱力致死速率曲線 D（lgN0lgN）v熱力致死時間曲線熱力致死時間曲線 t0tZ（lg lg ） F10（121t）/Zv仿熱力致死時間曲線仿熱力致死時間曲線 t1t2Z（lg D2 lgD1） TRTn = n DD值TDT

23、值Z值F值TRT值第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制322 2、低溫對微生物的抑制作用、低溫對微生物的抑制作用 （1）低溫和微生物的關系低溫和微生物的關系 嗜冷菌 嗜溫菌 嗜熱菌都有一定的正常生長繁殖的溫度范圍。都有一定的正常生長繁殖的溫度范圍。當當T T最低最低 T T T T最適最適時時 ，微生物活力下降微生物活力下降 ；當當T T T T最低最低時，新陳代謝減弱，呈休眠狀態(tài)時，新陳代謝減弱，呈休眠狀態(tài)；當當T T T T最低最低時，生命活動停止，出現(xiàn)死亡時，生命活動停止，出現(xiàn)死亡。 v微生物的耐冷性微生物的耐冷性 球菌類球菌類G桿菌；桿菌； 酵母菌、霉菌酵母菌、霉菌細菌細

24、菌第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制33（2）微生物低溫損傷的原因微生物低溫損傷的原因溫度下降溫度下降酶的活性減弱酶的活性減弱；破壞了各種生化反應的協(xié)調(diào)一致性；破壞了各種生化反應的協(xié)調(diào)一致性；冰晶體改變了細胞內(nèi)外的性狀；原生質(zhì)冰晶體改變了細胞內(nèi)外的性狀；原生質(zhì)體濃度增加，粘度增加，影響新陳代謝體濃度增加，粘度增加，影響新陳代謝 冰晶體對微生物細胞的機械損傷。冰晶體對微生物細胞的機械損傷。微生物活力下降或死亡微生物活力下降或死亡第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制34（3）影響微生物低溫損傷的因素影響微生物低溫損傷的因素va.溫度溫度vb.降溫速度降溫速度vc.水分

25、存在的狀態(tài)水分存在的狀態(tài)vd.過冷狀態(tài)過冷狀態(tài)ve.外部條件外部條件vf.貯藏期貯藏期vg.交替凍結和解凍交替凍結和解凍第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制35產(chǎn)毒菌腐敗菌1-生長迅速區(qū)段生長迅速區(qū)段2-某些菌緩慢生長區(qū)段某些菌緩慢生長區(qū)段3-停止生長區(qū)段停止生長區(qū)段4-緩慢死亡，但很少全死區(qū)段緩慢死亡，但很少全死區(qū)段食品緩慢腐敗區(qū)食品緩慢腐敗區(qū)va.溫度溫度 溫度越低，微生物的活動能力也越低。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制36vb.降溫速度降溫速度 凍結前，降溫越迅速，微生物的死亡率越高； 凍結點以下，緩凍將導致剩余微生物的大量死亡，而速凍對微生物的致死效果

26、較差。vc.水分存在的狀態(tài)水分存在的狀態(tài) 結合水分含量高，微生物在低溫下的穩(wěn)定性相應提高；第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制37vd.過冷狀態(tài)過冷狀態(tài) 急速冷卻時，水分有可能迅速轉(zhuǎn)為過冷狀態(tài)而避免結晶。ve.外部條件外部條件 高水分、低pH值、紫外線等可促進微生物低溫損傷，糖、鹽、蛋白質(zhì)等介質(zhì)對微生物有保護作用。 時間/d 活菌數(shù)/% -8時神靈桿菌細胞的死亡情況 1 過冷介質(zhì) 2 冰凍介質(zhì)第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制38vf.貯藏期貯藏期 微生物的數(shù)量隨低溫貯藏期的延長而減少。vg.交替凍結和解凍交替凍結和解凍 可加速微生物的損傷或死亡。第二章第二章 食

27、品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制39二、二、溫度與酶的關系溫度與酶的關系1 1、高溫對高溫對酶的鈍化作用及酶的熱變性酶的鈍化作用及酶的熱變性v 最適溫度最適溫度v 隨著溫度的升高，酶催化反應加速；隨著溫度的升高，酶催化反應加速；同時，溫度的升高，酶受熱變性而同時，溫度的升高，酶受熱變性而失活，導致反應速度減慢。失活，導致反應速度減慢。v 綜合兩個方面的結果綜合兩個方面的結果, ,得到最適溫得到最適溫度區(qū)。度區(qū)。 大多數(shù)酶在3050范圍內(nèi)顯示最大活性。溫度酶活力曲線第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制40v酶的熱穩(wěn)定性酶的熱穩(wěn)定性 可以用酶的熱失活曲線及相應的D值、Z值、F值來描

28、述酶的耐熱性。過氧化物酶的熱失活時間曲線1.過氧化物酶2.細菌芽孢Z酶酶Z菌菌第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制41討論討論v高溫對酶活的損害程度低于細高溫對酶活的損害程度低于細菌芽孢。菌芽孢。v采用高溫短時殺菌時，酶的鈍采用高溫短時殺菌時，酶的鈍化將成為首要的問題?；瘜⒊蔀槭滓膯栴}。v酶鈍化程度有時也被用做食品酶鈍化程度有時也被用做食品殺菌的測定指標。殺菌的測定指標。 （如如：乳堿性磷酸酶、植物過氧化物乳堿性磷酸酶、植物過氧化物酶酶）過氧化物酶的熱失活時間曲線1.過氧化物酶2.細菌芽孢第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制42影響酶熱穩(wěn)定性的因素影響酶熱穩(wěn)定性的

29、因素va. 酶的種類酶的種類 酶的分子愈大和結構愈復雜，它對高溫就愈敏感。vb. 溫度溫度 在一定范圍內(nèi)，溫度，酶反應的速率也隨之。 溫度對酶穩(wěn)定性的影響溫度對酶催化反應速度的影響 lg k T-1K-1第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制43酶的熱失活反應酶的熱失活反應 甜玉米中的過氧化物酶在88下 的失活曲線殘余活力（對數(shù)值）殘余活力（對數(shù)值）加熱時間加熱時間/sCA段段代表酶的熱不穩(wěn)定代表酶的熱不穩(wěn)定部分的失活部分的失活 BD段段代表酶的熱穩(wěn)定部代表酶的熱穩(wěn)定部分的失活分的失活 第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制44影響酶熱穩(wěn)定性的因素影響酶熱穩(wěn)定性的因素v

30、c. 加熱速率加熱速率 加熱速率愈快，熱處理后酶活力再生的愈多。 vd. pH值值 大多數(shù)酶的最適pH值在4.58范圍內(nèi)，超出這一范圍，酶的熱穩(wěn)定性降低。食品食品pH值值Z值值失活條件失活條件茄子茄子5.0311.8117.2，加熱，加熱6s 櫻桃櫻桃3.466.877.2，加熱加熱6s 不同來源的氧化酶的耐熱性第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制45影響酶熱穩(wěn)定性的因素影響酶熱穩(wěn)定性的因素ve. 水分含量水分含量 食品水分含量愈低，其中的酶對熱的耐性愈高 。vf. 食品成分食品成分 蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等都可能會影響酶的耐熱性 。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗

31、的抑制462、低溫對酶活性的抑制作用低溫對酶活性的抑制作用v在一定范圍內(nèi)，酶活性隨溫度的下降而降低在一定范圍內(nèi)，酶活性隨溫度的下降而降低 酶作用的效果因原料而異； 食品中酶活性的溫度系數(shù)大約為23。 u注意：注意：u低溫可抑制酶的活性，但不能使低溫可抑制酶的活性，但不能使其鈍化；其鈍化；u酶的濃度效果可能導致催化反應酶的濃度效果可能導致催化反應速度加快。速度加快。u解凍時解凍時,酶活可能會驟然增強。酶活可能會驟然增強。溫度溫度/反應速度反應速度溫度對酶活性的影響溫度對酶活性的影響第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制47三、溫度與其他變質(zhì)因素的關系三、溫度與其他變質(zhì)因素的關系v 低

32、溫對反應速度的影響低溫對反應速度的影響 溫度降低，反應物質(zhì)分子的碰撞速度減緩，反應速度受到抑制。v 低溫對呼吸作用的影響低溫對呼吸作用的影響 溫度降低，果蔬呼吸作用減弱，可延長保藏期。v 低溫下的水分蒸發(fā)作用低溫下的水分蒸發(fā)作用 溫度越低，果蔬的蒸騰量越小。 溫度系數(shù)越高，低溫保藏的效果就越顯著。溫度系數(shù)越高，低溫保藏的效果就越顯著。 濃度效果與溫度效果呈負相關；濃度效果與溫度效果呈負相關； 對某些食品會產(chǎn)生低溫冷害。對某些食品會產(chǎn)生低溫冷害。1、低溫對變質(zhì)因素的抑制作用低溫對變質(zhì)因素的抑制作用第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制482、高溫對食品品質(zhì)的影響高溫對食品品質(zhì)的影響v

33、風味變化風味變化 脂肪氧化、美拉德反應v營養(yǎng)素變化營養(yǎng)素變化 氨基酸損失、維生素（VC、VB1、VD、泛酸）的損失。v其他變化其他變化 蛋白質(zhì)變性、淀粉糊化、蔬菜和水果軟化。 破壞食品中的嫌忌成分，如禽類蛋白中的抗生物素蛋白、豆科植物中的胰蛋白酶抑制素。 第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制49第二節(jié)第二節(jié) 水分活度對食品變質(zhì)腐敗的抑制作用水分活度對食品變質(zhì)腐敗的抑制作用食品中的水分食品中的水分v 微生物生長繁殖只能利用游離水微生物生長繁殖只能利用游離水v 生化反應需要的是游離水生化反應需要的是游離水v 一般脫水方法能除去的基本上是游離水一般脫水方法能除去的基本上是游離水結合水結

34、合水游離水游離水物理化學結合水物理化學結合水化學結合水化學結合水表面濕潤水表面濕潤水毛細管水毛細管水第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制50v1、水分活度水分活度（Aw） 食品在密閉容器內(nèi)測得的蒸汽壓(p)與同溫下測得的純水蒸汽壓(p0)之比。描述為： Aw在數(shù)值上等于食品所處環(huán)境的平衡相對濕度。一、有關水分活度的基本概念一、有關水分活度的基本概念ERHppAW0Aw值隨值隨T的升高成正比例升高的升高成正比例升高，含水量越低，溫度對含水量越低，溫度對Aw的影響越大。的影響越大。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制512、水分吸濕等溫線水分吸濕等溫線v 在恒定溫度下，

35、食品水分含量與其水在恒定溫度下，食品水分含量與其水分活度之間的關系。分活度之間的關系。 區(qū)：結合水（00.25）； 區(qū)：多層水（ 0.25 0.8 ） A單分子層結合水， B多分子層結合水； 區(qū)：游離態(tài)水（0.80.99） 。v 不同食品在相同不同食品在相同AW值下，可能有不值下，可能有不同的含水量。同的含水量。AB水分含量水分含量（g g水水/g/g干物質(zhì)干物質(zhì)）AW0.20.50.81.00 水分吸附等溫線水分吸附等溫線第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制52部分食品的水分活度值部分食品的水分活度值 Aw食食 品品0.98鮮肉、鮮魚、鮮奶、鮮奶油、新鮮果蔬、果汁鮮肉、鮮魚、鮮

36、奶、鮮奶油、新鮮果蔬、果汁0.980.93蒸煮腸類、蒸煮火腿、部分加工奶酪、濃縮奶、面包蒸煮腸類、蒸煮火腿、部分加工奶酪、濃縮奶、面包0.930.85干香腸、發(fā)酵香腸、牛肉干、生腌火腿、切達干酪、干香腸、發(fā)酵香腸、牛肉干、生腌火腿、切達干酪、甜煉乳甜煉乳0.850.60甜點、干果、果醬、果凍、咸魚、某些干酪甜點、干果、果醬、果凍、咸魚、某些干酪0.60方便面、糖果和巧克力制品、餅干、休閑食品、干制方便面、糖果和巧克力制品、餅干、休閑食品、干制蔬菜蔬菜第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制53二、二、水分活度與微生物的關系水分活度與微生物的關系微生物類群微生物類群最低最低A Aw w

37、范圍范圍微生物種類微生物種類最低最低A Aw w值值大多數(shù)細菌大多數(shù)細菌大多數(shù)酵母菌大多數(shù)酵母菌大多數(shù)霉菌大多數(shù)霉菌0.990.99 0.900.900.940.94 0.880.880.940.94 0.730.73嗜鹽性細菌嗜鹽性細菌嗜干霉菌嗜干霉菌耐高滲酵母耐高滲酵母0.750.750.650.650.600.60第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制54 第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制551 1、微生物生長與水分活度微生物生長與水分活度水分活度與微生物增殖率的關系水分活度與微生物增殖率的關系1. 30 金黃色葡萄球菌金黃色葡萄球菌2. 30紐波特沙門氏菌

38、紐波特沙門氏菌3. 30 梅氏弧菌梅氏弧菌 微生物的生長發(fā)育在微生物的生長發(fā)育在不同水分活度下存在明顯不同水分活度下存在明顯差異。差異。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制562 2、微生物的耐熱性與水分活度微生物的耐熱性與水分活度v實驗結果表明：實驗結果表明： 降低水分活度，可以抑制微生物的生長繁殖，同時也使微生物的耐熱性增加（AW為0.20.4之間最高) 。注意注意：干制過程雖是加熱過程，但是它并干制過程雖是加熱過程，但是它并不能代替殺菌。不能代替殺菌。脫水食品并非無菌。脫水食品并非無菌。水分活度水分活度 細菌芽孢在細菌芽孢在110110的的D D值與水值與水分活度的關系分活

39、度的關系1.肉毒梭菌肉毒梭菌E型型2.嗜熱脂肪芽孢桿菌嗜熱脂肪芽孢桿菌lgD/min 營養(yǎng)成分、pH、O2分壓、CO2濃度、T和抑制物等環(huán)境因素愈不利于生長，微生物生長的最低AW值愈高。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制573 3、細菌芽孢及其毒素與水分活度細菌芽孢及其毒素與水分活度v 致病性微生物，通常產(chǎn)毒素致病性微生物，通常產(chǎn)毒素AwAw高于生長高于生長AwAw；v 產(chǎn)毒菌的產(chǎn)毒量一般隨水分活度的降低而減少。產(chǎn)毒菌的產(chǎn)毒量一般隨水分活度的降低而減少。v 只有水分活性下降到只有水分活性下降到0.750.75，任何致病菌都無法生長及產(chǎn)毒素，食品，任何致病菌都無法生長及產(chǎn)毒素，食

40、品的腐敗變質(zhì)才得以顯著減慢，甚至能在較長時間內(nèi)不發(fā)生變質(zhì)。的腐敗變質(zhì)才得以顯著減慢，甚至能在較長時間內(nèi)不發(fā)生變質(zhì)。 食品中的產(chǎn)毒菌在干制前如果沒有產(chǎn)生毒素，干制食品中的產(chǎn)毒菌在干制前如果沒有產(chǎn)生毒素，干制后也不會產(chǎn)毒；如果在干制前已經(jīng)產(chǎn)毒，干制過程將很后也不會產(chǎn)毒；如果在干制前已經(jīng)產(chǎn)毒，干制過程將很難破壞這些毒素。難破壞這些毒素。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制58三、三、水分活度與酶的關系水分活度與酶的關系v酶反應速率隨水分活性增加而增加酶反應速率隨水分活性增加而增加 面粉水分從8.8%增加到15.1%時，脂肪酶活力提高到5倍。對脂肪酶活力的抑制，水分活性應控制在0.170

41、.20。v一般來說只有干制品水分降低到一般來說只有干制品水分降低到1%以下時，酶的活性以下時，酶的活性才會完全消失。才會完全消失。v控制干制品中酶的活動，有效的辦法是干燥前對物料進控制干制品中酶的活動，有效的辦法是干燥前對物料進行濕熱或化學鈍化處理，使物料中的酶失去活性。行濕熱或化學鈍化處理，使物料中的酶失去活性。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制59v 水分活度對磨碎大麥芽和水分活度對磨碎大麥芽和2卵磷脂混合物中卵磷脂卵磷脂混合物中卵磷脂的酶催化水解速率的影響的酶催化水解速率的影響 注意：注意： 干制食品中的酶并沒有完全失活，僅靠減小AW值來抑制酶對干制品品質(zhì)的影響并不十分有

42、效。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制60酶的熱穩(wěn)定性與水分活度酶的熱穩(wěn)定性與水分活度v 實驗表明：實驗表明： 酶在較高水分活度的環(huán)境中更容易發(fā)生熱失活。脂酶在不同溫度下的熱失活與水分之關系溫度/游離油酸/mg1.水分23%2.水分17%3.水分10%第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制61四、四、 水分活度與其他變質(zhì)因素的關系水分活度與其他變質(zhì)因素的關系v水分活度與氧化作用的關系水分活度與氧化作用的關系 水分活度低于單分子層水分時，脂質(zhì)極易遭受氧化酸敗； 水分活度增加到0.300.50時，脂肪自動氧化速率減?。?水分活度大于0.75時，脂肪氧化速度逐漸加快。第二

43、章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制62v水分活度與非酶褐變水分活度與非酶褐變（Maillard反應反應）的關系的關系 Aw 0.9 時，反應速度減小； 0.6 Aw0.9 時，反應速度存在峰值； Aw= 0 或 Aw = 1 時，非酶褐變停止。 非酶褐變速度與水分活度的關系非酶褐變速度與水分活度的關系第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制63v降低水分活度可以延緩降低水分活度可以延緩 維生素的降解 淀粉的老化 蛋白質(zhì)的變性 色素的分解 芳香物質(zhì)的變化第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制64小結小結v 水分活度與微生物水分活度與微生物 AW 水溶液濃度 滲透

44、壓細胞質(zhì)壁分離；v 水分活度與酶的活性水分活度與酶的活性 AW 底物難以移動到酶的活動中心 酶活性v 水分活度與其他變質(zhì)因素水分活度與其他變質(zhì)因素 AW 游離水 化學反應速度v降低水分活度的方法降低水分活度的方法: : 去除水分(干制) 提高滲透壓（腌制、糖制、濃縮等） 控制水分狀態(tài)（速凍）第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制65第三節(jié)第三節(jié) pH對食品變質(zhì)腐敗的抑制作用對食品變質(zhì)腐敗的抑制作用v一、一、pH與微生物的關系與微生物的關系v 微生物細胞膜帶有一定的電荷，環(huán)境的微生物細胞膜帶有一定的電荷，環(huán)境的H濃度改變可導致細胞濃度改變可導致細胞膜上電荷性質(zhì)的改變，從而影響其新陳代

45、謝的正常進行。膜上電荷性質(zhì)的改變，從而影響其新陳代謝的正常進行。v 當當pH偏離中性范圍，微生物酶系統(tǒng)的催化能力減弱或消失。偏離中性范圍，微生物酶系統(tǒng)的催化能力減弱或消失。 v 強酸強堿均可引起微生物的蛋白質(zhì)和核酸水解。強酸強堿均可引起微生物的蛋白質(zhì)和核酸水解。適宜的適宜的pH值值微生物微生物迅速生長繁殖迅速生長繁殖偏離生長偏離生長的的pH值值生長繁殖生長繁殖受到抑制受到抑制 第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制66pH對食品變質(zhì)腐敗的抑制作用對食品變質(zhì)腐敗的抑制作用v 大多數(shù)細菌大多數(shù)細菌（尤其是病原菌尤其是病原菌）易在中性或微堿性環(huán)境中生長易在中性或微堿性環(huán)境中生長繁殖；繁殖

46、；v 霉菌、酵母菌一般能在酸性環(huán)境中生長繁殖。霉菌、酵母菌一般能在酸性環(huán)境中生長繁殖。微生物生長發(fā)育程度與微生物生長發(fā)育程度與pH的關系的關系第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制67部分食品的典型部分食品的典型pH值值pH范圍范圍食食 品品 pHpH范圍范圍食食 品品pH低酸低酸pH7.0-5.5pH7.0-5.5鮮奶鮮奶紅肉紅肉火腿火腿蔬菜罐頭蔬菜罐頭禽肉禽肉魚類魚類蝦類蝦類黃油黃油馬鈴薯馬鈴薯大米大米面包面包6.3-6.55.4-6.25.9-6.15.4-6.45.6-6.46.6-6.86.8-7.06.1-6.45.6-6.26.0-6.75.3-5.8中酸中酸pH5.

47、5-4.5pH5.5-4.5發(fā)酵蔬菜發(fā)酵蔬菜鄉(xiāng)村奶酪鄉(xiāng)村奶酪香蕉香蕉青豆青豆3.9-5.14.54.5-5.24.6-5.5酸酸pH4.5-3.7 pH4.5-3.7 蛋黃醬蛋黃醬蕃茄蕃茄3.0-4.14.0高酸高酸pH3.7pH3.7泡菜罐頭泡菜罐頭檸檬類水果檸檬類水果蘋果蘋果3.5-3.93.0-3.52.9-3.3第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制68二、二、 pH與酶的關系與酶的關系v在某一狹窄的在某一狹窄的pH范圍內(nèi)，酶表現(xiàn)出最大活性。范圍內(nèi)，酶表現(xiàn)出最大活性。 酶的最適pH值v酶在等電點附近的酶在等電點附近的pH條件下熱穩(wěn)定性最高。條件下熱穩(wěn)定性最高。pH酶活力曲線

48、pH酶活力完全穩(wěn)定區(qū)8911127654310可逆失活區(qū)立即失活區(qū)01246最適pH第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制69第四節(jié)第四節(jié) 電離輻射對食品變質(zhì)腐敗的抑制作用電離輻射對食品變質(zhì)腐敗的抑制作用一、一、 基本概念基本概念v輻射輻射 指能量傳遞的一種方式。v輻射類型輻射類型 低頻輻射線 （ 1018Hz ）第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制70電磁波電磁波 Electromagnetic Wave 輻射是以電磁波的形式向外放散的。輻射是以電磁波的形式向外放散的。 第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制71原子彈原子彈磁磁場場基地電臺基地電臺第二章

49、第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制72二、放射性同位素與輻射二、放射性同位素與輻射u一個原子具有一個帶正電荷的原子核，核外圍有電子云。一個原子具有一個帶正電荷的原子核，核外圍有電子云。 u原子核內(nèi)有質(zhì)子和中子原子核內(nèi)有質(zhì)子和中子, ,也就是其質(zhì)量的組成部分。質(zhì)子帶正也就是其質(zhì)量的組成部分。質(zhì)子帶正電荷電荷, ,中子不帶電荷中子不帶電荷. .核的直徑約為核的直徑約為1010-12-12cm,cm,是整個原子質(zhì)量的是整個原子質(zhì)量的只要所在地。整個原子只要所在地。整個原子( (包括運轉(zhuǎn)的電子包括運轉(zhuǎn)的電子) )的直徑約為的直徑約為1010-8-8cmcm。 第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制

50、食品變質(zhì)腐敗的抑制73v放射性同位素放射性同位素原子中質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的元素叫同位素原子中質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的元素叫同位素原子核不穩(wěn)定的同位素叫放射性同位素原子核不穩(wěn)定的同位素叫放射性同位素v放射性衰變放射性衰變每個放射性同位素放出射線后就轉(zhuǎn)變成另一個原子核，每個放射性同位素放出射線后就轉(zhuǎn)變成另一個原子核，自發(fā)地從不穩(wěn)定的元素變成穩(wěn)定同位素的轉(zhuǎn)變過程自發(fā)地從不穩(wěn)定的元素變成穩(wěn)定同位素的轉(zhuǎn)變過程Qepnn：中子；p：質(zhì)子；e：電子；：反中微子；Q：能量大多數(shù)同位素放射出的射線有：大多數(shù)同位素放射出的射線有：、x射線。射線。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制74核輻射核輻

51、射u - -射線：射線：是從原子核中射出帶正電的高速是從原子核中射出帶正電的高速粒子流粒子流( (帶正電荷原子帶正電荷原子核核) )；相對質(zhì)量較大，電離能力大，穿透能力小。；相對質(zhì)量較大，電離能力大，穿透能力小。 u - -射線：射線：是從原子核中射出的高速是從原子核中射出的高速電子流電子流( (或正電子流或正電子流) )；電子質(zhì)；電子質(zhì)量小，速度大，帶電量為量小，速度大，帶電量為-射線的一半，電離能力小，穿透能力射線的一半，電離能力小，穿透能力比比-射線大。射線大。 u-射線：射線：波長非常短波長非常短(1 (10.001nm)0.001nm)的電磁波束的電磁波束( (或稱或稱光子流光子流)

52、 )，發(fā)，發(fā)源于原子核本身。電離能力比源于原子核本身。電離能力比、-射線小，穿透能力大。射線小，穿透能力大。 u X-X-射線射線：指原子核外電子所放出的能量。電離能力小，穿透能力指原子核外電子所放出的能量。電離能力小，穿透能力很強。很強。 都具有使被輻射物質(zhì)的原子或分子發(fā)生電離作用的能力和不同都具有使被輻射物質(zhì)的原子或分子發(fā)生電離作用的能力和不同穿透程度的能力。穿透程度的能力。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制75v半衰期半衰期 是放射性同位素原子核數(shù)因衰變而減少到原來一半所經(jīng)歷的時間。 用作食品輻射加工的輻射源60Co的半衰期為5.27年，137Cs為30年。第二章第二章

53、食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制76鈷和銫衰變圖鈷和銫衰變圖6060CoCo經(jīng)經(jīng)- -衰變后放出兩個能量不同的衰變后放出兩個能量不同的- -光子最后變?yōu)楣庾幼詈笞優(yōu)?060NiNi； 137137CsCs經(jīng)經(jīng)- -衰變后放出衰變后放出- -光子最后變?yōu)楣庾幼詈笞優(yōu)?37137BaBa第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制77v制備方法：制備方法：將自然界中存在的穩(wěn)定同位素將自然界中存在的穩(wěn)定同位素5959CoCo金屬制成金屬制成棒形、長方形、薄片形、顆粒形、圓筒形或所需要的形棒形、長方形、薄片形、顆粒形、圓筒形或所需要的形狀，置于反應堆活性區(qū)，經(jīng)中子一定時間照射，少量狀，置于反

54、應堆活性區(qū)，經(jīng)中子一定時間照射，少量5959CoCo原子吸收一個中子后即生成原子吸收一個中子后即生成6060CoCo輻射源。輻射源。 v目前在商業(yè)上采用目前在商業(yè)上采用6060CoCo作為作為-射線源。射線源。 第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制78常見放射性同位素的半衰期常見放射性同位素的半衰期第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制79v輻射的計量單位輻射的計量單位 放射線能量單位電子伏特 eV：相當于個電子在真空中通過電位差為伏特的電場被加速所獲得的動能。 放射性強度：衡量放射性強弱程度貝克Bq：即每秒中有一個原子核衰變?yōu)?貝克。 輻照量：描述電磁輻射在空氣中的

55、電離能力SI單位：庫侖 kg 1 、倫琴（R ) 吸收劑量：表示單位質(zhì)量被輻照物質(zhì)吸收的輻射能量SI單位：戈瑞（Gy ) 、拉德（rad )第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制80三、三、 電離輻射與微生物的關系電離輻射與微生物的關系1、電離輻射的殺菌作用電離輻射的殺菌作用v輻射對微生物的直接作用過程輻射對微生物的直接作用過程微生物被微生物被照射照射分子的離分子的離子化子化DNA損傷損傷代謝代謝異常異常細胞組織細胞組織死亡死亡v輻射對微生物的間接作用過程輻射對微生物的間接作用過程 被激活的水分子或電離的游離基與微生物體內(nèi)的活性物質(zhì)相互作用，而使細胞生理機能受到影響。第二章第二章

56、食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制81v微生物的抗輻射能力可以用微生物的抗輻射能力可以用Dm值表示。即：使活菌值表示。即：使活菌數(shù)減少數(shù)減少90所需的輻射劑量。所需的輻射劑量。輻照下肉毒桿菌的致死曲線第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制822、 影響輻射殺菌的因素影響輻射殺菌的因素va.微生物的種類與菌齡微生物的種類與菌齡 不同的微生物對輻射的敏感性差異很大。（與微生物的耐熱性相似，但也有例外。） 緩慢生長期的抗輻射能力最強，對數(shù)生長期的抗輻射能力最弱。vb.最初污染菌數(shù)最初污染菌數(shù) 污染菌數(shù)越多，輻射殺菌效果越差。v一般來說一般來說G G- - G G+ + 霉菌霉菌 酵母酵

57、母 ( (敏感度敏感度) )第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制83vc.介質(zhì)的組成介質(zhì)的組成 富含蛋白質(zhì)的介質(zhì)能增強微生物的抗輻射性； 在含水量高的介質(zhì)中，微生物對輻射更敏感。vd.氧氣氧氣 氧的存在增強了殺菌效果，也增加了氧化作用，應加以綜合考慮。ve.食品的物理狀態(tài)食品的物理狀態(tài) 在凍結狀態(tài)下，微生物抗輻射能力增強。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制84四、電離輻射與酶的關系四、電離輻射與酶的關系v輻射破壞了蛋白質(zhì)的構象，可導致酶喪失活性。輻射破壞了蛋白質(zhì)的構象，可導致酶喪失活性。v酶的耐輻射性酶的耐輻射性 酶活性降低90的輻射 劑量值的變化稱為酶分 解單位

58、用DE表示。 酶存在的環(huán)境對輻照效應有保護作用。 使酶完全失活的劑量可能產(chǎn)生不安全因素。酶的輻射失活曲線第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制85v影響酶的抗輻射性的因素：影響酶的抗輻射性的因素： 酶的種類、濃度與純度、水分活度、溫度、pH、氧氣等。影響因素影響因素變化變化酶的輻射敏感性酶的輻射敏感性水分活度水分活度溫度溫度氧氣氧氣酶的濃度酶的濃度酶的純度酶的純度環(huán)境條件越復雜，酶的輻射敏感性越差。環(huán)境條件越復雜，酶的輻射敏感性越差。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制86五、電離輻射與其他變質(zhì)因素的關系五、電離輻射與其他變質(zhì)因素的關系1 1、電離輻射的化學效應、電離

59、輻射的化學效應v直接作用直接作用（初級輻射初級輻射） 輻射作用主要是由射線與基質(zhì)直接碰撞，使之形成離子、激發(fā)態(tài)分子或分子碎片。v間接作用間接作用（次級輻射次級輻射） 初級輻射的產(chǎn)物相互作用，生成與原始物質(zhì)不同的化合物。 與輻射劑量有關與溫度等條件有關第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制872 2、約束間接作用的途徑、約束間接作用的途徑v在凍結狀態(tài)下輻射在凍結狀態(tài)下輻射 阻止游離基的擴散和移動；v在真空中或惰性氣體環(huán)境中輻射在真空中或惰性氣體環(huán)境中輻射 將氧從系統(tǒng)中除去；v添加游離基的接受體添加游離基的接受體 消耗游離基。注意：注意： 約束間接作用的同約束間接作用的同時，對微生物和

60、酶活也時，對微生物和酶活也起到保護作用。起到保護作用。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制88第五節(jié)第五節(jié) 其他因素對食品變質(zhì)腐敗的抑制作用其他因素對食品變質(zhì)腐敗的抑制作用v一、高壓一、高壓 以1001000Mpa的高壓作用于食品： 微生物的生理活動遭到破壞，甚至發(fā)生不可逆變化而致死。 蛋白質(zhì)變性，酶的內(nèi)部分子結構和活性部位上的構象均發(fā)生變化，導致酶的失活。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制89v大多數(shù)微生物能在大多數(shù)微生物能在2030MPa2030MPa下生長，超過下生長，超過60MPa60MPa時時大多數(shù)微生物的生長繁殖受到抑制。大多數(shù)微生物的生長繁殖受到抑制