二、食品的腐败变质和保藏
1食品腐败变质,营养价值大减价
食品腐败变质是指食品在以微生物为主的各种因素的共同作用下所发生的一系列变化,使食品降低或失去了食用价值。如鱼、肉、蛋的腐臭;粮谷的霉变;蔬菜水果的溃烂;油脂的酸败等都是食品的腐败变质。
(1)食品腐败变质的原因和条件
食品腐败变质是以食品本身的组成和性质为基础,在环境因素的影响下,主要由于微生物因素的作用所引起。因此,它是食品本身,环境因素,微生物因素三者互为条件,互相影响、综合作用的结果。
① 微生物在食品的腐败变质过程中,起重要作用的微生物有霉菌、酵母和细菌。
很多食品,特别是粮食、蔬菜水果的腐败变质与霉菌有关,霉菌可以分解碳水化合物,改变食品成分,使食品发生霉变,有的霉菌还可以产生毒素。酵母菌也可以分解碳水化合物,造成食品变质。
细菌在食品上生长,繁殖要求的条件比霉菌和酵母都高,需要糖作为碳源。丰富的含氮物质作为氮源。污染食品的细菌多为嗜中温菌,20~40℃为最适宜温度,在该温度下,可大量繁殖,造成食品的腐败变质。
食品中的细菌包括有致病菌,相对致病菌和非致病菌,主要引起腐败变质的是一些非致病菌,如假单胞菌属,微球菌属、葡萄球菌属、芽胞杆菌属和肠杆菌科各属等。
食品中细菌数量用菌落总数表示,即每克或每毫升食品中在严格规定的条件下,其中活菌所形成的肉眼可见的菌落数。食品中的细菌总数有两方面的食品卫生意义,一方面作为食品被污染即清洁状态的标志;另一方面作为评定食品腐败变质程度的指标,可用来预测食品的耐保藏性。但作为评定食品腐败变质程度的指标,由于判定腐败变质的界限数值出入较大,这种指标还不能令人满意。
食品的细菌污染还可用大肠菌群来表示。即在100g或100毫升食品中大肠菌群最近似数。大肠菌群包括肠杆菌科的埃希氏菌,柠檬酸杆菌属,肠杆菌属和克雷伯菌属,均直接或间接来自人或温血动物的肠道。所以食品中检出大肠菌群,表示食品曾受到人与温血动物粪便污染。细菌总数和大肠菌群是评价食品受微生物污染的两项最基本的指标。
② 食品本身组成和性质食品营养成分组成,水分多少,酸碱度高低和渗透压大小等,对食品中微生物增殖速度,菌相组成和优势菌种有重要影响,从而决定食品的耐藏与易腐败变质的进程和特征。
富含蛋白质的食品,在腐败菌的作用下,以分解蛋白质为主,产生腐臭味,如肉类、蛋类、乳类等食品的变质属于此种。含碳水化合物较多的食品,如面类、米饭等,在细菌和酵母菌作用下,以发酵产酸为基本特征,表现为酸度升高。含脂肪多的食品一般不适宜于微生物的生长、繁殖。因此,其变质主要是由理化因素所引起的酸败,产生醛、酮的特殊气味。
食品pH高低是制约微生物并影响腐败变质的重要因素之一。细菌最适pH下限在45左右,酸性食品(pH在45以下)常可抑制多种微生物。食品中水分含量也是影响微生物相及其增殖和腐败变质的重要因素。
③ 环境因素在食品腐败变质过程中,气温、湿度、阳光(紫外线)和氧等环境因素均起一定的影响。例如温度,微生物繁殖必须有适宜温度,腐败菌繁殖的适宜温度为20~40℃,细菌根据繁殖温度的要求不同而分为嗜冷菌、中温菌和嗜热菌。嗜冷菌在0℃也能繁殖。因而冰箱贮藏食品也不是绝对安全的。
(2)食品腐败变质的化学过程和鉴定指标
引起腐败变质的原因和条件相当复杂多变,因而食品成分分解的化学过程及其形成产物与食品表现的特征也变化不定。
① 蛋白质的分解。蛋白质在蛋白分解酶的作用下(来自组织本身或微生物)使蛋白质分解为氨基酸、氨基酸进一步脱羧成胺,脱氨成酸,脱氨又氧化成酮酸。由于食品中蛋白质被分解,使食品硬度和弹性均下降,组织失去原有的坚韧性,以至发生结构或外形以及颜色的改变。而具有特殊的蛋白质腐败味。对富含蛋白质食品的腐败变质的鉴定,目前以感官指标为敏感可靠。
蛋白质分解产物很多,如氨、胺、硫化氢、有机酸、吲哚、甲基吲哚、三甲胺、挥发性碱性氮,但大多不能用来区分食品鲜度界限。我国在鉴定肉、鱼的鲜度时只将挥发性碱性总氮(TVBN)列入国家食品卫生标准,TVBN是指食品的水浸液在碱性条件下能与水蒸气一起蒸馏出来的总氮量(胺、氨、仲胺、伯胺等),此值越大,说明蛋白质分解得越严重。
② 脂肪的分解。食品油脂与食品中脂肪在不适宜的条件下,会分解而产生一系列的化学变化,并对油脂的感观性质发生不良影响,这种变化称为油脂酸败。
油脂酸败程度受紫外线、氧、水、温度和组织残渣中未被破坏的解脂酶等多种因素的影响,油脂酸败的化学过程,主要是水解与氧化并产生相应的分解产物。经水解产生甘油,甘油一酯、甘油二酯和脂肪酸。经氧化产生水化过氧化物,进一步形成醛、酮、羟酸、醇、聚合物与缩合物等。
油脂酸败的鉴定,在早期由于产生过氧化物和氧化物,可使脂肪的过氧化物值和氧化物值上升;其后由于形成各种脂肪酸和醛、酮等羰基化合物,因而可测定酸价和醛、酮等。此外油脂的分解必然影响其固有的碘价,比重、折光率,皂化价等发生变化;并且所形成的醛、酮和某些羧酸能使油脂有特殊刺激臭气,这些都是油脂酸败鉴定中的一些指标。
③ 碳水化合物的分解以碳水化合物为主的分解变化过程称为发酵或酵解,在各种酶和其他因素作用下使之水解产生醇、醛、酮、羧酸等。因而变质特点是酸度升高,并有特殊气味。
(3)食品腐败变质的卫生意义
腐败变质的食品首先在感官性状上使人难以接受,并且由于营养成分分解、破坏,其营养价值严重降低。此外,腐败变质食品一般微生物污染严重,菌量大、菌相复杂、会引起人体的不良反应,甚至中毒。至于腐败变质分解产物本身很多是有毒的物质。如各种的胺,硫化氢、硫醇等。
2三种食品保藏方法
食品保藏方法很多,可分为生物保藏法,化学保藏法及物理保藏法。
(1)生物保藏法
某些食品经过发酵变酸后,可抑制微生物的生长繁殖,而达到食品保藏的目的。例如酸牛奶是利用乳酸菌将牛奶中的糖分分解为乳酸而抑制腐败微生物的繁殖,当酸度达到一定程度时,又能制止了乳酸菌的繁殖,而使牛奶得到一定时间的保存。
(2)化学保藏法
① 加入化学物质。食品中加入少量对人体无害而又有杀菌能力的化学物质,作为防腐剂,可以抑制微生物的繁殖。常用的化学防腐剂有苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐,双乙酸钠,丙酸钠、丙酸钙、乳酸链球菌素等。但其使用范围及使用量应符合国家标准规定。
② 熏制保藏。熏制食品也是化学保藏的一种方法,熏制食品时,烟中会有大量的甲醛树脂,可达到防腐的作用。
(3)物理保藏法
① 脱水防腐主要是将食品中水分降至微生物生长繁殖所必需的含量以下,酶的活性也会受到抑制,从而达到防止食品腐败变质的目的。根据食品的种类和脱水要求,可采取日晒、阴干、加热蒸发,减压蒸发或冰冻干燥等不同的方法。一般硬态水果、蔬菜、鱼、蛋等都可以利用此法。但干制贮藏因使食品水分大量脱去、会降低食品原有营养价值和固有风味。
② 糖渍和盐渍这是利用糖液和盐水的渗透压作用而使食品中的水分析出,并造成微生物本身的生理干燥,原生质收缩,而使微生物停止活动或死亡。
③ 高温(巴氏)杀菌这是食品工业常用的食品保藏手段。可杀死微生物和芽胞。常用于罐头类食品的杀菌。巴氏杀菌法是将食品加热到63~85℃,保持一定时间,大部分微生物会被杀灭,多用于奶与奶制品的杀菌。但利用高温保藏食品会使其内部营养物质遭到破坏,并使食品失去新鲜度。
④ 低温保藏低温保藏是当前普通使用的食品保藏方法。低温不但可以降低食品中细菌的繁殖速度,而且可降低酶的活性,减慢食品的化学变化。低温对食品的质量影响也较少,但应注意保存条件的卫生。有些霉菌、球菌,在摄氏零下7度时仍可繁殖,到摄氏零下10度时细菌可死亡大部分,摄氏零下20度以下细菌的解酯酶才能停止活动,所以富含不饱和脂肪的鱼类、冷藏时要求温度更低,否则会发生脂肪的变质。
低温保藏的食品应尽量新鲜,质量良好,不能有开始腐败变质的迹象。同时食品在冷藏前应尽量减少污染,存放在能控制食品中微生物繁殖的条件下,保藏期间应定期检查质量是否良好,各种类型的冷藏设备,必须有可靠的温度控制装置,使保藏的温度达到应有的要求。还要定期洗刷消毒冷藏设备,注意防霉。
⑤ 辐射保藏主要是用钴-60或铯-137的γ-射线以杀灭食品中的微生物,延长食品贮藏时间。它主要作用是使细胞的溶媒的水分子激活和电离以及伴随着它产生的多种化学变化,可使微生物直接致死或使核酸、酶等生物化学活性物质失去活性,间接地使微生物的细胞和机能遭到破坏。
对辐射保藏食品要注意的是营养价值的变化,毒性、感生放射性等问题。大量实验证明,照射后对食品的营养价值有所损失,要注意脂肪在有氧情况下进行辐照容易分解而产生脂肪酸败,水溶性维生素有一定的损失,以维生素B1最为敏感,脂溶性维生素中以维生素E损失最多,无机盐变化不大。大剂量照射,可发生感官性质改变,如出现不快气味。关于感生射线问题,由于使用的辐射线能量低,食品不会感生射线。根据大量的毒理学研究,认为在一定辐射剂量时,辐射食品不存在毒性。我国目前已批准有大米、马铃薯、洋葱、大蒜、花生、香肠、蘑菇、扒鸡、花粉、果脯、生杏仁、番茄、猪肉、荔枝、蜜桔、薯干酒、熟肉制品等17种食品允许辐照保藏。
3食品保藏的注意点:卫生第一,免遭感染
这些化学物理保藏食品的方法,都应注意执行食品卫生标准和法规。
(1)贮存仓库应符合卫生要求仓库应建在地势高、干燥和周围没有污染的地方,避免直射光线。减少食品腐败变质的机会。经常保持通风干燥和整洁,应有防蝇、防尘、防鼠等卫生设备,并保持无蝇、无鼠、无蚊、无蟑螂。
(2)按食品种类合理贮藏含水分多或易腐败的食品应在0~6℃的低温条件下保存,并在保存前应先使食品冷透。干燥的食品,如大米、面粉、干果、食糖、干菜等,应分别标志堆放,留有足够的间隙。以利通风险查。库内生食与熟食,成品与半成品、主食与副食应分别放置以免造成互相接触污染。
(3)不准堆放非食用物品在食品库内不准堆放农药、化肥、药物和其他有毒有害物质,以防误食中毒。