食品化学 【食品工艺学】第五章-食品的腌制烟熏发酵保藏

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1、食品工艺学食品工艺学江南大学食品学院 姜启兴联系方式联系方式n办公室：E405-407 n电话：85329057，13585028520nE-mail：第五章第五章 食品的腌渍发酵和烟熏处理食品的腌渍发酵和烟熏处理腌制发酵烟熏半干半湿食品历史历史腌制是早期保存蔬菜的一种非常有效的方法。现今 ，蔬菜的腌制已从简单的保存手段转变为独特风味 蔬菜产品的加工技术。酱腌菜这一传统食品是我国 人民历代智慧的结晶，是祖国宝贵文化财富的一部 分。 周礼、诗经已有记载酸菜的加工； 南北朝时期的齐民要术一书中就记载了许多不同酱菜 的制作方法； 唐代我国酱菜技术不仅有了很大的发展，而且传到了日本 ，现今日本著名的奈

2、良酱菜就是源于那时； 明清时期，我国酱腌菜工艺和品种都有了很大的发展，很 多书籍都有详尽记载，其中一些品种和工艺一直流传至今 。现状及国内外进展现状及国内外进展n我国已有统计的酱腌菜加工企业约有600多家，大多 是有着悠久历史的加工厂，规模小。n产品多为散装、瓶装、罐装袋装或简易包装，在当 地有着一定的知名度。n近年来新建立了许多具有一定规模的、现代化的加 工企业和知名品牌； 如联合利华食品公司（中国），威海市大洋酱菜公司， 上海高蓉食品有限公司等，北京六必居、扬州三和四美 、山东的玉堂酱菜、安徽的国有太和等。n酱腌菜产品在国内有着巨大的消费市场，不 论是日常佐餐，还是旅游、野餐等，都是必 不

3、可少的佳品。n根据酱腌菜的包装和档次，在不同的市场。 家庭自制，一般自制自消； 作坊生产，农贸市场，中小商店，由于散装或简 易包装，产量较少，通常供应本地市场。 大型企业的产品和一些知名品牌，包装精美、品 质优良，保质期长，可在全国范围的超市、大型 商场等销售。（一）根据腌渍过程分类（一）根据腌渍过程分类非发酵性腌渍品非发酵性腌渍品- -腌制品腌制品TT 没有乳酸发酵，用盐量较没有乳酸发酵，用盐量较高高发酵性腌渍品发酵性腌渍品- -发酵食品发酵食品TT 有有乳酸乳酸发酵，用盐量较发酵，用盐量较低低咸鱼、咸肉、咸蛋、 蜜饯泡菜、酸黄瓜 、发酵火腿、 奶酪第一节第一节 食品的腌渍保藏食品的腌渍保藏

4、 一、腌渍类型一、腌渍类型（二）根据腌渍的材料（二）根据腌渍的材料 盐渍盐渍A A腌菜、腌肉、腌蛋腌菜、腌肉、腌蛋等等 糖渍糖渍A A蜜饯、果脯、凉果、话化、果丹、果糕蜜饯、果脯、凉果、话化、果丹、果糕 酸渍酸渍 糟渍糟渍 混合腌渍混合腌渍二、腌渍保藏的理论基础n食品腌渍过程中，不论盐或糖或其它酸味剂等原辅 料(固体或液体），总是溶质扩散进入食品组织内， 水分渗透出来。n扩散和渗透理论成为食品腌渍过程中重要的理论基 础。（一）扩散（一）扩散 溶质从高浓度到低浓度溶质从高浓度到低浓度Q 物质扩散量 D 扩散系数(随溶质及溶剂的种类而异) F 扩散通过的面积 dc/dX 浓度梯度(C浓度， X间距

5、) t 扩散时间“-”表示扩散方向与浓度梯度的方向相反 1. 分子扩散的基本方程扩散系数D扩散速率方程图1 扩散现象示意图扩散量爱因斯坦假设扩散物质的粒子为球形时，爱因斯坦假设扩散物质的粒子为球形时，扩散系数扩散系数D D的表达式可以写成的表达式可以写成R 气体常数(8.314JK-1mol-1) N 阿伏加德罗常数(6.0231023) T 绝对温度 介质黏度 r 球形分子的直径2 2 影响扩散速度的因素影响扩散速度的因素dc/dX、T、F；r,。负号( (二二) ) 渗透渗透n渗透就是溶剂从低浓度（溶质）经过 半透膜向高浓度扩散的过程n半渗透膜就是允许溶剂通过而不允许 溶质通过的膜，比如细

6、胞膜。n实际上，半透膜对钠、氯、小分子（ 电解质）也能通过，只是对于细胞而 言，由于原生质内电阻较高，而阻止 了电解质的渗透进入。图2 渗透现象示意图1 1 VanVan t t hoff hoff方程方程溶液的渗透压和理想气体的性质是完全相似的，可用Vant hoff 方程式表示 cRT 如考虑离子的解离icRT 布尔改进 1/(100Mr)CRT 如NaCl当完全解离时，i= 2式中： 渗透压(MPa)1 溶剂的密度(kgm-3或gL-1)R 气体常数(8.314JK-1mol-1)T 绝对温度(K)C 溶液浓度(100g或kg溶剂中溶质的g数或kg数)W 溶质相对分子质量2. 2. 影响

7、渗透压的因素影响渗透压的因素n温度n溶质的摩尔浓度n溶质分子量n溶质解离系数温度每增加1， 渗透压增加 0.30%0.35%（三）食品的扩散渗透现象n食品腌渍过程实际上是扩散和渗透相结合的过程。食品 外部溶液和食品组织细胞内部溶液之间借助溶剂的渗透 过程及溶质的扩散过程，当浓度差逐渐降低直至消失时 ，扩散和渗透过程就达到平衡。n对食品而言可以认为扩散是较“宏观”的，而渗透是“微观 ”的。三、腌制防腐原理三、腌制防腐原理（一）腌制液浓度与微生物的关系 1、腌制中的微生物细菌类 乳酸菌类、马铃薯菌、枯草菌；酵母类 产生酒精、调味，产膜酵母在表面繁殖，影响外观；霉菌类 原料贮藏时常发生，腌制时较少；

8、10%后大多杆 菌不生长6-8%大肠菌、沙门氏 菌、肉毒杆菌不生长2 2、腌制液浓度与微生物生长繁殖关系、腌制液浓度与微生物生长繁殖关系（1）盐渍5%，开始乳酸菌繁殖腐败8-10%，乳酸菌繁殖，短时抑菌腐 败15%，仅有发生腌菜臭的细菌繁殖， 腐败菌极少能繁殖 20%，基本可以完全防止细菌繁殖球菌被抑制葡萄球菌20-25%霉 菌、酵母 受抑制 腌制品易受霉菌、酵母污染！（2）糖渍 50%，抑制大多细菌 65-75%，抑制霉菌和酵母霉菌、酵母耐受糖液浓度 要比细菌高得多；蜂蜜等常因耐高渗酵母而 变质。盐好于糖 单糖好于多糖？（二）腌制防腐作用（二）腌制防腐作用1、渗透压的作用根据微生物细胞所处在

9、溶液浓度的不同，可把环境溶液分成三种类型： 等渗溶液(Isotonic， P外=P内 )；0.9%NaCl,生理盐水 低渗溶液(Hypotonic， P外P内)。水由内向外，质壁分离1%食盐溶液就可以产生0.830 MPa(计算值)的渗透压，因此高浓度食盐溶 液（如10%以上）就会产生很高的渗透压，对微生物细胞产生强烈的脱水 作用，导致微生物细胞的质壁分离。2 2、降低水分活度作用、降低水分活度作用盐液浓度(%)00.8571.753.113.506.056.9210.013.015.621.3 水分活度(AW)1.0000.9950.9900.9820.9800.9650.9600.9400

10、.9200.9000.850渗透压(MPa)00.641.302.292.584.575.298.0911.0414.1122.40溶液的水分活度与渗透压是相关的，渗透压越高，水分活度必然 越低，它们之间存在转换关系式：VA 溶剂的摩尔体积(m3)蔗糖溶液的浓度渗透压 (MPa)molL-1gL-1按P=CRT计算值*实验测定值0.134.20.2440.239 0.5171.01.2181.186 0.8273.61.9491.903 1.0342.02.4372.397 2.2752.45.35913.103 2.5855.06.090*范德霍夫公式仅适用于稀溶液，故高浓度时与实验值有较大

11、的偏差。 四、影响腌制的因素（四、影响腌制的因素（理论研究与实际应用的区别理论研究与实际应用的区别）（一）食盐的纯度（一）食盐的纯度 CaCl2和MgCl2等杂质，二者的溶解 度远远超过NaCl的溶解度，会大大 降低NaCl的溶解度；含量高时，腌制品有苦味。 微生物注意：各影响因素是否越大越好？图5-2 腌制时食盐纯度对其内渗量的影响为了达到完全防腐的目的，要求食品内盐含量至少 在17%，而所用盐浓度至少要达到25%。从消费者能接受的腌制品咸度来看，其盐分以2% 3%为宜。蔬菜腌制时，盐含量一般在5%15%范围内，如是 作为发酵前的处理，有时可低到2%3%。（二）食盐的用量和浓度（二）食盐的用

12、量和浓度 前述的扩散渗透理论表明，扩散渗透 速度随盐浓度而异。雷伊(Reay)用各 种盐浓度腌渍鲱鱼，测定食盐向鱼体 内渗量，结果见图5-3。 实际上，腌制时食盐用量需根据腌制 目的、环境条件如气温、腌制对象、 腌制品种和消费者口味而有所不同。图5-3腌渍鲱鱼，温度对食盐向鱼体内渗量的影响（三）温度（三）温度 由扩散渗透理论可知，温度越高，扩散渗透速度越迅速； 选择适宜的温度必须考虑微生物的作用； 肉类在室温较高下容易腐败，一般在低温10以下进行.图5-4食盐水腌制小沙丁鱼时食盐的渗透速度n n（四）空气（密封）（四）空气（密封） 抑制霉菌生长； 有利乳酸菌发酵产乳酸 减少维生素等氧化损失（五

13、）腌制材料的大小（比表面积）五、腌制品的成熟五、腌制品的成熟(一）成熟与品质腌制过程中除腌制剂渗透扩散外，同时还存在着化学和生化 变化，这个过程又称为成熟。主要是微生物和动植物组织本 身酶的活动引起的只有经历成熟过程后，腌制品才具有它自己特有的色泽、风 味和质地。 腌制品的成熟过程不仅是蛋白质和脂肪分解从而形成特有风味的过 程。 食盐、硝酸盐、亚硝酸盐、异构抗坏血酸盐以及糖分等均匀扩散过 程，并和肉内成分进行着反应的过程。 （二）成熟过程（二）成熟过程色泽和风味色泽和风味的变化的变化1、腌制品的色泽 （1）肌红蛋白肉中主要的色素为肌红蛋白和血红蛋白，宰杀后，肌红蛋白 就是主要的色素。（）肌红蛋

14、白的颜色变化 Fe的氧化还原状态的影响 珠蛋白的物理状态 Fe的第六个电子对由什么物质提供，提供电子的难易情 况将对键的性质（离子或共价键）和络合物色泽有影响 MMb Mb MbO2 棕红色或深褐色 紫红色 深红色（）发色机制（）发色机制腌制时，添加亚硝酸盐，目的让色素与NO反应形成较稳定粉红色色素研究认为，腌制肉色泽形成大致分为三个阶段T NO + Mb NOMMb（亚硝酰高铁肌红蛋白）T NOMMb NOMbT NOMb + 热 + 烟熏 NO-血色原 （Fe 2+ ）（稳定的粉红色）如果有硫氢基还原剂存在，肌红蛋白还能形成硫肌红蛋白呈绿色若有其它还原物质如抗坏血酸存在，这将会有胆肌红蛋白

15、形成呈绿色，胆肌红蛋白还会迅速被氧化，生成珠蛋白、铁和四吡咯图9腌肉时硝酸盐和亚硝酸盐变化的途径（了解） 2.2.腌制品的风味腌制品的风味n腌制品成熟过程中除上述肉色变化外，还存在着能促使腌制品产生风味 的一系列化学、生物化学变化。n肉中的脂类对熟肉食品的总体风味和口感有重要的贡献。这一类化合物 被认为对未经过腌制的肉类风味有重要的贡献，但对腌制肉则没有产生作用。 n风味与香味（氨基酸、挥发性物质）六、食品的腌制方法六、食品的腌制方法常见腌制剂：n食盐：产生高渗透压，赋予风味n硝酸盐、亚硝酸盐类：发色、抑菌（但过量易致癌）n磷酸盐：提高肉的持水性n抗坏血酸：抗氧化，帮助发色n糖、醋：调节风味 n香辛料：风味腌制方法：腌制方法：干腌法、湿腌干腌法、湿腌、注射腌制法、混合腌制法、新型、注射腌制法、混合腌制法、新型 快速腌制法快速腌制法（一）盐腌（一）盐腌1.1.干腌法干腌法n干腌法是利用干盐（结晶盐）或混合盐，先在食品表面擦透 ，使之有汁液外渗现象，然后层堆在腌制架上或层装在腌制 容器内，各层间均匀地撒上盐，依次压实，在外加压力或不 加压的条件下，依靠外渗汁液形成盐液进行腌制的方法。 u在食盐的渗透压和吸湿性的作用下，使食品组织渗出水分并 溶解其