主题：【资料】食品安全之食品化学

冷冻、冷藏
1. 冷冻、冷藏法

  一般说来，温度越低，微生物生长越慢，直至某一温度下所有微生物的活动完全停止。因此，可以采用低温（冷冻、冷藏）来控制食品中微生物的生长，抑制化学反应和酶反应，使食品得到贮藏。

  按照食品的种类，可采用没有冻结的低温法（冷藏）或冻结状态的低温（冷冻）法。

  不同种类微生物的生长最适温度差异很大，如：
最适生长温度（℃）
微生物

  25 - 45   
嗜温微生物

<25 
低温微生物

>45
  嗜热微生物

嗜温微生物是最普遍存在的微生物，引起食品腐败和变质的微生物大部分属于此群。低温微生物是冷藏时引起食品变质的重要微生物群，其中影响大的是霉菌，其次为酵母，细菌影响最少。

  在实践中发现，在低温贮藏过程中微生物的活菌数仅以极缓慢的速度减少，因此不能期望用冷冻和冷藏等低温处理来杀灭食品中存在的微生物。

  冻结的食品温度很低，一般的酶解化学变化及微生物活动几乎不进行。因而保存期可更长。但由于这种方法中都有冰晶的生成，它对食品的物理性状和组织性状以及食用时的口感影响很大，如冻结草莓、蕃茄解冻，已无原来的硬度，变为松软状。因而，在实际的食品保藏中，常常采用O℃左右或略高一点的温度来冷藏，在这样的温度下，虽然不能完全抑制微生物的生长，但仍可在相当长的时间内使食品保持原来的状态，这在经济上也比较合算，所以对某些种类的食品来说，冷藏是出色的保藏方法。

2. 新鲜果蔬的冷藏、冷冻

  植物性蔬菜和水果收获后仍是活动的生物体，它们会进行以自身为能源的呼吸作用、蒸发作用而降低品质。蔬菜中，叶菜类比根菜类呼吸作用旺盛，呼吸作用越旺，消耗越大，鲜度越难保持，低温能抑制此作用。果蔬表面还会进行蒸发扩散作用，使叶菜类枯黄，水果硬度减小而变柔软。低温、高湿度对此有抑制作用，然而提高湿度时，要注意微生物的旺盛繁殖。此外应注意：热带、亚热带产的果蔬在低温下其生理活动会发生特殊变化，如香蕉在0.5--2℃下，1天之中果皮即变褐。

  如果调整湿度、温度并控制一定的密闭大气组成，（如CO2、O2调整在约3％，而正常空气中O2的浓度为21%, CO2 为0.03%），则可长时间地保鲜果蔬。这是因为呼吸作用是吸收O2,放出CO2，提高CO2浓度、降低O2浓度有抑制作用。这种方法叫做控制空气的贮藏。

  新鲜果蔬因解冻而不能恢复原状，一般不宜用冷冻法保藏，但果汁等除外。冻结可阻止果蔬中微生物的繁殖，但不能使酶失活，玉米或碗豆若不经处理就冻结保藏，数周内即产生异味，为此应在冷冻前经热烫或糖浸、盐腌等预处理使酶失活。

3. 鱼类的冷藏、冷冻

  鱼死后和植物体不同，会发生动物体特有的死后变化，即肌肉在酶的作用下开始自身消化，使可溶性物质增多，组织软化，进而粘附的细菌旺盛繁殖，发生腐败。所以，鱼捕获后应尽快冷冻贮藏（-20℃）。

4. 肉类的冷藏、冷冻

  屠宰后的畜肉品为38--41℃，鸡肉>42℃，而且热的散失非常缓慢，在室温下放置，则易自身消化组织，异常软化，易受微生物的污染繁殖。

  为此，屠宰后的畜肉应尽早冷却至0℃左右，这样，充分冷却的肉类在1--2℃，湿度85—90％，风速0.5m/s的冷藏库内冷藏，牛肉可保持约1个月，猪肉约3周，鸡1周。如在-30℃下冻结后于-20 至 -23℃、湿度90—95％下贮藏，牛肉保藏期可达6个月，猪肉为1年。

水的状态
冰的导热系数在0℃时近似为同温度下水的导热系数的4 倍，冰的热扩散系数约为水的5倍，说明在同一环境中，冰比水能更快的改变自身的温度。水和冰的导热系数和热扩散系数上较大的差异，就导致了在相同温度下组织材料冻结的速度比解冻的速度快很多。

一般的食物在冻结后解冻往往有大量的汁液流出，其主要原因是冻结后冰的体积比相同质量的水的体积增大9%，因而破坏了组织结构。

食品添加剂概述
1、食品添加剂

食品添加剂指在食品生产、加工、抱擦背感等过程中，为改善食品质地及其色、香、味，改善食品结构，防止食品氧化、腐败变质和为加工需要而假如食品的一类物质。

2 食品添加剂的分类

①来源：天然食品添加剂和人工合成食品添加剂；

②功能：防腐剂、抗氧化剂、着色剂、发色剂、乳化剂、增稠剂、甜味剂、凝固剂等。

3 食品添加剂的要求

①安全无毒；

②不能影响食品的营养价值；

③能方便加工工艺和增进食品的感官性状和提高食品的质量；

④价格低廉，易于获得，使用方便；

⑤能被分析鉴定出来。

蛋白质在加工贮藏过程中的变化
1 蛋白质的变性

蛋白质变性是指当天然蛋白质受到物理或化学因素的影响时，使蛋白质分子内部的二、三、四级结构发生异常变化，从而导致生物功能丧失或物理化学性质改变的现象。

常见的引起蛋白质变性的因素有：物理因素：热作用、高压、剧烈震荡、辐射等；化学因素有：酸、碱、重金属离子、高浓度盐、有机溶剂等。

变性对蛋白质功能性质的影响：

（1）失去生物活性，如酶、免疫球蛋白等；

（2）理化性质改变：不能结晶、溶解度降低、特性粘度增大、旋光值改变等；

（3）生物化学性质改变：营养功能，血蛋白持氧能力；

（4）构象发生改变。

2 加工对蛋白质营养价值的影响

（1）热变性虽然会导致蛋白质生物活性的丧失，但经热变性后的蛋白质更易于消化吸收；

（2）热烫或蒸煮可以使对食品保藏不利的酶失活，如脂酶、脂肪氧化酶、多酚氧化酶，从而可以防止食品在贮藏过程中发生变色、风味变差、维生素损失等现象；

（3）热变性可使一些具有毒性的蛋白质和抗营养因子失活，如肉毒杆菌毒素在100℃失活，而金黄色葡萄球菌毒素在100℃仍然不失活，蛋白酶抑制剂、凝集素等。

食品的等温吸湿线
1 等温吸湿线：是指在恒定温度下表示食品水分活度与含水量关系的曲线。在等温吸湿线中低水分含量范围内含水量稍增加就会导致水分活度的大幅度增加，把低水分含量区域内的曲线放大，呈一反S 形曲线。根据水分活度与含水量的关系可将次曲线分成三个区域。

A 区：aw=0~0.25，水分含量为0~0.07g/g 干物质，这部分水是食品中与非水物质结合最为紧密的水，吸湿时最先吸入，干燥时最后排除，不能使干物质膨润，更不能起到溶解的作用。

A 区最高水分活度对应的含水量就是食物的单分子层水。

B 区：aw=0.25~0.80，水分含量为0.07~0.32g/g 干物质，该部分水实际上是多层水，他们将起到膨润和部分溶解的作用，会加速化学反应的速度。

C 区：aw=0.80~0.99，水分含量大于0.40g/g 干物质，起到溶解和稀释作用，冻结时可以结冰。

一般说来，大多数食品的等温吸湿线都成S 形，而含有大量糖及可溶性小分子但不富含高聚物的水果、糖果以及咖啡提取物的等温吸湿线呈J 形。

一种食物一般有两条等温吸湿线，一条是吸附等温吸湿线，是食品在吸湿时的等温吸湿线，另一条是解吸等温吸湿线，是食品在干燥时的等温吸湿线，往往这两条曲线是不重合的，把这种现象称为“滞后”现象。这种现象产生的原因是高燥时食品中水分子与非水物质的基

团之间的作用部分地被非水物质的基团之间的相互作用所代替，而吸湿时不能完全恢复这种代替作用。

食品的等温吸湿线与温度有关，由于水分活度随温度的升高而增大，所以同一食品在不同温度下具有不同的等温吸湿线。如图：



2 食品的等温吸湿线方程

现在一般将食品的等温吸湿线方程表示如下：

aw/(m(1-aw))=1/(m1c)+(c-1)aw/(m1c)

利用aw/(1-aw)对aw 作图，可得一直线，此直线的截距为1/(m1c)，斜率为(c-1)/(m1c)。

例如某一食品在某一温度下当水分活度为0.04，含水量为0.0405；当水分活度为0.32，含水量为0.117；求该食品的单分子层水含量。(m1=0.0889g/g)。

食品风味概述
风味：这个概念是在1986 年Hall.R.L 提出的，是指摄入口腔的食物使人的感觉器官，包括味觉、嗅觉、痛觉、触觉和温觉等所产生的感觉印象，即食物客观性使人产生的感觉印象的总和。

根据风味产生的刺激方式不同可将其分为化学感觉、物理感觉和心理感觉。

食品中的有毒成分概述
食品中的有毒成分主要来源于以下几个方面：

（1）食品中天然存在的毒素，如苦杏仁中的氰化物；

（2）食品中生物污染的毒素，如黄曲霉毒素；

（3）食品中化学污染的毒素，如重金属等；

（4）食品加工过程中形成的毒素，如赖丙氨酸等。