食品保藏：防腐与杀菌措施剖析

食品保藏是从生产到消费过程的重要环节，如果保藏不当就会腐败变质，造成重大的经济损失，还会危及消费者的健康和生命安全。另外食品保藏也是调节不同地区、不同季节以及各种环境条件下都能吃到营养可口的食物的重要手段和措施。

食品保藏的原理就是围绕着防止微生物污染、杀灭微生物或抑制微生物生长繁殖以及延缓食品自身组织酶的分解作用，采用物理学、化学和生物学方法，使食品在尽可能长的时间内保持其原有的营养价值、色、香、味及良好的感官性状。

防止微生物的污染，就需要对食品进行必要的包装，使食品与外界环境隔绝，并在贮藏中始终保持其完整和密封性。因此食品的保藏与食品的包装也是紧密联系的。

一、食品的低温抑菌保藏

食品在低温下，酶活力及化学反应得到延缓，食品中残存微生物生长繁殖速度大大降低或完全被抑制，因此食品的低温保藏可以防止或减缓食品的变质，在一定的期限内，可较好地保持食品的品质。

目前在食品制造、贮藏和运输系统中，都普遍采用人工制冷的方式来保持食品的质量。使食品原料或制品从生产到消费的全过程中，始终保持低温，这种保持低温的方式或工具称为冷链。其中包括制冷系统、冷却或冷冻系统、冷库、冷藏车船以及冷冻销售系统等。

另外，冷却和冷冻不仅可以延长食品货架期，也和某些食品的制造过程结合起来，达到改变食品性能和功能的目的。例如，冻结浓缩、冻结干燥、冻结粉碎等，都已普遍得到应用。近年来，冷冻方便食品也日渐普及。

低温保藏一般可分为冷藏和冷冻两种方式。前者无冻结过程，新鲜果蔬类和短期贮藏的食品常用此法。后者要将保藏物降温到冰点以下，使水部分或全部呈冻结状态，动物性食品常用此法。

二、食品加热灭菌保藏

微生物具有一定的耐热性。细菌的营养细胞及酵母菌的耐热性，因菌种不同而有较大的差异。一般病原菌（梭状芽孢杆菌属除外）的耐热性差，通过低温杀菌（例如63℃，经30min）就可以将其杀死。细菌的芽孢一般具有较高的耐热性，食品中肉毒梭状芽孢杆菌是非酸性罐头的主要杀菌目标，该菌孢子的耐热性较强，必须特别注意。一般霉菌及其孢子在有水分的状态下，加热至60℃，保持5～10min即可以被杀死，但在干燥状态下，其孢子的耐热性非常强。

然而许多因素影响微生物的加热杀菌效果。首先食品中的微生物密度（原始带菌量）与抗热力有明显关系。带菌量越多，则抗热力越强。因为菌体细胞能分泌对菌体有保护作用的蛋白类物质，故菌体细胞增多，这种保护性物质的量也就增加。其次，微生物的抗热力随水分的减少而增大，即使是同一种微生物，它们在干热环境中的抗热性最大。此外，基质向酸性或碱性变化，杀菌效果则显著增大。

基质中的脂肪、蛋白质、糖及其他胶体物质，对细菌、酵母、霉菌及其孢子起着显著的保护作用。这可能是细胞质的部分脱水作用，阻止蛋白质凝固的缘故。因此对高脂肪及高蛋白食品的加热杀菌需加以注意。多数香辛料，如芥子、丁香、洋葱、胡椒、蒜、香精等，对微生物孢子的耐热性有显著的降低作用。

食品的腐败常常是由于微生物和酶所致。食品通过加热杀菌和使酶失活，可久贮不坏，但必须不重复染菌，因此要在装罐装瓶密封以后灭菌，或者灭菌后在无菌条件下充填装罐。食品加热杀菌的方法很多。主要有巴氏消毒法、高温灭菌法、超高温瞬时杀菌、微波杀菌、远红外线加热杀菌等。

三、食品的高渗透压保藏

提高食品的渗透压可防止食品腐败变质。常用的有盐腌法和糖渍法。在高渗透压溶液中。微生物细胞内的水分大量外渗，导致质壁分离，出现生理干燥。同时，随着盐浓度增高，微生物可利用的游离水含量减少，高浓度的Na⁺和Cl^-也可对微生物产生毒害作用，高浓度盐溶液对微生物的酶活力有破坏作用，还可使氧难溶于盐水中，形成缺氧环境。因此可抑制微生物生长或使之死亡，防止食品腐败变质。

四、食品的防腐保藏

在食品中添加食品防腐剂可防止食品腐败变质。食品防腐剂是一类具有抑制或杀死微生物的作用，并可用于食品防腐保藏的化学物质。

1.山梨酸及其盐类

山梨酸类防腐剂的抑菌作用随基质pH下降而增强，其抑菌作用的强弱取决于未解离分子的多少。山梨酸类防腐剂在pH6.0左右仍然有效，可以用于其他防腐剂无法使用的pH较低的食品中。山梨酸类防腐剂对酵母和霉菌有很强的抑制作用，对许多细菌也有抑制作用。其抑菌机制概括起来有对酶系统的作用、对细胞膜的作用及对芽孢萌发的抑制作用。山梨酸盐对肉毒梭菌及蜡状芽孢杆菌芽孢萌发有抑制作用。

2.丙酸

丙酸的抑菌作用没有山梨酸类和苯甲酸类强，其主要对霉菌有抑制作用，对引起面包“黏丝病”的枯草芽孢杆菌也有很强的抑制作用，对其他细菌和酵母菌基本没作用。在pH5.8的面团中加0.188%或在pH5.6的面团中加0.156%的丙酸钙可防止发生“黏丝病”。丙酸类防腐剂主要用于面包防止霉变和发生“黏丝病”，并可避免对酵母菌的正常发酵产生影响。

3.硝酸盐和亚硝酸盐

硝酸盐和亚硝酸盐用于腌肉生产中，可作为发色剂，并可抑制某些腐败菌和产毒菌，还有助于形成特有的风味。其中起作用的是亚硝酸。硝酸盐在食品中可转化为亚硝酸盐。由于亚硝酸盐可在人体内转化成致癌的亚硝胺，因而在食品中应严格限制其用量。

亚硝酸盐在低pH、高浓度下对金黄色葡萄球菌有抑制作用。对肠道细菌包括沙门氏菌、乳酸菌基本无效。对肉毒梭状芽孢杆菌及其产毒的抑制作用也要在基质高压灭菌或热处理前加入才有效，否则要多10倍的亚硝酸盐量才有抑制作用。

4.乳酸链球菌素(www.xing528.com)

乳酸链球菌素是由29～34个不同氨基酸组成的多肽，其抗菌谱较窄，对G⁺细菌（主要为产芽孢菌）有效，而对真菌和G^-细菌无效，G⁺细菌中的粪链球菌是抗性最强的菌之一。

乳酸链球菌素具有辅助热处理的作用。一般低酸罐头食品要杀灭肉毒梭菌及其他细菌的芽孢，需进行严格的热处理，若加入乳酸链球菌素则可明显缩短热处理时间，对热处理中未杀死的芽孢，乳酸链球菌素可以抑制其萌发。

5.苯甲酸、苯甲酸钠和对羟基苯甲酸酯

苯甲酸抑菌机理是，它的分子能抑制微生物细胞呼吸酶系统的活性，特别是对乙酰辅酶缩合反应有很强的抑制作用。在高酸性食品中杀菌效力为微碱性食品的100倍。苯甲酸以未被解离的分子态才有防腐效果。苯甲酸对酵母菌的影响大于霉菌，而对细菌效力较弱。

6.溶菌酶

溶菌酶能溶解多种细菌的细胞壁而达到抑菌、杀菌之目的，但对酵母和霉菌几乎无效。溶菌作用的最适pH为6～7，温度为50℃。食品中的羧基和硫酸能影响溶菌酶的活性，因此将其与其他抗菌物如乙醇、植酸、聚磷酸盐等配合使用，效果更好。目前溶菌酶已用于面食类、水产熟食品、冰淇淋、色拉和鱼子酱等食品的防腐保鲜。

五、食品的辐射保藏

对食品的辐射保藏是指利用电离辐射照射食品，延长食品保藏期的方法。

电离辐射对微生物有很强的致死作用，它是通过辐射引起环境中水分子和细胞内水分子吸收辐射能量后电离产生的自由基起作用的，这些游离基能与细胞中的敏感大分子反应并使之失活。此外，电离辐射还有杀虫、抑制马铃薯等发芽和延迟后熟的作用。在电离辐射中由于γ射线穿透力和杀菌作用都强，且较易发生，所以目前主要是利用放射性同位素产生的γ射线进行照射处理。

食品辐射保藏有许多优点：①照射过程中食品的温度几乎不上升，对于食品的色、香、味、营养及质地无明显影响。②射线的穿透力强，在不拆包装和不解冻的条件下，可杀灭深藏于食品（谷物、果实和肉类等）内部的害虫、寄生虫和微生物。③可处理各种不同的食品，从袋装的面粉到装箱的果蔬，从大块的烤肉、火腿到肉、鱼制成的其他食品均可应用。④照射处理食品不会留下残留，可避免污染。⑤可改进某些食品的品质和工艺质量。⑥节约能源。⑦效率高，可连续作业。

本章小结

食品腐败变质的过程是其中蛋白质、碳水化合物、脂肪等被污染微生物分解代谢或自身组织酶进行的某些生化过程造成的，是微生物与环境综合作用的结果；土壤、空气、水、人及动物携带、加工机械设备、包装材料、原料及辅料等因素是引起微生物污染的重要环境条件；引起各种食品变质的微生物不同，是由于食品的性状和组成成分的差异适应于不同微生物生长的缘故。本章还总结观察了各种食品变质的症状、分析了每种食品变质的原因和引起不同食品变质微生物的种类及其特性。食品保藏是采用物理学、化学和生物学方法，防止微生物污染、杀灭或抑制微生物生长繁殖以及延缓食品自身组织酶的分解作用，使食品在尽可能长的时间内保持其原有的营养价值、色、香、味及良好的感官性状所采用的各种措施。

复习思考题

1.简述微生物污染食品的途径及其控制措施。

2.什么叫内源性污染和外源性污染？

3.什么叫食品的腐败变质？微生物引起食品腐败变质的基本原理是什么？简述食品中蛋白质、脂肪、碳水化合物分解变质的主要化学过程。

4.微生物引起食品腐败变质的内在因素和外界条件各有哪些？研究这些有何意义？

5.乳及乳制品中有哪些微生物类群？乳变质过程中有什么菌群交替现象？

6.影响鲜肉微生物区系组成的主要因素是什么？引起鲜肉腐败变质的微生物种类有哪些？

7.说明罐头食品腐败变质的现象和产生的原因。

8.鲜蛋变质的特征有哪些？

9.为什么低温保藏食品是一项有效措施？

10.食品保藏应用了哪些物理化学方法？