食品化学食品腌制机理.docx
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食品化学食品腌制机理
腌渍
一、概念
让食盐或食糖渗入食品组织内，降低它们的水分活度，提高它们的渗透压，借以有选择地控制微生物的活动和发酵，抑制腐败菌的生长，从而防止食品腐败变质，保持它们的食用品质，这样的保藏方法称为腌渍食品。
二、食品腌渍保藏的理论基础
1、溶液及其浓度
（1）溶液的浓度
溶液浓度是单位容积溶液中溶有的物质重量。
g C
C=————╳100和g=————╳100
（100+g） （100-C）
其中：
C——每100克溶液中含有深质重量（克）
g——每100克水中应加的溶质重量（克）
溶液的浓度通常可用最简便的物理方法——比重来测定。
盐水比重通常可用波美比重计测定；糖水浓度可用糖度计、波林糖度计或白利糖度计测定。
（2）固体溶解度
溶解度是在一定温度条件下，一定量的饱和溶液内溶有溶质的量，通常在工业生产中以每升溶媒中能溶解的溶质量（克）表示之。
2、扩散和渗透
（1）扩散
为分子不规则热力运动下固体、液体或气体（蒸汽）浓度均匀化的过程。
dc
dQ=-DF——dτ
dx
式中Q——物质扩散量
dc
————浓度梯度（c——浓度、x——间距）
dx
F——面积
D——扩散系数（随溶质及溶剂的种类而异）
式中负号表示距离x增加时，浓度c减少。
在缺少扩散系数的情况下可用下式推算：
RT
D=—————（平方米/秒）
N6πγη
式中D——扩散系数，在单位浓度梯度的影响下单位时间内通过单位面积的溶质量。
R——气体常数（8.314焦/度·摩）
N——阿伏加德罗常数（6.02╳
T——绝对温度（K）
η——介质粘度（帕·秒）
γ——溶质微粒（球形）直径（应比溶剂分子大，并且只适用于球形分子）（米）
（2）渗透
渗透现象实质上与扩散作用相似。
严格地说，渗透就是溶剂从低浓度溶液经过半渗透膜向高浓度溶液扩散的过程。
范特-霍夫公式：
PV=Nrt=G/M·R·T
式中P——渗透压（千牛/平方米或大气压）
V——溶液的容积（立方米或升）
T——温度（K）
M——溶质的分子量
G——分子量为M克的溶质重量（克）
R——气体常数（千牛·米/摩·度或大气压/摩·度）
Pο=g/M·1/V·R·T=CM·R·T
式中Pο——渗透压力（千牛/平方米或大气压）
CM——溶质摩尔浓度
T——绝对温度（K）
M——溶质的分子量
R——气体常数
若将许多物质特别是NaCl分子会离解成离子的因素考虑在内，还可以进一步改变成：
Pο=i·R·T·C
i——包括物质离解因素在内的等渗系数，物质全部解离时i=2
布尔公式：
ρ1·R·T·C
Pο=——————————
100M2
Pο——渗透压（大气压或千牛/平方米）
ρ1——溶媒的密度（千克/立方米或克/升）
R——气体常数
T——绝对温度（K）
C——溶液浓度，100克或千克溶媒中溶质的克数或千克数
M2——溶质分子量（克或千克）
微生物细胞的扩散和渗透现象
三、食盐在食品保藏中的作用
1、食盐对微生物细胞的影响
∙脱水作用
∙离子水化的影响
∙毒性作用
∙对酶活力的影响
∙盐液中缺氧的影响
2、盐液浓度和微生物的关系
各种微生物对不同盐液浓度的反应并不相同，现将能抑制各种不同微生物生长活动的盐液浓度列于下：
醭酵母10%
黑曲菌17%
乳酸菌12-13
变形菌10%
腐败球菌15%
青霉菌20%
3、食盐的质量和腌制食品的关系
几种盐类在不同温度下的溶解度（克/100克水）
温度（℃）
NaCl
CaCl2
MgCl2
MgSO4
0
35.5
49.6
52.8
26.9
5
35.6
54.0
——
29.3
10
35.7
60.0
53.5
31.5
20
35.9
74.0
54.5
36.2
CaCl2和MgCl2具有苦味，食盐中含有钾化合物时就会产生刺激咽喉的味道，含量多时还会引起恶心、头痛等现象。
四、食糖在食品保藏中的作用
食糖本身对微生物并无毒害作用，它主要是降低介质的水分活度，减少微生物生长活动所能利用的自由水分，并借渗透压导致细胞质分离，得以抑制微生物的生长活动。
烟熏
一、烟熏的目的
鱼和肉的烟熏目的主要有
1、形成特种烟熏风味
2、防止腐败变质
3、加工新颖产品
4、发色
5、预防氧化
二、熏烟成分
1、酚
从熏烟中分离并鉴定的酚类有20多种，都是酚的各种取代物，如愈疮木酚、邻位、间位、对位甲基酚或甲氧基取代物等。
酚的三重作用：
∙∙ 抗氧化作用
∙∙ 成特有烟熏味
∙∙ 抑菌防腐作用
2、醇
木材熏烟中醇的种类很多，有甲醇、乙醇及多碳醇。
主要作用是：
成为挥发性物质的载体。
3、有机酸
在整个熏烟组成中存在有含1-10个碳的简单有机酸，熏烟蒸汽相内的有机酸含1-4碳，5-10碳的有机酸附在熏烟内的微粒上。
有机酸有微弱的防腐能力。
用人工熏烟剂进行实验表明酸有促使烟熏肉表面蛋白质凝固的作用。
在生产去肠衣的肠衣制品时，凝固颇为重要。
酸将有助于性改善该制品的肠衣。
4、羰基
这类化合物有20多种，包括戊酮、戊醛、丁醛、丁酮等等，一些短链的醛酮化合物在气相内，有非常典型的烟熏风味和芳香味。
羰基化合物与肉中的蛋白质、氨基酸发生美拉德反应，产生烟熏色泽。
5、烃类
主要指有树脂产生的多苯环烃类，其中至少有两类二苯并蒽和苯并芘，已被证实是致癌物质。
这两种物质一般附着在熏烟的固相上，可以被清除掉。
三、烟熏工艺
1、冷熏
制品周围熏烟和空气混合物气体的温度不超过22℃的烟熏过程称为冷熏。
冷熏时间长，需要4-7天，熏烟成分在制品中渗透较均匀且较深，冷熏时制品干燥虽然比较均匀，但程度较大，失重量大，有干缩现象，同时由于干缩提高了制品内盐含量和熏烟成分的聚集量，制品内脂肪熔化不显著或基本没有，冷熏制品耐藏性比其它烟熏法稳定，特别适用于烟熏生香肠。
2、热熏
制品周围熏烟和空气混合气体的温度超过22℃的烟熏过程称为热熏。
常用的烟熏温度在35-50℃，因温度较高，一般烟熏时间短，约12-48小时。
在肉类制品或肠制品中，有时烟熏和加热蒸煮同时进行，因此生产烟熏熟制品时，常用60-110℃温度。
热熏时因蛋白质凝固，以致制品表面上很快形成干膜，妨碍了制品内部的水分渗出，延缓了干燥过程，也阻碍了熏烟成分向制品内部渗透，因此，其内渗深度比冷熏浅，色泽较浅。
烟熏温度对于烟熏抑菌作用有较大影响，温度为30℃浓度较淡的熏烟对细菌影响不大；温度为13℃而浓度较高的熏烟能显著降低微生物数量，温度为60℃时不论淡的或浓的熏烟都能将微生物数量下降到原数的0.01%
四、烟熏的方法
1、燃料
烟熏可采用各种燃料如庄稼（稻草、玉米棒子）木材等，各种材料所产生的成分有差别，一般来说，硬木、竹类风味较佳，软木、松叶类风味较次，烟熏一般采用硬木。
2、熏烟产生的条件
较低的燃烧温度和适量的空气的供应时缓慢燃烧的条件，在正常烟熏条件下，常见的温度范围为100-400℃，会产生200多种成分。
烟熏时引入氧气，则在氧气氧化作用下，熏烟成分会进一步复杂化，如果将空气严格加以控制，熏烟呈黑色，并含有大量羧酸，这样的熏烟不适合用于食品。
烟熏时，燃烧和氧化同时进行。
供氧量增加时，酸和酚的量增加，供氧量超过完全氧化时需氧的8倍左右，形成量达到最高值。
如果温度较低，酸的形成量较大，燃烧温度增加到400℃以上，酸和酚的比值就下降。
因此，400℃是分界线，高于或低于时产生的熏烟成分有显著差别。
因此燃烧温度在340-400℃以及氧化温度在200-250℃间产生的熏烟质量最高。
虽然400℃燃烧温度最适宜于形成最高量的酚，然而它也同时有利于苯并芘及其它环烃的形成。
如将致癌物质形成量降低到最低程度，燃烧温度以控制在343℃为宜。
相对湿度也影响烟熏。
烟熏浓度一般可用40瓦电灯来确定，若离7米时可见则熏烟不浓，若离0.6米不可见则说明熏烟很浓。
3、烟熏装置
简单烟熏炉
强制通风式烟熏房
连续式烟熏房
五、液态烟熏制剂
用液态烟熏制剂代替烟熏的方法称为湿熏法。
液态烟熏制剂一般是从硬木干馏制成并经过特殊净化。
软质木虽也能用，必须注意将焦油物质去净，一般用过滤法即可除去焦油小滴和多环酸。
最后产物主要是由气相组成，并且含有酚、有机酸、醇和羰基化合物。
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