1保证食品平安的食品加工保证食品平安的食品加工 食品质量与平安专业食品质量与平安专业 21、Introduction (3)(3)That is why there is a need for 这就是 为什么对以下两点有需要的原因Food preservation food industry 食品的保藏 食品工业生产 Food transportation food retail 食品的运输 食品的零售 3 Historically, objectives of foodtechnologies have been : 自古以来，食品加工技术的目的在于：preservation of food 食品获得良好的保藏性rendering food more palatable and digestible 食品更加美味可口和容易消化吸收 2、Introduction (4)(4)4In modern times, food technologies are applied with the additional objectives :在当代，食品加工技术还运用于以下几方面：在当代，食品加工技术还运用于以下几方面：developing new food products 开发新食品开发新食品giving food desired functional properties 赋予食品更多的成效赋予食品更多的成效improving nutritional and organoleptic quality 提高食品的营养价值和口感提高食品的营养价值和口感ensuring safety 保证食品的平安性保证食品的平安性3、Introduction (5)(5)54、Introduction (6)(6) Microorganisms in food are 食品中的微生物食品中的微生物helpful: for fermentation 有益之处：有益之处：发酵competitive: cause spoilage 竞争性竞争性：导致食品腐败hazardous: cause foodborne disease 危害性：危害性：导致食源性疾病 6 To understand : 需要了解：需要了解：how different food technologies can be used to prevent spoilage and/or control hazards in foods 防止食品腐败和或控制潜在危害的食品加工技防止食品腐败和或控制潜在危害的食品加工技术不同术不同the factors (parameters) which influence the process and thus the safety of the final products 影响加工过程以及终产品平安的各种因素参数影响加工过程以及终产品平安的各种因素参数how to monitor these factors 如何监控这些因素如何监控这些因素Objective学习目标学习目标7第二节第二节 保证食品平安的食品加工技术保证食品平安的食品加工技术8Food technologies can be classified into those that : 食品加工技术可归纳成以下三类：食品加工技术可归纳成以下三类：render food safe 提高食品的平安性；提高食品的平安性；control contaminants i.e. prevent growth of microorganisms or production of toxin(s) 控制污染，即防止微生物生长或产生毒素控制污染，即防止微生物生长或产生毒素prevent (re-) contamination 预防二次污染预防二次污染Classes of food technologies食品加工技术的类型食品加工技术的类型9一、提高食品平安性的技术一、提高食品平安性的技术一、加热处理一、加热处理二、冷冻二、冷冻三、辐照三、辐照四、化学消毒四、化学消毒五、高压技术五、高压技术10二、控制污染的技术二、控制污染的技术一温度冷持、热持一温度冷持、热持二二pH酸化、发酵酸化、发酵三水分活度盐腌、糖渍、枯燥、冷冻三水分活度盐腌、糖渍、枯燥、冷冻四防腐剂杀菌素、亚硝酸盐四防腐剂杀菌素、亚硝酸盐11三、防止再次二次污染的技术三、防止再次二次污染的技术一包装技术一包装技术二设备消毒二设备消毒三食品加工设备的卫生设计三食品加工设备的卫生设计12一、影响食品平安的食品因素一、影响食品平安的食品因素1、温度、温度2、水分活度、水分活度3、pH4、氧气氧气13Temperature 温度HotColdC (Minimum) 最低温度B (Optimum)最适温度A (Maximum) 最高温度How temperature affects growthrate of a bacterial population1 1、温度对细菌群落生长速率的影响、温度对细菌群落生长速率的影响14Temperature rangefor growth of pathogens致病菌生长的温度范围致病菌生长的温度范围TemperatureCMin.Opt.Max.Salmonella 沙门氏菌535 - 3747Campylobacter 弯曲杆菌304247E. coli 大肠杆菌103748S. aureus 金黄色葡萄球菌6.537 - 4048C. botulinum (proteolytic)1050肉毒梭状芽孢杆菌（蛋白质水解型）C. botulinum (non - proteolytic) 3.3 25 37肉毒梭状芽孢杆菌（非蛋白质水解型）B. Cereus 蜡状芽孢杆菌430 - 3548 - 5015 Temperature C Min. Opt. Max.Penicillium verrucosum 疣孢青霉 0 20 31Aspergillus ochraceus 赫曲霉 8 28 37 Aspergillus flavus 黄曲霉 10 32 42Fusarium moniliforme 串珠镰孢霉 3 25 37Temperature range for grow of toxigenic moulds产毒素霉菌生长的温度范围产毒素霉菌生长的温度范围1601036.56072100BoilingPoint 沸点PasteurisingTemperature 巴氏灭菌温度Freezer 冷冻Fridge 冷藏箱BodyTemperature 体温Temperature zones温度范围温度范围SAFETY安全温度安全温度 SAFETY安全温度安全温度 DANGERDANGER危险温度危险温度危险温度危险温度17Psychro trophic pathogens嗜冷致病菌嗜冷致病菌L . monocytogenes 单核细胞增生李斯特菌Y . enterocolitica 小肠结肠炎耶尔森氏菌C . botulinum type 肉毒梭状芽孢杆菌18Water is required for the growth and metabolism of microorganisms 水是微生物生长和新陈代谢必需的物质水是微生物生长和新陈代谢必需的物质All the water in foods is not available for microorganisms 并非食品中的水分都能被微生物利用并非食品中的水分都能被微生物利用The degree of availability of water is measured by water activity (a w ) 用水分活度用水分活度a w 衡量有效水分的含量衡量有效水分的含量Chemical and enzymatic reactions are also affected by availability of water 化学反响和酶反响也受有效水分的影响化学反响和酶反响也受有效水分的影响Water activity 水分活度水分活度19a w is the ratio of water vapour pressure of food (p) to that of pure water (po) at the same temperature.a w指相同温度下，食品的水蒸汽压P和纯水的蒸汽压P0之比。a w = p/ po0 a w 0.98Fresh meats 鲜肉鲜肉 Fresh fish 鲜鱼鲜鱼Fresh fruits 鲜果鲜果Fresh vegetables新鲜的蔬菜新鲜的蔬菜Canned vegetables in brine 罐装盐水蔬菜罐装盐水蔬菜 Canned fruit in light syrup (3.5 % salt, 26% sugar)低盐罐装水果盐低盐罐装水果盐3.5%，糖，糖26(C. perfringens,产气荚膜梭菌 Salmonella)沙门氏菌(Pseudomonas)假单孢菌0.93 - 0.98Fermented sausages 发酵香肠发酵香肠Processed cheese加工干酪加工干酪Bread 面包面包Evaporated milk 炼乳炼乳Tomato paste 番茄酱番茄酱(10% salt, 50% sugar)10盐。盐。50糖糖(B. cereus, 蜡状杆菌C. botulinum, 肉毒梭菌Salmonella 沙门氏菌)lactobacilli, bacilli andMicrococci 乳酸菌，芽孢杆菌，微球菌23Range of aRange of aWW in foodsand in foodsand and their microbial flora their microbial floraaw range aw范围Foods食品Microbial flora微生物菌群 S. aureus葡萄球菌Mycotoxinproducing moulds 能产生霉菌毒素的霉菌Spoilage yeasts and moulds 腐败性酵母和霉菌Dry fermented sausages干燥发酵香肠Raw ham 生火腿 (17% salt, saturated sucrose) （盐17，饱和蔗糖）0.6 - 0.85Xerophilic fungi喜旱真菌Halophiles 嗜盐生物Osmophilic yeasts 耐高渗透酵母Dried fruit 干果Flour 面粉Cereals 谷类Salted fish 咸鱼Nuts 坚果 0.6No growth but may remain viable 不生长但能残存于其中Confectionery糖果Honey 蜂蜜Noodles 面条24aw can be reduced by : 下述三种方法能减小下述三种方法能减小aw：Removing water (drying) 除去水分烘干除去水分烘干Decreasing availability of water by crystalization (freezing) 通过结晶冷冻通过结晶冷冻减少有效水分减少有效水分Decreasing availability by binding water with water binding agents e.g. salt, sugar 利用盐、糖这些亲水试剂与水分子的结合减少有利用盐、糖这些亲水试剂与水分子的结合减少有效水分效水分Water activity 水分活度水分活度水分活度水分活度 25aw1.000.990.980.960.940.920.900.880.86Concentration of NaCl and glucose at various aw values (at 25C)25C) 25C25C25C25C时时时时不同浓度食盐和葡萄糖溶液的不同浓度食盐和葡萄糖溶液的a aw w% w / wGlucose 葡萄糖0.008.9015.7428.5137.8343.7248.5453.0558.45% w / wNaCl0.001.743.436.579.3811.9014.1816.2818.1826pH values limiting the growth of pathogens pH values limiting the growth of pathogens 3 3 3 3、pHpHpHpH抑制致病菌的生长抑制致病菌的生长抑制致病菌的生长抑制致病菌的生长pHMinMax.Escherichia coli 大肠杆菌4.48.5Salmonella typhi 沙门氏菌4 - 4.58 - 9.6Bacillus cereus 蜡状芽孢杆状菌4.99.3Clostridium botulinum 4.6 8.5 肉毒梭状杆菌Staphylococcus aureus 4 9.8 金黄色葡萄状球菌Saccharomyces cerevisiae啤酒酵母2.3 8.6Aspergillus flavus 曲霉菌2.011.2Fusarium moniliforme 镰刀菌2.510.7Penicillium verrucosum 青霉菌2.010.027pH and other factors pH和其它因素 Microorganisms can grow in lab media at a wider range of pH than would occur in Foods 与在食品中相比，微生物在实验室培养基中能在更宽的pH范围内生长Here, other factors come into effect e.g. microbial competition: (这里，还存在其它因素的影响，如：微生物的竞争)uoxygen tension 氧气的压力ustorage temperature 贮藏温度ureduced aw 降低awu heat damage to cells during processing 加工过程中的热杀菌28pHAcidification 酸化addition of vinegar 添加醋Fermentation 发酵organic acid 有机酸competitive exclusion 排除竞争性antimicrobial agents 抗菌剂 29pH of different foods 不同食品的不同食品的pHpH Approximate pH ranges of some common food commodities 常见食品的pH范围1413121110 9 8 7 6 5 4 3 2 pHFermented shark发酵鲨鱼Egg white蛋白Fish 鱼类Meat 肉类Citrus fruits柑桔Milk 牛奶Soft drinks软饮料Flour面粉Vegetables蔬菜Beer 啤酒30 Heat treatments 加热处理加热处理 Irradiation 辐射辐射 Disinfection 消毒消毒 Freezing (parasites only) 冷冻仅对寄生虫有效冷冻仅对寄生虫有效 High pressure technology 高压技术高压技术 Food technologies that may kill certain microbes可以杀死某些微生物的食品加工技术可以杀死某些微生物的食品加工技术31Method of heating 加热方法Cooking 烹调baking / roasting 烘烤Boiling 煮沸Frying 油炸Grilling 烧烤Microwave 微波加热pasteurization 巴氏杀菌Sterilization 杀菌Heating medium加热介质加热介质Water 水水Air 空气空气Water 水水oil 油油Air 空气空气electromagnetic radiation 电磁辐射电磁辐射heat exchanger / water 热交换器水作为介质热交换器水作为介质steam under pressure 高压蒸汽高压蒸汽二、加热处理二、加热处理加热方法的分类加热方法的分类32tt = D. log No/NNo: Initial number of microorganisms 微生物的原始菌数N: Number of microorganism at time 经t时间热处理后微生物的残存菌数Heat resistance is measured by the decimal reduction time D 耐热性是用指数递减时间耐热性是用指数递减时间D值来测定的值来测定的-1-2-3Dlog N/No0T ()D value D值值 33Heat resistance (1) (1) 耐热性耐热性耐热性耐热性Vegetative organism 活微生物Escherichia coli 大肠杆菌Salmonella spp 沙门氏菌属 Salmonella typhimurium 鼠伤寒沙门氏菌Salmonella senftenberg 桑夫顿堡沙门氏菌Staphylococcus aureus 葡萄球菌Listeria monocytogenes 李斯特单胞菌Campylobacter jejuni 弯曲杆菌41.10.10.056D. values (min)65556034Heat resistance (2)(2)C. botulinum type A and B肉毒梭状芽孢菌 A 型和B型C. botulinum type E肉毒梭状芽孢菌 E型C. perfringens产气夹膜梭状芽孢菌 C. sporogenes 生孢芽孢梭菌 Bacillus cereus蜡状芽孢杆菌500.3-205Bacterial endospores 细菌芽孢 30 kGyParasites 寄生虫G Bacteria 革兰氏阴性细菌G + Bacteria, moulds 革兰氏阳性细菌，霉菌Spores, yeasts孢子和酵母Viruses 病毒Sensitivity of microorganisms 微生物的敏感性微生物的敏感性+ +48 Food irradiation at any dose has been assessed by IAEA, FAO and WHO as safe 国际原子能组织、国际粮农组织以及世界卫生组织对各种剂量处国际原子能组织、国际粮农组织以及世界卫生组织对各种剂量处理的辐射食品进行了评估，认为它具有平安性理的辐射食品进行了评估，认为它具有平安性Macronutrients and essential minerals are not affected by food irradiation食品辐射处理不影响其中存在的常量营养元素和必需矿物质食品辐射处理不影响其中存在的常量营养元素和必需矿物质Certain vitamins e.g. thiamine and tocopherols are sensitive, but the loss is small (10 - 20 % or less) and comparable to thermal processing or drying 某些维生素，如维生素某些维生素，如维生素B1和维生素和维生素E，对辐射敏感。但是，与加热和，对辐射敏感。但是，与加热和枯燥法相比，其损失量很小枯燥法相比，其损失量很小 1020 % 或者更少或者更少 Food irradiation (2)(2) 食品辐射处理食品辐射处理食品辐射处理食品辐射处理49一、一、 辐照在保障食品平安中的应用辐照在保障食品平安中的应用5051一在脱水蔬菜中的应用一在脱水蔬菜中的应用52杨宗渠，200353杨宗渠，200354二在肉类保藏中的应用二在肉类保藏中的应用55特点：特点：能杀死肉制品中的致病菌、寄生虫等食源性病原物能杀死肉制品中的致病菌、寄生虫等食源性病原物无化学物残留，不损及食品感官指标无化学物残留，不损及食品感官指标对肉制品的营养成分及风味影响小对肉制品的营养成分及风味影响小在畜禽肉制品、水产类肉制品中应用较为广泛在畜禽肉制品、水产类肉制品中应用较为广泛56食品辐照保鲜技术，是利用电离辐射产生的射线食品辐照保鲜技术，是利用电离辐射产生的射线穿过食品时以强大的能量将食物外表和内部的微穿过食品时以强大的能量将食物外表和内部的微生物杀死。生物杀死。延长了食品，特别是肉制品的货架期。延长了食品，特别是肉制品的货架期。辐照根本不用升温就能到达灭菌的效果。辐照根本不用升温就能到达灭菌的效果。是一种冷加工技术是一种冷加工技术57优点：优点：1、最大限度地保持了营养成分、最大限度地保持了营养成分蟹肉辐照后，对氨基酸影响并不显著使局部蛋蟹肉辐照后，对氨基酸影响并不显著使局部蛋白酶失活，降低了氨基酸的分解。白酶失活，降低了氨基酸的分解。582、保持肉类食品原有的感官指标、保持肉类食品原有的感官指标辐照下真空包装和充气包装的无骨猪肉的风味、质辐照下真空包装和充气包装的无骨猪肉的风味、质构、香气时，发现在辐照剂量构、香气时，发现在辐照剂量 3.85kGy 时，冷冻时，冷冻冷藏猪肉的香气、质构、风味变化影响最小。冷藏猪肉的香气、质构、风味变化影响最小。消费者对剂量消费者对剂量2.5kGy辐射猪肉的接受程度与对照辐射猪肉的接受程度与对照组在汁液、新鲜度、韧度上无任何区别。组在汁液、新鲜度、韧度上无任何区别。8kGy的辐照剂量处理后，真空包装的卤鸭在的辐照剂量处理后，真空包装的卤鸭在5 个月个月的保质期中各项感官指标正常。的保质期中各项感官指标正常。593、辐照杀菌谱广、辐照杀菌谱广沙门氏菌沙门氏菌大肠杆菌大肠杆菌金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌旋毛虫旋毛虫60应用领域应用领域:冷却肉类食品冷却肉类食品熟肉制品熟肉制品61三食品添加剂三食品添加剂62杨宗渠，杨宗渠，200363四保健食品四保健食品6465二、辐射食品的平安性评价二、辐射食品的平安性评价66主要内容主要内容1放射平安性，无可检测放射性和无有害辐射产品放射平安性，无可检测放射性和无有害辐射产品2微生物平安性，无致病菌及其分泌的毒素微生物平安性，无致病菌及其分泌的毒素3营养充足，防止营养价值的过度损失营养充足，防止营养价值的过度损失4毒理平安性毒理平安性67一放射平安性一放射平安性Co-60和和Cs-137发出的射线发出的射线小于或等于小于或等于10Mev的能量加速的电子流的能量加速的电子流小于或等于小于或等于5Mev的能量的的能量的X-射线射线不会产生放射性不会产生放射性 68自由基问题：自由基问题：电离辐射能诱发食品中的化学反响，例如高反响电离辐射能诱发食品中的化学反响，例如高反响活性自由基的形成。活性自由基的形成。 在水分存在的条件下，自由基的寿命很短。在水分存在的条件下，自由基的寿命很短。辐射食品在到消费者手中仍含有或存在自由基是辐射食品在到消费者手中仍含有或存在自由基是不可能的。不可能的。 69香料和调味料中，自由基比较稳定，不会很香料和调味料中，自由基比较稳定，不会很快消失。快消失。烹调和罐装烹调和罐装 也会产生自由基也会产生自由基70辐解产物辐解产物来源：来源：食品组分脂肪，蛋白质，碳水化合物食品组分脂肪，蛋白质，碳水化合物影响因素：影响因素：辐射食品的水和状态辐射食品的水和状态使用的辐照剂量使用的辐照剂量辐射时食品的温度辐射时食品的温度环境氧气环境氧气711、碳水化合物辐解产物、碳水化合物辐解产物1、碳水化合物的辐射分解间接来源于：羟基自、碳水化合物的辐射分解间接来源于：羟基自由基的间接反响，最初是和由基的间接反响，最初是和C-H键反响键反响太少，不值得去关注太少，不值得去关注 脂肪和蛋白质的存在，对碳水化合物的破坏有一脂肪和蛋白质的存在，对碳水化合物的破坏有一定的保护作用定的保护作用 722、蛋白质辐解产物、蛋白质辐解产物来源：羟基自由基与氨基酸和蛋白质之间的反响，包括：来源：羟基自由基与氨基酸和蛋白质之间的反响，包括：脱氨脱氨脱羧脱羧巯基的氧化巯基的氧化二硫键的减少二硫键的减少氨基酸残基的改性氨基酸残基的改性多肽链的裂解和聚合多肽链的裂解和聚合*形成的少量挥发性物质：苯，甲苯，甲基硫化物，二甲基硫化物，氢硫化形成的少量挥发性物质：苯，甲苯，甲基硫化物，二甲基硫化物，氢硫化物，乙醛，甲基硫醇和氨水物，乙醛，甲基硫醇和氨水733、脂肪辐解产物、脂肪辐解产物影响因素：影响因素：脂肪含量脂肪含量脂肪酸的性质脂肪酸的性质吸收的辐射能吸收的辐射能温度、氧气的存在与否温度、氧气的存在与否*主要产物不管氧气有或无：烃，乙醇，醛和酯，自由主要产物不管氧气有或无：烃，乙醇，醛和酯，自由脂脂肪酸，二聚体，氢气，二氧化碳，一氧化碳。肪酸，二聚体，氢气，二氧化碳，一氧化碳。*当氧气存在时：酮及大量的二聚体当氧气存在时：酮及大量的二聚体744、维生素辐解产物、维生素辐解产物由各自的初级和次级自由基反响决定由各自的初级和次级自由基反响决定维生素如维生素如A视黄醇，视黄醇，C抗坏血酸，抗坏血酸，E生育酚生育酚，B12钴铵素，钴铵素，B1硫胺，硫胺，B5烟酸与许多有烟酸与许多有机官能团包括过氧基团反响活泼机官能团包括过氧基团反响活泼B6，B2，D3。B族复合物泛酸和族复合物泛酸和H生物素，对生物素，对许多自由基而言，并不活泼，相比照较稳定。许多自由基而言，并不活泼，相比照较稳定。75牛肉，鸡肉，猪肉的辐解产物从本质上讲是相同的，辐射的肉牛肉，鸡肉，猪肉的辐解产物从本质上讲是相同的，辐射的肉中的脂肪含量成为辐解产物数量的决定性因素中的脂肪含量成为辐解产物数量的决定性因素在先后经在先后经-射线或电子辐射大约射线或电子辐射大约-30，56kGy，预煮，预煮，真空包装的牛肉中检测到真空包装的牛肉中检测到65种挥发性和不挥发性物质，浓度种挥发性和不挥发性物质，浓度范围从范围从1到到700ug/kg，总产量为，总产量为9mg/kg。 76BFIFC建议，占每天膳食的建议，占每天膳食的0.01%的食品组分的食品组分如调味料，在辐射剂量低于如调味料，在辐射剂量低于1kGy处理的食品处理的食品和辐射剂量高达和辐射剂量高达50kGy处理的食品一样，对于人处理的食品一样，对于人类消费是平安的而无需进行毒理实验类消费是平安的而无需进行毒理实验 77二 生物平安性2到到7kGy的中等剂量的辐射，足以杀死致病菌。的中等剂量的辐射，足以杀死致病菌。 达达50kGy的高辐射剂量可铲除有高抗性的高辐射剂量可铲除有高抗性Clostridium botulinum的孢子的孢子78当食品受到的辐射剂量缺乏以杀菌，一些微生物将存活当食品受到的辐射剂量缺乏以杀菌，一些微生物将存活下来下来 ，其后果：，其后果：1. 辐射对食品中微生物菌丛的选择性提高。辐射对食品中微生物菌丛的选择性提高。 2. 存活微生物的突变几率提高。存活微生物的突变几率提高。3. 重复使用亚致死的辐射剂量从而使对辐射的抗性提高重复使用亚致死的辐射剂量从而使对辐射的抗性提高 4. 辐射后，微生物的鉴定特征可能发生改变，从而导致辐射后，微生物的鉴定特征可能发生改变，从而导致种类或菌株不能正确的鉴别。种类或菌株不能正确的鉴别。5. 产毒细菌或霉菌的毒素形成量提高。曾有报导，当产毒细菌或霉菌的毒素形成量提高。曾有报导，当Aspergillus flavus，Asperillus parasiticus的孢子，的孢子，或这些孢子形成的菌落经辐射后，黄曲霉毒素的产量会或这些孢子形成的菌落经辐射后，黄曲霉毒素的产量会提高。提高。79世界卫生组织认为：世界卫生组织认为：没有理由认为食品辐射与应用于食品加工的常规没有理由认为食品辐射与应用于食品加工的常规技艺有所不同，不需要控制技艺有所不同，不需要控制 80三充足的营养大量营养素蛋白质，碳水化合物，脂肪和微大量营养素蛋白质，碳水化合物，脂肪和微量营养素维生素量营养素维生素-影响食品的营养价值影响食品的营养价值81变化的本质和程度依赖于：变化的本质和程度依赖于：食品的类型及其组成食品的类型及其组成应用的辐射剂量应用的辐射剂量修饰因素修饰因素,如温度如温度处理中氧气的存在与否处理中氧气的存在与否以后的处理和储藏以后的处理和储藏 82对大量营养素的影响对大量营养素的影响辐射；辐射；10kGy辐射剂量对小麦，玉米，燕麦粉中的氨基辐射剂量对小麦，玉米，燕麦粉中的氨基酸没有明显变化。酸没有明显变化。25kGy时，小麦粉，玉米粉，燕麦粉中蛋氨酸的时，小麦粉，玉米粉，燕麦粉中蛋氨酸的损失量分别为损失量分别为39%，26%，31%。玉米粉中半胱氨酸的损失量为玉米粉中半胱氨酸的损失量为33%，但是另外两，但是另外两种谷物中没有损失。种谷物中没有损失。 835.0kGy剂量-射线小麦和玉米中赖氨酸，甲硫氨酸，半胱氨酸，苯丙小麦和玉米中赖氨酸，甲硫氨酸，半胱氨酸，苯丙氨酸，酪氨酸，异亮氨酸的损失量可达氨酸，酪氨酸，异亮氨酸的损失量可达10%到到20%。豆类中必需氨基酸的下降总体上比谷物要低豆类中必需氨基酸的下降总体上比谷物要低84预煮的牛肉在温度范围为预煮的牛肉在温度范围为-40到到-9，受到辐射剂，受到辐射剂量从量从47kGy到到71kGy的的-射线或电子流辐射，并立射线或电子流辐射，并立即于室温下储藏即于室温下储藏15个月，甲硫氨酸，半胱氨酸，及色个月，甲硫氨酸，半胱氨酸，及色氨酸这三种氨基酸被认为对电离辐射最敏感没有明氨酸这三种氨基酸被认为对电离辐射最敏感没有明显的破坏。显的破坏。蛋白质的利用系数也没有受到影响。蛋白质的利用系数也没有受到影响。85微波烤虾：微波烤虾：采用辐照处理，杀菌效果随剂量增加而显著采用辐照处理，杀菌效果随剂量增加而显著辐照对蛋白质、氨基酸总量略有影响辐照对蛋白质、氨基酸总量略有影响减少幅度为减少幅度为5%左右左右86剂量为剂量为6kGy，8kGy辐照杀菌能有效降卑微波烤虾辐照杀菌能有效降卑微波烤虾腐败微生物含量腐败微生物含量常温保存常温保存6个月后，甘氨酸明显降低，造成虾肉鲜味个月后，甘氨酸明显降低，造成虾肉鲜味缺乏缺乏87对维生素的影响对维生素的影响敏感性：敏感性：水溶性维生素，水溶性维生素，B1对辐射最敏感，其次是对辐射最敏感，其次是C，B6，B2，叶酸，烟酸，叶酸，烟酸，B12。脂溶性维生素，脂溶性维生素，E最易受电离辐射影响，其次是胡萝最易受电离辐射影响，其次是胡萝卜素，维生素卜素，维生素A，D，K。 88维生素对辐射的敏感度的影响因素：维生素对辐射的敏感度的影响因素： 食品组分食品组分辐射条件例如，剂量，温度，氧气的存在与否辐射条件例如，剂量，温度，氧气的存在与否89杨宗渠，200390降低损失的方法：降低损失的方法：排空气法排空气法低温低温 91从营养学的观点看，在评估辐射食品的卫生性时，应从营养学的观点看，在评估辐射食品的卫生性时，应考虑到以下几点：考虑到以下几点：1营养的损失程度和食品对整个膳食营养摄入量营养的损失程度和食品对整个膳食营养摄入量的奉献的奉献2食品对一个国家特定地区居民及任何特殊人群食品对一个国家特定地区居民及任何特殊人群或年龄群的膳食的重要性或年龄群的膳食的重要性3维生素的积累损失，例如，在整个加工及烹调维生素的积累损失，例如，在整个加工及烹调过程中过程中 92四毒理性四毒理性FAO/IAEA/WHO专家联合会议认为；专家联合会议认为；总平均辐射剂量达总平均辐射剂量达10kGy处理过的辐射食品不会处理过的辐射食品不会产生任何毒理性危害产生任何毒理性危害动物实验结论动物实验结论93人体实验：人体实验：1、人体食用辐射剂量为、人体食用辐射剂量为30kGy处理的食品的处理的食品的10个志愿者小组中，临床和实验室检测并没有发个志愿者小组中，临床和实验室检测并没有发现任何明显的异常现任何明显的异常Kraybill报导报导942、一组年轻男士在食用含有、一组年轻男士在食用含有54种不同的辐射食品种不同的辐射食品鱼，肉，水果，蔬菜，谷物食品，杂食，鱼，肉，水果，蔬菜，谷物食品，杂食，15天。天。食品的辐射剂量范围为食品的辐射剂量范围为0.1到到40kGy。在研究前和研究期间及研究结束后一年进行的身体在研究前和研究期间及研究结束后一年进行的身体检查和实验室临床检测，没有任何与食用辐射食品检查和实验室临床检测，没有任何与食用辐射食品有关的负面影响。有关的负面影响。953、在中国，、在中国，439个志愿者所参与的个志愿者所参与的8个实验中，食个实验中，食用为期用为期7-15个星期的占膳食总量的个星期的占膳食总量的60-66%的辐射食的辐射食品品kGy，大米，土豆，花生，蘑菇，中国，大米，土豆，花生，蘑菇，中国腊肠，肉，蔬菜，及普通谷类。腊肠，肉，蔬菜，及普通谷类。在实验和对照组中，在临床的毒理检测和外围的血在实验和对照组中，在临床的毒理检测和外围的血液淋巴细胞中没发现任何明显的差异液淋巴细胞中没发现任何明显的差异 。964、辐射剂量为、辐射剂量为25kGy处理的食品，多年来一直处理的食品，多年来一直用作用作宇航员宇航员或或因免疫系统有缺陷而服用细胞毒因免疫系统有缺陷而服用细胞毒素药物素药物或或器官移植的病人的器官移植的病人的特殊膳食。特殊膳食。97毒性结论：毒性结论：在良好操作标准条件下，在商业允许的剂量下处在良好操作标准条件下，在商业允许的剂量下处理的辐射食品对人类健康无任何危害理的辐射食品对人类健康无任何危害 98三、辐射食品的检测三、辐射食品的检测99状况：状况：目前，没有一种切实可靠的单一程序来检测所有目前，没有一种切实可靠的单一程序来检测所有的辐射食品。的辐射食品。不同的食品建议用不同的方法。不同的食品建议用不同的方法。 100检测方法：检测方法：1、电子自旋共振光谱、电子自旋共振光谱检测：辐射食品所包含的刚性材料如小石头，脱落检测：辐射食品所包含的刚性材料如小石头，脱落的壳，和种子；最好的方法的壳，和种子；最好的方法2、热荧光技术、热荧光技术检测：草，香料及干制食品组分；检测：草，香料及干制食品组分；1013、来源于脂肪的挥发性碳氢化合物及、来源于脂肪的挥发性碳氢化合物及2-烷基环丁烷烷基环丁烷的鉴定；用于：含脂肪食品的鉴定；用于：含脂肪食品4、o-酪氨酸方法酪氨酸方法检测：含蛋白质食品鸡肉，猪肉，鱼肉，虾；检测：含蛋白质食品鸡肉，猪肉，鱼肉，虾；5、通过黏度来对香料及香草检测、通过黏度来对香料及香草检测102国际上辐照食品的开展特点国际上辐照食品的开展特点近年来，在近年来，在FAO/IAEA/WHO 3个国际组织的倡导个国际组织的倡导下，辐照食品逐步转向商业化，食品辐照技术正下，辐照食品逐步转向商业化，食品辐照技术正加快向食品工业转移加快向食品工业转移103主要特点主要特点:1、 从法律上去除了辐照食品国际贸易上的障碍从法律上去除了辐照食品国际贸易上的障碍2、 进出口食品检疫日益受到重视，特别是溴甲进出口食品检疫日益受到重视，特别是溴甲烷一类化学熏蒸剂因潜在致癌危险而禁用后，烷一类化学熏蒸剂因潜在致癌危险而禁用后，辐照检疫已成为优先技术。对于开展中国家来辐照检疫已成为优先技术。对于开展中国家来说，用辐照处理以提高食品的卫生质量并增强说，用辐照处理以提高食品的卫生质量并增强国际市场的竞争能力已是一种有效方法。国际市场的竞争能力已是一种有效方法。1043、 采用辐照处理以提高食品的卫生质量和减少食采用辐照处理以提高食品的卫生质量和减少食源性疾病的发生已逐步成为人们的共识。源性疾病的发生已逐步成为人们的共识。4、 食品的辐照技术正积极的向食品工业转移。食品的辐照技术正积极的向食品工业转移。5、 国际上对辐照食品的批准正转向类别化。国际上对辐照食品的批准正转向类别化。105管理组织：管理组织：联合国粮农组织联合国粮农组织FAO国际原子能协会国际原子能协会IAEA世界卫生组织世界卫生组织WHO关于辐射食品召开的几次联合专家会议关于辐射食品召开的几次联合专家会议KECFI 106 Produced by mercury lamps Limited penetration Useful for destroying microorganism in air, surfaces and in thin liquid films Most effective against vegetative bacteria yeast bacterial spores mould spores水银灯产生的紫外线具有一定的穿透能力，可有效杀死空气中、物品外水银灯产生的紫外线具有一定的穿透能力，可有效杀死空气中、物品外表和液体薄膜上的微生物。表和液体薄膜上的微生物。紫外辐射对活体组织的作用效果如下：紫外辐射对活体组织的作用效果如下：细菌细菌酵母酵母细菌芽孢细菌芽孢霉菌孢子霉菌孢子UV radiation 2、紫外辐射紫外辐射107Chemical disinfection 五、化学消毒五、化学消毒108Example of application 需要消毒的对象需要消毒的对象 Water 水水Fruits and vegetables 水果和蔬菜水果和蔬菜Surfaces and equipment 物质外表和设备物质外表和设备Example of disinfectant agent 消毒剂 chlorine 氯 hypochlorite 次氯酸盐 dioxide 二氧化氯 iodine 碘酒 chloramines 氯胺 ozone 臭氧 消毒剂109Efficacy of different disinfectants on pathogens is measured by the C . t value required to achieve 99 % reduction or inactivation of microorganisms利用利用C . t值评价各种消毒剂杀灭致病菌的成效。值评价各种消毒剂杀灭致病菌的成效。C . t值指杀死或钝化值指杀死或钝化99%微生物。微生物。Disinfection of water 1、水的消毒水的消毒110Organism C.t value (mg.min/l ) for 99% inactivation by chlorine at 5 and pH 6-7 微生物微生物 在在5 和和pH 6-7下，氯化水钝化下，氯化水钝化99微生物的微生物的 C.t 值值(mg.min/l ) E . coli大肠杆菌大肠杆菌0.034 - 0.05Hepatitis A virus 肝炎肝炎A病菌病菌1.8Poliovirus type 1 1.1 - 2.5脊髓灰质炎病毒类型脊髓灰质炎病毒类型1Rotavirus 轮状病毒轮状病毒0.01 - 0.05G . lamblia cyst 47 - 150C . parvum 小棒杆菌小棒杆菌 7200Chlorination of water (1) (1) 氯化水处理氯化水处理 111Efficacity depends on purity : 消毒效率取决于纯度：Median 半混浊度半混浊度 ： 1 NTUMaximum in single simple: 5 NTU 在纯样品中的最大浊度： 5 NTUChlorination of water (2) 2氯化水处理氯化水处理 112Chlorination of water (3) 3水的消毒水的消毒 The normal conditions for chlorination : 氯化处理的标准条件：氯化处理的标准条件：1free resid. Chlorine 0.5 mg / l 残留的游离氯气含量残留的游离氯气含量2contact time minimum 30 minutes 最低接触时间为最低接触时间为30分钟分钟 3pH 84water turbidity 1 NTU 水的浑浊度水的浑浊度 113To eliminate parasites and decreaseturbidity, chlorination is combined with :为了消灭寄生虫，减少浑浊度，可将氯化处理与下述方法结合使用：Chlorination of water (4)4水的消毒水的消毒u coagulation and flocculation 凝固和絮凝u filtration 过滤 114Depending on type of fruits and vegetablessome decrease may be obtained Not fully effective 根据水果和蔬菜的类型，能有一定的消毒作根据水果和蔬菜的类型，能有一定的消毒作 用，但并不能到达圆满的效果用，但并不能到达圆满的效果Disinfection of fruits and vegetables5水果和蔬菜的消毒处理水果和蔬菜的消毒处理115High pressure technology六、高压技术六、高压技术116Hydrostatic pressure 1000 Mpa 流体静压 Destruction of bacteria and fungi (90 % by 400 MPa for 5 min) 在400 Mpa 下处理5分钟能杀死90的细菌和真菌Resistance depends on pH and T 抵抗力取决pH 和TActs uniformly and instantaneously 作用力均匀、瞬时Spores are resistant and tolerate pressure up to 1200 Mpa 芽孢能够抵抗和忍受的压力高达1200 Mpa117某些说明某些说明LL革兰氏阴性菌比革兰氏阳性菌对压力更敏感革兰氏阴性菌比革兰氏阳性菌对压力更敏感 棒状菌比球状菌对压力更为敏感棒状菌比球状菌对压力更为敏感 延滞期的细胞比指数期的细胞更具有抗压性延滞期的细胞比指数期的细胞更具有抗压性 不不同同菌菌种种和和同同一一菌菌种种的的不不同同菌菌株株对对压压力力敏敏感感性性是不同的。是不同的。118某些说明某些说明 食品体系中的细胞比缓冲溶液中的细胞具有更强的抗食品体系中的细胞比缓冲溶液中的细胞具有更强的抗压性。在低压性。在低PHPH、高水分活度和有抗菌剂存在的条件下加、高水分活度和有抗菌剂存在的条件下加压，能增加细菌的破坏。压，能增加细菌的破坏。ll随随着着压压力力、加加压压温温度度和和时时间间的的增增加加，细细菌活性丧失量增加，其中加压时间影响最小。菌活性丧失量增加，其中加压时间影响最小。ll加加压压后后存存活活的的细细胞胞可可能能是是亚亚致致死死损损伤伤，和和易易受受不不利利环环境境影影响响低低PHPH、抗抗菌菌剂剂、再再加加压压、温温和和加加热等。热等。119流体静力压加工技术在食品中潜在应用流体静力压加工技术在食品中潜在应用1 1、抗菌特性、抗菌特性1 1 巴氏消毒法在低压范围内巴氏消毒法在低压范围内杀杀死死和和损损伤伤细细菌菌细细胞胞，病病毒毒和和噬噬菌菌体体，酵酵母母和和霉霉菌菌，和和寄寄生生虫虫和和原原生生动动物物，以以及及诱诱导导细细菌菌孢孢子子发芽。发芽。2 2 商业消毒在高压条件下商业消毒在高压条件下破坏细菌孢子。破坏细菌孢子。 120流体静力压加工技术在食品中潜在应用流体静力压加工技术在食品中潜在应用2、提高质量、提高质量1提高果汁、果酱和果冻的口感。提高果汁、果酱和果冻的口感。2改善水果产品和蛋黄的色泽。改善水果产品和蛋黄的色泽。3使肉嫩化。使肉嫩化。4促进奶酪成熟。促进奶酪成熟。5促进食品成分的反响。促进食品成分的反响。 121流体静力压加工技术在食品中潜在应用流体静力压加工技术在食品中潜在应用3、蛋白质改性、蛋白质改性1促促进进富富含含蛋蛋白白质质食食品品的的凝凝胶胶、结结构构改改变变和和卷曲。卷曲。2使酶、过敏原和毒素失活。使酶、过敏原和毒素失活。3使血液中的血红蛋白变色。使血液中的血红蛋白变色。4增加蛋白质对酶活的敏感性。增加蛋白质对酶活的敏感性。 122流体静力压加工技术在食品中潜在应用流体静力压加工技术在食品中潜在应用4 4、相变、相变1 1 迅速均匀地解冻食品。迅速均匀地解冻食品。2 2在在-20-20下贮存解冻食品。下贮存解冻食品。3 3由于淀粉凝胶使种子和谷粒软化由于淀粉凝胶使种子和谷粒软化4 4由于脂质熔点升高由于脂质熔点升高, ,调和巧克力调和巧克力. . 123流体静力压加工技术在食品中潜在应用流体静力压加工技术在食品中潜在应用5 5、气溶性和除杂、气溶性和除杂1 1CO2CO2的饱和水溶液。的饱和水溶液。2 2除去食品中的空气。除去食品中的空气。 124流体静力压加工技术在食品中潜在应用流体静力压加工技术在食品中潜在应用6 6、其他各方面的应用、其他各方面的应用1 1增增加加细细胞胞成成分分，例例如如酶酶、溶溶质质和和水水等等的的抽抽出物出物2 2使食品成分成凝结。使食品成分成凝结。3 3食品外表用可食用膜，和油脂胶囊包覆。食品外表用可食用膜，和油脂胶囊包覆。4 4在吮吸贝类食品时，翻开贝壳。在吮吸贝类食品时，翻开贝壳。 125特点：特点：不破坏食品中的小分子物质，例如：维生素、矿不破坏食品中的小分子物质，例如：维生素、矿物质、风味物质和许多色素物质、风味物质和许多色素126Vacuum packaging真空包装Applied for fresh meat in combination with refrigeration 结合冷藏方法用于鲜肉保藏Vacuum packaging七、七、真空包装127Antimicrobial agents 八、八、抗菌剂抗菌剂Curing salts e.g nitrites 食品加工用盐，如：亚硝酸盐Bacteriocins e.g. Nisin 细菌素，如：尼生素Gas: e.g CO2 气体，如： CO2Organic acids / salts e.g benzoic, sorbic and propionic acid 有机酸或盐，如：安息香酸，山梨酸和丙酸128Modified atmosphere packaging(MAP) 九、九、气调包装气调包装20% to 40% carbon dioxide：2040二氧化碳含量80% to 60% nitrogen： 80%60%氮气的含量 combined with cold storage 与冷藏相结合129Smoking十、十、烟熏烟熏Combination of several factors : 几个因素的共同作用几个因素的共同作用heat treatment 热处理热处理drying 枯燥枯燥antimicrobial agent in the smoke 烟雾中的抗菌剂烟雾中的抗菌剂130十一、超临界流动相挤压十一、超临界流动相挤压SCFX一项新颖的食品加工技术一项新颖的食品加工技术增加食品中潜在的新鲜度增加食品中潜在的新鲜度改善食品质构，色泽，风味改善食品质构，色泽，风味应用：即食谷类，意大利面食，糖果类产品等应用：即食谷类，意大利面食，糖果类产品等131SCFX的特点的特点低于低于100 oc的温度：防止传统湿度下的瞬间膨胀；的温度：防止传统湿度下的瞬间膨胀；相对较缓的去水条件：原料保持相对较缓的去水条件：原料保持30-40%的相对湿度的相对湿度既保护了热不稳定成分，又减少了挤压舱和螺杆的磨损。既保护了热不稳定成分，又减少了挤压舱和螺杆的磨损。注入的超临界注入的超临界co2主要是使淀粉产生一定量的泡沫体，以保主要是使淀粉产生一定量的泡沫体，以保证产品在枯燥后能具有证产品在枯燥后能具有2-16倍的膨胀率。倍的膨胀率。132SCFX工艺优于蒸汽挤压技术工艺优于蒸汽挤压技术低剪切力低剪切力低操作温度低操作温度产品的无孔外表产品的无孔外表微孔尺寸微孔尺寸分布的高度均一性分布的高度均一性 133十二、其他新型加工技术十二、其他新型加工技术脉冲电场脉冲电场 ： X射线射线 脉冲光脉冲光 ：紫外线紫外线振荡磁场振荡磁场 ：微波和无线电波频率微波和无线电波频率 超声波超声波 ：欧姆加热和感应加热欧姆加热和感应加热 Resource from Book:Novel process and control technologies in the food industries134THE END！