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食品保藏技術之了解微生物和微生物污染控制設備

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食品保藏

在我們收獲不同的食品或屠宰牲畜后為了防止食物變質的方法叫食品保藏。這種習慣可以追溯到史前時代。古代的保存食物的方法有腌制、烘干、窖藏和發酵等。現代的食物保藏方法包括罐裝、巴氏殺菌、冷凍、高溫、輻照和添加化學品等。其中包裝材料的進步在現代食品保鮮中發揮了重要作用。



食品腐敗機理

食品腐敗可以定義為使食品不適合人類食用的任何變化。這些變化可能由各種因素引起,包括微生物污染、昆蟲侵擾或內源性酶(食品中天然存在的酶)降解。此外,物理和化學變化,如蔬菜或肉制品組織的破損或食物中某些成分的氧化,可能會促進食物腐敗。

蔬菜或肉類食物在收獲或屠宰后不久就會開始變質。蔬菜或肉類中所含的酶可能由于加工處理過程中造成的任何損傷而釋放。這些酶開始分解細胞物質。由酶催化的化學反應導致食品品質的變化,例如異味的產生、顏色變化、口感變化和營養成份的變化。引起食品腐敗的典型微生物是細菌(例如:乳酸桿菌)、酵母(例如: 酵母屬)和霉菌(例如:根霉屬)等。

微生物污染

聽說過會改變顏色的智能標簽嗎,當食物新鮮度產生變化時智能標簽會根據改變顏色。

細菌和真菌是導致食品腐敗和食源性疾病的主要微生物類型。食品在收獲、儲存、加工、配送、處理或制備過程中的任何時候都可能被微生物污染。微生物污染的主要來源是土壤、空氣、動物飼料、動物皮和腸、植物表面、污水和食品加工機械或器具等。

細菌

細菌是單細胞生物體,與其他生物體的細胞相比,具有簡單的內部結構。微生物學家通常將群體中細菌數量的增加稱為細菌生長。這種生長是一個細菌細胞分裂成兩個相同的細菌細胞的過程,這一過程稱為二分裂。在最佳生長條件下,細菌細胞可以大約每20分鐘分裂一次。一個細胞可以在12小時內產生近700億個細胞。影響細菌生長的因素包括營養物可利用性、水分、pH、氧和抑制物質(例如,微生物)的存在或不存在。

大多數細菌的營養需求是化學元素,如碳、氫、氧、氮、磷、硫、鎂、鉀、鈉、鈣和鐵。細菌通過利用大氣中的氣體和代謝某些食物成分如碳水化合物和蛋白質來獲得這些元素。

溫度和pH在控制細菌的生長速率中起重要作用。細菌可根據其最佳生長的溫度要求分為三組:在一些實施方案中,嗜熱菌(55-75℃或130-170°F)、中溫菌(20-45℃或70-115°F)或耐冷菌(10-20℃或50-70°F)是嗜熱菌(55-75℃或130 - 170°F)。 此外,大多數細菌在中性環境(pH等于7)中生長最好。

細菌還需要一定量的可用水用于其生長。水的可用性表示為水活度,并由食品中水的蒸氣壓與特定溫度下純水的蒸氣壓之比定義。因此,任何食品的水活度總是介于0和1之間的值,0表示不含水,1表示純水。大多數細菌不會在水分活度低于0.91的食物中生長,盡管一些嗜鹽細菌(能夠耐受高鹽濃度的細菌)可以在水分活度低于0.75的食物中生長。我們可以通過降低水活度來控制生長,通過添加溶質如糖、甘油和鹽或通過脫水除去水。

對于不同的細菌,最佳生長的氧需求變化很大。一些細菌需要游離氧的存在才能生長,被稱為專性需氧菌,而其他細菌因氧的存在而中毒,被稱為專性厭氧菌。兼性厭氧菌是可以在存在或不存在氧氣的情況下生長的細菌。除氧濃度外,生長培養基的氧還原電位也影響細菌生長。氧還原電位是生長培養基的氧化或還原能力的相對量度。

當細菌污染食物基質時,它們需要一段時間才能開始生長。這個滯后期是細菌適應環境的時期。滯后期之后是對數期,其中種群以對數方式增長。隨著種群的增長,細菌消耗可用的營養物質并產生廢物。 當營養供應耗盡時,生長速率進入穩定期,其中活細菌細胞的數量保持不變。在穩定期期間,細菌細胞生長的速率等于細菌細胞死亡的速率。當細胞死亡的速率大于細胞生長的速率時,群體進入衰退期。

細菌群體以每克或每平方厘米表面積表示。細菌總數很少超過每克10 ^10個細胞。每克少于10^6個細胞的群體大多數不會引起明顯的腐敗,除非在生乳中。每克10^6至10^7個細胞的數量會導致某些食物變質;例如,它們會在真空包裝的肉類中產生異味。每克10^7至10^8個細胞的數量在肉類和一些蔬菜中產生異味。當含量超過每克5×107個細胞時,大多數食物都表現出某種形式的腐敗。

當細菌細胞生長的條件不利時(例如:低溫或高溫或低水分含量),幾種細菌可以產生稱為內生孢子的抗性細胞。內生孢子對熱、化學品、干燥和紫外線具有高度抗性。內生孢子可以長時間保持休眠。當條件變得有利于生長時(例如:凍肉的解凍)時,內生孢子萌發并產生可以開始指數生長的活細胞。

真菌

在食品腐敗中起重要作用的兩類真菌是酵母菌和霉菌。霉菌是多細胞真菌,通過形成孢子(可以生長成成熟真菌的單細胞)進行繁殖。 孢子大量形成,并且容易通過空氣分散。一旦這些孢子落在食物基質上,如果條件有利,它們就可以生長和繁殖。酵母是比細菌細胞大得多的單細胞真菌,它們通過細胞分裂(二分裂)或出芽繁殖。

影響真菌生長的條件與影響細菌的條件相似。酵母和霉菌都能夠在酸性環境(pH小于7)中生長。 酵母生長的pH范圍為3.5至4.5,霉菌生長的pH范圍為3.5至8.0。水果的低pH值通常不利于細菌的生長,但酵母和霉菌可以生長并導致水果腐敗。例如:真菌屬Colletotrichum的物種引起香蕉的冠腐病。酵母通過將糖分解成酒精和二氧化碳來促進水果的發酵。食品中的可用水量對于真菌的生長也是至關重要的,酵母不能在低于0.6的水活度下生長,并且霉菌不能在低于0.7的水活度下生長。

微生物污染控制

針對微生物通常使用高溫殺菌和真空包裝的處理方式。這種方法是通過加熱高溫殺死食品上的各種細菌等,將經過滅菌處理的食品置于真空環境中,這樣通過有效的殺菌和置入真空環境,抑制微生物的生長和繁殖,保證食品的質量和安全。

殺菌過程是高溫殺菌釜采用高溫蒸汽或熱水等方法對食品進行加熱處理,一般根據物料的不同殺菌溫度也會有所區別,通常會使用在121℃高溫進行一定時間滅菌處理。高溫能夠破壞微生物細胞壁和細胞膜,使其失去生命活性,從而達到滅菌的目的。此外,高溫還能夠促進部分食品中的營養成分釋放和化學反應,提高食品的口感和風味。其中贛云機械旗下設計生產的全自動蒸汽加熱雙層殺菌鍋就是專門針對食物的高溫殺菌設備,高溫殺菌鍋利用鍋內轉換的熱水循環,浸泡式高溫滅菌,在工作的過程當中高溫殺菌鍋心對鍋內的溫度壓力、殺菌時間、進汽、排汽、進水排水等過程,設備全部采用電腦自動化控制,使鍋內所有區域溫差在0.3度左右,確保生產出來的產品的色澤、口味、營養成分不會改變。


真空包裝則通過將食品密封在無氧條件下,減少微生物對食品的污染。在真空環境中,微生物無法獲取必需的氧氣和水分,也就無法繁殖和生存。此外,真空包裝還可以保持食品的新鮮度和營養成分,延長其保質期。若需要了解真空包裝機相關設備可以聯系贛云機械官網400電話:400-000-9346,贛云機械是一家集研發、生產、銷售及服務于一體的現代化中央廚房設備生產企業,公司掌握“肉丸加工成套設備、中央廚房成套凈菜加工設備、預制菜加工設備”設備的核心技術。


使用高溫殺菌和真空包裝的組合應用,可以更加有效地控制微生物污染。這樣的組合根據物料的不同可以先高溫殺菌后,在將食品密封在無氧的真空環境下,進一步的抑制微生物的生長和繁殖,延長食品的保質期和保持其營養成分。也可以先使用高溫蒸煮袋將食物進行密封包裝處理后在進行高溫殺菌。因此,這種方法被廣泛應用于許多食品的加工、儲存等環節,以保證食品的質量和安全。


發布時間:2023/5/20 16:51:28,閱讀:307,發布人:admin
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