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1、温度与食品安全温度与食品安全天津商业大学 刘斌 教授2023年4月5日预冷与非预冷对果蔬的影响2.1目录目录CONTONTS1研究背景及意义2预冷与非预冷的区别3温度波动对冷藏食品品质的影响4不同温度工艺对食品品质的影响2.2预冷与非预冷对肉类的影响一、研究背景及意义冷藏车运输批发市场门店零售生鲜农产品产地包装预冷冷库贮藏 冷链中导致食品破坏的4类典型潜在温度滥用预冷不当、温度控制系统性能不佳、温度波动冷藏库温度不合适、冬季卸载过程中暴露在外零售店陈列柜温度超过储存规格、超载最后一公里保护措施不够、家用冰箱的高温类别贮运温度要求标准来源出口鳗鱼-18(冷藏库)-28(速冻库)GB/Z 2170
2、0-2008 出口鳗鱼质量安全控制规范蛋类液态蛋制品:04。冰蛋制品:库内温度-18GB/T 25009-2010 蛋制品生产管理规范速冻方便食品贮存、运输-18,途中产品温度-15GB/T 27302-2008 食品安全管理体系 速冻方便食品生产企业要求速冻面米制品贮存温度-18,运输过程的最高温度-12(温度波动在2以内)GB 19295-2011 食品安全国家标准 速冻面米制品肉类冷却肉及冷藏食用副产品:04冻肉及冷冻食用副产品:-15GB/T 20799-2016 肉和肉制品经营卫生规范水产制品04(冷藏库)-18(冷冻库)GB/T 20941-2016食品安全国家标准 水产制品生产卫
3、生规范鲜、冻动物性水产品-15-18GB 2733-2015 食品安全国家标准 鲜、冻动物性水产品GB/T 27304-2008 食品安全管理体系 水产品加工企业要求标准来源加工过程温度控制GB 12694-2016 食品安全国家标准 畜禽屠宰加工卫生规范预冷设施温度控制在04;分割车间温度控制在12以下;冻结间温度控制在-28以下;冷藏储存库温度控制在-18以下。GB/Z 21701出口禽肉及制品质量安全控制规范预冷后禽体中心温度应为04,分割间温度控制在12以下。冰鲜禽肉入库时,中心温度应达到04;储存设施温度应保持在04范围内;空气相对湿度在90%95%为宜。GB 19303-2003
4、熟肉制品企业生产卫生规范各工序的设计应遵循防止微生物大量生长繁殖的原则,宜遵循的一般情况如下:冷藏食品的中心温度应在07;冷冻食品应在-18以下;杀菌温度应达到中心温度70以上;保温储存肉品中心温度应保持60以上;肉品腌制间的室温应控制在24。食品条款具体要求2.19冷藏指将原料、半成品、成品置于冰点以上较低温度下贮存的过程,冷藏环境温度的范围应在08。2.20冷冻指将原料、半成品、成品置于冰点温度以下,以保持冰冻状态贮存的过程,冷冻温度的范围宜低于12。6.3.2.2温度查验冷藏食品表面温度与标签标识的温度要求不得超过+3,冷冻食品表面温度不宜高于9。食品加工中各环节的温度控制贮运食品温度标
5、准要求:食品加工过程温度标准要求:T.T.T曲线(3T曲线)3T理论是指:产品最终质量取决于冷链的储藏与流通的时间(time)、温度(timeperature)、和产品耐藏性(tolerance),设置适宜的冷冻温度和运输时间,食品的冷藏效果会更好。冷冻食品的T.T.T曲线大量研究表明:(1)大多数冷冻食品的品质稳定性是随温度的降低而呈指数关系的增大;(2)冷冻食品的贮藏温度越低,则PSL越长同温度下所经历的时间越短产品品质越高;(3)冷冻食品在流通中因时间-温度所引起的品质变化是积累的,也是不可逆的;正确的温度对食品品质的稳定性有重要地影响!整个冷链过程中预冷是食物温度变化最大的地方。预冷不
6、足会对冷链的剩余部分造成巨大压力,无法提供足够质量的食物。有效的预冷条件、预冷的均匀性仍需更深入的研究。食品沿冷链典型温度分布以苹果、梨和李子为例:不同的预冷技术分别导致了苹果、梨和李子不同程度的重量损失。因此,针对产品特性选择合适的预冷技术对保证食品质量至关重要。温度条件对微生物生长的影响当温度每升高6(10)时,细菌的生长速度翻一倍,货架期缩短一半。马鲛鱼在2种温度贮藏下的各菌落都呈现出随着时间的延长而逐渐增加的变化趋势。但10下菌落的增长速率远远大于4。微生物污染是导致食品腐败变质的第一要素,降低温度可使食品中的微生物丧失活力,不能繁殖甚至死亡。不同冷链温度下马鲛鱼菌落总数、假单胞菌数及
7、希瓦氏菌数的变化二、预冷与非预冷的区别预冷是指利用专门设备和工艺将果蔬的田间热迅速除去,肉类低温排酸,冷却至果蔬和肉类适宜运输或储藏的温度,最大限度地保持其硬度和鲜度等品质指标,延长贮运期,同时减少贮运时制冷设备的负荷和能耗。差压预冷冷水预冷真空预冷自然冷却预冷 预冷与非预冷对果蔬的影响以西兰花为例,对西兰花压差预冷与不预冷的表型变化进行观测。0d5d预冷+低温组不预冷+低温组预冷+常温组不预冷+常温组0d5d以芒果为例,对芒果不同温度冷水预冷,观测芒果品质的变化。不同冷却水温度预冷对硬度的影响不同冷却水温度预冷对可溶性固形物的影响不同冷却水温度预冷对转黄率的影响可以看出,预冷后果实的硬度、可
8、溶性固形物含量均高于未经预冷的果实;转黄率低于未预冷果实。不同预冷方式对果蔬的影响不同预冷处理对质量损失率的影响不同预冷处理对硬度的影响不同预冷处理对抗坏血酸含量的影响不同预冷处理对细胞膜透性的影响以长枣为例,几种预冷处理均能够抑制长枣软化;抑制长枣的呼吸作用和蒸腾作用;降低生理代谢速率,抑制成熟与衰老;有效维持果蔬的贮藏品质。A 0d 新鲜样品;B 40d 真空预冷组;C 40d 压差预冷组;D 40d 冷库预冷组;E 40d CK组预冷方式对长枣感官品质的影响热鲜肉冷鲜肉冷冻肉屠宰后直接上市的肉。自然状态的僵直过程会升温至40-42,使各种腐败菌和致病菌繁殖。经过排酸,使肉温冷却达到0-4
9、。酶和微生物的活力降到最低,抑制微生物生长繁殖,同时达到肉成熟。通常肉类可分为冷鲜肉、热鲜肉和冷冻肉三类。-18低温环境冷冻的肉。抑制了有害微生物增长,但肉有害成份难以释放,营养、颜色和液体流失严重。冷鲜肉克服了热鲜肉、冷冻肉在品质上存在的不足和缺陷,由于具备冷链保证,微生物的繁殖受到抑制,同时经历了排酸过程,使得冷鲜肉具有别样的风味特点。预冷与非预冷对肉类的影响猪肉片在不同贮藏温度(-2,4,10)下菌落总数的生长曲线细菌、真菌和病毒的生长与温度有关,采用预冷可以对其有效的控制在贮藏第5天的猪肉片中的微生物总数,10为10000000个/g,4为 10000个/g,-2为1000个/g。常温
10、下肉类微生物生长总数为预冷和冷链条件下微生物生长总数的一万倍!温度对肉类微生物生长的影响产志贺样毒素大肠菌金黄色葡萄球菌沙门氏菌李斯特菌芽胞杆菌弧菌食品中常见的几种细菌、微生物真空冷却压差冷却喷淋冷却浸泡冷却 现有肉类预冷技术肉类预冷技术常见肉类预冷设备肉类预冷技术热传导传热预冷水冷却喷淋冷却螺旋冷却浸泡冷却风冷却压差冷却自然冷却强制冷却冷库冷却延迟冷却冰温冷却蒸发相变传热预冷真空冷却液氮冷却干冰冷却冷链智能云服务器数据采集控制反馈冷链控温优化设备参数修正波动原因造成影响温度控制系统精度差压缩机频繁启停风压流速地理位置颠簸强度车厢气流分布环境温度冷柜温度货架期更大冰晶产生组织损伤肉类蛋白质降解
11、加速褐变微生物活性恢复营养物质分解反复冻融循环影响食品品质预冷贮藏运输销售三、温度波动对冷藏食品品质的影响冷藏食品的保质期和高品质可能在运输过程中由于冷链中断而丧失;冻藏食品在冷冻冷藏链中监管不到位、销售过程等带来的温度波动是食品保鲜的主要障碍。收效 温度波动对果蔬的影响果蔬冷藏期间期间库温波动,会造成果蔬呼吸作用增强,加速体内代谢分解,促进了营养物质消耗。库温经常波动,会造成薄膜包装内结露凝水,加重病腐损耗。库温波动越严重,会直接引起果蔬各方面品质参数的衰变,致使整体走向腐败现象。以奇异果为例在以奇异果为例在3不同温度波动下贮藏对其品质的影响不同温度波动下贮藏对其品质的影响可溶性固形物含量增
12、加,缩短了成熟期限奇异果内部水分散失明显,失重率提高Vc含量下降明显,出现腐烂现象,保存率越低。对蛋白质及其他物质的氧化和分解,加快腐烂。贮藏温度波动对食品品质的影响温度波动对樱桃腐烂率的影响温度波动对樱桃失重率的影响温度波动对樱桃呼吸强度的影响温度波动对樱桃可溶性固体物的影响温度波动对樱桃可滴定酸的影响以中国樱桃为例:温度波动导致腐败微生物的含量会增加,加速樱桃的腐烂;温度波动使中国樱桃贮藏后期失重率增加;温度波动使中国樱桃贮藏前期呼吸强度明显升高;温度波动加速了中国樱桃糖代谢;温度波动加速了中国樱桃有机酸的消耗;温度波动对肉类的影响以牛肉为例温度波动导致牛肉微结构变化-18-17储存-18
13、-13储存1.2.海鲜、鱼、肉等反复冻融后导致生化变化3.温度波动导致微生物变化由于温度波动冷冻肉制品的反复冻融,严重影响了冷冻肉制品的品质。食品中冰晶再结晶,会进一步挤压细胞,使其产生变形甚至破裂,加速变质。温 度 波 动 导 致 食 品 的 TVB-N 值、TBARS 值和 K 值等化学指标值上升剧烈,持水力下降。反复冻融导致pH降低,肉毒杆菌因此产生毒素。沙门菌和弯曲杆菌在低温下进入休眠状态,升温时会恢复活性。温度在食品保鲜中影响食品品质的主要因素:酶:酶的活性和温度有密切关系。引起食品变质的化学反应都是由于酶的作用。微生物:腐败微生物能促使食品营养成分迅速分解。在导致食品变质的原因中,
14、微生物往往是最主要的。果蔬的呼吸作用:呼吸作用会使食品的营养成分损失,而且呼吸放出的热量和有毒物质会加速食品的变质。四、不同温度工艺对食品品质的影响苹果中的酶促褐变食品中的真菌霉菌果蔬的呼吸作用 不同贮藏保鲜技术对桃品质的影响间歇升温气调贮藏抑制桃果实失重率和果实硬度的快速下降,抑制桃果实膜透性增大的速率,但对可溶性固形物含量无显著影响防止了果实酸含量的下降,同时抑制了还原糖的异常积累,避免了酸含量大幅下降,保持了桃的良好风味降低桃贮藏期的呼吸强度,减少维生素 损失,有利于保持果实含水量、硬度和可溶性总糖,显著延缓果实褐变减压贮藏 02(低温气调)2530(常温气调)-5(冷藏23周)1820
15、(敞放两天)21(最适)技术温度影响果蔬种类冷害临界温度冷害明显症状果蔬种类冷害临界温度冷害明显症状鳄梨(牛油果)13果皮有不规则的棕色,深棕色斑块。猕猴桃5出现棕色和黑色皮,表皮凹陷,水浸及皮下组织褐化。柑橘10表面点状斑,组织出现水渍状。番石榴13不能正常后熟,表面和肉体变色。桃和油桃8内部果肉褐变,出现粉状口感及汁液减少。李15果肉褐变和透明,风味淡化。菠萝(凤梨)10剥皮变色,果肉水浸状及果心逐步变褐。芒果10外果皮有明显的棕色斑点和凹陷,中果皮成熟和颜色变化不均匀。火龙果8不均匀的棕色斑点,果皮出现枯萎。哈密瓜10表皮变色,棕色斑点,出现凹坑和表面浸水。甜椒7浅表凹陷,水渍以及种子变
16、黄。番木瓜8表皮的凹坑,肉体浸泡,异常成熟和丧失部分香味。甘薯10表面凹陷,内部褐变及颜色变暗。杏15果皮水渍斑,果肉褐变及絮败。西葫芦7表面点蚀,脱水软化和果皮褐变。秋葵9出现褐色和凹陷,斑点状腐蚀。茄子12表皮凹陷和烫伤,果肉变黄,种子变暗,果柄脱落。竹笋5肉棕色和水渍状。梅10表面凹陷。黄瓜710表面的凹陷和深色的水样斑块,失水萎薦。香蕉13果皮表面为褐色,不能正常后熟,丧失部分香气。枇杷5果皮与果肉粘住,果肉内部褐变。番茄(成熟)12颜色不均匀有斑点,表面点蚀及过度软化。红毛丹8果皮褐变,荆棘变成棕色。虽然现有预冷工艺发展迅速,但是对于有效的预冷条件、合适的预冷技术以及食品预冷的均匀性还需要更深入的研究。保证食品在储存运输过程中的品质,在维持低温的状态下从降低微生物繁殖,降低呼吸作用,降低酶作用等方面考虑,可以采用以下方法:选择最佳的预冷处理方式,延长贮运期,保证食品品质。在保证食品品质的温度范围内,选择最大化抑制微生物生长的运输温度。在运输储藏过程中避免温度波动,减少产品损耗。选择合适的温度工艺,减少冷害和微生物对食品的影响。五、小结