2.2.2 辐射食品保鲜技术
辐射食品保鲜技术，是利用射线辐照食品的方法，可 起到抑制发芽、杀虫灭菌、调节熟度、保持食品鲜度和卫 生的作用，从而延长货架期和贮存期，达到减少食品损失 的目的。 特点 • 一是被处理的食品几乎不增高温度，是一种“冷”灭菌 方法，因此能保持食品原有的感官品质，不改变其营养成分; • 二是处理的成本低，人力和能源消耗低； • 三是处理后的食品安全可靠。
1.1.2、碳水化合物
碳水化合物是多羟基的醛类和多羟基的酮类及其缩合物和某些 衍生物的总称。
从工艺角度讲，碳水化合物赋予饼干、面包等食品香甜味；增 加饮料等食品体系的粘稠性；改善食品体系的稳定性、香味和 色泽。
从生物化学角度讲，碳水化合物作为人类活动的能源物质；构 成机体或食品体系；转化蛋白质和脂类扥生命必须物质。
在国内，杜会云等用壳聚糖、溶菌酶、牛至油和大豆分离 蛋白做成大豆分离蛋白膜，并研究了此复合膜对大肠杆菌、 金黄色葡萄球菌、酿酒酵母和黑曲霉的抑菌效果。结果表明， 在大豆分离蛋白膜中加入壳聚糖、溶菌酶、牛至油三种抗菌 剂后，该膜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、酿酒酵母、黑曲 霉都有一定程度的抑制作用。 李江林等用可溶性淀粉、CMC-Na、单甘醋制成可食性降解 膜，并用此可食性降解膜和石榴皮、Nisin复配，对黑椒烟 熏牛肉保鲜效果进行研究。结果表明，复合膜对黑椒烟熏牛 肉品质影响最大，当石榴皮提取液含量为1 ％， Nisin含量 0.04％，浸渍时间2 min、复合膜复配达到最佳效果，分别 在25℃和0-4℃用复配膜保鲜黑椒烟熏牛肉，结果发现黑椒 烟熏牛肉的贮藏期分别达到8天和30天。
特点 可食性保鲜膜具有保鲜效果好、使用方便、实用性好等特 点，且制作工艺简单、成本低、易降解、对环境不产生污染， 是一种极具开发潜力的食品包装材料。
目前，广泛应用于食品保鲜的涂膜材料有糖类，蛋白质， 多糖类蔗糖脂，聚乙烯醇，单甘脂以及多糖、蛋白质和脂类组 成的复合膜。
美国一项专利技术(6162475）中介绍把平均相对分子质 量为2000-80000的乙酸聚乙烯溶解在低相对分子质量的酒 精溶液中，可以作为果蔬的可食性涂膜剂，能够有效地阻 比氧气和其它一些气体，可用于苹果、柑橘、桃子、芒果、 李子的保鲜。 英国科学家研制成一种由蔗糖、淀粉、脂肪酸的聚醋物 制成的可食涂膜保鲜剂，采用喷涂或浸渍方法涂于苹果、 柑橘、葡萄、番茄等果蔬表面，可以延长这些水果的贮藏 期。
国内外最新食品保鲜技术的研究进展
微生物专业 姜金融 学号 0214537
一. 为什么要进行食品保鲜 1.1食品的化学成分 1.2食品贮存中的质量变化 1.3食品保鲜的影响因素
二. 食品保鲜技术
2.1化学保鲜技术 2.2物理保鲜技术 2.3生物保鲜技术
1.1 食品的化学成分
食品的化学成分是极其复杂的，主要的有蛋白质、脂肪、碳水 化合物、水分、矿物质、维生素、色素及一些酶类等。
Aryou Emamifar(2011)研究了含有纳米银和纳米氧化锌的 LDPE膜纳米包装材料对接种在橙汁中的植物乳杆菌的抑菌效 果。结果表明，使用这种纳米复合包装材料，微生物的生长 率显著减少。
2.1.3 细胞间水结构化气调保鲜
结构化水技术是指利用一些非极性分子(如:某些惰性气体) 在一定的温度和压力条件下，与游离水结合而形成笼形水 合物结构的技术。 作用机理 通过结构化水技术可使果蔬组织细胞间水分参与 形成结构化水，使整个体系中的溶液粘度升高，从而 产生两个效应: •酶促反应速率将会减慢，可望实现对有机体生理活动的控制; •果蔬水分蒸发过程受抑制；
1.1.1、水分
食品中的水分包括结合水、自由水和毛细管水。 从食品理化性质上讲，水在食品中起着溶解、分散蛋白质、 沉淀等不溶性成分的作用，使它们形成溶液或凝胶。
从食品质地方面讲，水对食品的鲜度、硬度、流动性、呈 味、耐贮性和加工适应性都有重要的影响。
从食品安全角度讲，水是微生物繁殖的必须条件。 从食品工艺角度讲，水起着膨润、浸透、均化等功能。
1.1.3 蛋白质
蛋白质与食品成分的相互作用：蛋白质与水的相互作用、 凝胶形成、面团形成、乳化性质、起泡性质、风味结合作 用。 蛋白质在加工贮藏中的变化：蛋白质的变性
1.1.4 脂类
油脂具有构成机体，调节生命过程；提供必需脂肪酸和 热能，运输脂溶性维生素；提供滑润的口感，光润的外观， 塑性脂肪还具有造型功能；赋予食品特殊的风味等功能。 油脂在加工贮藏中易发生水解、异构化、热反应、辐照 裂解和氧化等过程。
可食性抗菌膜是可食性膜在抑菌领域的发展趋势，是 指在可食性膜中添加抗菌剂，制成的具有抗菌、保鲜作用 的一种功能薄膜。
Appendini等提出使可食膜具有抗菌活性的方式有4种: 在膜基质中直接添加挥发或非挥发抗菌成分; • 在可食性膜表而喷涂抗菌剂; • 以离子键或共价键形式在膜材料中固定抗菌剂; • 采用天然的本身具有抗菌性的成膜材料如壳聚糖等。
肖华志等将生鲜猪肉及其被大肠杆菌金黄色葡萄球菌和枯 草芽抱杆菌人工污染的样品，在600 MPa的高压下处理5， 10，15，20 min，并对其杀菌效果进行研究发现，随着压 力保持时间的延长，微生物的存活率逐渐降低，其中以在 600 MPa压力下保持20 min的杀菌效果最好。
Estaca等发现在20℃对沙丁鱼施加300 MP。高压并保持15 min，肠杆菌科微生物菌落数明显下降，15d后对肠杆菌科 微生物进行检测，其菌落总数仍能达到商业无菌的要求。
东京大学学者在用氙气制备甘蓝、花卉的结构化水，以 及对其保鲜工艺进行了探索，获得了较为满意的保鲜效 果，但使用高纯度氛气成本太高，研究者往往通过惰性 气体的混合加压来另寻其保鲜机理，以降低其成本。
2.2 物理保鲜技术
物理方法分为以下两种:以微生物为对象的杀菌方法， 如超高压、辐照、热处理、超声波等;以环境条件为对象的 调控方法，如控制温度方而的冰温贮藏和变温贮藏，控制 气体成分的人工气调贮藏和自发气调贮藏，以及控制湿度 的窖藏和聚乙烯薄膜等，高阻湿材料的包装贮藏等，其目 的是保持果蔬采后的最佳品质。 2.2.1 超高压保鲜包装技术 2.2.2 辐射食品保鲜技术 2.2.3 高静压技术保鲜 2.2.4 超声波处理保鲜技术
2.2.1 超高压保鲜包装技术
超高压技术(UHPP)是一种新型的非热加工技术，它主 要通过破坏微生物的细胞壁、细胞膜及细胞间隙的结构， 使蛋白质等成分发生变性，使酶活性降低来达到杀菌的目 的。从超高压技术可应用于水产品工业、肉制品工业及果 蔬、制品工业等方面。 特点 超高压杀菌技术是食品加工领域中一种新兴的冷杀菌 技术，与传统的热处理相比，超高压杀菌技术可以有效地 钝化食品中内源酶的活性，杀灭食品中的有害微生物，最 大程度地保持食品原有的色、香、味，保护食品原有的营 养价值和食用品质。
1.1.5
色素
色素是食品中呈现各种颜色的物质。
1.1.6 维生素
维生素在食品中作为辅酶、抗氧化剂和遗传调节因子，还 呈现出某些特殊的功能，如视觉功能和血管脆性功能。
1.1.7 矿物质
矿物质是食品中存在的除了碳、氢、氧、氮外的元素。
1.2 食品贮存中的质量变化
1.2.1 生理生化和生物化学变化
呼吸作用、后熟作用、萌芽与抽苔、蒸腾与发汗、僵直、软化
2.1.2 纳米保鲜技术
纳米保鲜技术纳米材料是指结构中至少有一个相在一个 维度上呈纳米级(约1 -100 nm)大小的材料，粒径在101-109 nm范围的粒子称为准纳米粒子。 纳米银作为无机抗菌剂既具有纳米材料独特的性能又具 有银特有的抗菌、催化等特性。 纳米氧化锌是继纳米银之后出现的新型抑菌剂，以其优 异的抗菌性能成为开发研究的热点。纳米ZnO对于很多微生 物的生长都有抑制作用。
在国内，申景博等用壳聚糖、淀粉、聚乙烯醇为原料，制 备了壳聚糖一淀粉一聚乙烯醇复合膜，并对薄膜的抗拉强 度、断裂伸长率和气体阻隔性进行了测试。实验表明:加入 聚乙烯醇后，复合膜的抗拉强度和断裂伸长率都得到很大 的改善，二者分别达到62 MPa和118％。 杜易阳等研究了壳聚糖一淀粉可食性降解膜，试验的结果 表明，当甘油含量为0.4%时，壳聚糖和淀粉的质量比为4:1 时，复合膜的综合性能最好。
相对湿度：影响水分含量和水分活度 气体成分：适当的氧气分压可以减轻化学成分的损失； 可以维持所需的呼吸作用，可以控制微生物的生长和繁 殖。
二.食品保鲜技术
目前，食品保鲜领域采用的保鲜手段主要有物理、化学 和生物三大类，每一类衍生的新技术很多，各自根据不同的 保鲜原理。 保鲜原理： 控制其衰老进程，一般通过呼吸作用的控制来实现; 控制微生物，主要通过腐败菌的控制来实现; 控制内部水分蒸发，主要通过环境相对湿度的控制和细 胞间水分的结构化来实现；
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抗菌剂的种类 • 有机抗菌剂:主要包括醇类、酚类、有机金属类、季 胺盐类等。 • 无机抗菌剂:无机抗菌剂分为两大类，一类是无机化 合物中含有抗菌性离子，如银、铜、锌等;另一类是光 催化类抗菌剂，如TiOz, ZnO等。 • 天然抗菌剂:天然抗菌剂是一类直接从动植物中提取 的抗菌剂，如:壳聚糖、薄荷等。 • 细菌素:细菌素是细菌代谢过程中产生的的抑菌物质， 一般是多肽或蛋白质，如乳酸链球菌素(Nisin)等。
国外则对可食性膜基质的研究更广，包括壳聚糖、大豆 分离蛋白、雪鱼类蛋白质及乳清蛋白等，Seydim等研究发 现牛至、迷迭香、大蒜精油的抗菌活性可在乳清蛋白可食 用膜中表达出来。Sanchez-Gonzalez将不同浓度的佛手柑 (BO)、柠檬（LO)和茶树(TTO)精油加入到壳聚糖(CH)膜中， 研究发现结合几种精油的壳聚糖膜均表现出对大肠杆菌、 金黄色葡萄球菌显著的抗菌活性。
1.3.1 内因
食品的抗病能力：食品组织结构、化学成分和生物学特性。 食品加工与处理：通过改变食品的组成、结构、状态或环 境条件，使食品中的微生物和酶受到抑制。 食品的包装：防潮包装，脱氧、充氮或真空包装，气调包 装，热封包装。
1.3.2 外因
环境温度：化学变化和酶促变化Байду номын сангаас微生物的生长繁殖