1、第三節 食品的生物特性一、食品中的微生物食品常常與環境發生各種形式的接觸，從而引發微生物的污染原料的生產、采購、加工、貯藏、運輸、銷售、烹調各類食品的水活度，營養成分和組織結構各具特點，各類食品中生長的微生物也不同各類食品在保藏過程中微生物的活動規律、引起腐敗變質的現象也各有特點因此，了解食品中微生物的種類和活動規律對食品的安全保藏非常重要（一）食品中微生物的來源及特點來源：土壤，水，空氣，生產流通環節相關的人員和器具，添加劑。污染類型：內源性，外源性。（二）微生物對食品安全性的影響影響食品安全性的因素：化學性危害、生物性危害、物理性危害生物性危害：主要是指生物（尤其是微生物）本身及其代謝過程

2、、代謝產物（如毒素）等對食品原料、加工過程以及產品的污染，這種污染會對消費者的健康造成損害。食品中的微生物危害：細菌性危害，真菌性危害，病毒性危害。1.細菌性危害是指細菌及其毒素產生的生物性危害。食品被細菌特別是致病菌污染時，不僅會引起腐敗變質，而更重要的是引起食物中毒。常見的引起食物中毒的細菌：沙門氏菌、副溶血性弧菌、葡萄球菌、變形桿菌、肉毒梭狀芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌、致病性大腸桿菌、志賀氏菌。2.真菌性危害食品中真菌性危害主要包括真菌及其毒素、有毒蘑菇及其對食品造成的危害真菌性危害不僅使食品霉變腐敗，而且還造成糧食類及其副產物食物中毒霉菌性食物中毒的特點：沒有傳染性；其毒害受生物性因子支配

3、，地方性、相對的季節性和波動性；耐高溫，沒有抗原性，不能引發機體產生抗毒素，也不能使機體產生其它感應物質。食品中的致病真菌：麥角菌，禾谷鐮刀菌，黃曲霉，寄生曲霉，青霉。產毒特性產毒的真菌只限于少數的幾種，并且產毒真菌也只有一部分菌株產毒，同一種產毒真菌存在產毒能力不同的菌株原因不清（是取決于菌株本身生物學的特點，還是取決于外界條件的不同或者兩者兼有），同一產毒菌株的產毒能力還表現出可變性和易變性，產毒菌株經過累代培養，可以完全失去產毒能力而成為非產毒菌株，一定情況下，又可以出現產毒能力。產毒菌株所產生的真菌毒素，并不具有嚴格的專一性，一種菌種或菌株可以產生幾種不同的毒索，而同一毒素也可以由幾種

4、真菌產生。常見的產毒霉菌主要有曲霉菌屬、青霉屬、鐮刀菌屬等3. 病毒性危害病毒具有專性寄生性，雖然不能在食品中繁殖，但可在食品中殘存較長時間，食品為病毒提供了很好的保存條件。被病毒污染的食品一旦被食用，病毒即可在體內繁殖，引起感染性病毒疾病。病毒對食品造成的污染事件時有發生，瘋牛病和口蹄疫事件。易被病毒污染的食品主要有肉制品、乳制品、水產品、蔬菜和水果等。常見的病毒：甲肝病毒、諾瓦克病毒和類諾瓦克病毒等。（三）微生物與食品的安全保藏1 .糧食中的微生物糧食中存在大量種類繁多的微生物，這些微生物的生長繁殖會造成糧食的霉變發熱，重量減少，品質劣變，甚至帶毒，造成極大的經濟損失，并直接危害人體健康。

5、特點：糧食中是微生物良好的天然培養基：豐富的碳水化合物、蛋白質、脂肪及無機鹽等糧食中的微生物包括：病毒、細菌、放線菌、酵母和霉菌數量：細菌最多，其次是霉菌，放線菌和酵母菌很少危害：霉菌最重要新糧和陳糧中的微生物新收獲的糧食：細菌占微生物區系的90以上。以草生歐文氏菌、熒光假單胞桿菌最多，其次是黃桿菌和黃單胞桿菌陳糧：以芽孢桿菌和微球菌居多。雖然糧食中細菌的數量最多，但它對儲糧的危害遠不及霉菌。霉菌的危害大于細菌細菌需要游離水存在才能活動，只有在糧食霉變發熱后期，才有游離水出現，這時有些嗜熱菌才可以活動，使糧食繼續發熱達到 70-75 ，在實際情況下，在發熱遠未達到這種嚴重狀況之前糧食即被處理。

6、另一方面，細菌不能進入完整的糧粒，它只能從糧食表面的自然孔或傷口侵入，所以細菌導致糧食發熱的可能性很小。糧食中的真菌：田間真菌：以兼寄生菌為主。包括鏈格孢霉、蠕孢霉、枝孢霉、鏈孢霉、彎孢露、黑孢子菌等，鏈格抱霉最常見。儲藏真菌：以腐生真菌為主。包括曲霉和青霉，危害最大的是曲霉，灰綠曲霉群、白曲霉和黃曲霉。真菌群的變化：通常在新糧入庫時，田間真菌數量多，儲藏真菌比較少；在常規儲藏中，隨著儲藏時間的延長，真菌總數呈下降趨勢。2.肉、蛋、乳中的微生物肉、蛋、乳是微生物良好的天然培養基。較多的蛋白質、脂肪、水和無機鹽，維生素含量也很豐富，乳中還含有大量的乳糖，很適宜于微生物的生長繁殖，因此，了解微生物

7、的種類和控制微生物的活動，對肉、蛋、乳的安全貯藏非常重要（1）肉中的微生物肉中的微生物：腐敗微生物、病原微生物腐敗微生物：細菌、霉菌、酵母菌。主要是細菌。常見的細菌：假單胞菌屬、無色桿菌屬、黃桿菌屬、微球菌屬、莫拉氏菌屬、芽孢桿菌屬等。主要病原微生物：沙門氏菌、炭疽桿菌、布魯氏桿菌、結核桿菌、豬丹毒桿菌、李斯特桿菌和口蹄疫病毒等。沙門氏菌最為常見。肉中微生物的生長順序早期的微生物：需氧性的假單胞菌、微球菌、芽孢桿菌等為主。它們先出現在肉的表面，經過繁殖后，肉即發生變質，并逐漸向肉內部發展，這時以兼性厭氧微生物為主要菌?？莶輻U菌、糞鏈球菌、大腸桿菌、普通變形桿菌。當變質繼續向深層發展，出現較多的

8、厭氧微生物，主要為梭狀芽孢桿菌。肉的腐敗變質主要表現發粘；出現色斑；惡臭氣味（因蛋白質水解，生成氨、硫化氫、吲哚、腐胺、尸胺）低溫下的微生物低溫：可以抑制中溫性微生物和嗜熱性微生物的生長繁殖，但仍可能有嗜冷微生物進行生命活動。1-3 在肉中生長的微生物嗜冷微生物。細菌：假單胞菌屬、無色桿菌屬、產堿桿菌屬等。霉菌：枝抱屬、枝霉屬、毛霉屬等。嗜冷酵母菌：假絲酵母屬、紅酵母屬、球擬酵母屬。若冷凍肉溫度在-5 以上，仍有微生物生長的可能。-2 以下一般不全出現腐敗細菌的生長，病原菌也不能生長。能生長的是：少數耐低溫和低水分活性的霉菌和酵母菌，特別是霉菌，其中多主枝抱、枝霉在冷藏條件下生長比較快。（2）

9、乳中的微生物牛乳中的微生物主要類群，能分解利用乳糖和蛋白質?；咎卣鳎喝樘前l酵，蛋白質腐敗，脂肪酸敗。鮮牛乳中的微生物：細菌、霉菌和酵母菌。常見的細菌：鏈球菌屬、乳桿菌屬、假單胞菌屬。病原菌：結核桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌。常見的霉菌：主要有多主枝抱、乳酪節卵孢等。酵母菌：脆壁酵母、紅酵母、假絲酵母。鮮牛乳中的細菌鏈球菌屬和乳桿菌屬，是鮮牛乳中十分常見的兩屬乳酸菌，它們能對乳中的乳糖進行同型或異型發酵，產生乳酸，使牛乳變酸。芽孢桿菌、假單胞菌、變形桿菌，牛乳中常見的膿化細菌，它們能分解乳中的蛋白質，并產生腐敗的臭氣。假單胞菌，不僅能分解牛乳蛋白質，還能分解乳中的脂肪，牛乳中典型的脂肪分解菌

10、。無色桿菌、黃桿菌、產堿桿菌，也能分解脂肪，也是牛乳中的脂肪分解菌。大腸桿菌：等分解乳糖而產生乳酸、醋酸，使鮮牛乳變酸并出現凝固，同時產生 CO2 和 H2 ，使牛乳凝固具有多孔氣泡，并使乳產生不愉快臭味。生鮮牛乳中微生物的活動規律¡ 貯藏初期¡ 酸度升高至 pH 4.5 時¡ 當乳的酸度升高到 pH3 -3.5 時貯藏初期¡ 細菌繁殖占絕對優勢l 主要是乳鏈球菌、乳酸桿菌、大腸桿菌和一些蛋白質分解細菌等l 其中以鏈球菌生長繁殖特別旺盛¡ 使乳糖分解產生乳酸，乳液酸度不斷升高¡ 同時還可觀察到產氣現象，這是大腸桿菌等產氣菌引起的

11、61; 酸度升高抑制了其它腐敗細菌的生命活動pH 4.5 時¡ 乳鏈球菌本身受到抑制，不再增值反而會逐漸減少l 這時已出現酸凝固¡ 乳酸桿菌可繼續在產生凝塊的乳中增殖并產生乳酸，使 pH 繼續下降pH 3-3.5 時絕大多數微生物被抑制甚至死亡而酵母菌和霉菌可適應此高酸性環境而生長繁殖它們利用乳酸和其它一些有機酸，使乳的 pH 回升至接近中性之后，分解利用蛋白質和脂肪的假單胞菌、芽孢桿菌等增殖，消化凝乳塊，并有腐敗的臭味產生鮮牛乳中微生物活動曲線（3）蛋中的微生物¡ 主要是細菌和霉菌，酵母菌較少見¡ 常見的細菌l 假單胞菌屬、變形桿菌屬、產堿桿菌屬、埃希

12、氏菌屬¡ 常見的霉菌l 枝孢屬、青霉屬、側孢霉屬¡ 最常見的病原微生物l 沙門氏菌：如雞沙門氏菌、鴨沙門氏菌¡ 與食物中毒有關的病原菌l 金黃色葡萄球菌、變形桿菌鮮蛋在貯藏過程中的變質¡ 散黃蛋l 細菌侵入雞蛋后，先將系帶分解斷裂，使蛋黃不能固定而發生移位l 其后蛋黃膜被分解，蛋黃散亂，與蛋清逐漸混合在一起，這種蛋稱為散黃蛋l 是變質的初期現象¡ 散黃蛋進一步被細菌分解l 產生硫化氛、氨、吲哚、糞臭素、硫醇等分解產物，出現惡臭氣味¡ 蛋清呈現不同顏色蛋清呈現不同的顏色¡ 假單胞菌可引起黑色、綠色、粉紅色等腐敗¡ 產

13、堿桿菌、變形桿菌、埃希氏桿菌等使蛋清呈現黑色¡ 沙雷氏菌產生紅色腐敗¡ 不動桿菌引起無色腐敗酸敗蛋¡ 有時蛋清變質不產生硫化氫等惡臭氣味而產生酸臭¡ 蛋液變稠而成漿狀或有凝塊出現¡ 這是微生物分解糖或脂肪而形成的腐敗現象霉菌對蛋的影響¡ 粘殼蛋l 霉菌進入蛋內，一般在蛋殼內壁和蛋白膜上生長繁殖，形成大小不同的深色斑點l 斑點處有蛋液粘著¡ 不同霉菌產生的斑點不同l 青霉產生藍綠斑，枝孢霉產生黑斑¡ 在環境濕度比較大的情況下，有利于霉菌的蔓延生長，造成整個蛋內外生霉3.水果和蔬菜中的微生物¡ 水果和蔬菜的構

14、成l 水分、碳水化合物、蛋白質、脂肪、灰分l 其主要成分是碳水化合物和水l 特別是水的含量比較高l 適宜于微生物的生長繁殖¡ 容易出現微生物引起的腐爛變質水果和蔬菜中常見的微生物¡ 由于生態條件的不同，世界各地區的水果和蔬菜的微生物類群有明顯的區別l 意大利、英國和德國，貯藏期間蘋果的最主要病害菌是白盤長孢l 美國：擴展青霉¡ 果蔬貯藏期間微生物類群也可能發生變化l 柑橘類在貯藏初期¡ 青霉造成的損失最大l 較長時間的貯藏¡ 盤長抱霉、刺盤袍4.罐頭中的微生物¡ 罐頭食品按 pH 分類l 低酸性¡ pH 5.0 以上l 中酸

15、性¡ pH 4.5 - 5 . 0 l 酸性 ¡ pH 3.7 - 4 . 5 l 高酸性¡ pH 3.7 以下¡ 低酸性和中酸性l 主要是細菌l 酵母菌和霉菌則不常見¡ 細菌l 嗜熱性細菌、中溫性厭氧細菌、形成芽孢的需氧細菌、不產芽孢的細菌¡ 酸性和中酸性l 產生芽孢的細菌¡ 凝結芽孢桿菌、丁酸梭菌l 不產生芽孢的細菌¡ 乳桿菌、明串珠菌罐頭中的細菌¡ 嗜熱性細菌l 主要有平酸菌、 TA 菌（即不產生硫化氫的嗜熱厭氧菌）和硫化物細菌¡ 罐頭的平酸腐敗l 一種產酸不產氣l 引起平酸腐敗的細菌統稱

16、為平酸菌¡ 中溫性厭氧細菌l 肉毒梭菌、雙酶梭菌、腐化細菌、丁酸梭菌、巴氏芽袍梭菌二、食品中的酶（一）食品中酶的基本特性¡ 所有的生物體中都含有種類繁多的酶¡ 食品的主要原料¡ 生物來源的材料¡ 食品原料自然含有數以百計不同種的酶 ¡ 內源性酶¡ 將食品中所含有的酶類¡ 這些酶是食品原料在宰殺或采摘后成熟或變質的主要因素之一¡ 即使在原料被收獲后這些酶仍然起著作用，對食品的質量和貯藏性具有重要影響（二）食品中的主要酶類氧化酶類、脂酶、果膠酶、蛋白酶、淀粉酶1. 氧化酶類¡ （1）多酚氧化酶

17、61; （2）脂氧合酶¡ （3）其它氧化酶類（1）多酚氧化酶¡ 又被稱為酪氨酸酶、多酚酶、酚酶等¡ 存在l 廣泛存在于植物、動物物和一些微生物中¡ 特點l 以 Cu 為輔基，以氧為受氫體發生褐變反應l 底物是食品中的一些酚類、黃酮類和單寧物質l 多酚氧化酶催化底物形成醌類化合物，醌類化合物進一步氧化和聚合形成黑色素實例¡ 蓮藕、馬鈴薯、香蕉、蘋果等，剝皮或切分后出現褐色或黑色l 是由于果蔬中含有的單寧物質，在多酚氧化酶的作用下發生氧化變色的結果¡ 茶葉、可可豆等飲料的色澤形成¡ 某些糧食在加工中的變色l 甘薯粉、蕎麥面蒸煮變

18、黑，糯米粉蒸煮變紅（2）脂氧合酶¡ 存在l 脂氧合酶存在于各種植物中，在豆類中具有較高的活力，尤其以大豆的活力為最高¡ 特性l 催化含順，順-1，4 -戊二烯的不飽和脂肪酸及其酯產生的自由基，然后產生氫過氧化物l 氫過氧化物進一步分解，產生醛和其它不良口味的化合物食品變質主要表現破壞亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸等必需脂肪酸產生游離基損害某些維生素和蛋白質等成分在低溫下仍有活力，未漂燙的冷凍青豆、蠶豆等長時間凍藏仍會產生異味，造成色素的損失益處¡ 促進面粉的漂白l 脂氧合酶能催化胡蘿卜素的氧化，使其變為無色¡ 面筋的形成l 在制作面團過程中促進二硫鍵的形成（

19、3）其它氧化酶類¡ 過氧化物酶、抗壞血酸氧化酶l 會引起食品顏色和風味的變化及營養成分的損失¡ 在香蕉、胡蘿卜和萵苣l 廣泛分布著抗壞血酸氧化酶l 它與維生素 C 的減少有很大關系¡ 過氧化物酶廣泛地存在于果蔬組織中，未經熱燙的冷凍蔬菜所具有的不良風味與此酶的作用有關2.脂酶¡ 脂酶是水解處于油水界面的三酰基甘油的酯鍵的酶¡ 存在于所有含脂肪的組織中l 哺乳動物體內的胰脂酶、大豆中的脂酶等¡ 胰脂酶l 能將脂肪分解為甘油和脂肪酸¡ 脂酶l 牛乳、奶油、干果類等含脂食品的變質l 牛乳中的乳脂肪在脂酶作用下分解產生游離脂肪酸，從

20、而帶來脂肪分解的酸敗氣味，這是乳制品尤其是奶油比較常見的缺陷糧油中含有脂肪酶¡ 使脂肪被催化水解，使游離脂肪酸含量升高，從而導致糧油變質變味，品質下降¡ 成品糧比原糧更難于貯存l 在原糧中，脂肪酶與其底物在細胞中各有固定的位置，彼此不易發生反應l 制成成品糧后，使兩者有了接觸的機會3.果膠酶¡ 果膠酶l 多聚半乳糖醛酸酶、果膠甲酯酶和果膠裂解酶¡ 果膠物質l 存在于所有高等植物細胞壁和細胞間，也存在于細胞汁液中l 對于水果、蔬菜的口感有很大影響¡ 在果蔬成熟時，可以觀察到果實軟化現象l 隨果實成熟，果膠酶的活力增加，果膠物質在果膠酶的作用下，水

21、解變成水溶性狀態l 香蕉、柿、桃、番茄4.蛋白酶¡ 對于動物性食品原料，決定其質構的生物大分子主要是蛋白質¡ 蛋白質在蛋白酶作用下所引起的結構上的改變，會導致這些食品原料質構上的變化¡ 如果這些變化是適度的，食品會具有理想的質構（1）組織蛋白酶¡ 存在于動物組織的細胞內，在酸性pH 下具有活力¡ 位于細胞的溶菌體內，區別于由細胞分泌出來的蛋白酶l 胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶¡ 組織蛋白酶種類l A 、B、C 、 D 、El 此外，還分離出一種組織羧肽酶¡ 組織蛋白酶參與了肉成熟期間的變化l 當動物組織的 pH在宰后下降時，這些酶

22、從肌肉細胞的溶菌體粒子中釋放出來l 導致肌肉細胞中的肌原纖維以及胞外結締組織分解¡ 活力最高(2)鈣離子激活中性蛋白酶（CaNP）¡ 或許是已被鑒定的最重要的蛋白酶¡ 種類l CaNPI、CaNPII l 都是二聚體¡ 功能l 肌肉 CaNP 可能通過分裂特定的肌原纖維蛋白質而影響肉的嫩化¡ 作用方式l 可能是在宰后的肌肉組織中被激活l 在肌肉變成食用肉的過程中同溶菌體蛋白酶協同作用（3）乳蛋白酶¡ 一種堿性絲氨酸蛋白酶¡ 水解特性l 水解-酪蛋白產生疏水性更強的-酪蛋白，l 也能水解-酪蛋白，但不能水解-酪蛋白¡

23、 在奶酪成熟過程中乳蛋白酶參與蛋白質的水解作用¡ 由于乳蛋白酶對熱較穩定，因此它的作用對于經超高溫處理乳的凝膠作用也很重要5.淀粉酶¡ 存在于動物、高等植物和微生物中¡ 淀粉是決定食品粘度和質構的主要成分，在食品保藏和加工期間，它的水解是一個重要的變化¡ 淀粉酶種類l -淀粉酶l -淀粉酶-淀粉酶¡ 存在于所有動物、植物和微生物體中¡ 作用方式l 以隨機的方式從淀粉分子內部水解 - 1 , 4 -糖苷鍵，使淀粉成為含有 5 - 8 個葡萄糖殘基的糊精實例¡ 面包l -淀粉酶為酵母提供糖分，以改變產氣能力，改善面團結構，延緩陳

24、化時間¡ 啤酒l 除去啤酒中由于殘余淀粉所引起的霧狀混濁¡ 糧食l 陳米煮的飯不如新米好吃l 原因之一是陳米中的 -淀粉酶喪失了活性（2）-淀粉酶¡ 作用方式l 水解淀粉分子時，從非還原基開始，每次切下兩個葡萄糖單位l 并使麥芽糖分子的構型從 -變為-型¡ 小麥、大麥和大豆粉中的-淀粉酶，發芽時含量可增加 2-3 倍¡ -淀粉酶對食品質量有很大的影響，例如烤面包、發酵饅頭，都需要面粉中含有一定量的-淀粉酶？（三）酶對食品質量及保藏性的影響¡ 1. 酶對食品外觀質量的影響¡ 2.酶對食品質構的影響¡ 3.酶對食品風味

25、的影響¡ 4. 酶對食品營養成分的影響¡ 5（1） 酶在食品中的致毒作用¡ 5（2）酶在食品中的解毒作用1. 酶對食品外觀質量的影響¡ 色澤是許多食品的質量指標之一¡ 部分水果成熟時l 綠色減少，代之以紅色、橘紅色、黃色和黑色l 隨著成熟度的提高，青刀豆和其它一些綠色蔬菜中的葉綠素含量下降¡ 這些顏色變化都與酶的作用有關¡ 導致水果、蔬菜中色素變化的主要酶l 脂氧合酶、葉綠素酶和多酚氧化酶肉顏色的變化¡ 新鮮瘦肉的紅色呈紅色l 含有氧合肌紅蛋白¡ 瘦肉呈紫色l 氧合肌紅蛋白在酶的作用下轉變成脫氧肌紅蛋白&

26、#161; 褐色l 氧合肌紅蛋白和脫氧肌紅蛋白中的 Fe2+在酶的作用下被氧化成 Fe3+時，生成高鐵肌紅蛋白2.酶對食品質構的影響¡ 農品的質構是決定食品質量的重要指標¡ 水果蔬菜的質構主要取決于所含有的一些復雜的碳水化合物l 果膠物質、纖維素、半纖維素、淀粉、木質素¡ 自然界存在著能作用于這些碳水化合物的酶，酶的作用顯然會影響果蔬的質構實例¡ 水果蔬菜l 組織中的果膠在果膠酯酶作用下水解成果膠酸和甲醇l 從而引起果蔬組織軟化，耐藏性降低¡ 動物l 宰殺后，蛋白水解酶類的作用會使肉嫩化，從而改變了肌肉的質構3.酶對食品風味的影響¡

27、食品在保藏期間由于酶的作用會導致不良風味的形成¡ 青刀豆、豌豆、玉米和花椰菜，因漂燙處理的條件不適當，在隨后的保藏期間會形成不良風味l 青刀豆和玉米：脂氧合酶l 花椰菜：脫氨酸裂解酶¡ 動物在宰殺后，蛋白水解酶類除使肉嫩化外，還有增加肉的風味的作用4.酶對食品營養成分的影響¡ 食品加工中營養成分的損失l 大多由非酶作用引起l 原料中的某些酶也對食品中營養成分有一定影響¡ 脂氧合酶l 催化胡蘿卜素降解而使面粉變白l 在蔬菜加工中則使胡蘿卜素破壞而損失維生素 A 原¡ 硫胺素酶l 在一些用發酵法加工的魚制品中，魚和細菌中硫胺素酶的作用，使魚發酵制品

28、缺乏維生素B ¡ 抗壞血酸氧化酶及其它氧化酶l 直接或間接導致果蔬在加工和貯藏過程中 VC 損失5（1） 酶在食品中的致毒作用¡ 在食品原料中酶和底物的位置l 處于細胞的不同部分l 只有當原料的組織被破壞時，酶和底物的相互作用才有可能發生¡ 致毒作用l 木薯中的生氰糖苷，本身無毒l 在內源糖苷酶的作用下，產生劇毒的氫氰酸l 十字花科蔬菜的種子、皮和根中的葡萄糖芥苷，在芥苷酶作用下會產生對人體有害的化合物¡ 菜籽中的甲狀腺腫素5（2）酶在食品中的解毒作用¡ 在乳的加工l 加入-半乳糖苷酶，分解其中的乳糖l 消除因攝入乳中的乳糖而引起的乳糖不耐癥&

29、#161; 在豆類和小麥加工l 加入植酸酶，分解植酸l 減少食用豆類和面類食品時因含植酸而引起的礦物質吸收率低的現象三、食品的生理代謝和生化變化（一）果蔬貯藏中的生理生化變化1.果蔬的呼吸代謝¡ 采后果蔬的特點l 水果和蔬菜采收以后，水和無機物的供應停止，同化作用基本上不再進行，但仍然是活體，其主要代謝過程仍在繼續¡ 采后代謝作用主要是呼吸作用¡ 呼吸l 呼吸底物在一系列酶參與下的復雜生物氧化過程，經過許多中間環節，將生物體內的復雜有機物分解為簡單物質，并釋放出化學能呼吸的產物¡ 合成其它新物質的原料¡ ATPl 新物質的合成及維持細胞結構和功

30、能所需要的能量果蔬保鮮的原則¡ 呼吸與果蔬壽命的關系l 呼吸作用越旺盛，各種生理生化過程進行得越快，貯藏壽命就越短¡ 原則l 設法抑制呼吸作用l 在維持產品正常的生命過程前提下，盡量使呼吸作用進行得緩慢一些呼吸類型¡ 有氧呼吸¡ 無氧呼吸呼吸強度¡ 定義l 呼吸強度是衡量呼吸作用強弱的物理指標。在一定的溫度下，用單位時間內單位重量產品放出 CO2 和吸收 O2 的量表示l 常用的單位是 CO2 mg / （k g · h）或 O2 mg / (kg · h ）¡ 呼吸強度是表示組織新陳代謝快慢的一個重要指標，是估計

31、產品貯藏潛力的依據呼吸高峰¡ 在果實發育過程中，呼吸作用的強弱不是始終如一的，根據呼吸曲線的變化模式不同，可以將果實分為兩類¡ 躍變型果實l 其幼嫩果實呼吸旺盛，隨著果實細胞的膨大，呼吸強度逐漸下降，開始成熟時呼吸強度突然上升，果實完熟時達到呼吸高峰，此時果實的風味品質最佳，然后呼吸強度下降，果實衰老死亡l 蘋果、香蕉、芒果、番茄、杏、桃¡ 非躍變型果實l 果實是發育過程中沒有呼吸躍變現象，呼吸水平呈現直線緩慢下降的趨勢l 葡萄、柑橘、菠蘿、黃瓜、草莓、荔枝等。（3）影響呼吸強度的因素¡ 在貯藏過程中果蔬的呼吸強度與產品的消耗是緊密聯系著的¡

32、呼吸強度越大，所消耗的營養物質也越多¡ 水果和蔬菜貯藏成敗的關鍵l 在不妨礙水果和蔬菜正常生理活動的前提下，盡量降低它們的呼吸強度，減少營養物質的消耗，這是¡ 果蔬種類和品種不同，呼吸強度也不同¡ 這是由它們本身的性質所決定的¡ 0 -3 下的呼吸強度l 蘋果1.5-2.0 CO2mg/ (kg·h) l 葡萄1.5 - 5.0 CO2mg/ (kg·h) l 菠菜21CO2mg/(kg·h) l 番茄18.8CO2mg/(kg·h)¡ 成熟季節l 夏季成熟的果蔬比秋季成熟的果蔬呼吸強度大¡ 生

33、長地區l 南方生長的果蔬比北方生長的呼吸強度大¡ 品種l 早熟品種的呼吸強度又大于晚熟品種¡ 生長時期l 幼齡時期呼吸強度最大，隨著年齡的增長，呼吸強度逐漸下降l 幼嫩蔬菜處于生長旺盛期，各種代謝過程都很活躍，因此，呼吸強度高，很難貯藏保鮮l 老熟的瓜果和其它蔬菜，新陳代謝緩慢，表皮組織、蠟質和角質保護層加厚，呼吸強度降低，耐貯藏¡ 同一器官的不同部位l 果皮呼吸強度大，果肉和種子的呼吸強度小l 不同部位的物質基礎不同，氧化還原系統的活力不同及組織的供氧情況不同溫度¡ 果蔬的長期貯藏一般在低溫下進行l 一般在一定溫度范圍內，隨溫度升高，酶活力增強，呼吸強

34、度增大¡ 并不是貯藏溫度越低越好，而是應根據各種水果和蔬菜對低溫的忍耐性不同，盡量降低貯藏溫度，又不致產生冷害溫度波動¡ 貯藏環境中的溫度波動會刺激水果和蔬菜中水解酶的活性，促進呼吸，增加消耗，縮短貯藏時間l 馬鈴薯置于 20 - 0 - 20 中變溫貯藏，在低溫貯藏一段時間后，再升溫到 2 0 時，呼吸強度會比原來在 20 下增加許多倍機械傷害果蔬受傷后，造成開放性傷口，可利用的氧增加，呼吸強度增加，也不利于貯藏貯藏環境中的濕度¡ 柑橘和大白菜l 采后要稍微晾曬, 輕微失水有利于呼吸強度的降低¡ 洋蔥l 低濕貯藏不但有利于休眠，還可抑制其呼吸強度

35、61; 薯芋類蔬菜l 要求高濕l 干燥會促進呼吸，產生生理傷害¡ 香蕉l 相對濕度< 82 時，不會產生呼吸躍變，不能正常成熟l 相對濕度 >90 ，才會有正常的呼吸躍變產生空氣中的氣體成分¡ O2 和 CO2 l 影響果蔬的呼吸作用、成熟、衰老l 適當降低 O2濃度，提高CO2 濃度，可以抑制呼吸，但不會干擾正常的代謝¡ O2和 CO2 臨界濃度取決于l 果蔬種類、溫度和在該條件下的持續時間¡ 氰化物、 CO 和二硝基酚等抑制果蔬的呼吸作用¡ 乙烯刺激果蔬的呼吸強度增高適宜的CO2濃度¡ 對于大多數水果和蔬菜來說，比較合

36、適的 CO2 濃度為 1- 5¡ CO2中毒l CO2 濃度達到 1 時，有些果實的琥珀酸脫氫酶和烯醇式磷酸丙酮羧化酶的活力會受到明顯的抑制，從而引起代謝失調l 當 CO2濃度達到 20 時，無氧呼吸明顯增加，乙醇、乙醛物質積累，對組織產生不可逆的傷害2.后熟作用¡ 定義l 許多水果和蔬菜離開母體或植株后向成熟轉化的過程稱為后熟作用¡ 為了較長時間地貯藏水果和蔬菜，應當控制其后熟作用¡ 低溫能有效地推遲水果和蔬菜的后熟呼吸躍變型果實¡ 一般都在成熟前適時采收l 如果在完全成熟后采收，將很快腐爛變質，幾乎不能貯藏、加工和銷售l 果實在低溫貯藏期間

37、，就會由于后熟作用而逐漸成熟¡ 對低溫貯藏的呼吸躍變型果實也可以對其進行人工催熟3.果蔬的休眠¡ 休眠l 一些鱗莖、塊莖類蔬菜在發育成熟后，體內積累了大量營養物質，原生質發生變化，代謝水平降低，生長停止，水分蒸騰減少，呼吸作用減慢，一切生命活動進入相對靜止的狀態，對不良環境的抵抗能力增加¡ 不同種類的蔬菜休眠期的長短不同l 大蒜2-3 個月，馬鈴薯2-4個月，洋蔥1.5- 2.5 個月，板栗1 個月¡ 利用果蔬的休眠特性，延長貯藏期（二）動物性食品貯藏中的生理生化變化¡ 僵硬¡ 成熟1.肉的僵硬¡ 畜禽屠宰后酮體變硬，這一過程稱為僵硬¡ 原因l 肌肉纖維收縮引起僵硬期間的變化 ATP 的變化 pH 的變化 冷收縮ATP 的變化¡ ATP 水平降低l 動物屠宰后呼吸停止，失去神經調節，生理代謝機能遭到破壞¡ ATP 開始減少時l 肌肉的伸展性就開始消失，同時伴隨彈性增大，此時即為死后僵硬的起點¡