真菌
这两种真菌在食物腐败是酵母而且模具.霉菌是多细胞真菌,通过形成孢子(可以长成成熟真菌的单细胞)进行繁殖。孢子大量形成,很容易通过空气传播。一旦这些孢子落在食物基质上,如果条件有利,它们就可以生长和繁殖。酵母是单细胞真菌,比细菌细胞大得多。它们通过细胞分裂(二元裂变)或萌芽。
影响真菌生长的条件与影响真菌生长的条件相似细菌.酵母和霉菌都能在酸性环境中生长环境(pH值小于7)酵母生长为3.5 - 4.5,霉菌为3.5 - 8.0。水果的低pH值通常不利于细菌的生长,但酵母和霉菌可以在水果中生长并导致腐败。例如,真菌属的物种刺盘孢属导致香蕉树冠腐烂。酵母通过将糖分解成酒精和乙醇来促进水果的发酵二氧化碳.食品中水分的含量对真菌的生长也很关键。酵母在水活度低于0.9时无法生长,霉菌在水活度低于0.8时无法生长。
微生物污染控制
杀灭微生物或减少微生物生长的最常用方法是加热,除去水分,在储存期间降低温度,降低pH值,控制氧气以及二氧化碳浓度,以及生长所需营养物质的流失。使用化学物质由于防腐剂是由政府机构严格监管的,如食品和药物管理局(FDA)美国.尽管化学物质可能会防腐剂功能,其安全性必须证明,才能在食品中使用。抑制酵母菌模具在食品的生长过程中,一些化学防腐剂是被允许的。在美国,这类被称为GRAS的化学物质清单(一般公认为安全),包括化合物如苯甲酸、苯甲酸钠、丙酸、山梨酸和二乙酸钠。
化学恶化
酶促反应
酶大蛋白质像生物一样的分子催化剂加速化学反应,而不消耗到任何可察觉的程度。酶的活性是特定的一组化学底物,它取决于pH值和温度。
动植物的活组织维持着酶活性的平衡。这种平衡在收获或屠宰时被破坏。在某些情况下,在活组织中发挥有用作用的酶可能在收获或屠宰后催化腐败反应。例如,酶胃蛋白酶存在于所有动物的胃中,参与正常消化过程中蛋白质的分解。然而,不久之后屠杀对于动物来说,胃蛋白酶开始分解器官中的蛋白质,使组织变弱,使它们更容易受到微生物污染。收获果实后,某些酶在植物组织的细胞内保持活性。这些酶继续催化成熟的生化过程,并可能最终导致腐烂,就像在香蕉中观察到的那样。此外,水果中的氧化酶还在继续进行细胞呼吸(利用氧气代谢葡萄糖以获取能量的过程)。这种持续的呼吸作用缩短了新鲜水果的保质期,并可能导致变质。呼吸作用可以通过冷藏或换气包装来控制。表1列出了一些酶参与退化食品质量。
酶 | 食物 | 变质作用 |
---|---|---|
抗坏血酸氧化酶 | 蔬菜 | 维生素C破坏 |
脂肪酶 | 谷物 | 变色 |
牛奶 | 水解酸败 | |
油 | 水解酸败 | |
脂氧合酶 | 蔬菜 | 破坏维生素A,变质 |
果胶酶 | 柑橘类果汁 | 果胶物质的破坏 |
水果 | 过度软化 | |
过氧化物酶 | 水果 | 褐变 |
多酚氧化酶 | 水果,蔬菜 | 褐变、变质、维生素流失 |
蛋白酶 | 鸡蛋 | 减少新鲜和干燥的全蛋的保质期 |
螃蟹,龙虾 | overtenderization | |
面粉 | 减少面筋的形成 | |
thiaminase | 肉、鱼 | 硫胺素的破坏 |
自氧化
的不饱和脂肪酸许多食物中的脂类在接触氧气时容易发生化学分解。不饱和脂肪酸的氧化是自催化;也就是说,它通过一个自由的-激进的连锁反应.自由基含有一个未配对的电子(在分子式中用圆点表示),因此是高度反应性的化学分子。自由基链式反应的基本机理包括初始化,传播,终止步骤( ).在某些条件下,在起始阶段,存在于食物中的自由基分子(X·)从a中除去一个氢(H)原子脂质分子,产生脂质自由基(L·)。这种脂质自由基与分子氧(O2)组成一个过氧基。过氧自由基从另一个脂质分子中除去一个氢原子,反应重新开始(繁殖)。在繁殖过程中,过氧化氢分子(LOOH)形成,可以分解成烷氧基(LO·)和过氧基加水(H2O).脂质、烷氧基和过氧基可能结合与另一个(或其他自由基)形成稳定的,不扩散的产物(终止)。这些产品会产生腐臭的异味。除了推广酸败,在这些反应中产生的自由基和过氧化物可能会产生其他负面影响,例如食物的颜色会变白,维生素A、C和e会被破坏。这种变质现象普遍存在于油炸零食、坚果、烹饪油和人造黄油。
美拉德反应
另一个化学反应导致食物变质的主要原因是非酶褐变,也被称为美拉德反应。这种反应发生在还原糖(能够进行还原反应的简单单糖)和存在于食物中的蛋白质的氨基或氨基酸之间。美拉德反应的产物会导致颜色变暗,蛋白质溶解度降低,产生苦味,并降低某些氨基酸(如赖氨酸)的营养可用性。反应速率受食品的水活度、温度和pH值的影响。在储存干牛奶、干鸡蛋和早餐麦片时,非酶褐变会导致变质。