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解析食品冷凍的過程及其對微生物的影響

欄目:企業(yè)新聞 發(fā)布時間:2020-12-10
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    食品冷鏈?zhǔn)侵敢赘称吩诋a(chǎn)品加工、貯藏、運(yùn)輸、分銷和零售直到消費(fèi)者手中,其各個環(huán)節(jié)始終處于產(chǎn)品所必須的低溫環(huán)境下,以保證食品質(zhì)量安全,減少損耗,防止污染的特殊供應(yīng)鏈系統(tǒng)。食品通過冷凍能使90%的在食品中生存的微生物種群死亡,但是即使經(jīng)過了很長一段的冷凍時間,仍然有一些微生物能夠存活。許多的研究數(shù)據(jù)都表明,冷凍食品中含有致病微生物并且同樣具有傳染性。冰激凌中的沙門氏菌致病的典型例子就是很好的證明。

    在食品凍結(jié)初期,當(dāng)細(xì)胞外的水分已凍成冰,而細(xì)胞內(nèi)的水分因冰點(diǎn)低仍以液體狀態(tài)存在著。由于冰的飽和蒸汽壓比水低,致使細(xì)胞中的水分發(fā)生滲透作用,或以水蒸汽狀態(tài)透過細(xì)胞膜而擴(kuò)散到細(xì)胞間隙中。這樣,若凍結(jié)速度慢,就會使大部分水凍結(jié)于細(xì)胞間隙中而形成較大的冰結(jié)晶體;如果采用低溫快速凍結(jié),由于散熱作用很強(qiáng),使冰結(jié)晶形成的速度大于水和水蒸汽的擴(kuò)散滲透速度,因而冰結(jié)晶可均勻地分布在食品細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞間隙中,并形成小的冰結(jié)晶體。由于冰形成時,體積要增大9%10%,這樣細(xì)胞之間的排列就會受到機(jī)械損傷,尤其是慢速凍結(jié)在細(xì)胞外形成的大冰晶,使細(xì)胞之間的結(jié)合面拉開,這樣,細(xì)胞受擠壓產(chǎn)生變形。由于凍結(jié)膨脹在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生壓力,使得分子的空間結(jié)構(gòu)歪斜,且冰晶所產(chǎn)生的單位面積上的壓力很大,以致引起微生物細(xì)胞發(fā)生機(jī)械損傷和破裂。破裂的細(xì)胞在解凍時已不能恢復(fù)到原狀,微生物細(xì)胞就死亡了。

    微生物對冷凍條件的抵抗力的水平將受到其生長期的影響,這需要做進(jìn)一步的研究。從細(xì)菌繁殖曲線我們得知,細(xì)菌繁殖要經(jīng)過延遲期、對數(shù)期、恒定期和衰亡期。[8]微生物的細(xì)胞在處于對數(shù)期早期的時候比處于穩(wěn)定期的時候更容易受到冷沖擊的影響。尤其是在低溫的范圍內(nèi),在延遲期的有繁殖能力的微生物的減少也能夠被觀察到。例如,在速凍混合蔬菜中,在-5℃時,延遲期將持續(xù)20個星期。這時,盡管細(xì)菌的數(shù)量最初有相當(dāng)數(shù)量的增長,但是后來死亡的更多。這些死亡的細(xì)菌和酵母菌將顯著的影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

    微生物受到冷沖擊就會迅速地反應(yīng)起來,隨著溫度的下降其將改變細(xì)胞膜的脂類成分。另外一些微生物,會顯得沒有必要改變其細(xì)胞膜脂肪酸的成分。溫度的下降使微生物產(chǎn)生一些特別的蛋白質(zhì)(冷沖擊蛋白質(zhì)),這種蛋白質(zhì)的持續(xù)合成還包含了對熱沖擊蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄和抑制。這樣的應(yīng)急性反應(yīng)在微生物的存活中起著舉足輕重的作用。在冷凍之前的不同的冷沖擊的處理方式會導(dǎo)致微生物存活和生長的差異性。 

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