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氮氣在食品保藏技術的研究和應用

作者:天馳液氮罐 來源:原創 日期:2015-02-10 8:35:36 人氣:16 加入收藏 標簽:氮氣

引起食品變質的原因中,微生物的作用往往是最主要的。食品本身是微生物良好的培養基,如果讓食品暴露在空氣中于室溫下存放,就為微生物的生長繁殖提供了良好條件,尤其是肉、魚蛋類和蔬菜等含水多、營養豐富的動物性或植物性食品,微生物在其中能夠迅速地生長和繁殖,促進食品營養成分的迅速分解,使之由高分子物質分解成低分子物質,導致食品質量下降,最終發生變質和腐敗。能夠引起食品變質和腐敗的微生物有細菌、酵母菌和霉菌。其中以細菌的作用所引起的變質最為顯著。

食品的變質,還在于酶的作用。酶是一種生物催化劑,它能促使化學變化的發生,而不消耗其自身。無論是動物性食品還是植物性食品,它們本身都含有酶。在酶的催化作用下發生生物化學反應,引起食品變質。變質產物如氨基酸一類物質的增多,為腐敗微生物的繁殖創造了有利的條件,加速引起食品變質和腐敗。并且,在微生物的生活過程中,又會產生出各種酶??梢?,微生物和酶二者是互相促進食品變質和腐敗的。

引起食品變質的化學反應中,有一部分并非跟酶直接有關。如存放在空氣中的食品,所含的油脂與空氣中的氧氣直接接觸發生氧化反應,生成酮、醛、酸、醚、內酯等有機物質,而油脂本身的粘度和比重增加,產生令人難聞的哈味,被稱為油脂的氧化酸敗,俗稱油哈。
脂肪中過氧化物的存在,會促進酸敗速度的加快,而導致食品變質,失去其商品價值。除油脂外,食品中的維生素C,也很容易在空氣中被氧化成脫氫維生素。脫氫維生素C能繼續分解,最后生成二酮古樂糖酸,便失去了維生素C的生理效能。

暴露在空氣中的食品,在氧的作用下,還會發生色澤的變化。如生肉放在空氣中經過一段時間后,其顏色會自紫紅色變到亮紅色,再變至褐色。這種色澤的變化,是動物肌肉組織中的色素肌紅蛋白,受空氣中氧的不同作用方式和程度所造成。再如番茄色素,由八個異戊二烯結臺而成,結構中有較多的共軛雙鍵,易被空氣中的氧所氧化。其它如胡蘿卜色素類,也均有易被氧化的性質。食品色澤的氧化改變,自然會降低食品的原有品質。

綜上討論,食品變質和腐敗現象的引起,幾乎都直接或間接與空氣中氧的存在有關,這就是說,氧的存在,是引起食品變質的一個重要外部因素,對食品的貯藏起著有害的作用。

所以,為延長食品的保管和貯存期限,如何設法人為地將食品與空氣中的氧隔絕開來,不讓其與氧接觸,防止脂肪等的氧化和微生物的繁殖,當是食品保藏技術的研究課題之一。同時,使食品與空氣隔絕,還能有效地防止食品中水分從其表面蒸發或升華到空氣中,即克服干耗現象。干耗不僅會使食品重量減輕,而且必然會伴隨質量下降,如風味降低,表面萎縮,顏色改變,促進氧化,從而加速食品的變質。因此,防止和減少食品在保藏期間千耗現象的發生,也是避免食品過快變質,維持其固有商品價值的一個有效途徑。

食品的收縮包裝、真空包裝、充氣包裝等包裝形式的原理,就是基于設法讓食品不跟空氣直接接觸,與氧隔絕起來而可有效地防止食品中脂肪等營養物的氧化和微生物的生長繁殖,從而達到延長食品保藏時間的目的。所謂收縮包裝,是將經包裝、抽氣、封口后的食品包裝袋浸在熱水或熱風中,陡薄膜因受熱收縮而抽緊,以緊緊地包住食品。此法包裝簡單,成本較低,產品光滑、隨臺,不易刺破,貨架期好。所謂真空包裝,是將袋內空氣抽盡,呈真空狀態。袋內因氧氣少,抑制了細菌的繁殖,延長貨架保存期,且能包裝大塊食品。近些年研究、發展和流行起來的充氣包裝,其操作順序是將食品裝入氣密性較好的薄膜袋以后,封好口,抽盡袋內的空氣,再充八“惰性”氣體,使食品與空氣中的氧氣隔絕,從而能防止食品的氧化變質和微生物的繁殖。充氣包裝的效果比收縮包裝和真空包裝的效果都要優越,是一種比較理想的新式包裝方法。

充氣包裝袋中所充的氣體,一般來說可以是氮氣,也可以是二氧化碳,還可以是N2和CO2的混合氣體。但不管是充入N2、CO2,還是它們的混臺氣體,袋內氧氣的含量都應控制在0.5%以下。充N2充CO2以及充N2和CO2混合氣體等三種充氣情況,以充N2的效果最佳。這是因為二氧化碳是酸性氧化物,能與食品中的水化合生成碳酸。雖然碳酸是弱酸,能抑制細菌的繁殖,忸既然是一種酸,并非惰性或中性,而星弱酸性,故多少會對肉類等食品的色澤和別的方面有所影響。氮氣對食品而言,是完全惰性的,它對食品的色、香、昧和別的品質都不會造成什么影響,卻能很好地防止細菌,酵母菌和霉菌等的增生與繁殖,防止因這類微生物對食品的有害作用而可能引起的腐敗變質,還能十分有效地預防食品中油脂的酸敗變啥、維生素C的氧化分解,以及原有色澤的氧化改變,大大延長各種易腐食品的貯存和保管期限,迭到保鮮的效果。如對豬肉進行充氮包裝,在3~7℃的環境溫度下貯藏,存放十幾天后仍然非常新鮮,沒有臭味哈味和別的異味產生,顏色幾乎沒有發生什么變化,也沒有在表面出現細菌、霉菌或毛霉的繁殖菌落,肉表面也無粘性現象的發生。

對香腸等肉制品作充氮包裝試驗,通常室溫下能存放好幾個月,沒有發生霉變,也沒有產生那種令人不愉快的“啥啦”味。并且,由于氣密性的包裝,避免了千耗現象,使其重量沒有絲毫減少。

充氣包裝,尤其是充氮氣包裝,總的能耗要比凍結或者罐藏將近減少一半,而且操作比較簡單和方便,在運輸、貯藏和銷售等商業流通環節中不需要冷藏。充氣包裝的一般肉類、水呆和蔬菜等食品,在常溫下能貯藏1~8個月麗不變質,不減其應有的商品價值。所以,充氣包裝,尤其是充氮包裝,它作為低溫技術在食品工業中的應用,由于氮氣資源豐富,易于獲得,性能安全可靠,價格便宜,故以其獨特的生命力,新式的手段,在食品保藏技術的研究和應用中,越來越引起國內、外人們的重視。

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