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

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。

导致食物变质的酶
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
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

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(图1).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。