3.微波滅菌工藝

（1）微波間歇輻照滅菌工藝：用脈沖式微波輻照食品滅菌可取得較理想的效果。脈沖式微波滅菌能在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較強(qiáng)微波電場(chǎng)，間歇作用于食品而使食品升溫，因其按時(shí)間積分平均值計(jì)其總能量不大，食品物料升溫變化相對(duì)來(lái)說(shuō)并不大，但瞬時(shí)強(qiáng)微波電場(chǎng)對(duì)食品物料的極化作用十分強(qiáng)烈，從而大大提高了滅菌效果。但高電場(chǎng)強(qiáng)度和高功率密度將對(duì)微波設(shè)備和被處理物料的耐擊穿性提出更高要求，并需要精確控制輻照時(shí)間，這些要求將使微波設(shè)備成本有所提高。

（2）連續(xù)微波輻照工藝：一般采用較低場(chǎng)強(qiáng)、適當(dāng)延長(zhǎng)微波輻照時(shí)間的連續(xù)微波滅菌工藝。隧道式箱型微波設(shè)備的箱體內(nèi)功率密度較低、能適合于連續(xù)微波滅菌工藝。在物料對(duì)溫度及加熱時(shí)間允許的前提下，適當(dāng)延長(zhǎng)輻照時(shí)間將有利于強(qiáng)化滅菌效果，同時(shí)也能使物料加熱狀態(tài)均衡，減少物料內(nèi)外溫差。用頻率2450MHz、功率5kW的連續(xù)可調(diào)微波設(shè)備對(duì)復(fù)合膜包裝的調(diào)味海帶作滅菌處理，結(jié)果40s～2min大腸桿菌完全殺滅，而傳統(tǒng)加熱殺菌需蒸煮30min。連續(xù)微波滅菌工藝對(duì)袋裝榨菜及包裝月餅、面包、蛋糕等因二次污染的滅菌有較好的效果，可獲得較長(zhǎng)的貯存貨架期。

（3）多次快速加熱輻照和冷卻殺菌工藝：該工藝能快速地改變微生物的生態(tài)環(huán)境溫度，且多次實(shí)施微波輻照滅菌，從而避免被殺菌物料連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間處于高溫狀態(tài)，可有效保持食品的色、香、味和營(yíng)養(yǎng)成分。該滅菌工藝適合于對(duì)熱敏感的液體食品，如飲料、米酒的滅菌保鮮。

微波滅菌作為食品加工新技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)加工食品的保鮮工藝近年來(lái)得到較大的發(fā)展。如糕點(diǎn)類、豆制品、畜肉加工制品、魚片干等經(jīng)微波滅菌處理，可較好地保全食品原有風(fēng)味特色，并有效延長(zhǎng)貨架保質(zhì)期。由于微波滅菌保鮮食品其保鮮期長(zhǎng)于冷凍食品，可高于0℃冷藏而無(wú)需低溫凍藏，且食用時(shí)烹調(diào)快、能與家用微波爐配套使用，因此，食品微波滅菌技術(shù)將有更廣的應(yīng)用前景。

第三節(jié)　包裝食品的品質(zhì)變化及控制

一、包裝食品的褐變及其控制

食品的色澤不僅給人以美感和消費(fèi)傾向性，也是食用者心理上的一種營(yíng)養(yǎng)素；食品所具有的色澤好壞，已成為食品品質(zhì)的一個(gè)重要方面。事實(shí)上，食品色澤的變化往往伴隨著食品內(nèi)部維生素、氨基酸、油脂等營(yíng)養(yǎng)成分及香味的變化。因此，食品包裝必須有效地控制其色澤的變化。

（一）食品的主要褐變及變色

食品褐變包括食品加工或貯存時(shí)，食品或原料失去原有色澤而變褐或發(fā)暗。

褐變反應(yīng)有三類：食品成分由酶促氧化引起的酶促性褐變，非酶促性氧化或脫水反應(yīng)引起的非酶促性褐變，油脂因酶和非酶促性氧化引起酸敗而褐變。在導(dǎo)致褐變的食品成分中，以具有還原性的糖類、油脂、酚及抗壞血酸等較為嚴(yán)重，尤其是還原糖引起的褐變，如果與游離的氨基酸共存，則反應(yīng)非常顯著，即所謂美拉德反應(yīng)。典型的非酶褐變有氨基、羰基反應(yīng)和焦糖反應(yīng)等，從影響食品質(zhì)量的角度來(lái)分析，氨基、羰基反應(yīng)又可分為基本上無(wú)氧也能進(jìn)行的加熱褐變和在有氧條件下發(fā)生的氧化褐變；前者在食品加工過(guò)程中賦予食品以令人滿意的色香味，后者因褐變而呈暗色和產(chǎn)生異臭。典型的酶促褐變?nèi)缣O果、香蕉及茄子、山藥等果蔬受傷去皮之后，其組織與氧接觸引起的褐變。酶促性褐變需有酚類、氧化酶和氧等基質(zhì)，因此，加熱使酶失活，降低pH值，或使用亞硫酸鹽等可抑制酶促褐變；真空或充氣包裝也能有效減緩褐變反應(yīng)。

食品的變色主要是食品中原有顏色在光、氧、水分、溫度、pH值、金屬離子等因素影響下的褪色和色澤變化。

（二）影響食品褐變的因素

影響食品褐變的因素主要有光、氧、水分、溫度、pH值、金屬離子等。

1.光

光線對(duì)包裝食品的變色和褪色有明顯的促進(jìn)作用，特別是紫外線的作用更顯著。天然色素中葉綠素和類胡蘿卜素是一種在光線照射下較易分解的色素波長(zhǎng)300nm以下的紫外線對(duì)色素分解的影響最為顯著。

玻璃和塑料包裝材料雖能阻擋大部分的紫外線，但所透過(guò)的光線也會(huì)使食品變色和褪色，縮短食品保質(zhì)期。為減少光線對(duì)食品色澤的影響，選擇的包裝材料必須能阻擋使色素分解的光波。

2.氧氣

氧是氧化褐變和色素氧化的必需條件。色素是容易氧化的，類胡蘿卜素、肌紅蛋白、血紅色素、醌類、花色素等都是易氧化的天然色素。苯酚化合物，如蘋果、梨、香蕉中含有綠原酸、白花色等單寧成分，還原酮類中的Vc、氨基還原酮類，羰基化合物中的油脂、還原糖等物質(zhì)，易氧化而引起食品的褐變、變色或褪色，隨之而來(lái)的是風(fēng)味降低、維生素等微量營(yíng)養(yǎng)成分的破壞。因此，包裝食品對(duì)氧化的控制是至關(guān)重要的保質(zhì)措施。其貯藏溫度對(duì)牛肉色澤的影響。顯然包裝材料的透氧率越高，溫度越高，色素的分解越快。

3.水分

褐變是在一定水分條件下發(fā)生的，一般認(rèn)為：多酚氧化酶的酶促褐變是在水分活度Aw=0.4以上，非酶褐變Aw在0.25以上，反應(yīng)速度隨Aw上升而加快；在Aw=0.55～0.90的中等水分中反應(yīng)最快。若水分含水量再增加時(shí)，其基質(zhì)濃度被稀釋而不易引起反應(yīng)。水分對(duì)色素穩(wěn)定性的影響因色素性質(zhì)不同而有較大差異，類胡蘿卜素在活體上非常穩(wěn)定，但在干燥后暴露在空氣中就非常不穩(wěn)定；葉綠素、花色素等色素在干燥狀態(tài)下非常穩(wěn)定，但在水分達(dá)6%～8%以上時(shí)，就明顯地迅速分解，尤其在光氧存在條件下很快褪色。

4.溫度

溫度會(huì)影響食品的變色，溫度越高，變色反應(yīng)越快。干燥食品吸濕就會(huì)褐變或褪色，這種反應(yīng)與環(huán)境溫度關(guān)系密切；由氨基—羰基反應(yīng)引發(fā)的非酶促褐變，溫度提高10℃其褐變速度提高2～5倍。高溫會(huì)使食品失去原有的色澤，如干菜、綠茶、海帶等含有葉綠素、類胡蘿卜素的食品，高溫能破壞其色素和維生素類物質(zhì)而使風(fēng)味降低。因此，若長(zhǎng)期貯存食品，應(yīng)注意環(huán)境溫度的影響。

5.pH值

褐變反應(yīng)一般在pH=3左右最慢，pH值越高，褐變反應(yīng)越快。從中等水分到高水分的食品中，pH值對(duì)色素的穩(wěn)定性影響很大。葉綠素隨pH值下降，分子中Mg2+和H+離子換位，變?yōu)辄S褐色脫鎂葉綠素，色澤變化顯著；花色素類和蒽醌類色素的穩(wěn)定性受pH值的影響各異；紅色素在pH為5.5～6.0以上時(shí)易變成青紫色，檀色素、青色素等在pH=4左右時(shí)變成不溶性而不能使用，故包裝食品的色澤保護(hù)應(yīng)考慮pH值的影響。

6.金屬離子

一般地，Cu、Fe、Ni、Mn等金屬離子對(duì)色素分解起促進(jìn)作用，如番茄中的胭脂紅，橘子汁中的葉黃素等類胡蘿卜素只要有1～2ppm（1ppm=10-6）的銅、鐵離子就能促進(jìn)色素氧化。

（三）控制包裝食品褐變變色的方法

食品變色是食品變質(zhì)中最明顯的一項(xiàng)，盡管褐變變色的因素很多，但通過(guò)適當(dāng)?shù)陌b技術(shù)手段可有效地加以控制。

1.隔氧包裝

在常溫下，氧化褐變反應(yīng)速度比加熱褐變反應(yīng)速度快得多，對(duì)易褐變食品必須進(jìn)行隔氧包裝。對(duì)于諸如濃縮肉湯和調(diào)味液汁類風(fēng)味食品，即使包裝內(nèi)有少量的殘留氧，也能引起褐變變色，降低食品的風(fēng)味和品質(zhì)。

真空包裝和充氣包裝是常用的隔氧包裝，要完全除去包裝內(nèi)部的氧、特別是吸附在食品上的微量氧是困難的，必須在包裝中封入脫氧劑，用以吸除包裝內(nèi)的殘留氧，并可吸除包裝食品在貯運(yùn)過(guò)程中透過(guò)包裝材料的微量氧，這樣處理可長(zhǎng)期地保持包裝內(nèi)部的低氧狀態(tài)，有效防止食品氧化褐變。目前大部分食品采用軟塑包裝材料，隔氧包裝應(yīng)選用高阻氧的如PET、PA、PVDC、AL箔等為主要阻隔層的復(fù)合包裝材料。

2.避光包裝

利用包裝材料對(duì)一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)光波的阻隔性，防止光線對(duì)包裝食品的影響；選用的包裝材料既不失內(nèi)裝食品的可視性，又能阻擋紫外線等對(duì)食品的影響。例如，能阻擋400nm以下光的包裝材料，適用于油脂食品包裝，用在含有類胡蘿卜素及花色素類的食品也有效。然而，對(duì)于一般色素，可見光也會(huì)加速光變質(zhì)，對(duì)長(zhǎng)時(shí)間暴露在光照下的食品，可對(duì)包裝材料著色或印刷紅、橙、黃褐色等色彩，這樣雖部分喪失了包裝的可視性，但能有效地阻擋光線對(duì)食品品質(zhì)的影響，而且通過(guò)豐富多彩的圖案裝潢設(shè)計(jì)，可增加食品的陳列效果和廣告促銷作用。現(xiàn)代食品包裝，也采用阻光阻氧阻氣兼容的高阻隔包裝材料，如鋁箔、金屬罐等防止光、氧對(duì)食品的聯(lián)合影響，大大延長(zhǎng)食品保質(zhì)期。

3.防潮包裝

水分對(duì)食品色澤的影響包括兩方面含意：其一是對(duì)一定水分（20%～30%）的食品，如帶餡的點(diǎn)心等糕點(diǎn)食品，由于脫溫而發(fā)生變色。其二是干燥食品會(huì)因吸濕增大食品中的水分而變色。前者防止變色的方法是采用適當(dāng)?shù)陌b材料保持其原有水分，而后者主要是保持食品干燥而使色素處于穩(wěn)定狀態(tài)，采用阻濕防潮性能較好的包裝材料或采用防潮包裝方法，能較好地控制因水分變化引發(fā)的褐變變色。

二、包裝食品的香味變化及其控制

在食品的感觀指標(biāo)中，香味或滋味是評(píng)判一種食品優(yōu)劣的重要指標(biāo)，因此，控制食品的香味變化也是食品包裝所要研究和解決的一大課題。

（一）包裝食品產(chǎn)生異味的主要因素及控制

包裝食品的香味變化主要是由于包裝及內(nèi)部食品的變質(zhì)因素產(chǎn)生的異味所造成，追溯風(fēng)味變化的起因是非常復(fù)雜的問題。

1.食品所固有的芳香物

食品主要成分或在加工過(guò)程中產(chǎn)生的揮發(fā)性成分，一般是人們較為歡迎的香味，這種香味成分應(yīng)用保香性較好的包裝材料來(lái)包裝，盡可能減少透過(guò)包裝的逸散。

2.食品化學(xué)性變化產(chǎn)生的異臭

包裝食品貯運(yùn)過(guò)程中因油脂、色素、碳水化合物等食品成分的氧化或褐變反應(yīng)而產(chǎn)生的異味會(huì)導(dǎo)致食品風(fēng)味的下降。這種食品氧化、褐變是由殘留在包裝內(nèi)部或透過(guò)包裝材料的氧所引起，故對(duì)易氧化褐變食品應(yīng)采用高阻隔性，特別是阻氧性較好的包裝材料進(jìn)行包裝，還可采用控制氣氛包裝、遮光包裝來(lái)控制氧化和褐變的產(chǎn)生。