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食品的异味来源分析
发布日期:2023-01-17
        异味的定义很简单∶任何产品在正常情况下不应具备的气味、味道或者三叉神经的感觉。但是有一点必须注意∶对于某一种食品来说是属于异味的,如来自椰子油制品中的甲基酮类的腐败气,对于别的食品(如青纹干酪)很可能正是所希望的香气重要成分。
        使食品产生异味的原因是多种多样的,主要原因有以下三种∶①环境因素偶然造成的污染,如空气、水、包装材料;②食品自身的一些成分的分解,如脂肪氧化、非酶褐变、酶的作用;③特征风味物的缺失导致风味令人不满,如蒸发、特征风味成分与食品自身的反应。食品中异味的污染源主要有以下几个方面:
        通过空气传递的污染源
        被气味污染的空气容易导致食品异味。空气污染物在生产(如牲畜棚的味道进入牛奶或鸡蛋/鸡肉)、制备、存储和分发过程中均有可能侵入食品。
        异味很容易通过肺进入动物体内,从而使蛋、奶和肉类产品染上异味。乳制品工业早就意识到牛奶很容易经这种途径染上异味。如果某种牛奶的异味表述为“畜棚味”或“牛身上的味道”时,那么一般认为这种牛奶来源于通风效果不好的牛棚。
        再如,家禽类产品是如何通过空气污染物而被污染的,这与在蛋类和烤肉类中发现了二、三、四和五氯苯酚有关。用于鸡舍的碎木屑含有苯酚类物质,鸡笼里的微生物能够将这些酚类物质转化为氯代茴香醚,由于呼吸了鸡舍里污染了氯代茴香醚的空气,烤肉和鸡蛋都带有一种霉味。
        通过水传播的污染源
        大部分食品加工过程要消耗大量的水,其中有些是作为食品组成部分,有些是用于清洗。如果水中含有相当量的风味污染物,那么在加工过程中,这些污染物就可能转移到被加工的食品中。然而,这一般并不成问题,除非水是食品的一个重要成分或者这种污染物表现得非常强烈。如果食品原料在加工前在水中进行复原或稀释(如干酪的喷雾干燥或用于零售的浓缩果汁的复原)或用蒸汽注射直接加热产品,那么水就构成了食品的一个重要部分。
        异味也可能以间接的方式通过水引入食品,如鱼类和贝类从栖息地的水中吸收污染物。有关水污染造成鱼类和贝类污染方面的研究工作颇多。鱼类很容易从它们生活的环境中吸收导致异味的化合物。这些异味可能源于水污染(化学的)或水中微生物的活动。
       就因污染造成鱼类的异味而言,研究者发现胭脂鱼染有煤油臭味,在这种被污染的胭脂鱼体内含有高浓度的源于污染水的碳氢化合物。生长在波罗的海的青鱼染有碘类的异味,追踪研究确定是邻溴苯酚的缘故。尽管未能确定邻溴苯酚的来源,但它很可能来自工业水污染。
        由包装材料造成的异味
        除了玻璃外,几乎所有的包装材料都可能成为导致异味的原因。包装材料的主体成分很少会造成异味,但即便是极微量的残留溶剂、单体聚合物以及一些包装成分降解也会造成异味问题。包括包装材料(如苯乙烯单体)、包装材料的微量污染物(如塑料中的乙基苯或再生纸中残余的油墨)、用于油墨的溶剂和黏合剂中的溶剂。
        有些情况下,造成风味污染的是包装材料中的一些正常组分,只是因为这些组分在加工过程中没有被完全除去,当产品生产太快就会发生风味污染。在另外一些情况下,溶剂可能会被更高沸点的组分污染,这些组分在已制定的处理条件下未能除去。
        塑料在食品包装中的应用非常普遍。在很多食品包装中,塑料已经代替了纸、玻璃和金属。塑料是由单体材料聚合而成,一般而言,聚合物中单体材料的残留量非常少,几乎不会使食品染上异味,除非单体的感官阈值非常低,如苯乙烯。除了作为基质的聚合物之外,像抗氧化剂、稳定剂、润滑剂、抗电剂和着色剂等添加剂也可能出现在最终的聚合物里,这些成分的每一种都可能造成食品风味的污染。
       动物饲料引起的异味
       动物饲料对肉的风味质量存在显著的影响,特别是对非反刍类动物。本章前面提到,由于吸入了氯代茴香醚,烤肉有发霉的气味。尽管木笼子是烤肉中氯代茴香醚的主要来源,但在家禽饲料里也发现了氯代茴香醚。因此,污染的饲料也可能造成家禽肉的气味污染。饲喂含高浓度不饱和脂肪酸的配料也可能造成家禽肉风味污染
       由食品本身化学变化导致的异味
      食品中的各种成分可能互相反应,或降解生成具有异味的物质。导致异味的反应主要包括脂肪氧化、非酶褐变、酶促变化和光催化反应。
      一、脂肪的氧化
       食品在储存过程中出现异味最常见的原因是非酶催化的脂肪氧化(自动氧化)。脂肪自动氧化发生时,不饱和脂肪酸与空气中的氧反应产生一些微量的挥发性物质,其中有些具有期望的气味,而另一些则是不期望的气味。消费者反感的气味是腐败味、鱼腥味、金属味以及难以言表的陈腐气味。
       影响脂肪氧化速率的主要因素有:痕量金属(尤其是铜、钴、铁)、水分活度、温度以及光照。
     二、非酶褐变
      非酶褐变(抗坏血酸褐变和美拉德反应)是食品中不良风味产生的常见原因之一。尽管美拉德反应对期望风味的形成非常重要,但也能引起食品异味。而抗坏血酸褐变无益,只有负面影响。众所周知,罐头食品的香气和味道与新鲜食品不同,其主要原因就是非酶褐变反应。
     三、光引发的异味
      光催化反应能使食品产生一些相当独特的异味。啤酒中的臭味和乳制品中的焦糊味就是这两种食品暴露于光所产生的异味。光被认为是其他一些化学反应的催化剂,主要的是脂质氧化。
     四、酶引起的风味变化(酶催化的反应)
      几乎所有食品原先都是活着的有机体,它们的代谢是由各种酶控制的。虽然其中很多酶在加工过程中被钝化,或者因为条件不合适而失活(如低水分活度,温度和 pH),但是在有些食品中仍含有活性的酶,它们可能会导致异味产生。最常见的三类与异味产生有关的酶是∶脂肪氧合酶、脂肪酶和蛋白酶。
      ①脂肪氧合酶
       脂肪氧合酶在植物组织中是很常见的。豆类(尤其是大豆)中含有大量的脂肪氧合酶。一旦大豆组织被破碎,脂肪氧合酶表现活性,便引起大豆的豆腥味。大豆油“返腥”也与脂肪氧合酶在油中的活性有关,2-戊基呋喃是造成这种异味的主要氧化产物。
      冷冻蔬菜的风味劣变也与脂肪氧合酶有关。为了钝化脂肪氧合酶,多种蔬菜在冷冻存储之前必须进行热烫处理,否则,在存储期间将会产生氧化异味。
      ②脂肪酶
       食品中脂肪酶的活性也可能导致不良风味的产生。脂解风味要归结于甘油三酯中脂肪酸的水解。脂肪酶在食品中广泛分布,脂解异味应该更常见,但事实并非如此,主要原因是食品中绝大部分脂质只含有中长链脂肪酸。这些脂肪酸(>C12)太大以至于无论是对气味还是对滋味都贡献不大。因此,因脂解产生异味仅限于那些含有短链脂肪酸的食品。
      ③蛋白酶
食品的苦味是另一种不良风味,它与酶的活性有关。在这种情况下,我们认为苦味源于食品中蛋白质的水解。热处理一般会钝化与苦味形成有关的蛋白酶,但也有部分蛋白水解酶经过相当严格的热处理后仍具有活性,从而导致异味。
      微生物引起的异味
      微生物是食品中异味产生的常见原因。如果产品未经加热或辐照杀菌或添加抗菌剂防腐(如保湿剂或化学防腐剂),那么微生物就可能在产品中生长,并引起异味。
      由微生物引起的异味主要分为三类∶①发酵不良;②来自微生物的酶接触到食物的基质;③微生物在食品表面和食品内部生长,微生物代谢产物污染食品。
     一、发酵不良
     通过发酵生产的食品实际上都存在发酵不良的可能。腊肠的不良发酵能导致酸性异味,这是由乳酸菌选择性生长所致。啤酒中的酚类异味是由于羟基桂酸脱羧作用所致。
     二、来自微生物的酶接触到食品基质
      在这种情况下微生物的作用多少是间接的。微生物的酶常常是比较耐热的,经巴氏杀菌和消毒处理后仍能保持活力。因此,即使热处理能杀死食品中的微生物,但来自微生物的酶仍然有活性(如脂肪酶和蛋白酶),它们在存储期间能引起不良风味。
      由草莓假单胞菌(Pseudomonas fragi)造成的牛奶中的果香异味就是一例。草莓假单胞菌能产生一种脂肪酶,这种脂肪酶最初水解乳脂肪中的短链脂肪酸,随后将这些脂肪酸逐步酯化成相应的乙酯(如丁酸乙酯和己酸乙酯),造成了不良风味。
      三、食品表面和食品内部的微生物
      微生物是最常见的导致食品异味的原因,与食品中微生物的生长以及代谢产物的产生有关。鱼和乳制品特别容易受到侵害。一般新鲜的鱼几乎是无味的,但是,如果鱼储存在冷冻温度以上,鱼肉最初会产生一种鱼腥味,随后演变为腐烂和溃烂的特征。鱼是非常适于微生物生长的,因为鱼肉中有很多易溶解的物质,鱼肉为微生物提供了一个相当理想的生长环境。
      微生物使鱼产生不良风味的能力与代谢产物有关,它们由微生物产生并分泌到食品中。研究表明,革兰阴性的假单胞菌属、无色菌属和弧菌属常常是造成新鲜鱼肉中不良风味的主要原因。在这几类微生物中,只有小部分能导致腐败,只有不到10%的微生物能使鱼产生异味。因此,必须谨慎地对待“高的平板计数必定意味着不良风味源于微生物”的结论。
      文章来源:食品风味化学——王永华 戚穗坚,转载请注明来源。
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