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文档简介
食品成分及其加工技术食品的成分及其营养特性基本单元操作食品包装食品安全1.1
食品的成分及其营养特性1.1.1碳水化合物碳水化合物是具有Cx(H2O)y结构的有机化合物,又称为糖类质,是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物和缩合物的总称。按化学结构的不同碳水化合物可分为单糖、低聚糖、多糖。1.单糖、低聚糖的性质通常作为甜味剂使用,并给予溶液稠度和口感。易溶于水形成糖浆,容易造成生产中可溶性糖的水溶性损失。容易被微生物发酵,但高浓度时又能防止微生物生长。因加热而使颜色变深或焦糖化。还原糖与蛋白质结合时产生褐色,称为美拉德反应,使制品色泽加深并产生特殊的风味。(6)功能性低聚糖是指对人、动物具有特殊生理作用的单糖数在2~10之间的一类寡糖,它的甜度一般只有蔗糖的
30~50%,具有低热量、抗龋齿、防治糖尿病、改善肠道菌落结构等生理作用。它是当今食品科学与工程研究领域的前沿,被誉为“21世纪食品工业的先导”。2.淀粉的性质没有甜味。在冷水中不易溶解,与水一起加热会发生溶胀,导致悬浮液的粘度增加而形成糊状物,后者在冷却时形成凝胶。糊化后的淀粉缓慢冷却或长期放置,会变得不透明甚至凝结出现沉淀,从而导致食品质构的变化,一般直链淀粉较支链淀粉易老化。淀粉凝胶可被糖或酸改性,使之原有的物理性质如水溶性、粘度、流动性等发生改变,这种经过处理后的淀粉称为改性淀粉,在食品生产中常用作增稠剂和保型剂。3.维生素和半纤维素的性质这两类物质较难分解,它们不溶于冷水和热水,并且不能被人消化,因此不产生能量。纤维素对人体有促进消化和防止便秘的作用。将天然纤维素经过适当处理后改变其原有的性质,如羧甲基纤维素(CMC)被用作增稠剂、微晶纤维素作为无热量填充剂使用。4.果胶和其他植物胶的性质植物体内果胶物质有原果胶、果胶与果胶酸三种状态。果胶是亲水性胶体,它的水溶液在一定条件下可以形成凝胶。当加入糖和酸时,果胶溶液形成凝胶,这是制造果冻的基础。其它植物胶有阿拉伯胶、刺槐豆胶、黄耆胶以及海藻产生的琼脂胶、卡拉胶和海藻胶,这些天然存在的植物胶在食品生产中作为增稠剂和稳定剂被广泛使用。自然界中构成蛋白质的氨基酸有20种,其中有8种氨基酸因人体不能合成或合成速度很慢不够维持生长和健康
的需要而必须从膳食中补充,它们被称为必需氨基酸,有亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸和缬氨酸。对于儿童来说,还需要增加组氨酸以满
足生长的需要。非必需氨基酸包括丙氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸、羟脯氨酸、脯氨酸、丝氨酸和酪氨酸。这些氨基酸对健康也是必需的,但是人体可以用其它氨基酸和氨基化合物来合成。1.1.2蛋白质氨基酸结构式氨基酸肽键结构蛋白质的一级结构是指肽链中氨基酸排列顺序;蛋白质二级结构是指肽链的主链在空间的排列,或规则的几何走向、旋转及折叠.蛋白质三级结构是指在二级结构基础上,肽链的不同区段的侧链基团相互作用在空间进一步盘绕、折叠形成的包括主链和侧链构象在内的特征三维结构;蛋白质四级结构是指由多条各自具有一、二、三级结构的肽链通过非共价键连接起来的结构形式,各个亚基在这些蛋白质中的空间排列方式及亚基之间的相互作用关系。蛋白质的沉淀:在沉淀过程中,结构和性质都没有发生变化,在适当的条件下,可以重新溶解形成溶液,这种沉淀是可逆的,所以又称为非变性沉淀(可逆沉淀是分离和纯化蛋白质的基本方法,如等电点沉淀法、盐析法和有机溶剂沉淀法等);在沉淀过程中,不仅破坏了蛋白质胶体溶液的稳定性,而且也破坏蛋白质的结构和性质,这种沉淀是不可逆的,所以又称为变性沉淀。蛋白质变性:蛋白质的性质与它们的结构密切相关。某些物理或化学因素,能够破坏蛋白质的结构状态,引起蛋白质理化性质改变并导致其生理活性丧失。这种现象称为蛋白质的变性。1.1.3脂类脂类包括脂肪、蜡、磷脂、糖脂、类固醇等。典型的脂肪分子由甘油与三个脂肪酸分子结合成酯。有几种不饱和脂肪酸在人体内有特殊生理功能但人体又不能合成,必须由食物提供,称为必需脂肪酸,如亚油酸、亚麻酸、花生油烯酸,它们主要来自植物油。脂肪细胞脂肪结构在氧气、日光、微生物或酶的作用下脂肪发生酸臭,口味变苦,称为酸败。为了防止或减缓脂肪酸败的发生,可以在脂肪的产品中加入抗氧化剂。脂肪具有特殊的风味且富含能量,摄入少量脂肪即使人产生饱腹感。脂肪水解酸败维生素A(视黄醇)维生素D维生素E维生素K维生素CB族维生素1.1.4维生素脂溶性维生素水溶性维生素维生素是人和动物为维持正常的生理功能而必须从食物中获得的一类微量有机物质。维生素不提供热量,也不是机体的组成成分,但在促进蛋白质、碳水化合物和脂肪代谢的酶系及维持人体健康方面起着重要的作用。各种维生素的功能和来源1.维生素A(视黄醇)主要存在于哺乳动物及海水鱼的肝脏中,植物中不含维生素A,但含有它的前体β-胡萝卜素。人和其它动物需要维生素A或β-胡萝卜素,β-胡萝卜素存在于柑橘、黄色蔬菜以及绿色蔬菜中。缺乏维生素A会导致失明,年轻人的骨骼、牙齿不能正常生长,上皮细胞、鼻、咽喉和眼部发生疾病,人体对感染的抵抗力降低。β-胡萝卜素转化为维生素Α2.维生素D维生素D是类固醇的衍生物,主要存在于动物性食品如肝、鱼油、乳品和蛋品中,尤以海产鱼肝油最为丰富。维生素D能增加钙和磷的吸收,从而有利于促进骨骼和牙齿的形成。缺乏维生素D会导致骨骼缺陷,儿童引起佝偻病、成人则患骨质软化病。紫外线作用下维生素D的生成3.维生素E维生素E又称生育酚,广泛分布于动植物食品,它是一种强抗氧化剂,可阻止人体细胞内不饱和脂肪酸的氧化,对抗衰老及预防动脉硬化等具有显著的作用;对维生素A、维生素C、胡萝卜素及脂肪起着保护作用,使它们免遭氧化破坏。4.维生素K维生素K广泛分布于各类食物中,最好的来源是绿叶蔬菜,肠道微生物也能合成,人体很少缺乏。维生素K最重要的作用是促进肝脏生成凝血酶原,从而具有促进凝血的作用。5.维生素C维生素C又称抗坏血酸,因其具有防治坏血病的功能、并有酸味而得名。维生素C的良好来源是柑橘类水果、番茄、卷心菜、青椒。维生素C极不稳定,在烹调及食品加工中易损失,含维生素C的食品必须避免暴露在氧气中以防止损失。维生素C缺乏会导致毛细血管发脆、齿龈出血、牙齿松动和关节疾病。维生素C有助于铁的吸收,对缺铁性贫血有辅助治疗作用。L-抗坏血酸及L-脱氢抗坏血酸的结构6.B族维生素B族维生素有B1(硫胺素)、B2(核黄素)、B5(尼克酸)、B6
、B12、叶酸、泛酸等。维生素B6包括吡哆醇,吡哆醛和吡哆胺,广泛存在于肌肉类肉、肝、绿色蔬菜和带麸皮的谷物中。维生素B6是机体内很多酶的辅酶,对糖、脂肪、蛋白质的分解、利用及糖元的转化起着促进作用。叶酸存在于动植物食品中,对核苷酸和氨基酸的合成代谢具有重要作用,缺乏时会产生各种贫血症、白血球减少及口腔炎等疾病。泛酸在自然界中分布广泛,体内缺乏泛酸导致机体机能下降、对感染的抵抗力减弱和对压力的忍受力下降。维生素B12又称抗恶性贫血因子,主要存在于肝、肉和海产品中,植物性食品中几乎没有。缺乏B12将发生核酸、蛋白质合成障碍,表现为巨幼红细胞贫血症,并导致神经系统损害。维生素B12的的结构1.1.5
矿物质食物中除碳、氢、氧、氮四种元素,其余元素统称为矿物质,人体中约占4%。钙和磷是人体需要量最大的矿物质,钙、磷的最好来源是乳及乳制品,此外鱼、虾、海带等海产品及绿叶蔬菜、豆类、芝麻中也含钙、磷较多。年轻人、怀孕和哺乳期妇女对钙和磷的需要量最高,儿童缺钙易患佝偻病,成人则易引起骨质软化症。铁主要存在于血细胞的血红蛋白、肌红蛋白、铁蛋白及一
些酶类中,均与蛋白质结合在一起。铁在机体内参与氧的运送、交换和组织呼吸过程,铁还与能量代谢及促进肝脏等组织细胞的生长发育有关,人体缺铁会引起缺铁性贫血。成人对不同形态的铁的吸收锌在体内的含量仅次于铁,锌是参与碳水化合物和蛋白质代谢以及核酸合成的酶的一个必需组分。动物性食品是锌的主要来源。锌缺乏会妨碍生长和发育,导致皮肤病和食欲下降。其它元素:钠、钾、硒、氟、碘等。为了满足人体对各种矿物元素的需要,在食品加工中要防止损失,有时还需根据需要在某些食品中进行强化。在人们的日常膳食中应注意碱性食品与酸性食品的合理搭配。因为酸性食品中含非金属元素氮、硫、磷较多,如肉类、鱼类、蛋类、谷物类等;而碱性食品中金属元素较多,如蔬菜、水果、薯类、大豆、牛奶等。必需元素对生物生长的影响1.1.6水食品中的水有两种存在形式,即自由水和结合水,这在很大程度上决定着食品的物理性质。自由水能流动,具有溶解溶质的作用,可以被微生物利用,与食品的腐败变质有着重要关系。结合水则与食品中的蛋白质或糖的活性基以氢键等方式结合,不能作为溶剂,也不能被微生物利用。结合水较难分离,而一旦分离后食品的风味会发生改变。1.2
基本单元操作食品工业中的加工过程复杂多样,常需使用流体输送、沉降、过滤、离心分离、混合、乳化、传热、蒸发、结晶、干燥、冷冻等操作过程,通常将这些相对独立的操作过程称为单元操作。1.2.1物料输送输送机械一般根据被输送的物料不同,分为固体物料输送设备、酱体物料输送设备、液体物料输送设备等.固体物料输送机械主要有带式输送机、斗式提升机、螺旋输送机等。流体物料输送常用泵来完成,根据不同的作用原理输送泵可分为离心式、旋转式和往复式。1.2.2除杂与清洗振动筛除杂方法:筛选法,常用摆动筛、振动筛和回转圆筒筛等;风选法,常用风车、吸风分离器等。浮选法,常用流送槽和浮选机等;比重法,设备有比重去石机等;磁选法,除去原料中的铁片、铁钉、螺丝等;过滤法,利用滤网、滤布或过滤器进行过滤;离心分离法,常用各种离心分离机。永磁筒式磁选机浮选机清洗:常用的机械清洗设备有滚筒式清洗机、鼓风式清洗机、全自动洗瓶机等。自动洗瓶机毛刷洗果机转鼓式洗果机冲浪式洗果机1.2.3粉碎常用食品粉碎机械食品原料粉碎机械豆制品果汁、果酱、蔬菜类骨泥、肉糜、鱼糜啤酒调味品坚果砂轮磨浆机打浆机、水果粉碎机、复合榨汁机骨糊机麦芽粉碎机破碎机、切粒机破碎机、咖啡磨对辊破碎机冲击式破碎冲击式超微粉碎机主机固体物料除采用上述粉碎机械外,还可以使用锤式粉碎机、锤片式粉碎机、齿爪式粉碎机、对辊式粉碎机、球磨机等。微粉碎机辊式雷蒙磨颚式细碎机1.2.4分离常见的分离技术有沉降、离心分离、压榨、过滤、膜分离等。过滤机离心机陶瓷过滤机用天然或人工合成的高分子薄膜,以外界能量或化学位差为推动力,对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法,统称为膜分离法。膜分离也叫微孔过滤,根据过程推动力的不同,膜分离可以分为以压力为推动力的膜分离和以电力为推动力的膜分离,前者称为超滤和反渗透,后者称为电渗析。膜分离装置1.2.5混合粉料搅拌混合机均质机混合机械主要分两类:一类是对粉粒状物料和较低粘度的液态物料进行混合的机械称为混合机和搅拌机。另一类是对高粘度浆料和粘弹性物料进行混合的机械叫捏合机或揉和机,如和面机、糖蜜搅拌机、打蛋机等。将乳浊液(如牛奶和豆奶等)或悬浮液(如果汁)进行边破碎、边混合的操作称做均质。打蛋机1.2.6加热常压杀菌设备的杀菌温度为100℃以下,用于pH值小于4.5的产品杀菌。加压杀菌设备一般在密闭的设备内进行,压力大于0.1Mpa,温度常在120℃左右。常见的杀菌设备有:静止式高压杀菌锅、搅动式杀菌锅、超高温瞬时杀菌机设备(包括平衡罐、输送泵、(UHT)超高温瞬时杀菌机、均质机、CIP自动清洗系统及自动控制系统等)。1.杀菌卧式杀菌锅立式杀菌锅超高压瞬时杀菌设备间断式真空浓缩罐2.蒸发蒸发浓缩是食品工厂中使用最广泛的浓缩方法,它是在低压状态下对料液加热,使其在低温下沸腾蒸发的一种浓缩方法,具有蒸发速率高、料液营养损失等有点。真空浓缩根据加热蒸汽被利用的次数可分为单效浓缩、二效浓缩,多效浓缩。三效降膜式真空浓缩器双效降膜式真空浓缩器3.干燥食品干燥广泛用于乳粉、速溶咖啡、膨化食品、脱水蔬菜等各种产品的制作,通过干燥可以防止产品霉烂变质,延长贮存期,减少体积和重量,利于运输。干燥方法和干燥器形式很多,常用的有喷雾干燥器、箱式干燥器、转筒干燥器、带式干燥器。真空干燥机喷雾干燥机带式干燥机冷冻干燥机1.2.7冷冻食品工业中制冷主要应用于以下几方面:冷冻制品、速冻制品的加工;食品的贮藏;用作食品加工的特殊手段,如冷冻浓缩、冷冻干燥等;用于生产过程中的冷却降温;用于生产车间的空气调节。1.2.8过程控制为获得预期的食品质量,就必须建立各种方法对每个单元操作进行检测和控制。过程控制本身也可看作是一种单元操作,它所采用的工具有阀、温度计、各种衡器、恒温设备以及其它一些种类繁多的控制元件和仪表等,以测定和调节各种主要加工因素,如温度、压力、流量、酸度、相对密度、重量、粘度、湿度、时间、液位等。PCS
7过程控制系统——应用于所有工业领域的过程控制系统罗氏制药维他命B6生产装置自动化控制系统1.2.9单元操作的交叉将所有食品加工过程简单地划分或分组成单元操作是不正确的,很多时候会发生单元操作的交叉现象。例如:过滤啤酒中的微生物既可以看作是清洗过程也可以看作是分离过程,两者都有一定的道理。谷物的磨粉操作既可看作是破碎,也
可看作是分离,实际上它兼有这两种单元操作,即先破碎后分离。交叉现象并不影响单元操作这一概念的重要意义,它促使人们能够有条理地进行思考。任何一种食品的整个加工过程,如面包和冷冻浓缩橘汁的生产,就可以看出这些加工过程总是由一系列单元操作按照合理的顺序组合而成的。1.2.10节能措施能耗费用是产品成本的重要组成部分,这促使人们集中精力从优化能源的角度来考虑各种单元操作、设备设计以至整个加工过程。目前,人们非常感兴趣的是分析加热过程被排至下水道或大气中的热量。对脱水、浓缩、冷冻、杀菌和其它一些单元操作在操作时间和温度方面进行了重新评价,因为这两个因素不仅影响着能源的消耗,而且还与产品的特性和安全性能有关。1.3
食品包装1.3.1食品包装材料的要求食品包装材料必须无毒、且防毒素侵蚀能力强;能防止微生物污染;价格低廉;对水分、水蒸气、空气、芳香气等具有良好的阻隔能力,具有避光、防潮能力;具有防静电能力,避免灰尘吸附;能抵抗物理损伤,透明,易开、易装填、易重新封口;
具有一定的外观及印刷性能,加工制造方便,容易制成各种类型的包装容器。真空液体灌装机全自动折纸机瓶口热收缩机色带打码机1.3.2食品包装材料种类1.塑料塑料包装材料广泛应用于食品包装,大量取代玻璃、金属、纸类等传统包装材料,成为食品销售包装最主要的包装材料。常用于食品包装的塑料有以下几种:聚乙烯(PE)、聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯(PP)、聚酯(PET,聚对苯二甲酸乙二酯)。2.金属目前,在各类包装材料中,金属材料约占14%,而使用最多的金属包装材料是镀锡薄钢板(俗称马口铁)、镀铬薄钢板(又称无锡铁)及铝材等。3.玻璃玻璃在食品包装中主要以瓶、罐等容器的形式出现,通常用于饮料、罐头等液体或含有液体的食品的包装。由于近年来玻璃包装材料在高强度、轻量化方面得到很大发展,使玻璃包装容器的用量逐年增加,目前已占到包装材料总量的10%左右。4.纸、纸版和纤维板纸、纸板和纤维板的主要差别在于它们的厚度和用途不同。纸较薄、柔韧,常用于袋子和包裹;纸板稍厚、刚性,用于制造单层纸箱;纤维板由硬纸组合而成,用于制造运输纸箱。5.复合材料多层复合材料结合了它们各自的最佳特性,由此制造的包装材料具有一些综合性能,如纸张强度、塑料热封口性和铝箔隔绝性等,如铝箔复合薄膜和镀铝薄膜。软包装材料一般由三层复合材料制成,分别为聚酯膜外层,可耐高温,具有一定的机械强度和印刷性能;铝箔中间层,起屏障作用;聚丙烯内层,提供热封口完整性。1.4
食品安全《中华人民共和国食品卫生法》规定:“食品应当无毒、无害,必须符合应当有的营养要求,具有相应的色、香、味等感官性状”。“食品安全”为“对食品按其原定用途进行制作和/或食用时不会使消费者健康受到损害的一种担保”。食品安全指在可以接受危险度下不会对健康造成损害。食品安全的认识误区:“认为含有添加剂的食品不安全”;“认为只有无公害食品、绿色食品和有机食品才是安全的,而其中有机食品的安全程度最高”;“认为使用了农药、化肥就会对食物的安全性构成威胁”。1.4.1食品安全与人类食物链首先,人类农牧业生产的生态环境,包括水、土、大气的质量是否良好,生物学环境是否健康无害,都会影响到食品的质量和安全性。其次,在整个生产过程中,存在着因管理不善使病原菌、有毒有害化学物质进入人类食物链的机会。同时,食品加工、包装中滥用人工添加剂、防腐剂、包装材料等,也是现代食品生产中新的不安全因素。1.4.2生物性危害生物性危害是指致病性细菌、霉菌及其毒素、病毒(引起疯牛病的朊病毒、口蹄疫病毒、禽流感病毒等)、寄生虫、昆虫等生物对食品污染而使人类产生疾病的危害。常见的食源性致病菌:金黄色葡萄球菌、肉毒杆菌、沙门氏菌、大肠杆菌(如肠出血性大肠杆菌)、李斯特菌(如单核细胞增生李斯特氏菌)等。1.4.3化学性危害1.食物中毒食物中毒的特点是:潜伏期很短,食用某种食物后突然发病,常常伴有呕吐、头痛、腹泻等肠胃炎的病症。严重的可呈昏迷、休克等症状,甚至可引起死亡,此种食物中毒叫急性食物中毒。常用的解毒处理的方法有:清除毒物,常用的方法有催吐、洗胃和导泻;应用有效解毒剂,常用的方法有输液、利尿、换血、透析等。2.环境污染物大气污染水体污染土壤污染放射性物质污染农药残留是指农药使用后残存于生物体、食品(农副产品)和环境中的微量农药原体、有毒代谢物、降解物和杂质的总称。当农药过量施用,超过最大残留限量(MRL)时,将对人畜产生不良影响或通过食物链对生态系统中的生物造成毒害。兽药残留是指动物产品的任何可食部分所含兽药的母体化合物或其代谢物,以及与兽药有关的杂质的残留。所以兽药残留既包括原药,也包括药物在动物体内的代谢产物,主要残留兽药有抗生素类、磺胺药类、呋喃药类、抗球虫药、激素药类和驱虫药类。3.农药和兽药残留《食品卫生法》规定:食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学物质或天然物质。食品添加剂对人体的毒性有致癌性、致畸性和致突变性,这些毒性的共同特点是要经历较长时间才能显露出来,即对人体产生潜在的毒害。4.食品添加剂防腐剂:苯甲酸和苯甲酸钠作为控制细菌生长的防腐剂用于一些食品中;漂白剂:主要有亚硫酸及其盐类,如亚硫酸纳、次亚硫酸钠、焦亚硫酸钠等;抗氧化剂:有脂溶性的丁羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、没食子酸丙酯(PG)和水溶性异抗坏血酸钠;另外,还有呈味剂、着色剂、增香剂、增稠剂等等。1.4.4食品安全性控制1.GMP对食品安全的控制GMP(Good
Manufacturing
Practice)标准包括以下几方面的内容。先决条件:包括合适的加工环境、工厂建筑、道路、行程、地表排水系统、废物处理等。设施:制作空间、储藏空间、冷藏空间、冷冻空间的供给;排风、供水、排水、排污、照明等设施;合适的人员组成等。加工、储藏、分配操作:包括物质购买和贮藏;机器、机器配件、配料、包装材料、添加剂、加工辅助品的使用及合理性;成品外观、包装、标签和成品保存;成品仓库、运输和分配;成品的再加工;成品申请、抽检和试验、良好的实验室操作(GLP)等。卫生和食品安全:包括特殊的储藏条件--热处理、冷藏、冷冻、脱水、化学保藏;清洗计划、清洗操作、污水管理、害虫控制;个人卫生和操作;外来物控制、残存金属检测、碎玻璃检测以及化学物质检测等。管理职责:包括提供资源、管理和监督、质量保证和技术人员;人员培训;提供卫生监督管理程序;满意程度;产品撤销等。2.HACCP对食品安全的控制危害分析和关键控制点(HACCP)系统是预防食品安全最好和最有效的方法,它建立一套筛选食品原料和鉴定食品生产和处理措施的系统方法,以尽可能降低危险。危害分析纪录保持程序确定关键限值纠正措施确定监控程序确定关键控制点验证程序工作、生活节奏的加快,使人类的饮食、生活方式也随之变化,并带来一些新的不安全因素和风险。这主要表现在:食用较多的方便食品或加工食品,以及超过保质期的食品,在外就餐的机会增多,特别是我国集体用餐的方式常常不符合饮食卫生的要求;生冷食品、动物性食品、煎炸烧烤食品增多等等。1.4.5食品安全问题的主要趋1.不良饮食习惯和生活方式势带来新的不安全因素基因食品利用生物技术,将某些生物的基因转移到其他物种中去,改造生物的遗传物质,使其在性状、营养品质、消费品质等方面向人类所需要的目标转变,以转基因生物为直接
食品或为原料加工生产的食品就是转基因食品。基因食品五大隐患:①毒性问题;②过敏反应问题;③营养问题;④对抗生素的抵抗作用;⑤第五是对环境的威胁。2.
新型食品中的安全性问题?强化食品强化食品是在食品中补充某些或特殊需要的营养素(如矿质元素、维生素等),称为食品的强化,添加的营养物称为强化剂,制成的食品为强化食品。人们希望通过食用某种强化食品增强人体功能,但强化并非多多益善,过度“强化”会有相反效果。任何营养素都有一个适当限量,而且还要求各种营养素之间全面平衡。全世界每年因各种原因所造成腐烂变质的食品占食品年总产量的45%!——国际制冷学会☆
减少食品的浪费☆
提高食品质量☆
保障人民的健康?第一节
食品的变质及其控制新鲜的食品含有丰富的营养成分,在常温下(20℃左右)贮存时,极易发生色、香、味的劣变和营养价值降低的现象。如果长时间放置,还会发生腐败,直至完全不能食用,这种变化叫做食品的变质。肉、鱼、家禽、水果、叶菜等食品在室温下2天已发生腐败干制品保藏期长植物和动物组织的有效贮存期(21℃,天)食品牲畜肉鱼
家禽干制、腌制、熏制的肉、鱼水果一般贮存期1
21
21
2≥3601
7食品干果叶菜根类植物干种子一般贮存期≥3601
27
20≥360一、食品变质的主要原因微生物的生长和繁殖;食品自身存在的酶的活力;虫、寄生虫和老鼠的侵袭;不适当的贮存温度,过冷或过热;水分含量,即干燥程度;空气、特别是氧的影响;光;机械压力、机械损伤;时间生物学因素、化学因素、物理因素(一)生物学因素是引起食品变质的主要方面1.定义由有害微生物引起的食品变质。
其中细菌、霉菌、酵母菌是引起食品腐败的主要微生物,尤以细菌引起的变质最为显著。2.原因食品含有微生物生长需要的各种营养物质,是很好的培养基。污染了微生物的食品在水分、温度适宜时存放,会有大量微生物繁殖,产生霉变、酸败、发酵、软化、变色和腐臭等现象。食品的营养成分迅速分解,品质下降,变质腐败。举例
肉毒梭状芽孢杆菌引起污染既不产酸又不产气、但产生剧毒的劣变则可以引起食物中毒。
能引起食物中毒的还有金黄色葡萄球菌、黄曲霉毒素、沙门氏菌和链球菌等。
各种微生物都有各自的最适生长温度、水分含量、环境含氧量、营养物质和pH值等条件要求,我们
控制好这些因素,就可以防止这类腐败。3.
有益作用
并不是所有的微生物都会导致食品败坏,有许多还对保藏食品有用如干酪、腌渍菜和某些香肠中能产生乳酸的微生物;
其他(如各种酵母菌)被用来生产酒精,如葡萄酒和啤酒酿造;其他食品产生香味(如发酵香肠)。
微生物在食品表面或食品内部的繁殖,是导致食品变质的主要原因--主要作用(二)化学因素1.定义
是指由酶或非酶物质引起的各种氧化、还原、分解、合成等化学变化2.酶的影响(1)原因••
酶是一种生物活性蛋白质,具有加速生物化学反应的作用。健全的未经污染的食用植物和动物体内大量含有这种催化因子,即使在采摘或屠宰后仍然残存。除非已有热、化学添加剂、辐射和其他手段加以钝化,否则就会在食品内继续催化化学反应。(2)实例
鲜鱼宰杀后,因其自身组织中的酶的作用,蛋白质会水解为氨基酸和其他含氮物质及非含氮物质,脂肪会分解生成游离的脂肪酸,糖元会酵解成乳酸。鱼体组织中氨基酸类物质的增多为腐败微生物提供了有利条件,使鱼的品质急剧变坏,以致不能食用
果蔬采摘以后,果蔬组织在其自身所含有的酶(主要是氧化酶)的作用下,发生一系列的水解反应,破坏了原生质的正常状态,降低了果蔬对微生物的抵抗力;同时,还提高了呼吸作用的强度,使温度升高,削弱了它们的耐贮藏性,加速了食品的腐败变质。
畜肉食品的生化反应进行缓慢,但宰杀后在较高的温度下贮存,蛋白质会在蛋白酶的作用下分解产生胺,使肉呈碱性反应,为腐败菌创造有利条件,引起肉类腐败。3.非酶作用油脂的酸败番茄红素的氧化罐头内壁的氧化腐蚀和穿孔还有哪些?举例?(三)物理因素光线、温度、水分含量和压力
1.日光照射与暴晒会促进食品水解,引起变色、变味和维生素的损失。
2.温度过高会加速各种化学反应,增加挥发物质的损失,会使食品成分、重量、体积和外观发生变化;
过低会产生冰结晶,破坏食品组织结构,影响品质。温度还是影响食品中微生物生长繁殖的主要因素。3.过度的吸水或脱水会导致食品变质。过高的含水量会加速化学变化和微生物的生长。
过量的失水又对食品的外观和质地有影响,进而影响生物体(尤其叶菜类食品)的自然活性。4.压力主要是指重物的挤压以及机械损伤。轻的会引起食品呼吸加强,腐败速度加快;重者使食品变形或破裂,导致汁液流失和外观不良。
机械损伤还会给微生物侵入、污染食品创造时机,加速食品变质。5.其他生物的侵害
虫害是使食物丧失营养价值的重要原因--会使小麦中的酶活动异常,引起小麦中脂肪氧化产生异味和淀粉水解鼠害每年也使我们失去数以万吨计的食物
各种昆虫的虫卵也会对水果、谷物和蔬菜造成破坏。被虫蛀等,这样的小麦磨出来的面粉质量很差。以上这些因素在自然界中不是孤立的。
微生物、虫害和光能同时起作用,使食品在产地或仓库内变质。
热、水分和空气等因素都会影响微生物的生长和繁殖以及食品中酶的活性。有效的保藏
必须消除已知食品中的所有有害因素,或使其减少到最低限度。实例
生产肉类罐头时,我们在封罐前采用抽真空排气或充氮除氧、密封和杀菌等工序,并且在阴凉干燥处贮存的方法来保藏肉类食品,一般保质期能够达到2
3年。杀菌工序能够杀死微生物、破坏肉中的天然酶;
食品密封在金属罐内,可以防虫、防鼠,还可以避光,因为光会使肉变色并且降低食品的营养价值,还可保护肉
不致脱水。第一节 食品的变质及其控制1.1
引起食品变质的原因3物理因素※1生物学因素※细菌
霉菌
酵母菌指由有害微生物引起的食品变质。2化学因素第一节 食品的变质及其控制1.1
引起食品变质的原因※1生物学因素指由有害微生物引起的食品变质。化学因素指由酶或非酶物质引起的各种氧化、还原、分解、合成等化学变化。物理因素酵母菌※细菌
霉菌第一节 食品的变质及其控制1.1
引起食品变质的原因※1生物学因素指由有害微生物引起的食品变质。化学因素指由酶或非酶物质引起的各种氧化、还原、分解、合成等化学变化。物理因素光线、温度、水分含量和压力。酵母菌※细菌
霉菌二、食品保藏方法及控制(一)生物学原理•1.促生原理
又称生机原理,即保持被保藏食品的生命过程,利用生活着的动物的天然免疫性和植物的抗病性来对抗微生物活动的方法。这是一种维持食品最低生命活动的保藏方法果蔬的气调保藏和冷藏2.假死原理
又称回生原理,即利用某些物理化学因素抑制所保藏的鲜食品的生命过程及其危害者—微生物的活动,这是一种暂时性的保藏措施。冷冻保藏(如速冻食品等)高渗透压保藏(如腌制品、糖制品和干制品等)3.有效假死原理•
又称不完整生机原理,即用创造有利于食品保藏微生物的发育条件来抑制食品中有害微生物的繁殖的方法,是运用发酵原理进行食品保藏的一种方法,又称发酵保藏法。即利用某些有益微生物生长繁殖过程中积累的代谢产物,来抑制其它有害微生物的活动。酸奶是利用乳酸菌来抑制其他有害菌的生长发酵法制得的各种酒类•泡菜、酸黄瓜腌制时用3%
7%盐液抑制腐败菌而让乳酸菌生长,乳酸的浓度达到0.6%
0.8%时又进一步抑制腐败菌和酶的活动
应用防腐剂保藏方法,即利用防腐剂杀死或防止食品中微生物的生长和繁殖4.制生原理
又称无生机原理,即停止保藏食品中的任何生命活动的方法。
它是运用无菌原理,通过热处理、微波、辐射、过滤等工艺处理食品,使食品中的腐败菌数量减少或消灭到使食品长期保存所允许的最低限度来保证食品安全性的一种方法。
罐藏是将食品经排气、密封、杀菌保存在不受外界微生物污染的容器中的方法,一般可达到长期保存(13年)的目的。
乳类的高温瞬时灭菌处理、密封等工艺过程也是长期贮存的必要手段(二)食品的保藏方法
当人类获取食物的能力提高并有多余的食物后,便开始注意如何保存它们。
伴随着保藏方法的开发,人们又不断研究食品保藏原理。这样,在与大自然的斗争中、在顽强的生存过程中,人类有意无意地发现了许多延长食品保藏期的方法。
食品干藏、食品冷冻保藏、食品罐藏、食品辐射保藏、食品烟熏和腌渍保藏、食品化学保藏、食品气调保藏等。
核心就是利用高温、冷冻、干燥,提高食品酸度、盐渍和糖渍,烟熏改变气体成分、添加化学添加剂、辐射等手段控制微生物;利用加热控制酶的活性。
在实际应用中,各种保藏方法应综合、有机地配合使用,以达到最佳贮存效果。第一节 食品的变质及其控制二、食品保藏的方法及控制食品保藏的生物学原理促生原理又(称2生)机假原理死,原即保理持被保藏食品的生命过程,利用生活着的动物的天然免疫性和植物的抗病性来对抗微生物活动的方法。又(称3回)生有原理效,假即利死用某原些理物理理化学因素抑制所保藏的鲜食品的生命过程及其危害者—又(微(称4生不)物完制的整活生生动机,原原这理理是,一即种用暂创时造性有的利保于藏食措品施保。藏的微生物的发育条件来抑制食品中有害微生物的繁殖的方法。又食称无品生的机原保理,藏即停方止保法藏食品中的任何生命活动的方法。食品利干用藏高、温食、冷品冻冷、冻干保燥藏,、提食高食品品罐酸藏度、、盐渍
核食品和辐糖射渍保,藏烟熏、改食变品气烟体熏成和分腌、添渍加保化藏学、添加剂、心食品辐化射学等保手藏段控、制食微品生气物调;保利藏用加等热。控制酶的活性。第二章
食品保藏与加工技术第一节 食品的变质及其控制第二节
食品的热保藏技术第三节 食品的低温处理与冷冻保藏第四节 食品的脱水、干燥和浓缩第五节 食品的化学与生物学技术处理第六节
食品的辐射处理技术第七节 食品保藏新技术第二节
食品的热保藏技术第二节 食品的热保藏技术2.1
热加工的方式所有的致病菌、产生毒素的微生物和能引起食品腐败的腐败菌的加工过程。灭菌在微生物学中,灭菌是指将微微微生生物物(包(包括括繁殖繁体殖、体病、原病体、原非体、
非病非原病体原、体部、分部芽部孢分)芽全部孢杀)全死的部过杀程死,的即过达程到,绝即对达无到菌绝程对度的无加菌热程过度程的。加热过程。商业无菌在食品工业中通常所提到的“商业无菌”又称杀菌,是指适度热杀菌后,杀灭在所食品有工的业中致通病常所菌提到、的产“商生业无毒菌素”又的称杀微菌生,是物指和适度能热杀引菌起后,食杀灭品腐败的腐败菌的加工过程。3巴氏杀菌采用较低温度(一般60~82℃),在规定的时间内,对食品进行加热处理,达到杀杀杀死死微微生生物物营营养营体养的体目的目。的。4热烫热烫是通常用于果果果蔬蔬加加工工的的一一种种杀杀菌菌方方法法,,主主要要为为了了使使天天然天食然品食中品的中酶的钝的化酶。钝化。第二节 食品的热保藏技术2.2
微生物的抗热性第1分钟90%10%
×90%第2分钟9%1%
×90第3分钟0.9%0.1%
×901热力致死速率曲线微生物的热致死时间随杀菌温度的提高而呈指数关系缩短,这叫做致死对数规律。它是指在一定温度、一定条件下,细菌群在一定时间间隔内的死亡数的百分率是相同的。一定温度下灭菌时间 杀死菌数 残存菌数=9%%=0.9%%=0.09%第二节 食品的热保藏技术2.2
微生物的抗热性1热力致死速率曲线D值是指在一定处境中、一定的热力致死温度条件下,杀死某菌群微生物总数的90%所需时间。第二节 食品的热保藏技术2.2
微生物的抗热性1热力致死速率曲线Z值是指在热致死时间曲线中,使热致死时间降低一个对数周期(即热致死时间降低10倍)所需要升高的摄氏温度数。F值为在指定致死温度下杀死具有特定Z值的一定数量微生物所需要的分钟数。一般可用121℃时热力致死时间表示。第二节 食品的热保藏技术2.2
微生物的抗热性酸性强弱pH食品名称食品种类致腐因子热处理条件低酸性7.0玉米粥、橄榄、蟹肉、鸡蛋、牡蛎、牛肉、玉米、鸭、鸡肉、鳕鱼、牛奶、沙丁鱼、
腌制牛肉肉、鱼、牛奶、家禽嗜中温厌氧芽孢菌高温处理116
121℃(240
250℉)6.0利马豆、豌豆、胡萝卜、甜豆、莴苣、土豆蔬菜嗜热菌5.0番茄汁汤加工中释放的酶中酸性4.5饺子(意式)、辣椒制造食品肉毒杆菌的生长下限酸性3.7土豆沙拉番茄、梨、杏、桃、柑桔
酸泡菜、菠萝、苹果、草莓、蔬菜水果非芽孢嗜酸菌嗜酸芽孢杆菌天然酶沸水处理
100℃(212℉)3.0圆柚高酸性食品酵母2.0泡菜
调味品
蔓越橘汁柠檬汁
酸橙汁(泡菜)
高酸-高固形物含量食品(果冻-果酱)强酸性食品霉菌2安全界值表2-2以热处理方式分类罐装食品第二节 食品的热保藏技术2.3
热传递问题1传热方式2食品中的冷点传导加热(固体食品)对流加热(液体食品)热能从高能量分子向邻近低能量分子依次传递借助液体或气体流动传递热量罐头传热的冷点※传导※对流辐射食品内部最后到达目标温度的点第二节 食品的热保藏技术2.4
热处理方式的具体应用要求热处理强度不能低于达到杀菌要求所需强度尽可能减少食品质量的损失分类包装食品杀菌预杀菌第二章
食品保藏与加工技术第一节 食品的变质及其控制第二节
食品的热保藏第三节 食品的低温处理与冷冻保藏第四节 食品的脱水、干燥和浓缩第五节 食品的化学与生物学技术处理第六节
食品的辐射处理技术第七节 食品保藏新技术第三节食品的低温处理与冷冻保藏第三节食品的低温处理与冷冻保藏3.1
冷却与冷藏指降低食品的温度,使其达到高于冻结温度的预定温度的热交换过程。冷却是冷藏和冻藏前必经阶段。冷却指在低于常温、不低于食品冰点温度的条件下贮藏食品的过程。冷藏温度一般为-2-15℃,其中4-8℃则是最常用的冷藏温度,冷藏室的湿度需根据各种食品的实际需要进行调整。冷藏第三节食品的低温处理与冷冻保藏3.1
冷却与冷藏接触式冰块冷却法利用溶冰吸收热量来冷却食品室内空气冷却法空气冷却法隧道冷却法利用降温后的冷空气与食品交换热量来冷却食品第三节食品的低温处理与冷冻保藏3.1
冷却与冷藏室内空气冷却法2
空气冷却法隧道冷却法室内空气冷却法优点:
(1)食品可以冷却并随后贮藏在同一个地方,无需再次搬运,冷却操作无需特殊设备;食品工厂的设计及运营较简单;由于食品冷却的速度相对较低,对冷冻箱体系的最大压力小于速冻法。第三节食品的低温处理与冷冻保藏3.1
冷却与冷藏室内空气冷却法2
空气冷却法隧道冷却法室内空气冷却法缺点:(1)室内冷却所需的时间较长,终点控制技术难度较大;食品最初非常热或者冷却箱之间的空隙不够,会使食品在冷却时变质腐烂;集装箱外部温度比内部低得多,导致较冷食品表面的湿度增大,从而造成水汽凝结,使食品易腐;需要预冷食品的不断加入,会使贮藏库里的温度升高和相对湿度降低,温度和湿度的不断变化会降低食品品质;在较慢的冷却过程中、呼吸速度快的食品会产生大量的热量,进一步降低了冷却速度。第三节食品的低温处理与冷冻保藏3.1
冷却与冷藏室内空气冷却法2
空气冷却法隧道冷却法隧道冷却法优点:(1)减少了食品在较热时发生腐烂变质的时间,能够满足迅速装运的需要;空气通常从上风向的较冷产品向下风向的较热产品流动,避免了水汽凝结;能够在不规则的地方为某一特定体积的产品冷却,从而减少了首次成本和冷冻损失;现有的室内冷却装置通常能够被改装成隧道冷却设备,而且所需费用不多。第三节食品的低温处理与冷冻保藏3.1
冷却与冷藏室内空气冷却法2
空气冷却法隧道冷却法隧道冷却法缺点:(1)需要将食品作进一步搬运;必须保持冷却箱的通风,空气从其顶部的流通不能受到覆盖物或分割物的阻挡,也不能受到产品特性的阻碍;随着空气在冷却箱中通过,冷却效果将越来越不均等。位于上风向的食品实际上在很短的时间内就被冷却到同空气一样的温度,而下风向的食品则需较长的时间。第三节食品的低温处理与冷冻保藏3.1
冷却与冷藏接触式冰块冷却法利用溶冰吸收热量来冷却食品室内空气冷却法空气冷却法隧道冷却法利用降温后的冷空气与食品交换热量来冷却食品水冷却法利用大容量水泵将机械制冷或冰块降温后的水喷淋在食品上进行冷却真空冷却法真空条件下降到食品温度相当的蒸汽压时,食品中的水分会迅速蒸发第三节食品的低温处理与冷冻保藏3.1
冷却与冷藏4
真空冷却法一般适用于产量较大,设备使用期限较长的食品生产优点:(1)所有预冷方法中最迅速、清洁的方法(2)果蔬的干耗较少;操作方便;预冷处理后鲜度及口感好。缺点:设备成本投资较高,操作消耗也高。第三节食品的低温处理与冷冻保藏3.1
冷却与冷藏食品名称表2-3不同温度下某些动植物的平均货架寿命平均货架寿命(天)0℃22℃38℃肉61011鱼2711家禽51811鱼干和肉干1000或>1000350或>350100或>100水果2
181
201
7水果干1000或>1000350或>350100或>100叶菜3
201
71
3块茎植物90
3007
502
20干种子1000或>1000350或>350100或>100资料来源:《食品科学》第五版(美)Norman
N.Potter等著,王璋等译,2001第三节食品的低温处理与冷冻保藏3.1
冷却与冷藏95%;大多数:80%
90%;某些叶菜或脆性蔬菜:90%坚果类:70%以下;某些干粉类食品:50%以下。(4)气调气调贮藏,指在环境气体中的氧气、氮气、二氧化碳的配比及温度不同于正常大气的条件下贮存食品的过程。达到有效冷藏的必要条件为:低温控制1℃空气循环有助于食品表面热量移动湿度控制第三节食品的低温处理与冷冻保藏3.2
冷冻与冻藏水:零下几度达到过冷、诱导剂如晶核、搅拌食品和纯水的冷冻过程并不完全一样食品在冷却处理后,我们继续给食品降温时,大多数食品中70%的水分会在-1℃
-5℃之间凝结成冰结晶,这一阶段通常被称为
最大冰结晶生成带每种食品都有自己独特的冻结曲线食品与环境的温差是食品冻结的驱动力第三节食品的低温处理与冷冻保藏3.2
冷冻与冻藏速冻是指采用快速冻结技术,使食品中心温度迅速降至-
15℃以下的过程。当对食品进行速冻处理时,应在半个小时或较短时间内让食品快速跨越最大冰结晶生成带,这样所生成的冰结晶颗粒小而且对食品组织破坏很少。这也是速冻食品方兴未艾的重要原因。第三节食品的低温处理与冷冻保藏3.2
冷冻与冻藏1空气冻结法是用冷却管在室内作个棚架,并摆
上要进行冻结的食品,在温度为-23℃~-328鼓℃风的冻绝冻热结室法中进行深层冷冻的方法。这种方法属于直接冻结。冻结速度3慢接,触冰式的冻结晶法大,质量低劣。此时在棚架的一端安上送风机,可使冻结速度加快,叫做半鼓风冻结法。4盐水冻结法5液氮冻结法第三节食品的低温处理与冷冻保藏3.2
冷冻与冻藏是使用冷空气循环进行冻结,其操作条件是温度为-20~-45℃,强制风速为10
15m/s。食品在其中被冻结,时间与体积、重量有关,一般约为1272小时。鼓风冻结设备多种多样,
有分批的、车式、轨道式或带式连续隧道等等。2鼓风冻结法3接触式冻结法1空气冻结法4盐水冻结法5液氮冻结法第三节食品的低温处理与冷冻保藏3.2
冷冻与冻藏4盐水冻结法间夹上食品进行冻结的方法,常见的设备是多板式冻结设备。将食品放在平板、托盘、传送带或其他表面上,冷冻机表面在循环制冻机的作用下被冷却,再和已经包装好的食品进行热交换。这种方法冻结速度快,用在制造速冻食品上,属于间接冻结。2鼓风冻结法3接触式冻结法1空气冻结法是在低温(-25℃~-40℃)金属之5液氮冻结法是指在冷却到-15℃左右的食盐水
溶液或氯化钙溶液中,直接浸泡食品,或在传送它的管子中间放置食品进行
冷冻。为防止盐水污染食品,可采用
包装食品的方法,属间接冻结。3接触式冻结法空气冻结法鼓风冻结法4盐水冻结法5液氮冻结法第三节食品的低温处理与冷冻保藏3.2
冷冻与冻藏是将液体氮或液态二氧化碳等制冷剂直接喷洒在食品上,使之冻结的方法。极低温度的液体由沸点极低的气体液化而成,如液氮、液态二氧化碳,其沸点分别为-196℃和-79℃,当其失水少,但是费用较高。2鼓风冻结法3接触式冻结法1空气冻结法4盐水冻结法气化时会吸收食品的热量并使食品降温。这种方法抗氧化、无毒、迅速、5液氮冻结法第三节食品的低温处理与冷冻保藏3.2
冷冻与冻藏日本最近研制出一种不破坏食品成分,而且能够在短时间内进行冷冻的新型装置,该装置带有细胞保鲜功能系统,通
过磁场、音波以及微弱电流等对食品中的水分子团发生作用,使结构变得均匀,通过不断地加压和减压,使得水分均匀冻结。解冻时,食品的新鲜程度与冷冻前相差无几。采用新技术,即使在-50℃的条件下,也不会对食品细胞产生破坏。这种装置的冷冻速度很快,例如,冷冻金枪鱼通常需要20至30小时,这种装置只需5小时,可以有效地防止食品的氧
化和变质。2鼓风冻结法3接触式冻结法1空气冻结法4盐水冻结法5液氮冻结法第三节食品的低温处理与冷冻保藏3.2
冷冻与冻藏第三节食品的低温处理与冷冻保藏3.2
冷冻与冻藏完成冻结的某些食品如蔬菜、鱼贝、肉类等,在贮藏前还要经过“挂蜡”处理,能防止干燥,又防止了氧化。当食品冷冻时,为了钝化酶活性和彻底杀灭腐败菌,必须进行预加热或化学处理。食品冻结后要立即进行冻藏处理,直到最终食用前都应该尽量保持较恒定的贮藏温度。冻藏一般是指在低于食品冻结点的条件下贮藏食品的过程。为了达到较好的冻藏效果,食品冻藏的温度应在-18℃~-35℃之间。第三节食品的低温处理与冷冻保藏3.3
食品的回热与解冻食品的回热是食品冷却的逆过程,它是指冷藏食品在出货前或运输途中,保证空气中水分不会在食品表面上冷凝的条件下,逐渐提高食品温度,最后达到和外界空气相同的温度的过程。食品的解冻是食品冻结的逆过程,它是指冻结食品内冰晶体状态的水分转化为液态,同时恢复食品原有状态和特性的工艺过程。第三节食品的低温处理与冷冻保藏3.3
食品的回热与解冻快速解冻优于慢速解冻由于快速解冻微生物的增长率较低,而且降低了浓缩效应等指温度升高时,冻结食品中的小冰晶会解冻融化成水,再遇到未融化的低温冰晶时会以低温的冰晶为晶核,形成体积较大的冰晶体的现象。第三节食品的低温处理与冷冻保藏3.3
食品的回热与解冻空气解冻法高频解冻冷藏解冻法水和盐水解冻法
高压静电场解冻微波解冻法
食品解冻的方法
冰块解冻法加热金属面解冻法红外辐射解冻法高压解冻第二章
食品保藏与加工技术第一节 食品的变质及其控制第二节
食品的热保藏技术第三节 食品的低温处理与冷冻保藏第四节 食品的脱水、干燥和浓缩第五节 食品的化学与生物学技术处理第六节
食品的辐射处理技术第七节 食品保藏新技术第四节食品的脱水、干燥和浓缩技术逆流式冷冻干燥机真空干燥箱多功能单效浓缩器第四节食品的脱水、干燥和浓缩技术4.1
食品的干藏食品干藏就是指采用自然干燥(晒干、风干)或人工干燥(常压加热干燥、真空加热干燥、红外线干燥、微波干燥、冷冻升华干燥),对食品或食品原料进行脱水处理,使其水分降低到不致使食品腐败变质的程度,而达到长期贮藏的过程。第四节食品的脱水、干燥和浓缩技术4.1
食品的干藏(一)食品干藏原理1水分和微生物的关系2干制与微生物的关系3干制与酶活性的关系4食品干制的基本要求=(1)减少原料、成品和半成品的污染(2)采用预处理(3)控制干燥程度减少香味成分的损失抽空、密封充氮包装可以和其它保藏方法结合已达到最佳效果第四节食品的脱水、干燥和浓缩技术4.1
食品的干藏干燥方式适用的食品种类空气对流干燥窑式柜式、盘式隧道式
连续传送带式槽带式气流式流化床式喷雾式鼓风干燥常压式真空式真空干燥真空架式真空带式冷冻干燥片状片状、浓汁、液态片状浓汁、液态片状小片、颗粒小片、颗粒液态、浓汁浓汁、液态浓汁、液态片状、浓汁、液态浓汁、液态片状、液态(一)食品干燥技术晒干和风干空气对流干燥发展与最新动向第二章
食品保藏与加工技术第一节 食品的变质及其控制第二节
食品的热保藏技术第三节 食品的低温处理与冷冻保藏第四节 食品的脱水、干燥和浓缩第五节 食品的化学与生物学技术处理第六节
食品的辐射处理技术第七节 食品保藏新技术第五节食品的化学与生物学技术处理第五节食品的化学与生物学技术处理5.1
食品的化学保藏(一)化学保藏化学保藏能抑制微生物生长活动,不一定能杀死微生物,却能延缓食品腐败变质。(二)食品添加剂和防腐剂的使用问题化学防腐剂抗氧化剂第五节食品的化学与生物学技术处理5.2
食品的生物学处理技术发酵泛指利用微生物分解有机物,使之生成和积聚特定代谢产物,并产生能量的过程。影响微生物的繁殖和代谢的因素酸度乙醇发酵剂的应用温度供氧量食盐第二章
食品保藏与加工技术第一节 食品的变质及其控制第二节 食品的热保藏技术第三节 食品的低温处理与冷冻保藏第四节 食品的脱水、干燥和浓缩第五节 食品的化学与生物学技术处理第六节
食品的辐射处理技术第七节 食品保藏新技术第六节食品的辐射处理技术第六节食品的辐射处理技术6.1
辐射的用途(一)辐射可以作为化学烟熏消毒的代替方法来控制诸如香料、水果和蔬菜等食品中的昆虫,这一用途被称为“辐照杀虫效应”。(二)辐射可以用于抑制发芽和其他自发机制的变质过
程,这一用途被称为“抑制发芽和延长货架期效应”。(三)辐射可以破坏那些可能致病的微生物(如沙门氏菌、李斯特菌、志贺氏菌等)的营养细胞,提高食品的安全性和延长货架寿命。第六节食品的辐射处理技术分类波长/nm杀菌作用不可见(长)无线电红外线(加热)很长
800及更长无温度可能上升可见红、橙、黄、绿、蓝、紫400
800很小或没有13.6
400摄影和荧光范围人体皮肤变棕黑,抗软骨病维生素D杀菌能力最大Shuman范围形成臭氧,适当浓度有杀菌作用320
400不可见(短)280
320紫外线总范围200
280150
200100X射线100
150边缘效应α、β和γ射线低于100有杀菌作用宇宙射线很短可能有杀菌作用6.2
辐射的种类不同波长辐射能的杀菌作用第六节食品的辐射处理技术6.3
辐射的优点耗能低;射线穿透力强;可保持食品的香味、外观及营养物质,不污染环境;辐照处理可以改变某些食品的工艺质量。第六节食品的辐射处理技术举例及应用0.05
0.15
通过抑制发芽和延长货架期0.1
0.3
破坏寄生虫,防止通过食品传染0.1
0.5
给人类0.075
1.1
防止虫感染0.5
1.5
针对昆虫和植物疾病的检疫控制1.0
5.0
延缓成熟0.5
10
通过减少细菌、霉菌和酵母的数2.5
10
目来延长室温下的贮藏期3.0
13
延长冷藏食品的贮藏期35
60
增加消化性,减少蒸煮时间消除特殊的病原菌,如沙门氏菌引起的食物中毒食品灭菌,在不冷藏时允许有更长的贮藏期马铃薯、洋葱、大蒜、山药肉谷类、豆、面粉、干果、枣、咖啡豆芒果、豆、木瓜蘑菇、水果水果、蔬菜、面粉肉、禽类、鱼大豆、蚕豆、扁豆、脱水蔬菜冷冻肉、动物饲料、禽类、蛋、椰子、香料肉6.4
辐射的技术控制常用的处理食品的辐射剂量剂量/kGy
标第二章
食品保藏与加工技术第一节 食品的变质及其控制第二节 食品的热保藏技术第三节 食品的低温处理与冷冻保藏第四节 食品的脱水、干燥和浓缩第五节 食品的化学与生物学技术处理第六节
食品的辐射处理技术第七节 食品保藏新技术可对蔬菜进行系列清洗、切菜、风选、漂烫杀菌、冷却、脱水、搅拌、烘干等工艺系列化、自动化生产。第一节
果蔬原料1.水分自由水分容易蒸发,果蔬在贮存和加工期间容易散失。结合水常与蛋白质、多糖类、胶体等大分子以氢键的形式相互结合,这类水分不仅不蒸发,人工排除也比较困难,只有在较高的温度(105℃)和较低的冷冻温度下方可分离。2.有机酸酸可提高制品口味,可保护维生素。有机酸可降低微生物的耐热性,抑制微生物的生长。酸可抑制酶的活性。酸可促进蔗糖、果胶等物质的水解。酸是确定罐头杀菌条件的主要依据之一。酸能与铁、锡反应,对设备和容器产生腐蚀作用。3.含氮物质果蔬中含氮物质的种类主要有蛋白质、氨基酸、酰胺、氨的化合物及硝酸盐等。果蔬中的蛋白质具有提高谷物中的蛋白质在人体中的吸收率的作用。蛋白质与单宁物质能够产生絮凝,利用这一性质可以对果蔬汁进行澄清。蛋白质与加工工艺的选择和确定有十分密切的关系。4.单宁物质单宁又称鞣质,属于酚类化合物,单宁与食品的涩味和色泽的变化有十分密切的关系。主要有两大类:水解型单宁和缩合型单宁。⑴脱色的方法①温水浸泡法②酒浸泡法③二氧化碳脱涩法④乙烯脱涩法⑵变色①酶促褐变②酸性加热条件下的自身氧化缩合③金属离子引起变色④碱引起变色5.酶
果蔬中的酶类多种多样,其中主要有两大类,一类是水解酶类,一类是氧化酶类。⑴水解酶类果胶酶存在能够使果胶水解,从而使果蔬变软。
蛋白酶可以将蛋白质降解,从而降低因蛋白质的存在而引起的浑浊和沉淀。⑵氧化酶类
果蔬中的氧化酶诱发酶促褐变,在加工中对产品色泽的影响很大。防止酶促褐变的几种方法①加热破坏酶的活力②调节pH降低酶的活力③加抗氧化剂④与氧隔绝6.色素物质⑴脂溶性色素①叶绿素②类胡萝卜素⑵水溶性色素①花色素②无色花色素③花黄素7.芳香物质
芳香性成分均为低沸点、易挥发的物质,因此果蔬贮藏过久,一方面会造成芳香成分的含量因挥发和酶的分解而降低,使果蔬风味变差;另一方面,散发的芳香成分会加快果蔬的生理活动过程,破坏果蔬的正常生理代谢,使保存困难。再者,果蔬在加工过程中,主要是在高温处理和真空浓缩过程中,若控制不好,会造成芳香成分的大量损失,使产品品质下降。第二节
果蔬保鲜1.涂层的作用
——抑制果实的气体交换,降低呼吸强度,从而减少了营养物质的损耗,减少了水分的蒸发损失,保持了果品饱满新鲜的外表和较高的硬度。——可以减少病原菌的侵染而避免腐烂损失。
——能增加果品表面的光亮度,改善其外观,提高商品的价值。但是必须注意涂料厚薄的均匀适当。一、果品的涂层2.涂料的种类——按作用分类——按性能分类:疏水性涂料和水溶性涂料
3.涂膜的方法浸涂法刷涂法喷涂法阻湿性涂料阻气性涂料乙烯生成抑制涂料二.果蔬贮藏保鲜的环境温度湿度气体成分——改变空气的组成、适当降低O2的分压或适当增高CO2
的分压,都有抑制植物体呼吸强度、延缓后熟老化过程、阻止水分蒸发、抑制微生物活动等作用。同时,控制氧和二氧化碳两者的含量可以获得更好的效果。氧分压的影响二氧化碳分压的影响氧与二氧化碳的综合影响果蔬自身释放挥发物的影响保鲜气调机第三节果蔬的糖制和腌制果脯包装机猕猴桃果脯果脯薯干机一、糖制(以蜜饯为例)1.果蔬糖制的原理
高浓度的糖液会形成较高的渗透压,微生物由于在高渗环境下会发生生理干燥直至质壁分离。
高浓度的糖液使水分活度大大降低,可被微生物利用的水分大为减少。
糖制使氧在糖液中的溶解度降低,也使微生物的活动受阻。2.果脯蜜饯加工工艺原料选择去皮
切分硬化处理漂洗预煮加糖煮制烘干蜜饯上糖衣糖衣蜜饯1)果脯蜜饯工艺流程(1)原料预处理选择、清洗、去皮和切分硬化处理硫化处理染色果坯腌制苹果去皮机链式漂烫机蜜饯生产中常用糖的种类白砂糖、饴糖、淀粉糖浆、果葡糖浆及蜂蜜煮制方法——常压煮制——真空煮制(2)加糖煮制(3)烘烤与上糖衣
将果实从浸渍的糖液中捞出,沥干糖液,铺散在竹箅或烘盘中,送入50~60℃的烘房内烘干。
上糖衣用的过饱和溶液常以三份砂糖、一份淀粉糖浆和二份水配合而成。(4)整理与包装蜜饯包装以防潮防霉为主。隧道式微波设备——返砂和流汤——煮烂与皱缩——成品褐变2)果脯蜜饯加工中的品质控制二、泡菜腌制原理(朊解、脂解和发酵)(1)蔬菜腌制中的生物化学变化——食盐的渗透作用——微生物与酶的作用(微生物发酵)——有害的发酵及腐败作用——蛋白质分解作用——脆度的变化2.影响腌制过程中生物化学变化的因素(1)食盐和pH(2)原料组成(3)空气或氧气(4)温度太古之时,人吮露精,食草木食,穴居野处。山居则食鸟,衣其羽毛,茹毛饮血,近水则食鱼鳖螺蛤,未有火化,腥臊多伤肠胃,于是有人造作,钻木取火,教人熟食,食有燔炙,民人大悦,号曰燧人。肉制品加工工业发展史1900—19491950—19781978—1999肉类工业为零肉类工业起步世界第一产肉大国第一节概述
加入世贸组织前,我们曾认为,我国拥有优势的劳
动密集型农产品,在加入世贸组织后出口会大幅增加。
加入WTO后,我国畜禽产品出口却阴雨连绵、困难重重,多种出口产品在一些国家和地区纷纷遭到封杀、退货。
2002年,我国有71%的出口企业,39%的出口产品受到国外技术壁垒的限制.食品土畜产品出口贸易在欧盟和日本因技术壁垒造成的损失分别为45.4亿美元和
37.3亿美元。一、我国肉制品生产加工中存在的主要问题1.我国的原料肉卫生质量较差原因:
兽医卫生法规还不够完善,执法受到药物残留检测手段等因素的制约;兽医检验人员隶属于企业,因此造成执法困难;
畜禽饲料生产管理不严,造成肉类产品中的有害物质残留过量;2.肉制品加工水平低、品种不丰富。原因:
我国畜禽肉类加工转化率目前只有3%—4%(年人均不到2kg)远远低于发达国家30%—40%(有的高达70%)的水平。
中国肉制品品种仅有500多种,80%的熟肉制品为手工作坊产品,高新技术手段在肉制品加工业的应用还十分薄弱。
我国的肉制品还无法顾及到特殊人群的特殊需要,如低脂肪、低盐、低胆固醇、低糖类保健功能肉制品几乎没有生产。3.肉类产品质量不高,方便欠佳。表现在肉蛋白质含盐低,脂肪、大豆蛋白含水量高,风味差,货架期短,同时,我国肉制品中,可直接用于烹调的半成品,预制品占的比例很小,规格少,消费者购买后食用和携带都不方便。4.肉制品加工产业结构不合理。现状:我国肉制品在产品结构上中式肉制品生产比重
下降,目前不到20%,西式肉制品生产比重达80%左右。原因:我国肉类生产在引进国外先进设备和技术的同时,盲目的扩大西式肉制品的生产,而忽视了具有中国传统风味的中式肉制品的生产。结果:这不仅不能满足人们需求,而且也极大地制约了传统风味肉制品的发展。5、老产品多,新产品少
市场上出售的肉制品种类陈旧,产品的更新速度与其它行业比还比较慢。
企业应该在开发新产品方面,敢于投入资金,敢于创新,时刻瞄准肉制品的发展趋势。肉类制品正向快捷、方便、功能化方向发展。二、我国肉类工业的发展趋势
挖掘和开发具有民族特色、时代气息和国际品味的新产品,须保持产品原有的色、香、味、形及特色,以迎合不同消费者的喜好.
使用天然和安全的腌制剂、添加剂、香辛料等,以进一步发展中式肉制品,如中式酱卤制品和腌腊肉干制品。2、大力发掘传统肉类制品传统肉制品工艺落后,不适合批量生产,卫生条件差,不适应现代社会发展的要求。对传统肉制品工艺进行改造,制定完善的标准化加工方案,以便于批量生产;在原有风味的基础上,运用现代科技,改进产品品质,如出品率、保质期等;发展快捷化、方便化的传统肉制品。3、发展快捷型肉制品快捷食品不仅有传统食品的风味而且具有即用即食,或稍加工即可食用的特点。在开发快捷食品时应注意以下问题:(1)产品的包装,要确保快捷肉制品在食用前的质量;(2)快捷食品应该提供
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