食品工艺学(1)

食品工艺学食品技术原理第一章绪论第二章食品的热处理与杀菌第三章食品的低温处理与保藏第四章食品的脱水加工第五章食品辐射保藏第六章食品的腌渍烟熏和发酵处理第七章食品的化学保藏第八章典型食品的加工工艺第一章绪论第一节食品的加工概念一、食物与食品食物——是人体生长发育、更新细胞、修补组织、调节机能必不可少的营养物质，也是产生热量保持体温、进行体力活动的能量来源。食品——经过加工制作的事物统称为食品1.食品的概念及分类—对食品不同的人关心的侧面不同—不同地区也有不同的情况分类：食品分类的方法很多，可以按保藏方法分、按原料种类分、按原料和加工方法分、按产品特点分。按保藏方法分类dehydratedgarlicflake干藏类芋籽冷冻类CannedMushroom罐头类黄瓜腌渍类辐射制品发酵制品烟熏制品按原料种类分果蔬制品肉禽制品乳制品谷物制品水产制品按加工方法分焙烤制品饮料糖果罐头制品挤压制品速冻制品（绿芦笋）干制品发酵制品按产品特点分方便食品……疗效食品婴儿食品工程食品（模拟食品）快餐食品休闲食品功能食品（保健食品）2.食品的要求•外观•风味•营养•卫生和要求•货架寿命•方便•功能性质二、加工工艺1.概念•食品科学与工程领域的一些概念–食品科学–食品工艺学食品科学借用FoodScience（Norman)的定义食品科学可以定义为应用基础科学及工程知识来研究食品的物理、化学及生化性质及食品加工原理的一门科学。食品科学食品加工食品科学食品分析食品工程食品微生物五个基础框架1.食品的基础研究领域（或者称之为狭义食品科学）：包括食品化学，研究食品的组成、结构、物化生化特点及加工和使用过程中的变化的一门科学。2.食品分析领域：分析食品产品及组分的质量特点、化学边的原理3.食品微生物领域：环境对食品腐败的作用以及微生物对食品本身及食品制造过程的影响、微生物的检验、公共健康等问题的一门科学4.食品加工领域：即研究食品原材料特点、食品保藏原理、影响食品质量、包装及污染的加工因素、良好生产操作及卫生操作的一门科学——这也是本课程的主要研究内容5.食品工程领域：即研究食品加工过程中的工程原理及单元操作的科学，工程原理包括物料与能量平衡、热力学、流体；流体流动、传热与传质等等。食品工艺学•食品工艺学是应用化学、物理学、生物学、微生物学和食品工程原理等各方面的基础知识、研究食品资源利用、原辅材料选择、保藏加工、包装、运输以及上述因素对食品质量货架寿命、营养价值、安全性等方面的影响的一门科学。食品加工的概念•在描述食品加工的概念之前，先熟悉一些典型食品的加工流程。•加工基本概念包括：–增加热能并升高温度–去除热能或降低温度–去除水分或降低水分含量–利用包装以维持由于加工操作带来的产品的特征2.食品加工的目的•延长食品的储存时间•增加多样性•提供健康所需的营养素•为制造商提供利润•食品加工过程或多或少都含有这些目的，但要加工一个特定产品其目的性可能各不相同–比如冷冻食品的目的主要是保藏或延长货架寿命–糖果工业的主要目的是提供多样性–但是要达到各个产品的目的却并不简单，并不是买来设备就可以生产，或达到生产出食品并赢利的目的•以橙汁和火腿肠为例第二节食品加工原料的特性和要求一、食品原料主要组成二、影响原料加工的因素•原料采收运输基本原则–原料应该在其品质最佳的时候进行采收、屠宰或用其他方法进行采集。–原料在搬运中要避免损伤–将原料保藏在尽量减少变质的条件下•蔬菜、水果、粮食、坚果等植物性原料在采收或离开植物母体之后仍然是活的•家畜、家禽和鱼类在屠宰后，组织即死亡，但污染这些产品的微生物是活的，同时，细胞中的生化反应在继续。•原料品质决不会随贮藏时间的延长而变好，产品一经采收或屠宰后即进入变质过程。•加工过程本身不能改善原料的品质，也许使有的制品变得可口一些，但不能改善最初的品质。1.影响原料品质的因素（1）微生物的影响（2）酶在活组织、垂死组织和死组织中的作用（3）呼吸（4）蒸腾和失水（5）成熟与后熟–成熟的定义是水果或蔬菜的器官连接在植株上时所发生的变化现象。一般随着成熟过程的进行有利于提高产品的品质。（注意适度，否则会迅速后熟，迅速出现严重品质降低）–后熟定义是水果脱离果树或植株后于消费或加工前所发生的变化。最后的后熟程度是在采收后形成的最佳食品品质。–要理解适当的后熟虽然可以改善水果的口味，但不能改善它的基本品质。水果的基本品质是由于水果在果树上达到最佳成熟度的时间来决定的。–大多数蔬菜不发生后熟过程（6）动植物组织的龄期与其组织品质的关系–组织的龄期指两个不同的阶段，第一是植物器官或动物在其采收或屠宰时的生理龄期；第二是采收或屠宰后原料存放的时间。–与采收前的品质有关的植物组织龄期往往是决定性的。例芦笋、青豆荚2.按照变质可能性将原料分类•极易腐败原料（1天~2周）–如肉类和大多数水果和部分蔬菜–采收（屠宰、切割）、搬运、包装、贮藏条件可能强烈影响其品质–冷藏温度应该合理（某些果蔬会冻害）•中等腐败性原料（2周~2月）–柑橘、苹果和大多数块根类蔬菜–冷害问题•稳定的原料（2~8月）–粮食谷物、种子和无生命的原料如糖、淀粉和盐等3.原料的贮藏和保鲜•温度•气调贮藏•包装第三节食品的质量因素及其控制•质量的定义：食品好的程度，包括口感、外观、营养价值等。或者将质量看成是构成食品特征及可接受性的要素外观物理感觉质构风味食品质量营养质量卫生质量耐储藏性一、质量因素（一）物理因素1.外观因素（1）大小形状（2）颜色、色泽（3）一致性2.质构因素包括新鲜状态、加工过程、加工以后的一些因素3.风味因素（1）味觉和香味（2）色泽与质构对风味也有影响（二）、营养因素（三）、卫生因素（四）、耐储藏性如啤酒泡沫稳定性柑橘汁浑浊稳定性油脂蛤败二、变质的影响因素•变质的概念：包括品质下降、营养价值、安全性和审美感觉的下降•影响因素1.微生物2.天然食品酶3.热、冷4.水分5.氧气6.光7.时间三、食品保藏的原则•若短时间保藏，有两个原则（1）尽可能延长活体生命（2）如果必须终止生命，应该马上洗净，然后把温度降下来•长时间保藏则需控制多种因素1.控制微生物–加热杀灭微生物巴氏杀菌灭菌–冷冻保藏抑制微生物–干藏抑制微生物–高渗透–烟熏–气调–化学保藏–辐射–生物方法2.控制酶和其它因素–控制微生物的方法很多也能控制酶反应及生化反应，但不一定能完全覆盖比如：冷藏可以抑制微生物但不能抑制酶。加热、辐射、干藏也类似3.其他影响因素包括昆虫、水分、氧、光可以通过包装来解决。思考题1.影响原料品质的因素主要有哪些？2.食品的质量因素主要有哪些？3.常见食品的变质主要由哪些因素引起？如何控制？以饼干、方便面、冷冻食品、罐头食品、饮料等为例来说明第四节食品工业的发展及其前景•广义上讲，食品工业无论从哪个角度都是各个国家国民经济的基础或支柱之一。–广义食品工业包括农业、食品制造、市场三个方面•整体而言，食品工业也是一个永不衰弱的行业，是一个非常稳定的行业，更是一个充满变化、有活力的行业•由于食品工业是国民经济的重要支柱产业和关系国计民生及关联农业、工业、流通等领域的大产业，因此，食品工业现代化水平是反映人民生活质量及国家文明程度的重要标志。作为农产品面向市场的主要后续加工产业，食品工业在农产品加工中占有最大比重，对推动农业产业化作用巨大。1999年全世界食品工业的销售额为2.7万亿美元，居各行业之首。•我国2000年食品工业总产值、利税分别为8434.1亿元和1458.3亿元，占全国工业总产值、利税的9.8%和15.3%；年出口创汇136.7亿美元。•食品工业企业达19316个，就业人数达403.7万，占全国工业企业就业总人数的7.3%。•食品工业是整个工业中为国家提供积累和吸纳城乡就业人数最多、与农业关联度最强的产业。第五节食品技术原理的主要研究范围和内容1.研究原材料特点、研究充分利用现有食品资源和开辟食品资源的途径–比如一大批具有功能性质、保健性质的食品在80年代中后期开始被开发–以前未被充分利用的资源，•比如马铃薯、面粉2.研究食品保藏原理、探索食品生产、储藏、运输和分配过程中腐败变质的原因和控制途径–食品的腐败变质的特征和程度取决于两类因素：非微生物因素和微生物因素–非微生物因素包括：糖的损失、含氮物质的含量与组分的变化、维生素的氧化和损失、脂肪的氧化、水分的变化等。这些变化会导致口感、色泽、风味和产品一致性的不同，导致不能被消费者接受。•具体举例说明并说明原因和解决办法–微生物因素3.研究影响食品质量、包装和污染的加工因素，研究良好的生产方法、工艺设备和生产组织–比如加工因素中热加工对水果制品质量的影响、相应的改进（工艺设备和保藏工艺两方面的改进）–比如肉制品中的腌制工艺–比如奶粉的速溶性–废弃物的处理：乳清、黄浆水4.研究食品的安全性、良好的生产操作和卫生操作（GMP）–比如89年国内蘑菇罐头–99年牛肉汉堡O157:H7的污染5.创造新型、方便和特需的食品–改变食品的营养成分以适应特定人群需要–添加营养素到特定食品–改善质量提高品质–应用功能改善，包括包装方便性、食用方便性、成本降低等第六节关于本课程一、食品技术原理课程的重要性–食品技术原理作为食品科学与工程专业的一门主干课程，可以为本科学生今后进一步学习和研究食品加工保藏，今后从事本专业的研究、管理、营销工作打下基础二、本课程的主要参考书1.食品工艺学（上）无锡轻院、天津轻院和编，中国轻工出版社，19842.FoodProcessingTechnologyP.J.Fellows3.FoodScienceNormanN.Potter,JosephH.Hotchkiss第二章食品的脱水加工•概述1.食品干藏的概念一种说法：指在自然或控制条件下，使食品中的水分降低到足以防止腐败变质的水平后并始终保持低水分的保藏方法。另一种说法：从食品中较完全地去处水分，该条件不导致或几乎不导致食品性质的其它变化（除水分外）。2.食品脱水加工的历史3.脱水加工的特点和好处（1）延长保藏期；（2）某些食品干制后，重量减轻、体积缩小，可节省包装和运输费用；（3）带来了方便性；（4）设备可好可差。4.脱水技术的进展第一节食品干藏原理1.水分活度f——食品中水的逸度aw=——f0——纯水的逸度我们把食品中水的逸度和纯水的逸度之比称为水分活度。水分逃逸的趋势通常可以近似地用水的蒸汽压来表示，在低压或室温时，f/f0和P/P0之差非常小（1%），故用P/P0来定义aW是合理的。(1)定义Aw=P/P0其中P：食品中水的蒸汽分压P0：纯水的蒸汽压（相同温度下纯水的饱和蒸汽压）水分活度大小取决于：水存在的量；温度；水中溶质的浓度、食品成分、水与非水部分结合的强度表2-1常见食品中水分含量与水分活度的关系FoodMoisturecontent(%)WateractivityIce1001.00Ice1000.91Ice1000.82Ice1000.62Freshmeat700.985Bread400.96Marmalade350.86Wheatflour14.50.72Raisin270.60Macaroni100.45Boiledsweets3.00.30Biscuuits5.00.20Driedmilk3.50.11Potatocrisps1.50.08(2）测量•利用定义•利用平衡相对湿度的概念•aW×100=相对湿度•具体方法参考FoodengineeringpropertiesM.M.A.Mao2.水分活度对食品的影响•大多数情况下，食品的稳定性（腐败、酶解、化学反应等）与水分活度是紧密相关的。（1）水分活度与微生物生长的关系p15图1-1-1；（2）干制对微生物的影响p18（3）水分活度与酶反应和化学反应的关系见食品化学P思考题•水分活度概念•水分活度对微生物的影响•水分活度对酶及其它反应的影响3.食品中水分含量（M）与水分活度之间的关系•水分吸附等温线的认识•温度对水分吸附等温线的影响•水分吸附等温线的应用以珍味鱼干、小麦干制等为例说明4.对食