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食品技术原理王文侠绪论一、食品的加工概念（一）食物与食品1.食物供人类食用的物质称为食物。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。除少数物质如盐类外，几乎全部来自动植物和微生物。2.食品经过加工制作的食物统称为食品。食品的种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食品分类的方法：按加工工艺分；按原料种类分；按产品特点分；按使用对象分：老年、儿童、婴儿、妇女、运动员、航空、军用。一般按加工工艺和产品特点分为：肉制品、乳制品、罐藏果蔬、谷物制品、焙烤制品、糖和糖果、脂肪和油、软饮料和各种预制食品及相关产品。（二）食品的功能1．营养功能（第一功能）蛋白质、碳水化合物（糖）、脂肪、维生素、矿物质、膳食纤维。提供营养和能量，为了生存——营养功能（吃饱）。2．感观功能（第二功能）为了满足视觉、触觉、味觉、听觉的需要，使多吃吃好。外观：大小、形状、色泽、光泽、稠度；质构：硬度、粘性、韧性、弹性、酥脆；风味：气味、香臭。味道酸、甜、苦、辣、咸、鲜、麻。3．保健功能（第三功能新发展的功能）调节人体生理功能，起到增进健康、恢复疾病、延缓衰老、美容等作用。（三）食品的特性1．安全性无毒无害卫生；2．方便性食用使用运输；3．保藏性有一定的货架寿命。（四）加工工艺1.食品加工概念将食物（原料）经过劳动力、机器、能量及科学知识，把它们转变成半成品或可食用的产品（食品）的过程。原料——产品加工加工包括:预处理：清洗分离粉碎；单元操作：提取加热冷却干燥浓缩纯化；关键工序：杀菌消毒；食品添加剂:调味保存；包装:维持由于加工操作带来的产品的特征。2．食品加工的目的满足消费者要求；延长食品的保存期；增加多样性；提高附加值。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.3．食品工艺根据技术上先进、经济上合理的原则，研究食品的原材料、半成品和成品的加工过程和方法的一门应用科学。二、食品工业的发展及其前景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。2003年食品工业总产值达到12400亿元。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。食品工业是一个永不衰竭的行业；是一个充满变化、有活力的行业；我国国民经济的基础或支柱产业。我国食品工业发展很快，成绩巨大，但差距也大，有着很大的发展空间。为大家提供了一个发挥聪明才智的舞台。发展我国食品工业还需要大家的不懈努力。三、食品保藏的发展历史在远古时代，人类是以生长在自己周围的动植物为食物的。由于环境条件的影响，这些生物受到自然灾害和恶劣气候的影响而难以生存，这样依靠这些生物生存的人类就得不到充足的食物了。在这种形势下，人们开始用火和各种生活用具，对食物加工、烹调，在增加了食物种类的同时，食物的价值也提高了。于是有了剩余食物，以备饥荒之用。然而能够食用的动植物几乎都含有大量的水分，收获后很快腐败变质，原来的保藏方法不适宜了。于是，我们的祖先在长期的生活实践中，积累和总结出许多保藏食物的经验。比如：把食物放在强阳光下晒或者放在通风凉爽的地方，使之自然干燥，即可作为较长时间食用的食物。公元前2000年左右，在美洲不达米亚等地，已经有了用太阳晒于食物的做法，埃及人已经使用盐腌的方法来长久保藏食物，人们还知道了炒、烤、熏、煮、蒸等方法。在严寒地区的爱斯基摩人，用天然的冰和雪冷藏或冷冻食物。以后进而用糖、盐、醋腌制食品。2．现代食品保藏技术的发展随着营养学、微生物学的发展，食品保藏技术有了飞速的发展，食品干藏、冷冻保藏、罐藏、辐射保藏、腌渍烟熏保藏、化学保藏等形成了完整的理论体系，并同先进的生产方法相结合，生产出高品质产品。四、食品保藏工业的特点食品保藏工业研究的要点是变质因素及其控制。食品保藏工业的范围：食品加工、保藏、包装。（1）与时间的关系原辅材料都有季节性，加工的及时性。不同季节收获原辅材料对保藏方法、时间有一定的影响。加工过程中时间的控制。加工及时，保藏时间长。加工不及时，保藏时间短些。（2）与原料性质、食品组成成分的关系肉→冻菜→不适合原料性质不同，组成成分不同，保藏方法和手段就不一样。（3）与卫生的关系防止中毒，这是安全性问题。食物中毒：人体因吃了含有微生物或微生物毒素的食物或者吃了含有有毒化学物质的食物而引起的中毒.（4）与温度的关系温度的变化和波动对贮存期的影响很大，适宜的温度对保存期有很大影响。波动温度达5℃，原料要变色。香蕉：15—17℃。（5）与流变学有关：流动水不易腐臭。（6）与食品工业规模有关：一般罐装速度110—600罐/分海口罐头厂---椰子汁1200罐/分。对保藏期有一定影响。规模大，现代化程度高，速度快，污染机会少。五、本课程的性质、内容、重要性属于应用科学的范畴，以保藏技术为核心，增加了食品技术新进展。所学内容包括：（1）食品变质因素及其控制；（2）各类保藏技术及在工业中的应用；（3）现代食品加工工艺的理论。本课程的重要性：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。七、食品技术原理的主要研究内容和重要性1、本课程的讲授内容食品变质因素和控制方法及现代食品加工工艺的理论。2、本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。第一章食品变质因素及其控制第一节食品变质一、常见食品的变质现象1、什么是变质？食品在感官品质、营养价值、安全性以及美学上的吸引力，其中之一者不能为消费者所接受称为变质。2、什么是腐败？食品中的含氮物质，由于微生物而引起的腐臭。3、变质的特征：对生鲜食品来说，变色、萎缩、腐烂、虫蛀、霉变、生僵果、机械伤痕。对加工食品来说，虫蛀、结块（乳品）、发粘、发烊、发砂、淀粉老化。霉变，腐臭，腐烂，色、香、味的变化。二、食品加工原料的特性和要求（一）食品原料主要组成蛋白质、碳水化合物、脂肪、有机酸、维生素、色素、矿物质等。（二）影响原料加工的因素1．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。2．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。3．原料的贮藏和保鲜温度；气调贮藏；包装。三、食品变质的主要原因（一）原料特性食物化学成分多、体系复杂；除营养成分外还有其他几十种到上百千种的化合物；胶体，固体，液体。大多数食物原料都是活体。蔬菜、水果、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；植物原料的组织内部无菌，但外部有菌。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，细胞中的生化反应仍在继续。动物原料的肌肉组织无菌，但肠道、淋巴内有菌。原料一经采收或屠宰后即进入变质过程，品质决不会随贮藏时间的延长而变好。（二）影响(原料)品质的因素微生物的影响；酶在活组织、垂死组织和死组织中的作用；虫、鼠、寄生虫的作用；物理化学因素热、冷、水分、氧气、光、时间。1、微生物的生长和活动一般食物含水量较多，如果按原状不加处理就放置起来，微生物会迅速繁殖而使食物腐败。致使食物腐败、变坏的微生物虽包括细菌、霉菌、原生动物等，但更多的是细菌所致。这些腐败细菌是由繁殖生成的酶作用，使食物成分被分解成多种物质，同时这些生成的物质进而被别的细菌所分解。这样在生成分解的产物中，有的产生异味、异臭，有的甚至有毒、有害。食物中毒原因：1）感染型食物中毒：（1）肠炎沙门氏菌：革兰氏阴性短杆菌，兼性厌氧菌，生长的最适温度为37℃，但在18-20时，也能生长。对热的抵抗力很弱，在60经20-30分钟即被杀死。鱼贝类引起的急性肠胃炎状。（2）肠炎菌：8—9月，3—4%海水中繁殖快，日本多有发生，是一种嗜盐菌。（3）大肠杆菌：特别是对婴幼儿感染性强。（2）肠炎菌：副溶血性弧菌：革兰氏阳性兼性厌氧杆菌，生长的最适温度为37℃，pH为8.0-8.5，食盐浓度为2.5-3%。3—4%海水中繁殖快，日本多有发生，是一种嗜盐菌。主要是海产品和肉类制品较多见，eg海产鱼、腌肉、咸菜等。（3）大肠杆菌：病原性大肠杆菌：革兰氏阴性杆菌，生长的最适温度为40℃，pH为6.0-8.0。急性肠胃炎症状。特别是对婴幼儿感染性强。2）毒素型食物中毒：（1）肉毒杆菌：肉毒杆菌：专性厌氧，革兰氏阳性芽孢杆菌，可分为A、B、C、D、E、F、G七个型。肉毒素→致命。毒素经80℃/15min死亡，一旦形成芽孢，则需121℃。家庭自制罐藏制品需煮沸10分钟。2）金黄色葡萄球菌：革兰氏阳性球菌。兼性厌氧。生长的最适温度为35-37℃，pH为4.8。毒素耐热性强，产生肠毒素，冷冻温度4.4-10℃无毒素出现。2、食物内酶的作用酶的作用加剧，水果趋向分解型，蔬菜趋向合成型—组织老化。例如：苹果汁以及苹果剥皮以后，苹果中的酚类化合物在氧化酶的作用下变成氢醌，最后变成儿茶酚。这就是变褐的原因。酶经加水分解，也对食品变质有重要作用。如含油脂的食品在存放期间，经加水分解酶的作用产生一种有低级脂肪的酸臭味，影响食品香气。3、虫、鼠、寄生虫的作用旋毛虫、线虫、受伤组织呼吸强度激烈。呼吸商：吸入O2和呼出CO2的比例（单位时间内）4、冷、热果汁、果茶，冷热适当。过热，各种营养物质被破坏，同时易引起褐变；过冷，达不到杀菌的目的，各种组织破坏。所以不恰当的冷热会引起变质。5.水分、干燥度aw:各种微生物的生长繁殖都有一个最低的水分活度：细菌aw=0.90以上，霉菌0.80时仍生长，但低于0.65的生长完全受到抑制；酵母0.85。6.空气、O2VC、VA在有氧的条件下易被破坏。7.光VC、VA、V