現(xiàn)代食品加工技術(shù)

1、現(xiàn)代食品加工技術(shù),宋曉燕 2014.10,2,本章內(nèi)容,一、現(xiàn)代食品加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 二、食品工業(yè)高新技術(shù)概述 三、超微粉碎技術(shù),3,一、現(xiàn)代食品加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),廣泛應(yīng)用高新技術(shù) 特殊用途食品 食品加工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)逐步向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)靠攏 基因工程食品方興未艾 技術(shù)壁壘逐步成為食品加工技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的主要形式,4,1. 廣泛應(yīng)用高新技術(shù),工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，將一系列現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)、生物、衛(wèi)生、食品、電子、光電、電磁、機(jī)械、程控、材料等科學(xué)領(lǐng)域中的高新技術(shù)廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)的科研與各項(xiàng)加工環(huán)節(jié)之中，從而提高產(chǎn)品得率與質(zhì)量、改善產(chǎn)品品質(zhì)與風(fēng)味、保證營(yíng)養(yǎng)與衛(wèi)生安全、提高生產(chǎn)效率并節(jié)能降耗。,5,2. 特殊用途食品,功能食

2、品： 所謂功能性食品是指對(duì)人體具有增強(qiáng)機(jī)體防御功能、調(diào)節(jié)生理節(jié)律、預(yù)防疾病和促進(jìn)康復(fù)等有關(guān)生理調(diào)節(jié)功能的食品，要求其應(yīng)具有以下3個(gè)屬性：營(yíng)養(yǎng)特性、感官特性和生理調(diào)節(jié)特性。 開發(fā)的主要功能食品有高纖維食品、美容食品、增強(qiáng)記憶食品、抗勞累食品、催眠食品、戒煙食品、抗過敏食品、預(yù)防前列腺肥大食品、維生素C功能食品、補(bǔ)鈣食品等。,6,醫(yī)學(xué)食品：,醫(yī)學(xué)食品是指有治病作用的食品。是將一些具有治療疾病作用的特殊動(dòng)物或植物制成的食品。以現(xiàn)代西醫(yī)為主流的國(guó)外，將一些常用生物活性物質(zhì)添加于一般食品中使之具治病作用。對(duì)于消化功能全部或部分喪失的病人，給予用消化酶消化的流汁，使其能夠獲得必要的食物補(bǔ)充。,7,軍事食品

3、：,野戰(zhàn)食品 特種軍用食品 新概念軍用食品 宇航食品,8,3.食品加工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)逐步向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)靠攏,為了國(guó)際間技術(shù)交流和貿(mào)易往來的一致性與協(xié)調(diào)性，各國(guó)食品加工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)紛紛向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和歐盟標(biāo)準(zhǔn)靠攏。尤其是WTO成員國(guó)，分別以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)作為制定本國(guó)食品加工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面的基準(zhǔn)，進(jìn)一步鞏固國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)在食品加工技術(shù)上的全球化地位。,9,4.基因工程食品方興未艾,基因工程對(duì)食品原料的品種改良，使其更適合于食品加工，提高食品生產(chǎn)效率或提高產(chǎn)品質(zhì)量。 如將具有較高活性酶的基因轉(zhuǎn)移到面包酵母菌，能顯著地提高麥芽糖及麥芽糖酸的活性從而達(dá)到改良面包酵母，產(chǎn)生大量的CO2，形成膨發(fā)性能良好的面團(tuán)，大大地縮短生產(chǎn)周期和提高面

4、包質(zhì)量。 利用合成、降解或轉(zhuǎn)化酶使廉價(jià)原料轉(zhuǎn)化成高附加值的食品。 如以大豆蛋白和芝麻蛋白水解物為原料，通過胃蛋白酶進(jìn)行合成類蛋白反應(yīng)，合成物的蛋氨酸分別比原大豆蛋白和芝麻蛋白相應(yīng)氨基酸含量增加近兩倍。,10,利用細(xì)胞融合技術(shù)生產(chǎn)保健食品和調(diào)味品。 如美國(guó)國(guó)防植物研究所培育出來的牛肉土豆就是把牛肉細(xì)胞和土豆細(xì)胞兩者融合為雜交細(xì)胞，作為種育出，使其含牛和土豆兩種動(dòng)、植物蛋白和其它營(yíng)養(yǎng)成分。 用發(fā)酵工程生產(chǎn)新型食品。 如美國(guó)一家公司微生物發(fā)酵生產(chǎn)的黃原膠和多糖膠，作為食品增稠劑已得到廣泛應(yīng)用。,11,5. 技術(shù)壁壘逐步成為食品加工技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的主要形式,技術(shù)壁壘以技術(shù)為支撐，提高對(duì)進(jìn)口農(nóng)產(chǎn)品及其加工裝備

5、的技術(shù)要求，以增加進(jìn)口難度，從而達(dá)到保護(hù)本國(guó)利益的目的。 據(jù)有關(guān)資料顯示，世界農(nóng)產(chǎn)品及其加工裝備的貿(mào)易壁壘，有80以上來自于技術(shù)壁壘。 近年來，美國(guó)、日本及歐盟等發(fā)達(dá)國(guó)家，憑借自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，以保障人類健康、安全、衛(wèi)生和產(chǎn)品質(zhì)量為由，采取大量技術(shù)性措施在制定農(nóng)產(chǎn)品及其加工裝備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)法規(guī)等方面設(shè)置了大量的技術(shù)壁壘。這些技術(shù)壁壘措施，不僅成為各國(guó)搶占技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)的有力手段，而且已發(fā)展為技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的主要形式。美國(guó)、日本及歐盟等發(fā)達(dá)國(guó)家均建立了技術(shù)壁壘體系，其中美國(guó)和日本的技術(shù)壁壘體系為技術(shù)法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證制度，歐盟的技術(shù)壁壘體系為歐共體指令、歐洲統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和歐盟“CE”標(biāo)志等。例如，在歐盟

6、市場(chǎng)上，歐盟各國(guó)海關(guān)均拒絕未貼“CE”標(biāo)志的農(nóng)產(chǎn)品及其加工裝備入關(guān)。,12,二、食品工業(yè)高新技術(shù)概述,現(xiàn)代食品分離技術(shù) 現(xiàn)代食品加工技術(shù) 現(xiàn)代食品保鮮貯藏技術(shù) 現(xiàn)代食品生物技術(shù) 現(xiàn)代食品滅菌技術(shù) 現(xiàn)代食品檢測(cè)技術(shù),13,現(xiàn)代食品加工技術(shù)內(nèi)容,超高壓技術(shù) 超微粉碎技術(shù) 微膠囊技術(shù) 食品擠壓加工技術(shù) 微波處理技術(shù) 真空技術(shù) 納米技術(shù),14,食品超高壓技術(shù)是利用帕斯卡定律，即利用加在液體中的壓力(100一1000 MPa)，通過介質(zhì)，以壓力作為能量因子，將放在專門密封超高壓容器內(nèi)的食品在常溫或較低溫度(低于100)下，以液壓作為壓力傳送介質(zhì)對(duì)食品加壓，壓力達(dá)數(shù)百兆帕，從而達(dá)到殺菌、物料改性、產(chǎn)生新的

7、組織結(jié)構(gòu)、改變食品的品質(zhì)和改變食品的某些物理化學(xué)反應(yīng)速度的效果的一項(xiàng)新技術(shù)。,1. 超高壓技術(shù),15,超高壓技術(shù)在食品中的應(yīng)用,超高壓食品殺菌 控制酶反應(yīng)和滅酶 食品的品質(zhì)和風(fēng)味改良與新產(chǎn)品開發(fā) 高壓速?zèng)Q和不凍冷藏,16,2. 超微粉碎技術(shù),目前微?；夹g(shù)分化學(xué)法和機(jī)械法兩種?；瘜W(xué)粉碎法能夠制得微米級(jí)、亞微米級(jí)甚至納米級(jí)的粉體，但產(chǎn)量低、加工成本高、應(yīng)用范圍窄。機(jī)械粉碎法成本低、產(chǎn)量大，是制備超微粉體的主要手段，現(xiàn)已大規(guī)模應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。,17,3. 微膠囊技術(shù),微膠囊是由天然或合成高分子制成的微型容器或包裝物，直徑一般為5200m。微膠囊內(nèi)部裝載的物料稱為心材，外部包裹的壁膜稱為壁材。微膠囊

8、具有保護(hù)心材物質(zhì)免受環(huán)境條件的影響，屏蔽不良味道、顏色和氣味，降低毒性，改變物質(zhì)的性質(zhì)或性能，延長(zhǎng)揮發(fā)性物質(zhì)儲(chǔ)存時(shí)間，控制釋放物質(zhì)進(jìn)入外界，將不可混合的化合物隔離等功能。,18,19,微膠囊的工藝流程如下所示： 囊材（阿拉伯膠 / 純膠等）和囊心物質(zhì)（調(diào)味香料）混懸液或乳濁液（油/水）凝聚沉降固化微膠囊產(chǎn)品,20,21,22,微膠囊壁材“純膠”,純膠：又稱辛烯基琥珀酸淀粉鈉（Starch Sodium Octenyl Succinates,SSOS)、辛烯基琥珀酸酯化淀粉、辛烯基丁二酸酯化淀粉、辛烯基琥珀酸淀粉酯。,23,3.3 SSOS的理化性質(zhì),有一個(gè)疏水的烯基長(zhǎng)鏈，還有一個(gè)親水的羧酸基團(tuán)

9、，它在糊化后，粘度較穩(wěn)定，不易回生形成凝膠或發(fā)生絮凝現(xiàn)象，可作為增稠劑。 既含有親水基團(tuán)，又含有疏水基團(tuán)，能穩(wěn)定水包油型乳濁液。 它的優(yōu)越性在于它僅使用一種試劑，即在淀粉的多糖長(zhǎng)鏈上同時(shí)引入親水基和疏水基，并且二者的比例是穩(wěn)定的11 ，制備過程相對(duì)容易，成本低。 由于它含有一個(gè)多糖長(zhǎng)鏈，在用于油/水乳狀液時(shí)，親水的羧酸基團(tuán)深入到水中，親油的烯基長(zhǎng)鏈深入至油中,使多糖長(zhǎng)鏈在油/水界面上形成一層很厚的界面膜，而小分子乳化劑只能形成單分子界面膜，因此，辛烯基琥珀酸淀粉酯的乳化穩(wěn)定性要強(qiáng)于小分子乳化劑。,24,25,微膠囊壁材：,26,微肢囊在食品中的應(yīng)用,粉末油脂 粉末酒 微膠囊飲料（茶飲料、果蔬飲

10、料、乳飲料等） 微膠囊化食品添加劑 微膠囊化香精香料 微膠囊化色素、甜味劑、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑等 微膠囊化生理活性物質(zhì)（DHA 、 EPA 、亞麻酸、磷脂等）,27,4. 微波處理技術(shù),微波是指波長(zhǎng)在1mmlm(頻率在30300000MHZ)之間的電磁波，吸收后，食品材料的極性分子在微波電場(chǎng)作用下，會(huì)順向磁場(chǎng)方向而引起激烈振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)并放出熱量。食品材料的溫度因而上升，從而使電磁波能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。同時(shí)又由于微波的感應(yīng)加熱效果對(duì)水分子特別有效，因而可以使物料中的水分子迅速向外散失，從而達(dá)到良好的干燥效果。具有干燥速度快，干燥時(shí)間短、節(jié)約能源、加熱干燥效率高等特點(diǎn)。并且加熱迅速，比傳統(tǒng)加熱方式快10220倍，

11、而且便于控制，加熱均勻，又有自動(dòng)平衡的性能。所以微波加熱干燥的食品，各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及色、香、味基本接近食物的天然品質(zhì)。,28,在食品加工中，微波加熱主要用于如下幾個(gè)方面：(1)食品微波解凍；(2)微波干燥；(3)微波殺菌；(4)微波焙烤；(5)微波膨化；(6)微波滅酶保鮮。,29,微波解凍法,由于高頻電磁波的強(qiáng)穿透性，解凍時(shí)食品物料內(nèi)外可以同時(shí)受熱，解凍所需的時(shí)間很短。微波解凍是一種比較新型的解凍方法。,30,表：解凍對(duì)136kg全蛋凍制品內(nèi)微生物的影響,31,5.真空技術(shù),真空技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用具有很大潛力。除目前食品工業(yè)中采用真空濃縮、真空脫氣、真空包裝、真空油炸、真空蒸煮和真空冷卻等外

12、，目前在發(fā)達(dá)國(guó)家已開發(fā)出高真空罐頭。真空度在600mmHg以上，比一般低真空罐頭(200400mmHg)要求高得多。這樣高的真空罐頭，熱穿透力強(qiáng)，可大大縮短殺菌時(shí)間。 此外，制造蜜餞、涼果時(shí)如采用低糖真空浸漬技術(shù)，有利于驅(qū)除殺青后在物料中殘留的氣體，有利于果肉與糖液間之平衡，加快浸漬速率，縮短浸漬時(shí)間，提高產(chǎn)品質(zhì)量，現(xiàn)在已推廣采用真空浸漬技術(shù)。,32,6. 納米技術(shù),納米技術(shù)是上世紀(jì)80年代末、90年代初迅速發(fā)展起來的一種新技術(shù)，是物質(zhì)顆粒徑在1nm1m范圍內(nèi)的物質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)，這類物質(zhì)的電、光、磁、力學(xué)以至生物學(xué)等方面的性質(zhì)發(fā)生了突變，為人類開發(fā)新功能性食品奠定了新的理論基礎(chǔ)。 采用納米抗菌材

13、料制成的納米界面涂料，其涂膜界面為超雙親性二元協(xié)同界面，既疏水又避油污將其涂在食品加工車間、貯藏庫(kù)、原料庫(kù)、成品庫(kù)、冰箱冰柜、裝運(yùn)箱等的內(nèi)、外表面上，任何油污、水及灰垢都不會(huì)存留，防止了外界對(duì)食品的污染。,33,三、超微粉碎技術(shù),微米級(jí)（1100 m） 亞微米級(jí)（0.11 m） 納米級(jí)（0.0010.1 m）,34,1.食品工業(yè)中超微粉碎目的,減小粒度，加快溶解速度或提高混合均勻度，或是對(duì)食品重新賦形以改進(jìn)口感； 控制多種食品物料相近的粒度，防止各種物料混合后再產(chǎn)生自動(dòng)分級(jí)的離析現(xiàn)象如調(diào)味謝、代乳粉等； 進(jìn)行選擇性勒碎使原料顧敲內(nèi)的不同成分進(jìn)行分離，傭如玉米脫胚、小麥提粉等； 減小體型加快干燥風(fēng)水速度； 許多食品產(chǎn)品要求有一定的粒度，以保證粉料和粒料的容積質(zhì)量，使之不影響包裝容積、速溶度和調(diào)理性等。