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食品加工新技术

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食品加工新技术

第六章食品加工新技术

食品加工新技术领域

1、生物技术（基因工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程等）2、新型分离 技术（超临界流体萃取技术、膜分离技术、反渗透技术等）3、新型杀菌技术（冷杀 菌、超高压杀菌、微波杀菌等）4、新型干燥技术（冷冻干燥、真空干燥和喷雾干 燥等）5、高效制汁与浓缩技术（酶技术、低温多效浓缩技术）6、超微粉碎技术 7、速冻技术8、无菌罐装技术9、膨化技术10、辐射技术11、微胶囊与缓释 技术12、质构重组与淀粉修饰技术

食品的辐射保藏

概念食品的辐射保藏是利用射线照射食品，灭菌、杀虫、抑制鲜果蔬的生命 活动，从而达到防霉、防腐、延长食品货架期LI的的一种食品保藏方法。食品 辐射保藏的特点

“冷杀菌”；具有良好的保鲜效果；辐照处理食品能耗低；对环境的污染

小。。

一、食品辐射保藏的历史发展

美国最早于本世纪四十年代开始进行辐射（照）保藏食品的研究，当时主要是 用于军事上。1943年发表了对汉堡包进行辐照杀菌的论文后，美国山此解决了 海军食品保存问题。尔后研究遍及美国90多所大学及科研单位。五十年代初前 苏联、欧洲和日本也相继进行了广泛的研究。我国食品辐射（照）的研究则最早于 1938年开始，70年代中在四川、河南、天津、北京、上海、东北地区、湖南、 广东等地相继开展了食品辐照的研究。在国际原子能机构（IAEA）、联 合国粮 农组织（FA0）和世界卫生组织（WHO）的倡议下，1970年在巴黎成立了 '‘食品辐射(照)国际计划” (IFIP),先后共有24个国家参加该计划，分工协作进 行研究。

二、食品辐射保藏的基本原理

食品辐照时，射线把能量或电荷传递给食品以及食品上的微生物和昆虫，引 起的各种效应会造成它们体内的酶钝化和各种损伤会迅速影响其整个生命过程， 导致代谢、生长异常、损伤扩大直至生命死亡。而食品则不同，除了鲜活食品之 外均不存在着生命活动，鲜活食品的新陈代谢也处在缓慢的阶段，辐射所产生的 影响是进一步延缓了它们后熟的进程，符合储藏的需要。

第三节食品的辐照效应

1、 辐射术语与单位

(1) 放射性强度的单位放射性强度是度量放射性强弱的物理量，常用的单位 有居里(Ci)、贝克(Bq)和克镭当量。辐射强度也可用辐射线的能量来表示，辐射 能量德单 位是电子伏特(eV),它表示任何带单位电荷的粒子 弹其越过IV点位差时 所需的能量。(2)照射量及其单位 照射量(Exposure)是用来量度X射线或g射线 在空气中电离能力的物理量，其单位为伦琴(R)。 (3)吸收剂量及其单位 被照射

物质所吸收的射线的能量称为吸收量，其单位为J/kg,专用名为戈瑞(Gy),或拉 德(rad)。

2、 食品辐射效应

(1) 食品辐射的物理效应a. g射线和X射线的作用康普顿散射、感生放射 性b.电子射线的作用电离散射韧性辐照湮没辐射契论科夫辐射

(2) 食品辐射的化学效应辐射的化学效应是指被辐射物质中的分子所发生的 化学变化。食品的辐射处理，发生化学变化的物质，除了食品本身及包装材料之 外，还有附着在食品表面及内部的微生物、昆虫和寄生虫等 生物体。辐射化学效应的强弱用G值表示，所谓G值就是介质中每吸收lOOeV能量时发 生变

化的分子数。例如，麦芽糖溶液经过辐射发生降解的G值为4.0,则表示麦 芽糖溶液每吸收100eV的辐射能，就有4个麦芽糖分子发生降解。不同介质的G 值可能相差很大，G值大的，

辐射引起的化学效应较强烈;G值相同者，吸收剂量大者所引起的化学效应较 强烈。例如G值等于3,吸收剂量为lMrad时，每千克介质发生变化的摩尔数为 3. 1X10-6，剂量提高到6Mrad时，则每千克发生变化的摩尔数达1.9X10-2。

孔水 水辐射的化学效应可概括为：H20 ? 2. 70H? +0. 55H?+2. 7e-水化

+0. 45H2 +0. 71H202 +2. 7H30?

b. 蛋白质和酶

蛋白质

结构破坏辐射交联辐射降解

蛋口质辐照时交联与降解同时发生，而往往是交联大于降解，所以降解常被 掩盖而不易觉察。

酶酶的主要组成部分是蛋口质，所以辐射对酶所引起的作用与蛋白质类似， 酶中所含的疏基(-SH)lll于容易氧化会增大酶对辐射的敬感性，但在复杂的食品 体系中，山于其他物质的伴生存在而使酶得以保护，欲使酶钝化需要相当大的辐 射剂量。

c. 糖类

糖类在辐射过程中发生的变化主要是降解作用和辐解产物的形成，若干固态 糖类的辐解产物见表。

表辐射不同固态糖类的主要辐解产物

糖

葡萄糖

辐解产物 屮醛乙醛丙酮

G值

0. 06

□OOkrad 时浓度(10mg? -1) kg

0. 095

葡糖醛酸

葡糖酸3-脱氧葡糖酸果糖屮醛

0.4

0. 8 0. 32 2. 5

4. 1

8. 2 3 4

蔗糖

甲醛

果糖葡萄糖

0. 16

0. 25

甘露糖醇

甲醛果糖

0. 8 0. 56

1. 26 5. 2

d.脂类

脂肪和脂肪酸被射线照射时，饱和脂肪比较稳定，而不饱和脂肪容易氧化，

出现脱竣、氢化、脱氨等作用。有氧存在时，由于会发生自动氧化作用，饱和脂 肪也会被氧化。辐射促 进自动氧化过程可能是山于促进自山基的形成和氢过氧化 物的分解，并使抗氧化剂遭到破坏。

食品中的脂类组分受辐射而产生的化合物，除了有辐射诱导的自动氧化产物 外，也有非氧化的分解产物。

e.维生素

食品中维生素在辐射中的稳定性和食品的性质及成分有密切的关系，其损失 率随着辐射剂量的增大而增大。

(3) 食品辐射的生物学效应

a.抑制蔬菜发芽和果实后熟

蔬菜中的马铃薯和洋葱，主要是通过控制其休眠来进行储藏的。在结束休眠 后，如果温度和湿度适宜时，便会旺盛地发芽；果实采收后的成熟现象称为后 熟，后熟的速度影响着储藏期的长短。

辐射对生物体作用的机理目前尚未十分清楚，但可能与下列原因有关：(1) 山于射线的辐照，细胞中的DYA和RNA受到损伤，植物体生长点上的细胞不能发 生分裂，所以马铃薯、洋葱等经辐照后不会发芽。(2)食品辐照时，干扰了 ATP 的合成，使细胞的核酸减少，抑制了植物体的发芽。

(3) 植物组织处于休眠状态时，其生长点缺乏植物生长激素或生长激素被钝 化，若把经过辐射的马铃薯放入一种生长激素一赤霉素酸溶液中，马铃薯就开始 发芽。

(4) 对于具有呼吸高峰的果实，在高峰开始出现前夕，体内乙烯的合成明显 增加，从而促进成熟的到来。若在高峰前对果实进行辐照处理，由于干扰了果实 体内乙烯的合成，就能够抑制其高峰的出现，延长果实的储藏期。

b.导致微生物和昆虫的死亡食品经辐射后，附着在食品上的微生物和昆虫发生了一系列生理学与生物学 效应而导致死亡，其机理是一个十分复杂的问题，口前还没有完全搞清楚，一般 认为与下面两点有密切关系：(1)造成遗传物质D\A的损伤；(2)辐射化学效应 的产物与细胞组成发生反应。

二、 食品辐射装路

食品的辐射装路包括辐射源、防护设备、输送系统和自动控制与安全系统。

1.辐射源

辐射源是食品辐射加工的核心部分，它可以分为放射性同位素和电子加速器 两大类。(1)放射性同位素60C。辐射源、137Ce辐射源

(2)电子加速器电子射线射程短，密度大，穿透力差，一般适用于食品表面 的照射。如对易腐食品辐射时，选定适当的“加速能”，就可使射线不穿透食品 内部，只进行表面杀菌。

X射线

X射线具有高穿透能力，可以用于食品辐射加工。但是111于电子加速器作X 射线源效率低，而且能量中包含大量低能部分，难以均匀照射大块样品，故没有 得到广泛的应用。

三、 食品的辐射剂量 及辐照食品安全

1、 食品辐射的类型联合国粮农组织(FAO)、国际原子能机构(IAEA)和世界卫 生组织(WHO)联合专家委员会把食品辐射分为下列三类:低剂量辐 照、中等剂量辐 照、大剂量辐照。

2. 食品辐照的卫生与安全

辐照食品的安全性通过以下五个方面研究：1、食品的辐照剂量2、食品的包 装方法和包装材料3、辐射化学变化4、动物或家畜喂养实验5、辐照食品的毒理 学研究FAO、IAEA和WHO联合专家委员会得出结论，任何商品食物辐照总平均 剂量达lOkGy水平时，不具有毒理学上的危害性，这样处理的食品毋需进行毒理 学检查。用lOkGy剂量辐照过的食品，不会引起特殊的营养或微生物问题。

FAO、IAEA和WHO联合专家委员会于1980年10月27日至11月3日在日内瓦 召开了关

于辐 照食品卫生会议。依据以前各届专家委员会的建议和这些机构组织的其 他技术或法 律专家会议所作出的结论，允许食品辐照的最大能量水平是：电子射 线为lOMeV; y射线和X射线为5MeVo

超临界流体萃取技术

1•超临界流体的概念

物质有三中状态，气态，液态和固态。除了这三中常见的状态外物质还有另 的一些状态，如等离子状态、超临界状态等。

2.超临界流体的特性

超临界状态下的流体对溶质的溶解度大大地增加了，一般可达儿个数量级， 而在某些条件下甚至可达到按蒸气压计算的1010倍；超临界流体的密度与液体很 接近，而它乂具有气体扩散性能；在超临界状态下气体和液体两相的界面消失，表 面张力为零，反应速度最大，热容量、热传导率等出现峰值；

在临界点附近，压力和温度的微小变化可对溶剂的密度、扩散系数、表面张 力、黏度、溶解度、介电常数等带来明显的变化。超临界流体的这些特殊性质， 使其成为良好的分离介质和反应介质，根据这些特性发展起来的超临界流体技术 在分离、提取、反应、材料等领域得到了越来越广泛的开拓利用。

3（超临界二氧化碳的溶解性能

作为一种新型溶剂，超临界二氧化碳能得到广泛的工业化应用，是因为它具 有不同于传统的液体溶剂的性能。超临界二氧化碳的密度接近于液体，使它具有 很好的溶解能；另一方面它乂有与气体相近的高渗透能力和低黏度，表面张力接 近于零，因此它具有良好的传递性能，可 以很快的进出被萃取物的微小结构中， 这是一般溶剂所没有的。通过改变超临界二氧化碳的压力或温度，可使它的密 度随之大幅度地改变。山于超临界二氧化碳的溶解度与密度密切相关，所以我们 可以很方便的改变超临界二氧化碳的溶解度。

三、超临界二氧化碳萃取的影响因素

影响因素包括:温度、压力、流量、夹

带剂;样品的物理形态、粒度、黏度等。

膜分离技术

所谓膜分离，系利用高分子半渗透性膜，以膜两侧的压力差或电位为动力， 促使流体中的某些分 子或离子透过半透膜或被半透膜留下来，以获得 或去除流体 中某些成分的一种分离技术。如果通过半透膜的只是溶剂，则溶液获得了浓缩， 此过程为膜浓缩。如果在过程中，通过半透膜的不仅是溶剂，而且选择性地让某 些溶质通过，因而溶液中不同溶质得到分离，此过程也称膜分离。

儿种主要分离膜的分离过程

膜过程 微滤 超滤 推动力 压力差 压力差传递机理 颗粒大小形状 分子特性 大小形状透过物水、溶剂溶解物水、溶剂小分子水、一价离子、多价离子 水、溶剂低分子量物、离子电解质离子气体或蒸汽易渗溶质或溶剂杂质截留 物 悬浮物颗粒 胶体和超过 截留分子量 的分子 膜类型 纤维多孔膜 非对称性膜

纳滤

反渗透渗析电渗析

压力差

压力差浓度差电位差

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现代食品加工新技术复习资料

现代食品加工新技术复习资料

现代食品加工新技术

第一章 食品粉碎、造粒技术（22分）

★1、超微粉碎(超细粉碎):原料粒度5～10mm，成品粒度在10µm以下。

★2、粉碎度：粉碎前后的粒度比称为粉碎比或粉碎度(一般粉碎设备的粉碎比为3～30，超微粉碎的粉碎比可达到300～1000以上)。

★3、气流式超微粉碎基本原理:利用空气、蒸汽或其它气体通过一定压力的喷嘴喷射产生高度的湍流和能量转换流，物料颗粒在这高能气流作用下悬浮输送着，相互之间发生剧烈的冲击、碰撞和磨擦作用，加上高速喷射气流对颗粒的剪切冲击作用，使得物料颗粒间得到充足的研磨而粉碎成超微粒子，同时进行均匀混合。由于粉碎的物料大多熔点较低或者不耐热，故通常同时使用空气。被压缩的空气在粉碎室中膨胀，产生的冷却效应与粉碎时产生的热效应相互抵消。

4、气流式超微粉碎的特点:

①粉碎比大②粉碎设备结构紧凑、磨损小且维修容易，但动力消耗大 ③成品粒度较均匀 ④对热敏性物料的超微粉碎有利⑤易实现多单元联合操作 ⑥易实现无菌操作，卫生条件好。

★5、气流式超微粉碎的分类：环形喷射式、圆盘式、对喷式、超音速式

6、气流式超微粉碎机：进料速率低，物料在粉碎室内停留时间长，循环次数增加，粉碎细度提高；但颗粒间碰撞概率相应降低，使粉碎粒度下降。

★7、高频振动式超微粉碎原理：利用球形或棒形研磨介质作高频振动时产生的冲击摩擦和剪切等作用力，来实现对物料颗粒的超微粉碎，并同时起到混合分散作用。

8、振动磨内研磨介质对物料产生的粉碎作用力来自三个方面：高频振动、循环运动（公转）和自转运动。

9、磨介：为提高粉碎效率，应尽量先用大直径的磨介。如较粗粉碎时可采用棒状，而超微粉碎时使用球状。一般说来，磨介尺寸越小，则粉碎成品的粒度也越小。

★10、磨介充填率：是指球棒磨机内研磨介质所占的截面积与筒体截面积的百分比值。

物料充填率增加时，单位时间内新生的总表面在一定范围内仍是增加的。

干法粉碎时，充填率不宜太高，通常在28％～35％范围内。湿法粉碎时，溢流型球磨机取值40%，格子型球磨机取值40％～45％(以45％居多)。棒磨机中的钢棒充填率，干法粉碎时取35％，湿法取35％～40％。

食品加工技术

食品加工技术

２００６、，０ｌ＿１２，Ｎｏ．１６　研究类（工程与技术科学）　１８９　

对乳品中金黄色葡萄球菌的检测，比目　

前普遍采用的先增菌再进行ＰＣＲ检测　

的方法缩短了１２￣２４　ｈ．与国标方法相　

比，ＰＣＲ方法的符合率为９４．３％，敏感　

性为１００％．结论：采用溶剂提取制备模　

板的方法可有效的用于ＰＣＲ直接检测　

（无需增菌）乳及乳制品中的金黄色葡萄　

球菌．图２表３参ｌ１　

关键词：ＰｃＲ；检测；乳品；金黄色葡　

萄球菌　

０６１６１３３０　５５０・１０　不同采收期川丹皮多组分化学成分变化　

规律研究＝Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｈａｎｇｉｎｇ　

ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ　ｉｎ　ｃｏｒｔｅｘ　ｍｏｏｔａｎ　

ｈａｒｖｅｓｔｅｄ　ａｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓｔａｇｅｓ　ｉｎ　Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　［刊，中］／白志川（西南大学园艺园林学　

院，重庆４００７１６），／中国农业科学．一　

２００６，３９（５）．一９９７～１００３　目的：明确不同采收期川丹皮药材多组　

分化学成分的变化规律，确定川丹皮最　

佳生长期与采收期，并为丹皮药材建立　

一种更符合中医理论的质量控制方　

法．方法：运用ＨＰＬＣ法在２７３　ａｍ测量　

各样品中丹皮酚含量；在２４２　ｎｌｎ建立各　

样品的色谱指纹图谱，并以丹皮酚成分　

峰为参照计算其它成分的相对含量，图　

表分析展现牡丹皮多组分化学成分的动　

态变化规律．结果：（１）垫江牡丹皮药材　

中丹皮酚的平均含量为１．２５％，１０月份　

川丹皮样品丹皮酚平均含量最高；（２）川　

丹皮中多组分化学成分在第５年１１月份　

达到最高，其变化规律与丹皮酚不呈正　

相关．结论：中药材多组分化学成分色　

谱指纹图谱技术是一种全面评价中药材　

质量的现代仪器分析方法，可以更广泛　

地应用于生产、流通领域中药材的质量　

控制．图４表４参９　

关键词：ＪＩＩ丹皮；多组分化学成分；色　

谱指纹图谱；质量控制；采收期　

Ｏ６１６１３３１　５５０・１０　食源性沙门氏菌分离株自动化核糖体分　

新食品加工技术对食品营养的影响

新食品加工技术对食品营养的影响

88 食品安全导刊 2020年2月Specialcial专题营养与健康

1 研究新食品加工技术的意义俗在当前时代快速发展、社会快速进步的状态下，人们越来越重视食品的加工，逐步延伸出更多的食品加工方式，但是不管是哪种食品加工方式，一定要注意营养、健康、美味，以健康和营养为主。2 微波技术影响食品营养的情况在食品加工行业，微波技术应用非常广泛，主要有微波杀菌、微波加热等，这些都是非常常见的微波技术。在食品加工过程中，需要注意微波技术会直接影响分子结构和分子密度，从而影响食物的营养成分，通过研究分析发现，微波技术可以影响脂肪的稳定性。从牛乳微波技术加工处理的角度分析，尽管脂肪整体含量没有出现非常大的变化，然而脂肪球受微波的作用逐步分解缩小，在此过程中脂肪表面积会进一步加大，导致比重增加，浮力下降，影响脂肪的分离。在加热大豆的过程中，发现微波加热技术可以造成磷脂耗损量增加，蛋白质和碳水化合物会和磷脂产生络合物。由此可以发现，在利用微波处理食物的过程中，一定要注意对加热温度进行控制，通常条件下，微波处理时间需要控制在15 min以内，长时间对食物进行微波处理很有可能导致食物中营养成分流失，甚至会出现自燃 的风险[1]。和传统的加工方式相比，微波技术加工时间相对较短，对维生素等造成的影响也相对较小，可以有效保护食品当中的维生素，确保食品的营养价值，在动物肝脏中，维生素B相对较多。通过分析发现，微波技术可以有效保护维生素B，减少维生素等营养物质的流失，维生素E在植物油当中较为常见，微波加热的时候，维生素E的消耗量相对较多，但是不会影响不饱和油的总量，维生素C维持人生命活动的重要元素，这种营养物质具有较强的还原性。在烹煮食物的时候，可能会因为加热时间过长，造成很多营养元素暴露在高温下，从而导致大量水分丧失，从而造成维生素C含量下降。和传统加热方式相比，微波技术在处理食品的过程中不会对维生素C产生较大的影响。维生素C属于热敏性营养素，在高温下容易被破坏。3 非加热杀菌技术对食品营养的影响3.1 生物防腐杀菌技术对食品营养品质的影响生物防腐杀菌技术会直接影响食品的营养品质。这种技术的应用机理主要是影响生物的代谢产物，通过这样的方法对微生物的生长繁殖进行抑制，从而杀死微生物。在应用过程中，天然农产品是微生物防腐剂制备中的重要原料，通过发酵等方式对原材料进行处理。乳酸链球菌素、那他霉素等在微生物杀菌处理当中应用广泛，通过长期实践发现，微生物代谢中产生的一些抗菌物质就是生物防腐剂，这些物质可以影响细胞膜，对微生物的生长进行抑制。这些生物防腐剂在进入人体后，通常不会对人体产生影响，在食品热处理之后这些物质往往可以逐步分解，在人们食用过程中不会影响消化道菌群。在进行杀菌处理的时候，那他霉素可以有效保留食品当中的组分，提升食品的营养价值。如在枇杷果实杀菌时，乳酸链球菌素可以使食品失重率和总酸含量减少，确保食品的营养。这些生物防腐技术可以有效延长原料的保质期，并且让杀菌温度降低，从而减少营养物质的流失[2]。3.2 脉冲强光杀菌技术对食品营养品质的影响脉冲强光杀菌技术主要利用脉冲闪光来杀死透明液体或固体表面的微生物，这种非加热杀菌技术会影响蛋白质和核酸，造成蛋白质变形，在长期折射照射的条件下，一些食品当中的有机分子结构会逐步被破坏，从而影响食品中的营养物质，比如一些脂肪含量较为丰富的食品，另外，利用脉冲强光杀菌在对牛奶进行杀菌的过程中，持续时间比较短，不会影响牛奶中的脂质和蛋白质。4 冷冻干燥技术对食品营养的影响在当前新食品加工技术发展过程中，冷冻干燥是非常重要的一种技术，主要是将物质冷冻成固体，接着通过冰晶升华去除物质当中吸附的水，以获得干制品。冷冻干燥技术加工产生的食品叫做冻干食品，一般在婴幼儿食品当中较为常见，在低压和低温条件下逐步脱离食品当中的水，不会对食品的营养物质产生影响，也不会明显改变食品的色泽、味道等，然而可能会损伤食品的组织结构。5　结语各种食品加工技术都有一定的优缺点，一定要与实际情况相结合，对特定食品进行相应的处理，这样才能提高食品的营养价值。参考文献[1]南海娟,高愿军,郝亚琴.食品加工高新技术对食品营养素的影响[J].中国食物与营养,2005(12):29-31.[2]袁蒲,周昇昇,张书芳,等.微波技术对食品营养成分的影响研究[J].科技创新导报,2018,15(2):91-92.作者简介：孙喆（1989—），女，山东东平人，硕士，助理讲师。研究方向：临床营养学。新食品加工技术对食品营养的影响□ 孙 喆 郑 鑫 山东医药技师学院摘 要：在食物加工过程中，一定要注意防止有害物质，以免对人体产生影响，另外还是要尽可能多的保留营养物质，使食物更易于人体消化，当前冷冻干燥技术、非热杀菌技术，微波技术等都属于新食物加工技术，这种技术在使用过程中，往往会影响食品当中的营养物质，本文重点分析、研究新食品加工技术对对食物营养的影响，以供参考。关键词：食品加工；技术应用；食品营养

_食品加工新技术—微波技术

_食品加工新技术—微波技术

1 食品加工新技术—微波技术

摘要：跨入新世纪，越来越多的高新技术应用于食品加工领域，食品加工业也呈现出前所未有的繁荣景象。微波技术在现代高新技术领域具有重要地位，具有快速、清洁、节能等优点。目前，微波技术得到了较快的发展，它的涉及面很广，在食品加工与检测方面得到了广泛的应用，使得食品在加工方面具有效率性。本文对微波技术的发展历程、技术原理、特点、发展应用现状进行了描述，并对未来微波技术发展前景作了预测。

关键词：微波；食品加工；应用；发展展望

Abstract：Into the new century, more and more high-tech applications in the field of food processing, food

processing industry has also shown an unprecedented boom. Microwave technology in modern high-tech field has

an important position, with fast, clean, energy-saving advantages. At present, the microwave technology has been

rapid development, it involves a wide range of food processing and detection has been widely used, making the

food in the processing of efficiency. In this paper, the development of microwave technology, technical principles,

characteristics, development and application of the status quo were described, and the future development