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1、,By Professor Dr. Zhejiang Gongshang University,Lecture Five Technology of Food Processingand Preservation,?,一、传统加工技术,食品干制Drying Technology 食品干制是人类最古老的一种食品加工方法，时至今日仍然是食品加工中一种重要的手段。,从食品中除去一定数量的水分称为干燥（Drying）或脱水（Dehydration）。 习惯上，干燥是指利用自然界的能量，脱水是在人为的控制下除去食品中的水分。 食品的干燥或脱水称为干制，经干制的食品称为干燥食品或干制食品。,食品干制的作用
2、,提高食品的保藏性能：不易发生腐烂变质，延长储藏期。 有利于食品的包装和流通：体积与重量显著减小。 形成特殊的风味和便于食用：如速溶咖啡，速溶奶粉等。,影响食品干制的因素,温度 空气湿度 空气流速 食品表面积 大气压力,食品干制的方法,干制方法可以区分为自然和人工干燥两大类 自然干制：在自然环境条件下干制食品的方法：晒干、风干、阴干 人工干制：在常压或减压环境中用人工控制的工艺条件进行干制食品，有专用的干燥设备人工干制：空气对流干燥设备、真空干燥设备、滚筒干燥设备,传统加工技术-Temperature control,巴氏杀菌法(Pasteurization) 在100以下的加热介质中的低温杀
3、菌方法，以杀死病原菌及无芽孢细菌，但无法完全杀灭腐败菌，因此巴氏杀菌产品没有在常温下保存期限的要求。,低温长时间杀菌杀菌温度6265，加热时间30min。即可杀灭致病菌，又不损害食品的风味和营养物质。 高温短时间杀菌7275，加热15s16s或者8085，加热10s15s，杀菌温度高，加热时间短，适合连续化操作要求。,传统加工技术-Temperature control,杀菌(sterilization)商業杀菌法(commercial sterilization) 將病原菌、产毒菌及在食品上造成食品腐敗的微生物杀死，罐头内允许残留有微生物或芽孢，不过，在常溫无冷藏狀況的商业贮运过程中，在一定
4、的保质期内，不引起食品腐败变质，这种加热处理方法称为商业灭菌法。,121C,传统加工技术-Temperature control Low Temperature,Chilled Food 04 Frozen Food -18 常用的贮藏温度为-12-23，而以-18为最适用。冻藏适用于长期贮藏，短的可达数日，长的可经年。,冻结制品贮藏的任务，就是尽一切可能阻止食品中各种变化，以达到长期贮藏的目的。 食品贮藏的工艺条件如温度、相对湿度和空气流速是决定食品贮藏期和品质的重要因素。A、贮藏温度B、冻藏食品的重结晶C、冻藏食品的干缩,食品化学保藏,（一）食品化学保藏 就是在食品生产和储运过程中适用化学
5、制品来提高食品的耐藏性和尽可能保持原有品质的一种方法，也就是防止食品变质和延长保质期。 化学保藏就是在食品中添加化学防腐剂和抗氧化剂来抑制微生物的生长和推迟化学反应的发生，从而达到保藏的目的。 它是在有限时间内才能保持食品原来的品质状态，属于暂时性保藏。,二、新型食品杀菌技术,1.加热杀菌技术,1.1欧姆杀菌的技术原理欧姆杀菌的特征是采用欧姆加热作为杀菌热源，电流直接通过食品使热量以内能的形式产生在物料和其他物料内部的技术。,1.2超高温杀菌（UHT）,技术原理：超高温杀菌是指将流体或半流体在28秒内加热到135150，然后再迅速冷却到3040的杀菌技术。 技术优点：在UHT过程中，微生物细菌
6、的死亡速度比食品质量受热发生化学变化而劣变的速度快，因而瞬间高温可完全杀死细菌，但对食品的质量影响不大，几乎可完全保持食品原有的色香味。 技术分类：按照物料与加热介质是否接触，可分为间接式加热法和直接混合式加热法两类。,超高温杀菌（UHT）与无菌灌装技术,2 .冷杀菌技术,常温物理场杀菌技术是国际上正在不断发展的高新技术 美国IFT在1999年专门成立了非热食品加工分会 除超高压杀菌外，其他非热杀菌技术均没有进入工业化应用,2.1超高压杀菌的技术应用,超高压杀菌技术在日本、美国和欧洲已应用于部分食品的商业化生产1991：日本明冶屋食品公司的果酱产品2002：超高压杀菌的肉制品在美国上市日前，国
7、内的食品超高压技术研究还处于起步阶段，注重于食品灭菌、大分子变性等研究，如果蔬汁超高压灭菌、高压糊化淀粉等，虽取得一定的研究成果，但还没有成熟的超高压灭菌技术可投入食品行业生产中。,压力 100600Mpa 马里安纳海钩深11034米，海底压强约为1067.5个大气压,超高压杀菌,超高压杀菌,2.2高压脉冲电场杀菌,技术原理：高压脉冲电场杀菌是采用高压脉冲器产生的高压脉冲电场杀灭微生物的一项技术。,高压脉冲电场杀菌技术的优点,高压脉冲电场具有杀菌时间短，温升低、食品风味和营养素保持好等优点。 适合于所有能够流动的含和不含固体颗粒的液体和半固体食品的杀菌，与其它非热杀菌技术相比，其突出优点是非常
8、适合大规模工业化和连续化生产，而且投资和运行费用相对较低。 更新鲜、更天然、更营养、更安全，同时也更方便，是当今食品发展的潮流，因此该技术具有很好的应用前景。,2.3食品辐射保藏,食品辐射保藏就是利用原子能射线的辐射能量对肉类制品、粮食、水果、蔬菜、调味料、饲料以及其他加工产品进行杀菌、杀虫、抑制发芽、延迟后熟等处理。 主要应用：香辛料杀菌、如方便面汤料包，抑制马铃薯、洋葱等发芽，干制品、如核桃、药材杀菌杀虫。有时能解决常规方法难以解决的包保藏问题。,辐射杀菌的技术原理,微生物细胞受到射线照射后，存在于溶质中的生物活性物质受到辐射的直接效应；存在于细胞中的多量溶剂受到水分子产生的辐射间接效应即
9、水分子接受了射线能量后被激活电离，再与细胞内其他物质起作用，使细胞内与生命现象有关的物质发生各种变化，使生理机能受到破坏或导致细胞致死，从而引起杀菌作用。,国内外发展简况,1895年伦琴发现X-射线后，Mink于1896年就提出X-射线的杀菌作用。 二次大战期间，美国麻省理工学院的罗克多尔将射线处理汉堡包，揭开了辐射保藏食品研究的序幕。 50年代起北美、欧洲、日本等30多个国家先后投入大量的费用进行研究；60年代一些第三世界国家也加入该行列，目前从事这方面研究的有50-60个国家。 日本、加拿大建立了辐射工厂用于食品保藏、有鱼虾、果蔬等。 欧洲（丹麦、保加利亚、法国等）用于抑制土豆、大蒜、洋葱
10、发芽。 发展中国家，印度、伊朗、泰国、智利、阿根廷等用于粮食（谷物）的防霉、防虫。 我国自1958年开始，1984年卫生部批准7项（马铃薯、洋葱、大蒜、花生、蘑菇、香肠）辐照食品允许消费。,辐照食品卫生安全性,1毒性问题 大量动物实验将经过50kGy剂量照射过的食品，不要说急性毒性就连慢性毒性也没有发现，未发现产生有毒、致畸、致癌物。1980年联合国粮农组织FAO国际原子能组织IAEA，世界卫生组织WHO专家会议，决定在10kGy以内的辐射食品，不要再进行此剂量范围的毒性试验，在微生物学和营养学上都不存在问题，可以作为“推荐接受”。,2微生物发生突变的危险 3对营养物质的破坏 低剂量（ 1kG
11、y)，微不足道； 中等剂量(110kGy)，可能损失一些维生素； 高剂量(1050kGy)，采用约束间接辐射的措施（低温、真空、添加游离基受体等）营养价值降低不大，维生素有损失。,2.4磁力杀菌技术,磁力杀菌是将食品放在N极和S极之间，用6000高斯的磁力强度连续摆动，不需要加热，即可达100的灭菌效果，对食品的成分和风味无任何影响。 日本三井公司将食品放在0.6T(1特=10000高). 磁密度的磁场中，在常温下18h，达100灭菌效果。 磁杀菌可用于饮料、调味品及各种包装的固体食品的杀菌。 目前国内已对水、酸奶等制品进行了磁场杀菌的研究。,3.膜分离过程及其应用,目前已经工业化应用的膜分离
12、过程有:微滤（MF）、超滤（UF）、反渗透（RO）、渗析（D）、电渗析（ED）、气体分离（GS）、渗透汽化（PV）、乳化液膜（ELM）等八种。 目前食品加工中常用的膜分离过程主要有:反渗透超滤、微滤电渗析等,膜分离技术,Normal Filtration 普通过滤,+,+,+,+,+,+,+,+,_,_,_,_,_,_,_,+,+,+,+,+,+,_,_,_,_,_,_,_,Sieving: Some small particles and most ions pass 滤网：一些小分子和离子可通过,Cross Flow Filtration 交叉流动过滤,Feed喂入,Concentrate
13、集中,Permeate渗透,+,+,+,+,+,_,_,_,_,_,+,+,_,+,Rejection: Almost all particles and organicsUp to 99.5% of ions 防止绝大部分分子，99.5的离子和有机物透过,Thin Film Membrane,Thin film membrane consists of three elements:1. A woven backing to carry the support film and the thin film2. A smooth porous plastic support film3. A
14、thin film that passes water and rejects ions 由三部分组成：机织织物衬、光滑多孔塑料支架膜和仅让水分子通过的反渗透膜,4. 超临界萃取技术,超临界流体萃取是利用流体（溶剂）在临界点附近某一区域（超临界区）内，与待分离混合物中的溶质有异常相平衡行为和传播性能，且对溶质融解能力随压力和温度的改变而在相当的范围内变动这一特性而达到溶质分离的一项技术。 在食品工业中，常用的萃取剂为CO2，这主要因为CO2无毒，不易燃易爆，有较低的临界温度和临界压力，易于安全地从混合物中分离出且价格低廉。,超临界萃取技术的特点,萃取和分离合而为一，当饱含溶解物的二氧化碳超临界
15、流体流经分离器时，由于压力下降将使得CO2与萃取物迅速成为两相（气液分离）而立即分开，不存在物料的相变过程，不需回收溶剂，操作方便；不仅萃取效率高，而且能耗较少，节约成本； 工艺流程短，耗时少，对环境无污染，萃取流体可循环使用，真正实现生产过程绿色化；,5.工业色谱分离技术,色谱作为一种快速方便的混合物的分析法已获得广泛应用，随着放大技术的发展，色谱作为一种分离方法也备受瞩目。 当混合物各组成部分的化学或物理性质十分接近，致使其它分离技术很难或根本无法应用时，色谱技术更加显示出其实际有效的优越性。 工业色谱分离技术已被广泛应用于食品工业生产分离过程中，并正得到迅速的发展； 离交色谱 亲和色谱
16、模拟移动床色谱,工业色谱技术的展望,色谱分离是一种非常有效的分离手段，我们应加强对其理论、设备和操作方法的研究，随着人们对一些常规方法难以纯化和分离的物质和食品中具有生理活性的肽、蛋白质等功能性食品添加剂和天然药物中有效成分的纯化的需求的不断增加，其应用前景将越来越广阔。,6、微胶囊和纳米技术,微胶囊技术微胶囊技术在食品中的应用微胶囊技术应用领域的拓展 微胶囊技术的最新进展 纳米技术 纳米技术与食品加工 纳米食品加工技术的发展趋势 纳米技术的延伸,胶囊技术在食品中应用,7.“电子舌”,识别食物和水中的杂质 服务于食物风味质量控制,http:/ (食品感官科学课程教学网),8、微波加工技术,微波是指波长在11000mm，频率在300MHz30000MHz之间的电磁波，通常是作为信息传递而用于雷达、通讯技术中。 近代应用中又将它扩展为一种新的加热手段，广泛应用化工、食品、医药等领域。 根据微波辐射技术在食品工业上作用机理的不同，可将其分为微波干燥技术、微波膨化技术、微波杀菌技术和微波催化合成技术、微波萃取技术、微波消解技术等。,
