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1、,第五章 农产品加工过程 单元操作技术,第一节 农产品加工通用单元操作 第二节 农产品加工高新技术,第一节 通用单元操作,在农产品的加工过程中，每种产品加工过程都有其独特的加工工艺，而每种工艺都是由一系列基本步骤构成的，这些基本的步骤就是单元操作。同一种单元操作，具有系统的理论基础，遵循相同的规律。,,Company Logo,第一节 通用单元操作, 一、原料预处理 农产品在种植和收获的过程中，很容易受到污染，使其含有一些不可食用或食用后对人体有害的物质，因此非常有必要进行一些处理来阻止这些变化或将不标准的原材料变成易于加工成高品质食品的原料。, 清洗，是将原料表面的污染物去除以保证在合适条件
2、下对原料进行深加工的一个单元操作，清洗必须在所有单元操作之前进行。,,Company Logo,第一节 通用单元操作,清洗分为干法和湿法两种 湿法清洗 主要用水去除农产品表面的土壤和尘埃，水果和蔬菜表面的农药残留。 干法清洗 主要用于较小的，密度较大和含水量少的原料（如谷物和坚果）。,,Company Logo,第一节 通用单元操作, 挑选和分级 挑选 一般应选出霉烂及病虫害严重的原料，然后将不同品种、不同成熟度的原料分开，以便按照不同的情况分别加工。 分级 主要依照形状、重量、颜色和大小这四个物理指标进行分级。,,Company Logo,第一节 通用单元操作, 去皮 人工去皮 机械去皮 热
3、力去皮 碱液去皮 去芯和去核 热烫 用热水或者蒸汽（80100之间）对原料进行高温处理以保证原料质量。,,Company Logo,第一节 通用单元操作, 护色 农产品原料在加工过程中常会变色，变成黄色、褐色甚至黑色，严重影响质量和美观，护色的目的就是阻止这种变化的形成。 原料处理过程中尽量避 进行热烫灭酶 免其直接接触钢、铁制品 用食盐溶液浸泡 用二氧化硫处理 溶液浸泡并抽真空 加碱保绿,,Company Logo,第一节 通用单元操作, 二、粉碎,粉碎是指利用机械力将固体物料破碎为大小符合要求的小块、颗粒或粉末的单元操作。 粉碎的目的： 有些原料药粉碎到一定粒度才能符合进一步加工和食用要求
4、 经过粉碎的原料，干制时能加快水分蒸发速度，缩短干燥时间 经过粉碎后能加快浸渍速度 原料经粉碎后可均匀混合，利于配制,,Company Logo,第一节 通用单元操作, 粉碎的原理和基本概念, 粉碎的原理 粉碎的原理是建立在固体力学和其他物理学基础上的。通过粉碎机械工作部件对物料施以外力使其粉碎，物料受到的主要粉碎力一般是挤压力、撞击力和剪切力三种。,,Company Logo,第一节 通用单元操作, 粉碎的基本概念 1） 粒度 物料颗粒的大小称为粒度，它是粉碎程度代表性尺寸。 2） 球形度和形状因数 3） 平均粒度 粉碎后颗粒大小不一，对于颗粒群度量颗粒的大小须用平均粒度。 4） 粉碎比 粉
5、碎比是指物料粉碎前后的粒度之比，包括粗粉碎、中粉碎、微粉碎和超微粉碎。 5） 粉碎能耗 是指物料粉碎时，直接作用于物料的外力所做的功。,,Company Logo,第一节 通用单元操作, 粉碎的方法, 干法粉碎 开路粉碎，是指物料加入粉碎机经过粉碎后即作为成品，粗粒不做循环。 滞塞粉碎，是指在粉碎机出口插入筛网，物料滞塞于粉碎区直至粉碎成能通过筛孔的大小为止。 闭路粉碎，是指从粉碎机内出来的物料先经过分粒系统，过粗的颗粒重新回到粉碎机内再粉碎。 湿法粉碎 是指将物料悬浮于载体液中（常用水）进行粉碎，然后采用淘析、沉降或离心分离等水力分级方法分离出所需物料的方法。,,Company Logo,第
6、一节 通用单元操作, 粉碎设备 包括破碎机和磨碎机两类。 破碎机可分为挤压式破碎机和冲击式破碎机。 磨碎机主要是借助摩擦力粉碎物料粒度达0.15mm以下，分为慢速磨机和快速磨机。,,Company Logo,第一节 通用单元操作, 三、干燥 干燥是利用热量使湿物料中水分被汽化去除，从而获得固体产品的单元操作。, 干燥原理 物料中水分的分类 按照物料与水分的结合方式，物料中的水分可分为化学结合水、物理化学结合水和机械结合水。 按照水分去除的难以程度，物料中的水分可分为结合水和非结合水。 按照水分能否用干燥方法去除可分为自由水分和平衡水分。,,Company Logo,第一节 通用单元操作, 水分
7、活度 水分活度（Aw）是指物料表面的蒸气压p与相同温度下纯水的蒸气压po之比。 水分活度反应了食品中水分的热力学状态，标志在干燥时食品中水分的挥发性大小。,,Company Logo,第一节 通用单元操作, 食品物料含水量的表示方法 食品物料均是固相与水的混合体系。湿物料中水分含量通常有两种表示方法：湿基含水量和干基含水量。 物料去湿 从物料中除去湿分的操作称为去湿。湿分是指物料中的水分和其他溶剂，食品中主要为水分。 去湿的方法： 机械去湿法 物理化学去湿法 热能去湿法,,Company Logo,第一节 通用单元操作, 干燥方法 按照压力的不同可以分为常压干燥和真空干燥。 按照操作方法的不同
8、可以分为间歇式干燥和连续式干燥。 按照热传递机理的不同可分为对流干燥、传导干燥和辐射干燥。 对流干燥，是由加热后的热空气将热量以对流传热的方式传给物料，又称为热空气干燥或热风干燥。 接触干燥，是指加热后的高温壁面将热量以导热的方式传递给与它接触的湿物料，使其中水分汽化的方法。 辐射干燥，是指热量从加热元件通过电磁波辐射至湿物料使水分汽化的方法，包括红外线干燥和微波干燥。 食品工业还有喷雾干燥和冷冻干燥两种方法。,,Company Logo,第一节 通用单元操作, 干燥设备，用于进行物料干燥的设备统称为干燥器。 对流干燥设备 真空干燥设备 箱式干燥器 带式干燥器 喷雾干燥 红外线干燥器 冷冻干燥
9、,,Company Logo, 干燥对食品的影响 结构变化 固体物料结构的变化是品质下降的一个重要原因，快速干燥和高温能造成物料结构比较大的改变，在干燥过程中，应注意控制温度和速度，以保证物料的品质。 风味变化 热处理不仅使水分丧失，也使大部分的物料丧失了其特有的风味。应尽量降低干燥温度并低温贮藏，还可加入酶使风味物质的前体在酶的作用下转化为风味物质。,第一节 通用单元操作,,Company Logo,第一节 通用单元操作, 颜色变化 在高温和氧气的共同作用下发生在物料表面的化学变化是引起物料颜色变化的主要原因，应严格控制干燥的温度和时间。 营养变化 营养物质在干燥时的损失情况,,Compan
10、y Logo,第一节 通用单元操作, 四、杀菌,杀菌是杀死食品中所含有的致病菌、腐败菌，破坏食品中的酶，达到商业无菌，使食品在特定环境中保存一段时间而不腐败且尽可能保护食品的营养成分和风味的单元操作。,,Company Logo,第一节 通用单元操作, 杀菌原理 按照微生物的一般致死原理，当微生物在高于其耐受温度、耐受压力等不利于其生存的环境时，微生物就将死亡。 微生物的致死速率D值 D值是微生物中活菌数下降一个对数周期所用的时间，它反映了细菌死亡的快慢。D值越大，死亡速度越慢，细菌的耐热性越强。 微生物的热力致死时间Z值 Z值是指微生物在热力致死时间不变的条件下，完全杀灭某种菌的细菌或芽孢所
11、需要的最短热处理时间。 （3）F值：在一定温度下，杀死一定浓度的细菌（营养体或芽孢）所需要的时间。该值表示在某一杀菌条件下的总的杀菌效果。,,Company Logo,第一节 通用单元操作,杀菌方法,热杀菌,冷杀菌,巴氏杀菌 高温短时杀菌 超高温瞬时杀菌,物理杀菌 化学杀菌,辐射杀菌、磁力杀菌、超高压杀菌、超声波杀菌、高压脉冲电场杀菌等,,Company Logo,第一节 通用单元操作, 杀菌设备, 列管式杀菌器, 板式杀菌器,,Company Logo,浓缩，即除去食品原料中部分水分的单元操作。食品工厂生产的原料一般含有大量的水分（约75%90%左右），而有营养价值的成分只占5%10%，而且
12、都属于热敏性很强的物质，所以需要对食品溶液进行浓缩。,第一节 通用单元操作, 五、浓缩,,Company Logo,第一节 通用单元操作,食品浓缩的目的： 作为干燥的预处理，以降低产品加工热耗 提高产品质量 提高产品浓度，增加产品的贮藏性 减少产品的体积和重量，便于运输 浓缩作为某些结晶操作的预处理 提取果汁中的芳香物质,,Company Logo,第一节 通用单元操作, 食品浓缩的原理与方法 蒸发浓缩 蒸发浓缩就是将溶液加热至沸腾，使其中的一部分溶剂汽化并被排除，以提高溶液中溶质浓度，直至达到浓度要求的操作。蒸发是食品行业中应用最广泛的浓缩方法。 食品物料蒸发浓缩的特点： 热敏性 挥发性 粘
13、稠性 结垢性 泡沫性,,Company Logo,第一节 通用单元操作,纳滤浓缩 纳滤浓缩的原理 纳滤膜表皮孔径范围大致在几纳米左右，靠压力差作动力，截留分子量较大的溶质，去除溶剂，使溶液浓缩，属于膜分离技术。 纳滤浓缩的特点： 风味和香味成分不易失散 易保持食品的某些功效，如蛋白的泡沫稳定性 与蒸发、冷冻浓缩不同，不存在相变过程，能量费 用经济,,Company Logo,第一节 通用单元操作, 冷冻浓缩 冷冻浓缩是低温常压加工工艺。 冷冻浓缩的原理 对需要浓缩的溶液进行冷却降温，当温度降到冰点线时，如果溶液中无“冰种”，则溶液不会结冰，其温度继续下降，受到干扰时会产生大量的冰晶，此时，把溶
14、液中的冰粒过滤出来即可达到浓缩目的。 冷冻浓缩的特点 可防止质量受损，是优质和热敏感性产品的理想选择，对应用于化学工业有重要意义。,,Company Logo, 浓缩设备 蒸发浓缩设备的分类 蒸发设备是指创造蒸发必要条件的设备组合。,第一节 通用单元操作,按蒸发面上的压力分, 常压浓缩设备 真空浓缩设备, 纳滤浓缩设备 最早出现的膜是纤维素衍生物膜。,,Company Logo,成型是将调制好的面团（糊）加工成一定形状，一般在焙烤前，糕点的成型基本上是由糕点的品种和产品的形态所决定，成型的好坏对产品品质影响很大。,第一节 通用单元操作, 六、成型, 成型方法 面团的物性对成型操作影响很大，调制出的面团一种为面糊，水分多，不稳定，另一种为面团，水分少，比较稳定。可以根据面团的
