食品加工工艺学(宝典)

障碍技术食品保藏的方法很多,如:加热、冷藏、干燥、腌制、发酵、烟熏、辐照等,所有的保藏方法都可归结为几个参数(障碍因子)。

食品保藏的原理是基于这些障碍因子的联合保护作用
障碍效应指食品中障碍因子的存在使得所附着的微生物不能克服(跃过)障碍因子,从而使食品得以长期保存
障碍技术食品(HTF)食品的货架寿命在微生物方面是通过两个或更多个障碍因子来得以延长,这些因子中的任一单一因子不足以抑制腐败微生物或产毒微生物。

食品干藏:干制品在水分降低到足以防止腐败变质的水平后,保持低水分进行贮藏的过程。

导湿性干制过程中,由于湿度梯度的存在,固体干燥时内部蒸气或液体的扩散,干燥曲线:是说明干燥过程中物料的绝对水分(W)和干制时间(t)之间的关系曲线即W=f(t)
复原性:干制品重新吸收水分后,其重量、大小和形状、色泽、风味、成分、质地、结构等能够恢复到原来状态的程度。

复水性:新鲜原料干制后,其制品能重新吸收水分的程度。

食品低温保藏利用低温来控制微生物生长繁殖、酶活动及其他非酶变质反应的一种方法。

冷藏将食品温度恒定维持在某一冰点以上温度的贮藏方法。

冷却将食品的品温降低到稍高于食品的冰点温度的过程。

冷害:果蔬的温度在冰点以上,某一界限温度以下,由于生理机能平衡失调,发生了障碍。

冷藏链:表示易腐食品从生产到消费的各个环节用冷保藏食品的方法。

冻藏——将食品的温度恒定维持在某一冰点以下温度的贮藏过程。

冻结将食品温度降低到它的冰点以下,使食品中的水分转变成冰的过程
流失液食品经冻结-解冻后,内部冰结晶转化为水,它不能被肉质吸收重新回到原来状态时,这部分水就分离出来。

冰结晶成长刚生产出来的冻结食品,它的冰结晶大小不完全均匀一致,在冻藏过程中,微细的冰晶逐渐减少、消失,而大的冰晶逐渐成长、变更大,食品中冰晶数目大大减少
汁液流失冻结食品解冻时,内部冰晶溶解的水若不能回复到原来的细胞中去,不能被肉质吸收,这些水分就变成汁液流出来。

T.T.T:它表示冷冻食品品质保持的时间-温度的容许限度。

也就是说,冷冻食品在实际贮藏、输送、销售等过程中,为了保持它原有的品质,温度应保持几度?在某一温度下贮藏期有多长?在经历了一定时间一定温度后,冷冻食品还能保持怎样的品质?
解冻冻制食品内冰晶体状态的水分转化为液态,同时恢复食品原有状态和特性的工艺过程。

平衡水分:系统达到平衡状态时物料的含水量。

平衡湿度:系统达到平衡状态时空气的相对湿度。

发汗现象食品从冷库直接取出,常出现表面凝结水珠的现象。

回热在尽可能保持食品质量的前提下,在出高温库前,逐渐地将冷却食品的温
度提高到接近于周围空气的温度。

等温吸湿曲线它是表示一定温度下食品的平衡水分含量与外界空气相对湿度(或食品的水分活度)之间关系的一条曲线。

天然干燥:1.日干2.风干:是利用太阳的辐射热和风力对物料进行干燥的一种方法。

人工干燥:利用一定的技术设备,人为控制干燥条件,在较短时间内除去物料中的水分,加工成干品或半干品。

有的称为“脱水”。

冷冻升华干燥是指将食品冷冻到冰点以下,水分即变为固态冰,然后在较高真
空下使冰升华为蒸气而除去,达到干燥的目的。

食品辐射利用高能量射线的辐射能量,对食品或产品进行杀虫、杀菌、抑制发芽、延迟后熟等处理,达到保藏食品的目的。

辐射辐射(电离辐射)是辐射源放出射线、释放能量、能使受辐射物质的原子
发生电离作用的一种物理过程。

商业无菌:罐头食品经过适度的热杀菌后,不会对人体健康有害的致病性微生
物(休眠体),也含在通常温度条件下能在罐头中繁殖的非致病性微生物(腐败菌) DT 即在一定的处境中和一定的热力致死温度条件下杀死90%对象值所用的时间(MIN)
Z 使某对象菌的D值减少90%所需提高的温度变化值(℃)
安全杀菌F值:指在某一恒定的杀菌温度下(通常为121℃为标准温度)
杀灭一定数量的微生物(含芽孢)所需要的加热时间,亦称标准F值
实际杀菌F值:指某一杀菌条件下的总的杀菌效果(在实际杀菌过程中罐头中心温度是变化的)通常用F0 表示
反压冷却罐头食品杀菌结束阶段预先打入压缩空气,再用水冷却,以防止容器变形,同时加快冷却速度的一种冷却方式
暴溢现象含汤汁的罐头在真空密封时,食品温度对应的水蒸气分压大于真空室残存气体压力,所发生的急剧的沸腾现象,也称瞬时沸腾现象
吸收剂量在辐射源的辐射场内,单位质量(克)被辐射物质吸收的辐射能量称吸收剂量气调贮藏是把贮藏室内的空气组成成分加以调换,减少库内的氧气,增加二氧化碳,在人工组成的气体中进行冷却贮藏。

原理:在一定的封闭体系内,通过各种调节方式得到不同于正常大气组成的调节气体,以此来抑制食品本身引起食品劣变的生理生化过程或抑制作用于食品的微生物活动过程。

1.冷风冷却(空气冷却法)利用流动的冷空气使被冷却食品的温度下降。

冷风冷却广泛应用于不能用水冷却的食品。

缺点:室内空气相对湿度低时,干耗大,冷却速度慢,脂肪、色素易氧化等。

工艺效果决定于空气的温度、相对湿度、流速等。

2.冷水冷却通过低温水(机械制冷或冰块降温)把被冷却食品冷却到指定的温度。

优点:比冷风冷却速度快,没干耗问题,食品可放在金属传送带上连续作业。

缺点:冷却家禽时,若有一个禽体染有沙门氏菌,就会通过冷水介质传染给其他禽体,影响产品质量。

3.碎冰冷却冰是一种很好的冷却介质,它有很大的冷却能力。

当冰与食品接触时,冰融化为水要吸收80Kcal/Kg的相变潜热,使食品迅速冷却。

食品冷却速度决定于:食品种类和大小、冷却前食品的原始温度、冰块和食品的比例、冰块大小。

4.真空冷却(减压冷却)
设备:真空冷却槽、压缩机、真空泵等。

真空冷却是目前最快的一种冷却方法。

缺点:需要高价的大型设备、特种建筑、堆货场地,所以投资大,操作成本高,
少量使用时不经济。

国外一般用在离冷库较远的蔬菜产地、在大量收获后的运输途中使用。

五个基础框架:1)食品的基础研究领域:2)食品分析领域:3)食品微生物领域:4)食品加工领域:5)食品工程领域:
食品加工的目的:(1)延长食品的储存时间(2)增加多样性
(3)提供健康所需的营养素(4)为制造商提供利润
1环境卫生①厂房选址②定期打扫检查卫生③环境绿化
2.生产卫生
①车间设计布置应否和要求②原料应符合卫生标准③生产用水应卫生
④生产工艺要合理,防止加工过程中的交叉污染
⑤生产设备和包装材料⑥消毒措施
3.操作工人的个人卫生
一.食物腐败变质的原因
1. 微生物的作用酵母菌、霉菌、细菌(致病菌、腐败菌);水分活度
2. 酶的作用蛋白酶果胶酶淀粉酶过氧化物酶
3. 氧化作用使Vc含量下降;脂肪氧化蛤败;色泽风味变化
4. 混入杂物与受污染农药污染;昆虫的侵入;包装材料上有害物质的渗入;
5. 光照
二. 食物保藏的物理方法
1.干藏
2.冷藏
3.罐藏
4.辐射保藏(冷杀菌)
三. 食物保藏的化学方法
1.盐腌
2.糖渍
3.烟熏
4.酸制
5.添加防腐剂、杀菌剂、抗氧化剂
(1)防腐剂——苯甲酸钠、山梨酸钾等
(2)杀菌剂——大蒜素、乳酸链球菌素等
(3)抗氧化剂——BHA、BHT、PG等
6.食物的生物保藏法--发酵
3.障碍技术应用
(1)用于食品的控制
1)评估食品的稳定性2)预测食品的货架寿命
(2)用于食品的设计
1)节能型加工工艺设计2)减少防腐剂的使用
3)改进产品的感官质量、营养性和经济效益
食品加工的几项基本要求
1. 产品应卫生无害不得带有过量的对人体健康有害的任何物质,如致病菌、毒素、残留农药、激素、重金属、食品添加剂等。

2. 产品应具有一定的营养价值、感官质量和耐藏性
(1)缩短浸泡时间(2)注意加热时间(3)化学处理条件适当
2. 保持原料原有的色香味、质地及形态
3. 通过改进加工工艺和包装形式延长保质期
3. 要有一定的经济效益、社会效益和系统效益
1. 改进加工工艺
(1)减少加工环节(2)采用先进机器设备或者工艺技术,提高劳动生产率
2. 减少单位重量产品的原辅材料消耗与能耗
3. 加强综合利用
4. 进行新产品开发研究(包括研究新食品资源)
5. 加强生产过程中的质量管理,减少废次品
6. 绿色食品的开发
3.干燥加工的目的
脱水保藏②体积变小,重量变轻,易于贮运③改变风味,食用方便
缺点:①复水性差②香味、口感不如鲜品及罐头
受气候影响大④制品易吸湿变质或受虫害,产生油蚝味。

3、影响物料的平衡水分和平衡湿度的因素。

⑴系统平衡时的温度⑵物料的含水量
⑶物料的化学组成⑷物料的组织结构
3.影响食品物料干燥速度的主要因素
(1)外部因素
a.物料的温度
b.干燥介质的温度
c.干燥介质的湿度
d.干燥介质的流动速度
e.干燥设备的结构
f.工艺路线
g.大气压力
(2)内部因素
a.物料的组织结构
b.化学组成
c.形状大小
d.物料含水量
六、食品物料在干制过程中的变化
(一)外观变化
1.体积的变化
a.干缩
b.冷冻升华干燥时体积变化不大
c.膨化干燥时体积变大
缓慢干制:凹面较深,且较致密。

复水慢。

快速干制:表面不太凹,内部内裂多孔隙,较疏松。

复水快,易氧化。

2.表面硬化结壳
3.干制时色泽的变化
(1)变色的原因
a.物料表面对光的吸收与反射变化
b.美拉德反应和焦糖化反应
c.油脂氧化及酶的影响
(2)干制时色泽的变化可作为评定制品品质好坏的依据之一
4.形成多孔结构
5.出现热塑性
(一)干燥方法和设备选择的原则
1.充分了解加工原料的生产量与来源,确保最大生产率(量)。

2.根据加工原料的特性来确定工艺流程。

3.要保证制品的规格标准、卫生条件及制品的价值。

4.要根据加工厂和加工企业当地的生产条件、技术条件及设备的维护方便性来考虑。

5.要了解设备所需能源的种类、来源和保证供给的可能性,最大限度地提高能源的利用率。

6.要考虑投资额、设备的常年利用率、经常性的运转费用。

7.劳动保护及公害处理问题。

(二)干燥工艺规程的合理确定
1.提出对原料的要求,并根据制品的规格要求来确定原料预处理的方法和工序。

2.根据制品规格标准确定各工序的职责和检测方法。

3.选定制品的干燥条件,并保证优质高效的工艺路线。

4.确定包装、贮藏的条件及环境和制品的检验项目。

5.明确各管理人员、技术人员个人的职责。

(一)柜(箱)式干燥设备间歇式
1.干燥形式:平行流式、穿流式
2.特点:a.适于小批量生产。

b.最高温度不超过94℃,空气流速可在2-4m/s范围内。

c.供热量可达12000-16000KJ/m2
d.操作费用较高。

e.适合做中试生产。

(二)隧道式干燥设备(烘干房)
1.干燥形式
(1)顺流式:小车移动的方向和气流移动方向一致。

设备内热端:高温低湿空气进入的一端;冷端:低温高湿空气离开的一端;
湿端:湿物料进入的一端;干端:干制品离开的一端。

热端——湿端
冷端——干端
干燥开始时温度较高(80-85℃),终了时温度较低(55-60℃)。

适用于含水量较多的蔬菜及要求表面硬化、内部干裂的多孔性食品。

缺点:有时不能将干制品水分减至最低的标准含量。

(2)逆流式:气流和物料移动方向相反。

湿端——冷端
干端——热端
干燥开始时温度较低(40-50℃),终了时温度较高(65-85℃)。

适用于导湿性小的物料,含糖量高、汁液粘稠的果实。

(3)组合式:又称对流式干燥机或中央排气式干制机。

具有顺流式湿端水分蒸发率高及逆流式干燥后期干燥能力强的优点。

所以一般:先顺流后逆流。

顺流——路程较短;逆流——路程较长。

即高温短程经过顺流,低温长程经过逆流。

2.特点
(1)简单、易操作、灵活
(2)可连续加工
(3)可适于大规模生产
(三)输送带式干燥设备(连续履带干制机)
由上述的隧道式干燥设备基础上改进的。

1.干燥形式
厢式
连续输送带式
2.特点
(1)完全连续化的设备
(2)特别适合单品种、大规模生产
(3)湿物料最好是分散状态
(4)干燥效率高
(5)造价高
(五)降低冻干成本的路径
1.重视预脱水
2.微波传热
3.增大食品表面积。