食品新技术及其应用现状精编版

2020/2/14
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• 3 冷冻浓缩与冷冻干燥技术
冷冻浓缩是近年来发展迅速的一种浓缩方式，由于在低 温常压下操作， 具有可阻止不良化学变化和生物化学变化 及风味、香气和营养损失小等优点， 备受国内外学者的关 注。
• 粉碎的分类：根据被粉碎物料和成品粒度大小分
类。
粉碎类型 粗粉碎 中粉碎
微（细）粉碎 超（细）微粉碎
原料粒度/mm 40-1500 10-100 5-10 5-10
成品颗粒粒度 5-50 mm 5-10 mm < 100 μm <10~25μm
• 1、超微粉碎技术在食品工业中应用
应用范围
超微粉碎的最终产品是超微细粉末，具有一般颗粒所没有的 特殊理化性质，如良好的溶解性、分散性、吸附性、化学反 应活性等。
5．降低食品添加剂的毒理作用
利用微胶囊控制释放的特点，可通过适当的设计 实现对心材的生物可利用性的控制，实际应用时，这 种人为控制作用能够降低部分食品添加剂（特别是化 学合成产品）的毒性。
例乙酰水杨酸：未微胶囊化和微胶囊化的乙酰水 杨酸对小鼠的半数致死量LD50值分别为1750mg/kg和 2823mg/kg，后者比前者提高了60%，说明毒副作用得 以大幅度的降低。
我国20世纪80年代末期才开始引进食品新技术，面对 国外日益激烈的市场竞争，和人民对食品越来越高的要求， 我国政府高度重视新技术在食品工业中的应用，90年代中 期我国的食品新技术呈现高速发展之势。
尽管目前我国食品工业科技发展水平呈现出先进与落 后并存的不平衡局面。但是随着我国改革开放的深入，经 济的发展和人们生活水平的提高，人们对食品的要求从数 量型转向质量型。“新鲜、营养、方便、安全”是21世纪 人们对食品追求的目标，也是食品工业的主旋律。因此， 食品新技术的广泛应用和快速发展成为必然趋势。
物活性
1.３ 改变传统工艺改善食品品质、降低生产成本
速溶茶、葛根全粉： 传统的饮茶方法是用开水冲泡茶叶，但是人体并没有完全 吸收茶叶的全部营养成分；采用超微粉碎将茶叶制成粒径 小于5微米的粉茶，则茶叶的全部营养成分易被人体肠胃 直接吸收，用水冲饮时成为溶液状，无沉淀。大大简化生 产工艺并降低生产成本。
对于酸味剂：如在加工初始就与其它配料相混合，可 能会使部分配料如蛋白质发生变性而影响产品的质地；经 微胶囊化后就可控制它在需要时（如产品加工即将结束） 再释放出来，这就避免它可能带来的不良影响。
饮料工业上部分防腐剂（如苯甲酸钠）与酸味剂的直 接接触会引起失效，若将苯甲酸钠微胶囊后可增强对酸的 忍耐性，并可设计在最佳状态下释放出来发挥防腐作用， 延长防腐剂作用时间。
超微粉碎是近年来迅速发展的一 项新技术，在食品加 工业也得到广泛应用。
超微粉碎是利用特殊的设备，对物料通过冲击、碰撞、 研磨、分散等加工程序，把物料粉碎至粒径为10～25μm 以 下的微细颗粒，是食品精细加工过程。
随着现代食品(尤其是保健食品)工业的不断发展, 以往 普通的粉碎手段已越来越不适应生产的需要。超微粉碎技术 作为一种高新技术加工方法，已运用于许多食品的加工中。
例如: 将液体油脂作为心材，选择适当的壁材，运用微胶囊 技术就可产生出固体粉末油脂，非常方便地添加于各种食品原 料中。
在国外，目前约有数十种微胶囊产品的粉末油脂作为食品工 业原料，应用于各类营养保健食品或功能型食品。
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2．隔离物料间的相互作用，保护敏感性物料
• 1870 —1945年的第二次工业革命出现了电、内燃机和电气 化技术并应用于食品工业中，为食品工业的发展奠定了物 质和技术基础，促进了食品经济的快速增长和食品贸易的 迅速发展。
• 从20世纪50年代开始，大量的工业新技术不断涌现，并被 广泛应用于食品加工中，如食品微胶囊技术、膜分离技术 、超高压技术、微波技术和生物工程技术等等。
1.2 新型功能食品或添加剂-3 甲壳素
蟹壳、虾壳等的超微粉末 • 保鲜剂 • 持水剂 • 抗氧化剂 • 降血脂、降血压、降血糖。
1.2 新型功能食品或添加剂-4 花粉、灵芝孢子粉
花粉、灵芝孢子粉等的超微破壁 • 不破壁人体难以消化吸收 • 破壁后消化吸收率可提高30~50倍。 • 破壁粉比不破壁粉具有更强的生
超微细技术已广泛应用于食品、化工、医药、化妆品农 药、染料、涂料、电子及航空航天等许多领域上。
1.1 食物资源的高效利用-1：皮、渣等
小麦麸皮、燕麦皮、玉米皮、米糠等，含 丰富维生素、微量元素等，具有很好的营 养价值，但常规粉碎纤维粒度大，影响食 用口感，使消费者难以接受； 通过对纤维的微粒化，能明显改善纤维食 品的口感和吸收性。使食物资源得到了充 分的利用，而且丰富了食品的营养。 果皮、果核：经超微粉碎可转变为食品。 一些动植物体的不可食部分：如壳、虾皮 等，也可通过超微化而成为易被人体吸收 利用的钙源和甲壳素。
1.2 新型功能食品或添加剂-1 食品膳食纤维
纤维素为 “第七营养素”； 增加膳食纤维的摄入是提高人体健康的重要措施； 借助现代超微粉碎技术，使食物纤维微粒化，能明显 改善纤维食品的口感和吸收性。
1.2 新型功能食品或添加剂-2 补钙食品
超微粉碎后得到的微粉有机钙（包括珍珠粉），比无机 钙容易被人体吸收、利用； 制成高钙高铁的骨粉（泥）系列食品； 粒度小于5μm时可用于某些缺钙食品如豆奶等的富钙。
1.4 饮料加工
软饮料：豆类固体饮料、超细骨粉配制富钙饮料和速 溶绿豆精等； 牛奶：利用均质机能使脂肪明显细化； 植物蛋白饮料：使蛋白质固体颗粒、脂肪颗粒变小， 从而防止蛋白质下沉和脂肪上浮； 调味品加工：超微粉使其香味和滋味更浓郁、突出。
• 2 微胶囊技术在食品工业中应用
• 微胶囊技术：是指利用成膜材料将固体、液体或气体物 质包埋、封存在一种微型胶囊（一般为5-300μm）内成为 一种固体微粒产品的技术。微胶囊技术应用于食品工业始 于20世纪80年代中期，这一新技术正为食品工业开发新 产品、更新传统工艺和改善产品质量等发挥着越来越大的 作用。
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3．掩盖不良风味、降低挥发性
部分食品添加剂，如某些矿物质、
维生素等，因带明显的异味或色泽而会
影响被添加食品的品质。若将这些添加 剂制成微胶囊颗粒，即可掩盖它们所带 的不良风味与色泽，改善它在食品工业 中的使用性。
部分易挥发的食品添加剂，如香精
香味等，经微胶囊化后可抑制挥发，减
少其在贮存加工时的挥发性，同时也减
少了损失，节约了成本。
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4．控制释放
控制释放于50年代初始用于口服药和化学肥料等，以延 长活性成分的释放时间，使其释放速度受外界环境调节。
实现控制释放的方法很多，微胶囊化是其中比较重要的 一种。微胶囊后，可对心材的释放时间和释放速率进行控制。
在配料丰富的食品体系中，某些成分间的直接接触会 加速不良反应的进程，如某些金属离子的存在会加速脂肪 的氧化酸败，也可能影响食品的风味系统。通过微胶囊技 术，可使易发生作用的配料相互隔离开。
对于一些不稳性的敏感性物料，经微胶囊化后可免受 环境中湿度、氧气、紫外线等不良因素的干扰，提高了贮 藏加工时的稳定性并延长产品的货架寿命。
1.改变物料的存在状态、质量与体积 2.隔离物料间的相互作用，保护敏感性物料 3.掩盖不良风味、降低挥发性 4.控制释放 5.降低食品添加剂的毒副作用
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1．改变物料的存在状态、物料的质量与体积
液体物料经微胶囊化转变成细粉状固体物质，如液体香料、 液体调味品、酒类和油脂等，可经微胶囊化后转变成粉末香精、 粉末食用油脂、粉末乙醇等固体颗粒，以便于加工、贮藏与运 输。
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通过预先设计并选取适当的壁材，还可实现特殊的释 放模式达到某种特殊的效果。
如一种微胶囊化的低酸性杀菌剂，是利用微胶囊缓慢 释放出乙醇，让定量的乙醇在包装容器中形成一定的蒸汽 压，以收到长期的杀菌防腐效果。
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食品加工新技术与应用现状
一、食品新技术概述
• 1.食品新技术的出现与发展
• 民以食为天，食品工业和人们生活密切相关，是人类永恒 不衰的产业，它与人类整个工业的发展历程息息相关。在 工业革命之前，食品的生产方式主要是自给自足。
• 1763 —1870年的第一次工业革命推动了农业的迅速发展， 使农业生产力大大提高，导致食品工业的诞生。
硬胶囊
软胶囊
微胶囊粉末鱼油
Spray drying
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Spray drying system
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2.1 微胶囊的功能
经微胶囊化后，可改变物质的色泽、形状、质量、 体积、溶解性、反应性、耐热性和贮藏性等性质，能 够储存微细状态的心材物质并在需要时释放出。由于 这些特性，使得微胶囊技术在食品工业上能够发挥许 多重要的作用。
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微胶囊化技术的应用
1.中草药微 胶囊 2.靶向治疗 癌症 3.量子点生 物分析和医 学诊断
➢医药医疗
1.农药微 胶囊
2.肥料微 胶囊
1.益生菌 微胶囊
2.营养素 微胶囊
➢农牧业方面
➢食品保健方面
1.无碳复 写纸 2.污水处 理 3.香料
➢工业方面
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类胡萝卜微胶囊化
大蒜素、大蒜粉的微胶囊化
（8）甜味剂：甜味素（Aspartame）、甜菊苷、甘草甜素和 二氢查尔酮等； （9）酸味剂：柠檬酸、酒石酸、乳酸、磷酸和醋酸等； （10）防腐剂：山梨酸和苯甲酸钠等； （11）酶制剂：蛋白酶、淀粉酶、果胶酶和维生素酶等； （12）香精香油：桔子香精、柠檬香精、樱桃香精、薄荷油 和冬青油等； （13）其它：焦糖色素和酱油等。
• 2. 食品新技术的内容
食品新技术是指为了克服传统食品生产中的某些缺陷、 提高食品的产量、尽可能的保持食品原有的品质，在食品生 产工业中不断更新和发展，并代表当今科技发展水平和食品 加工业发展趋势的技术和方法。
食物是千百年来人们赖以生存的物质基础之一。在任何 历史阶段，在任何国家，食物始终是重要的战略物资。二十 世纪中后期以来的科学技术革命对食品加工行业也产生了深 远的影响。越来越多的新技术新方法应用于食品加工业，尤 其是多种技术的综合运用，对食品行业的发展起了巨大的推 动作用。
综观影响和应用于食品加工的新技术主要有以下几个方面：
1、超微粉碎技术 2、食品微胶囊化技术 3、冷冻浓缩与冷冻干燥技术 4、超临界流体萃取技术 5、微波加工技术 6、膜分离技术 7、食品非热杀菌新技术 8、食品包装新技术 9、食品生物技术——基因工程技术和酶工程技术
二、食品新技术及应用现状
• 1、超微粉碎技术在食品工业中应用
1.1 食物资源的高效利用-2：骨
含有丰富的蛋白质和脂肪、磷脂质、磷蛋白； 骨胶原(氨基酸)、软骨素、钙、铁、维生素A、B1、B2、 B12等营养成分。 鲜骨煮、熬之后食用，但鲜骨中大量的营养成分没有 被人体吸收，造成资源浪费。
利用气流式超微粉碎技术，将鲜骨多级粉碎加工成超 细骨泥或经脱水制成骨粉，既能保持95％以上的营养 素，且吸收率高。
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微胶囊化技术的应用
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微胶囊技术在食品工业的应用：
（1）生物活性物质：膳食纤维、活性多糖、超氧化物歧 化酶（SOD）、硒化物和免疫球蛋白等； （2）氨基酸：赖氨酸、精氨酸、组氨酸和胱氨酸等； （3）维生素：维生素A、B1、B2、C和E等； （4）矿物元素：硫酸亚铁等； （5）食用油脂：米糠油、玉米油、麦胚油、月见草油和 鱼油等； （6）酒类：白酒、葡萄酒和乙醇浸出液等； （7）微生物细胞：乳酸菌、黑曲霉和酵母菌等；
利用微胶囊控制释放的特点，用在食品工业可以滞留一 些挥发性化合物，使其在最佳条件下释放。
例：乳品工业中益生菌的包埋
乳酸菌和双歧杆菌等益生菌经过蛋白质双层微胶囊化包 埋处理后，保证了在胃酸中不被溶解，而在肠液的中性环境 中经过2-3min后释放出来，保证了益生菌在肠道中的定植。
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