第八章食品加工与保藏新技术(1-6节)
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第八章食品加工与保藏新技术
• 本章主要介绍了食品加工与保藏工业上现 已采用的新技术、新手段。要求了解食品 加工中新技术有哪些。熟悉新技术的原理， 掌握新技术的应用以及和传统技术比较的 优势和劣势。
一、微波加热原理
• 微波与食品直接作用，将微波的电磁能转 化为热Байду номын сангаас的过程就是微波加热的过程。
• 在电磁场的作用下，物质中微观粒子可产 生4种类型的介电极化，即电子极化(原子 核周围电子的重新排布)、原子极化(分子 内原子的重新排布)、取向极化(分子永久 偶极的重新取向)和空间电荷极化(自由电 荷的重新排布)。
停的目的。热惯性极小，没有热量损失。
• (六)改善劳动条件，节省占地面积 • 微波加热设备无余热、无样品污染问题，满足食品卫
生要求，本身又不发热、不辐射热量，所以大大改善 了劳动条件，而且设备结构紧凑，节省厂房面积。
四、微波技术在食品工业中的应用
• 微波技术在食品加工上可以完成主要单元 操作(热烫、蒸煮、脱水、消毒、灭菌、调 温)，其中脱水的基本目的是除去水分，以 限制微生物和酶引起的腐败，保存食品； 其他单元操作都是根据加工的对象提高产 品温度，有些是升高到一定温度再冷却(如 热烫、消毒和灭菌)，有些是保持在较高温 度（如蒸煮和冷冻食品的调温)直至达到加 工目的。
(二)非热效应
• 将引起蛋白质分子变性，从而使体内蛋白 质、核酸等物质同时受到无极性热运动和 极性转变两方面的作用，即非热效应。
二、微波杀菌机制
• 主要使食品中的微生物在微波热效应和非热效应(生物效 应)的共同作用下，使其内部的蛋白质和生理活性物质发 生变异或破坏，从而导致生物体生长发育异常，直至死亡。
• (三)遗传物质变化
• 决定微生物正常生长和稳定遗传物质核糖核 酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)，是由若干氢键 紧密连接而成；足够强的微波场可以导致氢键 松弛、断裂和重组，从而诱发基因突变或染色 体畸变，甚至断裂。
• (四)杀菌条件
• 微波杀菌就是利用了电磁场的热效应和非热效 应(生物效应)对生物的破坏，因此，微波杀菌 温度低于常规方法，仅要70～105℃，时间约 90～180秒。
• 微波焙烘通常用9 15MHz和2450MHz，但有时也用较低 频率，低频微波穿透性好，可避免核心夹生。
• (四)干燥 • 微波干燥方法可分为常压微波干燥、真空微波干燥和冷冻微波
干燥。 • (1)常压微波干燥：目前，基本上可运用于茶叶初制、精制干
燥及成品回复干燥等，为提高常压微波干燥效果，可在微波干 燥过程中通人热风，这样可以把蒸发出的水分及时带走，提高 干燥的效果。 • (2)真空微波干燥；真空微波干燥是将微波技术和真空技术有 机地结合，充分发挥微波加热快和均匀、真空条件下水分汽化 点低的特点，是一项很有前途的干燥技术，这种技术很适合于 热敏性食品的深加工。目前主要用于果品干燥，其中也用于茶 提取物的干燥。 • (3)冷冻微波干燥：冷冻干燥的食品具有良好的感官质量、结 构完整性好、复水性好、勿需冷藏、质量轻等优点，利用微波 穿透为其提供热能，可使内部冰层得以迅速升华，避免出现制 品内外温湿大的负效应，这在干燥后期尤为重要。 • 尽管微波干燥的效率很高，但完全用微波干燥．其干燥成本比 较高。
微波加热的特点
• (一)加热速度快 • 因为微波可以透入食品物料内部，干燥速度快，干燥时间
短，仅需传统加热方法的1/10～1/100的时间。 • (二)低温灭菌，保持营养 • 微波加热灭菌是通过热效应和非热效应(生物效应)共同作
用灭菌，因而与常规热力灭菌比较，具有低涅、适时灭菌 特点。所以不仅安全、保险，而且能保持食品营养成分不 被流失和破坏，有利于保持产品的原有品质，色、香、味、 营养素损失较少，对维生素C、氨基酸的保持极为有利。 • (三)加热均匀 • 微波加热时，物体各部位不论形状如何，通常都能均匀渗 透微波产生热量，因此均匀性大大改善。
三、微波加热的特点
• 传统的加热是热量从外部传到物料的内部， 所需的时间与物体的热传导性能有关，因 此加热速度慢，受热不均匀，且能耗较高。
• 而微波加热既不需要传热介质，也不利用 对流。微波加热是使被加热物体本身成为 发热体，把热量从物料的内部传到物料外 部，食品与微波相互作用而瞬时穿透式加 热，因此称之为内部加热法。
• (一)热效应 • 微波对微生物的热效应是使蛋白质变性。使微生物失去营
养、繁殖和生存的条件而死亡。 • (二)非热效应(生物效应) • 是微波电场改变细胞膜断面的电位分布．影响细胞周围电
子和离子浓度，从而改变细胞膜的通透性能，微生物因此 营养不良，不能正常新陈代谢，微生物结构功能紊乱，生 长发育受到抑制而死亡。
(一)热效应
• 食品物料中含有水、蛋白质、脂肪、碳水化合物和无机 物等复杂化合物。
• 在通常情况下，这些分子呈杂乱无规律的运动状态，当 微波发生器——磁控管将50～60Hz的低频电能转化成频 率极高的微波时，其中水作为极性分子在高频率、强电 场强度的微波场中将被极化；带正电的一端趋向负极， 带负电的一端趋向正极。这使本来作杂乱运动无规律排 列的分子变成有序排列的极化分子，改变了其原有的分 子结构，并随着微波场极性的迅速改变而引起分子运动 发生了巨变：高速运动，往复振动，彼此间频繁碰撞、 摩擦、挤压。它一方面使微波能动能转化为热能，产生 大量摩擦热，以热的形式在物料内表现出来，从而导致 物料在短时间内迅速升高温度、加热或熟化，即热效应。
• (四)节能高效 • 微波对不同物质有不同作用，微波加热时，被加热物
一般都是放在金属制造的加热室内，加热室对微波来 说是个封闭的空腔，微波不能外泄；外部散热损失少， 只能被加热物体吸收，加热室的空气与相应的容器都 不会发热，没有额外的热能损耗，热效率极高所以节 能、省电。
• (五)易于控制，实现自动化生产 • 微波加热干燥设备只要控制旋钮即可瞬间达到升降开
• (一)热烫
• 微波热烫一般用于使新鲜果蔬等物料中的酶类失活， 防止冷冻期间未成熟食品的腐败。
• (二)蒸煮
• 微波蒸煮过程已成功地用于预煮熏肉、肉饼和家禽。 这种工艺可增加产率，缩短制备时间，减少劳动成本， 并可获得高质量的产品。
• (三)烘焙
• 微波烘焙常和传统加热结合使用，两种方法可以同时 进行，也可分步完成。
• 本章主要介绍了食品加工与保藏工业上现 已采用的新技术、新手段。要求了解食品 加工中新技术有哪些。熟悉新技术的原理， 掌握新技术的应用以及和传统技术比较的 优势和劣势。
一、微波加热原理
• 微波与食品直接作用，将微波的电磁能转 化为热Байду номын сангаас的过程就是微波加热的过程。
• 在电磁场的作用下，物质中微观粒子可产 生4种类型的介电极化，即电子极化(原子 核周围电子的重新排布)、原子极化(分子 内原子的重新排布)、取向极化(分子永久 偶极的重新取向)和空间电荷极化(自由电 荷的重新排布)。
停的目的。热惯性极小，没有热量损失。
• (六)改善劳动条件，节省占地面积 • 微波加热设备无余热、无样品污染问题，满足食品卫
生要求，本身又不发热、不辐射热量，所以大大改善 了劳动条件，而且设备结构紧凑，节省厂房面积。
四、微波技术在食品工业中的应用
• 微波技术在食品加工上可以完成主要单元 操作(热烫、蒸煮、脱水、消毒、灭菌、调 温)，其中脱水的基本目的是除去水分，以 限制微生物和酶引起的腐败，保存食品； 其他单元操作都是根据加工的对象提高产 品温度，有些是升高到一定温度再冷却(如 热烫、消毒和灭菌)，有些是保持在较高温 度（如蒸煮和冷冻食品的调温)直至达到加 工目的。
(二)非热效应
• 将引起蛋白质分子变性，从而使体内蛋白 质、核酸等物质同时受到无极性热运动和 极性转变两方面的作用，即非热效应。
二、微波杀菌机制
• 主要使食品中的微生物在微波热效应和非热效应(生物效 应)的共同作用下，使其内部的蛋白质和生理活性物质发 生变异或破坏，从而导致生物体生长发育异常，直至死亡。
• (三)遗传物质变化
• 决定微生物正常生长和稳定遗传物质核糖核 酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)，是由若干氢键 紧密连接而成；足够强的微波场可以导致氢键 松弛、断裂和重组，从而诱发基因突变或染色 体畸变，甚至断裂。
• (四)杀菌条件
• 微波杀菌就是利用了电磁场的热效应和非热效 应(生物效应)对生物的破坏，因此，微波杀菌 温度低于常规方法，仅要70～105℃，时间约 90～180秒。
• 微波焙烘通常用9 15MHz和2450MHz，但有时也用较低 频率，低频微波穿透性好，可避免核心夹生。
• (四)干燥 • 微波干燥方法可分为常压微波干燥、真空微波干燥和冷冻微波
干燥。 • (1)常压微波干燥：目前，基本上可运用于茶叶初制、精制干
燥及成品回复干燥等，为提高常压微波干燥效果，可在微波干 燥过程中通人热风，这样可以把蒸发出的水分及时带走，提高 干燥的效果。 • (2)真空微波干燥；真空微波干燥是将微波技术和真空技术有 机地结合，充分发挥微波加热快和均匀、真空条件下水分汽化 点低的特点，是一项很有前途的干燥技术，这种技术很适合于 热敏性食品的深加工。目前主要用于果品干燥，其中也用于茶 提取物的干燥。 • (3)冷冻微波干燥：冷冻干燥的食品具有良好的感官质量、结 构完整性好、复水性好、勿需冷藏、质量轻等优点，利用微波 穿透为其提供热能，可使内部冰层得以迅速升华，避免出现制 品内外温湿大的负效应，这在干燥后期尤为重要。 • 尽管微波干燥的效率很高，但完全用微波干燥．其干燥成本比 较高。
微波加热的特点
• (一)加热速度快 • 因为微波可以透入食品物料内部，干燥速度快，干燥时间
短，仅需传统加热方法的1/10～1/100的时间。 • (二)低温灭菌，保持营养 • 微波加热灭菌是通过热效应和非热效应(生物效应)共同作
用灭菌，因而与常规热力灭菌比较，具有低涅、适时灭菌 特点。所以不仅安全、保险，而且能保持食品营养成分不 被流失和破坏，有利于保持产品的原有品质，色、香、味、 营养素损失较少，对维生素C、氨基酸的保持极为有利。 • (三)加热均匀 • 微波加热时，物体各部位不论形状如何，通常都能均匀渗 透微波产生热量，因此均匀性大大改善。
三、微波加热的特点
• 传统的加热是热量从外部传到物料的内部， 所需的时间与物体的热传导性能有关，因 此加热速度慢，受热不均匀，且能耗较高。
• 而微波加热既不需要传热介质，也不利用 对流。微波加热是使被加热物体本身成为 发热体，把热量从物料的内部传到物料外 部，食品与微波相互作用而瞬时穿透式加 热，因此称之为内部加热法。
• (一)热效应 • 微波对微生物的热效应是使蛋白质变性。使微生物失去营
养、繁殖和生存的条件而死亡。 • (二)非热效应(生物效应) • 是微波电场改变细胞膜断面的电位分布．影响细胞周围电
子和离子浓度，从而改变细胞膜的通透性能，微生物因此 营养不良，不能正常新陈代谢，微生物结构功能紊乱，生 长发育受到抑制而死亡。
(一)热效应
• 食品物料中含有水、蛋白质、脂肪、碳水化合物和无机 物等复杂化合物。
• 在通常情况下，这些分子呈杂乱无规律的运动状态，当 微波发生器——磁控管将50～60Hz的低频电能转化成频 率极高的微波时，其中水作为极性分子在高频率、强电 场强度的微波场中将被极化；带正电的一端趋向负极， 带负电的一端趋向正极。这使本来作杂乱运动无规律排 列的分子变成有序排列的极化分子，改变了其原有的分 子结构，并随着微波场极性的迅速改变而引起分子运动 发生了巨变：高速运动，往复振动，彼此间频繁碰撞、 摩擦、挤压。它一方面使微波能动能转化为热能，产生 大量摩擦热，以热的形式在物料内表现出来，从而导致 物料在短时间内迅速升高温度、加热或熟化，即热效应。
• (四)节能高效 • 微波对不同物质有不同作用，微波加热时，被加热物
一般都是放在金属制造的加热室内，加热室对微波来 说是个封闭的空腔，微波不能外泄；外部散热损失少， 只能被加热物体吸收，加热室的空气与相应的容器都 不会发热，没有额外的热能损耗，热效率极高所以节 能、省电。
• (五)易于控制，实现自动化生产 • 微波加热干燥设备只要控制旋钮即可瞬间达到升降开
• (一)热烫
• 微波热烫一般用于使新鲜果蔬等物料中的酶类失活， 防止冷冻期间未成熟食品的腐败。
• (二)蒸煮
• 微波蒸煮过程已成功地用于预煮熏肉、肉饼和家禽。 这种工艺可增加产率，缩短制备时间，减少劳动成本， 并可获得高质量的产品。
• (三)烘焙
• 微波烘焙常和传统加热结合使用，两种方法可以同时 进行，也可分步完成。