食品加工的原料和材.ppt

第二篇 食品加工的原料和材料,第一章 植物性食品原料 第二章 動物性食品原料 第三章 影響食品原料加工的因素 第四章 食品加工用的其他材料,水溶性成分：糖類、果膠、有機酸、單寧物質(zhì)、水溶性維生素、水溶性色素、酶、部分含氮物質(zhì)、部分礦物質(zhì)等。 非水溶性成分：纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、原果膠、淀粉、脂肪、脂溶性維生素、脂溶性色素、部分含氮物質(zhì)、部分礦物質(zhì)和部分有機酸鹽等。,第一節(jié) 果蔬,第一章 植物性食品原料,一、水分 自由水(游離水) 在果蔬中占大部分 存在于果蔬組織的細胞中，可溶性物質(zhì)溶解于其中 容易蒸發(fā)、結(jié)冰而造成食品加工、貯藏中的損失,結(jié)合水 是果蔬體內(nèi)與大分子物質(zhì)相結(jié)合的一部分水分，常與蛋白質(zhì)、多糖類、膠體等大分子以氫鍵的形式相互結(jié)合。 不僅不蒸發(fā)，就是人工排除也比較困難。只有在較高的溫度(105)和較低的冷凍溫度下方可分離。,二、碳水化合物 1.糖類 2.淀粉 是由葡萄糖分子經(jīng)縮合而成的多糖,糖酸比,美拉德反應(yīng),轉(zhuǎn)化糖,淀粉的糊化,淀粉的化,焦糖化作用,3.果膠物質(zhì) 果蔬中的果膠物質(zhì)以原果膠、果膠和果膠酸三種形式存在。 根據(jù)果膠分子中的羧基被甲醇酯化的程度，可以將其分為高甲氧基果膠和低甲氧基果膠。 果膠溶液具有較高的粘度 果膠是親水性的膠體，其水溶液在適當?shù)臈l件下能夠形成凝膠。 4.纖維素和半纖維素,三、有機酸 果蔬中主要含有酒石酸、蘋果酸和檸檬酸，通稱果酸。 四、含氮物質(zhì) 果蔬中含氮物質(zhì)主要有蛋白質(zhì)、氨基酸、酰胺、氨的化合物及硝酸鹽等。,酸感,五、單寧物質(zhì) 加工特性澀味 變色 與蛋白質(zhì)產(chǎn)生絮凝 六、酶 （1）水解酶類 主要包括果膠酶、淀粉酶、蛋白酶 （2）氧化酶類 果蔬中的氧化酶是多酚氧化酶,單寧酸,七、色素 脂溶性色素 水溶性色素,類胡蘿卜素葉綠素,一大類廣義的類黃酮色素,胡蘿卜素類 葉黃素類,C6C3一C6結(jié)構(gòu),八、糖苷類物質(zhì) 九、維生素 十、礦物質(zhì) 十一、芳香類物質(zhì),維生素C 維生素B1,一、蛋白質(zhì) 大豆蛋白的提取利用率 大豆蛋白的溶解程度和穩(wěn)定性 氮溶解指數(shù)(NSI)(水溶性氮樣品中的總氮)100 二、油脂 大豆豆腥味的去除 三、碳水化合物,第二節(jié) 大豆,大豆在加工過程中產(chǎn)生豆腥味的機制是：大豆中的脂類（不飽和脂肪酸）在脂肪氧化酶的作用下發(fā)生氧化降解，形成氫過氧化物，它們極不穩(wěn)定，裂解后形成異味化合物。加工過程中經(jīng)常采用加熱、調(diào)整pH、閃蒸、添加還原劑和鐵離子絡(luò)和劑等方法脫除豆腥味。,四、礦物質(zhì)和維生素 礦物質(zhì)以鉀的含量最高，其次是磷。 維生素含量較少，種類不全，以水溶性維生素為主。 五、抗營養(yǎng)因子 脂肪氧化酶、脹氣因子(綿子糖、水蘇糖),蛋白質(zhì)消化率下降,內(nèi)源性蛋白質(zhì)消耗,降低表觀代謝能,降低養(yǎng)分消化率,降低礦物質(zhì)和微量元素利用率,降低維生素利用率,大豆中的抗營養(yǎng)因子,大豆中平均含有40的蛋白質(zhì)，其中有8088是可溶的。 組成大豆蛋白的氨基酸有18種之多，含有8種必需氨基酸，且比例比較合理，賴氨酸含量相對稍高，蛋氨酸、半胱氨酸含量略低。 大豆油中的不飽和脂肪酸含量約為80.7，作為人體必需脂肪酸的亞油酸含量為50.8。 大豆中約含25的碳水化合物，其特點是幾乎不含淀粉。,一、蛋白質(zhì) 面筋蛋白的加工特性 二、淀粉 淀粉的回生（老化） 三、脂肪 四、灰分 評價面粉等級的指標 五、維生素,第三節(jié) 谷物,第二章 動物性食品原料,第一節(jié) 畜肉和禽肉 肉的形態(tài)學 肉的食用品質(zhì)及物理性質(zhì) 肉的化學組成 屠宰后肉的變化及生物化學機制,概 述,肉是指屠宰后的畜禽，除去血、皮、毛、內(nèi)臟、頭、蹄的胴體。包括有肌肉脂肪骨骼或軟骨、腱、筋膜、血管、淋巴、神經(jīng)、腺體等。 從食品加工的角度，將動物體可利用部位粗略劃分為肌肉組織、脂肪組織、結(jié)締組織、骨骼組織。其中，肌肉組織所占胴體比例為5060，脂肪組織2030，結(jié)締組織914，骨骼組織1622。,一、肉的形態(tài)學,1.肌肉組織 結(jié)構(gòu) 功能 （1）負責動物機體運動 （2）為機體貯存能量 輔助器官,宏觀結(jié)構(gòu),肉按形態(tài)或生理機能劃分，有心肌、平滑肌、橫紋肌三種。 用于食用和肉制品加工的主要是橫紋肌（骨骼肌或隨意?。?，約占動物機體的3040。 相關(guān)概念：初始肌束；二次肌束；肌束膜；肌外膜；肌內(nèi)膜；腱,微觀結(jié)構(gòu)肌纖維（肌纖維細胞）,肌膜：包圍在整個細胞的原質(zhì)膜 肌粒：即線粒體縱行排列靠近Z線 橫管系統(tǒng)（T系） 肌細胞 肌漿 肌管系統(tǒng) 縱管系統(tǒng)（肌漿網(wǎng)SR) 糖原 微粒體 肌原纖維：收縮單位 肌核：肌細胞核，在肌膜內(nèi)側(cè)邊緣,肌肉的輔助器官,筋膜：由網(wǎng)狀結(jié)締組織構(gòu)成，能連接肌肉、器官，起到保護組織、防止脂肪沉積等功能。 腱鞘：存在于前后肢，起保護作用，減少摩擦。 滑車：在膝關(guān)節(jié)處，能減少摩擦。 子骨：處在關(guān)節(jié)部位，通過運動，調(diào)節(jié)方向,改變肌 肉作用力。,2.結(jié)締組織,組成、結(jié)構(gòu) （1）疏松結(jié)締組織：由細胞、纖維和無定形基質(zhì)所構(gòu)成。 （2）致密結(jié)締組織：基質(zhì)少，纖維多，結(jié)構(gòu)較為緊密。 （3）膠原結(jié)締組織：主要構(gòu)成成分是膠原纖維。,功能 （1）粘結(jié)各細胞及臟器，起支架作用 （2）修復功能 （3）機體的保護組織，使有一定韌性和伸縮能力,膠原纖維（Collagenous fiber) a.形態(tài)及組成 呈白色波紋狀，分散存在于基質(zhì)中。長度粗細不定，直徑112m。主要由膠原蛋白組成，是肌腱、皮膚軟骨等組織的主要成分。 b.性質(zhì) 韌性強，但彈性不大，延伸性欠佳；對熱的影響反應(yīng)明顯；一般不溶于水及稀鹽溶液中，但在酸、堿溶液中膨脹，不易被酶水解。,彈性纖維(Elastic fiber) a.形態(tài)及組成 呈黃色，有彈性，纖維粗細不同而有分支，直徑0.212m。主要化學成分為彈性蛋白，在血管壁頸韌帶等組織中含量較高。 b.性質(zhì) 彈性雖大，但強度低于膠原纖維，較容易被拉伸；一般不溶于水，不容易受酸、堿，加熱的影響，但可被胃液和胰液消化。,網(wǎng)狀纖維(Reticular fiber) a.形態(tài)及組成 也稱格子纖維或好銀性纖維，直徑0.21m，由網(wǎng)狀蛋白構(gòu)成，主要分布于疏松結(jié)締組織與其他組織的交界處。 b.性質(zhì) 與膠原纖維相似，特別在堿液中對銀有嗜好性；在堿液中幾乎無其他反應(yīng)，即使在稀酸中也不能膨潤，和水一起加熱也不產(chǎn)生膠狀物。,3.脂肪組織,化學成分 脂肪占絕大部分，其次為水分蛋白質(zhì)以及少量的酶色素和維生素等。 結(jié)構(gòu) 構(gòu)造單位是脂肪細胞，或單個或成群地借助疏松結(jié)締組織聯(lián)在一起，聚集構(gòu)成脂肪組織。 功能 （1）保護組織器官，儲存脂肪，提供能量 （2）是形成肉風味的前體物質(zhì)之一 （3）與肉質(zhì)關(guān)系緊密,4.骨骼組織,化學成分 水分約占4050，膠原蛋白占2030，無機質(zhì)（主要為Ca、P）約20，其余為脂肪。 結(jié)構(gòu) 由骨膜、骨質(zhì)（骨密質(zhì)和骨松質(zhì)）、骨髓三部分構(gòu)成。 功能 （1）是動物機體的支柱組織 （2）為機體提供Ca和P等礦物質(zhì)元素,二、肉的食用品質(zhì)及物理性質(zhì),顏色（色澤） 滋味和氣味 保水性 嫩度 肉的物理性質(zhì),形成肉色的物質(zhì) （1）肌紅蛋白（myoglobin,Mb） （2）血紅蛋白（hemoglobin,Hb）,1.色澤,影響肌肉顏色變化的因素 （1）環(huán)境中氧含量 （2）濕度：環(huán)境濕度大，則氧化得慢。 （3）溫度：環(huán)境溫度高促進氧化。 （4）pH值 （5）微生物 （6）其他：凍結(jié)、光照等,DFD肉（Dark Firm and Dry meet）,PSE肉（Pale Soft and Exudative meet）,肌紅蛋白的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 復合蛋白質(zhì)，由一條多肽鏈構(gòu)成的珠蛋白和一個帶氧的血紅素基構(gòu)成。 顏色變化的根本所在是肌紅蛋白中鐵離子的價態(tài)（Fe2的還原態(tài)或Fe3的氧化態(tài)）和與O2的結(jié)合位置，由O2的分壓變化所決定。,血紅蛋白的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 復合蛋白，一個血紅蛋白分子是由一個珠蛋白結(jié)合四個亞鐵血紅素構(gòu)成的。 分子量是肌紅蛋白的四倍，但對氧的親和力卻小于肌紅蛋白。放血不充分時對肉色影響較大，且可加快微生物的繁殖。,肉香味化合物產(chǎn)生的主要途徑 a.氨基酸與還原糖之間的美拉德反應(yīng) b.蛋白質(zhì)、游離氨基酸、糖類、核苷酸等生物物質(zhì)熱降解 c.脂肪氧化作用 肉的鮮味成分，來源于核苷酸、氨基酸、酰胺、肽、有機酸等前體物質(zhì),2. 風味,也稱系水力或系水性，是指當肉受外力作用時，如加壓、切碎、加熱、冷凍、解凍、腌制等加工或貯藏條件下保持其原有水分與添加水分的能力，是肉質(zhì)評定的一個重要指標。與膠原纖維蛋白質(zhì)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)所帶凈電荷的數(shù)目有關(guān)。,3.保水性（water holding capacity）,（1）pH值與蛋白質(zhì)的靜電荷效應(yīng) （2）肉的尸僵和成熟 （3）無機鹽 （4）加熱、冷凍、滾揉、斬拌等加工條件 測定方法 a.壓力法 b.加熱離心法 c.微波法,影響因素,影響因素 （1）結(jié)締組織的含量與性質(zhì) （2）肌原纖維蛋白的化學結(jié)構(gòu)狀態(tài)存在量 （3）牲畜死后肉的變化（尸僵和成熟）及加工影響 感觀評價方法 （1）物理方法：肉的剪切力、耐穿透度、耐壓碎度、耐壓縮性、耐拉伸性等。 （2）化學方法：測定結(jié)締組織的含量以及對酶的消化程度,4.嫩度,體積質(zhì)量(容重) kg/m3 比熱容：1kg肉升降1所需的熱量。 a.冰點以上 C=a/100+0.2b/100 b.冰點以下 C=0.5a/100+0.2b/100 熱導率：肉在一定溫度下，每小時每米傳導的熱量 肉的冰點：肉中水分開始結(jié)冰的溫度。,5.肉的物理性質(zhì),kJ,三、 肉的化學組成,水分 蛋白質(zhì) 脂肪 浸出物 礦物質(zhì)和維生素,結(jié)合水(Bound water) 與蛋白質(zhì)分子表面借助極性基團與水分子的靜電引力而緊密結(jié)合的水分子層，組織冰點很低（-40）無溶劑特性，不易受肌肉蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和電荷變化的影響，約占肌肉總水分的5%。,肉中水分的存在形式,不易流動水(Immobilized water)/凝膠水 存在于肌纖絲，肌原纖維及膜之間，能溶解鹽及其他物質(zhì)，并在0或稍低時結(jié)冰，其性能取決于肌原纖維蛋白質(zhì)凝膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)變化。 自由水(Free water) 存在于細胞外間隙中能自由流動的水，約占總水分的15。,度量肉的系水力,水分活度與肉品的關(guān)系,Aw值 食品在密閉容器內(nèi)測得的蒸汽壓力(p)與同溫下測得的純水蒸汽壓力(p0)之比。 Aw= p/p0 由拉烏爾定律p=p0n2/(n1+n2)得 Aw=n2/(n1+n2) Aw值的范圍在01之間。 Aw值反映了水分與肉品結(jié)合的強弱及被微生物利用的有效性。,肌漿蛋白質(zhì)(sarcoplasmic proteins) 肌原纖維蛋白質(zhì)(myofibrillar proteins) 肉基質(zhì)蛋白質(zhì)(stroma proteins),2.蛋白質(zhì),肌溶蛋白(myogen) 肌紅蛋白(myoglobin,Mb) 肌漿酶 肌粒蛋白 肌質(zhì)網(wǎng)蛋白,（1）肌漿蛋白質(zhì),肌球蛋白（myosin） 肌動蛋白(actin) 肌動球蛋白（actomyosin） 原肌球蛋白（tropomyosin) 肌原蛋白(troponin) 其他:M蛋白,C蛋白,聯(lián)結(jié)蛋白,肌間蛋白等,（2）肌原纖維蛋白質(zhì),結(jié)構(gòu) 是粗絲的主要成分，構(gòu)成肌節(jié)的A帶。 性質(zhì) 屬球蛋白性質(zhì)。肌球蛋白的頭部有ATP酶活性，可分解ATP，并可與肌動蛋白結(jié)合形成肌動球蛋白，與肌肉收縮直接有關(guān)。,肌球蛋白（myosin）,結(jié)構(gòu) 是構(gòu)成細絲的主要成分，由一條多肽鏈構(gòu)成。 性質(zhì) 屬于白蛋白類。與原肌球蛋白及肌原蛋白結(jié)合成細絲，在肌肉收縮過程中與肌球蛋白的橫突形成交聯(lián)（橫橋），共同參與肌肉的收縮過程。,肌動蛋白(actin),結(jié)構(gòu) 是肌動蛋白和肌球蛋白的復合物，根據(jù)制備手段不同分為合成肌動球蛋白和天然肌動球蛋白。 性質(zhì) 粘度很高，具有明顯的流動雙折射現(xiàn)象。具有ATP酶活性，Ca2+和Mg2 +都能使之激活。參與肌肉的收縮過程。,肌動球蛋白（actomyosin）,約占肌原纖維的45%，形為桿狀分子，位于F-肌動蛋白雙股螺旋結(jié)構(gòu)的每一溝槽內(nèi)，構(gòu)成細絲的支架。每1分子的原肌球蛋白結(jié)合7分子的肌動蛋白和1分子的肌原蛋白。,原肌球蛋白（tropomyosin),又稱肌鈣蛋白，對Ca2+有很高的敏感性，并能結(jié)合Ca2+，每一個蛋白分子具有4個結(jié)合位點。有三個亞基，各有其功能特性： （1）鈣結(jié)合亞基，是Ca2+的結(jié)合部位； （2）抑制亞基，能高度抑制肌球蛋白中ATP酶的活性，從而阻止肌動蛋白與肌球蛋白結(jié)合； （3）原肌球蛋白結(jié)合亞基，能結(jié)合原肌球蛋白，起聯(lián)結(jié)作用。,肌原蛋白(troponin),膠原蛋白（collagen） 彈性蛋白（elastin） 網(wǎng)狀蛋白（reticulin）,（3）肉基質(zhì)蛋白質(zhì),（1）蓄積脂肪(depots fats) （2）組織脂肪(tissue fats),3.脂肪,（1）含氮浸出物 為非蛋白質(zhì)含氮物質(zhì),如游離氨基酸磷酸肌酸、核苷酸類、肌苷、尿素等。 （2）無氮浸出物 為不含氮的可浸出有機化合物。,4.浸出物,5.礦物質(zhì) 為無機鹽類和元素,以游離狀態(tài)(如鎂、鈣離子)或螯合狀態(tài)(如硫、磷有機化合物)存在于機體中,可保持細胞液的鹽類濃度,參與酶作用,對活體的構(gòu)成和代謝有重要作用。 6.維生素 主要有VA、VB1 、VB2、VPP、VD等。,四、屠宰后肉的變化及生物化學機制,肌肉收縮的基本原理 僵直成熟腐敗變質(zhì) 肉在加工過程中的變化,肌肉收縮的四個主要因子 （1）收縮因子：肌球蛋白、肌動蛋白、原肌球蛋白和肌原蛋白； （2）能源因子ATP； （3）調(diào)節(jié)因子：初級調(diào)節(jié)因子-鈣離子 次級調(diào)節(jié)因子-原肌球蛋白和肌原蛋白； （4）疏松因子：肌質(zhì)網(wǎng)系統(tǒng)和鈣離子泵。,肉在加工過程中的變化,加熱 風味 色澤 肌肉蛋白質(zhì) 浸出物 脂肪 維生素和礦物質(zhì) 腌制 色澤 持水力,第二節(jié) 水產(chǎn)原料,一、水產(chǎn)原料的特性 1.多樣性 2.多變性 3.魚體大小、部位對成分的影響 4.不同季節(jié)魚體成分的變化 5.容易腐敗變質(zhì),二、魚肉的物理性質(zhì) 三、魚貝類的主要化學成分 1.蛋白質(zhì) 2.脂肪 3.浸出物,氨基酸 eg：紅肉魚 白肉魚 氧化三甲胺（TMAO) 尿素 甜菜堿 肌苷酸 糖類及有機酸,4.色素 5.呈味成分,肌肉色素 血液色素 皮的色素,黑素 類胡蘿卜素 膽汁色素 ,谷氨酸 肌苷酸 琥珀酸,四、魚貝類的死后變化及保鮮,僵直自溶腐敗 1.鮮度判定法 （1）感觀法 （2）細菌學方法 （3）物理學方法 2.保鮮方法 （1）冰冷卻法（03，712d） （2）冷卻海水冷卻法 （01） （3）微凍保鮮法（3，2030d）,測K值 測VBN量 測三甲胺量 測pH值,（4）化學方法,第三節(jié) 乳類原料,組成 化學成分 物理性質(zhì) 熱處理對乳的影響,一、化學組成,1.乳蛋白質(zhì) 2.乳脂質(zhì)：脂肪、磷脂、甾醇、游離脂肪酸 3.乳糖 eg：甜煉乳生產(chǎn)工藝的強制結(jié)晶。,酪蛋白 乳清蛋白 脂肪球膜蛋白,-