食品加工與保藏原理課件

食品加工、制造的主要原料特性及其保鮮第一節(jié)果蔬類原料的特性及其保鮮第二節(jié)肉類原料的特性及其貯藏保鮮第三節(jié)水產原料的特性及其保鮮第四節(jié)乳、蛋原料的特性及其保鮮第一節(jié)

果蔬類原料的特性及其保鮮一、果蔬類原料及其加工產品水果的種類落葉類果樹水果常綠果樹類水果蔬菜的種類果蔬制品的種類二、果蔬原料的基本特性及與加工的關系（一）果蔬原料的基本化學組成及與加工的關系水分碳水化合物有機酸含氮物質脂肪單寧物質維生素酶其它（二）果蔬原料的組織結構特性1.果蔬的組織結構特點構成果蔬組織的細胞果蔬組織的類型細胞的膨脹與果蔬組織狀態(tài)的變化其他影響果蔬組織結構的因素（三）果蔬原料采后的生理特性1.呼吸作用果蔬呼吸作用的本質：在酶的參與下的一種緩慢地氧化過程，使復雜的有機物質分解成為簡單的物質，并放出能量。這種能量一部分維持果蔬的正常代謝活動，一部分以熱的形式散發(fā)到環(huán)境中。呼吸強度；呼吸商；高峰呼吸型；非高峰呼吸型2.果蔬的后熟定義果蔬成分的變化熟熟的條件三、果蔬原料的采收及保鮮處理（一）加工保藏對果蔬原料的要求原料的種類及品種原料的新鮮度原料的安全性和潔凈度原料的成熟度與采收期水果：采收成熟度、加工成熟度、生理成熟度（過熟）蔬菜：色澤；堅實度；糖及淀粉的含量采收時間（二）果蔬采收后的必要處理預冷果蔬的分級特殊處理涂膜愈傷其它處理熟果蔬的包裝果蔬的運輸（三）果蔬原料的保鮮處理冷藏法氣調貯藏法氣調冷藏庫貯藏法薄膜封閉氣調法3.其它保鮮法輻照貯藏法涂膜貯藏法第二節(jié)

肉類原料的特性及貯藏保鮮一、原料肉的特性與結構（一）肉用畜禽的種類（二）肉的形態(tài)結構肌肉組織；結締組織；脂肪組織；骨組織（三）肉的化學成分1.水分蛋白質脂肪其它營養(yǎng)物質浸出成分礦物質維生素（四）肉的食用品質及物理性質肉的顏色肉的風味肉的嫩度肉的保水性肉的物理性質容重（密度）；比熱；導熱系數(shù)二、畜、禽的屠宰與宰后肉品質的變化（一）畜、禽的屠宰（二）宰后肉品質的變化1.肉的僵直屠宰后的肉經一定時間后，肉的伸展性逐漸消失，關節(jié)不活動，呈現(xiàn)僵硬狀態(tài)，稱作肉的僵直。僵直期肉的特征產生原因對貯藏加工的影響肉的成熟解僵成熟肉成熟的條件和機制加速肉成熟的方法肉的腐敗蛋白質腐??；脂肪腐敗三、肉的貯藏保鮮方法（一）、低溫貯藏法冷藏法凍藏法（二）、其它貯藏方法輻射法；腌漬；化學保藏法；罐藏法第四節(jié)

水產原料特性及保鮮一、水產原料及其特性原料的種類原料的特性水產原料的多樣性水產資源的多變性魚體大小、部位對成分的影響不同季節(jié)的魚體成分變化易腐敗變質二、品質要求及質量鑒定感官鑒定化學測定微生物學測定三、魚的保鮮（活）方法（一）冷卻保鮮法（二）凍結保藏法（三）魚的保活方法麻醉法生態(tài)冰溫法模擬冬眠系統(tǒng)法第四節(jié)

乳與蛋原料及其特性一、乳及其貯藏特性（一）牛乳的組成及各種成分存在的形式牛乳的組成牛乳中各種成分存在狀態(tài)（二）乳的保鮮及加工特性加工用原料乳的技術條件乳的保鮮乳的加工特性熱處理對乳性質的影響凍結對牛乳的影響二、蛋的特性及保鮮（一）、蛋的結構蛋殼的組成①角質層（又稱外蛋殼膜）②蛋殼（又稱石灰硬蛋殼）③蛋殼膜蛋白蛋黃（二）蛋的化學組成及理化性質、營養(yǎng)價值化學組成理化性質①比重②pH值③折光指數(shù)④粘度⑤加熱凝固點和凍結點營養(yǎng)價值（三）蛋的貯藏特性鮮蛋在貯藏中的變化微生物的污染（四）鮮蛋的貯藏保鮮方法冷藏法涂膜法氣體貯藏法第五節(jié)

食品初加工的產品及食品加工輔助原料一、食品初加工產品（一）糖類淀粉糖漿果葡糖漿（二）脂肪種類在食品生產中的作用（三）蛋白粉本章的主要內容及重點·食品加工與保藏中的熱處理——作用、類型、特點、加熱方式·食品熱處理反應的基本規(guī)律——加熱對微生物、酶及食品品質的影響；熱處理反應動力學·食品的熱殺菌——概念、基本原理、類型和特點、殺菌條件的確定、應用實例·食品的非熱殺菌——種類、殺菌機理、應用領域第一節(jié)

食品加工與保藏中的熱處理一、食品熱處理的作用二、食品熱處理的種類及特點三、食品熱處理使用的能源和加熱方式第二節(jié)食品熱處理的反應動力學一、熱破壞反應參數(shù)時間和反應動力學二、加熱對微生物的影響三、加熱對酶的作用四、加熱對食品中其它成分的影響第三節(jié) 食品的熱殺菌一、食品中的微生物二、食品熱殺菌的概念和種類三、熱殺菌的基本原理四、熱殺菌條件的選擇和確定五、熱殺菌技術的應用一、食品中的微生物（一）食品中常見的微生物及其形態(tài)結構（二）微生物的生長繁殖（三）影響微生物生長繁殖的因素（四）食品中微生物污染的主要途徑（一）食品中常見的微生物細菌酵母霉菌

噬菌體（二）微生物的生長繁殖1－延遲期；2－對數(shù)期；3－穩(wěn)定期；4－衰亡期細菌的生長曲線—初始污染量較高，溫度控制較差（短延遲期）—初始污染量較低，溫度控制較差（短延遲期）—初始污染量較低，溫度控制嚴格（長延遲期）—典型生長曲線（三）影響微生物生長繁殖的因素1.物理因素（1）溫度（2）超高壓（3）脈沖電場（4）電離輻射（5）微波（6）紫外線（7）超聲波2.化學因素（1）水分（2）相對濕度（3）pH（4）氧氣（5）營養(yǎng)物質與生長促進因子（6）生長抑制因子（7）抗生素3.生物學因素（1）共生（2）拮抗（四）食品中的細菌致病菌腐敗菌益生菌（四）食品中微生物污染的主要途徑1、食品原料本身的污染食品原料品種多來源廣，微生物污染的程度因不同的品種和來源而異。2、食品加工過程中的污染食品在生產加工過程中，原料對成品所造成的交叉污染和車間衛(wèi)生、加工設施、從業(yè)人員個人衛(wèi)生等不良狀況都能造成食品的污染。3、食品貯存、運輸、銷售中的污染食品從加工出廠到銷售時，因為貯存條件、運輸過程都有可能造成微生物污染，尤其是包裝封口破損的食品。微生物學的相關網站www.二、食品熱殺菌的概念和種類（一）熱殺菌的概念熱殺菌是以殺滅微生物為主要目的的熱處理形式，是最常用的延長食品保存期的加工保藏方法。巴氏殺菌（Pasteurisation）商業(yè)殺菌（Sterilization）（二）熱殺菌的主要類型濕熱殺菌是熱殺菌中最主要的方式之一。它是以蒸氣、熱水為熱介質，或直接用蒸汽噴射式加熱的殺菌法。干熱殺菌采用火焰灼燒或干熱空氣進行滅菌的方法。電熱殺菌亦稱"歐姆殺菌"，它利用電極將電流通過物體，由于阻抗損失、介質損耗等的存在，最終使電能轉化為熱能，使食品內部產生熱量而達到殺菌的目的。（三）食品濕熱殺菌的主要類型和特點低溫長時殺菌法高溫短時殺菌法超高溫瞬時殺菌法蒸汽噴射式加熱滅菌法二次滅菌法本章的主要內容及重點·低溫處理與食品的加工與保藏——食品低溫保藏技術的范圍及分類，低溫技術在食品中的應用·食品低溫保藏的基本原理——低溫保藏原理以及不同低溫條件下影響食品貯藏的主要因素·食品的冷藏——不同食品原料在冷藏過程中的控制方法和特點，冷耗量的計算方法，冷藏對食品品質的影響·食品的凍藏——凍結過程及其規(guī)律、凍結速度和解凍速度對凍藏食品品質的影響，冰結晶與食品品質的關系，凍結和凍藏所引起的食品品質的變化第一節(jié)低溫處理與食品的加工與保藏一、低溫處理在食品工業(yè)中的應用二、食品低溫保藏技術的種類和一般工藝三、食品低溫保藏技術的發(fā)展第二節(jié)食品低溫保藏的基本原理一、低溫對微生物的影響二、低溫對酶的作用三、低溫對食品中其它成分的影響第三節(jié)

食品的冷藏一、冷藏食品物料的選擇和前處理二、食品的冷卻方法三、食品冷卻冷藏的工藝控制四、食品冷卻過程中冷耗量的計算五、食品在冷卻冷藏過程中的變化六、冷藏食品的回熱干燥的目的

延長貯藏期------經干燥的食品，其水分活性較低，有利于在室溫條件下長期保藏，以延長食品的市場供給，平衡產銷高峰;

用于某些食品加工過程以改善加工品質------如大豆、花生米經過適當干燥脫水，有利于脫殼(去外衣)，便于后加工，提高制品品質；促使尚未完全成熟的原料在干燥過程進一步成熟;

便于商品流通------干制食品重量減輕、容積縮小，可以顯著地節(jié)省包裝、儲藏和運輸費用，并且便于攜帶和儲運;干制食品常常是救急、救災和戰(zhàn)備用的重要物質。食品干燥過程控制達到一定的水分要求保持或改善食品品質控制條件和方法以獲得最低能耗第一節(jié) 食品干燥的基本原理????????一、食品濕物料與含濕氣體

濕物料的狀態(tài)與物理性質含濕氣體二、物料與空氣之間的濕熱平衡吸附與解吸等溫線平衡濕度與吸附濕度干燥過程物料水分的變化三、干燥過程的濕熱傳遞食品干燥過程的特性干燥過程濕物料的濕熱傳遞影響濕熱傳遞的主要因素食品干燥的基本原理濕物料的狀態(tài)按濕物料的外觀狀態(tài)和物理化學性質則可分為兩大類：濕固態(tài)食品物料塊狀物料，如馬鈴薯、切塊胡蘿卜等；條狀物料，如刀豆、馬鈴薯條、香腸等；片狀物料，如葉菜、肉片、蔥蒜頭片、餅干等；晶體物料，如葡萄糖、味精、檸檬酸、砂糖等；散粒狀物料，如谷物、油料種籽等；粉末狀物料，如淀粉、面粉、乳粉、豆乳粉等液態(tài)食品物料膏糊狀物料，如麥乳精漿料、冰淇淋混料等液體物料，如各種抽提液、懸浮液、乳濁液和膠體溶液等食品干燥的基本原理食品干燥過程將能量傳遞給食品(傳熱過程)促使食品物料中水分向表面轉移并排放到物料周圍的外部環(huán)境中，完成脫水干制的基本過程(傳質過

程)濕熱的轉移是食品干燥原理的核心問題三、干燥過程的濕熱傳遞(一)、食品干燥過程的特性(二)、干燥過程濕物料的濕熱傳遞

1、物料給濕過程2、物料導濕過程或內部水分的擴散過程脫水干燥對食品營養(yǎng)成分的影響

每單位重量干制食品中蛋白質、脂肪和碳水化合物的含量大于新鮮食品(表4－4)。高溫長時間的脫水干燥導致糖分損耗(表4－5)。高溫加熱碳水化合物含量較高的食品極易焦化；緩慢曬干過程中初期的呼吸作用也會導致糖分分解;還原糖還會和氨基酸反應而產生褐變。高溫脫水時脂肪氧化就比低溫時嚴重得多。干燥過程會造成維生素損失表4－4新鮮和脫水干燥食品營養(yǎng)成分比較青 豆

(

%)牛

肉(

%)新

鮮

干

制營

養(yǎng)

成

分新

鮮

干

制水分6810745蛋白質2055725脂肪103013碳水化合物111165灰分1412表4－5干燥工藝條件對葡萄糖損耗的影響（1）不同脫水干制時間下的糖分損失率（％）8小時

16小時

32小時0.6

0.8

1.08.7

12.2

14.9熱空氣溫度(℃)6085脫水干燥對食品顏色的影響

新鮮食品的色澤一般都比較鮮艷。干燥會改變其物理和化學性質，使食品反射、散射、吸收和傳遞可見光的能力發(fā)生變化，從而改變了食品的色澤。如:

濕熱條件下葉綠素將失去一部分鎂原子而轉化成脫鎂葉綠素，呈橄欖綠，不再呈草綠色。類胡蘿卜素、花青素也會因干燥處理有所破壞。硫處理會促使花青素褪色，應加以重視。

酶或非酶褐變反應是促使干燥品褐變的原因。為此，干燥前需進行酶鈍化處理以防止變色干燥時食品風味的變化食品失去揮發(fā)性風味成分。如：

牛乳失去極微量的低級脂肪酸，特別是硫化甲基，雖然它的含量實際上僅億分之一，但其制品卻已失去鮮乳風味。一般處理牛乳時所用的溫度即使不高，蛋白質仍然會分解并有揮發(fā)硫放出

(表4－6)。解決的有效辦法是:

從干燥設備中回收或冷凝外逸的蒸汽，再加回到干制食品中，以便盡可能保存它的原有風味。

可從其它來源取得香精或風味制劑再補充到干制品中，或干燥前在某些液態(tài)食品中添加樹膠和其它包埋物質。1，按干燥設備的特征來分類：自然干燥方法（曬干與風干等）；人工干燥方法（如箱式干燥、窯房式干燥、隧道式干燥、輸送式干燥、輸送帶式干燥、滾筒干燥、流化床干燥、噴霧干燥、冷凍干燥等）。2，按干燥的連續(xù)性分為：（1）間歇（批次）干燥；（2）連續(xù)干燥。3，以干燥時空氣的壓力來分類：（1）常壓干燥；（2）真空干燥。4，以干燥過程向物料供能熱的方法來分類：（1）對流干燥；

（2）傳導干燥；

（3）能量場作用下的干燥及組合干燥法。干燥設備的分類干燥器類型

用于干燥的食物

空氣對流干燥塊片狀塊片狀、漿料、液態(tài)塊片狀漿料、液狀塊片狀小塊片狀、顆粒狀小塊片狀、顆粒狀液態(tài)、漿狀漿狀、液態(tài)漿狀、液態(tài)窯式（烘房式）箱式、托盤或片盤式隧道式連續(xù)運輸帶式槽型輸送帶式空氣提升式流化床式噴霧式轉筒干燥氣壓式（常壓式）真空真空干燥

真空架式真空帶式冷凍干燥器塊片狀、漿狀、液態(tài)漿狀、液態(tài)塊片狀、表4－7.常用于液狀和固狀食物的干燥型式曬干是指利用太陽光的輻射能進行干燥的過程。風干是指利用濕物料的平衡水蒸氣壓與空氣中的水蒸氣壓差進行脫水干燥的過程。曬干過程常包含風干的作用，是常見的自然干燥干燥方法。曬干、風干方法可用于固態(tài)食品物料（如果、蔬、魚、肉等）的干燥，尤其適于以濕潤水分為主的物料（如糧谷類等）干燥，炎熱干燥和通風良好的氣候環(huán)境條件最適宜于曬干。一、曬干及風干空氣對流干燥是最常見的食品干燥方法。A,熱空氣是熱的載體，也是濕氣的載體。而空氣則有自然或強制對流循環(huán)，在不同條件下環(huán)繞濕物料進行干燥。熱空氣的流動靠風扇，鼓風機和折流板加以控制，空氣的量和速度會影響干燥速率。空氣的加熱可以用直接或間接加熱法：直接加熱空氣靠空氣直接與火焰或燃燒氣體接觸；間接加熱靠空氣與熱表面接觸加熱。B,空氣對流干燥一般在常壓下進行，有間歇式（分批）和連續(xù)式。C,被干燥的濕物料可以是固體、膏狀物料及液體。二、空氣對流干燥箱式干燥是一種比較簡單的間歇式干燥方法;箱式干燥設備單機生產能力不大，工藝條件易控制。按氣體與物料流動方式有平行流式、穿流式及真空式。A,平行流箱式干燥

B,穿流箱式干燥

C,真空箱式干燥(一)、箱式干燥A,隧道式干燥使用的設備實際上是箱式干燥設備的擴大加長，其長度可達10～15m，可容納5～15輛裝滿料盤的小車。B,可連續(xù)或半連續(xù)操作。C,隧道干燥設備容積較大，小車在內部可停留較長時間，適于處理量大，干燥時間長的物料干燥。D,干燥介質多采用熱空氣，隧道內也可以進行中間加熱或廢氣循環(huán)，氣流速度一般2～3

m·s－1。E,根據(jù)物料與氣流接觸的形式常有逆流式、順流式和混流式。(二)、隧道式干燥A,輸送帶式干燥裝置中除載料系統(tǒng)由輸送帶取代裝有料盤的小車外，其余部分基本上和隧道式干燥設備相同。B,濕物料堆積在鋼絲網或多孔板制成的水平循環(huán)輸送帶上進行的移動通風干燥（故也稱穿流帶式干燥），物料不受振動或沖擊，破碎少。C,適于膏狀物料和固體物料干燥。D,在干燥過程，采用復合式或多層帶式可使物料松動或翻轉，有利于增加空氣與物料的接觸面，加速干燥速率。E,可減輕裝卸物料的勞動強度和費用，便于連續(xù)化、自動化，適于生產量大的單一產品干燥，以取代原來采用的隧道式干燥。F,按輸送帶的層數(shù)多少可分為單層帶型、復合型、多層帶型；按空氣通過輸送帶的方向可分為向下通風型、向上通風型和復合通風型輸送帶干燥設備。（三）、輸送帶式干燥噴霧干燥是采用霧化器將料液（可以是溶液、乳濁液或懸浮液，也可以是熔融液或膏糊液）分散為霧滴，并用熱空氣干燥霧滴而完成的干燥過程。噴霧干燥方法常用于各種乳粉、大豆蛋白粉、蛋粉等粉體食品的生產，是粉體食品生產最重要的方法。噴霧干燥系統(tǒng)有不同的組成與性能。（四）噴霧干燥氣流干燥就是將粉末或顆粒食品物料懸浮在熱氣流中進行干燥的方法。氣流干燥也屬流態(tài)化干燥技術之一，具有如下特點：A,顆粒在氣流中高度分散，由于熱空氣與濕物料直接接觸，使氣固相間的傳熱傳質的表面積大大增加，強化了傳熱與傳質過程，因此干燥時間短（0.5～2

s）。B,氣固相間的并流操作，可使用高溫干燥介質（濕淀粉干燥可使用400℃熱空氣），使高溫低濕空氣與濕含量大的物料接觸，整個干燥過程物料溫度也不高。C,干燥設備體積小，熱能利用，如使用400℃以上高溫氣體為介質，1kg絕干空氣可干燥除濕0.1～0.15kg，干燥器的熱效率可達60～75％。D,設備結構簡單，占地面積小，處理量大。E,適應性廣，可用于塊狀、膏糊狀及泥狀物料。對散粒狀物料，最大粒徑可達10mm。(五）、氣流干燥流化床干燥也稱沸騰床干燥,是另一種氣流干燥法。與氣流干燥設備最大不同的是流化床干燥物料由多孔板承托。流化床干燥用于干態(tài)顆粒食品物料干燥，不適于易粘結或結塊的物料。流化床干燥的特點：（1）物料顆粒與熱空氣在湍流噴射狀態(tài)下進行充分的混合和分散，

氣固相間的傳熱傳質系數(shù)及相應的表面積均較大，熱效率較高，可達60～80％。由于氣固相間激烈的混合和分散以及兩者間快速地給熱，使物料床溫度均勻、易控制，顆粒大小均勻。物料在床層內的停留時間可任意調節(jié)，故對難干燥或要求干燥產品含水量低的過程比較適用。設備設計簡單，造價較低，維修方便。（六）、流化床干燥噴動床又稱噴泉床，是一種比較新的技術。噴動床技術可用于干燥、造粒、冷卻、混合、粉碎以及反應等過程。噴動床干燥器可用于干燥1～8mm的大顆粒物料，如小麥、豆類、玉米等農產品，此類大顆粒物料若應用流化床，則需很高流化速度而不經濟。噴動流化床又可用于干燥40～80目或更細一些的粉體物料。常用的噴動床干燥器有單級及多級型式。按其內部結構有分布板式及無分布板式噴動床干燥器。（七）、噴動床干燥傳導干燥是指濕物料貼在加熱表面上（爐底、鐵板、滾筒及圓柱體等）進行的干燥，熱的傳遞取決于溫度梯度的存在。傳導干燥和傳導－對流聯(lián)合干燥常結合在一起使用。這種干燥的特點是干燥強度大，相應能量利用率較高。*為了加速熱的傳遞及濕氣的遷移，傳導干燥過程都盡量使物料處于運動（翻動）狀態(tài)，因此有各種不同的干燥設備。如轉筒干燥，滾筒干燥，真空干燥，冷凍干燥等。三、傳導干燥回轉干燥又稱轉筒干燥，是由稍作傾斜而轉動的長筒所構成。A,

回轉干燥處理量大，運轉的安全性高，多用于含水分比較少的顆粒狀物料干燥。B,加熱介質可以是熱氣流與物料直接接觸方式（類似對流干燥），也可以是由蒸汽等熱源來加熱圓筒壁。C,它適于粘附性低的粉粒狀物料，小片物料等堆積密度較小的物料干燥。D,回轉干燥設備占地大，結構復雜，耗材多，投資也大，目前不少逐漸由沸騰床（流化床）等所取代。(一)、回轉干燥滾筒干燥是將物料在緩慢轉動和不斷加熱（用蒸汽加熱）的滾筒表面上形成薄膜，滾筒轉動（一周）過程便完成干燥過程。A,滾筒干燥可用于液態(tài)、漿狀或泥漿狀食品物料的干燥；但不適于熱塑性食品物料（如果汁類）干燥。B,滾筒干燥常用蒸汽作為加熱源，對于一般的物料，每m2物料接觸面上的平均干燥速度為10～20

kg·hr－1。。C,經過滾筒轉動一周的干燥物料，其干物質可從3～30％增加到90～98％，干燥時間僅需2秒到幾分鐘D,根據(jù)進料的方式，滾筒干燥設備有浸泡進料、滾筒進料和頂部進料；根據(jù)干燥壓力有真空及常壓滾筒干燥；也有單滾筒、雙滾筒式或裝滾筒等干燥設備。（二）、滾筒干燥真空干燥是指在低氣壓條件下進行的干燥。A,真空干燥常在較低溫度下進行，因此有利于減少熱對熱敏性成分的破壞和熱物理化學反應的發(fā)生，制品有優(yōu)良品質，但真空干燥成本常較高。B,采用真空干燥設備一般可制成不同膨化度的干制品。C,真空干燥過程食品物料的溫度和干燥速度取決于真空度，物料狀態(tài)及受熱程度。D,干燥過程熱量?？總鲗Щ蜉椛湎蚴称穫鬟f，也有用熱氣體或微波作為熱源。（三）、真空干燥冷凍干燥又稱升華干燥，是指干燥時物料的水分直接由冰晶體蒸發(fā)成水蒸氣的干燥過程。冷凍干燥是目前食品干燥方法中干燥過程物料溫度最低的干燥，用于果蔬、蛋類、速溶咖啡和茶、低脂肉類及制品、香料及有生物活性的食品物料干燥。冷凍干燥時，被干燥的物料首先要進行預凍（凍結），然后在高真空狀態(tài)下進行升華干燥.（四）、冷凍干燥能量場作用下的干燥指電磁場和聲波場中的干燥作用。濕物料中的水分對不同能量場中的能量有特殊的吸收作用，可促進物料中水分汽化，提高干燥速率。在能量場中能量的傳輸依然有對流與傳導、輻射，但也有其特殊的形式和要求。四、能量場作用下的干燥電磁場中的干燥主要是利用電磁輻射能作為干燥能源的干燥。電磁輻射具有粒子－波的雙層性質，以電磁波形式傳播，不同波長（頻率）的電磁波都具有一定的能級和對食品材料的吸收穿性。常用于食品干燥的電磁波有紅外線、遠紅外線和微波。（一）、電磁場中的干燥聲波場干燥也稱超聲波（指頻率20～106

KHz的電磁波）干燥。聲波場作用于濕物料，可使物料溫度有所提高，并可強化傳質過程，使物料干燥速率提高。不同介質對超聲波的吸收不同，各種介質的最大吸收聲波頻率也有差異，超聲波在輻射介質中的吸收，會放出一定熱量，使介質溫度相應提高，見表4－11。用聲波來干燥食品常結合其它干燥方法，利用熱空氣和強大的低頻聲波在干燥室內與濕物料接觸，幾秒內即可達到干燥要求，其干燥速率比常規(guī)噴霧干燥、轉鼓干燥和真空干燥的速率高3～10倍，節(jié)約燃料50％。適于熱敏性和易吸濕性或含脂肪量高的食品物料的干燥。（二）、聲波場中的干燥（1）結合各種干燥方法的組合干燥裝置即利用兩種不同的干燥設備組合起來，先利用第一干燥器使物料的含水量降至一定值后，再經第二干燥器，使物料水分及其它指標達到產品要求，以提高設備生產效率，改善產品質量，如噴霧干燥方法中速溶奶粉生產的二段法生產工藝。（2）結合各種熱過程的聯(lián)合干燥裝置就是把干燥、脫水、冷卻等過程組合起來，實現(xiàn)一機多用的目的外，還可以合理地利用能源，實現(xiàn)生產的連續(xù)化。（3）結合其它過程的聯(lián)合干燥裝置干燥器附帶攪拌機和粉碎機的聯(lián)合裝置，可大大改善干燥物料流的流體力學狀態(tài)，有利于破碎結塊和消除粘壁現(xiàn)象，提高干燥速率。組合干燥A,它具有投資少、管理粗放、生產費用低，能在產地就地進行干燥。B,自然干燥還能促使尚未完全成熟的原料在干燥過程進一步成熟。C,自然干燥緩慢，干燥時間長。曬干時間隨食品物料種類和氣候條件而異，一般2～3天，長則10多天，甚至更長時間。D,干燥最終水分受到限制，常會受到氣候條件的影響和限制。如在陰雨季節(jié)就無法曬干，而難以制成品質優(yōu)良的產品，甚至還會造成原料的腐敗變質。E,自然干燥還需有大面積的曬場和大量勞動力，生產效率低，又容易遭受灰塵、雜質、昆蟲等污染和鳥類、嚙齒動物等的侵襲，制品的衛(wèi)生安全性較難保證。F,科學利用太陽能，充分利用天然能源。自然干燥的特點曬干及風干要求A,食品曬干有采用懸掛架式，或用竹、木片制成的曬盤、曬席盛裝干燥。物料不宜直接鋪在場地上曬干，以保證食品衛(wèi)生要求B,曬干場地宜選在向陽，光照時間長，通風位置并遠離家畜廄棚、垃圾堆和養(yǎng)蜂場，場地便于排水，防止灰塵及其它廢物的污染。C,為了加速并保證食品均勻干燥，曬干時注意控制物料層厚度。不宜過厚，并注意定期翻動物料。料液霧化的方法：（1）氣流式噴霧它是采用壓縮空氣（或蒸汽）以很高的速度（300

m·s－1）從噴嘴噴出，利用氣液兩相間的速度差所產生的摩擦力，將料液分裂為霧滴，故也稱為雙流體噴霧。（2）壓力噴霧采用高壓泵（0.17～0.34

Mpa）將料液加壓，高壓料液通過噴嘴時，壓力能轉變?yōu)閯幽芏咚賴姵龇稚⒌撵F滴。（3）離心噴霧料液在高速轉盤5000～20000

r·

min－1或圓周速度為90～150

m·s－1中受離心力作用從盤的邊緣甩出而霧化

(1),噴霧干燥是非常細小的霧滴與熱空氣接觸，具有極大的表面積，有利于傳熱傳質過程，因此物料干燥時間短（幾秒至30秒）；(2),干燥溫度較低，適于熱敏性物料的干燥；

(3),可生產粉末狀、空心球狀或疏松團粒狀，且具有較高的速溶性產品；

(4),容易通過改變操作條件以調節(jié)控制產品的質量指標，如粒度分布、最終濕含量等；

(5),干燥流程簡化，操作在密閉狀態(tài)下進行，有利于保持食品衛(wèi)生、減少污染；

(6),所需設備較龐大，空氣消耗量大、熱利用率低，動力消耗也較大，因此，噴霧干燥總的設備投資費用較高噴霧干燥特點噴霧干燥系統(tǒng)

一級噴霧干燥系統(tǒng)：主要有開放式、閉式循環(huán)、半閉式循環(huán)和自惰式循環(huán)四種型式；二級噴霧干燥系統(tǒng)，又稱直通速溶系統(tǒng)；流化床噴霧造粒系統(tǒng)A,間歇式真空干燥擱板式真空干燥設備是最常用的間歇式真空干燥設備，也稱為箱式真空干燥設備。常用于各種果蔬制品（如液體、漿狀、粉末、散粒、塊片等）的干燥，也用于麥乳精、豆乳精等產品的發(fā)泡干燥.B,連續(xù)式真空干燥連續(xù)式真空干燥是真空條件下的帶式干燥。真空干燥設備的分類A,冷凍干燥在真空度較高，物料溫度低的狀態(tài)下干燥，可避免物料中成分的熱破壞和氧化作用，較高保留食品的色、香、味及維生素C；B,干燥過程對物料物理結構和分子結構破壞極小，能較好保持原有體積及形態(tài)，制品容易復水恢復原有性質與狀態(tài)；C,冷凍干燥的設備投資及操作費用較高，生產成本較高，為常規(guī)干燥方法的2～5倍。冷凍干燥的特點物料的凍結有兩種方法，即自凍法和預凍法。自凍法:

是利用物料表面水分蒸發(fā)時從它本身吸收汽化潛熱，使物料溫度下降，直至它達到凍結點時物料水分自行凍結的方法。該法水分蒸發(fā)降溫過程容易出現(xiàn)物料變形或發(fā)泡等現(xiàn)象，因此要合理控制真空室的真空度，對外觀形態(tài)要求較高的食品物料，干燥會受到限制。此法的優(yōu)點是可以降低脫水干燥所需的總能耗。預凍法:

是干燥前用常規(guī)的凍結方法，如高速冷空氣循環(huán)法、低溫鹽水浸漬法、低溫金屬板接觸法、液氮、液態(tài)二氧化碳等載冷劑噴淋或浸漬法將物料預先凍結。此法適于蔬菜類等物料凍結。冷凍速度會對干燥速度產生影響。物料的凍結方法冷凍速度對干燥速度的影響A,凍結速度影響干制品的多孔性。凍結速度愈快，物料內形成的冰晶體愈微小，其孔隙愈小，干燥速度愈慢。B,冷凍速度還會影響物料的彈性和持水性。。－30℃經15

min凍結的蘆筍和在－15℃溫度中凍結的相比，前者具有較好的彈性和持水性。C,緩慢凍結時形成顆粒較大的冰晶體，會破壞干制品的質地并引起細胞膜和蛋白質（如魚肉）變性。冷凍干燥的干燥過程包括兩個不同的步驟：升華和解吸，它可以在同一干燥室中進行，也可在不同干燥室進行。

升華

升華也稱初步干燥，是冷凍干燥的主體部分。升華溫度與壓力有密切聯(lián)系，凍結物料中的水分在真空條件下要達到純粹的、強烈的升華,。要注意三個主要條件：即干燥室絕對壓力，熱量供給和物料溫度。解吸

當冰晶體全部升華后，第一干燥階段即完成。但此時的物料仍有5％以上沒有凍結而被物料牢牢吸附著的水，必須用比初期干燥較高的溫度和較低的絕對壓力，才能促使這些水分轉移，使產品的含水量降至能在室溫下長期儲藏的水平，這就需二次干燥。影響二次干燥的速度及時間的因素與升華過程相同，即溫度和絕對壓力。冷凍干燥的干燥過程在真空室內的絕對壓力（總壓力）應保持低于物料內冰晶體的飽和水蒸氣壓，保證物料內的水蒸氣向外擴散。凍結物料溫度的最低極限不能低于冰晶體的飽和水蒸氣（等于真空室內的壓力）相平衡的溫度。如真空室內絕對壓力為0.04

kpa(0.3

mmHg)，物料內冰晶體的飽和水蒸氣壓和它平衡時相應的溫度為－30℃，因此凍結物料的溫度必然高于－30℃。根據(jù)經驗，在預先確定物料溫度的條件下，最適宜絕對壓力可以定在冰上飽和蒸汽壓力的三分之一。如含糖量高的水果需0.033

kpa(0.25

mmHg)的絕對壓力，而洋蔥卻需0.17～0.20

kpa。絕對壓力影響熱量的提供可來自不同的系統(tǒng)，應用較多的是接觸式冷凍干燥設備。加熱板一般用蒸汽或其它熱介質通入板內加熱，加熱板的溫度應以物料所能忍受的溫度為限，一般為38～66℃。升華干燥時物料形態(tài)固定不變，水分子外逸后留下的是孔隙，形成海綿狀多孔性結構。它具有良好的絕熱性，不利于熱量的傳遞。此時，若能利用輻射熱、紅外線、微波等能直接穿透干燥層到后移的冰層界面上，就能加速熱量傳遞，有效增加總的干燥速率。增大加熱板和物料間距離并提高加熱板溫度，熱量就能以輻射方式傳給物料。熱量供給控制A,過度加熱會引起物料溫度升高，當料溫超過冰晶開始融化溫度時，溶液自由沸騰：使溶液中揮發(fā)性的芳香物質損失增加；容易引起泡沫或充氣膨脹；液相沸騰的蒸汽氣流帶走一些顆粒而造成損失。B,但有些食品物料能承受有限度的夾層融化，溫度升高對增加干燥速度是有利的，通?？梢栽陂_始融化溫度t

im和允許融化溫度t

am兩個限度之間畫出一條工作帶。C,食品物料的t

im值在－21℃～－51℃之間（對于果汁甚至可達－70～－80℃），而允許融化的溫度t

am在－10℃～32℃之間。溫度控制紅外（紅外線是指波長0.72～1000

m的電磁波）及遠紅外干燥也稱熱輻射干燥。是由紅外線（包括遠紅外線）發(fā)生器提供的輻射能進行的干燥。遠紅外線干燥的特點：A,熱源材料選用熱輻射率接近黑體的物質，故熱輻射效率高。B,遠紅外線輻射熱在空氣中傳播，不存在傳熱界面，故傳播熱損失小，傳熱效率高，被輻射物料表面熱強度大于對流干燥強度30～70倍以上。C,多數(shù)食品濕物料等有機物，在遠紅外區(qū)具有更多的吸收帶，因此遠紅外線比一般紅外線有更好的干燥速率。D,遠紅外線的光子能量級比紫外線、可見光線都要小，因此一般只會產生熱效果，而不會引起物質的變化，可減少熱對食品材料的破壞作用，而廣泛用于食品干燥。遠紅外線干燥的特點微波也是一種電磁波，其加熱是利用電介質加熱原理。由于微波在食品材料中的穿透性、吸收性，使食品電介質吸收微波能在內部轉化為熱能，因此微波加熱速度快，微波干燥有較高的干燥速率。對比較復雜形狀的物料有均勻的加熱性，且容易控制。不同含水分食品物料在微波場中，對微波吸收性不同，含水分高的物料有較高的吸收性，因此微波干燥有利于保持制品水分含量一致，還具有干燥食品水分的調平作用。微波不僅用于常規(guī)干燥，也用于真空干燥、冷凍干燥、對流干燥等場所作為熱源使用。工業(yè)微波干燥設備采用的頻率有915

MHz和2450MHz。微波干燥（一）、aw與微生物活動

水分活性可以影響微生物的芽孢發(fā)芽時間(或滯后期)、生長速率、產毒素、細胞大小及死亡率。1、aw與微生物生長2、微生物生長與產毒素的最低aw3、食品干藏過程微生物的活動控制aw與微生物活動1、各種微生物生長水分活性范圍及其相對應的有關食品（表7-13）

多數(shù)細菌在aw值低于0.91時不能生長，而嗜鹽菌則在aw低于0.75才被抑制生長；

霉菌耐旱性優(yōu)于細菌，多數(shù)霉菌在aw值低于0.8時停止生長，但也曾報道過一些耐旱霉菌，在aw值0.65下還會生長。一般認為0.70～0.75是其最低aw限值；除耐滲酵母外，多數(shù)酵母在aw低于0.65時生長被限制。aw與微生物活動2、微生物生長與產毒素的最低aw（表7－14）通過控制致病性微生物的生長aw，即可控制其毒素的生成。致病性微生物，通常產毒素aw高于生長aw。

只有水分活性下降到0.75，任何致病菌都無法生長及產霉素，食品的腐敗變質才得以顯著減慢，甚至能在較長時間內不發(fā)生變質。若將水分活性降低到0.65，能生長的微生物已為數(shù)極少，因而食品貯藏期可長達1.5～2年。3、環(huán)境因素會影響微生物生長所需的aw值，如營養(yǎng)成分、PH、氧氣分壓、二氧化碳濃度、溫度和抑制物等愈不利于生長，微生物生長的最低aw值愈高，反之也然。aw與微生物活動食品干藏過程微生物的活動取決于：食品中微生物的品種和數(shù)量；

僅靠干燥過程并不能將微生物全部殺死，干燥完畢后，微生物就處于完全(半)抑制狀態(tài)(常也稱為休眠狀態(tài))。干燥制品并非無菌，遇到溫暖潮濕氣候，也會腐敗變質。食品干燥前微生物數(shù)量的控制。

某些食品物料若污染有病原菌，或導致人體疾病的寄生蟲如豬肉旋毛蟲存在時，則應在干燥前設法將其殺死。食品的水分活性；食品的包裝；食品的干藏條件(如溫度、濕度)。(二）、aw 與食品化學變性作用的關系1、aw對酶反應的影響2、aw對非酶褐變的影響3、脂肪氧化等變質反應4、aw對維生素營養(yǎng)成分的影響aw與食品中發(fā)生的化學變性作用的關系（1)、aw對酶反應的影響酶反應速率隨水分活性增加而增加（圖7－37

c）面粉水分從8.8%增加到15.1%時，脂肪酶活力提高到5倍。對脂肪酶活力的抑制，水分活性應控制在0.17～0.20。

影響食品中酶穩(wěn)定性的因素有水分、溫度、pH、離子強度、食品構成成分、貯藏時間及酶抑制劑或激活劑等。水分活性(或水分含量)只是影響其穩(wěn)定性條件之一。

控制干制品中酶的活動，有效的辦法是干燥前對物料進行濕熱或化學鈍化處理，使物料中的酶失去活性。aw與食品中發(fā)生的化學變性作用的關系（2）、aw對非酶褐變的影響

還原糖和氨基酸(蛋白質)在合適的條件下發(fā)生反應(梅拉德反應)。模擬研究發(fā)現(xiàn)，氨基酸氮的最大損失發(fā)生在平衡水分活性0.65～0.70，高于或低于此值氨基酸損失都較小

肉與魚產品發(fā)生的褐變反應除變色外，肉制品的褐變還會產生苦味和燒焦味。氨基酸與蛋白質參與反應的結果會造成營養(yǎng)成分的損失。aw與食品中發(fā)生的化學變性作用的關系（3）、脂肪氧化等變質反應

水分對食品氧化酸敗的影響與其它微生物活動，非酶褐變，酶反應和組織變化明顯不同(見圖7-37)脂類的氧化產生臭味，脂肪酸降解和某些維生素破壞。脂肪氧化問題?？刻砑涌寡趸瘎﹣頊p緩。aw與食品中發(fā)生的化學變性作用的關系（4）、aw對維生素營養(yǎng)成分的影響

在低aw下，抗壞血酸比較穩(wěn)定，隨著食品中水分增加，抗壞血酸降解迅速增快。

維生素的降解反應屬一級化學反應(表7－16)。溫度對反應速率常數(shù)影響很大。

將維生素C(如抗壞血酸)包埋或先添加到油相中防止其與水接觸也是防止維生素C降解的有效方法。脂溶性維生素的穩(wěn)定性與脂肪氧化有關。（二）、中濕食品（IMF）（Intermediate

moisture

foods）

中濕食品的水分一般為15～50％。多數(shù)中濕食品水分活性在0.60～0.90。霉菌常是影響IMF貨架期的主要因素。中濕食品可以常溫保藏主要依靠：

用脫水干燥方式去除水分，提高可溶性固形物的濃度以束縛住殘留水分，降低水分活性；

靠熱處理或化學作用抑制殺滅微生物及酶，如添加山梨酸鉀（用量0.06～0.3％）一類防霉劑；添加可溶性固形物（多糖類、鹽、多元醇等）以降低食品水分活性；添加抗氧化劑、螯合劑、乳化劑或穩(wěn)定劑等添加劑增加制品的儲藏穩(wěn)定性。中濕食品中濕食品加工主要有以下三種工藝：1、混合法（blending）

將各種食品成分分別進行預處理（殺菌、干燥等），然后再混合（可經擠壓）達到所要求的平衡水分活性。2、浸漬法（Moist－infusion）

浸漬法也稱濕態(tài)浸入法。將固狀食品塊放在水分活性低的平衡溶液中浸泡或煮制，直到食品材料達到所需的水分活性，這是我國蜜餞類食品的傳統(tǒng)生產方法。3、泡制法（dry－infusion

）

泡制法也稱干灌入法。將脫水固態(tài)食品塊浸在含一定滲透劑的溶液中達到所需的水分活性。通常以真空干燥或冷凍干燥后干態(tài)食品在水分活性低的浸液中浸漬，直至它瀝（吸）干后可含有適宜水分和水分活性。強化某些營養(yǎng)物質以提高制品的營養(yǎng)功能。（表7－17）三、干燥品的包裝與儲運要求（一）干燥食品的最終水分要求糧谷類和豆類谷物收獲和安全儲存所要求的水分含量（表7－18）

一般種子類在水分活性0.6～0.80范圍內，其水分變化曲線的斜率很平，1％水分變化可引起0.04～0.08

aw的變化（圖7－41）。魚、肉類

僅依靠降低水分活性常難以達到魚、肉類干制品的長期常溫保藏。因此這類制品的干制過程，常結合其它保藏工藝，如鹽腌、煙熏、熱處理、浸糖、降低pH、添加亞硝酸鹽等防腐劑，以達到一定保質期而不能保持其優(yōu)良食用品質。乳制品

全脂、脫脂乳粉，通常干燥至水分活性0.2左右，我國國家標準要求全脂乳粉水分小于2.5～2.75％，脫脂乳粉水分小于4.0～4.5％，調制乳粉小于2.50～3.0％，脫鹽乳清粉（特級品）小于2.5％。蔬菜脫水蔬菜最終殘留水分5～10％，相當于水分活性0.10～0.35。水果多數(shù)脫水干燥水果水分活性在0.65～0.60。第一節(jié)濃縮的目的和分類濃縮：利用物理方法從液態(tài)食品中除去水分的過程，也指溶液濃度提高的操作過程。包括蒸發(fā)、冷凍濃縮等操作。一、食品濃縮的作用與目的作用目的分類平衡濃縮；非平衡濃縮第二節(jié)蒸發(fā)濃縮一、蒸發(fā)濃縮的基本原理二、蒸發(fā)濃縮過程食品物料的變化（一）食品中熱敏性物質的變化（二）沸點和冰點的變化（三）粘度（四）起泡性（五）結垢性（六）結晶性（七）風味形成與揮發(fā)三、蒸發(fā)器的類型及選擇間歇性連續(xù)式：升膜式、降膜式、刮板式、離心薄膜式幾種蒸發(fā)器：特點、工作原理、優(yōu)缺點、適用的物料四、蒸發(fā)濃縮過程的節(jié)能與多效蒸發(fā)（一）多效真空蒸發(fā)濃縮及其特點順流加料法逆流加料法平流加料法（二）多效蒸發(fā)的溫差分配與效數(shù)多效蒸發(fā)的溫差分配多效蒸發(fā)的效數(shù)（三）多效蒸發(fā)過程的節(jié)能措施蒸發(fā)器的革新2.蒸汽再壓縮蒸發(fā)機械再壓縮蒸發(fā)蒸汽噴射再壓縮法熱泵循環(huán)再壓縮法3.利用蒸發(fā)器的余熱預熱物料或用于其它加熱目的五、蒸發(fā)濃縮過程香味的保護與回收采用低溫蒸發(fā)濃縮設備，減少香味成分的揮發(fā)采用短時蒸發(fā)濃縮設備蒸餾法回收漿液濃縮工藝第三節(jié)

冷凍濃縮—、冷凍濃縮的基本原理（一）冷凍濃縮過程中的固液相平衡（二）冷凍濃縮過程中溶液的冰點（三）冷凍濃縮過程中的冰結晶量和濃縮液量（四）冷凍濃縮過程中的溶質夾帶和溶質脫除（五）濃縮終點二、冷凍濃縮的過程與控制（一）冰晶生成及控制冰晶體生成速率冰晶生成的方式層狀凍結懸浮凍結（二）冰晶與濃縮液的分離（三）冰晶的洗滌三、應用于食品工業(yè)的冷凍濃縮系統(tǒng)（一）單級冷凍濃縮裝置系統(tǒng)（二）多級冷凍濃縮裝置第四節(jié)

膜濃縮一、膜濃縮的種類及操作原理（一）反滲透原理（二）超濾原理（三）電滲析原理二、膜材料的種類及膜組件（一）膜的性能（二）膜的種類纖維素膜聚亞酰胺膜聚砜系膜（三）膜組件三、膜濃縮在食品中的應用（一）、果汁的濃縮（二）、蔗糖液的濃縮（三）、干酪制造過程中脫脂乳的濃縮（四）、從大豆乳清廢液中提取大豆蛋白質（五）、電滲析濃縮法制鹽四、影響膜濃縮的因素（一）影響反滲透濃縮和超濾濃縮的因素膜材料的種類和性能溶質的特性溶液的性質操作條件操作壓力操作溫度操作時間濃差極化5.膜的維護膜的壓實膜的降解膜的結垢（二）影響電滲析操作的因素膜的極化電解質的濃差擴散水的滲透壓差滲漏膜的污染和中毒第五節(jié)食品的結晶一、結晶的基本原理（一）晶體的特性晶體的結構和形狀晶體的性質自范性各向異性均勻性（二）溶解度和溶液中的相平衡物質的溶解度特征過飽和度（Supersaturation）與結晶的關系（三）晶核的形成1.形成晶核的方法起晶方法：自然起晶法刺激起晶法晶種起晶法2.晶核的形成速率及影響因素（1）晶核的形成速率（Nucleation

rate）j

＝

dN/dQ

＝

KnΔCmmax（2）影響晶核形成的因素（四）晶體的生長晶體的生長速率影響晶體生長的因素過飽和度溫度粘度雜質其它因素二、食品工業(yè)常用的結晶方法與結晶設備（一）食品工業(yè)常用的結晶方法與結晶設備冷卻法結晶蒸發(fā)法結晶真空結晶法（二）結晶器的選擇三、食品結晶過程及品質控制（一）結晶過程的工藝設計物料衡算熱量衡算結晶時間（二）食品結晶過程的品質控制1.加晶種的控制結晶晶種的量投種時的過飽和度細晶的消除晶垢的去除微波技術的發(fā)展歷史圖6-1世界上第一臺微波爐第一節(jié) 微波的性質與加熱機理微波的性質微波是頻率非常高的電磁波，又稱為超高頻波，頻率大約從300MHz到300GHz*。之所以稱為微波，是因為其波長在1mm~1m，比普通的無線電波波長更微小。*：1GHz＝103

MHz＝109

Hz普通家用微波爐使用的頻率一般為2450MHz，而食品工業(yè)所使用的微波加熱設備的頻率則有915MHz和2450MHz兩種。微波的加熱機理食品工業(yè)中所使用的微波設備主要是利用微波的熱效應。食品中的水分、蛋白質、脂肪、碳水化合物等都屬于電介質，微波對它們的加

熱稱作介電感應加熱(dielectric

heating)。微波加熱的特性(一)選擇加熱性(二)穿透性微波的選擇性加熱給微波加熱的好處和壞處好處：加熱效率高，節(jié)約能源，易控制?？捎糜谳^干燥的谷物殺滅害蟲。壞處：微波的選擇性加熱是造成微波加熱不均勻

(runaway

heating)的主要原因之一。微波的穿透性對于微波加熱的好處和壞處好處：實現(xiàn)包裝后食品的短時殺菌。加熱時間短，干燥速度快，而且對有些食品還能起到特有的膨化效果?？焖俳鈨觥奶帲何⒉訜岬拇┩感允窃斐晌⒉訜岵痪鶆?runaway

heating)的另一個主要原因之一。第二節(jié) 微波加熱在食品中的應用一、在食品工業(yè)中采用微波加熱技術的優(yōu)缺點優(yōu)點：1、加熱、干燥速度快，所需時間短2、加熱效率高3、加熱過程具有自動平衡性能*4、物料加熱均勻、產品質量高5、設備操作簡單，適應性強，且占地面積小，工作環(huán)境良好缺點：微波加熱最主要的缺點是電能消耗大。二、微波技術在食品工業(yè)中的應用情況及最新發(fā)展(一)食品的解凍和軟化國外已有使用915和2450MHz微波解凍設備進行食品的軟化、解凍，見圖6-6、6-7。圖6-6915MHz，120kW連續(xù)式微波軟化/解凍裝置圖6-72450MHz，30kW連續(xù)式微波軟化/解凍裝置(二)

微波用于一些食品的烹調及預加工(三)微波用于食品物料的干燥(包括真空干燥、冷凍干燥)微波加熱可用于諸如通心粉、谷物、水果、海藻類食品等干燥。圖6-8為國外試驗用微波真空干燥器示意圖。圖6-8試驗用微波真空干燥器示意圖(四)微波還可用于食品的殺菌消毒(五)微波用于焙烤與烘烤(六)微波用于食品物料的去殼去皮

(七)微波用于動物油脂的熬制(八)微波用于酒類的陳化(九)其他第三節(jié)

微波加熱設備的組成及其選用一、微波加熱設備的結構組成二、微波加熱器分類三、微波加熱設備的選擇微波加熱設備的選擇包括微波頻率的選定及加熱器形式的選用。(一)工作頻率的選定(二)

加熱器類型的選擇圖6-6、6-7、6-15、6-16為國外一些廠家現(xiàn)在正在使用的微波加熱設備的外形圖。圖6-152450MHz，50~80kW流動式切塊禽肉微波處理器圖6-16

915MHz，60kW面食、醬料微波干燥器第四節(jié) 微波的安全使用及其防護一、微波對人體的影響二、使用微波爐時的注意事項主要參考文獻

曾慶孝主編，芮漢明，李汴生副主編，食品加工與保藏原理，北京：化學工業(yè)出版社，2002.11

王紹林編著，微波食品工程，北京：機械工業(yè)出版社，1994.7Decareau

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R

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Processing

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HORWOOD

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in

science

and

technology，1986食品的輻射保藏是是利用射線照射食品，滅菌、殺蟲，抑制鮮活食品的生命活動，從而達到防霉、防腐、延長食品貨架期目的的一種食品保藏方法。第一節(jié)

食品輻射(照)的意義及特點與微波的區(qū)別：輻射是利用原子核衰變產生的電磁波來處理食品，而微波則是將電能轉化為電磁波來處理食品。一、原子輻射研究的歷史發(fā)展

1896年，亨利·貝克萊在研究各種物質的磷光現(xiàn)象時，發(fā)現(xiàn)了放射性。

1896年，Roentgen發(fā)現(xiàn)了X射線，并對這種射線的特性做了完整而準確的計算。

1898年斯密特和居里夫婦獨立地觀察到釷化合物發(fā)射類似的射線。同時居里夫婦從鈾鹽中分離出了一個新元素，取名鐳(由拉丁詞

radius而來，意為射線)。1921年Schraty獲得X射線殺菌專利。美國最早于本世紀四十年代開始進行輻射(照)保藏食品的研究，當時主要是用于軍事上。1943年發(fā)表了對漢堡包進行輻照殺菌的論文后，美國由此解決了海軍食品保存問題。爾后研究遍及美國90多所大學及科研單位。五十年代初前蘇聯(lián)、歐洲和日本也相繼進行了廣泛的研究。我國食品輻射(照)的研究則最早于1958年開始，70年代中在四川、河南、天津、北京、上海、東北地區(qū)、湖南、廣東等地相繼開展了食品輻照的研究。在國際原子能機構(IAEA)、聯(lián)合國糧農組織(FAO)和世界衛(wèi)生組織(WHO)的倡議下，1970年在巴黎成立了

“食品輻射(照)國際計劃”(IFIP)，先后共有24個國家參加該計劃，分工協(xié)作進行研究。二、食品輻射的特點“冷殺菌”；具有良好的保鮮效果；輻照處理食品能耗低；對環(huán)境的污染小。食品輻射的基本原理一、核輻射與半衰期1、核輻射

a射線

b射線

g射線期射性同位素，其半衰期是不同的。4.5×109年3.0×10-7s輻射加工的輻射源60Co的半衰期為7Cs為30年。二、食品輻射的基本原理食品輻照時，射線把能量或電荷傳遞給食品以及食品上的微生物和昆蟲，引起的各種效應會造成它們體內的酶鈍化和各種損傷會迅速影響其整個生命過程，導致代謝、生長異常、損傷擴大直至生命死亡。而食品則不同，除了鮮活食品之外均不存在著生命活動，鮮活食品的新陳代謝也處在緩慢的階段，輻射所產生的影響是進一步延緩了它們后熟的進程，符合儲藏的需要。食品的輻照效應一、食品輻射加工的計量單位1.

放射性強度的單位(量度放射性同位素的)放射性強度是度量放射性強弱的物理量，常用的單位有居里(Ci)、貝克(Bq)和克鐳當量。2.

照射量及其單位(量度放射性同位素放射出的射線的)照射量(Exposure)是用來量度X射線或g射線在空氣中電離能力的物理量，其單位為倫琴

(R)。劑量、劑量率及其單位被輻射物體吸收量的)射物質所吸收的射線的能量稱為吸收位為拉德(rad)或戈瑞(Gy)。4.劑量當量、劑量當量率及其單位劑量當量就是用來量度不同類型的輻射所引起的不同的生物學效應，其單位為雷姆

(rem)或希沃特(Sv)。單位時間內的劑量當量稱為劑量當量率，其單位用rem·s-1或rem·h-1等表示。食品的輻射裝置包括輻射源、防護設備、輸送系統(tǒng)和自動控制與安全系統(tǒng)。二、食品輻射裝置1.輻射源輻射源是食品輻射加工的核心部分，它可以分為放射性同位素和電子加速器兩大類。放射性同位素60Co輻射源、137Cs輻射源電子加速器電子射線電子射線射程短，密度大，穿透力差，一般適用于食品表面的照射。如對易腐食品輻射時，選定適當?shù)摹凹铀倌堋?，就可使射線不穿透食品內部，只進行表面殺菌。X射線X射線具有高穿透能力，可以用于食品輻射加工。但是由于電子加速器作X射線源效率低，而且能量中包含大量低能部分，難以均勻照射

大塊樣品，故沒有得到廣泛的應用。2.防護設備3.輸送與安全系統(tǒng)三、食品輻射效應(一)食品輻射的物理效應g射線和X射線的作用康普頓散射、感生放射性電子射線的作用庫侖散射、庫侖散射、契連科夫效應射線經散射、電離軔致輻射等作用后，部分能量，速度大為減慢，有的被所子所俘獲，使原子或原子所在的分子子，有的與陽離子相碰發(fā)生陰、陽離放出兩個光子，其光子對被照射物的述的光子一樣。防止被照射物誘發(fā)產生放射性，電子量不得超過10MeV，大多數(shù)采用(二)食品輻射的化學效應輻射的化學效應是指被輻射物質中的分子

所發(fā)生的化學變化。食品的輻射處理，發(fā)生化

學變化的物質，除了食品本身及包裝材料之外，還有附著在食品表面及內部的微生物、昆蟲和

寄生蟲等生物體。輻射化學效應的強弱用G值表示，所謂G值就是介質中每吸收100eV能量時發(fā)生變化的分子數(shù)。例如，麥芽糖溶液經過輻射發(fā)生降解的G值為4.0，則表示麥芽糖溶液每吸收100eV的輻射能，就有4個麥芽糖分子發(fā)生降解。不同介質的G值可能相差很大，G值大的，輻射引起的化學效應較強烈；G值相同者，吸收劑量大者所

引起的化學效應較強烈。例如G值等于3，吸收劑量為1Mrad時，每千克介質發(fā)生變化的摩爾

數(shù)為3.1×10-6，劑量提高到6Mrad時，則每千

克發(fā)生變化的摩爾數(shù)達1.9×10-2。食品及其他生物有機體的主要化學組成是水、蛋白質、糖類、脂類及維生素等，這些化合物

分子在射線的輻射下會發(fā)生一系列的化學變化。品均含有豐富的水分，水也是構成微昆蟲等生物體的重要成分，食品經輻的水分變化十分復雜?；瘜W效應可概括為：.7OH·

+0.55H·

+2.7e-

+0.45H水化

2+0.71H2O2

+2.7H3O·2.蛋白質和酶蛋白質結構破壞輻射交聯(lián)輻射降解蛋白質輻照時交聯(lián)與降解同時發(fā)生，而往往是交聯(lián)大于降解，所以降解常被掩蓋而不易覺察。酶酶的主要組成部分是蛋白質，所以輻射對

酶所引起的作用與蛋白質類似，酶中所含的巰

基(-SH)由于容易氧化會增大酶對輻射的敏感性，但在復雜的食品體系中，由于其他物質的伴生

存在而使酶得以保護，欲使酶鈍化需要相當大

的輻射劑量。3.糖類糖類在輻射過程中發(fā)生的變化主要是降解作用和輻解產物的形成，若干故態(tài)糖類的輻解產物見表7-1。糖輻解產物G值500krad時濃度(10mg·kg-1)葡萄糖甲醛0.060.095乙醛丙酮葡糖醛酸0.44.1葡糖酸0.88.25-脫氧葡糖酸0.323果糖甲醛2.54蔗糖甲醛果糖

葡萄糖0.160.25甘露糖醇甲醛0.81.26果糖0.565.2表7-1輻射不同固態(tài)糖類的主要輻解產物4.脂類脂肪和脂肪酸被射線照射時，飽和脂肪比較穩(wěn)定，而不飽和脂肪容易氧化，出現(xiàn)脫羧、氫化、脫氨等作用。有氧存在時，由于會發(fā)生自動氧化作用，飽和脂肪也會被氧化。輻射促進自動氧化過程可能是由于促進自由基的形成和氫過氧化物的分解，并使抗氧化劑遭到破壞。食品中的脂類組分受輻射而產生的化合物，除了有輻射誘導的自動氧化產物外，也有非氧

化的分解產物。5.維生素食品中維生素在輻射中的穩(wěn)定性和食品的性質及成分有密切的關系，其損失率隨著輻射劑量的增大而增大。(三)食品輻射的生物學效應1.抑制蔬菜發(fā)芽和果實后熟蔬菜中的馬鈴薯和洋蔥，主要是通過控制其休眠來進行儲藏的。在結束休眠后，如果溫度和濕度適宜時，便會旺盛地發(fā)芽；果實采收后的成熟現(xiàn)象稱為后熟，后熟的速度影響著儲藏期的長短。輻射對生物體作用的機理目前尚未十分清楚，但可能與下列原因有關：由于射線的輻照，細胞中的DNA和RNA受到損傷，植物體生長點上的細胞不能發(fā)生分裂，所以馬鈴薯、洋蔥等經輻照后不會發(fā)芽。參見

表7-2。食品輻照時，干擾了ATP的合成，使細胞的核酸減少，抑制了植物體的發(fā)芽。照射劑量

核酸含量(mg·g-1干物質)(krad)12月3月4月0140140154561838485765017013117051081208121121123馬鈴薯經輻射后核酸含量的變化植物組織處于休眠狀態(tài)時，其生長點缺乏植物生長激素或生長激素被鈍化，若把經過輻射的馬鈴薯放入一種生長激素—赤霉素酸溶液中，馬鈴薯就開始發(fā)芽(表7-3)。對于具有呼吸高峰的果實，在高峰開始出現(xiàn)前夕，體內乙烯的合成明顯增加，從而促進

成熟的到來。若在高峰前對果實進行輻照處理，由于干擾了果實體內乙烯的合成，就能夠抑制

其高峰的出現(xiàn)，延長果實的儲藏期。處理法處理數(shù)發(fā)芽率劑量赤霉素酸濃5日10日15日20日(krad)度(ppm)后后后后80000082507162020120200000122505121720125008142020表7-3赤霉素酸對g輻照的馬鈴薯發(fā)芽的影響2.導致微生物和昆蟲的死亡食品經輻射后，附著在食品上的微生物和昆蟲發(fā)生了一系列生理學與生物學效應而導致死亡，其機理是一個十分復雜的問題，目前還沒有完

全搞清楚，一般認為與下面兩點有密切關系：造成遺傳物質DNA的損傷；輻射化學效應的產物與細胞組成發(fā)生反應。第四節(jié) 食品的輻射及其影響因素一、食品輻射的類型聯(lián)合國糧農組織(FAO)、國際原子能機構(IAEA)和世界衛(wèi)生組織(WHO)聯(lián)合專家委員會把食品

輻射分為下列三類：低劑量輻照、中等劑量輻照、大劑量輻照。射保藏的效果及其影響因素射處理時，必須根據(jù)食品的種目的，控制輻射劑量和照射條到良好的保藏效果。食品輻射保藏食的輻射保藏蔬的輻射保藏、禽、魚肉的輻射保藏料和調味品的輻射保藏(二)

提高食品輻射保藏效果的措施食品的輻射保藏處理，欲取得滿意的效果除了根據(jù)食品的種類和輻射目的采用適宜的輻射劑量外，還可以采取一些輔助措施，以便提高輻射的效果或降低輻射劑量，保護食品的營養(yǎng)成分少受損失。添加化學藥品改變溫度條件改變氣體條件合理包裝低溫儲藏第五節(jié) 食品輻照的衛(wèi)生與安全FAO、IAEA和WHO聯(lián)合專家委員會于1980年

10月27日至11月3日在日內瓦召開了關于輻照食品衛(wèi)生會議。依據(jù)以前各屆專家委員會的建議和這些機構組織的其他技術或法律專家會議所作出的結論，允許食品輻照的最大能量水平是：電子射線為10MeV；g射線和X射線為5MeV。另外，通過以下五個方面的研究：

1、食品的輻照劑量2、食品的包裝方法和包裝材料3、輻射化學4、動物或家畜喂養(yǎng)實驗5、輻照食品的毒理學研究FAO、IAEA和WHO聯(lián)合專家委員會得出結論，任何商品食物輻照總平均劑量達10kGy水

平時，不具有毒理學上的危害性，這樣處理的

食品毋需進行毒理學檢查。用10kGy劑量輻照

過的食品，不會引起特殊的營養(yǎng)或微生物問題。主要參考文獻

曾慶孝主編，芮漢明，李汴生副主編，食品加工與保藏原理，北京：化學工業(yè)出版社，

2002.11

陳其勛主編，中國食品輻照進展，北京：原子能出版社，1998.12

FAO/IEAE/WHO，輻射食品衛(wèi)生，北京：原子能出版社，1983，5~6

李承華，輻射技術基礎，北京：原子能出版社，1988第一節(jié) 食品的腌漬讓食鹽或糖滲入食品組織內，降低其水分活度，提高其滲透壓，或通過微生物的正常發(fā)酵降低食品的pH值，從而抑制腐敗菌的生長，防止食品的腐敗變質，獲得更好的感官品質，并延長保質期的儲藏方法稱為腌漬保藏。鹽腌的過程稱為腌制；糖腌的過程稱為糖漬。一、食品腌漬過程的擴散與滲透作用(一)腌漬的保藏原理1、溶液濃度與微生物的關系溶液的濃度及含義溶液濃度的測定方法溶液濃度與微生物的關系2、鹽在腌漬中的作用(1)食鹽溶液的防腐機理食鹽溶液對微生物細胞具有脫水作用；食鹽溶液對微生物具有生理毒害作用；食鹽溶液對微生物酶活力有影響；食鹽溶液可降低微生物環(huán)境的水分活度；食鹽的加入使溶液中氧氣濃度下降。(2)不同微生物對食鹽溶液的耐受力(3)腌制食品和食鹽質量之間的關系3、糖在腌漬中的作用(1)糖溶液的防腐機理食糖溶液產生高滲透壓；食糖溶液可以降低環(huán)境的水分活度；食糖使溶液中氧氣濃度降低。(2)不同微生物對食糖溶液的耐受力(3)食糖質量與腌漬食品的關系(二)食品腌漬過程的擴散與滲透作用1、腌漬中的擴散滲透(1)擴散擴散是分子或微粒在不規(guī)則熱運動下濃度均勻化的過程。擴散的推動力就是滲透壓。擴散方程式：擴散系數(shù)：，

K0＝R/6Nπ溫度(T)越高，粒子的直徑(r)越小，介質的粘度(h)月越低，則擴散系數(shù)(D)就越大。在其它條件(濃度梯度和面積)相同的情況下，擴散系數(shù)增大，物質的擴散速度和擴散量也就增大。由此可見食鹽和不同糖類在腌漬食品的過程中，其擴散速度是各不相同的。2.

透透就是溶劑從低濃度溶液經過半透膜向高濃度溶液擴散的過程。P＝9.81rhP＝CRTP＝iCRTP＝(r1/100W)CRT透壓和溫度及濃度成正比，因此為了加快腌漬過程，應盡可能在高溫度(T)和高濃度溶液(C)的條件下進行。透速度還和溶劑密度r1及溶質相對分子質量W有一定關系。但溶劑密度對腌漬過程影響不大。溶質相對分子質量則是對腌漬過程有一定影響，溶質的相對分子質量越大，需用的溶質重量也就越大。若溶質能離解為離子，則用量顯然可以減少些。3.擴散、滲透平衡食品腌漬過程實際上是擴散和滲透相結合的過程。這是一個動態(tài)平衡過程，其根本動力就是由于濃度差的存在，當濃度差逐漸降低直至消失時，擴散和滲透過程就達到平衡。二、食品的腌漬工藝與控制(一)食品的腌制干腌法濕腌法動脈或肌肉注射腌制法滾揉腌制法高溫腌制法混合腌制法(二)食品的糖漬保持原料組織形態(tài)的糖漬法破碎原料組織形態(tài)的糖漬法第二節(jié)

食品的發(fā)酵一、發(fā)酵理論與類型(一)發(fā)酵的概念通常認為發(fā)酵為缺氧條件下糖類的分解。不過從食品工業(yè)角度來看，為了擴大其范圍，發(fā)酵可進一步被理解為有氧或缺氧條件下糖類或近似糖類物質的分解。(二)發(fā)酵的作用產酸發(fā)酵酒精發(fā)酵生產發(fā)酵調味品其他(三)發(fā)酵的類型及機理1.酒精發(fā)酵酵母菌C6H12O62C2H5OH＋2CO2酶2.醋酸發(fā)酵C2H5OH＋O2醋酸桿菌CH3COOH＋H2O酶3.乳酸發(fā)酵乳酸桿菌2CH3·CHOH·COOHC6H12O6酶4.

酸發(fā)酵(丁酸發(fā)酵)酸梭狀芽孢桿菌CH3CH2CH2COOH＋2CO2＋2H2O酶C6H12O6這是不期望出現(xiàn)的發(fā)酵類型二、影響食品發(fā)酵的因素及控制酸度酒精含量菌種的使用溫度氧的供給量食鹽第三節(jié)

食品的煙熏一、煙熏的目的及作用(一)煙熏的目的食品煙熏的目的目前概括起來主要有以下幾點：(1)形成特種煙

熏風味；(2)防止腐敗變質；(3)加工新穎產品；(4)發(fā)色；(5)預防氧化。(二)煙熏的作用煙熏的防腐作用煙熏的發(fā)色呈味作用二、熏煙的成分及其對食品的影響酚醇有機酸羰基化合物烴類三、煙熏技術及質量控制(一)煙熏的方法冷熏法熱熏法液熏法(二)煙熏設備(三)煙熏材料(四)煙熏過程的控制參考文獻1、(美)N.W.DESROIER，J.N.DESROIER著，黃瓊華等譯，食品保藏技術，北京：中國食品出版社，1989.92、鄭繼舜，楊昌舉編著，食品儲藏原理與應用，北京：中國財政經濟出版社，1989.43、袁惠新，陸振曦，呂季章等編著，食品加工與保藏技術，北京：化學工業(yè)出版社，2000.24、曾慶孝主編，芮漢明，李汴生副主編，食品加工與保藏原理，北京：化學工業(yè)出版社，2002.11思考題：1、腌制和糖漬的概念。2、擴散和滲透概念。3、食品工業(yè)中發(fā)酵的概念。4、煙熏的目的和作用。食品化學保藏技術是食品科學研究中的一個重要領域。它有著悠久的歷史，如前所述的鹽腌、糖漬、酸漬和煙熏都可算是化學保藏方法，因為它們實際上就是利用鹽