食品技術(shù)原理-緒論

食品技術(shù)原理

王文俠

緒論

一、食品的加工概念（一）食物與食品

1.食物供人類食用的物質(zhì)稱為食物。是人體生長發(fā)育、更新細(xì)胞、修補(bǔ)組織、調(diào)節(jié)機(jī)能必不可少的營養(yǎng)物質(zhì)，也是產(chǎn)生熱量保持體溫、進(jìn)行體力活動(dòng)的能量來源。除少數(shù)物質(zhì)如鹽類外，幾乎全部來自動(dòng)植物和微生物。

2.食品經(jīng)過加工制作的食物統(tǒng)稱為食品。食品的種類對(duì)食品不同的人關(guān)心的側(cè)面不同；不同地區(qū)也有不同的情況食品分類的方法：按加工工藝分；按原料種類分；按產(chǎn)品特點(diǎn)分；按使用對(duì)象分：老年、兒童、嬰兒、婦女、運(yùn)動(dòng)員、航空、軍用。一般按加工工藝和產(chǎn)品特點(diǎn)分為：肉制品、乳制品、罐藏果蔬、谷物制品、焙烤制品、糖和糖果、脂肪和油、軟飲料和各種預(yù)制食品及相關(guān)產(chǎn)品。（二）食品的功能1．營養(yǎng)功能（第一功能）蛋白質(zhì)、碳水化合物（糖）、脂肪、維生素、礦物質(zhì)、膳食纖維。提供營養(yǎng)和能量，為了生存——營養(yǎng)功能（吃飽）。2．感觀功能（第二功能）為了滿足視覺、觸覺、味覺、聽覺的需要，使多吃吃好。外觀：大小、形狀、色澤、光澤、稠度；質(zhì)構(gòu)：硬度、粘性、韌性、彈性、酥脆；風(fēng)味：氣味、香臭。味道酸、甜、苦、辣、咸、鮮、麻。3．保健功能（第三功能新發(fā)展的

功能）調(diào)節(jié)人體生理功能，起到增進(jìn)健康、恢復(fù)疾病、延緩衰老、美容等作用。（三）食品的特性1．安全性無毒無害衛(wèi)生；2．方便性食用使用運(yùn)輸；3．保藏性有一定的貨架壽命。（四）加工工藝1.食品加工概念將食物（原料）經(jīng)過勞動(dòng)力、機(jī)器、能量及科學(xué)知識(shí)，把它們轉(zhuǎn)變成半成品或可食用的產(chǎn)品（食品）的過程。

原料——產(chǎn)品加工

加工包括:預(yù)處理：清洗分離粉碎；單元操作：提取加熱冷卻干燥濃縮純化；關(guān)鍵工序：殺菌消毒；食品添加劑:調(diào)味保存；包裝:維持由于加工操作帶來的產(chǎn)品的特征。2．食品加工的目的

滿足消費(fèi)者要求；延長食品的保存期；增加多樣性；提高附加值。食品加工過程或多或少都含有這些目的，但要加工一個(gè)特定產(chǎn)品其目的性可能各不相同。比如冷凍食品的目的主要是保藏或延長貨架壽命；糖果工業(yè)的主要目的是提供多樣性。但是要達(dá)到各個(gè)產(chǎn)品的目的卻并不簡單，并不是買來設(shè)備就可以生產(chǎn)，或達(dá)到生產(chǎn)出食品并贏利的目的.3．食品工藝

根據(jù)技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理的原則，研究食品的原材料、半成品和成品的加工過程和方法的一門應(yīng)用科學(xué)。二、食品工業(yè)的發(fā)展及其前景由于食品工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)和關(guān)系國計(jì)民生及關(guān)聯(lián)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、流通等領(lǐng)域的大產(chǎn)業(yè)，因此，食品工業(yè)現(xiàn)代化水平是反映人民生活質(zhì)量及國家文明程度的重要標(biāo)志。作為農(nóng)產(chǎn)品面向市場(chǎng)的主要后續(xù)加工產(chǎn)業(yè)，食品工業(yè)在農(nóng)產(chǎn)品加工中占有最大比重，對(duì)推動(dòng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化作用巨大。1999年全世界食品工業(yè)的銷售額為2.7萬億美元，居各行業(yè)之首。我國2000年食品工業(yè)總產(chǎn)值、利稅分別為8434.1億元和1458.3億元，占全國工業(yè)總產(chǎn)值、利稅的9.8%和15.3%；年出口創(chuàng)匯136.7億美元。2003年食品工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到12400億元。食品工業(yè)企業(yè)達(dá)19316個(gè)，就業(yè)人數(shù)達(dá)403.7萬，占全國工業(yè)企業(yè)就業(yè)總?cè)藬?shù)的7.3%。食品工業(yè)是整個(gè)工業(yè)中為國家提供積累和吸納城鄉(xiāng)就業(yè)人數(shù)最多、與農(nóng)業(yè)關(guān)聯(lián)度最強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)。食品工業(yè)是一個(gè)永不衰竭的行業(yè)；是一個(gè)充滿變化、有活力的行業(yè)；我國國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)或支柱產(chǎn)業(yè)。我國食品工業(yè)發(fā)展很快，成績巨大，但差距也大，有著很大的發(fā)展空間。為大家提供了一個(gè)發(fā)揮聰明才智的舞臺(tái)。發(fā)展我國食品工業(yè)還需要大家的不懈努力。三、食品保藏的發(fā)展歷史在遠(yuǎn)古時(shí)代，人類是以生長在自己周圍的動(dòng)植物為食物的。由于環(huán)境條件的影響，這些生物受到自然災(zāi)害和惡劣氣候的影響而難以生存，這樣依靠這些生物生存的人類就得不到充足的食物了。在這種形勢(shì)下，人們開始用火和各種生活用具，對(duì)食物加工、烹調(diào)，在增加了食物種類的同時(shí)，食物的價(jià)值也提高了。于是有了剩余食物，以備饑荒之用。然而能夠食用的動(dòng)植物幾乎都含有大量的水分，收獲后很快腐敗變質(zhì)，原來的保藏方法不適宜了。于是，我們的祖先在長期的生活實(shí)踐中，積累和總結(jié)出許多保藏食物的經(jīng)驗(yàn)。比如：把食物放在強(qiáng)陽光下曬或者放在通風(fēng)涼爽的地方，使之自然干燥，即可作為較長時(shí)間食用的食物。公元前2000年左右，在美洲不達(dá)米亞等地，已經(jīng)有了用太陽曬于食物的做法，埃及人已經(jīng)使用鹽腌的方法來長久保藏食物，人們還知道了炒、烤、熏、煮、蒸等方法。在嚴(yán)寒地區(qū)的愛斯基摩人，用天然的冰和雪冷藏或冷凍食物。以后進(jìn)而用糖、鹽、醋腌制食品。2．現(xiàn)代食品保藏技術(shù)的發(fā)展

隨著營養(yǎng)學(xué)、微生物學(xué)的發(fā)展，食品保藏技術(shù)有了飛速的發(fā)展，食品干藏、冷凍保藏、罐藏、輻射保藏、腌漬煙熏保藏、化學(xué)保藏等形成了完整的理論體系，并同先進(jìn)的生產(chǎn)方法相結(jié)合，生產(chǎn)出高品質(zhì)產(chǎn)品。四、食品保藏工業(yè)的特點(diǎn)食品保藏工業(yè)研究的要點(diǎn)是變質(zhì)因素及其控制。食品保藏工業(yè)的范圍：食品加工、保藏、包裝。（1）與時(shí)間的關(guān)系原輔材料都有季節(jié)性，加工的及時(shí)性。不同季節(jié)收獲原輔材料對(duì)保藏方法、時(shí)間有一定的影響。加工過程中時(shí)間的控制。加工及時(shí)，保藏時(shí)間長。加工不及時(shí)，保藏時(shí)間短些。（2）與原料性質(zhì)、食品組成成分的

關(guān)系肉→凍菜→不適合原料性質(zhì)不同，組成成分不同，保藏方法和手段就不一樣。（3）與衛(wèi)生的關(guān)系防止中毒，這是安全性問題。食物中毒：人體因吃了含有微生物或微生物毒素的食物或者吃了含有有毒化學(xué)物質(zhì)的食物而引起的中毒.（4）與溫度的關(guān)系

溫度的變化和波動(dòng)對(duì)貯存期的影響很大，適宜的溫度對(duì)保存期有很大影響。波動(dòng)溫度達(dá)5℃，原料要變色。香蕉：15—17℃。（5）與流變學(xué)有關(guān)：流動(dòng)水不易腐臭。（6）與食品工業(yè)規(guī)模有關(guān)：一般罐裝速度110—600罐/分?？诠揞^廠---椰子汁1200罐/分。對(duì)保藏期有一定影響。規(guī)模大，現(xiàn)代化程度高，速度快，污染機(jī)會(huì)少。五、本課程的性質(zhì)、內(nèi)容、重要性

屬于應(yīng)用科學(xué)的范疇，以保藏技術(shù)為核心，增加了食品技術(shù)新進(jìn)展。所學(xué)內(nèi)容包括：（1）食品變質(zhì)因素及其控制；（2）各類保藏技術(shù)及在工業(yè)中的應(yīng)用；（3）現(xiàn)代食品加工工藝的理論。本課程的重要性：食品技術(shù)原理作為食品科學(xué)與工程專業(yè)的一門主干課程，可以為本科學(xué)生今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)和研究食品加工保藏，今后從事本專業(yè)的研究、管理、營銷工作打下基礎(chǔ)。七、食品技術(shù)原理的主要研究內(nèi)容

和重要性

1、本課程的講授內(nèi)容食品變質(zhì)因素和控制方法及現(xiàn)代食品加工工藝的理論。2、本課程的重要性食品技術(shù)原理作為食品科學(xué)與工程專業(yè)的一門主干課程，可以為本科學(xué)生今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)和研究食品加工保藏，今后從事本專業(yè)的研究、管理、營銷工作打下基礎(chǔ)。第一章食品變質(zhì)因素及其控制

第一節(jié)食品變質(zhì)一、常見食品的變質(zhì)現(xiàn)象1、什么是變質(zhì)？食品在感官品質(zhì)、營養(yǎng)價(jià)值、安全性以及美學(xué)上的吸引力，其中之一者不能為消費(fèi)者所接受稱為變質(zhì)。2、什么是腐??？食品中的含氮物質(zhì)，由于微生物而引起的腐臭。3、變質(zhì)的特征：對(duì)生鮮食品來說，變色、萎縮、腐爛、蟲蛀、霉變、生僵果、機(jī)械傷痕。對(duì)加工食品來說，蟲蛀、結(jié)塊（乳品）、發(fā)粘、發(fā)烊、發(fā)砂、淀粉老化。霉變，腐臭，腐爛，色、香、味的變化。二、食品加工原料的特性和要求（一）食品原料主要組成蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、有機(jī)酸、維生素、色素、礦物質(zhì)等。（二）影響原料加工的因素

1．原料采收運(yùn)輸基本原則原料應(yīng)該在其品質(zhì)最佳的時(shí)候進(jìn)行采收、屠宰或用其他方法進(jìn)行采集；原料在搬運(yùn)中要避免損傷；將原料保藏在盡量減少變質(zhì)的條件下；蔬菜、水果、糧食、堅(jiān)果等植物性原料在采收或離開植物母體之后仍然是活的；家畜、家禽和魚類在屠宰后，組織即死亡，但污染這些產(chǎn)品的微生物是活的，同時(shí)，細(xì)胞中的生化反應(yīng)在繼續(xù)。原料品質(zhì)決不會(huì)隨貯藏時(shí)間的延長而變好，產(chǎn)品一經(jīng)采收或屠宰后即進(jìn)入變質(zhì)過程。加工過程本身不能改善原料的品質(zhì)，也許使有的制品變得可口一些，但不能改善最初的品質(zhì)。2．影響原料品質(zhì)的因素（1）微生物的影響；（2）酶在活組織、垂死組織和死組織中的作用；（3）呼吸；（4）蒸騰和失水；（5）成熟與后熟；成熟的定義是水果或蔬菜的器官連接在植株上時(shí)所發(fā)生的變化現(xiàn)象。一般隨著成熟過程的進(jìn)行有利于提高產(chǎn)品的品質(zhì)。（注意適度，否則會(huì)迅速后熟，迅速出現(xiàn)嚴(yán)重品質(zhì)降低）。后熟定義是水果脫離果樹或植株后于消費(fèi)或加工前所發(fā)生的變化。最后的后熟程度是在采收后形成的最佳食品品質(zhì)。要理解適當(dāng)?shù)暮笫祀m然可以改善水果的口味，但不能改善它的基本品質(zhì)。水果的基本品質(zhì)是由于水果在果樹上達(dá)到最佳成熟度的時(shí)間來決定的。大多數(shù)蔬菜不發(fā)生后熟過程。（6）動(dòng)植物組織的齡期與其組織品質(zhì)的關(guān)系組織的齡期指兩個(gè)不同的階段，第一是植物器官或動(dòng)物在其采收或屠宰時(shí)的生理齡期；第二是采收或屠宰后原料存放的時(shí)間。與采收前的品質(zhì)有關(guān)的植物組織齡期往往是決定性的。例蘆筍、青豆莢。3．原料的貯藏和保鮮

溫度；氣調(diào)貯藏；包裝。三、食品變質(zhì)的主要原因（一）原料特性食物化學(xué)成分多、體系復(fù)雜；除營養(yǎng)成分外還有其他幾十種到上百千種的化合物；膠體，固體，液體。大多數(shù)食物原料都是活體。蔬菜、水果、堅(jiān)果等植物性原料在采收或離開植物母體之后仍然是活的；植物原料的組織內(nèi)部無菌，但外部有菌。家畜、家禽和魚類在屠宰后，組織即死亡，但污染這些產(chǎn)品的微生物是活的，同時(shí)，細(xì)胞中的生化反應(yīng)仍在繼續(xù)。動(dòng)物原料的肌肉組織無菌，但腸道、淋巴內(nèi)有菌。原料一經(jīng)采收或屠宰后即進(jìn)入變質(zhì)過程，品質(zhì)決不會(huì)隨貯藏時(shí)間的延長而變好。（二）影響(原料)品質(zhì)的因素微生物的影響；酶在活組織、垂死組織和死組織中的作用；蟲、鼠、寄生蟲的作用；物理化學(xué)因素?zé)?、冷、水分、氧氣、光、時(shí)間。1、微生物的生長和活動(dòng)

一般食物含水量較多，如果按原狀不加處理就放置起來，微生物會(huì)迅速繁殖而使食物腐敗。致使食物腐敗、變壞的微生物雖包括細(xì)菌、霉菌、原生動(dòng)物等，但更多的是細(xì)菌所致。這些腐敗細(xì)菌是由繁殖生成的酶作用，使食物成分被分解成多種物質(zhì)，同時(shí)這些生成的物質(zhì)進(jìn)而被別的細(xì)菌所分解。這樣在生成分解的產(chǎn)物中，有的產(chǎn)生異味、異臭，有的甚至有毒、有害。食物中毒原因：1）感染型食物中毒：（1）腸炎沙門氏菌：革蘭氏陰性短桿菌，兼性厭氧菌，生長的最適溫度為37℃，但在18-20時(shí)，也能生長。對(duì)熱的抵抗力很弱，在60經(jīng)20-30分鐘即被殺死。魚貝類引起的急性腸胃炎狀。（2）腸炎菌：8—9月，3—4%海水中繁殖快，日本多有發(fā)生，是一種嗜鹽菌。（3）大腸桿菌：特別是對(duì)嬰幼兒感染性強(qiáng)。（2）腸炎菌：副溶血性弧菌：革蘭氏陽性兼性厭氧桿菌，生長的最適溫度為37℃，pH為8.0-8.5，食鹽濃度為2.5-3%。3—4%海水中繁殖快，日本多有發(fā)生，是一種嗜鹽菌。主要是海產(chǎn)品和肉類制品較多見，eg海產(chǎn)魚、腌肉、咸菜等。（3）大腸桿菌：病原性大腸桿菌：革蘭氏陰性桿菌，生長的最適溫度為40℃，pH為6.0-8.0。急性腸胃炎癥狀。特別是對(duì)嬰幼兒感染性強(qiáng)。2）毒素型食物中毒：（1）肉毒桿菌：肉毒桿菌：專性厭氧，革蘭氏陽性芽孢桿菌，可分為A、B、C、D、E、F、G七個(gè)型。肉毒素→致命。毒素經(jīng)80℃/15min死亡，一旦形成芽孢，則需121℃。家庭自制罐藏制品需煮沸10分鐘。2）金黃色葡萄球菌：革蘭氏陽性球菌。兼性厭氧。生長的最適溫度為35-37℃，pH為4.8。毒素耐熱性強(qiáng)，產(chǎn)生腸毒素，冷凍溫度4.4-10℃無毒素出現(xiàn)。2、食物內(nèi)酶的作用酶的作用加劇，水果趨向分解型，蔬菜趨向合成型—組織老化。例如：蘋果汁以及蘋果剝皮以后，蘋果中的酚類化合物在氧化酶的作用下變成氫醌，最后變成兒茶酚。這就是變褐的原因。酶經(jīng)加水分解，也對(duì)食品變質(zhì)有重要作用。如含油脂的食品在存放期間，經(jīng)加水分解酶的作用產(chǎn)生一種有低級(jí)脂肪的酸臭味，影響食品香氣。3、蟲、鼠、寄生蟲的作用

旋毛蟲、線蟲、受傷組織呼吸強(qiáng)度激烈。呼吸商：吸入O2和呼出CO2的比例（單位時(shí)間內(nèi)）4、冷、熱果汁、果茶，冷熱適當(dāng)。過熱，各種營養(yǎng)物質(zhì)被破壞，同時(shí)易引起褐變；過冷，達(dá)不到殺菌的目的，各種組織破壞。所以不恰當(dāng)?shù)睦錈釙?huì)引起變質(zhì)。5.水分、干燥度aw:各種微生物的生長繁殖都有一個(gè)最低的水分活度：細(xì)菌aw=0.90以上，霉菌0.80時(shí)仍生長，但低于0.65的生長完全受到抑制；酵母0.85。6.空氣、O2VC、VA在有氧的條件下易被破壞。7.光VC、VA、VB2紫外破壞。8.時(shí)間時(shí)間長，非酶褐變。綜上所述，食品變質(zhì)是生物因素，化學(xué)因素，物理因素交叉在一起而引起的。四、與食品變質(zhì)速度有關(guān)的因子：

1.原料的類型與性質(zhì)動(dòng)物性食品→無呼吸作用→無氧代謝酵解過程→失去免疫力植物性食品→有呼吸作用→正常新陳代謝維持→具有免疫力糖、鹽極易腐敗食品：1—2天，一周肉類中等腐敗食品：2周---2個(gè)月部分水果，蔬菜緩慢腐敗食品：2個(gè)月---8個(gè)月部分水果，蔬菜，堅(jiān)果，谷物無生命的惰性原料：在有效理想條件下，有限長保質(zhì)期2.加工方法的有效性保藏技術(shù)采摘，新鮮果蔬的運(yùn)輸方式（冷藏）；殺菌后冷藏3.包裝類型與方式第二節(jié)食品變質(zhì)的控制

一、食品保藏基本準(zhǔn)則：（1）盡可能保持食品的鮮活狀態(tài)任何活體都有抑制外界侵襲的能力，具有免疫力。（2）殺死，清洗，遮蓋和冷卻（貯存之間1—2天）二、微生物