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食 品 工 艺 学,课时和考试安排,理论课 48学时 实验课（6个） 16学时 平时 10% 实验 20% 考试 70%,序号 实验项目名称 时数 实验一：碳酸饮料制作 2 实验二：植物蛋白饮料制作 2 实验三：面包制作 3 实验四：蛋糕制作 2 实验五：酸奶发酵剂制备 3 实验六：新型酸奶产品开发（综合性 ) 4,参考书目和杂志,1.张仲欣等主编.食品工艺学,远方出版社,2005 2.马美湖主编，食品工艺学，中国农业出版社，2011. 食品工艺学 无锡轻工业学院、天津轻工业学院合编，中国轻工业出版社，1984 3.周家春主编.食品工艺学,化学工业出版社,2003 4.杂志 农业机械学报、食品科学、食品工业科技、食品与机械、微生物学报、生物工程学报、Food science, Food technology and biotechnology, Food processing technology et al.,有关网址 全国食品网 /ef2003/ 中国保健食品网 /index.asp 食品-伴侣 /index.php 壹食品中国网 / 中国食品安全网 / 中国水产网 /,全部学生参加,学生课外活动,全部学生参加,实习（认识、工艺学）,模块,畜产品加工学 果蔬食品加工学 粮油食品加工学 饮料学 罐藏食品加工学 乳制品加工学,几种典型的课程授课内容,原料辅料 果蔬制品 谷物制品 豆制品 软饮料 糖果与巧克力 酿造食品 水产食品 肉制品 蛋制品 乳制品,加工的产品,食品的贮藏保鲜 食品贮运保鲜学、食品微生物学、食品化学,保鲜与贮藏，营养感官、增效、方便、安全及保健等,食品工程原理 食品机械与设备,食品加工工艺,工艺原理 加工机械,以加工工艺为主讲内容 提取与分离 脱水与干制 挤压与膨化 粉碎与造粒 腌渍与熏制 冷冻与冷藏 发酵与酿造 包装与罐装 杀菌与灭菌,食品工艺学,软饮料的加工工艺,焙烤制品的加工工艺,乳制品的加工工艺,五、六,一、二、三、四,七、八、九、十,授课内容,绪 论,【本章学习要求】 了解食物与食品的概念及其区别； 熟悉食品加工的目的和要求； 掌握食品工艺学的研究内容与任务； 了解我国食品产业加工科技的现状和发展趋势。,第一节 食品的加工概念,一、食物与食品 1.食物供人类食用的物质称为食物 是人体生长发育、更新细胞、修补组织、调节机能必不可少的营养物质，也是产生热量保持体温、进行体力活动的能量来源。 除少数物质如盐类外，几乎全部来自动植物和微生物 2.食品经过人工加工制作的食物统称为食品 （加工制成品和可直接食用原料、配料、添加剂）,3.食品的种类 对食品不同的人关心的侧面不同 不同地区也有不同的情况 食品的分类方法较多（尚无统一、规范）,按食品功能分 按食品加工与保藏分 按原料种类分 按产品特点分 按食用对象分 按食品的生产与品质分,分类方法,按食品功能来分： （1）普通食品：营养、感官（大部分食品）生产符合国家食品卫生标准；产品国标、行标、企标（省级以上卫生行政部分管理监督）,（2）特殊膳食用食品 满足特殊人群生理需要或某些疾病的营养需要。外包装标示能量、营养素含量和食用人群。“无糖速溶豆奶粉” 食品管理与普通食品相似 预包装特殊膳食用食品标签通则,（3）保健食品 保健食品管理办法：系指表明具有特定保健功能的食品。即适宜于特定人群食用，具有调节机体功能，不以治疗疾病为目的的食品。 我国确定保健食品的功能主要包括27项 我国专门由国家食品药品监督管理局审批。一种食品只允许申报2项功能。 营养强化食品：针对某一功能添加营养强化剂的食品 膳食补充剂（美国，保健功能）,按保藏方法分类,dehydrated garlic flake 干藏类,冷冻类,Canned Mushroom 罐头类,腌渍制品,辐射制品,发酵肉制品,烟熏制品,发酵乳制品,按原料种类分,果蔬制品,肉禽制品,乳制品,谷物制品,水产制品,其他制品,按加工方法分,焙烤制品,饮料,糖果巧克力,罐头制品,挤压制品,速冻制品（绿芦笋）,干制品,发酵制品,按产品特点分,方便食品,其他,疗效食品,婴儿食品,工程食品 （模拟食品）,快餐食品,休闲食品,功能食品 （保健食品）,老年,儿童,婴儿,妇女,运动员,航空,军用,食用对象,按食品的生产与品质分类,无公害食品,绿色食品,有机食品,有机食品（Organic Food）： 出自生态农业生产系统，生产中不使用化学农药、施用有机肥、无激素和抗生素、是非转基因产品，并且经过国家批准的独立的有机食品认证机构认证。,1、营养功能,蛋白质 碳水化合物（糖） 脂肪 维生素 矿物质 膳食纤维 提供营养和能量，为了生存营养功能（吃饱） （第一功能）,二. 食品的功能,2、感观功能,为了满足视觉、触觉、味觉、听觉的需要，使多吃吃好。 外观：大小、形状、色泽、光泽、稠度 质构：硬度、粘性、韧性、弹性、酥脆 风味：气味、香臭 味道：酸甜苦辣咸鲜麻 （第二功能）,3、保健功能,调节人体生理功能，起到增进健康、恢复疾病、延缓衰老、美容等作用 （第三功能）,三、食品的特性,（1）安全性 无毒 无害 卫生 （2）方便性 食用 使用 运输 （3）保藏性 有一定的货架寿命 四、加工工艺,1、食品加工概念 将食物（原料）经过劳动力、机器、能量及科学知识，把它们转变成半成品或可食用的产品（食品）的过程。 加工 原料产品,加 工,预处理：清洗、分离、粉碎 单元操作：加热、冷却、干燥 关键工序：杀菌、消毒 食品添加剂：调味、保存 包装：维持由于加工操作带来的产品的特征,工 艺,国内外对“工艺”一词尚无统一、规范的定义。 根据食品加工的实际情况，所谓工艺就是完成某一个具体处理目的的操作过程（单元操作）的集合。 在某一产品的实际加工中，工艺是与原料和产品联系在一起的，每种产品都有相应的工艺。,区分“工艺”“工序”“单元操作”,单元操作：就是从各种不同的加工工艺中根据功能而分出的常用操作过程。使人们便于分类，以有序的方式进行思考。 工序：产品加工过程中的工作程序或操作程序。 工艺：由不同工序组成，产品生产一般要经过若干道工序过程。,区分“工艺”与“技术”（微度加工）,从食品加工与产品质量进行分析，技术水平的高低在一定程度上决定着产品的质量。 食品加工所采用的工艺决定了加工食品的特点，即外观、风味和品质。 食品的品质取决于工艺的合理性和每个工序采用的技术。,食品加工的三原则,亦满足外观、风味、卫生、货架寿命、方便性、功能特性等要求。,安全性,营养价值,嗜好性,食品加工的要求,1、确切的安全性 2、相应的营养性 3、一致的外观性 4、应有的风味性 5、食用的方便性 6、有效的贮运性,桔子浓缩汁 速冻豌豆 果蔬罐头,1.一些典型食品的加工流程,消毒乳 土豆片,2. 食品加工的目的与意义,进行农副产品深加工，提高经济效益，满足消费者要求； 延长食品的保存期，增加多样性，提高附加值； 开发新食品，满足人民群众改善膳食结构的需要； 食品加工过程或多或少都含有这些目的，但要加工一个特定产品其目的性可能各不相同。 比如冷冻食品的目的主要是保藏或延长货架寿命 糖果工业的主要目的是提供多样性 但是要达到各个产品的目的却并不简单，并不是买来设备就可以生产，或达到生产出食品并赢利的目的。,食品加工应注意的问题,营养和易消化性,耐运耐藏性,方便性,食品加工的发展趋势,超微粉碎技术,食品微胶囊技术,超临界流体萃取技术,超高压技术,第二节 食品加工原料的特性和要求,一、食品原料主要组成 蛋白质、碳水化合物、脂肪、有机酸、维生素、色素、矿物质等。,二、影响原料加工的因素,1、原料采收运输基本原则 原料应该在其品质最佳的时候进行采收、屠宰或用其他方法进行采集。 原料在搬运中要避免损伤。 将原料保藏在尽量减少变质的条件下。 蔬菜、水果、粮食、坚果等植物性原料在采收或离开植物母体之后仍然是活的 家畜、家禽和鱼类在屠宰后，组织即死亡，但污染这些产品的微生物是活的，同时，细胞中的生化反应在继续。 原料品质决不会随贮藏时间的延长而变好，产品一经采 收或屠宰后即进入变质过程。 加工过程本身不能改善原料的品质，也许使有的制品变 得可口一些，但不能改善最初的品质。,2、影响原料品质的因素,（1）微生物的影响 （2）酶在活组织、垂死组织和死组织中的作用 （3）呼吸 （4）蒸腾和失水,（5）成熟与后熟,一般随着成熟过程的进行有利于提高产品的品质。（注意适度，否则会迅速后熟，迅速出现严重品质降低）。 要理解适当的后熟虽然可以改善水果的口味，但不能改善它的基本品质（大多数蔬菜不发生后熟过程）。,（6）动植物组织的龄期与其组织品质的关系 组织的龄期指两个不同的阶段，第一是植物器官或动物在其采收或屠宰时的生理龄期；第二是采收或屠宰后原料存放的时间。 与采收前的品质有关的植物组织龄期往往是决定性的。例芦笋、青豆荚。,3. 原料的贮藏和保鲜 温度；气调贮藏；包装,（1）极易腐败原料（1天-2周） 如肉类和大多数水果和部分蔬菜 （2）中等腐败性原料（2周-2月） 柑橘、苹果和大多数块根类蔬菜（冷害问题） （3）稳定的原料（2-8月） 粮食谷物、种子和无生命的原料如糖、淀粉和盐等,2. 按照变质可能性将原料分类,第三节 食品的质量因素及其控制,质量的定义：食品好的程度，包括口感、外观、营养价值等。或者将质量看成是构成食品特征及可接受性的要素。,食品质量,物理感觉 营养质量 卫生质量 耐储藏性,外观 质构 风味,一、质量因素,（一）物理因素 1. 外观因素 （1）大小形状 （2）颜色、色泽 （3）一致性 2. 质构因素 包括新鲜状态、加工过程、加工以后的一些因素 3. 风味因素 （1）味觉和香味 （2）色泽与质构对风味也有影响,（二）营养因素 （三）卫生因素 （四）耐储藏性 如啤酒泡沫稳定性 柑橘汁浑浊稳定性 油脂蛤败,二、 变质的影响因素,变质的概念：包括品质下降、营养价值、安全性和审美感觉的下降 影响因素 1. 微生物 2. 天然食品酶 3. 热、冷 4. 水分 5. 氧气 6. 光 7. 时间,第四节 食品产业的发展及其前景,由于食品产业是国民经济的重要支柱产业和关系国计民生及关联农业、工业、流通等领域的大产业，因此，食品产业现代化水平是反映人民生活质量及国家文明程度的重要标志。 作为农产品面向市场的主要后续加工产业，食品工业在农产品加工中占有最大比重，对推动农业产业化作用巨大。1999年全世界食品工业的销售额为2.7万亿美元，居各行业之首。,2010年全国规模以上食品工业企业完成总产值44915亿元，比上年同期增长26，预计今年全年食品工业总产值将达到5.3万亿元。近年来，28大类525种食品抽查合格率一直在90以上；中国食品出口合格率多年来一直保持在99.8以上，远远高于我国进口食品的合格率。 食品工业企业达19316个，就业人数达403.7万，占全国工业企业就业总人数的7.3%。 食品工业是整个工业中为国家提供积累和吸纳城乡就业人数最多、与农业关联度最强的产业。,食品产业是一个永不衰竭的行业； 是一个充满变化、有活力的行业； 我国国民经济的基础或支柱产业； 我国食品产业发展很快，成绩巨大，但差距也大，有着很大的发展空间。为大家提供了一个发挥聪明才智的舞台；发展我国食品产业还需要大家的不懈努力。,从1980年至2000年 全国食品工业年均增 长速度达13.1%。,中国的食品产业在快速的崛起,2009年将完成工业总 产值约5万亿元，占总GDP的11-12%,未来5-10年,我国食品行业以超过20%增速，2015年达12-14万亿元。,厨房革命和饮食变革 食品数量到质量保障,食品产业的组成 在我国国民经济行业分类，食品产业包括4大类、21个种类、79个小类。 食品加工业 食品制造业 饮料制造业 烟草加工业 食品工业与食品产业紧密联系，又有适当的区别。食品产业更广，包括原料生产、加工与流通。,我国食品产业面临的历史性机遇,1、我国现代化事业迫切需要发展食品产业 2、我国食品产业发展水平低 3、食品产业国际竞争不断加剧，全球化趋势不断加快 4、中国食品市场正处于需要转型期，为现代食品多样化发展开辟了广阔市场 5、发展现代化农业为我国现代食品产业提出迫切需求 6、节能减排迫切需求食品产业技术发展,食品新产品开发的核心是什么？,新产品开发（价格、产品、地点、促销 - 4P）(Price Product Place Promotion - 4P ) 市场需求 概念化定位 构思设计 市场营销 技术工艺 调整开发 设备条件 经济分析 商品性评价 试制产品,案例：传统技术与传统产业改造 （传统与创新） -北京的“老字号”产业与“微波即时 菜肴”开发 -“兰州拉面”与日本“方便面 的发明” -中国豆腐与日本豆腐,案例：现代技术与现代产业发展 -太空人、膜技术和纯净水（天然水与纯水之争） -麦当劳的秘密（标准和管理也是高新技术） -中华鸡与肯德鸡之战（经营理念与品牌战略）,我国食品加工与制作工艺技术相关进展,（一）现代食品分离 1、膜分离技术 果汁浓缩、澄清和除菌 生啤酒过滤 超滤葡萄汁 酱油生产,第四节 食品产业的发展及其前景,2、色谱分离技术 纸色谱：亲水化合物分离 高效液相色谱：功能活性成分分离 柱色谱：分离辣椒红素、番茄红素、天然生育酚等,3、超临界萃取技术 德国（最早工业化）我国20世纪70-80年代初 目前超临界CO2萃取技术应用还限于常规分离技术无法提取产品或高附加值的产品，在规模化、工业化的应用尚存在一些问题。,“回归自然” 广阔产业化前景,（二）现代食品杀菌与无菌包装技术 1、微机控制自动调整F值杀菌技术 将电子计算机应用与生产过程在线控制 2、非热杀菌技术 超高压杀菌：果蔬汁、高压糊化淀粉 辐照保藏技术：稻谷、小麦、果蔬、鱼肉 高密度CO2杀菌技术：液体食品 高压脉冲电场杀菌技术：果蔬汁杀菌 臭氧杀菌技术 3、无菌包装技术 饮料、乳制品和食用油等液体；肉类制品(无菌/半无菌),新杀菌技术实际应用须解决三个问题： 1.是否引起新的污染； 2.是否比传统方法有明显的经济优势； 3.能否实现规模化生产、加工。,鲜奶UHT杀菌装置,超高压食品加工技术,超高压技术始于1914年，美国科学家Briagmum P.W.通过实验发现当静水压达到500MPa时，蛋白质会发生凝固，压力为700MPa时则形成凝胶。该技术在食品工业上的应用，是日本京都大学林力丸教授在1986年始创，1991年世界上第一个高压果酱食品在日本问世。这一技术引起世界各国的关注，目前，超高压技术的研究和运用已成为一个热点。,从国内外的现状和趋势看，有关超高压处理技术的研究和应用集中在两方面： （一）以达到食品保藏为目的，研究超高压的杀菌、灭酶作用。 （二）以修饰、改变食品有关特性为宗旨，研究超高压对食品理化性质的影响。,超高压杀菌的研究,脉冲强光杀菌技术,脉冲强光杀菌技术是近年来才开发的新型冷杀菌技术，是用连续的宽带光谱短而强的脉冲，抑制食品和包装材料表面、透明饮料、固体表面和气体中的微生物。,减少或取消化学消毒剂或防腐剂的应用。,各种超声波杀菌器,利用超声的灭菌原理，可用于食具的消毒灭菌及护士的洗手消毒等。日本生产的超声食具清洗机及护士洗手消毒器是实例，它们采用超声餐具清洗机，以清除和杀灭餐具中的细菌及大肠杆菌菌落。,超声波杀菌技术,高压脉冲电场杀菌技术,高压脉冲电场（PEF）杀菌是利用强电场脉冲的介电阻断原理对食品微生物产生抑制作用。,微波技术在食品中的应用,微波烹调 微波干燥 微波解冻 微波杀菌和保鲜 微波膨化,（三）现代食品干燥技术 1、组合干燥技术：气流-流化床、低温组合 物料多样复杂性，热敏性物料 2、连续冻干技术：丹麦 蔬菜、水果、肉食、水产、饮品（方便食品） 3、微波冻干技术：荔枝、果脯、土豆片、胡萝卜。 4、喷雾干燥技术：乳品、番茄粉、柑橘粉，红枣粉果蔬粉加工,食品冷冻干燥,是将含水物质先冻结至冰点以下，使水分变为固态冰，然后在较高的真空度下，将冰直接转化为蒸汽而除去，物料即被干燥。,食品冷冻粉碎技术,食品冷冻粉碎加工工艺是利用冷冻和粉碎技术相结合，使食品原料在冻结状态下进行粉碎制成干粉的技术。 应用： 含水、油含量较高 热敏性物料 肉类、巧克力、香辛料等,如：脱水蔬菜加工方法,自然干制晒干、风干 人工脱水 热风干燥 微波干燥 膨化干燥 接触干燥 红外线及远红外线 真空冷冻干燥,干燥设备,热风干燥：烘房式、隧道式、流床式 热辐射干燥：热射线为热源小规模、实验室 真空冷冻干燥：效果好、营养损失小发展目标,（四）现代食品冷冻冷藏技术 畜产品加工、水产品、果蔬、速冻食品、冷冻饮品等。 目前，我国该项技术装备与国际同步。,食品的流化速冻加工,食品流化速冻颗粒状、片状和块状食品 冻结速冻快、对产品影响小、食用方便 快速冻结 避免在细胞之间生成过大的冰晶体 减少细胞内水分外析，解冻时汁液流失少 细胞组织内部浓缩溶质和食品组织、胶体以及各种成分相互接触的时间显著缩短 低温抑制微生物生长和代谢活动 连续化生产,（五）现代食品制浆制汁技术 1、膜乳化器的研制 2007年研制成功 新型微球介质的制备：壳聚糖微球等研发 2、乳化均质技术 超声波乳化法 3、采用超滤技术提高浆汁质量 纳滤技术（新型）,（六）其他新技术 1、微胶囊技术 2、挤压膨化技术,微胶囊的形状一般呈球形、肾形、粒状、块状等。囊壁可以是单层结构，也可以是多层结构，囊壁包埋的核心物质可以是单核的，也可以是多核的。,1、微胶囊造粒技术,国外 起源于1856年美国。膨化技术被广泛用于谷物早餐食品、快餐食品、焙烤食品、冲调食品、儿童食品、保健食品、营养强化食品、蛋白类食品等领域。 在美国，60%的大豆及50%的棉籽进行膨化预处理。年产值达到几十亿美元。 在日本，主要发展了挤压膨化技术在谷物、植物蛋白、畜产品、水产品等领域的应用。,2、食品的膨化技术,国内： 膨化技术在我国历史十分悠久，油炸、砂炒等技术都可被认为是古代的膨化技术。 从20世纪70年代，膨化技术在我国才逐渐进入了研究领域，一些膨化挤压机被研制出来。随后，关于膨化挤压机的应用研究也相应发展。,SPJ-40双螺杆挤压机（华南农业大学研发）,螺杆构造,可调整的 螺旋组合,混合螺旋,揉搓剪切螺旋,双轴联轴器 端螺旋,1、定义 食品工艺学（food technology）是应用化学、物理学、生物学、 微生物学、食品工程原理和营养学等各方面的基础知识，研究食品的加工保藏；研究加工、包装、运输等因素对食品质量、营养价值、货架寿命、安全性等方面的影响；开发新型食品；探讨食品资源利用；实现食品工业生产合理化、科学化和现代化的一门应用科学。（注重应用，又注重理论）,第五节 食品工艺学的主要研究内容和范围,（在国际食品科学领域中） 食品工艺学的定义是指将食品科学原理应用于食品原料的加工处理，将其转变为高质量和稳定性的各种产品，以便满足消费者对安全、卫生、营养和美味食品的需求的科学。 它与广泛的技术邻域发生联系，将多种技术应用到食品加工中。,原料的加工特性、加工过程中化学变化及成品的品质。 在加工食品前必须弄清加工原料的特点、所含的主要成分以及加工过程中主要成分的变化。 （生产者掌握食品化学、食品营养学、食品原料学等方面的知识）,二、食品工艺学的研究对象,三、研究内容和范围,食品加工过程中的各个工序、单元操作的具体内容和方法。 （一）根据食物原料特性，研究食品的加工和保藏 原料特性 食物化学成分多、体系复杂；除营养成分外还有其他几十种到上百千种的化合物；胶体，固体，液体等。 （1）大多数食物原料都是活体。 （2）原料一经采收或屠宰后即进入变质过程，品质决不会随贮藏时间的延长而变好。,（二）研究影响食品质量因素、加工对食品质量的影响，研究良好的生产方法、工艺设备和生产组织 加工对质量的影响 如加工因素中热加工对水果制品质量的影响、相应的改进（工艺设备和保藏工艺两方面的改进）； 肉制品中的腌制工艺； 奶粉的速溶性； 废弃物的处理：乳清、黄浆水。,（三） 创造新型、方便和特需的食品,如一大批具有功能性质、保