热处理的作用效果

热处理的作用效果正面作用：杀死微生物，主要是致病菌和其他有害的微生物钝化酶，主要是过氧化物酶、抗坏血酸酶等破坏食品中不需要或有害的成分或因子，如大豆中的胰蛋白酶抑制因子改善食品的品质与特性，如产生特别的色泽风味和组织状态等提高食品中营养成分的可利用可消化性等负面作用：食品中的营养成分，特别是热敏性成分有一定损失食品的品质和特性产生不良的变化，如色泽、口感等消耗的能量较大1. 灭菌 将所有微生物及孢子，完全杀灭的加热处理方法，称为杀菌或绝对无菌法。要由于有些罐头食 品内容物传热速度相当慢，可能需要几个 小时甚至更长时间才能达到完全无菌，这 时食品品质可能以劣变到无法食用。2. 商业灭菌 将病原菌、产毒菌及在食品上造成食品腐败的微生物杀死，罐头内允许残留有微生物或芽孢，不过，在常温无冷藏状况的商 业贮运过程中，在一定的保质期内，不引 起食品腐败变质，这种加热处理方法称为 商业灭菌法3. 热烫(Blanching) 生鲜的食品原料迅速以热水或蒸气加热处理的方式，称为热烫。其目的主要为抑制或破坏食品中酶以及减少微生物数热加工的方法1.超高温瞬时杀菌(UHT) 在135左右加热35s。2.高温短时杀菌（HTST）90100，5min左右。3.巴氏杀菌法(Pasteurization) 在100以下的加热介质中的低温杀菌方法，6163 ， 30 min，或7275 ，1015 min欧姆杀菌、微波杀菌、高温高压杀菌等。罐头腐败变质的原因（1）罐头裂漏（2）杀菌不足原料污染情况新鲜度车间清洁卫生状况生产技术管理杀菌操作技术要求杀菌工艺合理性等（3）杀菌前污染严重影响微生物耐热性的因素微生物的种类热处理时介质或食品成份的影响热处理温度原始活菌数（污染程度）食品的传热方式为什么芽孢的耐热性强？原因：a、芽孢中酶与蛋白结合，成为耐热性酶蛋白b、芽孢含水分少，其中自由水更少c、芽孢内电解质含量低，脂肪含量高，传热慢d、芽孢中含有Ca2+与带负电的胶质结合，能防止Pr变性D值在P89热力指数递减时间（TRT）定义就是在任何特定热力致死温度条件下将细菌或芽孢数减少到某一程度如10-n（即原来活菌数的1/10n）时所需要的热处理时间（分钟）。四、热加工对食品品质的影响1. 植物来源的包装制品（1）质构在植物材料的热处理过程中有两种类型的质构破坏1半透膜的破坏2细胞间结构的破坏并导致细胞分离上述两种效应导致细胞压力和细胞间黏结作用丧失从而使制品脆度丧失和变软其他变化：1蛋白质变性导致由于蛋白质变性引起的溶解性、弹性和柔性变化，从而导致沉 淀、凝胶、持水性下降等一些问题2淀粉糊化3在蔬菜和水果中，软化可能是由于果胶的 水解、淀粉的糊化、半纤维素的部分溶解 以及细胞压力的丧失（2）颜色产品的颜色取决于天然色素或外加色素的状态和稳定性以及加工和贮藏过程中的变 色反应。（3）风味通常加热不改变基本的风味如甜、酸、苦、咸风味变化的一个重要来源是脂肪氧化特别是豆类、谷物Millard反应也会改变一些风味在水分含量30%左右时最容易发生Maillard反应，并且受高pH值以及磷酸盐和柠檬酸盐等缓冲液的促进。加热过程也会使一些风味物质挥发或改变（4） 营养物质的变化维生素、氨基酸等2. 动物来源的包装食品（1）颜色肌红蛋白转化成高铁肌红蛋白，从粉红色 变成红褐色Maillard反应和Caramelization反应也会改变颜色腌制过程会改变颜色肉由于加热引起的颜色损失可以通过外加 色素校正：如红曲米色素、高粱红、胭脂红、辣椒红等（2）质构蛋白质凝聚持水性下降导致肌肉收缩和变硬变软是由于胶原的水解、溶解产生了明胶， 以及脂肪的融化和分散磷酸盐的添加可以增加一些制品的结合水能 力，使制品嫩度提高，减少皱缩。（3）营养素氨基酸损失可能达到10-20%维生素主要是硫胺素损失50-70%，泛酸20-35%，但维生素损失的变动很大，取决于容器中的氧气、预处理方法（是否 去皮、切片）或热烫贮藏的影响a10-18贮藏2年的罐头，营养素的保存率都在80%以上b27对维生素C和B2会产生不利影响c高温会改变产品的性质，酸性食品比非 酸性食品更明显d贮藏过程维生素C以缓慢的速度发生无氧破坏e含大量维生素B1的肉类制品需要低温贮藏罐头食品杀菌时间受到下列因素的影响：食品中可能存在的微生物或酶的耐热性食品的污染情况加热或杀菌的条件食品的pH罐头容器的大小食品的物理状态食品预期贮存条件因此，要确定热加工时间必须知道微生物或酶的耐热性以及热传递速率。影响热穿透食品的一些主要因 素如下：(1) 产品的类型(2)容器的大小(3)容器是否被搅动(4)杀菌锅和物料的初温(5)容器的形状：高容器快(6)容器的类型：金属罐比玻璃罐、塑料罐传热快2.排气目的a阻止需氧菌及霉菌的发育生长b防止或减轻因加热杀菌时空气膨胀而使容器 变形或破损，特别是卷边受到压力后，易影 响c其密封性。d控制或减轻罐藏食品贮藏中出现的罐内壁腐 蚀e避免或减轻食品色香味的变化f避免维生素和其他营养素遭到破坏g有助于避免将假胀罐误认为腐败变质性胀罐 第二节 热烫热烫方法1饱和蒸汽加热，带饱和湿度的冷空气冷 却2饱和蒸汽加热，冷却水喷雾冷却3饱和蒸汽加热，流动水冷却4热水加热，带饱和湿度的冷空气冷却5热水加热，冷却水喷雾冷却6热水加热，流动水冷却单体快速热烫 加热时采用两个阶段，先是铺成很薄的一层（单层）使快速达到预定加 热温度，然后将物料堆成厚层保温以 使酶失活（比如25S升温，50S保温），而常规热烫一般需要3min。 很快，均匀性又好，还省蒸汽。一般IQB每热烫1kg小颗粒物料（如豌豆、切片的胡萝卜等）需要0.5kg蒸汽，常规热烫则需要6-7kg蒸汽。第3节 巴氏杀菌 第四章食品的冷冻冷冻食品按保藏原理可分为两大类：一类是冷藏制品，主要指将食品原料和配料经过前处理例如清洗、分割、包装或加工处理后，在18储藏的制品；另一类是冻藏制品，主要是指将食品原料经过前处理加工，在30以下快速冻结，经包装后，在18以下低温储藏和流通的食品。低温与微生物的关系（1） 任何微生物都有一定的正常生长和繁殖的温度范围。温度越低，它们的活动能力也越弱。（2） 长期处于低温中的微生物能产生新的适应性，这是长期低温培育中自然选育后形成了多少能适应低温的菌种所得的 结果。第2节 食品的冷藏（1） 冷却方法1. 接触冰冷却用冰直接接触，从产品中取走热量，除了有高冷却速度外，融冰可一直使产品表面保持湿润。2. 空气冷却法降温后的冷空气作为冷却介质流经食品时吸取其热量，促使其降温的方法称为空气 冷却法。温度视食品的具体要求而定u 相对湿度因种类、是否有包装而异在食品无包装的情况下，因为存在干耗问题， 空气的相对湿度应当尽可能高。风速一般1.55.0m/s。空气冷却法中的热交换速率是随着风速的提高而增加的，但动力消耗也与风速成正比， 所以高风速所需要的动力明显增加。虽然 产品表面传热系数只与风速成正比，但厚 的产品因为有较高的占控制地位的内部热 阻，所以冷却时单纯强调提高风速未见得 能奏效，故一般风速不大于2-3米/秒。3. 水冷法冷水冷却是通过低温水将需要冷却的食品冷却到指定温度的方法。冷水冷却比空气冷却有一些重要的优点，如避免干耗，冷却速度快得多，需要的空 间减少，对于某些产品，成品质量较 好。但是大多数产品不允许用冷水冷却，因为外观会受到损害，同时冷却以后难以储 藏。4. 真空冷却真空冷却的依据是水在低压下蒸发时要吸取汽化潜热，并以水蒸汽状态，按质量传递方式转移 此热量的，所蒸发的水可以是食品本身的水 分，或者是事先加进去的。汽化要求使水沸腾。因为在常压下水的沸点是100，低的沸腾温度只有用抽真空的办法才能取得。这种方法主要用于叶类蔬菜和蘑菇。消毒牛奶和烹调后的土豆丁的瞬间冷却也要靠真空冷却。这种方法是目前所有冷却方法中最迅速的。（2） 食品冷却时的冷耗量P1381、 影响冷藏食品冷藏效果的因素（1）影响新鲜制品冷藏效果的因素有以下方面：食品原料的种类、生长环境制品收获后的状况（比如是否受到机械损伤或微生物污染、成熟度如何等）运输、储藏及零售时的温度、湿度状况。冷却方法。（2）影响加工制品冷藏效果的因素包括：制品种类加工时微生物去除的程度及酶失活的 程度加工及包装时的卫生控制状况包装的阻隔能力运输、储藏及零售时的温度状况冷却方法2. 冷藏工艺条件A 贮藏温度贮藏温度是冷藏工艺中最重要的因 素。食品的贮藏期是贮藏温度的函数。冷藏室的温度必须严格控制。任何温 度变化都有可能对食品造成不良后 果。B 空气相对湿度冷藏室内空气中水分含量对食品的耐藏性 有直接的影响。冷藏时适宜的湿度C 空气流速空气流速越大，食品水分蒸发率也越 高。为了保证贮藏室温度均匀，应保持速 度最低的空气循环。带包装的食品不受空气湿度和流速的 影响3、 食品冷藏时的变化1. 水分蒸发食品在冷却时，不仅食品的温度下降，而且食品中所含汁液的浓度增加，表面水分 蒸发，出现干燥现象。当食品中的水分减少后，不但造成重量损失(俗称干耗)，而且使水果、蔬菜类食品失去新鲜饱满的外观。减重达到5%时，水果、蔬菜会出现明显的凋萎现象。肉类食品因水分蒸发而发生表面收缩硬 化，形成干燥皮膜，肉色也有变化。 鸡蛋因水分蒸发而造成气室增大2. 冷害在冷却贮藏时，有些水果、蔬菜的品温虽然在冻结点以上，但当贮藏温度低于某一 温度界限时，果、蔬的正常生理机能受 到障碍，失去平衡，称为冷害。冷害的各种现象，最明显的症状是在表皮出现软化斑点和心部变色，像鸭梨的黑心病，马铃薯的发甜现象都是低温伤害。3 生化作用水果、蔬菜在收获后仍是有生命的活体。为了运输和贮存的便利，一般在收获时尚未完全成 熟，因此收获后还有个后熟过程。在冷却贮藏 过程中，水果、蔬菜的呼吸作用，后熟作用仍 能继续进行，体内所含的成分也不断发生变 化。4. 串味具有强烈气味的食品与其它的食品放在一起进行冷却和贮藏，这些易挥发的气味就 会被吸附在其它的食品上。甚至存放过有强烈气味的食品（如洋葱）的库房中 再贮藏其它的食品时，仍会有串味现象 发生。5. 脂类的变化冷却贮藏过程中，食品中所含的油脂会发生水解，脂肪酸会氧化、聚合等复杂的变化，同时使食品的风味变差，味道恶 化，出现变色、酸败、发粘等现象。这种变化进行得非常严重时，就被人们称 之为“油烧”。（6） 淀粉老化老化的淀粉不易为淀粉酶作用，所以也不易被 人消化吸收。 淀粉老化作用最适水分含量：含水量3060% 最易老化。 淀粉老化作用最适温度是24。面包、土豆什么温度不发生老化？当贮存温度低于-20或高于60时，均不会发生淀粉老化的现象。因为低于-20时，淀粉分子间的水分急速冻结，形成的冰结晶阻碍了淀粉 分子间的相互靠近而不能形成氢键。7. 微生物增殖8. 寒冷收缩屠宰后的牛肉在短时间内快速冷却，肌肉会发生显著收缩，即使经过成熟过程也不 会软化寒冷收缩。气调储藏定义：食品原料在不同于周围大气（21% O2 、0.03% CO2 ）的环境中贮藏。通常与冷藏结合使用。用途：延长季节性易腐烂食品原料的贮藏期。机理：采用低温和改变气体成分的技术，延迟生鲜食品原料的自然成熟过程。气调贮藏的生理基础降低呼吸强度，推迟呼吸高峰；l 抑制乙烯的生成，延长贮藏期；l 控制真菌的生长繁殖；l 若氧气过少，会产生厌氧呼吸；二氧化 碳过多，会使原料中毒。果蔬冻制前都应先加工处理：就蔬菜来说，原料表面上的尘土、昆虫、汁液等杂质被清理和清除后，还需要在100热水或蒸气中进行预煮，以破坏蔬菜中原有酶的活力，因为低温并不能破坏酶的活 力，仅能减少它的活力。预煮时大部分酶 的活力破坏掉后，就可以显著地提高冻制 蔬菜的耐藏性。食品的冻结或冻制就是运用现代冻结技术(包括设备和工艺)在尽可能短的时间内，将食品温度降低到它的冻结点(即冰点)以下预期的冻藏温度，使它所含的全部或大部分水分，随着食品 内部热量的外散而形成冰晶体，以减少生命活 动和生化变化所必需的液态水分，并便于运用 更低的贮藏温度，抑制微生物活动和高度减缓 食品的生化变化，从而保证食品在冷藏过程中 的稳定性。1. 食品的冻结点众所周知，水的冰点是0，而水中溶入糖、盐一类非挥发性物质时，冰点就会下降。Raoult稀溶液定律：Tf =Kf mB，Kf为与溶剂有关的常数，水为1.86。即质量摩尔浓度每增加1 mol/kg，冻结点就会下降1.86。因此食品物料要降到0以下才产生冰晶。2、 冻结曲线冻结曲线表示了冻结过程中温度随时间的变化。过冷现象，过冷临界温度。冷冻曲线的三个阶段：初始阶段，从初温到冰点，中间阶段，此阶段大部分水分陆续结成冰，终了阶段，从大部分水结成冰到预设的冻结终温。3. 冻结速度(1) 按时间划分食品中心温度从-1降到-5所需的时间，在330 min内，快速冻结，在30120 min内，中速冻结，超过120 min，慢速冻结。(2) 按距离划分以-5的冻结层在单位时间内从食品表面向内部推进的距离为标准：缓慢冻结 V=0.11 cm/h，中速冻结 V=15 cm/h，快速冻结 V=515 cm/h，超速冻结 V15 cm/h。4. 冻结速度与冰晶分布的关系冻结速度快，组织内冰层推进速度大于水分移动速度时，冰晶分布越接近天然食品中液态水的 分布情况，且冰晶的针状结晶体数量多。大多数食品是在温度降低到-1以下才开始冻结，然而温度降低到-46时，尚有部分高浓度的汁液仍未冻结。大多数冰晶体都是在-1-5间形成，这个温度区间称为最高冰晶体形成阶段。冻结速度慢，由于细胞外溶液温度低，冰晶首先在这里产生，而此时细胞内的水分还以液相残存 着。同温度下水的蒸汽压总高于冰，在蒸汽压作 用下细胞内的水向冰晶移动，形成较大的冰晶体 且分布不均匀。水分转移除蒸汽压差外还