现代食品加工技术.ppt

现代食品加工技术 宋晓燕2014 10 2 本章内容 一 现代食品加工技术的发展趋势二 食品工业高新技术概述三 超微粉碎技术 3 一 现代食品加工技术的发展趋势 广泛应用高新技术特殊用途食品食品加工技术标准逐步向国际标准靠拢基因工程食品方兴未艾技术壁垒逐步成为食品加工技术竞争的主要形式 4 1 广泛应用高新技术 工业发达国家 将一系列现代营养 生物 卫生 食品 电子 光电 电磁 机械 程控 材料等科学领域中的高新技术广泛应用于食品工业的科研与各项加工环节之中 从而提高产品得率与质量 改善产品品质与风味 保证营养与卫生安全 提高生产效率并节能降耗 5 2 特殊用途食品 功能食品 所谓功能性食品是指对人体具有增强机体防御功能 调节生理节律 预防疾病和促进康复等有关生理调节功能的食品 要求其应具有以下3个属性 营养特性 感官特性和生理调节特性 开发的主要功能食品有高纤维食品 美容食品 增强记忆食品 抗劳累食品 催眠食品 戒烟食品 抗过敏食品 预防前列腺肥大食品 维生素C功能食品 补钙食品等 6 医学食品 医学食品是指有治病作用的食品 是将一些具有治疗疾病作用的特殊动物或植物制成的食品 以现代西医为主流的国外 将一些常用生物活性物质添加于一般食品中使之具治病作用 对于消化功能全部或部分丧失的病人 给予用消化酶消化的流汁 使其能够获得必要的食物补充 7 军事食品 野战食品特种军用食品新概念军用食品宇航食品 8 3 食品加工技术标准逐步向国际标准靠拢 为了国际间技术交流和贸易往来的一致性与协调性 各国食品加工技术标准纷纷向国际标准和欧盟标准靠拢 尤其是WTO成员国 分别以国际标准作为制定本国食品加工技术标准方面的基准 进一步巩固国际标准在食品加工技术上的全球化地位 9 4 基因工程食品方兴未艾 基因工程对食品原料的品种改良 使其更适合于食品加工 提高食品生产效率或提高产品质量 如将具有较高活性酶的基因转移到面包酵母菌 能显著地提高麦芽糖及麦芽糖酸的活性从而达到改良面包酵母 产生大量的CO2 形成膨发性能良好的面团 大大地缩短生产周期和提高面包质量 利用合成 降解或转化酶使廉价原料转化成高附加值的食品 如以大豆蛋白和芝麻蛋白水解物为原料 通过胃蛋白酶进行合成类蛋白反应 合成物的蛋氨酸分别比原大豆蛋白和芝麻蛋白相应氨基酸含量增加近两倍 10 利用细胞融合技术生产保健食品和调味品 如美国国防植物研究所培育出来的牛肉土豆就是把牛肉细胞和土豆细胞两者融合为杂交细胞 作为种育出 使其含牛和土豆两种动 植物蛋白和其它营养成分 用发酵工程生产新型食品 如美国一家公司微生物发酵生产的黄原胶和多糖胶 作为食品增稠剂已得到广泛应用 11 5 技术壁垒逐步成为食品加工技术竞争的主要形式 技术壁垒以技术为支撑 提高对进口农产品及其加工装备的技术要求 以增加进口难度 从而达到保护本国利益的目的 据有关资料显示 世界农产品及其加工装备的贸易壁垒 有80 以上来自于技术壁垒 近年来 美国 日本及欧盟等发达国家 凭借自身的技术优势 以保障人类健康 安全 卫生和产品质量为由 采取大量技术性措施在制定农产品及其加工装备技术标准 技术法规等方面设置了大量的技术壁垒 这些技术壁垒措施 不仅成为各国抢占技术竞争制高点的有力手段 而且已发展为技术竞争的主要形式 美国 日本及欧盟等发达国家均建立了技术壁垒体系 其中美国和日本的技术壁垒体系为技术法规 技术标准和认证制度 欧盟的技术壁垒体系为欧共体指令 欧洲统一标准和欧盟 CE 标志等 例如 在欧盟市场上 欧盟各国海关均拒绝未贴 CE 标志的农产品及其加工装备入关 12 二 食品工业高新技术概述 现代食品分离技术现代食品加工技术现代食品保鲜贮藏技术现代食品生物技术现代食品灭菌技术现代食品检测技术 13 现代食品加工技术内容 超高压技术超微粉碎技术微胶囊技术食品挤压加工技术微波处理技术真空技术纳米技术 14 食品超高压技术是利用帕斯卡定律 即利用加在液体中的压力 100一1000MPa 通过介质 以压力作为能量因子 将放在专门密封超高压容器内的食品在常温或较低温度 低于100 下 以液压作为压力传送介质对食品加压 压力达数百兆帕 从而达到杀菌 物料改性 产生新的组织结构 改变食品的品质和改变食品的某些物理化学反应速度的效果的一项新技术 1 超高压技术 15 超高压技术在食品中的应用 超高压食品杀菌控制酶反应和灭酶食品的品质和风味改良与新产品开发高压速决和不冻冷藏 16 2 超微粉碎技术 目前微粒化技术分化学法和机械法两种 化学粉碎法能够制得微米级 亚微米级甚至纳米级的粉体 但产量低 加工成本高 应用范围窄 机械粉碎法成本低 产量大 是制备超微粉体的主要手段 现已大规模应用于工业生产 17 3 微胶囊技术 微胶囊是由天然或合成高分子制成的微型容器或包装物 直径一般为5 200 m 微胶囊内部装载的物料称为心材 外部包裹的壁膜称为壁材 微胶囊具有保护心材物质免受环境条件的影响 屏蔽不良味道 颜色和气味 降低毒性 改变物质的性质或性能 延长挥发性物质储存时间 控制释放物质进入外界 将不可混合的化合物隔离等功能 18 19 微胶囊的工艺流程如下所示 囊材 阿拉伯胶 纯胶等 和囊心物质 调味香料 混悬液或乳浊液 油 水 凝聚 沉降 固化 微胶囊产品 20 21 22 微胶囊壁材 纯胶 纯胶 又称辛烯基琥珀酸淀粉钠 StarchSodiumOctenylSuccinates SSOS 辛烯基琥珀酸酯化淀粉 辛烯基丁二酸酯化淀粉 辛烯基琥珀酸淀粉酯 23 3 3SSOS的理化性质 有一个疏水的烯基长链 还有一个亲水的羧酸基团 它在糊化后 粘度较稳定 不易回生形成凝胶或发生絮凝现象 可作为增稠剂 既含有亲水基团 又含有疏水基团 能稳定水包油型乳浊液 它的优越性在于它仅使用一种试剂 即在淀粉的多糖长链上同时引入亲水基和疏水基 并且二者的比例是稳定的1 1 制备过程相对容易 成本低 由于它含有一个多糖长链 在用于油 水乳状液时 亲水的羧酸基团深入到水中 亲油的烯基长链深入至油中 使多糖长链在油 水界面上形成一层很厚的界面膜 而小分子乳化剂只能形成单分子界面膜 因此 辛烯基琥珀酸淀粉酯的乳化稳定性要强于小分子乳化剂 24 25 微胶囊壁材 26 微肢囊在食品中的应用 粉末油脂粉末酒微胶囊饮料 茶饮料 果蔬饮料 乳饮料等 微胶囊化食品添加剂微胶囊化香精香料微胶囊化色素 甜味剂 营养强化剂等微胶囊化生理活性物质 DHA EPA 亚麻酸 磷脂等 27 4 微波处理技术 微波是指波长在1mm lm 频率在30 300000MHZ 之间的电磁波 吸收后 食品材料的极性分子在微波电场作用下 会顺向磁场方向而引起激烈振动或转动并放出热量 食品材料的温度因而上升 从而使电磁波能转变为热能 同时又由于微波的感应加热效果对水分子特别有效 因而可以使物料中的水分子迅速向外散失 从而达到良好的干燥效果 具有干燥速度快 干燥时间短 节约能源 加热干燥效率高等特点 并且加热迅速 比传统加热方式快10220倍 而且便于控制 加热均匀 又有自动平衡的性能 所以微波加热干燥的食品 各种营养物质及色 香 味基本接近食物的天然品质 28 在食品加工中 微波加热主要用于如下几个方面 1 食品微波解冻 2 微波干燥 3 微波杀菌 4 微波焙烤 5 微波膨化 6 微波灭酶保鲜 29 微波解冻法 由于高频电磁波的强穿透性 解冻时食品物料内外可以同时受热 解冻所需的时间很短 微波解冻是一种比较新型的解冻方法 30 表 解冻对136kg全蛋冻制品内微生物的影响 31 5 真空技术 真空技术在食品工业中的应用具有很大潜力 除目前食品工业中采用真空浓缩 真空脱气 真空包装 真空油炸 真空蒸煮和真空冷却等外 目前在发达国家已开发出高真空罐头 真空度在600mmHg以上 比一般低真空罐头 200 400mmHg 要求高得多 这样高的真空罐头 热穿透力强 可大大缩短杀菌时间 此外 制造蜜饯 凉果时如采用低糖真空浸渍技术 有利于驱除杀青后在物料中残留的气体 有利于果肉与糖液间之平衡 加快浸渍速率 缩短浸渍时间 提高产品质量 现在已推广采用真空浸渍技术 32 6 纳米技术 纳米技术是上世纪80年代末 90年代初迅速发展起来的一种新技术 是物质颗粒径在1nm 1 m范围内的物质 研究发现 这类物质的电 光 磁 力学以至生物学等方面的性质发生了突变 为人类开发新功能性食品奠定了新的理论基础 采用纳米抗菌材料制成的纳米界面涂料 其涂膜界面为超双亲性二元协同界面 既疏水又避油污将其涂在食品加工车间 贮藏库 原料库 成品库 冰箱冰柜 装运箱等的内 外表面上 任何油污 水及灰垢都不会存留 防止了外界对食品的污染 33 三 超微粉碎技术 微米级 1 100 m 亚微米级 0 1 1 m 纳米级 0 001 0 1 m 34 1 食品工业中超微粉碎目的 减小粒度 加快溶解速度或提高混合均匀度 或是对食品重新赋形以改进口感 控制多种食品物料相近的粒度 防止各种物料混合后再产生自动分级的离析现象如调味谢 代乳粉等 进行选择性勒碎使原料顾敲内的不同成分进行分离 佣如玉米脱胚 小麦提粉等 减小体型加快干燥风水速度 许多食品产品要求有一定的粒度 以保证粉料和粒料的容积质量 使之不影响包装容积