食品安全第三篇.doc

第三篇第一章 食品热处理和杀菌 第一节 食品热处理的类型和特点 教学要求掌握内容：食品工业中热处理的类型，巴氏杀菌、商业杀菌、商业无菌的概念熟悉内容：食品热处理的作用了解内容：热处理使用的加热方式重点教学内容1.热处理是食品加工与保藏中用于改善食品品质、延长食品贮藏期的最重要的处理方法之一。食品工业中采用的热处理有不同的方式和工艺，不同种类的热处理所达到的主要目的和作用也有不同，但热处理过程对微生物、酶和食品成分的作用以及传热的原理和规律却有相同或相近之处。2.食品工业中热处理的类型主要有：工业烹饪、热烫、热挤压和杀菌等。（1）工业烹饪工业烹饪一般作为食品加工的一种前处理过程，通常是为了提高食品的感官质量而采取的一种处理手段。烹饪通常有煮、焖（炖）、烘（焙）、炸（煎）、烤等几种形式。一般煮、炖多在沸水中进行（例：像我们自己在家里面炖鱼，鸡啊等等）；焙、烤则以干热的形式加热（像平时吃的面包），温度较高；而煎、炸也在较高温度的油介质中进行（肯德基，麦当劳）。烹饪处理能杀灭部分微生物、破坏酶、改善食品的色、香、味和质感、提高食品的可消化性，并破坏食品中的不良成分（包括一些毒素等），提高食品的安全性。烹饪处理也可使食品的耐贮性提高。但也发现不适当的烧烤处理会给食品带来营养安全方面的问题，如烧烤中的高温使油脂分解可产生致癌物质。（有人测出，烤肉用的铁签上黏附的焦屑中的苯芘含量高达每公斤125微克诱发胃癌、肠癌，专家解释说，人们如果常吃被苯芘污染的烧烤食品，致癌物质会在体内蓄积，有诱发胃癌、肠癌的危险。同时，肉串烤制前的腌制环节易产生的亚硝胺也会致癌）。（2）热烫热烫，又叫做烫漂、杀青、预煮。目的：破坏或钝化食品中导致食品质量变化的酶类，以保持食品原有的品质，防止或减少食品在加工和保藏中由酶引起的食品色、香、味的劣化和营养成分的损失。热烫处理主要应用在蔬菜和某些水果，通常是蔬菜和水果冷冻、干燥或罐藏前的一种前处理工序。（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量。将带壳的贝类进行短时热处理，使贝肉和贝壳快速分离的工序）热烫的处理的首要目标是纯化食品中特定的酶。 首要目的是获得贮藏的稳定性，以免有些酶在冷藏、冻藏或脱水食品中保持其活性。 其次，热烫处理足以减少微生物的营养细胞，杀死部分细菌微生物，尤其是那些残留在产品表面的微生物 1。而且人们也认为热烫可去除水果或蔬菜细胞间的空气，对罐藏制品，在密封前这一处理是非常有利的。 最后热烫可以增强大部分水果和蔬菜的色泽。（3）挤压 挤压是将食品物料放入挤压机中，物料在螺杆的挤压下被压缩并形成熔融状态，然后在卸料端通过模具出口被挤出的过程。热挤压则是指食品物料在挤压的同时还会被加热（挤压蒸煮）。挤压是结合了混合、蒸煮、揉搓、剪切、成型等几种独立操作的过程。（也就是说通过一次挤压加工，食品就从原料变成了正成品） 挤压是一种新的加工技术，挤压可以产生不同形状、质地、色泽和风味的食品。热挤压是一种高温短时的热处理过程，同时呢它还可以减少食品中的微生物数量和钝化酶。挤压处理具有下列特点：挤压食品多样化，可以通过调整配料和挤压机的操作条件直接生产出满足消费者要求的各种挤压食品；挤压处理的操作成本较低；在短时间内完成多种单元操作，生产效率较高；便于生产过程的自动控制和连续生产。典型食品：1.面条 膨化米粉 碎粒米粉 乳脂糖 硬糖 肉类仿制品 鱼膏等（4）热杀菌 热杀菌（热杀菌是以杀灭微生物为主要目的的热处理形式，而湿热杀菌是其中最主要的方式之一。它是以蒸气、热水为热介质，或直接用蒸汽喷射式加热的杀菌法。 利用热能转换器（如锅炉）将燃烧的热能转变为热水或蒸汽作为加热介质，再以换热器将热水或蒸汽的热能传给食品，或将蒸汽直接喷入待加热的食品。）是以杀灭微生物为主要目的的热处理形式，根据要杀灭微生物的种类的不同可分为巴氏杀菌和商业杀菌。3.商业杀菌：（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。）又简称为杀菌，是一种较强烈的热处理形式，通常是将食品加热到较高的温度并维持一定的时间以达到杀死所有致病菌、腐败菌和绝大部分微生物，使杀菌后的食品符合货架期的要求。这种热处理形式一般也能钝化酶，同样对食品的营养成分破坏也较大。杀菌后食品通常也并非达到完全无菌，只是杀菌后食品中不含致病菌，残存的处于休眠状态的非致病菌在正常的食品贮藏条件下不能生长繁殖，这种无菌程度被称为商业无菌，也就是说它是一种部分无菌。例：一、啤酒热力杀菌 众所周知，啤酒酿造中采取何种杀菌方法， 对啤酒发酵有重要影响 微生物都有其适宜的生长温度， 超过了其最高生长温度范围时， 就会引起死亡。因此， 加热成为灭菌和消毒方法中应用最广泛且效果较好的方法之一。所有连接物料的胶管及固定管在使用前均需经过30min的蒸汽杀菌。 优点：蒸汽具有广谱性，获取方便，无毒、无腐蚀性，并有良好的渗透性。 缺点：蒸汽容易形成薄膜，升温慢，消耗能源。啤酒可以通过巴氏杀菌法，在60温度下持续20分钟。但是由于加热时间长，故对产品风味、营养成分以及胶体稳定性都有一定影响（紫外线杀菌，高电压杀菌，甲醛杀菌，氧化灭菌，隧道式热水喷淋系统）4.巴氏杀菌：（亦称低温消毒法，冷杀菌法，是一种利用较低的温度既可杀死病菌又能保持物品中营养物质风味不变的消毒法,现在常常被广义地用于定义需要杀死各种病原菌的热处理方法。）（法语：Pasteurisation）的产生来源于路易斯巴斯德（法国微生物学家、化学家，近代微生物学的奠基 巴斯德人）解决啤酒变酸的问题。当时，法国酿酒业面临着一个令人头疼的问题，那就是啤酒在酿出后会变酸，根本无法饮用。而且这种变酸现象还时常发生。巴斯德受人邀请去研究这个问题。经过长时间的观察，他发现使啤酒变酸的罪魁祸首是乳酸杆菌。营养丰富的啤酒简直就是乳酸杆菌生长的天堂。采取简单的煮沸的方法是可以杀死乳酸杆菌的，但是，这样一来啤酒也就被煮坏了。巴斯德尝试使用不同的温度来杀死乳酸杆菌，而又不会破坏啤酒本身。最后，巴斯德的研究结果是：以5060的温度加热啤酒半小时，就可以杀死啤酒里的乳酸杆菌，而不必煮沸。这一方法挽救了法国的酿酒业。这种灭菌法也就被称为“巴氏灭菌法”）相对于商业杀菌而言，巴氏杀菌是一种较温和的热杀菌形式，巴氏杀菌的处理温度通常在100以下，典型的巴氏杀菌的条件是62.8，30min，达到同样的巴氏杀菌效果，可以有不同的温度、时间组合。巴氏杀菌可使食品中的酶失活，并破坏食品中热敏性的微生物和致病菌。巴氏杀菌的目的及其产品的贮藏期主要取决于杀菌条件、食品成分（如pH值）和包装情况。对低酸性食品（pH4.6），其主要目的是杀灭致病菌，而对于酸性食品，还包括杀灭腐败菌和钝化酶。 特点：1.简单 方便 杀菌效果达到99%致病菌完全被杀死 2.不能杀死嗜热而耐热型细菌，以及一些残存的酶类；3.设备较庞大 杀菌时间较长Ph4.6果汁：65 30min 77 1min啤酒：88 15s 65-68 20min 72-75 1-4 minPh4.6牛乳：63 30min 71.5 15s液态蛋：64.4 2.5min 60 3.5min冰激凌：65 30min 71 10min 80 15s第二节 热处理对食品的作用教学要求掌握内容：D值、Z值、热力致死时间（TDT） 值的概念，影响微生物耐热性的因素熟悉内容：酸性食品、低酸性食品、酸化食品的概念重点教学内容1.D值：是指在一定的致死温度下，90的活菌被杀死所需的时间（min )，即为D值。2.Z值：是指如果在加热致时间曲线中，加热时间缩短90，所需升高的温度，这所需升高的温度即为Z值，或者说杀菌时间变化10倍，相应的温度变化值。3.热力致死时间（TDT） 值：是指在某一恒定温度条件下，将食品中的某种微生物活菌（细菌和芽孢）全部杀死所需要的时间（min）。4.影响微生物耐热性的因素有：（1）微生物的种类；（2）微生物生长和细胞（芽孢）形成的环境条件；（3）热处理时的环境条件。5.酸性食品：指天然pH4.6的食品。对番茄、梨、菠萝及其汁类，pH4.7，对无花果，pH4.9，也称为酸性食品。6.低酸性食品：指最终平衡pH4.6，aw0.85的任何食品，包括酸化而降低pH的低酸性水果、蔬菜制品，它不包括pH4.7的番茄、梨、菠萝及其汁类和pH4.9的无花果。7.酸化食品：是指加入酸或酸性食品使产品最后平衡pH4.6和aw0.85的食品。它们也被称为酸渍食品。值得注意的是，不是任何食品都能通过简单的加酸进行酸化的，水分活性等其它一些因素会影响酸化的效果，酸化处理通常仅用于某些蔬菜和汤类食品，而且必须按照合理的酸化方法进行酸化。此外，酸的种类也会影响酸化的效果。正面作用：1.杀死微生物，主要是致病菌和腐败菌等有害的微生物。2.钝化酶，主要是过氧化物酶，抗坏血酸酶 3.改善食品的品质与特性，如产生特别的色泽 风味与组织状态等 4.提高食品中营养成分的可利用率 可消化性等 5.破坏食品中不需要或有害的成分 如大豆中的一蛋白酶抑制剂负面作用：食品中的营养成分，特别是热敏性成分有一定的损失 2.食品的品质和特性产生不良变化 3.消耗的能量较大第三节 食品热处理条件的选择与确定一、热处理的条件的选择原则： 热处理应达到相应的热处理目的； 应尽量减少热处理造成的食品营养成分的破坏和损失； 热处理过程不应产生有害物质，满足食品卫生要求二、热能在食品中的传递 罐头食品的传热方式 导热； 对流； 导热对流结合型 冷点：导热是依靠物体间接触进行热量传递，在加热和冷却过程中，物料间出现温度梯度，传导最慢一点往往是罐头的几何中心，称为冷点。 影响容器内食品传热的因素 表面传热系数 食品和容器的物理性质 加热介质（蒸汽）的温度和食品初始温度之间的温度差 容器的大小三、食品热处理条件的确定 确定食品热处理条件的过程 主要考虑两方面的因素： 微生物的耐热性参数：F、Z 食品的传热特性参数：fh，f2，fc，jh 过程：理论计算 实罐试验 接种试验 贮藏试验 生产线试验 贮藏试验 合适的杀菌条件 第二章 食品的低温处理与保藏 教学要求掌握内容：冷藏、冻藏的概念，食品低温保藏的一般工艺过程熟悉内容：冷藏温度和冷藏食品回热的概念，冷藏的工艺条件了解内容：食品的冷却方法，食品的冻结方法，低温对微生物的影响重点教学内概述l 利用低温来保藏食品是人类在实践中所获得的成就。公元前一千多年，我国就有利用天然冰雪来贮藏食品的记载。l 人们很早就会利用天然冰来降低食品的温度，以延长食品的贮藏期。但用天然冰雪来保藏食品的方法受到地区和季节的限制，人们曾经千方百计地贮藏冰雪，来延长对天然冰雪的利用时间。利用天然冰雪保藏食品是一种原始的冷藏方法，天然冰的相对温度为0，对大多数食品来说，在此温度下无法达到长期贮藏的目的。l 冻结食品的产生起源于19世纪上半叶冷冻机的发明。19世纪，美国人David，Boyle和德国人Carl von Linde 分别发明了以氨为制冷剂的压缩式冷冻机。从此人工冷源开始逐渐代替了天然冷源，使食品的冷冻，冷藏的技术手段发生了根本性的变革。l 1877年，Charles Tellier（法）将氨-水吸收式冷冻机用于冷冻阿根廷的牛肉和新西兰的羊肉并运输到法国，这是食品冷冻的首次商业应用，也是冷冻食品的首度问世。l 用冷冻机来直接冻结和冷藏食品有许多优越性，它不受冰融化的限制，可以长期保藏食品；能够根据食品的冻结和冷藏是的需要对温度进行调节和控制；省去了放冰的位置，因而大大增加了保藏食品的数量。因此将冷冻机直接用于食品冷冻的方法迅速得到推广。尽管人工制冷技术的出现是19世纪的事情，食品冷冻技术进入商业化应用却是20世纪的事情。20世纪初，美国建立了冻结食品厂。20世纪30年代，出现带包装的冷冻食品。二战的军需，极大地促进了美国冻结食品业的发展。战后，冷冻技术和配套设备不断改进，预制冷冻食品（Prepared frozen food）和欲调理食品（Precooked frozen food）的出现，高效率的解冻加热设备如微波炉的日益普及，使冷冻食品在国外已成为方便食品和快餐的重要支柱。20世纪60年代，发达国家构成完整的冷藏链。许多冷藏库、冷藏车、冷藏船等相继出现，成为贮藏和运输易腐水平的重要手段。速冻技术和设备是不断改进，使大部分冷冻食品已能保持新鲜食品原有的风味和营养价值，受到消费者的欢迎。商场中的冷冻食品陈列柜和民用电冰箱的普及，使得冷冻食品在流通领域的质量得到充分的保证。冷冻食品进入超市，冷冻食品的品种迅猛增加。我国在20世纪70年代，因外贸需要冷冻蔬菜，冷冻食品开始起步。80年代，家用冰箱和微波炉的普及，销售用冰柜和冷藏柜的使用，推动了冷冻冷藏食品的发展；90年代，由于人民生活水平的提高和受到外来食品的影响，速冻食品工业得到迅速发展。冷链初步形成；品种增加，产量大幅度增加。1995年速冻的产量达到240万吨左右，年增长速度为25%。我国速冻食品中的中式传统点心如肉包、豆沙包、小笼包、水饺、虾饺、汤圆、春卷、烧卖、八宝粥等占相当大的份额。一. 食品低温保藏的种类和一般工艺1、根据低温保藏中食品物料是否冻结，可以将其分为冷藏和冻藏。 冷藏是在高于食品物料的冻结点的温度下进行保藏，其温度范围一般为15-2。而48则为常用的冷藏温度。根据食品物料的特性，冷藏的温度又可分为 152和2-2个温度段。植物性食品的冷藏一般在前一温度段进行，而动物性食品的冷藏则多在后一温度段。 冷藏的食品物料的贮藏期一般从几天到数周，随冷藏食品物料的种类及其冷藏前的状态而异。新鲜的易腐食品物料如成熟的番茄的贮藏期只有几天，而耐藏食品物料的贮藏期可达几十天甚至几个月。供食品物料冷藏用的冷库一般被称为高温（冷）库。2.冻藏：是指食品物料在冻结的状态下进行的贮藏。 一般冻藏的温度范围为-2-30，常用的温度为-18。冻藏适合于食品物料的长期贮藏，其贮藏期从十几天到几百天。供食品物料冻藏用的冷库一般被称为低温(冷)库。3.食品低温保藏的一般工艺过程为：食品物料前处理冷却或冻结冷藏或冻藏回热或解冻。不同食品物料的特性有所不同，具体的工艺条件也不尽相同。一些食品物料冻结与冻藏工艺及控制 1、果蔬冻结与冻藏工艺及控制 2、畜禽肉类的冻结与冻藏工艺及控制 3、鱼类的冻结与冻藏工艺及控制 果蔬、肉禽、水总要求：新鲜、优质。采收成熟度：水果完全成熟。（原果胶全部转化成果胶） 蔬菜可采收成熟度。（原果胶部分转化成果胶，加工习惯、消费习惯）。肉禽、水产品：成熟过程注意一定要新鲜，防止蛋白质冻结变性 冻结中发生变性。 如果肌球蛋白变性，则持水性、结着性下降。水产品：三甲胺氧化物分解甲醛+二甲胺（甲醛引起蛋白质变性）肉禽越新鲜肌球蛋白不易变性-持水性上升。肉禽、水产脂肪氧化（新鲜性差）游离脂肪酸促进蛋白质变性前处理： 果蔬：尘土、昆虫清理、原洗后，100C热水或蒸汽中预煮（青刀豆115分，玉米11分 破坏蔬菜中原有酶活力增加耐藏性水果：预热会破坏原有品质，所以水果不要预热灭酶。氧化酶引起的褐变（冻制水果褐变）可通过浸没水果的低浓度糖桨，加柠檬酸，抗坏血酸，SO2延续氧化。 肉制品：不需处理，屠宰后1224小时内冻结。 立即冻结嫩度差；24小时后冻结，贮藏期缩短。预冷：预煮后应立即冷却至于10C以下。防止预包装冻制前残存细菌的腐败活动。辅助处理要求：防褐变处理：蔬菜、热烫处理 水产品热加工、酸处理。 肉硫酸纸色装 水果糖渍 化学药液（亚硫酸盐、柠檬酸）防蛋白变性处理： A 水洗、盐类(二价金属 离子一价) B 加磷酸盐、糖、抗氧化剂包装（材料选用）冻结后辅助处理没有包装物的包冰衣防干缩氧化。 4冷藏食品的回热 冷藏食品在冷藏结束后，一般应回到正常温度进行加工或食用。温度回升的过程称为冷藏食品的回热。回热过程可以被看成是冷却过程的逆过程。应注意：1、防止回热时食品物料表面出现冷凝水（冒汗现象）；2、防止回热时食品物料出现干缩。回热的目的：防止食品在出库后因为表面水分凝结而遭受污染及变质。如果冷藏食品不进行回热就让其出冷藏室，当冷藏食品的温度在外界空气的露点以下时，附有灰尘和微生物的水分就会冷凝在冷藏食品的冷表面上，使冷藏食品受到污染。冷藏食品的温度回升后，微生物特别是霉菌会迅速生长繁殖。同时由于食品温度的回升，食品内的生化反应加速，食品的品质会迅速下降甚至腐烂。当然，如果出冷藏室后的食品立即食用，则可免去回热处理。为了保证回热过程中食品表面不会有冷凝水出现，最关键的问题是要求与冷藏食品的冷表面接触的空气的露点温度必须始终低于冷藏食品的表面温度。否则，食品表面就会有冷凝水出现。回热处理时的控制原则：与食品表面接触的空气的露点应始终低于食品表面温度。回热空气应连续或分阶段进行除湿和加热。回热处理的空气相对湿度不能低，以尽可能减少回热时食品的干耗。小批量且立即要处理的物料可不用回热。5.冷藏过程主要控制的工艺条件包括：冷藏温度、空气的相对湿度和空气的流速等。其中，冷藏温度是最重要的因素。食品冷藏的工艺和控制（一）冷藏条件和控制要素 冷藏温度 空气相对湿度 空气的流速（气体组成） 还与物料的种类、贮藏期、包装情况有关。（二）食品食品物料的冷藏工艺和技术1、果蔬的冷却、冷藏工艺 果蔬原料常用的冷却方法有空气冷却法、冷水冷却法和真空冷却法等。空气冷却可在冷藏库的冷却间或过堂内进行，空气流速一般在0.5ms-1,冷却到冷藏温度后再入冷藏库。冷水冷却法中冷水的温度约为0-3，冷却速度快，干耗小，适用于根菜类和较硬的果蔬。真空冷却法多用于表面积较大的叶菜类，真空室内的压力约为613-666Pa左右。为了减少干耗，果蔬在进入真空室前要进行喷雾加湿。冷却的温度一般为0-3。但由于品种、采摘时间、成熟度等多因素的影响，冷却温度差别很大。2、肉类的冷却、冷藏工艺 肉类原料的冷却一般采用吊挂在空气中冷却较多，在冷却间吊挂的密度和数量因肉的种类、大小和肥瘦等级等而定。对于个体较大的畜肉胴体，冷却的方法有一段冷却法和两段冷却法。 一段冷却法是指整个冷却过程在一个冷却间内完成。两段冷却法的冷却过程是通过不同冷却温度和空气流速的两个冷却阶段完成的，冷却过程可以在同一冷却间内完成，也可以在不同的冷却间内完成。 3、鱼类的冷却、冷藏工艺 鱼类原料的冷却一般采用冰冷却法和水冷却法，采用层冰层鱼法时，鱼层的厚度在50-100mm。冰鱼整体堆放高度约为75cm,上层用冰封顶，下层用冰铺垫。冰冷却法一般只能将鱼体的温度冷却到1，冷却鱼的贮藏期一般为：淡水鱼8-10天，海水鱼10-15天，若冰中添加防腐剂可以延长贮藏期。 4、其他食品物料的冷却、冷藏工艺 鲜乳应在挤出后尽早进行冷却，乳品厂在收乳后经过必要的计算、净乳后迅速进行冷却。常用冷媒（致冷剂）冷却法进行冷却，冷媒可以用冷水、冰水或盐水（如氯化钠、氯化钙溶液）。 鲜蛋的冷却一般采用空气冷却法。6.冷藏温度：不仅指的是冷库内空气的温度，更重要指的是食品物料的温度，冷藏室内的温度变化都可能对冷藏食品物料造成不良后果。7.食品冻结的方法与介质、介质和食品物料的接触方式以及冻结设备的类型有关，一般按冷冻所用的介质及其和食品物料的接触方式分为空气冻结法、间接接触冻结法和直接接触冻结法。食品的冷却方法： 食品冷却的方法常用的有冷风冷却、冷水冷却、碎冰冷却、真空冷却等，人们根据食品的种类及冷却要求的不同，选择其适用的冷却方法。表2l0是上述冷却方法的一般使用范围，但应结合实际理解。 1冷风冷却 最常用 冷风冷却是利用流动的冷空气使被冷却食品的温度下降，它是种使用范围最广的冷却方法。冷风冷却使用得最多的是水果、蔬菜在冷库的高温库房中的冷却贮藏。冷风机将被冷却的空气从风道中吹出，在库房中循环，吸收水果、蔬菜的呼吸热，维持稳定的低温。根据贮藏果、蔬的种类、品种，选择适宜的贮藏温度，并可进行人工调节和控制。要送往其他地区的水果、蔬菜，可直接装入冷藏列车中，车厢的端装有冷风机，让冷空气流通，使整个车厢各个部分都得到均匀的冷却。 近年来，由于国外冷却肉的销售量不断扩大（双汇冷鲜肉），食肉的冷风冷却装置使用普遍。冷风由冷却室顶上的风道口吹出。从上而下，食肉挂在吊钧上，并列放置，互有间隔，前后错开，冷风从这些间隙中流过，使食肉快速冷却。图214、15是食肉冷风冷却装置的简图。有点象房间的柜式空调，但制冷和风力强得多。三、食品的冻结方法 食品冻结的方法与介质、介质和食品物料的接触方式以及冻结设备的类型有关，一般按冷冻所用的介质及其和食品物料的接触方式分为空气冻结法、间接接触冻结法和直接接触冻结法3类。1、空气冻结法 空气冻结法所用的冷冻介质是低温空气，冻结过程中空气可以是静止的，也可以是流动的。 冻结所需的时间大约为3h-3d，视食品物料及包装的大小、堆放情况以及冻结工艺条件而异。这是目前惟一的一种缓慢冻结方法。 用此法冻结的食品物料包括牛肉、猪肉、箱装的家畜、盘装整条鱼、箱装的水果、5kg以上包装的蛋品等。2、间接接触冻结法板式冻结法是常见的间接接触冻结法。它采用制冷剂或低温介质冷却金属板以及和金属板密切接触的食品物料。这是一种制冷介质和食品物料间接接触的冻结方式，其传热的方式为热传导，冻结效率跟金属板与食品物料接触的状态有关。 3、直接接触冻结法 直接接触冻结法又称为液体冻结法，它是用载冷剂或制冷剂直接喷淋或浸泡需冻结的食品物料。可以用于包装和未包装的食品物料。常用的载冷剂有盐水、糖液和多元醇-水混合物等。低温对微生物的影响：低温会减少或停止微生物的代谢作用。温度低于冰点时，可以使原生质内的水分结冰，导致细胞死亡。冻死与热死一样，其生物化学根据也未完全了解。一般认为冻死是由于细胞内水分结冰形成冰晶扰乱了原生质胶体状态和对原生质膜与细胞壁的结构产生机械破坏所致。另方面，由对细菌和酵母的研究看出，当微生物的。悬液被冰冻时，尽管悬液中形成冰，而细胞内的水分仍保持过冷的液体状态，悬液中结冰后，细胞外溶液浓度上升，细胞内水分外渗而使细胞内溶质浓度增加，以致于质壁分离，造成死亡。那么，真空冷冻干燥保藏菌种时，为什么菌体不会死亡呢？这是因为真空冷冻千燥时，由于冷冻迅速，菌体溶液中水分不形成结晶，而呈不定形玻璃状，当被迅速融化时，玻璃状水分也不形成结晶，这就是冷冻干燥保藏菌种的依据。 第三章 食品的干燥 教学要求掌握内容：食品干燥的概念，水分活性（AWw）值对微生物的影响熟悉内容：食品的干燥方法了解内容：干燥食品的包装储运重点教学内容1.食品干燥是指在自然条件或人工控制条件下使食品中水分蒸发的过程。干燥包括自然干燥，如晒干、风干等和人工干燥，如热空气干燥、真空干燥、冷冻干燥等。2.微生物的生命活动离不开水，各种微生物生长所需的最低AWw值各不相同。多数细菌在AWww值低于0.91时不能生长，而嗜盐菌生长则在低于0.75才被抑制；霉菌耐旱性优于细菌，多数在AWw值低于0.8时停止生长，但也曾报道过一些耐旱霉菌，在AWw等于0.65时会生长。一般认为0.700.75是其最低AWw限值；除耐渗酵母外，多数酵母在AWw低于0.65时生长被限制。3. 食品干燥有不同的方法，有晒干与风干等自然干燥方法；食品干燥更多采用的是人工干燥。按干燥设备的特征来分类：有箱式干燥、窑房式干燥、隧道式干燥、输送式干燥、输送带式干燥、滚筒干燥、流化床干燥、喷雾干燥、冷冻干燥等。按干燥的连续性则可分为间歇（批次）干燥与连续干燥。此外也有常压干燥、真空干燥等，以干燥时空气的压力来分类。也有对流干燥、传导干燥、能量场作用下的干燥及综合干燥法，以干燥过程向物料供能（热）的方法来分类。概述1. 食品干藏 脱水制品在它的水分降低到足以防止腐败变质的水平后，始终保持低水分进行长期贮藏的过程。2. 干燥 是在自然条件或人工控制条件下促使食品中水分蒸发的工艺过程。3. 脱水 是为保证食品品质变化最小，在人工控制条件下促使食品水分蒸发的工艺过程。浓缩(concentration)产品是液态，水分含量较高。干燥(drying)产品是固体，最终水分含量低干燥的目的1、延长贮藏期 ;2、用于某些食品加工过程以改善加工品质;3、便于商品流通;4、干制食品常常是救急、救灾和战备用的重 要物质。第一节 食品干藏原理概念：用物理的方法来抑制微生物和酶的活性，降低水分来提高原料中可溶性固形物的浓度，使微生物处于反渗透的环境中，处于生理干燥的状态，从而使食品得到保存。食品中水分存在的形式1. 结合水（束缚水）化学结合水、吸附结合水、结构结合水 、渗透压结合水2. 游离水（自由水）水分活度（Aw）：食品在密闭容器内测得的蒸汽压(p)与同温下测得的纯水蒸汽压(p0)之比。Aw值的范围在01之间。Aw值反映了水分与食品结合的强弱及被微生物利用的有效性。 细菌生长的Aw下限为0.94，酵母菌为0.88，霉菌为0.8。 Aw值降至0.7以下，除嗜盐菌耐干燥霉菌等特殊菌群外，大多数微生物不能生长发育。一、水分活动与微生物的关系1.水分活度与微生物生长的关系 一般情况下，每种微生物均有最适的水分活度和最低的水分活度，它们取决于微生物的种类、食品的种类、温度、pH值以及是否存在润湿剂等因素。 大多数新鲜食品的水分活度在0.99以上，适合各种微生物生长。大多数重要的食品腐败细菌所需的最低aw都在0.9以上。只有当水分活度降到0.75以下，食品的腐败变质才显著减慢；若将水分降到0.65，能生长的微生物极少。一般认为，水分活度降到0.7以下物料才能在室温下进行较长时间的贮存。n 干制过程中，食品及其所污染的微生物均同时脱水，干制后，微生物就长期地处于休眠状态，环境条件一旦适宜，又会重新吸湿恢复活动，微生物的耐旱力常随菌种及其不同生长期而异。 （eg葡萄球菌、肠道杆菌、结核杆菌在干燥状态下能保存活力几周到几个月；乳酸菌能保存活力为几个月到一年以上；干酵母保存活力可达两年之久；干燥状态的细菌芽孢菌核，原膜孢子分生孢子可存活一年以上。黑曲霉菌孢子可存活达610年以上。）n 干制并不能将微生物全部杀死，只能抑制其活动，但保藏过程中微生物总数会稳步下降。2.水分活动与微生物的耐热性n 微生物的耐热性与其所处环境的水分活度有一定的关系。n 一般情况下，降低水分活度将使微生物的耐热性增强。食品的干燥方法干制方法可分为：自然干燥和人工干燥两大类自然干制：在自然环境条件下干制食品的方法：晒干、风干、阴干人工干制：在常压或减压环境中用人工控制的工艺条件进行干制食品，有专用的干燥设备 人工干燥按热交换方式和水分除去方式的不同又可分为对流干燥、接触干燥、冷冻干燥和辐射干燥。 晒干和风干可以分为自然干制和人工干制两类。 适用于干制固态食品、传统土特产的生产。 注意：卫生 改进生产设备二.空气对流干燥热空气是热的载体，也是湿气的载体。 空气有自然或强制对流循环，在不同条件下环绕湿物料进行干燥。在许多食品干制时都会出现恒率干燥阶段和降率干燥阶段。因此干制过程中控制好空气的干球温度就可以改善食品品质。 空气的加热可以用直接或间接加热法：直接加热空气靠空气直接与火焰或燃烧气体接触；间接加热靠空气与热表面接触加热。空气对流干燥一般在常压下进行，有间歇式（分批）和连续式。被干燥的 湿物料可以是固体、膏状物料及液体。常用食物的干燥形式干燥器类型 用于干燥的食物 窑式（烘房式） 块片状箱式、托盘或片盘式 块片状、浆料、液态隧道式 块片状连续运输带式 浆料、液状槽型输送带式 块片状空气提升式 小块片状、颗粒状流化床式 小块片状、颗粒状喷雾式 液态、浆状三.接触干燥接触干燥：被干燥物与加热面处于密切接触状态，蒸发水分的能量来自传导方式进行干燥，间壁传热，干燥介质可为蒸汽、热油。 特点：可实现快速干燥，采用高压蒸汽，可使物料固形物从3-30%增加到90-98%，表面湿度可达100-145，接触时间2秒-几分钟，干燥费用低，带有煮熟风味。 适用对象：浆状、泥状、液态，一些受热影响不大的食品，如麦片、米粉等。 干燥设备：滚筒干燥，真空干燥，冷冻干燥等。四.真空干燥真空干燥是利用低压下水的沸点降低的原理，干燥在高温下易氧化变质、风味易变化的热敏食品。特点：物料呈疏松多孔状，能速溶。有时可使被干燥物料膨化。设备类型：间歇式真空干燥和连续式真空干燥（带式输送）。n 适用于：水果片、颗粒、粉末，如麦乳精。五.冷冻干燥冷冻干燥：将食品在冷冻状态下，食品中的水变成冰，再在高真空度下，冰直接从固态变成水蒸汽（升华）而脱水，故又称真空冷冻干燥或升华干燥。（1）冷冻干燥的条件： 真空室内的绝对压力500Pa，高真空一般达到260-10Pa。冷冻温度-4（2）冻结方法：自冻法，预冻法特点：1、能最大限度地保存食品的色香味。2、特别适合热敏性高和极易氧化的食品干燥，能保存食品中的各种营养成分。3、冻干食品具有多种结构，因此具有理想的速溶性和快速复水性。复水后的冻干食品比其他干燥方法生产的食品更接近于新鲜食品。4、能最好地保持原物料的外观形状。5、在低温脱水过程中，抑制了氧化过程和微生物的生命活动。升华过程中避免了果蔬内部成分的迁移。6、保存期长，食用方便。六.辐射干燥法1、红外干燥n 把电磁波谱中波长在1-1000m区域称为红外区.n 在食品中有很多物料对红外区波长在3-15m（2.5-25m）范围的红外线有很强的吸收。n 设备类型：可在上述的对流干燥设备，真空干燥、冷冻干燥等中被应用。 特点：热吸收率高；有一定的穿透能力，物体内部直接加热，食品受热比较均匀，不会局部过热；加热速度快，传热效率高，物料受热时间短；产品质量好。2.微波干燥微波是指波长在1mm100cm范围的电磁波。（频率在300300000MHz）原理：n 水分子是一个偶极分子，一端带正电，一端带负电，在没有电场下，这些偶极分子在介质中作杂乱无规则的运动。在电场作用下，偶极分子定向排列，有规则的取向排列。改变电场方向，则偶极分子取向也随之改变。若电场迅速交替改变方向，则偶极分子亦随之作迅速的摆动，由于分子的热运动和相邻分子间的相互作用，产生了类似摩擦作用，使得分子以热的形式表现出来，表现为介质温度升高。特点：加热速度快，仅及常规方法的1/101/100时间；均匀性好，内部加热，避免表面硬化；加热效率高，可达80%；选择性吸收，某些成分非常容易吸收微波，另一些成分则不易吸收微波，如食品中水分吸收微波能比其他成分多，温度升高得大，有利于水分蒸发，干物质吸收微波能少，温度低，不过热，能够保持色香味等。干制食品的包装和储藏u 干制品的预处理；u 干制品的包装；u 干制品的贮藏。一.包装前干制品的预处理1、筛选分级2、均湿处理 放在密闭室内或容器内短暂贮藏，使水分在干制品内部重新扩散和分布，从而达到均匀一致的要求，这称为均湿处理。均湿处理还常称为回软和发汗3、灭虫处理4、速化复水处理（instantization process） 即为了加快干制品的复水速度，常采用n 压片法 即将颗粒状果干经过相距为一定距离（0.025mm-1.5mm）间隙转辊，进行轧制压扁。n 刺孔法 将半干制品水分含量16-30%的干苹果片进行刺孔，然后再干制到5%水分，不仅可加快热干燥速度，还可使干制品复水加快。n 刺孔压片法： 在转辊上装有刺孔用针，同时压片和刺孔，复水速度可达最快。 5.压块（片）：将干制品压缩成密度较高块状或片状二. 干制品的包装1干制品包装的要求（1）能防止干制品吸湿回潮以免结块。 包装材料在90%相对湿度中，每年水分增加量不超过2%。（2 ）能防止外界空气、灰尘、虫、鼠和微生物以及气味等入侵；（3）能不透外界光线；（4）贮藏、搬运和销售过程中具有耐久牢固的特点，能维护容器原有特性，包装容器在30100厘米高处落下120200次而不会破损，在高温、高湿或浸水和雨淋的情况也不会破烂；（5）包装的大小、形状和外观应有利于商品的销售；（6）和食品相接触的包装材料应符合食品卫生要求，并且不会导致食品变性、变质；（7）包装费用应做到低廉或合理。 注意点：要耐久牢固； 防湿；不吸湿密封，或加干燥剂； 防氧化，充氮气，抽真空。2.干制品的包装容器纸箱和盒 塑料袋金属罐玻璃瓶三.干制品的储藏避光； 干燥地方，相对湿度65%； 温度，低温，0-2，但不易超过10-14。*习题1 水分活度对微生物、酶及其它反应有什么影响？ 2 简述食品干制机制。 3 什么是导湿性和导湿温性？ 4 简述干制过程中食品水分含量、干燥速率和食品温度的变化。 5 如果想要缩短干燥时间，该如何控制干燥过程？ 6 在北方生产的紫菜片，运到南方，出现霉变，是 什么原因，如何控制？7 干制条件主要有哪些？他们如何影响湿热传递过程的？（如果要加快干燥速率，如何控制干制条件）8 影响干燥速率的食品性质有哪些？它们如何影响干燥速率？9 合理选用干燥条件的原则？10 食品的复水性和复原性概念11 红外干燥、微波干燥的原理；12 微波干燥的特点及设备的类型；13 干制品包装的要求；14 常见的包装容器；15 制品贮藏的注意事项。第四章 食品的微波处理与辐照食品的辐射保藏是是利用射线照射食品，灭菌、杀虫，抑制鲜活食品的生命活动，从而达到防霉、防腐、延长食品货架期目的的一种食品保藏方法。 第一节 食品辐射(照)的意义及特点 与微波的区别： 辐射是利用原子核衰变产生的电磁波来处理食品，而微波则是将电能转化为电磁波来处理食品。一、原子辐射研究的历史发展1. 1896年，亨利贝克莱在研究各种物质的磷光现象时，发现了放射性。2. 1896年，Roentgen发现了X射线，并对这种射线的特性做了完整而准确的计算。3. 1898年斯密特和居里夫妇独立地观察到钍化合物发射类似的射线。同时居里夫妇从铀盐中分离出了一个新元素，取名镭(由拉丁词radius而来，意为射线)。4. 1921年Schraty获得X射线杀菌专利。美国最早于本世纪四十年代开始进行辐射(照)保藏食品的研究，当时主要是用于军事上。1943年发表了对汉堡包进行辐照杀菌的论文后，美国由此解决了海军食品保存问题。尔后研究遍及美国90多所大学及科研单位。 五十年代初前苏联、欧洲和日本也相继进行了广泛的研究。 我国食品辐射(照)的研究则最早于1958年开始，70年代中在四川、河南、天津、北京、上海、东北地区、湖南、广东等地相继开展了食品辐照的研究。 在国际原子能机构(IAEA)、联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)的倡议下，1970年在巴黎成立了“食品辐射(照)国际计划”(IFIP)，先后共有24个国家参加该计划，分工协作进行研究。二、食品辐射的特点 1. “冷杀菌”；2. 具有良好的保鲜效果；3. 辐照处理食品能耗低；4. 对环境的污染小。 第二节 食品辐射的基本原理 一、核辐射与半衰期 1、核辐射 a射线 b射线 g射线2、半衰期 不同的放射性同位素，其半衰期是不同的。 例如： t1/2(238U)=4.5109年 t1/2(212P)=3.010-7s 用作食品辐射加工的辐射源60Co的半衰期为5.27年，137Cs为30年。二、食品辐射的基本原理 食品辐照时，射线把能量或电荷传递给食品以及食品上的微生物和昆虫，引起的各种效应会造成它们体内的酶钝化和各种损伤会迅速影响其整个生命过程，导致代谢、生长异常、损伤扩大直至生命死亡。而食品则不同，除了鲜活食品之外均不存在着生命活动，鲜活食品的新陈代谢也处在缓慢的阶段，辐射所产生的影响是进一步延缓了它们后熟的进程，符合储藏的需要。 第三节 食品的辐照效应 一、食品辐射加工的计量单位 1. 放射性强度的单位 (量度放射性同位素的) 放射性强度是度量放射性强弱的物理量，常用的单位有居里(Ci)、贝克(Bq)和克镭当量。 2. 照射量及其单位 (量度放射性同位素放射出的射线的) 照射量(Exposure)是用来量度X射线或g射线在空气中电离能力的物理量，其单位为伦琴(R)。3. 吸收剂量、剂量率及其单位 (量度被辐射物体吸收量的) 被照射物质所吸收的射线的能量称为吸收量，其单位为拉德(rad)或戈瑞(Gy)。4. 剂量当量、剂量当量率及其单位剂量当量就是用来量度不同类型的辐射所引起的不同的生物学效应，其单位为雷姆(rem)或希沃特(Sv)。 单位时间内的剂量当量称为剂量当量率，其单位用rems-1或remh-1等表示。 二、食品辐射装置 食品的辐射装置包括辐射源、防护设备、输送系统和自动控制与安全系统。 1. 辐射源 辐射源是食品辐射加工的核心部分，它可以分为放射性同位素和电子加速器两大类。(1) 放射性同位 60Co辐射源、 137Cs辐射源(2) 电子加速器 电子射线 电子射线射程短，密度大，穿透力差，一般适用于食品表面的照射。如对易腐食品辐射时，选定适当的“加速能”，就可使射线不穿透食品内部，只进行表面杀菌。 X射线 X射线具有高穿透能力，可以用于食品辐射加工。但是由于电子加速器作X射线源效率低，而且能量中包含大量低能部分，难以均匀照射大块样品，故没有得到广泛的应用。 2. 防护设备3. 输送与安全系统三、食品辐射效应 (一) 食品辐射的物理效应1. g射线和X射线的作用 康普顿散射、 感生放射性2. 电子射线的作用 库仑散射、库仑散射、契连科夫效应电子射线经散射、电离轫致辐射等作用后，消耗了大部分能量，速度大为减慢，有的被所经过的原子所俘获，使原子或原子所在的分子变成负离子，有的与阳离子相碰发生阴、阳离子湮灭，放出两个光子，其光子对被照射物的作用与上述的光子一样。 为了防止被照射物诱发产生放射性，电子射线的能量不得超过10MeV，大多数采用5MeV。 (二) 食品辐射的化学效应 辐射的化学效应是指被辐射物质中的分子所发生的化学变化。食品的辐射处理，发生化学变化的物质，除了食品本身及包装材料之外，还有附着在食品表面及内部的微生物、