食品工艺学课件

食品工艺学foodtechnology 绪论 一 食物与食品食物 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 食品 经过加工制作的食物统称为食品 二 食品的分类分类 食品分类的方法很多 可以按保藏方法分 按原料种类分 按原料和加工方法分 按产品特点分 按保藏方法分类 dehydratedgarlicflake干藏类 芋籽冷冻类 CannedMushroom罐头类 黄瓜腌渍类 辐射制品 发酵制品 烟熏制品 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 按加工方法分 焙烤制品 饮料 糖果 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 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 三 食品应符合的要求 安全性耐藏性营养外观风味方便 四 加工工艺 概念食品科学与工程领域的一些概念食品科学食品工艺学 食品科学 借用FoodScience Norman 的定义食品科学可以定义为应用基础科学及工程知识来研究食品的物理 化学及生化性质及食品加工原理的一门科学 食品科学 食品加工 食品科学 食品分析 食品工程 食品微生物 五个基础框架 1 食品的基础研究领域 或者称之为狭义食品科学 包括食品化学 研究食品的组成 结构 物化生化特点及加工和使用过程中的变化的一门科学 2 食品分析领域 分析食品产品及组分的质量特点 化学的原理3 食品微生物领域 研究环境对食品腐败的作用以及微生物对食品本身及食品制造过程的影响 微生物的检验 公共健康等问题的一门科学4 食品加工领域 研究食品原材料特点 食品保藏原理 影响食品质量 包装及污染的加工因素 良好生产操作及卫生操作的一门科学 这也是本课程的主要研究内容5 食品工程领域 即研究食品加工过程中的工程原理及单元操作的科学 工程原理包括物料与能量平衡 热力学 流体 流体流动 传热与传质等等 食品工艺学 食品工艺学是应用化学 物理学 生物学 微生物学和食品工程原理等各方面的基础知识 研究食品资源利用 原辅材料选择 保藏加工 包装 运输以及上述因素对食品质量货架寿命 营养价值 安全性等方面的影响的一门科学 食品加工的目的 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 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 第一章食品的成分第一节食品的一般成分 一 蛋白质蛋白质是生物体的重要组成部分 由碳 氢 氧 氮 硫等元素组成 蛋白质的水解产物是 氨基酸 大多数蛋白质是由20种氨基酸构成 功能1 构成机体和生命的重要物质基础催化作用 调节生理功能 氧的运输 肌肉收缩 支架作用 免疫作用 遗传调控2 建造新组织和修补更新组织3 供能4 赋予食品重要的功能特性 1 植物蛋白质大豆蛋白质油料蛋白质谷物蛋白质叶蛋蛋白质2 动物蛋白质肉类蛋白质乳蛋蛋白质鸡蛋蛋白质鱼肉蛋白质3 微生物蛋白质 二 碳水化合物 功能1 供能与节约蛋白质2 构成体质3 维持神经系统的功能与解毒4 有益肠道功能5 食品加工中的重要原 辅材料 食品中的碳水化合物 根据FAO WHO的最新报告 按其化学组成 生理作用和健康意义 可分为糖 包括单糖 双糖和糖醇 低聚糖 包括低聚麦芽糖和其它低聚糖 以及多糖 包括淀粉和非淀粉多糖 三类 1 单糖1 葡萄糖 主要有淀粉水解而来 是机体吸收 利用最好的单糖 2 果糖 蜂蜜和很多水果中含有果糖 糖尿病人可以食用果糖 果糖的甜度很高 是通常糖类中最甜的物质 2 双糖1 蔗糖 广泛存在于植物界 是食品工业中最重要的含能甜味物质 在人类营养上也有重要意义 蔗糖容易引起龋齿 2 异构蔗糖3 麦芽糖4 乳糖 是哺乳动物乳汁的主要成分5 异构乳糖 能促进肠道有益菌 双歧乳酸杆菌 的增殖 抑制腐败菌的生长 促进肠道中双歧杆菌自行合成某些B组维生素 不被消化 吸收 有整场 通便等作用 3 多糖1 淀粉和糖元2 果胶 纤维素和半纤维素 植物胶 海藻多糖 微生物多糖等 三 脂类功能构成体质供能与保护机体提供必须脂肪酸与促进脂溶性维生素吸收增加饱腹感和改善食品感官性状 1 脂肪主要是作为体内能量储存的形式 在人和动物体内 它还有润滑 保护 保温的功能 脂肪通常是由甘油和三分子脂肪酸组成的三酰甘油酯 在营养上最重要的是脂肪酸 1 脂肪酸的种类1 饱和脂肪酸饱和脂肪酸摄食过多与心血管等慢性疾病的发生有关 所以应控制或降低饱和脂肪酸的摄食 2 不饱和脂肪酸多不饱和脂肪酸 由其是n 3和n 6系列多不饱和脂肪酸对人体具有很重要的生物学意义 其中亚油酸和亚麻酸是机体的必须脂肪酸 2 类脂类脂是指那些性质类似脂肪的物质 种类很多 主要包括磷脂 糖脂和固醇等 此外也还包括脂溶性维生素和脂蛋白 类脂具有很重要的生物学意义 但是在营养上除脂溶性维生素外 其重要性不如油脂 四 维生素 维生素是维持人体正常生理功能所必须的一类有机化合物 它们种类繁多 性质各异 基本上可分为水溶性维生素和脂溶性维生素两类 前者主要包括C族及B族维生素 后者包括维生素A D E K 五 矿物质元素 矿物质又称无机盐 人体所有各种元素中 除碳 氢 氧 氮主要以有机化合物形式存在外 其他各种元素无论含量多少统称为矿物质 钙 磷 钾 钠 镁 氯与硫七种元素 含量在体重的0 01 以上 人体需要量在100mg d以上 称常量元素或宏量元素 而低于以上数值的其他元素则称为微量元素或痕量元素 六 其他成分 1 有机酸2 酶 第二节食品的特殊成分 一 呈味成分1 甜味和甜味物质糖及衍生物糖醇类物质是构成果蔬甜味的主要物质 蔗糖 果糖 葡萄糖是果蔬中主要的糖类物质 此外还含有甘露糖 半乳糖 木糖 核糖以及山梨醇 甘露醇和木糖醇等 2 酸味和酸味物质常见食用酸味物质有醋酸 乳酸 柠檬酸 酒石酸 苹果酸等3 咸味和咸味物质4 苦味和苦味物质5 其他呈味物质涩味物质 辣味物质 鲜味物质 二 香气成分1 果蔬中的香气成分醇 酯 醛 酮和萜等化合物是构成果蔬香味的主要物质 2 肉类中的香气成分各种熟肉中关键而共同的三大风味成分为硫化物 呋喃类和含氮化合物 另外还有羰化物 脂肪酸 脂肪醇 内酯 芳香族化合物等 3 乳制品中的香气成分鲜奶 稀奶油和黄油主要为中长链脂肪酸 羰化物 奶粉和炼乳主要为甲基酮和烯醛等 酸奶中为乳酸 乙酸 异戊醛等重要风味成分 4 水产品中的香气成分鲜味 5 肌酐酸 氨基酸酰胺及肽类 谷氨酸钠及琥珀酸钠等 5 茶叶中的香气成分6 食品加热后的香气成分 三 色素成分1 吡咯色素1 叶绿素主要由叶绿素a和叶绿素b两种色素组成 叶绿素a呈蓝绿色 叶绿素b为黄绿色 通常它们在植物体内以3 1的比例存在 2 血红素是肌肉和血液中的主要色素 在血液中主要以血红蛋白的形式存在 在肌肉中主要以肌红蛋白的形式存在 2 多烯色素类胡萝卜素其颜色表现为黄 橙 红 果蔬中类胡萝卜素有300多种 但主要有胡萝卜素 番茄红素 番茄黄素 辣椒红素 辣椒黄素和叶黄素等 3 酚类色素4 其他天然色素 四 天然毒物成分与污染物分为由生物遗传特性所决定的原料固有的毒物与原料生产和加工中受到污染而残留的毒物两类 1 天然毒性成分蛋白酶抑制剂 血细胞凝集素 生物碱2 污染物N 亚硝基化合物 多环芳烃化合物 杂环胺类化合物除此之外 水源 土壤中的污染物质和化肥 农药 兽药都可能进入食品原料 食物在储存加工中也容易受到有害微生物和环境污染 目前 食品污染正呈增加趋势 第三节食品成分的加工特性 一 蛋白质的加工特性水和性 溶解度 粘度 凝胶性 乳化性 发泡性等1 水和性蛋白质的浓度 pH 温度 时间 离子强度等 1 总吸水率随蛋白质浓度的增加而增加 2 等电点时蛋白质之间的相互作用达到最大 但表现出最小的水合作用和膨胀力 例如 牛肌肉在死后僵直期 当pH从6 5下降到5 0左右等电点时 其持水力明显下降 因而导致因而导致肉的汁液减少和嫩度降低 3 蛋白质结合水的能力一般随温度的升高而降低 但当热处理时掩蔽在内部的肽链和极性侧链转向表面 反而提高了结合水的能力 4 水 盐和氨基酸侧链之间常常会发生竞争性结合 低盐浓度时 蛋白质的水合能力增加 高盐浓度时 水 盐之间的相互作用会超过水 蛋白质之间的相互作用 导致蛋白质的脱水 2 溶解度溶解度大小随最终的pH 离子强度 温度及蛋白质浓度而变化 3 粘度影响因素主要是分散的蛋白质分子或颗粒的表观直径 直径又与下列参数有关 a 蛋白质分子的固有特性 b 蛋白质和溶剂间的相互作用 C 蛋白质之间的相互作用决定凝聚体的大小4 凝胶性乳制品 面团 各种加热或剁碎的肉糜和鱼制品 大豆蛋白制品以及用挤压和纺丝的方法加工的质构化植物蛋白等 热处理 冷处理 轻微酸化 增加盐类 钙离子 酶解等都可以提高凝胶速率和凝胶强度 5 乳化性1 蛋白质的溶解度和乳化能力之间通常正相关 2 pH 有些蛋白质在等电点时溶解度低 有些高 有些在远离等电点时溶解度高 3 温度 加热通常能降低吸附在界面上的蛋白质膜的粘度和硬度 因而会降低乳状液的稳定性 4 高度水化的界面蛋白膜5 加入小分子的表面活性剂6 发泡性气泡的尺寸及其分布取决于许多因素 如液面的表