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食品科学和技术知识食品科学和技术知识n 一、食品科学和技术术语介绍n 二、食品分类知识介绍n 三、食品加工工艺及特点介绍n 四、食品检验技术介绍1n 一、食品科学和技术术语介绍 n 参考n 食品工业基础术语GB15091-95n 如水活度、巴氏杀菌等；1n 二、食品分类知识介绍食品质量安全市场准入食品分类 分类标准介绍市场准入分类介绍国家食品分类标准n GB7635-1987全国工农业产品(商品、物资)分类与代码n GB/T7635.1-2002全国主要产品分类与代码 第一部分：可运输产品n 加工食品分类标准(正在制定中)GB7635-1987标准概述n GB7635-1987标准设置了门类，用英文字母（A-Z）表示其顺序。n 加工食品划分在D门类的13大类加工食品和14大类饮料；这两大类下设28子类食品，共525种加工食品。GB7635-1987标准概述n 28类加工食品为：粮食加工品、食用植物油及其制品、肉加工品、蛋制品、水产加工品、糖、加工糖、糖果、蜜饯果脯、糕点、饼干、方便主食品、乳制品、消毒液体奶、酸奶、乳饮料、代乳品、罐头、调味品、加工盐、其它加工食品、酒类、非酒精饮料、冷冻饮品、茶叶、咖啡、可可、其它饮料。GB7635-2002标准概述n GB7635-2002标准分类编码体系为层次结构，由五层代码组成：第一层有5个大部类（分别是第0、1、2、3、4大部类）；第二层有39个部类；第三层有185个大类；第四层有715个中类；第五层有538个小类，并列入1482个类目。GB7635-2002 GB7635-2002标准概述n 加工食品划分在n 第0大部类农林（牧）渔业产品；药品n 第2大部类加工食品、饮料和烟草；纺织品、服装和皮革制品，n 共5个部类，22个大类，1269种。GB7635-2002标准概述n 第2大部类共包括4个部类n 第21部类：肉、水产品、水果、蔬菜，油脂等类加工品n 第22部类：乳制品n 第23部类：谷物碾磨加工品、淀粉和淀粉制品；豆制品；其他食品和食品添加剂；加工饲料和饲料添加剂n 第24部类：饮料GB7635-2002标准概述n 肉和肉类加工品n 加工和保藏的鱼等水产品及其制品n 加工或保藏的蔬菜n 果汁和蔬菜汁n 加工和保藏的水果和坚果n 动、植物油脂n 经处理的液体乳和奶油n 其他乳制品n 谷物碾磨加工品n 淀粉和淀粉制品；豆制品；不另分类的淀粉糖和糖浆GB7635-2002标准概述n 第0大部类共包括2个部类，3个大类，116种加工食品。n 2个部类分别为：n 第01部类 种植业产品 n 第02部类 活的动物和动物产品 n 3大类分别为：n 蔬菜；n 水果和坚果；n 其他动物产品及动物副产品。食品加工产品分类标准(制定中)介绍n 谷物制品类n 豆类制品类n 薯类制品类n 食用淀粉及淀粉制品类n 食用油脂类n 水果制品类n 蔬菜制品类n 肉制品n 蛋制品n 乳制品食品质量安全市场准入制度食品分类表食品质量安全市场准入制度食品分类表食品质量安全市场准入制度食品分类表食品质量安全市场准入制度食品分类表1n 三、食品工艺及特点介绍n 一 绪论n 二 食品加工的原料和材料n 三 食品加工工艺n 1、食品的低温处理与保藏n 2、食品的干制n 3、食品的浓缩n 4、食品的热加工与杀菌n 5、食品的化学保藏一 绪 论v 食物与食品n 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。n 食品经过加工制作的食物统称为食品。食品加工的三原则n 安全性n 营养性n 嗜好性n 亦满足外观、风味、卫生、货架寿命、方便性、功能特性等要求。 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，根据技术上先进、经济上合理的原则，研究食品资源利用、原辅材料选择、加工、保藏、包装、运输以及上述因素对食品质量、货架寿命、营养价值、安全性等方面影响的一门应用科学。 n 二 食品加工的原料和材料n 第一章 植物性食品原料n 第二章 动物性食品原料n 第三章 影响食品原料加工的因素n 第四章 食品加工用的其他材料第一章 植物性食品原料n 第一节 果蔬v 水溶性成分：糖类、果胶、有机酸、单宁物质、水溶性维生素、水溶性色素、酶、部分含氮物质、部分矿物质等。v 非水溶性成分：纤维素、半纤维素、木质素、原果胶、淀粉、脂肪、脂溶性维生素、脂溶性色素、部分含氮物质、部分矿物质和部分有机酸盐等。n 一、水分v 自由水(游离水) 在果蔬中占大部分 存在于果蔬组织的细胞中，可溶性物质溶解于其中 容易蒸发、结冰而造成食品加工、贮藏中的损失v 结合水 是果蔬体内与大分子物质相结合的一部分水分，常与蛋白质、多糖类、胶体等大分子以氢键的形式相互结合。 不仅不蒸发，就是人工排除也比较困难。只有在较高的温度(105)和较低的冷冻温度下方可分离。n 二、碳水化合物n 1.糖类n 转化糖n 糖酸比n 美拉德反应 焦糖化作用n 2.淀粉n 是由葡萄糖分子经缩合而成的多糖n 淀粉的糊化 淀粉的化 n 3.果胶物质n 果蔬中的果胶物质以原果胶、果胶和果胶酸三种形式存在。 n 根据果胶分子中的羧基被甲醇酯化的程度，可以将其分为高甲氧基果胶和低甲氧基果胶。 果胶溶液具有较高的粘度 果胶是亲水性的胶体，其水溶液在适当的条件下能够形成凝胶。 n 4.纤维素和半纤维素n 三、有机酸n 果蔬中主要含有酒石酸、苹果酸和柠檬酸，通称果酸。 n 四、含氮物质n 果蔬中含氮物质主要有蛋白质、氨基酸、酰胺、氨的化合物及硝酸盐等。n 五、单宁物质n 加工特性涩味n 变色n 与蛋白质产生絮凝n 六、酶 n （1）水解酶类n 主要包括果胶酶、淀粉酶、蛋白酶 n （2）氧化酶类n 果蔬中的氧化酶是多酚氧化酶n 七、色素n 脂溶性色素n 水溶性色素n 八、糖苷类物质n n 九、维生素n 十、矿物质n 十一、芳香类物质第二节 大豆 一、蛋白质 二、油脂大豆豆腥味的去除 三、碳水化合物n 大豆在加工过程中产生豆腥味的机制是：大豆中的脂类（不饱和脂肪酸）在脂肪氧化酶的作用下发生氧化降解，形成氢过氧化物，它们极不稳定，裂解后形成异味化合物。加工过程中经常采用加热、调整pH、闪蒸、添加还原剂和铁离子络和剂等方法脱除豆腥味。n 四、矿物质和维生素n 矿物质以钾的含量最高，其次是磷。n 维生素含量较少，种类不全，以水溶性维生素为主。 n 五、抗营养因子n 脂肪氧化酶、胀气因子(绵子糖、水苏糖)第三节 谷物n 一、蛋白质v 面筋蛋白的加工特性 二、淀粉v 淀粉的回生（老化） 三、脂肪 四、灰分 评价面粉等级的指标 五、维生素第二章 动物性食品原料n 第一节 畜肉和禽肉v 肉的形态学v 肉的食用品质及物理性质v 肉的化学组成v 屠宰后肉的变化及生物化学机制一、肉的形态学n 1.肌肉组织n 2.结缔组织n 3.脂肪组织n 4.骨骼组织n 肉按形态或生理机能划分，有心肌、平滑肌、横纹肌三种。n 用于食用和肉制品加工的主要是横纹肌（骨骼肌或随意肌），约占动物机体的3040。二、肉的食用品质及物理性质v 颜色（色泽）v 滋味和气味v 保水性v 嫩度v 肉的物理性质1.色泽v 形成肉色的物质n （1）肌红蛋白（myoglobin,Mb）n （2）血红蛋白（hemoglobin,Hb）v 影响肌肉颜色变化的因素n （1）环境中氧含量n （2）湿度：环境湿度大，则氧化得慢。n （3）温度：环境温度高促进氧化。 （4）pH值 （5）微生物 （6）其他：冻结、光照等2. 风味v 肉香味化合物产生的主要途径 a.氨基酸与还原糖之间的美拉德反应 b.蛋白质、游离氨基酸、糖类、核苷酸等生物物质热降解 c.脂肪氧化作用v 肉的鲜味成分，来源于核苷酸、氨基酸、酰胺、肽、有机酸等前体物质3.保水性n 也称系水力或系水性，是指当肉受外力作用时，如加压、切碎、加热、冷冻、解冻、腌制等加工或贮藏条件下保持其原有水分与添加水分的能力，是肉质评定的一个重要指标。与胶原纤维蛋白质的网格结构、蛋白质所带净电荷的数目有关。影响因素n （1）pH值与蛋白质的静电荷效应n （2）肉的尸僵和成熟n （3）无机盐n （4）加热、冷冻、滚揉、斩拌等加工条件v 测定方法 a.压力法 b.加热离心法 c.微波法4.嫩度v 影响因素n （1）结缔组织的含量与性质n （2）肌原纤维蛋白的化学结构状态存在量n （3）牲畜死后肉的变化（尸僵和成熟）及加工影响v 感观评价方法 （1）物理方法：肉的剪切力、耐穿透度、耐压碎度、耐压缩性、耐拉伸性等。 （2）化学方法：测定结缔组织的含量以及对酶的消化程度 三、 肉的化学组成v 水分v 蛋白质v 脂肪v 浸出物v 矿物质和维生素四、屠宰后肉的变化及生物化学机制v 肌肉收缩的基本原理v 僵直成熟腐败变质v 肉在加工过程中的变化肉在加工过程中的变化 加热n 风味 色泽n 肌肉蛋白质 浸出物n 脂肪 维生素和矿物质 腌制 色泽 持水力第二节 水产原料n 一、水产原料的特性 n 1.多样性 n 2.多变性 n 3.鱼体大小、部位对成分的影响 n 4.不同季节鱼体成分的变化 n 5.容易腐败变质n 二、鱼肉的物理性质n 包括密度、冰点、比热容、结冰潜热、热导率等；n 三、鱼贝类的主要化学成分n 1.蛋白质n 2.脂肪n 3.浸出物 n 4.色素n 5.呈味成分 四、鱼贝类的死后变化及保鲜n 僵直自溶腐败n 1.鲜度判定法n （1）感观法n （2）细菌学方法n （3）物理学方法 n 2.保鲜方法n （1）冰冷却法（03，712d）n （2）海水冷却法 （01） n （3）微冻保鲜法（3，2030d） 第三节 乳类原料n 组成n 化学成分n 物理性质n 热处理对乳的影响一、化学组成n 1.乳蛋白质 n 2.乳脂质：脂肪、磷脂、甾醇、游离脂肪酸n 3.乳糖n 4.乳中的酶类n （1）原生酶n （2）微生物代谢产物 eg：还原酶n 5.维生素n 6.盐类n 7.有机酸：柠檬酸、乳酸、丙酮酸及马尿酸等n 8.细胞成分二、物理性质n 1.色泽n 2.相对密度n 3.热学性质n 4.表面张力及粘度n 5.电学性质两个概念n 乳酸度n 异常乳三 热处理对乳的影响n （一） 形成薄膜n （二） 褐变反应n （三） 形成乳石n （四） 乳清蛋白质的热变性n （五） 乳糖的变化n （六） 其它成分的变化第三章 影响原料加工的因素n 一、影响原料品质的因素n 1.微生物的影响n 2.酶在活组织、垂死组织和死组织中的作用n 3.呼吸作用n 4.蒸腾和失水n 5.成熟和后熟n 6.动植物组织的龄期与其组织品质的关系二、按照变质可能性将原料分类n 极易腐败性原料（1天2周）n 中等腐败性原料（2周2个月）n 稳定性原料（28个月）三、原料的贮藏和保鲜n 控制微生物n 控制酶和其它因素n 包装第四章 食品加工用的其他材料n 蛋及蛋制品n 调味品n 食品添加剂n 油脂一、油脂n 1.固态油脂：可可脂、牛脂、羊脂、乌桕脂n 2.半固态油脂：猪油、椰子油、棕榈油n 3.液态油脂n 含油酸较多的油脂：橄榄油、茶油n 含油酸及亚油酸为主的油脂：花生油、芝麻油n 亚油酸含量高的油脂：玉米油、豆油、红花油n 亚麻酸含量高的油脂：亚麻油n 含特种脂肪酸的油脂：菜油、蓖麻油二、蛋及蛋制品n 1.组成n 2.等级n 3.保藏n 4.加工 三、调味料 酱油 食醋 味精 食盐 香辛料四、食品添加剂n 防腐剂和抗氧化剂n 着色剂n 护色剂和漂白剂n 酸味料和甜味料n 食用香料n 乳化剂和增稠剂n 三 食品加工工艺第一章 食品的低温处理与保藏n 冷藏制品（-1-8） n 冻藏制品 （2030%，产品仍具有流动性二、浓缩方式及原理n 蒸发n 膜浓缩n 冷冻浓缩 1.蒸发2 .膜浓缩反渗透利用反渗透膜选择性的只能透过溶剂(通常是水)的性质，对溶液施加压力以克服溶液的渗透压，使溶剂通过反渗透膜而从溶液中分离出来的过程。n 反渗透通常采用醋酸纤维、聚丙烯晴、聚酰胺、聚亚酰胺等具有高度稳定性和高强度并具有要求通透性的材料。n 在处理稀溶液时反渗透可能是最经济的浓缩方式。在食品工业中最大的商业化应用是乳清浓缩，其他还包括果汁蒸发前的浓缩、纯化水等。 超 滤n 应用孔径为1.020.0nm(或更大）的超滤膜来过滤含有大分子或微细粒子的溶液，使大分子或微细粒子从溶液中分离的过程。n 超滤通常采用聚砜、聚酰胺、聚氧乙烯、聚碳酸酯、聚酯、刚性醋酸酯等材料。n 超滤的最大应用也是乳制品行业，如选择性脱乳糖或脱盐，分离功能性成分。其它应用包括：酶、其它蛋白质或多糖的分离、浓缩；果汁澄清以及反渗透之前的预处理等。3 .冷冻浓缩n 冷冻浓缩，这种浓缩方法是利用水溶液在共晶点与低共熔点前，部分水分呈冰晶析出的原理，来提高提取液的浓度。如茶提取液浓度很低，当逐步冷却到0时，就有部分冰晶在提取液中析出，浮在液体的表面，余下的溶液浓度提高，再继续进行降温到新的冷结点，再次析出冰晶，如此反复进行。总的冰晶析出量增加，提取液的浓度不断提高。由此可知冷冻的温度越低，析出的冰晶越多，溶液的浓度也愈高。提取液的浓度要求，可由析出的冰晶数量（即去水量）来计算得出百分浓度，也可用波美表来测定浓缩液的浓度。这种方法需要一定制冷量的冷冻设备。 思考题n 干燥和浓缩的区别是什么？浓缩的类型有哪些？试举一例讨论浓缩的原理、操作过程及其应用特性。n 膜浓缩的种类主要有哪些？n 冷冻浓缩的原理?第四章 食品的热加工与杀菌杀菌(sterilization)：将食品中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。 第一节 热加工原理n 按照微生物的一般致死原理，微生物在高于其生长温度区域最大值的热环境中，必然受到致命的损害，且随着受热时间的延长而加剧，直至死亡。实验证明：微生物的热致死率是加热温度和时间的函数。影响微生物热致死率的其他因素n 菌种与菌株n 原始活菌数n 热处理前细菌芽孢的培育和经历n 热处理时介质或食品成分的影响 食品pH值 根据腐败菌对不同pH值的适应情况及其耐热性，(罐头)食品按照pH值不同常分为四类：低酸性、中酸性、酸性和高酸性。 在罐头工业中酸性食品和低酸性食品的分界线以pH4.6为界线。食品糖液浓度食品盐液浓度n 食盐的浓度在4%以下时,对微生物芽孢的耐热性有一定的保护作用,而浓度在8%以上时,则可削弱其耐热性。这种削弱和保护的程度常随腐败菌的种类而异。食品其他成分n 淀粉对微生物芽孢耐热性没有直接影响n 蛋白质如明胶、血清等能增强芽孢的耐热性n 脂肪和油能增强芽孢耐热性n 如果食品中加入少量的杀菌剂和抑制剂也能大大减弱芽孢的耐热性。 加热对酶的影响酶钝化程度有时也被用做食品杀菌的测定指标，例如牛乳巴氏杀菌的效果可以根据磷酸酶活力测定的结果判定。这是因为牛乳中磷酸酶热处理时的钝化程度和其他病原菌热处理时的死亡程度相互一致。 第二节 热处理方式一、热烫二、巴氏杀菌(Pasteurization)在100以下的加热介质中进行的低温杀菌方法，能杀死病原菌及无芽孢细菌，但无法完全杀灭腐败菌，因此巴氏杀菌产品没有在常温下保存期限的要求。通常根据目标产品中对象菌的耐热性而确定热处理程度。 未包装的液体产品的巴氏杀菌低黏度的液体产品，如牛奶、乳制品等，通常使用连续式的设备如板式热交换器。果汁等产品需要在加热前脱气，以防止氧化，通常可以采用真空脱气。 有包装产品的巴氏杀菌采用玻璃罐的，要注意容器爆裂。加热时，容器与水的温差不能超过20，冷却时温差不超过10。采用金属罐或塑料罐，不论采用热水还是蒸汽作为加热介质，破裂的危险性都不大。巴氏杀菌设备形式类似热烫设备三、超高温杀菌（UHT）n 利用直接蒸汽或热交换器，使食品在130150，保持几秒或几十秒加热杀菌后，迅速冷却的杀菌方法。n 可运用UHT技术杀菌的食品有低黏性、高黏性、固液混合型、粉状固体型等食品，如灭菌乳的加工。 四、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，要求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。 n 正确的杀菌工艺条件应恰好能将食品内腐败菌全部杀死和使酶钝化，保证贮藏安全，但同时又能保住食品原有的品质或恰好将食品煮熟而又不至于过度。第三节 影响热穿透食品的主要因素n 产品的类型 流体或带小颗粒的流体食品对流传热 固体食品（肉、鱼等）传导传热n 杀菌锅和物料的初温n 容器的大小及形状n 容器的类型：金属、复合材料等n 容器是否被搅动第四节 热加工对食品品质的影响一、植物性食品原料1.质构：细胞半透膜的破坏；细胞间结构的破坏并导致细胞分离；其他变化如蛋白质变性、淀粉糊化等2.颜色：美拉德反应“褐变”；天然色素或外加色素的变化3.营养素：Vc、VB1、VB6损失4.风味:脂肪氧化“蛤败”二、动物性食品原料1.质构：肌肉收缩，变硬或变软2.颜色:肌红蛋白转化成高铁肌红蛋白，从鲜红色变成红褐色;美拉德反应和热降解反应引起变色3.营养素：氨基酸损失可能达到1020%；维生素如硫胺素、泛酸损失 第五章 食品化学保藏第一节 概述一、化学保藏的概念 食品化学保藏就是在食品生产和储运过程中运用化学制品来提高食品耐藏性，保持食品品质的一种方法，也就是防止食品变质和延长保质期。 二、化学保藏的原理 化学保藏就是在食品中添加化学防腐剂和抗氧化剂来抑制微生物的生长和推迟生化反应的发生，从而达到保藏的目的。在有限时间内能保持食品原来的品质状态，属于暂时性保藏。第二节 化学防腐剂一、无机类化学防腐剂n SO2、亚硫酸盐类n 过氧化氢n 卤素（氯）n CO2n 亚硝酸盐和硝酸盐1.SO2、亚硫酸盐类（1）漂白作用和还原作用n 减少植物组织中的氧气，抑制褐变反应。n 抑制氧化酶的活性，从而抑制酶促褐变。n 与有色物质作用，如花青素、胡萝卜素等，常用于苹果、马铃薯、果脯原料的漂白。 1.SO2、亚硫酸盐类（2）抑菌作用 可以强烈抑制霉菌、好气性细菌，对酵母的作用稍差一些。 亚硫酸对微生物的抑制效果与其存在状态有关，亚硫酸分子在防腐上最有效。 无致癌和不影响生殖，对某些细菌有致突变作用。高剂量作用，哺乳动物细胞中可导致染色体损害，但在适用剂量范围，无损害。 对过敏的哮喘者有诱发的可能。 2.过氧化氢 因具有氧化还原作用而具有杀菌效果，特别对厌氧芽孢杆菌杀灭效果好。工厂用于无菌包装容器及塑料容器的消毒处理。3.卤素（氯） 食品工厂设备清洗及加工用水等广泛采用次氯酸钙（钠）或直接加氯进行消毒。4.CO2n 高浓度的CO2能阻止微生物的生长，高压下，C02溶解度比常压下高，因而高压下，防腐能力也大。n 常和冷藏结合用于水果保鲜、气调保鲜。5.亚硝酸盐和硝酸盐 二、有机类化学防腐剂1.苯甲酸及其钠盐，以及衍生物对羟基苯甲酸酯2.山梨酸及其钾盐3.其它酸类，如丙酸及其钙盐、脱氢醋酸、双乙酸钠等。 化学防腐剂使用注意点:（1）食品pH值下降，防腐作用上升；（2）不同防腐剂的抑菌谱不同；（3）不同的防腐剂之间有协同作用；（4）一般比较难溶于水，应先溶解后再添加。