现代食品加工技术

纳米保鲜技术,目录,纳米保鲜技术的方式,背景介绍,随着科技的发展和人们生活水平的进步，人们对事物储存的要求也越来越高，相比于传统的腌渍，脱水等食物储存，人们越来越青睐于新鲜的食物，先比于传统的食物保存方法，保鲜食物更加健康口感也更加突出。,背景介绍,果蔬含有人类生活所需要的多种营养物质,其生产存在着较强的季节性、区域性及果蔬本身的易腐性,这同广大消费者对果蔬的多样性及淡季调节的迫切性相矛盾。因此,依靠先进的科学技术,尽可能长时间地保持天然品质和特性的果蔬保鲜成为食品研究领域中一项重要的课题,它与人们的生活质量息息相关。,Page5,背景介绍,干燥法,仅适用于粮食，对水果等不适用,化学试剂保鲜法,毒素残留危害人体健康污染环境成本高操作不便,电冰箱保鲜法,不具保鲜功能不抑菌储藏量有限风味不佳高耗能源,传统保鲜技术存在的问题,Page6,背景介绍,食品添加剂保鲜法,危害人体健康诱发多种疾病,微冻技术,仅使用于海鲜类产品，且暂不成熟，不具备推广运用条件,气调保鲜法,设备投资大食物的口感品质下降冷藏的管理复杂成本高,传统保鲜技术存在的问题,纳米保鲜剂正是时代发展的产物，中国果蔬产量居世界领先地位，年均生产水果一亿吨，蔬菜.亿吨。但是，由于受到保鲜技术和储备能力的制约，流通过程中果蔬年损失率高达2530。而美国的果蔬损失率仅为1.75%，相比之下，中国的果蔬损失指数比发达国家的美国高出23.65个百分点。,纳米保鲜的优点,普通包装材料,纳米包装材料,比较,纳米包装材料在某些物理、化学、生物学性能上有大幅度提高,如可塑性、稳定性、阻隔性、抗菌性、保鲜性等,常见的纳米保鲜材料,1、纳米二氧化钛原理：纳米二氧化钛(TiO2)的光催化性一方面能够将果蔬贮藏中产生的乙烯氧化分解成二氧化碳和水;另一方面细菌等微生物也是由有机物复合构成,纳米TiO2在光线照射下产生氧化性很强的活性自由基使蛋白质变性,从而抑制微生物的生长甚至杀死微生物。,优点：抑制或杀灭微生物以减少果蔬出现变质与腐烂。避免因其他贮藏方法如化学保鲜剂所产生的环境污染,克服了目前保鲜技术(如MAP、涂保鲜剂)的缺陷。,2、纳米硅氧化物,原理：纳米SiOx颗粒的适量加入有望形成牢固的纳米抗菌涂膜,同时利用硅氧键对CO2和O2吸附、溶解、扩散和释放作用,调节膜内外CO2和O2的交换量,从而抑制果蔬呼吸强度,起到保鲜、保水的作用。纳米SiOx的加入可能改变水分子在膜中的透路径,增强复合膜的阻水性,提高保湿性。,2、纳米硅氧化物,应用：用动、植物源蜡质作为果蜡的成膜剂,研制出棕、黄、红3种类型与浓度任意调配的水溶性油状液体果蜡。成膜剂浓度、纳米浓度均可影响果蜡的透气性,纳米对保鲜蜡透气性的降低效应大于成膜剂。纳米保鲜果蜡在增加果实色泽、亮度及降低果实干耗等性能方面与进口果蜡相近,在防腐性能方面优于进口果蜡。,3、银系纳米材料,纳米抗氧化剂、抗菌剂保鲜包装材料可提高新鲜果蔬的保鲜效果与延长货架寿命。如纳米系列银粉不仅具有优良的耐热、耐光性和化学稳定性,而且可以有效地延长抗菌时间,且不会因挥发、溶出或光照引起的颜色改变或食品污染,还可以加速氧化果蔬释放出的乙烯,降低包装中乙烯的含量,从而达到良好的保鲜效果。,4、壳聚糖/明胶/TiO2复合膜,壳聚糖、明胶和TiO2微粒间存在强烈的氢键相互作用,从而使明胶与壳聚糖具有良好的相容性。适量添加TiO2微粒可使壳聚糖明胶共混膜的力学性能得到改善,有利于提高膜的抗性。,在芒果贮藏保鲜中,将壳聚糖与修饰纳米粉体共混使用会进一步增强涂膜剂对芒果的保鲜效果。经过季氨盐修饰的纳米粉体具有较强的抗菌性能,能够有效地抑制病菌的侵入和繁殖并杀灭附着在芒果表面的病源微生物,防止炭疽病和蒂腐病的发生而降低果实发病率,延长货架期,同时明显地解决了后期成熟度不一致及果蔬贮藏保鲜过程中出现的“失味”问题,从而提高了果品品质质量。,纳米保鲜技术的方式-纳米保鲜剂,保鲜剂广泛适用于任何品种的瓜果、水果、蔬菜、花卉、肉类、禽蛋、海鲜、食用菌等食品的保鲜贮藏，且有效提高了果蔬品质。克服了时间短，容量小，有毒副作用，操作不便，成本高的弊端，国外很多国家都在使用。纳米保鲜剂的优点：A吸附性B溶出性C对各元素的双向调节作作用DPH双向调节作用E无缘远红外线辐射,纳米保鲜技术的方式-纳米包装材料,果蔬采摘后持续的生命活动主要表现为呼吸作用，其实质是在各种酶的参与下，经过一系列中间反应进行的一个缓慢的生物氧化与还原过程。其间组织中复杂的有机物分解成简单物质，最后生成二氧化碳和水，并释放出热量。理想的保鲜材料应当既要保持果蔬呼吸作用，维持其缓慢的生命活动，但又不会破坏其正常的新陈代谢。,纳米保鲜技术的方式-纳米包装材料,新鲜果蔬最常使用气调包装技术，其保鲜机理主要是依赖包装膜材料高分子链热振动形成的间隙为气体分子透过的通道。这就要求通过气体渗透，保持包装内部的气体组分对果蔬保鲜的最佳比例。但在实际应用中效果不是很理想。因此研制更为理想的果蔬产品保鲜包装材料显得非常迫切，具有重要的经济价值和社会意义。,纳米保鲜技术的方式-纳米包装材料,研究结果表明，与普通包装材料相比，纳米包装材料在某些物理、化学、生装材料相比，纳米包装材料在某些物理、化学、生物学性能上有大幅度提高，如可塑性、稳定性、阻物学性能上有大幅度提高，同时在白色污染日益严重的今天，纳米包装技术显得尤为重要。,生物安全性,近年来，围绕纳米产品的生物安全问题发达国家也积极地展开了研究。2003年4月，RFService(2003)在Science首先发表文章讨论纳米材料与生物环境相互作用可能产生的生物安全问题，并介绍了Lam研究小组的研究结果。随后，各个领域的科学家们开始探讨纳米生物安全问题，尤其是关于纳米颗粒对人体健康、生存环境以及社会安全等方面是否存在潜在负面影响的问题即纳米生物环境安全性。,生物安全性,有关纳米材料的安全性评价资料检索结果表明,世界范围内还没有一个研究机构对纳