农产品贮藏加工学分析.ppt

绪论,一、果蔬加工和果蔬加工品1、果蔬加工：以新鲜的果蔬为原料，经过一定的加工工艺处理，消灭或抑制果蔬中存在的有害微生物，保持或改进果蔬的食用品质，制成不同于新鲜果蔬的产品的过程。2、果蔬加工品的类型（1）不同的分类方法按物态：固态、液态、混合态、粘弹体态按酸度：低酸性（PH4、5）酸性（PH4、5）按含水量：干制品（AW0、65）、半干制品（AW0、650、85）、湿制品（AW0、85）按原料：体现原料特征强化食品：根据人体生理活动的需要添加一些原料中没有或缺少的营养素。功能食品（保健食品）：食品对于人体的生理活动具有调节、协调的性质。,果蔬罐头果蔬汁果蔬发酵制品果蔬糖渍品果蔬干制品速冻制品其它类：鲜切果蔬加工、超微果蔬粉、新含气调理果蔬产品、调味品类、油炸类、膨化食品类、药用类、下脚料中提取的有价值成分等。,（2）按加工工艺分,按加工工艺分类,dehydratedgarlicflake干制类,芋籽冷冻类,CannedMushroom罐头类,黄瓜腌渍类,辐射制品,果酒制品,3、为什么搞果蔬加工,可从营养、卫生、社会效益、经济效益几方面来理解。2000年以来，全国每年产水果6000多万吨、蔬菜4亿多吨。果蔬含水量大，营养丰富，易受微生物侵染、虫害，采后呼吸消耗大。果蔬加工的作用：（1）它是果蔬产品生产与销售、消费的重要环节。（2）它是保证农业丰产和丰收的重要手段。（3）果蔬加工可调节地区平衡，实行周年供应，丰富市场。季节性地区性问题（4）果蔬加工促进了农业生产和经济发展。,二、果蔬加工工艺学研究的内容,应用科学研究果蔬资源的利用、贮藏、运输、加工、生产等1、研究利用现有资源，开发新资源。2、探索果蔬加工品生产、贮运、分配过程中加工品质变化的原因及控制途径。3、改善加工品包装，提高加工品保藏质量以便于贮运、食用。4、开发新产品。5、以提高产品的质量和劳动生产率为目标研究合理的生产组织、先进的生产方法以及合理的生产工艺。6、原料的综合利用。尤其对下脚料、残次落果的利用。,三、对产品的基本要求,1、清洁卫生2、营养丰富3、美味可口4、形态美观5、长期保存6、食用方便即食性、易开启性等,四、加工特点,1、受环境影响大温度、湿度、光照、空气成分2、与时间有一定关系季节性3、与投料顺序有关工艺4、原料的组成5、企业规模设备果蔬加工业作为食品工业的一个重要部门，原料、工艺、和设备三者缺一不可。在一定的工艺、设备条件下，原料的产量和质量非常重要。反之亦然。,五、我国果蔬加工业的现状和发展,1、现状优势2000年以来，全国每年产水果6000多万吨、蔬菜4亿多吨。分别占世界年产量的1314和6669；果品加工量不足10、损耗2530蔬菜加工量35左右，创汇16、149亿美元。其中保鲜菜219万吨、速冻菜32、7万吨、腌渍菜、干制品18、8万吨、其他罐头、果汁等30、6万吨。出口150多个国家和地区，美国占4、德国4、日本40、韩5、东南亚国家30、其他国家地区17山东省水果2002年1000万吨、蔬菜8300万吨。出口占全国总量的四分之一，有机蔬菜产量占全国的257。山东蔬菜70在市场流通，从事蔬菜生产的有100多万农民，50多万人从事果蔬保鲜加工、从事运销的150多万。,缺点：,（1）加工利用率低，尤其深加工不足。总体加工能力低，损失率高，采后的贮运保鲜不及时。（2）加工原料的品种选育、引种和原料基地的发展不快。（3）机械化、现代化速度较慢。（4）果蔬加工业中科技人员的比例极低,“十一五”食品发展规划：,着力开拓果蔬食品加工产业：积极引导果蔬产区结构调整和生态环境保护建设，因地制宜而有序地开发特色林果生产基地，培育发展适宜食品工业大规模生产所需果蔬、食用菌类及野生果蔬等优质特种原料资源，提高综合利用率，开发附加值高的特色品种。大力扶持知名民族品牌，企业加快果蔬精深加工和新产品品种更新换代步伐，发展营养保健类果蔬原汁饮料、小罐头、调理食品、速冻和膨化果蔬产品、干果蜜饯等适宜国内国际市场需求的新型产品。,第一章果蔬加工原理及原料的预处理,第一节果蔬品质与加工的关系果蔬加工：果蔬品质：色泽、风味、营养、质地化学组成依化学成分功能的不同，通常分为四类色素物质营养物质风味物质质构物质,一、色素类物质,单独存在或几种色素同时存在（一）叶绿素类1、分类：叶绿素a蓝绿色C55H72O5N4Mg叶绿素b黄绿色C55H70O6N4Mg叶绿素a:叶绿素b=3:12、特点（1）不溶于水，易溶于乙醇、丙醇、乙醚、氯仿、苯等有机溶剂中。,（2）不稳定：,a氧气及阳光下极易遭受破坏失绿。b在酸性介质中形成脱镁叶绿素如用稀盐酸、草酸处理，叶绿素四吡咯环中间的Mg2+即可被H+取代生成脱镁叶绿素。C碱性介质中，常温下较稳定，加热后可被分解：叶绿素叶绿酸（绿色）甲醇+叶绿醇强碱性下，叶绿酸还可生成钠盐、钾盐，亦呈绿色且更稳定。,利用此特性，通常所用的叶绿素染色剂即为叶绿素铜盐、钠盐、钾盐，以铜盐色泽最好。在一定的PH条件下，脱镁叶绿素原发色环上的N位氢原子可以被铜离子或锌离子置换，使此环又成为发色基团而呈现绿色（复绿）。铜置换物较锌置换物稳定。这是某些蔬菜加工品复绿工艺的理论依据。,（二）类胡萝卜素300多种黄、橙、红,1、主要种类：胡萝卜素、番茄红素、番茄黄素、辣椒红素、叶黄素等2、结构及性质（1）化学结构：分子中皆含有一条有异戊二烯组成的共轭多烯链胡萝卜素：VA源四萜化合物胡萝卜素：只有一个紫罗酮环1分子VA胡萝卜素：两个紫罗酮环，人体内转化为2分子VA胡萝卜素：只有一个紫罗酮环1分子VA其他无紫罗酮环的不具VA活性,（2）特性：,共性：耐热性强，即使与锌、铜、铁等金属共存时也不易破坏；遇碱稳定；在有氧条件下，易被脂肪氧化酶、过氧化物酶等氧化脱色，紫外线尤促其氧化；完整果蔬细胞中较稳定。胡萝卜素番茄红素叶黄素其他胡萝卜：“小人参”之美誉，防癌抗癌。加工：脱臭、不溶于水、在人体内利用率低等问题。,（三）花青素（花色苷）：,水溶性，呈红、蓝、紫。以糖苷形式存在于植物细胞液中。1、基本结构：2苯基苯并吡喃环苯环上取代基的种类、数目决定着颜色。羟基增多时，趋向蓝紫；甲氧基增多时，趋向红色。2、特性（1）颜色随PH值变化，酸红、中紫、碱蓝（2）感光色素（3）其合成受营养状况的影响（4）很不稳定：加热可被破坏；氧气、光线等作用促其解；遇铁铜锡变色。（5）能被亚硫酸及其盐褪色。与亚硫酸生成无色的色烯2磺酸，此反应可逆，一旦加热脱硫，又可复色。3、果蔬中的花色素有：天竺葵花色素、芍药花色素、矢车菊花色素、牵牛花色素、飞燕草花色素,（四）黄酮类色素：,水溶性、酚类、涩味、苦味。以游离或糖苷形式存在于果蔬中。1、基本结构：2苯基苯并吡喃酮2、性质：比花青素稳定。酸性无色、碱性黄色、与铁盐变绿色或紫褐色。3、种类：主要有圣草苷、芸香苷、橙皮苷,二、风味物质,酸、甜、苦、辣、香、涩、鲜（一）香味物质1、来源：挥发性物质或精油：醇醛酯酮萜等其发香团：羟基、羧基、醛基、羰基、醚基、酯基、苯基、酰胺基等。2、种类多、含量微。百万分之几水果中酯类、醇类、酸类为主蔬菜中主要含硫化合物和高级醇、醛、萜等。3、特性（1）多在成熟时开始形成，完熟时大量形成。（2）多不稳定，在加工过程中易受热、氧化或在酶的作用下挥发或分解。（思考：加工过程中如何避免风味的损失？）,（二）甜味物质,1、来源（1）主要甜味物质：糖及其衍生物糖醇类物质。主要：蔗糖、果糖、葡萄糖此外还含有甘露糖、半乳糖、木糖、核糖、山梨醇、甘露醇、木糖醇等（2）次要甜味物质：一些氨基酸、胺等非糖物质2、含量及种类：水果715蔬菜53、影响果蔬含糖量的因素：气候、土壤、栽培措施、不同的生长发育阶段,4、影响果蔬甜度的因素：（1）糖的含量（2）糖的种类及比例相对甜度：蔗糖100、果糖173、葡萄糖74（3）糖酸比,（三）酸味物质,1.来源：有机酸，主要柠檬酸、苹果酸、酒石酸，另外少量其它酸。蔬菜含量少，个别草酸多。2.各种果蔬中的含量及种类。表143.影响果蔬酸味强弱的因素：含酸量、酸根的种类、解离度、缓冲物质的有无、糖的含量。,（四）果蔬的涩味,1、来源（1）单宁类物质为主0.25%涩味0.03-0.1%清凉感（2）儿茶素、无色花青素、羟基酚酸等。2、单宁：高分子聚合物单体：邻苯二酚、邻苯三酚（1）分类水解型单宁：焦性没子食酸单宁或可溶性单宁缩合型单宁：儿茶酚类单宁或不溶性单宁（2）涩味的产生及脱涩可溶性单宁不溶性单宁无氧呼吸：温水浸泡、乙醇或高二氧化碳浓度（3）与加工的关系a酶促氧化褐变（铁等金属离子促进变色）b遇碱变黑,（五）苦味物质,1、来源：主要是糖苷类物质2、种类苦杏仁酶（1）苦杏仁苷2H2O2葡萄糖苯甲醛氢氰酸芥子酶（2）黑芥子苷芥子油（3）茄碱苷（龙葵苷）茄碱茄碱：有毒，超过0.01会感到明显苦味，超过0.02使人中毒。（4）柚皮苷和新橙皮苷,（六）辛辣味物质,生姜：姜酮、姜酚、姜醇C、H、O组成的芳香物质辣椒：辣椒素C、H、O、N组成的芳香物质葱、蒜：硫化物、异硫氰酸酯类蒜氨酸酶作用下生成大蒜素，具有强烈刺激味，杀菌。芥菜：芥子油异硫氰酸酯类,（七）鲜味物质,来源：氨基酸、酰胺、肽类L-天门冬氨酸、L-谷氨酰胺L-天门冬酰胺最重要谷氨酸及谷氨酸钠120焦性谷氨酸,三、营养物质,（一）维生素：1、维生素c（1）两种形态：还原型和氧化型氧化型维生素C的生理活性仅为还原型的12（2）水溶性（3）易氧化。铁、光照、强碱加工中常用作抗氧化剂,2、维生素A,胡萝卜素肠壁和肝脏中转化理论上：胡萝卜素：只有一个紫罗酮环1分子VA胡萝卜素：两个紫罗酮环，人体内转化为2分子VA胡萝卜素：只有一个紫罗酮环1分子VA实际上，转化率和吸收率很低性质较稳定，对高温和碱性条件稳定，但其分子高度不饱和，易被氧化。,（二）矿物质,约占果蔬干重的15，叶菜可达1015，80为K、Na、Ca。果蔬食品为什么被称为碱性食品？谷物、肉、鱼、蛋类食品为什么被称为酸性食品？食品矿物质中，钙、磷、铁与健康关系最密切，所以通常以这三种元素的含量来衡量食品的矿物质价值。（三）淀粉果蔬成熟过程中：淀粉与糖之间的转化与其品质的关系。,四、质地因子,果蔬的质地主要体现为脆、绵、软、细嫩、粗糙、致密、疏松等，是评价品质的重要指标，是判断果蔬成熟度、确定加工适性的重要参考依据。（一）水分新鲜度、脆度、口感7595（二）果胶物质：存在于细胞壁与中胶层三种形态：原果胶、可溶性果胶与果胶酸原果胶酶纤维素原果胶果胶酶甲醇可溶性果胶聚半乳糖醛酸酶还原糖果胶酸半乳糖醛酸1、原果胶：不溶于水，具粘结性，在胞间层与蛋白质、钙、镁等形成蛋白质果胶阳离子粘合剂2、可溶性果胶：仍具一定的粘结性3、果胶酸：无粘结性,（三）纤维素和半纤维素,是构成细胞壁的骨架物质，幼嫩果蔬多为水合纤维素，老熟果蔬多为复合纤维素。纤维素：半纤维素：不很稳定粗纤维：纤维素、半纤维素、木质素。膳食纤维，“第七大营养素”。,第二节果蔬的败坏及加工保藏措施,一、引起果蔬产品败坏的原因败坏(Deterioration)：一种食品，凡是改变了原来的性质和状态而质量变差即可认为是败坏。其含义较广：变质、变味、变色、分解、腐烂,1、表现：生霉、酸败、发酵、软化、腐烂、膨胀、产气、变色、混浊2、引起果蔬败坏的主要微生物：细菌、霉菌、酵母菌3、败坏后果：轻则产品变质，重则不能食用，甚至误食后造成中毒死亡。,(一）微生物败坏：,4、引起感染的原因：（1）原料不洁（2）杀菌不完全（3）卫生条件不符合要求，使得原料和加工用水被污染。（4）包装、密封不严。（5）保藏剂浓度不够。,（二）化学败坏：,1、原因：加工、贮藏过程中发生各种不良的化学变化引起的。如：氧化、还原、分解、合成、溶解等。内部反应果蔬与氧气、与加工设备、包装容器、加工用水的作用,（1）正常情况下酸碱反应变色、沉淀氢化反应：Fe+H2SFeS+H2胀罐沉淀反应:Ca2+C2O42-CaC2O4沉淀螯合反应:变色(2)非正常情况下糖焦化为糖色高分子物质（凝胶、琼脂、纤维素等）焦化（焦糊味）过度加热、溶解时搅拌不及时出现。变色、变味果糖羟甲基呋喃甲醛高温煮熟味,氧化酶引起的褐变-酶促褐变变色、变味多酚类（单宁、花青素、黄酮类）、酪氨酸等在氧化酶作用下引起褐变。水解酶：果胶酶软烂、分层,（3）酶所引起的化学败坏,2、败坏特征：变色、变味、软烂、维生素的损失等变色（1）酶促褐变；（2）非酶褐变；（3）叶绿素、花青素褪色、胡萝卜素等氧化；（4）各种金属离子的影响等。,变味：芳香物质的损失、异味的产生。后软烂：果胶物质的水解维生素的损失:氧化和受热分解导致3、后果：与微生物败坏比，程度较轻，但普遍存在，会导致制品不符合标准，其中某些败坏成为加工中难题。,（三）物理因素引起的败坏,温度波动引起饮料的后混浊湿度的变化引起糖制品的吸潮等气体含量：CO2、SO2光照,食品保藏原理1.抑制食物生命活动的保藏方法；2.应用发酵原理的食品保藏方法；3.利用无菌原理的保藏方法.,二、果蔬加工保藏措施,1、无菌原则：采取一定措施，使微生物、酶杀灭，长期保存。物理、化学杀菌法2、抑制原则：创造一定条件，使微生物、酶处于抑制状态。保存产品风味营养。低水分活度、低PH、低温、速冻、气调等3、生化保藏：利用有益微生物所产生的代谢物质使产品得以保存。果酒、果醋、泡菜等,（一）、原则,1）控制微生物：加热杀灭微生物：巴氏杀菌灭菌冷冻保藏抑制微生物干藏抑制微生物高渗透、烟熏、气调、化学保藏、辐射、生物方法,总结：,2）控制酶和其它因素：控制微生物的方法很多也能控制酶反应及生化反应，但不一定能完全覆盖。比如：冷藏可以抑制微生物但不能抑制酶。加热、辐射、干藏也类似3）其他影响因素包括昆虫、水分、氧、光可以通过包装来解决。,1、总要求：减少或避免物理的或化学的影响：消灭微生物或造成不适于微生物生长的环境；使制成品与外界隔绝，不再与水、空气和微生物接触。,（二）总要求及具体措施,2、措施：物理的、化学的、生化的方法（1）原料和加工的清洁卫生（2）应用低温（冷藏）（3）冻结（冷冻）（4）脱水与干燥（5）应用高浓度溶液（6）应用真空与密封（7）杀菌,1）热力杀菌A巴氏杀菌：B高温杀菌法：常压杀菌：常压，100。适于PH4.5蔬菜类罐头2）应用紫外光和超短波光杀菌3）高频电流杀菌4）辐射杀菌,（8）应用防腐剂：保藏的辅助手段苯甲酸：及其钠盐山梨酸（花楸酸）：及其钾盐二氧化硫及亚硫酸：维生素K3、脱氢醋酸等（9）应用抗氧化剂：抗坏血酸、二氧化硫、有机酸、食盐、草酸盐（10）应用酸类：（11）生化保藏：,第三节加工保藏对原料的要求及预处理,优质高产、低耗的加工品工艺设备原料,加工专用种总要求：合适的种类、品种；适当的成熟度；新鲜、完整、卫生的状态。,一、加工保藏对原料的要求,（一）合适的种类、品种正确选择合适的种类、品种是生产品质优良的加工品的首要条件。如何选择，要根据各种加工品的制作要求和原料本身的特性来决定酿酒制汁干制品罐藏、果脯、冷冻果酱类蔬菜腌制,（二）原料的成熟度和采收期适宜与否，关系加工成品质量高低和原料的损耗大小。1、成熟度（果蔬加工学上）可采成熟度、加工成熟度、生理成熟度（绿熟、坚熟、完熟、过熟）（1）可采成熟度：（2）加工成熟度：（3）生理成熟度：,2、不同加工方法对成熟度的要求（工艺成熟度）罐头、果脯：适当成熟、一定硬度、耐煮性果汁：充分成熟果糕、果冻：适当成熟、果胶含量干制品：充分成熟、风味、果香味浓、制成品质地柔软蔬菜：食用器官不同应分别对待,3、判断采收成熟度一般应从多方面考虑，通常可以从如下几方面判断：（1）果实表面的色泽变化（2）果肉与果皮的剥离程度（3）果肉的硬度（4）果肉的化学成分：糖、酸、淀粉等的变化（5）种子的色泽（6）比重,（7）果梗的离层状况（8）果粉与蜡质的变化（9）壳果类的外壳裂开程度（10）生长期的长短或积温,1、从微生物侵染方面看必须保持原料的新鲜完整。2、从加工品的质量方面看必须保持原料的新鲜完整。3、保持的措施：（1）及时加工（2）适当保藏（3）采后包装,（三）原料的新鲜度,二、原料预处理（前处理）：选别、分级、清洗、去皮、切分、修整、烫漂、硬化、抽空等（一）原料的分级1、原因2、目的3、分级大小成熟度色泽方法：手工分级、机械分级,1、目的2、洗涤介质：水、热水、洗涤剂常用洗涤剂：0.5-1.5%HCL、0.1%NaOH、0.1%KMnO4、60ppm漂白粉3、方法（1）手工清洗（2）机械清洗,（二）原料的洗涤,1、原因2、目的3、方法（1）手工、机械去皮手工：专用工具优缺点机械：专门机械优缺点(2)碱液去皮：应用最广A原理：B常用的碱：,（三）原料去皮,C去皮参数：碱液的浓度：处理时间：碱液温度：D去皮适度标准：处理后经轻度摩擦或搅动能脱落果皮，且果肉表面光滑即为适度E漂洗：立即在冷水中浸泡、清洗，反复换水。同时搓擦、淘洗，除去果皮渣和粘附余碱，漂洗至果块表面无滑腻感，口感无碱味为止。,F处理方法：浸碱法：热浸、冷浸淋减法G优点：适应性广；掌握合适时，损失率少，原料利用率较高；可节省人工、设备等。,（3）热力去皮A热源：蒸汽（常压、加压）近100热水：少量大量9098火焰去皮：红外线加温去皮B优缺点：原料损失少，色泽好，风味好。但只适用于皮易剥离原料且充分成熟,（4）酶法去皮：酶的浓度、酶的最佳作用条件。（5）冷冻去皮：冷冻装置温度：2328去皮损失率58。（6）真空去皮：真空室内加热（7）表面活性剂去皮：降低果蔬表皮的表面张力,（四）原料的切分、去心、去核及修整,1、目的：2、方法：手工：专用小型工具：通核器、去核心器、刺孔器机械：劈桃机、多功能切片机、专用切片机,1、作用破坏酶活性，减少氧化变色和营养物质的损失。速冻、干制品氧化酶在71735，过氧化酶在90一100的温度下，5min即可遭受破坏。增加细胞透性，有利于水分蒸发、可缩短干燥时间；同时热烫过的干制品复水性也好。,（五）烫漂（预煮）：,排除果肉组织内的空气可以降低原料中的污染物，杀死大部分微生物。可以排除某些果蔬原料的不良气味如苦、涩、辣，使制品品质得以改善。软化和改进组织结构。使原料质地软化，果肉组织变得富有弹性，果块不易破损，有利于装罐操作。稳定或改进色泽。,2、方法：热水法、蒸汽法（1）热水法：不低于90、25min,70夹层锅或专门的连续化机械中进行保绿：优点：物料受热均匀，升温速度快，方法简便。缺点：部分维生素及可溶性固形物损失较多，一般损失10一30。（2）蒸汽法：蒸锅、蒸汽箱中，蒸汽喷射数分钟后立即关闭取出冷却优点：可避免营养物质的大量损失。缺点：必须有较好的设备，否则加热不均，热烫质量差。,3、不利效果：营养成分的部分损失失脆体积收缩失绿减少不利的方法：加速升降温防营养损失；加适当钙离子防失脆；调PH7.5-8.5防失绿，少量NaHCO3、Ca(OH)24、烫漂标准：依果蔬的种类、块形、大小、工艺等条件而定（1）感官标准：（2）生化指标：,检验试剂及方法：试剂：0.1愈创木酚酒精溶液及0.3%过氧化氢溶液0.1%联苯胺酒精溶液及0.3%过氧化氢溶液方法：试样切片后，随即浸入A内，或者在切面上滴A，再滴上B数滴。数分