食品新产品开发 课件 第四章 食品新产品加工技术

1——4.1超声波技术新产品加工技术食品新产品开发——学习目标了解超声波技术的基本内容及其发展趋势；掌握超声波技术的原理和特点；了解超声波技术在食品工业中的应用。超声波技术新产品加工技术1、超声波：指频率高于20kHz

以上的声波。人能听到的声波频率为20-20kHz。当声波通过介质传播时，它们会在介质粒子中产生压缩和稀疏，这会产生大量的能量。32、超声波的类型：纵波、横波、表面波、板波。第一节超声波技术超声波技术新产品加工技术一、超声波的特性效应作用力学效应搅拌、分散、去气、成雾、凝聚、定向、冲击破碎、疲劳破坏等作用热学效应吸收引起的整体加热，边界面处的局部加热，形成激波时波前处的局部加热等光学效应引起光的衍射、折射、双折射，声致发光等电学效应在压电、压磁材料中产生电场和磁场，引起电子逸出和电化学效应等化学效应促进化学反应，促进氧化还原，促进高分子物质的聚合或解聚，引起照相底片的感光，引起声化学发光等4超声波技术新产品加工技术方向性好、功率大、穿透力强、空化作用、特殊效应1、热机制和其他形式的能一样，超声能也会转化为热能。生成热能的多少取决于介质对超声波的吸收所吸收能量大部分或全部将转化为热能，从而导致组织温度升高。2、机械机制超声波的机械作用主要是辐射压强和超声压强引起的。辐射压强可能引起两种效应：其一是简单的骚动效应；其二是在溶剂和悬浮体之间出现摩擦。3、空化机制（主要机制）5二、超声波与媒质作用机制超声波技术新产品加工技术6平均距离超过液体介质保持不变的临界分子距离，使得液体介质断裂，形成微泡的过程称之为空化现象。形成的微小气泡，即空化泡。气泡的形成、成长与崩溃超声波空化现象学三、空化现象超声波技术新产品加工技术1、通过介质在传播方向传递能量；2、其力学效应可引起介质搅拌、分散、成雾、凝聚和冲击破碎等作用；3、发生分子的相互渗透，形成新的物质属性。7四、超声波的特点超声波技术新产品加工技术非热加工清洁生产可持续超声波技术在食品行业兴起改造以热量为基础的传统加工技术提高生产效率、提升产品品质降低生产成本、应用范围广……机械效应用于脂肪结晶、起泡脱气、香气提取、过滤干燥、冷冻、混合均质以及肉质嫩化等。微生物灭活、均质灭菌、巴氏杀菌等一系列应用。生化效应五、超声波技术在食品加工中的应用超声波技术新产品加工技术9超声波技术新产品加工技术10传统萨拉米发酵香肠中食盐（约8%）和脂肪（约32%）含量较高，长期食用会诱发心脑血管疾病。超声波技术萨拉米发酵香肠加工过程的作用：改变肌肉组织结构；改善香肠内部凝聚力；提升盐分扩散系数及渗透速率；促进香肠中乳酸菌和微球菌增殖，提高发酵香肠中蛋白酶和脂肪酶的活性，有助于蛋白质水解和脂肪氧化产物的形成；改善风味和色泽。超声波技术新产品加工技术11超声波机械效应所带来的“吹泡泡”现象也备受奶泡咖啡及啤酒制作界青睐。发送超声波促进气泡产生，带出更多的风味。尽管超声波技术在国内的商业化进展仍然缓慢，但其在食品保存、品质提升以及与其他加工技术结合方面的潜力仍然值得期待。超声波技术新产品加工技术思考题1.什么是超声波技术？超声波技术的原理是什么？2.相对传统食品加工技术，超声波技术的优势是什么？3.谈谈你对超声波技术的了解，并举例说明其在食品中的应用。超声波技术新产品加工技术13——4.2益生菌发酵技术新产品加工技术食品新产品开发——学习目标了解益生菌发酵技术的应用现状；掌握孢子型益生菌的特点以及作用机理；了解益生菌发酵技术的发展趋势。新产品加工技术益生菌发酵技术第二节益生菌发酵技术15益生菌产品市场前景广阔新产品加工技术益生菌发酵技术16乳酸菌发酵酸奶酸菜等食品发酵益生菌发酵技术：将益生菌添加到食品或饮料中，并利用其代谢产物进行发酵。常见的益生菌发酵方法益生菌发酵技术优势

提高保存性能

改善口感

增加营养成分酵母菌发酵葡萄酒面包等发酵醋酸菌发酵醋的发酵一、益生菌发酵技术新产品加工技术益生菌发酵技术17乳酸杆菌大肠杆菌双歧杆菌对人和动物有益的细菌，指投入后通过改善宿主肠道菌群生态平衡而发挥有益作用，达到提高宿主（人和动物）健康水平的活菌制剂及其代谢产物。可分成三大类：

①乳杆菌类②双歧杆菌类③革兰氏阳性球菌常见的肠道益生菌二、益生菌新产品加工技术益生菌发酵技术18益生菌的作用改善过敏反应改善便秘与腹泻保护肠道粘膜屏障促进消化吸收缓解乳糖不耐症维持肠道菌群平衡抑制肠道炎症提高机体免疫力肠道益生菌的主要作用三、益生菌的作用新产品加工技术益生菌发酵技术192、孢子型益生菌的优势：菌种抗逆性更强；提高有益菌种在不同生产工艺下的成活率和在肠胃中的定植率；更适合添加在日常的食品中；有更多应用可能。益生菌市场的一大重要进展：孢子型的益生菌1、孢子型益生菌：在极端条件下的“应激”反应来形成孢子。3、孢子型益生菌：几乎可以添加到任何产品中四、孢子型益生菌新产品加工技术益生菌发酵技术20孢子益生菌通过以下几个方面发挥作用：五、孢子益生菌的作用机理新产品加工技术益生菌发酵技术改善肠道菌群促进肠道免疫力的提高抗炎作用保护肠道黏膜21凝结芽孢杆菌BC30

是孢子型益生菌最成功的商业化产品，是目前唯一一种已被证实的能促进蛋白质消化的凝结芽孢杆菌。具有极强耐受力能促进消化道对植物蛋白的消化吸收与酪蛋白一起服用时，能有效地减少运动后的肌肉损伤六、凝结芽孢杆菌BC30新产品加工技术益生菌发酵技术22基因工程：借助益生菌实现以往难以想象的生理诉求，为“药食同源”赋予另一种更直观的含义。七、益生菌的获取新产品加工技术益生菌发酵技术22市场上首个商业化基因工程益生菌制品采用专利菌株枯草芽孢杆菌

ZB183，利用同源重组技术，将人体肝脏内促进乙醛分解的

DNA

片段，在自身DNA

中复制表达。八、枯草芽孢杆菌ZB18323益生菌发酵技术食品加工开发具有改善肠道健康、预防和缓解慢性疾病特性的益生菌类系列新产品。益生菌在食品加工新兴产业中的应用带来革命性影响，具有广阔的市场潜力。九、益生菌在食品中的应用新产品加工技术益生菌发酵技术思考题1.什么是益生菌？益生菌发酵技术的定义？2.孢子型益生菌的优势、作用原理以及应用？3.谈谈你对益生菌发酵技术的了解。新产品加工技术益生菌发酵技术25——4.3超高压技术新产品加工技术食品新产品开发——学习目标掌握超高压技术杀菌的基本原理；认识超高压对食品品质的影响；了解超高压技术在食品加工中的应用。超高压技术新产品加工技术第三节超高压技术超高压技术（HPP）：又称高静压加工技术，是一种食品安全技术，将食品原料包装后密封于超高压容器中，在一定压力（≥100MPa）下加工适当的时间，可消除食品中的病原体，从而延长货架期，减少防腐剂和化学物的使用，并且能够最大程度的保留营养物质。27超高压技术新产品加工技术一、超高压技术的原理物料在液体介质中体积被压缩，超高压产生的极高静压不仅会影响细胞的形态，还能使非共价键发生变化，使蛋白质凝固、淀粉等变性，酶失活或激活，细菌等微生物被杀死。对共价键影响小，营养成分在超高压条件下得以完整保留。28超高压技术新产品加工技术29超高压技术新产品加工技术二、超高压技术的特点

优点：①瞬间压缩、作用均匀、时间短、操作安全和耗能低；②污染少(热、化学)，绿色环保；

③更好保持食品的色、香、味和天然营养成分；④主体杀菌设备占地面积小，自动化程度高，实现连续化生产。

缺点：①产品成本相对较高；

②产品的生产条件和冷链的控制技术要求较高；③产品的加工、贮藏、运输、销售需有冷链的支持。30超高压技术新产品加工技术三、超高压技术的研究应用现状冷榨果汁冷泡咖啡超高压间歇式生产线超高压连续式生产线31

国内：超高压技术在农产品加工中应用还处于起步阶段，超高压技术和超高压装置研制与国外相比存在较大差距，其在食品上的应用还需要进一步的系统研究。超高压技术新产品加工技术32前景随着人们对绿色食品的呼声和检验要求日益提高，超高压食品必将引起市场和消费者更大的青睐。限制超高压杀菌的产量和设备成本限制了工业化大规模的推广应用。超高压技术新产品加工技术思考题1.超高压技术的基本原理？2.超高压技术的特点？3.谈谈你对超高压技术的了解及其在食品中的应用。超高压技术新产品加工技术34——4.4超滤技术新产品流通过程管理食品新产品开发——学习目标了解超滤技术的原理和特点；掌握超滤牛奶的特点和优势；了解超滤在其他方面的应用及其发展趋势。新产品加工技术超滤技术第四节超滤技术超滤技术是膜分离技术的一种，利用多孔膜的拦截能力，以物理截留的方式，将溶液中大小不同的物质颗粒分开，从而达到纯化、浓缩以及筛分溶液中不同组分的目的。36新产品加工技术超滤技术自20世纪90年代中期开始，乳制品商生产超滤牛乳，经过膜过滤技术，将水、乳糖滤除，把蛋白质和脂肪分子截留浓缩。37一、超滤技术背景超滤技术新产品加工技术通过微滤技术除去牛乳中的细菌及芽孢，经超滤技术实现蛋白提升，后经纳滤技术去除乳糖，最后经反渗透技术实现总固形物提升。38二、超滤技术在牛乳中的应用新产品加工技术超滤技术39保留原生高蛋白营养糖含量降低了50%蛋白质含量比普通牛乳高50%钙含量高30%效果三、超滤乳制品特点新产品加工技术超滤技术“原生高倍营养奶”指采用超滤技术生产的牛乳，可保留牛乳中更多营养，去除乳糖等成分。40具有高倍蛋白高倍钙保质期相对较长零乳糖优点新产品加工技术超滤技术例：1、2021年9月，我国市场上推出的一款超滤牛奶蛋白含量高达5.3g/100g。2、2022年1月，我国一家乳企采用超滤技术，打造了一款“原生高蛋白+原生高钙+低脂+低钠”型超滤牛奶。41四、市场上的超滤牛奶新产品加工技术超滤技术42原生高蛋白达6g/100mL蛋白营养含量是普通牛奶的2倍钙含量达到180.0mg/100ml是普通牛奶的1.8倍蛋白质钙新产品加工技术超滤技术超滤牛奶比大部分高端牛奶保质期长。43某品牌的超滤牛奶的保质期在未开封且冷藏的条件下可长达120天。新产品加工技术超滤技术使用超滤牛乳为原料制作的酸奶也能实现高蛋白低糖的目的44新产品加工技术超滤技术1、超滤技术用于乳品加工，对于降低乳品的流通难度，突破传统的运输半径具有重要意义，这为当下高端液态乳的升级提供了新的方向。45五、超滤技术的其他应用新产品加工技术超滤技术2、超滤技术除了在高端乳制品行业备受关注，在新茶饮、天然色素等领域也受到越来越多的关注。46新产品加工技术超滤技术以高品质原叶真茶为基底，纯净水为唯一溶剂，全程低温萃取茶叶中的风味物质，再经碟式、振动、超滤等多层过滤及RO反渗透浓缩等技术提取茶叶精华，打造茶饮新品类“超速溶茶”。47新产品加工技术超滤技术思考题1.什么是超滤技术？其在食品生产中有哪些应用？2.超滤牛奶有什么优点？3.分析为什么超滤牛奶可以实现常温保藏。4.谈谈超滤技术的发展趋势。新产品加工技术超滤技术49——4.53D打印技术新产品加工技术食品新产品开发——学习目标了解3D打印技术的原理和优点及其发展趋势；掌握食品3D打印机的工作原理；了解3D打印技术在食品工业中的应用。新产品加工技术3D打印技术

第五节

3D打印技术513D打印也被称为增材制造，是一种使用计算机辅助设计软件控制、指示数字化制造机器、通过逐层添加材料的方式塑造三维物体的技术。各种3D打印食品3D打印蛋糕3D打印肉3D打印巧克力新产品加工技术3D打印技术52

食品3D打印机是一种能够快速打印原型产品的机器。一、食品3D打印机计算机数学模型设计三维模型立体模型3D打印机系统挤出机电机和坐标电机打印平台新产品加工技术3D打印技术工作原理531、个性化、营养、安全、形状多样2、丰富食品种类3、优化食品营养组分4、方便快捷制造出可满足不同人群需求的健康食品（如低糖、低盐和高维生素等）5、改善食品品质二、3D食品打印技术优点3D食品打印技术具有深刻革命性，我国“十四五”规划将3D打印列为食品领域高质量发展的重点研究方向。新产品加工技术3D打印技术54三、食品3D打印方法选择性激光烧结打印FusedDepositionModeling，FDM熔融沉积热熔挤出/室温挤出喷墨打印1234FusedDepositionModeling，FDMSelectingLaserSintering，SLSroomtemperatureextrusionThreeDimensionalPrinting，3DP最常见新产品加工技术3D打印技术55需满足3个基本特性：1、打印性：指材料能够通过3D打印机进行控制和沉积，并且在沉积后具有保持产品形状的能力；2、适用性：指材料具有可用于满足人们特定需求的能力，即可用于构建复杂几何设计和结构的能力；3、后加工性：指食品材料具有经受后加工处理的能力。四、食品3D打印材料新产品加工技术3D打印技术56食品材料食品原料类型成型机制适用打印技术糖类、巧克力、冰淇淋熔融材料受热融化，遇冷凝结熔融沉积明胶、果胶、淀粉、蛋白凝胶胶凝材料依靠流变学特性以及胶凝特性喷墨打印面糊、面团、奶酪粘性材料依靠流变学特性以及粘度特性常温挤出成型、选择性激光烧结打印常见的3D打印食品原料五、3D打印食品原料新产品加工技术3D打印技术57六、3D打印技术生产的高新食品1、航天食品

美国宇航局与企业合作，一项为美国宇航局开发的3D打印技术能在完全没有水分的情况下，以保质期长的粉状形式储存营养物和微量营养物。新产品加工技术3D打印技术