食品工艺学课程教案

食品工艺学课程教案内容摘要：

质和脂肪含量较高的鱼类和肉类食品，空气中氧的存在将会造成一定的氧化作用。 为了防止氧化生成过氧化物，在肉类食品辐照处理时就要采用真空包装或真空充氮包装以降低氧的含量，有助于提高产品的质量。 对于水果、蔬菜之类需低剂量辐照处理的食品来说，辐射氧化并不是主要作用，但是采用小包装或密封包装进行辐照也是必要的。 其原因是可以减少二次污 染的机会，同时在包装内可以形成一个小的低氧环境，使后熟过程变慢。 一般情况下，杀菌效果因氧的存在而增强。 辐射时是否需要氧，要根据辐射处理对象、性状、处理的目的和贮存环境条件等加以综合考虑来选择。 在干燥状态下照射，生成的游离基因失去了水的连续相而变得不能移动，游离基等的辐射间接作用就会随之降低，因而辐射作用显著减弱。 五、影响食品辐照效果的因素 （一）辐照剂量 剂量等级影响微生物、虫害等生物的杀灭程度，也影响食品的辐照物理化学效应，两者要兼顾考虑。 一. 般来说，剂量越高，食品保藏时间越长。 剂量率也是影响辐照效果的重要因素。 同等的辐照剂量，高剂量率辐照，照射的时间就短；低剂量率辐照，照射的时间就长。 通常较高的剂量率可获得较好的辐照效果。 （二）食品接受辐照时的状态 污染的微生物、虫害等种类与数量以及食品生长发育阶段、成熟状况、呼吸代谢的快慢等，对辐照效应也影响很大。 大米的品质、含水量不仅影响剂量要求，也影响辐照效果。 同等剂量，品质好的大米，食味变化小；品质差的大米，食味变化大。 （三）辐照过程环境条件 氧气； 温度； 压力； 含水量； （四）辐照与其他保藏方法的协同作用 高剂量辐照会不同程 度地引起食品质构改变，维生素破坏，蛋白质降解，脂肪氧化和产生异味等不良影响〕因此在辐照技术研究中，比较注意筛选食品的辐照损伤保护剂和提高、强化辐照效果的物理方法。 如低温下辐照，添加自由基清除剂，使用增敏剂，与其他保藏方法并用和选择适宜的辐照装置。 此外，在食品辐照过程，辐照装置的设计效果、食品在辐照过程剂量分布的均匀性等都会影响辐照食品的质量。 食品辐照并不是解决所有食品保藏问题的万能药方。 它既不可能取代传统良好的加工方法，也不是适用于所有食品。 如牛奶和奶油一类乳制品经辐照处理时会变味。 许多 食品如肉、鱼、鸡等都有一剂量阈值，高于此剂量就会发生感官性质的变化。 第五节 食品辐照的安全卫生与法规 一、辐照食品的安全性 安全性试验是整个辐照保藏食品研究最早进行，且研究最深入的问题。 辐照食品可否食用，有无毒性，营养成分是否被破坏，是否致畸、致癌、致突变等所涉及的毒理学、营养学、微生物学和辐照分解等许多学科的研究广度和深度，是任何其他食品加工方法所没有的。 研究结果已确认，只要用合乎要求的剂量和在确保能实现预期技术效果的条件下对食品进行辐照的辐照食品是安全的食品。 20 世纪 90 年代中期，世界 卫生组织 WHO 回顾了辐照食品的安全与营养平衡的研究，也已得出如下结论： ； . ；。 1．放射性的污染和放射性物质的诱发 食品辐照是外照射，食品同辐射源不接触，不会产生污染。 食品中放射能的诱发受射线种类、能量、剂量及食品中含有成分等的影响。 而受感应的同位素的半衰期也很重要，倘若半衰期极短，还不等食品到达消费者手中，放射能就消失了。 2．毒性物质的生成 照射会不会使食品产生有毒物质 是一个很复杂的问题。 迄今为止，研究结果还未确证会产生有毒、致癌和致畸物质。 3．微生物类发生变异的危险 至今尚没有人证明辐照微生物能增加其致病性，或者被辐照的细菌增加了毒素的形成力或诱发了抗菌力。 因此可以这样说，食品辐照不会增加细菌、酵母菌和病毒的致病性。 4．对营养物质的破坏 大多数研究结果表明，低剂量辐照，食品的营养损失是微不足道的。 二、辐照食品的管理法规 尽管目前有许多国家在其法规中有条款允许一些特定的产品在无条件或有条件的基础上采用辐照技术，然而这些条款在不同国家是有差异的，这使得辐照食品的国际 贸易遇到困难。 1983 年 FAO/W HO 国际食品法规委员会采纳了 “辐照食品的规范通用标准（世界范围标准） ”和 “食品处理辐照装置运行经验推荐规范 ”。 许多国家都将上述标准作为本国辐照食品立法的一种模式，将其条款纳入国家法规之中，既可以保护消费者的权益，又有利于促进国际贸易的发展。 我国先后发布了有关法规和标准，如 “辐射加工用 60Co 装置的辐射防护规定 ”（ GB 1025288）， “辐射防护规定 ”（ GB 870388）， “辐照食品标准 ”（ GB 1489194）。 1996 年卫生部发布了 “辐照食品卫生管 理办法 ”，规定从事食品辐照加工的单位和个人，必须取得食品卫生许可证和放射工作许可证后方可开展工作。 辐照食品在包装上必须有统一制定的辐照食品标识。 . 第二章 食品热处理和杀菌 学习目标 : 掌握热加工的基本原理及对产品品质的影响；掌握不同杀菌方法的特点以及不同产品杀菌的要求及不同杀菌工艺。 知识点 ： 热加工原理、热烫、巴氏杀菌、商业杀菌工艺。 所需讲授时间： 4 课时 第一节 食品加工与保藏个的热处理 一、食品热处理的作用 热处理（ Thermal processing）是食品加工与保藏 中用于改善食品品质、延长食品贮藏期的最重要的处理方法之一。 食品工业中采用的热处理有不同的方式和工艺，不同种类的热处理所达到的主要目的和作用也有不问，但热处理过程对微生物、酶和食品成分的作用以及传热的原理和规律却有相同或相近之处。 二、食品热处理的类型和特点 类型主要有：工业烹饪、热烫、热挤压和杀菌等。 （一）工业烹饪（ Industrial cooking） 工业烹饪一般作为食品加工的一种前处理过程，通常是为了提高食品的感官质量而采取的一种处理手段。 烹饪通常有煮、焖 (炖 )、烘 (焙 )、炸 (煎 )、烤等。 一般煮多在沸水中进行；焙、烤则以干热的形式加热，温度较高：而煎、炸也在较高温度的油介质中进行。 烹饪能杀灭部分微生物，破坏酶，改善食品的色、香、味和质感，提高食品的可消化性，并破坏食品中的不良成分 (包括一些毒工素等 )，提高食品的晏全性，也可使食品的耐贮性提高。 但也发现不适当的烘烤处理会给食品带来营养安全方面的问题，如烧烤中的高温使油脂分解产生致癌物质。 (二 ) 热烫 (Blanching or Scalding) 热烫。 又称烫漂、杀青、预煮，热烫的作用主要是破坏或钝化食品中导致食品质量变化的酶类，以保持食品原有的品质，防止或减少食品在加工和保藏中由酶引起的食品色、香、味的劣化和营养成分的损失，热烫处理土要应用于蔬菜和某些水果，通常是蔬菜和水果冷冻、干燥或罐藏前的一种前处地工序。 导致蔬菜和水果在加工和保藏过程中质量降低的两类主要是氧化酶类和水解酶类，热处理是破坏或钝化酶活性的最主要和最有效方法之一。 除此之外，热烫还有一定的杀菌和洗涤作用．可以减少食品表面的微生物数量；可以排除食品组织中的气体，使食品装罐后形成良好的真空度及减少氧化作用；热烫还能软化食品组织，方便食品往容器中装填；热烫也起到一定的预热作 用，有利于装罐后缩短杀菌引温的时间。 对于果蔬的干藏和冷冻保藏，热烫的主要目的是破坏或钝化酶的活性。 但对于豆类的罐藏以及食品后杀菌采用 (超 )高温短时方法时，由于此杀菌方法对酶的破坏程度有限，热. 烫等前处理的灭酶作用应恃别注意。 (三 )热挤压 挤压是将食品物料放入挤压机中，物料在螺杆的挤压下被压缩并形成熔融状态，然后在卸料端通过模具出被挤出的过程。 热挤压则是指食品物料在挤压的过程中还被加热。 热挤压也被称为挤压蒸煮（ Extrusion cooking）。 挤压是结合了混合、蒸煮、揉搓、剪切、成型等几种单元操作 的过程。 挤压可以产生不同形状、质地、色泽和风味的食品。 热挤压是一种高温短时的热处理过程，它能够减少食品中的微生物数量和钝化酶，但无论是热挤压或是冷挤压，其产品的保藏主要是靠其较低的水分活性和其他条件。 特点：挤压食品多样化，可以通过调整配料和挤压机的操作条件直接生产出满足消费者要求的各种挤压食品；挤压处理的操作成本较低；在短时间内完成多种单元操作，生产效率较高；便于生产过程的自动控制和连续生产。 (四 )热杀菌 根据要杀灭微生物的种类的不同可分为巴氏杀菌 (Pasteurisation)和商业杀菌 (Sterilization)。 巴氏杀菌是一种较温和的热杀菌形式，巴氏杀菌的处理温度通常在 100℃以下，典型的巴氏杀菌的条件是 ℃、 30min，达到同样的巴氏杀菌效果，可以有不同的温度、时间组合。 巴氏杀菌可使食品中的酶失活，并破坏食品中热敏性的微生物和致病菌。 巴氏杀菌的目的及其产品的贮藏期主要取决于杀菌条件、食品成分 (如 PH值 )和包装情况。 对低酸性食品 (pH＞ )，其主要目的是杀灭致病菌，而对于酸性食品，还包括杀灭腐败菌和钝化酶。 商业杀菌一般又简称为杀菌，是一种较强烈的热处理形式，通常是将食品加 热到较高的温度并维持一定的时间以达到杀死所有致病菌、腐败菌和绝大部分微生物，杀菌后的食品符合货架期的要求。 这种热处理形式一般也能钝化酶，但它同样对食品的营养成分破坏也较大。 杀菌后食品通常也并非达到完全无菌，只是杀菌后食品中不含致病菌，残存的处于休眠状态的非致病菌在正常的食品贮藏条件下不能生长繁殖，这种无菌程度被称为 “商业无菌 ”。 将食品先密封于容器内再进行杀菌处理是通常罐头的加工形式，而将经超高温瞬时（ UHT）杀菌后的食品在无菌的条件下进行包装，则是无菌包装。 从杀菌时微生物被杀死的难易程度看，细菌的芽 孢具有更高的耐热性，它通常较营养细胞难被杀死。 另一方面，专性好氧菌的芽孢较兼性和专性厌氧菌的芽孢容易被杀死。 杀菌后食品所处的密封容器中氧的含量通常较低，这在一定程度上也能阻止微生物繁殖，防止食品腐败。 在考虑确定具体的杀菌条件时，通常以某种具有代表性的微生物作为杀菌的对象，通过这种对象菌的死亡情况反映杀菌的程度。 三、食品热处理使用的能源和加热方式 食品热处理可使用几种不同的能源作为加热源，主要能源种类有：电，气（天然气或液化气），液体燃料（燃油等），固体燃料（如煤、木、炭等）。 直接方式指加热介质（如燃 料燃烧的热气等）与食品直接接触的加热过程。 （容易污染食品，一般只有气体燃料可作为直接加热源，液体燃料则很少） 间接加热方式是将燃料燃烧所产生的热能通过换热器或其他中间介质如空气）加热食品，从而将食品与燃料分开。 . 第二节 食品热处理反应的基本规律 一、食品热处理的反应动力学 要控制食品热处理的程度，人们必须了解热处理时食品中各成分（微生物、酶、营养成分和质量因素等）的变化规律，主要包括：（ 1）在某一热处理条件下食品成分的热处理破坏速率； （ 2）温度对这些反应的影响。 （一）热破坏反应 的反应速率 食品中各成分的热破坏反应一般均遵循一级反应动力学，也就是说各成分的热破坏反应速率与反应物的浓度呈正比关系。 这一关系通常被称为 “热灭活或热破坏的对数规律 ”。 在半对数坐标中微生物的热力致死速率曲线为一直线，该直线的斜率为 k /。 从图中可以看出，热处理过程中微生物的数量每减少同样比例所需要的时间是相同的。 如微生物的活菌数每减少 90％，也就是在对数坐标中 c 的数值每跨过一个对数循环所对应的时间是相同的，这一时间被定义为 D 值，称为指数递减时间（ decimal reduction time）。 致死速率曲线是在一定的热处理（致死）温度下得出的，为了区分不同温度下微生物的 D 值，一般热处理的温度 T 作为下标，标注在 D 值上，即为 DT。 D 值的大小可以反映微生物的耐热性。 在同一温度下比较不同微生物的 D 值时， D 值愈大，表示在该温度下杀死 90%微生物所需的时间愈长，即该微生物愈耐热。 热力致死时间（ TDT）值是指在某一恒定温度条件下，将食品中的某种微生物活菌（细菌和芽孢）全部杀死所需要的时间 (min)。 试验以热处理后接种培养，无微生物生长作为全部活菌已被杀死的标准。 （二）热破坏反应和温度的关系 要 了解在一变化温度的热处理过程中食品成分的破坏情况，必须了解不同（致死）温度下食品的热破坏规律，便于人们比较不同温度下的热处理效果。 反映热破坏反应速率常数和温度关系的方法主要有3 种：一种是热力致死曲线；另一种是阿累尼乌斯方程；还有一种是温度系数。 热力致死时间曲线是采用类似热力致死速率曲线的方法而制得的，它将 TDT 值与对应的温度 T 在半对数坐标中作图，则可以得到类似于致死速率曲线的热力致死时间曲线（ Thermal death time curve。 反应速率常数的对数与温度成正比，较高温度 的热处理所取得的杀菌效果要高于低温度热处理的杀菌效果。 不同微生物对温度的敏感程度可以从 Z 值反映， Z 值小的对温度的敏感程度高。 要取得同样的热处理效果，在较高温度下所需的时间比在较低温度下的短。 这也是高温短时（ HTST）或超高温瞬时杀菌（ UHT）的理论依据。 不同的微生物对温。