江南大学食品工艺讲稿

江南大学食品工艺讲稿内容摘要：

成冰晶体，然后在 18~20℃ 的低温下保藏。 速冻保藏的目的是尽可能地保存果蔬的风味和营养素（保持其新鲜特性） 12 概述 冷冻中的物理变化对果蔬的 影响  冷冻导致细胞膜透性增大，膨压降低。  冷冻期间，植物组织中冰晶体不断增大可导致细胞壁和原生质体等的不可逆变化和损害，尤其是缓冻，会造成细胞壁破裂、组织结构崩解。 而速冻所形成的冰晶体非常细小，对组织结构的影响就很小。 解冻时的损伤也很小。  冷冻的组织细胞失去水分，解冻后不能恢复其膨胀度和原始体积。 冷冻中的化学变化对果蔬的影响  组织中积累羰基化合物和乙醇等，产生挥发性异味；原料中的类脂物氧化产生异味。  色泽变化：退绿和褐变。  冷冻产品色泽和风味的变化主要与酶有关，过冷状态下，酶被激活。 速冻工艺  基本流程 原料选择 → 预处理 （清洗、去皮、去核、切分） → 热烫、冷却、沥干 → 称量、包装 → 速冻  不同的果蔬热烫要求不同： 菠菜 (先对根部热烫 40~60s，再对叶部 30~40s) 甘蓝（ 5~6min)、芦笋 (3~5min)等。 蚕豆、毛豆 (数分钟）豌豆（ 50~90s) 草莓、桃、李、杏等水果不热烫，对原料要求很高。 4 果蔬的干制品 原料处理  大部分果蔬均可干制（除芦笋、黄瓜、番茄等）  对原料的总体要求：果品干物质含量高，纤维素含量低，风味好，核小皮薄；蔬菜原料要求肉质厚，组织致 密，粗纤维少，新鲜饱满，色泽好，废弃部分少。  不同的果蔬种类和品种原料选择和处理方法不同。 干制方法 分为自然和人工干燥两大类 自然干制 ——在自然环境条件下干制食品的方法：晒干、风干、阴干 优点：方法和设备简单，生产成本低，管理比较粗放，能在产地和山区就地进行，且能促使未完全成熟的原料进一步成熟。 缺点：干燥过程缓慢，时间长；干燥过程不能人为控制，产品质量较差；劳动力多场地大，易遭受污染和灰尘、虫害；受气候条件限制。 人工干制 ——在常压或减压环境重用人工控制的工艺 条件进行干制，有专用的干燥设备  空气对流干燥  滚筒干燥 适宜于番茄酱、马铃薯泥及耐热的果蔬酱类的干燥；滚筒表面温度高（ 145℃ ），使产品出现煮熟味和不正常的色泽，若采用真空降低温度，则设备和使用成本高。  真空干燥 适合于高温下易氧化或发生化学变化而变质的食品，能基本保持食品原有的结构、质地、外观和风味，并可轻微膨化。 气压 332~665 Pa， 37~82℃。  冷冻升华干燥 13 最大限度地保存食品的色香味。 特别适合热敏性高和极易氧化的食品，能保存食品中的各种营养成分。 冻干食品具多孔结构，具有理想的速溶性和快速复 水性。 最好地保持原物料的外观形状。 低温脱水抑制了氧化过程和微生物的生命活动，升华过程中避免了果蔬内部成分的迁移。 保存期长，食用方便。 生产成本高。 干制品的复水 干制品复水后恢复原来新鲜状态的程度是衡量干制品品质的重要指标。 –干制品的复原性：干制品重新吸收水分后在重量、大小和性状、质地、颜色、风味、结构、成分以及可见因素（感官评定）等各个方面恢复原来新鲜状态的程度。 –干制品的复水性：新鲜食品干制后能重新吸回水分的程度，一般用干制品吸水增重的程度来表示  水的用量和质量关系很大  复水率 R复 = m复 /m干 5 果蔬的腌制品  主要有糖制和盐腌两种方式  腌制保藏原理：高浓度的食盐或食糖溶液降低 AW，提高渗透压，从而选择性控制微生物的活动和发酵，抑制腐败菌的生长。  产品主要包括：果脯蜜饯、泡菜、酸泡菜、咸菜和酱菜等 果脯蜜饯 工艺流程 原料选择 → 去皮 → 切分 → 硬化处理 → 漂洗 → 预煮 → 加糖 → 煮制 → 烘干 → 蜜饯 → 上糖衣 → 糖衣蜜饯  加糖煮制 蜜饯加工的主要工序 作用 是使糖分充分渗透至果实中 煮制时间与加糖浓度和次数应品种而异，煮制技术直接影响产品品质和产量。  分常压和真空煮制，常压又分一次和多次煮制。  一次煮成法 将处理过的原料入锅后一次煮制而成。 如苹果脯、蜜枣等。 40%~50%的糖液入锅 → 倒入果实 → 大火煮沸 → 糖液变稀 → 分次加入砂糖至糖液浓度达 65%  多次煮成法 将处理过的原料经多次糖煮和浸渍后才成为产品。 适用于组织柔软或含水量多、易煮烂的原料。 原料投入 30%~40%的沸糖液 → 热烫 2~5min→ 浸渍 10余 hr→ 糖浓度提高至 50%~60%→ 沸 煮几 min~十几 min→ 二次浸渍 → 速煮法 将果实在糖液中交替加热和冷却 4~5次，使果实内部水蒸汽产生的压力迅速消除，加速糖液渗透。 连续扩散法 用浓度由低到高的数种糖液，对一组扩散器内的果实连续进行多次浸渍以逐渐提高糖浓度。 多与真空法相结合  真空煮制法 利用真空条件下，降低果实内部的压力，然后减压，借放入空气时果实内外压力之差，促进糖液渗入。 真空度一般 ≥ ，温度 55~70℃ 原料处理 → 25%糖液抽空 → 浸渍 → 40%糖液抽空 → 浸渍 → 60%~70%糖液抽空 → 浸渍 → 烘干 → 成品  不 杀菌的蜜饯制品 可溶性固形物含量应达 70~75%，糖分不低于 65%。 果脯蜜饯加工中的品质控制 14 常见的质量问题： 返砂、流汤、煮烂、皱缩、颜色褐变等  返砂和流汤 主要原因：蔗糖含量过高产生结晶，转化糖不足 → 返砂。 转化糖过高，在高温高湿季节则 → 流汤。 一般成品中含水量 17%~19%、总糖量 68%~72%、转化糖 30%时，都将出现返砂现象，转化糖越少，返砂越严重。 成品中蔗糖与转化糖含量之比，决定于煮制时糖液的性质。 控制煮制条件是决定成品中转化糖含量的有效措施。 蔗糖转化的影响因素：糖液的 pH及 温度： ~，加热。  煮烂与皱缩 煮烂的控制措施：成熟度适中；经预处理的果实先在煮沸的清水或 1%的食盐溶液中热烫数分钟，再按工艺煮制；或在煮制前用氯化钙溶液浸泡。 皱缩原因： ―吃糖 ‖不足，措施：分次加糖，使糖液浓度逐渐提高，延长浸渍时间；真空渗透糖液是最好的措施。  成品褐变 原因：酶促褐变；美拉德反应 措施：熏硫；热烫（保证温度达到要求）；在达到热烫和糖煮目的的前提下，尽可能缩短煮糖时间；改善干燥条件。 泡菜 蔬菜腌制原理 利用食盐的高渗透压作用、微生物发酵 作用、蛋白质分解作用以及其他的生物化学作用，变化复杂且缓慢。  食盐的渗透作用 细胞质膜的半透性 食盐水的高渗透压 微生物与酶的作用 泡菜是最有代表性的发酵腌制蔬菜，主要微生物有乳酸片球菌、植物乳杆菌等 8大种及酵母、假丝酵母等。 乳酸发酵 酒精发酵 醋酸发酵 有害的发酵及腐败 丁酸发酵、不良乳酸发酵、细菌腐败、有害酵母、好氧旋生霉腐败 蛋白质分解作用 脆度变化 细胞的膨压 细胞中的果胶成分 影响腌制过程中生化变化的因素  食盐和 pH  原料的组成  空气或氧气  温度 思考题 1 果蔬气调保鲜的原理。 2 果蔬冷冻保藏加工中为何采用速冻。 15 3 蜜饯加工过程中如何避免返砂或流汤。 4 泡菜腌制的原理。 第二章 软饮料加工工艺 Soft drink processing 第一节 软饮料的分类及水处理 1 软饮料的概念及分类 概念：乙醇含量在 %以下的饮品。 分类（以使用原料 产品形态及作用分）： ①碳酸饮料 ⑥瓶装饮用水 ②果汁（浆）及果汁饮料 ⑦茶饮料 ③蔬菜汁饮料 ⑧固体饮料 ④含乳饮料 ⑨特殊用途饮料 ⑤植物蛋白饮料 ⑩其他饮料 2 饮料用水及处理 方法  水中的污染  粒子  可溶性无机物： Ca、 Mg、 Si， CO N、 P等  可溶性有机物：如除草剂、杀虫剂、气溶胶、 动植物组织腐蚀物  微生物  水的硬度：水中离子沉淀肥皂的能力，一般指水中 Ca2+、 Mg2+盐类的含量。 单位 mmol/L或 mg/L 总硬度 碳酸盐硬度（暂时硬度） : Ca(HCO3) Mg (HCO3) CaCO MgCO3 非碳酸盐硬度 （ 永久硬度 ）： CaCl MgCl CaSO MgSO Ca(NO3) Mg (NO3)2等  水的碱度：天 然水中能与 H+结合的 OH、 CO3和 HCO3的含量。 天然水中通常仅存在 HCO3。 混凝和过滤 混凝 目的：添加混凝剂，中和胶体颗粒表面的电荷，破坏胶体稳定性，促使小颗粒互相聚合成大颗粒而下沉。 水处理中常用的混凝剂 铝盐和铁盐  明矾 [KAl(SO4)2]24H2O； 用量： %~%  硫酸铝 Al2(SO4)318H2O 要求 pH近中性 ； 有效剂量： 20~100mg/L  聚合氯化铝（ PAC） 效果好 ； 用量： %~%  铁盐（ FeSO47H2O） 最常用 FeSO4+Ca(HCO3)2→ Fe(OH)2+CaSO4+2CO2↑ 4Fe(OH)2+2HO+O → 4Fe(OH)3 Fe2(SO4)3+3Ca(HCO3)2→ 2Fe(OH)2+3CaSO4+6CO2↑ 结合石灰处理： Ca(OH)2+CO2 → CaCO3↓ +H2O 助滤剂 过滤 ① 砂滤 过滤原理：原水通过粒状（滤料）介质层时，其中一些悬浮物和胶体物被截留在孔隙中或介质表面。 过滤 16 过程是阻力截留、重力沉降和接触凝聚综合的过程。 过滤工艺过程：过滤与 冲洗 ② 其他过滤器  砂滤棒过滤器 适用于水质较好的情况  微孔膜过滤器（高分子材料的滤膜）  活性炭过滤器  传统单一滤料  双层或多层滤料  理想级配滤 石灰软化 电渗析 原理：通过具有选择透性和良好导电性的离子交换膜，在外加直流电场作用下，根据异性相吸、同性相斥原理，使原水中的离子分别透过阴离子和阳离子交换膜，从而降低水中溶解的固形物，达到净化的目的。 常用于海水和咸水淡化。 结垢与去垢方法  倒换电极 3~8h  定期酸洗 浓度 1%~2%的 HCl/2~3h→ pH3~4  碱洗 有机杂质污染阴膜 反渗透 反渗透与超滤 反渗透（ RO）、 纳滤（ NF）、 超滤（ UF） 和微滤（ MF） 都是以压力差为推动力的膜分离过程，它们没有本质区别，只是渗透膜的孔径大小不同，截留物质的相对分子量不同。 反渗透膜 膜的种类： 醋酸纤维素膜（ CA膜） 芳香聚酰胺膜 高分子电解质膜 无机质膜及其他 膜的主要参数 ① 透水率 单位时间通过膜面积的水的体积流量，单位： cm3/()， 最常用 cm3/() ② 透盐率 盐通过膜的速率，与压力无关。 透盐率小好。 评价膜分离性能最常用的指标是脱盐率，其含义与透盐率相反（溶质截留百分率）。 ③ 抗压实性 操作压力和温度引起，造成透水率不断下降。 压实系数 m越小越好，反渗透膜要求 m≧。 反渗透装置及流程 装置：膜组件和泵，反渗透膜组件形式：板框式、管式、螺旋式和中空纤维式。 离子交换 离子交换剂主要有：  矿物质离子交换剂  碳质离子交换剂  有机合成离子交换树脂 离子交换树脂软化 水的原理 RSO3 H + + Na+ → RSO3Na + H+ R≡ N+OH + Cl → R≡ NCl + OH 17 离子交换树脂的分类与性能  分类：强酸性、弱酸性、强碱性、弱碱性等  性能：密度、含水率、溶胀性、机械强度、耐热性、酸性、碱性、选择性和交换容量。  离子交换树脂的选择原则  选择大容量、高强度树脂 同类型树脂中，弱型。