食品工艺

➢ 食 物——是人体生长发育、更新细胞、修补组织、调节机能必不可少的营养物质，也是产生热量保持体温、进行体力活动的能量来源。 ➢ 食 品——经过加工制作的食物统称为食品。

➢ 食品卫生法对于食品的定义：指各种供人食用或者饮用的成品和原料以及按照传统

既是食品又是药品的物品，但不包括以治疗为目的的物品。 食品的分类

食品尚无统一、规范的分类方法，按常规或习惯有下列方法： ➢ 按加工工艺 ➢ 按原料来源 ➢ 按产品特点

按食用对象

二、食品的功能

 （一）营养功能

 食品的第一功能，也是最基本的功能；  营养成分主要有蛋白质、碳水化合物（糖）、脂肪、维生素、矿物质、膳食纤维；  提供营养和能量，保持生存。  （二）感官功能

 外观：大小、形状、色泽、光泽等；

 质构：硬度、粘性、韧性、弹性、酥脆度、稠度等  风味：包括气味和味道

 气味：香气、臭味、水果味、腥味等

 味道：酸、甜、苦、辣、咸、鲜、麻及复合味道  （三）保健功能

 通过强化食品中量少的营养素或添加生理活性物质（功能因子），调节人体生理功

能。

三、食品的特性

 （一）安全性

 食品必须是无毒、无害、无副作用的，防止污染和有害因素，预防食源性疾病或中

毒。

 导致食品不安全的因素：微生物、化学、物理等。  （二）保藏性

 食品的品质降低到不能被消费者接受的程度所需要的时间被定义为食品货架寿命

或货架期。  （三）方便性

 便于食用、携带、运输和保藏。 四、食品管理

 （一）普通食品

 具有营养或感官功能或兼有营养和感官两者功能的食品。  （二）特殊膳食用食品

 为满足某些特殊人群的生理需要，或某些疾病患者的营养需要，按特殊配方而专门

加工的食品。  （三）保健食品

 指表明具有特定保健功能的食品。即适宜于特定人群食用，具有调节机体功能，不

以治疗为目的。

第二节 食品加工工艺 一、食品加工

（一）食品加工概念

✓ 将食物或原料经过劳动力、机器、能量及科学知识，把它们转变成半成品或可食用

的产品(食品)的过程。 食品加工的有关重要概念： ✓ 增加热能或提高温度 ✓ 减少热能或降低温度 ✓ 脱水或降低水分含量

✓ 利用包装来维持加工建立的理想产品特性 加工操作类型：

✓ 预处理：清洗、挑拣、分级、破碎、打浆； ✓ 普通加工：压榨、混合、均质、搅拌、输送等； ✓ 复杂加工：超滤、电渗析、萃取、挤压等；

✓ 热加工：热烫、巴氏杀菌、高温杀菌、焙烤、油炸 ✓ 冷加工：冷却、冻结、发酵、腌制、辐射 ✓ 脱水加工：干燥、浓缩、蒸发

包装：灌装、装罐、封口、装箱、打包

（二）食品加工的目的

✓ 满足消费者要求 ✓ 延长食品的保藏期 ✓ 增加食品的安全性 ✓ 提高附加值

二、食品工艺

✓ 将原料加工成半成品或将原料和半成品加工成食品的过程和方法，它包括了从原料

到成品或将配料转变成最终消费品所需要的加工步骤或全部过程。 ✓ 食品工艺决定了加工食品的质量；

✓ 食品质量的高低取决于工艺的合理性和每一工序所采用的加工技术；

✓ 每道工序可以通过不同的技术来实现，应用不同的技术所得到的产品质量不同。 第三节 食品工业及其发展趋势 我国食品工业包括：

食品加工业 食品制造业 饮料制造业 烟草加工业

第四节 食品工艺学的研究内容和范围

一、食品工艺学 • 根据技术上先进、经济上合理的原则，研究食品的原材料、半成品和成品的加工过程和方法的一门应用科学。

• 国际食品科学领域的定义：将食品科学原理应用于食品原料的加工处理，将其转变为高质量和稳定性的各种产品，进行包装和分配，以便满足消费者对安全、卫生、营养和美味食品的需求。

二、研究内容和范围 • 根据食品原料的特性，研究食品的加工保藏； • 研究食品质量因素和加工对食品质量的影响； • 创造满足消费者需求的新型食品； • 研究充分利用现有食物资源和开辟食物资源的途径 • 研究加工或制造过程，实现食品工业生产的合理化、科学化和现代化。 （一）根据食品原料的特性，研究食品的加工保藏 • 1．食品原料的特性 • 有生命活动

• 季节性和地区性 • 复杂性 • 易腐性： • 按照变质可能性将原料分为极易腐败原料（1天~2周）、中等腐败性原料（2周~2月）、不易腐败原料（2~8月）。

• 2．引起食品变质的原因 • 微生物的作用，如霉菌； • 酶的作用：如多酚氧化酶； • 物理化学因素作用：如热、冷、水分、氧气、光、时间 • 3. 食品保藏的途径 • 运用无菌原理：杀灭或减少菌量到最低限度； • 抑制微生物活动：如降低温度、脱水等； • 利用发酵原理：利用某些有益微生物的活动产生和积累的代谢产物如酸和抗生素来抑制有害微生物；

• 维持食品最低生命活动：降低果蔬呼吸作用。 二、研究内容和范围

（二）研究食品质量要素和加工对食品质量的影响 1. 食品的质量要素

感官指标---包括色、香、味、质构等

营养素含量----营养素成分和相应的含量多少

卫生指标----微生物总数、致病菌数、重金属含量、农药残留和抗生素等 保藏期---包装要标明生产日期和保藏期 2. 加工对质量的影响

一方面改善食品质量，增强其营养、感官、安全和保藏性，如肉品的腌制； 另一方面，加工不当可产生相应的质量问题，如褐变、破坏营养素等。

（三）创造满足消费者需求的新型食品

• 改变包装、方便性、强化营养、增加功能、降低成本等。 （四）研究充分利用现有食物资源和开辟食物资源的途径

1. 合理利用现有食物资源：减少损失和浪费，加强资源的回收利用；

2. 加大对现有食物资源的开发：加强现有资源的开发，应用技术获取新资源； 3. 食品资源与生态环境保护：减少加工污染、保护珍稀动植物。

（五）研究加工或制造过程，实现食品工业生产的合理化、科学化和现代化 1. 科学选用工艺技术

• 食品制造技术：如生物技术、膜分离技术和超临界流体技术；

• 食品保藏技术：如高压杀菌、脉冲电场杀菌、辐射杀菌、栅栏技术等；

• 食品监控技术：生物传感器、成像分析技术等 2. 合理选用加工设备

3. 实施食品质量管理体系：

• 正在逐步推广应用的包括全面质量管理（TQM）、良好的生产操作规范体系

（GMP）、危害分析与关键控制点体系（HACCP）和国际产品质量认证体系（ISO 9000）。 本章小结

食品的分类、功能与特性；

食品加工的概念、目的；食品工艺 食品工艺学的研究内容和范围。

第二章 食品的脱水

1. 食品的脱水加工（ dehydration）

• 在不导致或几乎不引起食品性质的其他变化（除水分外）的条件下，从食品中除去

水分。

• 浓缩(concentration)——产品是液态，其中水分含量高，一般在15%以上； • 干燥(drying)——产品是固体，最终水分含量低。 2. 食品脱水加工的特点

• 食品重量减轻、体积缩小，可节省包装、贮藏和运输费用；便于携带，供应方便； • 干燥食品可延长保藏期。

3. 依据食品脱水的原理，食品脱水加工类型有:

 在常温下或真空下加热让水分蒸发，依据食品组分的蒸汽压不同而分离去除水分至

固体或半固体；

如干燥或干制

 依据食品分子大小不同，用膜来分离水分；如超滤、反渗透等，主要是用于浓缩。 • 本章中所讨论的食品脱水加工是指:

采用加热蒸发脱水，几乎完全地除去食品中的水分，使水分含量在15%以下，而食品的其他性质在此过程中几乎没有或者极小地发生变化的干燥方法，即干燥或干制。

• 食品干燥保藏：脱水干制品在其水分被降低到足以防止腐败变质的程度后，并始终

保持低水分可进行长期保藏食品的一种方法。 • 通常干制品在室温下可以贮藏一年以上。 4. 食品干藏的历史

一种最古老的食品保藏方法；

我国北魏在《齐民要术》一书中记载用阴干加工肉脯的方法。 在《本草纲目》中，用晒干制桃干的方法。

大批量生产的干制方法是在1875年，将片状蔬菜堆放在室内，通入40℃热空气进行干燥，这就是早期的干燥保藏方法，几乎与罐头食品生产同时出现。 20世纪初，热风干燥生产的脱水蔬菜大规模工业化生产。

第一节 食品干藏原理

人们已知食品的腐败变质与食品中水分含量具有一定的关系。

但仅仅知道食品中的水分含量还不能足以预言食品的稳定性。 如：水分含量高低不同时

花生油的水分含量为0.6％时会变质 淀粉的水分含量为 20％ 不易变质

水分含量基本相同时 鲜肉与咸肉；鲜菜与咸菜

存在一个食品中的水能否被微生物、酶或化学反应所利用的问题，即水的可利用度； 一、食品中水分存在的形式： 1. 游离水（或自由水）Free water

指食品或原料组织细胞中易流动、容易结冰也能溶解溶质的这部分水，又称为体相水；

• 依靠表面附着力、毛细管力和水分粘着力而存在于湿物料中； • 在食品加工中所表现出的性质几乎与纯水相同。 • 2. 结合水（或被束缚水） Immobilized water • 指不易流动、不易结冰（－40℃），不能作为外加溶质的溶剂，被化学或物理的结

合力所固定。

• 化学结合水：经过化学反应后，按严格的数量比例，牢固地同固体间结合的水分； • 一般食品物料干燥不能也不需要除去这部分水分； • 化学结合水的含量通常是干制品含水量的极限标准。

• 吸附结合水：指在物料胶体微粒内、外表面上因分子吸附力而被吸着的水分。 • 胶体颗粒表面第一单分子层的水分结合最牢固。

• 结构结合水：当胶体溶液凝固成凝胶时，保持在凝胶体内部的一种水分，受到结构

的束缚，如果冻、肉冻。

• 渗透压结合水：指溶液和胶体溶液中，被溶质所束缚的水分。

• 食品水分被利用的难易程度主要是依据水分结合力或程度的大小而定； • 游离水最容易被微生物、酶、化学反应所利用；

• 结合水难以被利用，结合力或程度越大，则越难以被利用。

二、 水分活度

f1. 水分活度的定义 Awf0 食品中水的逸度与纯水的逸度之比。  水分逃逸的趋势通常可以近似地用水的蒸汽压来表示，在常压（低压）或室温时，

f / f0 和p / p0数值之差<1%，故用p / p0来定义AW是合理的。

其中 p：食品表面测定的水蒸汽压；

p0：相同温度下纯水的饱和蒸汽压。

• 由于蒸汽压与相对湿度有关，Aw可以用平衡相对湿度（ERH）来表示。 Aw =p / p0 = ERH

• 数值上Aw与百分率表示的ERH相等，但含义不同；

• Aw反映食品中水分的结合状态；ERH反映与食品相平衡时周围的空气状态。 • 水分活度测定仪的原理就是测定相对湿度。 水分活度数值的意义

• Aw =1的水就是自由水(或纯水），可以被利用的水；

• Aw <1的水就是指水被结合力固定，数值的大小反映了水与非水组分结合的强弱大

小；

• Aw越小则指水被结合的力就越大，水越难被利用； • 水分活度小的水是难以或不可利用的水。 2. 水分活度大小的影响因素

通常取决于：

食品中水分存在的量 温度 水中溶质的浓度 食品成分 水与非水部分结合的强度

不同的食品，其组分不同，水分含量和Aw都不同； 同一食品，水分含量相同，不同温度下其Aw不同。

• • • •

3. 食品Aw与水分含量的关系——水分吸附等温线

吸附：食品水分蒸汽压低于空气的蒸汽压时，食品从它的表面附近空气中吸收水蒸气而增加其水分。

解吸：食品水蒸汽压大于空气蒸汽压，食品中水分蒸发，从而水分含量降低。 当食品既不从空气中吸收水分也不向空气中蒸发水分时，此时的空气湿度称为平衡相对湿度ERH，与平衡相对湿度相对应的食品水分称为平衡水分。 在恒定温度下，以Aw对水分含量作图所得到的曲线称为该食品的水分吸附等温线（MSI)。

• • •

低水分含量范围的水分吸附等温线呈一反S形； 分成Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三个区域：

Ⅰ区：BET单层水分含量，食品所含有的不能除去而又很稳定的最大水量，占总水量的1%以下；（Ⅰ）单分子层水， -40℃不能冻结，不能干燥除去。通过水-离子或水-偶极相互作用被吸附到食品可接近的极性部位如多糖的羟基。

Ⅱ区：多层吸附水，通过氢键与相邻的水分子和溶质分子缔合，与Ⅰ区总水分常在总水量的5%以下；（Ⅱ）多层水，通过水-水和水-溶质氢键缔合，为可溶性组分的溶液，大部分在-40℃不被冻结

Ⅲ区：在凝胶或细胞体系中被物理截留的体相水，易被脱水除去，占高水分食品总水量的95%以上。（Ⅲ）体相水，是食品中结合的最弱、流动性最大的水，易干燥除去或结冰，可作为溶剂，容易被酶和微生物利用。 区 水分活度 含水量/% 冻结能力 溶剂能力 水分状态 Ⅰ区 0~0.25 0~7 不能冻结 无 单分子水层吸附 Ⅱ区 0.25~0.85 7~27.5 不能冻结 轻微-适度 分子层水分凝聚 •

•

化合吸附结合水 微生物利用 不可利用 物理吸附 开始 可以利用 吸附等温线的加工意义

• I 单水分子层区和II多水分子层区是食品被干燥后达到的最终平衡水分（一般在5%

以内）；这也是干制食品的吸湿区；

• III自由水层区，物料处于潮湿状态，高水分含量，是脱水干制区。 温度对水分吸附等温线的影响

• 同一原料随着温度的升高，吸附等温曲线向水分活度增加的方向抬升； • 相同水分含量，水分活度随温度增高而增大 • 相同水分活度，水分含量随温度降低而增大。