1、食品加工工艺学宝典障碍技术 食品保藏的方法很多，如：加热、冷藏、干燥、腌制、发酵、烟熏、辐照等，所有的保藏方法都可归结为几个参数（障碍因子）。食品保藏的原理是基于这些障碍因子的联合保护作用 障碍效应 指食品中障碍因子的存在使得所附着的微生物不能克服（跃过）障碍因子，从而使食品得以长期保存障碍技术食品(HTF)食品的货架寿命在微生物方面是通过两个或更多个障碍因子来得以延长，这些因子中的任一单一因子不足以抑制腐败微生物或产毒微生物。食品干藏：干制品在水分降低到足以防止腐败变质的水平后，保持低水分进行贮藏的过程。导湿性 干制过程中，由于湿度梯度的存在，固体干燥时内部蒸气或液体的扩散，干燥曲线：是说明
2、干燥过程中物料的绝对水分(W)和干制时间（t）之间的关系曲线即W=f(t)复原性：干制品重新吸收水分后，其重量、大小和形状、色泽、风味、成分、质地、结构等能够恢复到原来状态的程度。复水性：新鲜原料干制后，其制品能重新吸收水分的程度。食品低温保藏 利用低温来控制微生物生长繁殖、酶活动及其他非酶变质反应的一种方法。冷藏 将食品温度恒定维持在某一冰点以上温度的贮藏方法。冷却 将食品的品温降低到稍高于食品的冰点温度的过程。冷害：果蔬的温度在冰点以上，某一界限温度以下，由于生理机能平衡失调，发生了障碍。冷藏链：表示易腐食品从生产到消费的各个环节用冷保藏食品的方法。冻藏将食品的温度恒定维持在某一冰点以下温
3、度的贮藏过程。冻结 将食品温度降低到它的冰点以下，使食品中的水分转变成冰的过程流失液 食品经冻结-解冻后，内部冰结晶转化为水，它不能被肉质吸收重新回到原来状态时，这部分水就分离出来。冰结晶成长 刚生产出来的冻结食品，它的冰结晶大小不完全均匀一致，在冻藏过程中，微细的冰晶逐渐减少、消失，而大的冰晶逐渐成长、变更大，食品中冰晶数目大大减少汁液流失 冻结食品解冻时，内部冰晶溶解的水若不能回复到原来的细胞中去，不能被肉质吸收，这些水分就变成汁液流出来。T.T.T ：它表示冷冻食品品质保持的时间-温度的容许限度。也就是说，冷冻食品在实际贮藏、输送、销售等过程中，为了保持它原有的品质，温度应保持几度？在某
4、一温度下贮藏期有多长？在经历了一定时间一定温度后，冷冻食品还能保持怎样的品质？解冻 冻制食品内冰晶体状态的水分转化为液态，同时恢复食品原有状态和特性的工艺过程。平衡水分：系统达到平衡状态时物料的含水量。平衡湿度：系统达到平衡状态时空气的相对湿度。发汗现象 食品从冷库直接取出，常出现表面凝结水珠的现象。回热 在尽可能保持食品质量的前提下，在出高温库前，逐渐地将冷却食品的温度提高到接近于周围空气的温度。等温吸湿曲线 它是表示一定温度下食品的平衡水分含量与外界空气相对湿度（或食品的水分活度）之间关系的一条曲线。天然干燥：1.日干2.风干：是利用太阳的辐射热和风力对物料进行干燥的一种方法。人工干燥：利
5、用一定的技术设备，人为控制干燥条件，在较短时间内除去物料中的水分，加工成干品或半干品。有的称为“脱水”。冷冻升华干燥是指将食品冷冻到冰点以下，水分即变为固态冰，然后在较高真空下使冰升华为蒸气而除去，达到干燥的目的。食品辐射利用高能量射线的辐射能量，对食品或产品进行杀虫、杀菌、抑制发芽、延迟后熟等处理，达到保藏食品的目的。辐射 辐射（电离辐射）是辐射源放出射线、释放能量、能使受辐射物质的原子发生电离作用的一种物理过程。商业无菌：罐头食品经过适度的热杀菌后，不会对人体健康有害的致病性微生物（休眠体），也含在通常温度条件下能在罐头中繁殖的非致病性微生物（腐败菌）DT 即在一定的处境中和一定的热力致死
6、温度条件下杀死90%对象值所用的时间（MIN）Z 使某对象菌的D值减少90%所需提高的温度变化值（）安全杀菌F值：指在某一恒定的杀菌温度下（通常为121为标准温度）杀灭一定数量的微生物（含芽孢）所需要的加热时间，亦称标准F值实际杀菌F值：指某一杀菌条件下的总的杀菌效果（在实际杀菌过程中罐头中心温度是变化的）通常用F0 表示反压冷却 罐头食品杀菌结束阶段预先打入压缩空气，再用水冷却，以防止容器变形，同时加快冷却速度的一种冷却方式暴溢现象 含汤汁的罐头在真空密封时，食品温度对应的水蒸气分压大于真空室残存气体压力，所发生的急剧的沸腾现象，也称瞬时沸腾现象吸收剂量 在辐射源的辐射场内，单位质量（克）被
7、辐射物质吸收的辐射能量称吸收剂量气调贮藏 是把贮藏室内的空气组成成分加以调换，减少库内的氧气，增加二氧化碳，在人工组成的气体中进行冷却贮藏。原理：在一定的封闭体系内，通过各种调节方式得到不同于正常大气组成的调节气体，以此来抑制食品本身引起食品劣变的生理生化过程或抑制作用于食品的微生物活动过程。1.冷风冷却（空气冷却法） 利用流动的冷空气使被冷却食品的温度下降。冷风冷却广泛应用于不能用水冷却的食品。缺点：室内空气相对湿度低时，干耗大，冷却速度慢，脂肪、色素易氧化等。工艺效果决定于空气的温度、相对湿度、流速等。2.冷水冷却 通过低温水（机械制冷或冰块降温）把被冷却食品冷却到指定的温度。优点：比冷风
8、冷却速度快，没干耗问题，食品可放在金属传送带上连续作业。缺点：冷却家禽时，若有一个禽体染有沙门氏菌，就会通过冷水介质传染给其他禽体，影响产品质量。3.碎冰冷却 冰是一种很好的冷却介质，它有很大的冷却能力。当冰与食品接触时，冰融化为水要吸收80Kcal/Kg的相变潜热，使食品迅速冷却。 食品冷却速度决定于：食品种类和大小、冷却前食品的原始温度、冰块和食品的比例、冰块大小。4.真空冷却（减压冷却）设备：真空冷却槽、压缩机、真空泵等。真空冷却是目前最快的一种冷却方法。缺点：需要高价的大型设备、特种建筑、堆货场地，所以投资大，操作成本高，少量使用时不经济。国外一般用在离冷库较远的蔬菜产地、在大量收获后
9、的运输途中使用。五个基础框架：1）食品的基础研究领域： 2）食品分析领域： 3）食品微生物领域： 4）食品加工领域： 5）食品工程领域：食品加工的目的：（1）延长食品的储存时间（2）增加多样性（3）提供健康所需的营养素（4）为制造商提供利润1环境卫生厂房选址定期打扫检查卫生环境绿化2.生产卫生车间设计布置应否和要求原料应符合卫生标准生产用水应卫生生产工艺要合理，防止加工过程中的交叉污染生产设备和包装材料消毒措施3.操作工人的个人卫生一. 食物腐败变质的原因1. 微生物的作用 酵母菌、霉菌、细菌（致病菌、腐败菌）；水分活度 2. 酶的作用 蛋白酶 果胶酶 淀粉酶 过氧化物酶3. 氧化作用 使Vc
10、含量下降；脂肪氧化蛤败；色泽风味变化 4. 混入杂物与受污染 农药污染；昆虫的侵入；包装材料上有害物质的渗入； 5. 光照二. 食物保藏的物理方法1.干藏2.冷藏 3.罐藏 4.辐射保藏（冷杀菌）三. 食物保藏的化学方法1.盐腌 2.糖渍3.烟熏 4.酸制5.添加防腐剂、杀菌剂、抗氧化剂（1）防腐剂苯甲酸钠、山梨酸钾等（2）杀菌剂大蒜素、乳酸链球菌素等（3）抗氧化剂BHA、BHT、PG等6.食物的生物保藏法-发酵3.障碍技术应用（1）用于食品的控制 1）评估食品的稳定性2）预测食品的货架寿命（2）用于食品的设计 1）节能型加工工艺设计2）减少防腐剂的使用3）改进产品的感官质量、营养性和经济效益
11、食品加工的几项基本要求1. 产品应卫生无害 不得带有过量的对人体健康有害的任何物质，如致病菌、毒素、残留农药、激素、重金属、食品添加剂等。2. 产品应具有一定的营养价值、感官质量和耐藏性 （1）缩短浸泡时间（2）注意加热时间（3）化学处理条件适当 2. 保持原料原有的色香味、质地及形态 3. 通过改进加工工艺和包装形式延长保质期3. 要有一定的经济效益、社会效益和系统效益 1. 改进加工工艺 （1）减少加工环节 （2）采用先进机器设备或者工艺技术，提高劳动生产率 2. 减少单位重量产品的原辅材料消耗与能耗 3. 加强综合利用4. 进行新产品开发研究（包括研究新食品资源） 5. 加强生产过程中的
12、质量管理，减少废次品 6. 绿色食品的开发3.干燥加工的目的脱水保藏体积变小，重量变轻，易于贮运改变风味，食用方便缺点：复水性差香味、口感不如鲜品及罐头受气候影响大制品易吸湿变质或受虫害，产生油蚝味。3、影响物料的平衡水分和平衡湿度的因素。 系统平衡时的温度 物料的含水量 物料的化学组成 物料的组织结构3.影响食品物料干燥速度的主要因素（1）外部因素a.物料的温度b.干燥介质的温度c.干燥介质的湿度d.干燥介质的流动速度e.干燥设备的结构f.工艺路线g.大气压力（2）内部因素a.物料的组织结构b.化学组成c.形状大小d.物料含水量六、食品物料在干制过程中的变化（一）外观变化1.体积的变化a.干
13、缩b.冷冻升华干燥时体积变化不大c.膨化干燥时体积变大缓慢干制：凹面较深，且较致密。复水慢。快速干制：表面不太凹，内部内裂多孔隙，较疏松。复水快，易氧化。2.表面硬化 结壳3.干制时色泽的变化（1）变色的原因a.物料表面对光的吸收与反射变化b.美拉德反应和焦糖化反应c.油脂氧化及酶的影响（2）干制时色泽的变化可作为评定制品品质好坏的依据之一4.形成多孔结构5.出现热塑性（一）干燥方法和设备选择的原则1.充分了解加工原料的生产量与来源，确保最大生产率（量）。2.根据加工原料的特性来确定工艺流程。3.要保证制品的规格标准、卫生条件及制品的价值。4.要根据加工厂和加工企业当地的生产条件、技术条件及设
14、备的维护方便性来考虑。5.要了解设备所需能源的种类、来源和保证供给的可能性，最大限度地提高能源的利用率。6.要考虑投资额、设备的常年利用率、经常性的运转费用。7.劳动保护及公害处理问题。（二）干燥工艺规程的合理确定1.提出对原料的要求，并根据制品的规格要求来确定原料预处理的方法和工序。2.根据制品规格标准确定各工序的职责和检测方法。3.选定制品的干燥条件，并保证优质高效的工艺路线。4.确定包装、贮藏的条件及环境和制品的检验项目。5.明确各管理人员、技术人员个人的职责。（一）柜（箱）式干燥设备 间歇式1.干燥形式：平行流式、穿流式2.特点：a.适于小批量生产。b.最高温度不超过94，空气流速可在
15、2-4m/s范围内。c.供热量可达12000-16000KJ/m2d.操作费用较高。e.适合做中试生产。（二）隧道式干燥设备（烘干房）1.干燥形式（1）顺流式：小车移动的方向和气流移动方向一致。设备内 热端：高温低湿空气进入的一端；冷端：低温高湿空气离开的一端； 湿端：湿物料进入的一端； 干端：干制品离开的一端。 热端湿端 冷端干端 干燥开始时温度较高（80-85），终了时温度较低（55-60）。适用于含水量较多的蔬菜及要求表面硬化、内部干裂的多孔性食品。 缺点：有时不能将干制品水分减至最低的标准含量。（2）逆流式：气流和物料移动方向相反。 湿端冷端 干端热端 干燥开始时温度较低（40-50）
16、，终了时温度较高（65-85）。适用于导湿性小的物料，含糖量高、汁液粘稠的果实。（3）组合式：又称对流式干燥机或中央排气式干制机。具有顺流式湿端水分蒸发率高及逆流式干燥后期干燥能力强的优点。所以一般：先顺流后逆流。顺流路程较短；逆流路程较长。即高温短程经过顺流，低温长程经过逆流。2.特点（1）简单、易操作、灵活（2）可连续加工（3）可适于大规模生产（三）输送带式干燥设备（连续履带干制机）由上述的隧道式干燥设备基础上改进的。1.干燥形式厢式连续输送带式2.特点（1）完全连续化的设备（2）特别适合单品种、大规模生产（3）湿物料最好是分散状态（4）干燥效率高（5）造价高（五）降低冻干成本的路径1.重
17、视预脱水2.微波传热3.增大食品表面积4.提高真空度，加速冰的升华5.精确控制冷冻干燥终点温度6.提高设备利用率（三）远红外加热干燥的特点1.干燥速度快，生产效率高（1）不需干燥介质作热媒（2）辐射可直接被水分子吸收，无额外能量损失（3）响应速度快（4）物料内部的一定深处温度往往高于表层2.制品质量好（1）内外升温一致，不会出现龟裂等现象（2）可抑制磷酸酶的活性，可提高鱼片干的鲜味（3）有一定的杀菌作用3.节约能源，成本较低七、微波干燥原理：微波照射时，物体内产生微波电场，使水分子按电场方向规则排列，高频使电场方向不断改变，水分子高速摆动，但又受到类似摩擦作用的阻碍，使温度升高，水分蒸发。特点
18、：（1）穿透能力强（2）热效率高（3）调平作用（4）加热快，干燥时间短（5）质量较好缺点：（1）设备费用较高，运行费用也高。（2）装置过程中若处理不好，微波泄漏，对人体组织有伤害。微波干燥比远红外干燥快，用电较少，质量较好，虽然一次性投资较多，但生产费用还是比远红外干燥少食品冷冻工艺学包括三方面内容：1.食品冷却和冷藏方法2.食品在冷却、冷藏过程中的变化3.解冻技术和解冻过程中食品的变化2.低温抑制微生物发育的原因（1）微生物在低温时酶活性下降，使各生化反应速度减慢，这些生化反应按各自的温度系数减慢，因此破坏了各反应的协调，影响微生物的生活机能。（2）低温下，细胞中类脂质变硬，减弱了原生质的渗
19、透作用，此外，低温使细胞部分原生质凝固，破坏了物质代谢的正常运行，细胞受到损害。（3）低温下结冰，细胞内原生质或胶体脱水。胶体内溶质浓度增高，使蛋白质变性；微生物细胞失水，使代谢机能受到抑制；且冰晶使细胞受到机械性破坏。总之，细胞原生质结构和物质代谢的破坏是微生物受到低温损害的主要原因。3.影响微生物低温致死的因素（1）温度的高低（2）降温速度（3）结合水分和过冷状态（4）介质（5）贮藏时间（6）交替冻结和解冻（一）植物性食品的变化1.物理变化 水分蒸发 食品中水分蒸发后，造成的重量损失称为干耗。水分蒸发与下列因素有关：a.细胞角质层的厚薄；b.细胞间隙大小；c.蛋白质及其他胶体物质的多少；d
20、.果蔬接触面的大小；e.温度和相对湿度；f.空气流速。2.冷害（低温病害、低温障碍）果蔬的温度在冰点以上，某一界限温度以下，由于生理机能平衡失调，发生了障碍。冷害原因：新陈代谢异常（生物体内酶群线粒体膜失去柔软性，三羧酸循环不能正常进行）。3.生理作用 后熟4.移臭（串味）有强烈香味或臭味的食品与其他食品放在一起冷却贮藏，这种香味或臭味就会串给其他食品。移臭如：蒜和苹果、梨；洋葱和鸡蛋；冷藏臭5.淀粉的老化水分含量30-60%的淀粉最易老化，含水量低于10%的干燥状态及在大量水中的淀粉不易老化。老化最适温度：2-4。6.微生物的增殖 主要是机械损伤引起。（二）动物性食品的变化1.干耗2.血红蛋
21、白浓度提高3.成熟作用在冷藏条件下，肉在低温下缓慢地进行成熟，一般可在0-1下进行。因动物种类不同，成熟作用的表现也不同，对猪、家禽等成熟作用不十分强调，但对牛、绵羊、野禽等十分重要。4.脂肪变化发生油脂的水解、脂肪酸的氧化、聚合等，同时使食品风味变差，味道恶化，变色、酸败、发粘等，这种变化进行得非常严重时，称为油烧。5.微生物的影响6.寒冷收缩 7.染味三、食品冷藏工艺效果决定于贮藏温度、空气湿度、空气流速等。a.自然降氧法（MA贮藏） 利用果实本身的呼吸作用普通气调贮藏法气体洗涤器：碱式、水式、干式b.快速降氧法（CA贮藏） 使用气体发生器制造出最适组成的气体加以通风机械气调贮藏法两种方法
22、：利用催化燃烧装置降低环境中空气含氧量 利用制氮机充入氮气，把含氧高的空气排除优点：降氧速度快，对果蔬品质保持很有效，库内气密性要求不高，果蔬贮藏中排出的有害气体能迅速排除等。c.混合降氧法（半自然降氧法）d.减压降氧法利用真空泵对室内抽气，形成部分真空，室内空气各组分的分压都相应下降。一、冻结前对原料加工的工艺要求冻制食品品质及耐藏性决定于：a.原料的成分和性质b.原料的选用、处理和加工c.冻结方法d.贮藏情况加快冻结速度可选择的途径：a.减少冻品厚度b.降低冷冻介质的温度c.增大传热面的放热系数2.速冻方法 三种基本方式： 送风冻结 间接接触冻结 浸液式冻结食品辐射的意义利用高能量射线的辐
23、射能量，对食品或产品进行杀虫、杀菌、抑制发芽、延迟后熟等处理，达到保藏食品的目的。优点：（1）无化学残留物。（2）可对包装的物品杀菌，而包装种类不限。（3）较好地保持食品的品质。（4）节约能源。（5）工艺简单，可大量连续地处理食品。（6）可在冻结状态下杀菌。（7）杀菌效果可靠性高。（8）适用范围广。缺点：（1）一次性投资大。（2）不能适用于所有食品。 有可能产生不好的感官性变化。电子加速器作为辐射源有如下优点：（1）产生的电子流强度大，剂量率高。（2）加速器产生的电子的能量流强可调节，便于改变穿透距离及剂量率。（3）加速器的启动和停机可根据需要任意控制，停机后即不产生辐射，又无放射性污染，便于
24、检修。（4）电子射线的定向性能好，易于控制，穿透力弱，所以辐射能量利用率高。（5）电子束射程短，防护较简单。缺点：（1）装置较复杂。（2）造价高，一次性投资较高。（3）只适用于食品表层的照射。2.影响辐射杀菌效果的因素（1）细菌种类（2）食品的含水量 食品含水量高，杀菌效果较好。（3）细菌的生理状态 处于繁殖阶段或是以营养细胞存在的较易杀死。（4）共存物质 保护性物质（5）辐射温度 处理冻品，须增加剂量。（6）氧气的浓度 氧的存在，杀菌效果会提高。两个条件食品必须在不漏气的容器中密封，以防止杀菌后在污染食品必须在一定的温度下加热一段时间，使产品达到商业无菌要求原理1.高温杀菌杀灭了有害微生物营
25、养体达到商业无菌的目的2.应用真空技术，抑制微生物的生长3.通过菌制，腌制处理，降低水分活度装罐的工艺要求装罐要迅速2食品质量要求一样，保证装罐温度3保证一定的用量4必须留有适当的顶隙5重视清洁卫生注液1.增加食品风味2增强杀菌传热效果3排除罐内空气，减少杀菌时的罐内压力及氧气含量，减缓氧化作用预封目的防止排气和真空封罐时，罐盖脱落和内容物外泄防止排气箱内的冷凝水滴落入罐内防止罐内食品表面直接接受热蒸汽烫伤.烂熟变色防止罐内顶隙顶隙部分空气突然冷却保证顶隙温度防止罐盖.罐身吻合不良而造成的次品，提高封罐速度排气的目的防止加热杀菌时罐内空气受热膨胀而导致容器变形损坏防止好气性细菌和霉菌的生长繁殖
26、减轻罐头在储藏过程中内壁的腐蚀作用有利于内容物色.香.味的保存减轻维生素和其他营养物的损失罐头杀菌的意义要求：成品罐头中应无致病菌，以及引起内容物腐败的现象、杀灭致病菌，防止腐败，达到商业无菌的目的起到蒸煮调味的作用使酶钝化影响罐头食品加热杀菌效果的因素细菌耐热性的因素罐头杀菌时传热的因素罐头食品的冷点罐头杀菌工艺条件：温度，时间，反压力冷却的目的防止嗜热性细菌的芽孢大量繁殖（55-55时最易萌发）防止在高温下化学腐蚀作用的加速防止内容物长时间受热造成色泽，风味，质地和形态等变差防止产生玻璃样结晶（磷酸氨镁结晶）尤其易发生在海产品罐头中低酸性食品（PH4.6，且AW0.9肉毒梭状芽孢杆菌（致病
27、菌）嗜热脂肪芽孢杆菌（致病菌）生孢梭菌（腐败菌）中酸性食品（PH3.7-4.5，且AW0.9凝结芽孢杆菌高酸性食品（PH3.7，且AW0.9酵母菌，霉菌（1）送风冻结 隧道式冻结装置 传送带式连续冻结装置 一般不锈钢制的网状传送带在-35-40的冷风下进行冻结。 螺旋带式连续冻结装置由于传送带占地面积大就做成多层传送带，出现了螺旋式冻结装置。 流化床冻结装置（悬浮冻结装置）使用高速冷风由下往上吹，把食品吹起，形成悬浮状，使彼此不黏结在一起而冻结。优点：1）热交换效果好，2）可以实现IQF冻结（单体快速冻结）3）食品干耗少（干耗减少1/2）4）可以实现连续冻结。（2）间接接触结冻（平板冻结）由钢
28、或铝合金制成的金属板，板内配蒸发器或制成通路，制冷剂或冷媒在通路内流过。这样的板并排组装起来，各板间放入食品，以油压装置使板和食品紧贴，以提高平板与食品间的表面传热系数。厚6-8cm的食品2-4hr就能冻好。分立式和卧式两种。（3）直接接触冻结食品和低温液态介质或超低温制冷剂直接接触。液态介质传热性能比空气好。如：盐水的放热系数为70.9-581.1瓦/米2K；空气的放热系数为11.6-58.1瓦/米2K。 常用介质：a.用制冷剂间接接触冷却的低冻结点液态介质（如：NaCl、糖和甘油溶液）。b.蒸发时本身能产生制冷效应的超低温制冷剂（如：压缩液氮、CO2、特种氟里昂等） 盐水浸渍冻结装置 R1
29、2浸渍冻结装置 液氮喷淋冻结装置 液化CO2喷淋冻结装置 冰盐混合冻结（一）解冻的方法1.冻品外加热方法（1）空气解冻静止空气解冻、流动空气解冻常温解冻、低温解冻（2）水解冻静止水解冻、流动水解冻、发泡解冻、加压解冻、喷淋解冻（3）水蒸气凝固解冻（4）接触解冻（5）直接加热解冻（煮熟解冻）2.冻品内加热方法（1）低频电流加热（2）高频和微波电流加热（二）解冻装置1.外部加热解冻装置（1）空气为介质的解冻装置a.低温加湿送风解冻装置b.连续送风解冻装置c.加压空气解冻装置（2）水解冻装置a.低温流水解冻装置b.静水式解冻装置（3）水蒸气凝结解冻装置（真空解冻）（4）接触解冻装置2.内部加热解冻装置（1）低频电流解冻装置（电阻型）（2）高频、微波解冻3.组合解冻装置（1）电和空气组合（2）电和水组合（3）微波和液氮组合（4）二段解冻
