1、6/4/202216/4/20222l课程名称：课程名称：食品加工高新技术食品加工高新技术l (Food Processing Technology) l学分：学分：1 l学时：学时：16 l课程类别：课程类别：专业方向必修课 6/4/20223 食品加工中有关新技术（超微粉碎、挤压膨化、食品加工中有关新技术（超微粉碎、挤压膨化、食品杀菌新技术、食品冷冻新技、食品分离新技食品杀菌新技术、食品冷冻新技、食品分离新技术、食品加热新技术等）的基本原理、特点及其术、食品加热新技术等）的基本原理、特点及其应用前景。应用前景。课程性质与目的课程性质与目的课程简介课程简介6/4/20224l教学内容：教学内
2、容：l 立足于国内外食品工业现状和基础，借立足于国内外食品工业现状和基础，借鉴国际食品工业中已成功应用的高新技术鉴国际食品工业中已成功应用的高新技术实例，简单介绍现代食品工业生产中能够实例，简单介绍现代食品工业生产中能够应用的高新技术应用的高新技术。教学重点：教学重点：l新技术原理介绍，重点介绍新技术在食品新技术原理介绍，重点介绍新技术在食品中的应用中的应用6/4/20225考核方法：考核方法：考查考查教学方法教学方法教学方法采用教学方法采用PPTPPT授课授课和和课堂讨论课堂讨论6/4/20226l第一章第一章 绪论绪论l l第二章第二章 食品粉碎、造粒新技术食品粉碎、造粒新技术l第三章第三
3、章 食品杀菌新技术食品杀菌新技术l第四章第四章 食品冷冻新技术食品冷冻新技术l第五章第五章 食品分离新技术食品分离新技术l第六章第六章 食品加热新技术食品加热新技术6/4/20227n食品加工技术的特点食品加工技术的特点n食品加工技术的进展食品加工技术的进展n食品工业高新技术分类食品工业高新技术分类n未来食品发展的因素未来食品发展的因素n近几十年出现的食品工程方面新技术近几十年出现的食品工程方面新技术n高新技术在食品加工中的应用高新技术在食品加工中的应用6/4/20228l1.1.安全性安全性l2.2.可靠性可靠性 l3.3.灵活性灵活性l4.4.易于接受性易于接受性6/4/20229l古代古
4、代食品的获得以捕,猎、采摘为主,只有简单的加工, 贮藏手段。l近代近代 l十九世纪: 罐头的发明.微生物的发现. 机械能应用于食品业6/4/202210l两次大战: l军需促进了食品业工业化发展(罐头,脱水食品)l二战以后： 食品工业规模生产 相关学科的进步 相关技术的发展 新包装材料的出现6/4/202211食品加工技术发展方向食品加工技术发展方向设备设备: : 连续化连续化, ,自动化，传统食品工艺工业化自动化，传统食品工艺工业化产品产品: : 多样化多样化, , 方便化方便化, , 成本低，品质好成本低，品质好流通：安全，高效流通：安全，高效6/4/202212食品工业高新技术食品工业高
5、新技术食品加工技术食品加工技术食品分离技术食品分离技术食品杀菌技术计算机技术食品生物技术食品包装技术食品保鲜技术1.31.3食品工业高新技术分类食品工业高新技术分类6/4/202213l社会经济发展：人口（增加，迁移）耕地（减少），传统粮食资源和能源（减少）l生活方式变化： 休闲，旅游，体育运动等l生理和心理要求发展多样性、功能性多样性、功能性所以这些要求有新的技术配合，可以预言，今后食品工业竞争将是科学技术的竞争6/4/202214l粉碎造粒新技术：粉碎造粒新技术：微粉碎超微粉碎 微胶囊造粒技术l能源新法应用：能源新法应用：远红外 徽波 油炸 过热蒸汽l包装杀菌新技术：包装杀菌新技术：高频电
6、阻制罐 无菌包装技术 超高温杀菌l分离新技术：分离新技术：膜分离 ，超临界萃取 ，液膜分离6/4/202215l保鲜新技术：保鲜新技术：气调 ，电离辐射l冷关联技术：冷关联技术：冷冻浓缩，冷冻干燥，速冻，冷冻粉碎l质构调整技术：质构调整技术：蒸煮挤压、气流膨化l生物技术：生物技术：酶反应，微生物反应，细胞培培养，基因工程6/4/202216食品加工技术的发展趋势食品加工技术的发展趋势营养性和稳定性高营养性和稳定性高天然原料的保存天然原料的保存特殊作用特殊作用提高原料的利用率提高原料的利用率提高工作效率提高工作效率6/4/202217l1.1.高新技术在杀菌工艺中的应用高新技术在杀菌工艺中的应用
7、l 1.11.1脉冲磁场杀菌技术脉冲磁场杀菌技术l 1.21.2超高温杀菌技术超高温杀菌技术l 1.31.3辐照杀菌技术辐照杀菌技术l 1.41.4电磁杀菌技术电磁杀菌技术1.6 1.6 高新技术在食品加工中的应用高新技术在食品加工中的应用6/4/202218l2.2.高新技术在食品安全检测中的应用高新技术在食品安全检测中的应用l 2.1生物芯片技术 l 2.2免疫检测技术l 2.3现代仪器分析技术l3.3.高新技术在食品保鲜中的应用高新技术在食品保鲜中的应用l 3.13.1气调保鲜气调保鲜l 3.23.2生物技术保鲜生物技术保鲜l 3.33.3纳米保鲜技术纳米保鲜技术6/4/202219l4
8、.4.高新技术在食品加工中的应用高新技术在食品加工中的应用l 4.1 4.1 超临界流体萃取技术超临界流体萃取技术l 4.24.2微胶囊技术微胶囊技术l 4.34.3膜分离技术膜分离技术l 4.44.4挤压膨化技术挤压膨化技术l 4.54.5高压加工技术高压加工技术l 4.64.6超微粉碎技术超微粉碎技术l 4.74.7超声技术超声技术6/4/202220l1.1.食品加工技术的特点食品加工技术的特点l2.2.食品加工技术的发展趋势食品加工技术的发展趋势l3.3.高新技术在食品加工中有哪些应用？高新技术在食品加工中有哪些应用？6/4/2022212.12.1微粉碎和超微粉碎技术微粉碎和超微粉碎
9、技术2.1.12.1.1粉碎的概念粉碎的概念 用机械力的方法来克服固体物料内部凝聚力达到使之破碎的单元操作。2.1.2 2.1.2 粉碎的作用粉碎的作用（1）迎合某些食品消费和生产的需要。（2）增加固体表面积以有利于后道处理的顺利进行。（3）工程化食品和功能性食品的生产需要。6/4/202222 2.1.32.1.3微粉碎和超微粉碎技术微粉碎和超微粉碎技术 微粉碎：微粉碎：原料粒度原料粒度510mm，成品粒度，成品粒度100m以下。以下。l 超微粉碎：超微粉碎：原料粒度原料粒度0.55mm，成品粒度，成品粒度1025m以下。以下。l超微粉碎的特点：超微粉碎的特点：l速度快可低温粉碎速度快可低温
10、粉碎l粒径细且分布均匀粒径细且分布均匀l节省原料，提高利用率节省原料，提高利用率l减少污染减少污染6/4/202223 通过对物料的冲击、碰撞、剪切、研磨通过对物料的冲击、碰撞、剪切、研磨等手段，施于冲击力、剪切力或几种力的复等手段，施于冲击力、剪切力或几种力的复合作用，达到超细粉碎的目的。其工艺过程合作用，达到超细粉碎的目的。其工艺过程有有一次粉碎一次粉碎和和二次粉碎二次粉碎。6/4/202224| 一次粉碎就是在一台设备上同时完成粉碎、一次粉碎就是在一台设备上同时完成粉碎、筛选、分离、再粉碎的过程。筛选、分离、再粉碎的过程。|二次粉碎是先对物料进行粗粉碎，然后再采用二次粉碎是先对物料进行粗
11、粉碎，然后再采用超细粉碎机完成超细粉碎加工，其工艺流程大超细粉碎机完成超细粉碎加工，其工艺流程大致为：原料致为：原料筛选筛选清选清选干燥干燥粗粉碎粗粉碎超超细粉碎细粉碎风选分级风选分级超细粉体产品。超细粉体产品。6/4/2022252.1.4 2.1.4 干法超微粉碎和微粉碎干法超微粉碎和微粉碎l1 1） 气流式超微粉碎原理：气流式超微粉碎原理：l利用空气、蒸汽或其它气体空气、蒸汽或其它气体通过一定压力的喷嘴喷射产生高度的湍流和能量转换流，物料颗粒在这高能气流作用下悬浮输送着，相互之间发生剧烈的冲击、碰撞和摩擦作用冲击、碰撞和摩擦作用，加上高速喷射气流对颗粒的剪切冲击作用剪切冲击作用，使得物料
12、颗粒间得到充足的研磨而粉碎成超微粒子，同时进行均匀混合。由于欲粉碎的食品物料大多熔点较低或者不耐热，故通常使用空气。被压缩的空气在粉碎室中膨胀，产生的冷却效应与粉碎时产生的热效应相互抵消。6/4/202226l1、粉碎比大，粉碎颗粒成品的平均粒径在5微米以下；l2、粉碎设备结构紧凑、磨损小且维修容易，但动力消耗大l3、 在粉碎过程中设置一定的分级作用，粗粒内于受到离心力作用不会混到细粒成品中这保证了成品粒度的均匀一致；l4、压缩空气(或过热蒸汽)膨胀时会吸收很多能量产生致冷作用造成较低的温度，所以对热敏t物料的超微粉碎有利；l5、易实现多单元联合操作l 6、易实现无菌操作，卫生条件好。6/4/
13、2022276/4/2022286/4/2022296/4/202230l原理l利用球形或棒形研磨介质作高频振动时产生的冲击、摩擦和剪切等作用力，来实现对物料颗粒的超微粉碎，并同时起到混合分散作用。6/4/2022316/4/2022326/4/2022331 1）原理）原理6/4/202234l1、结构简单、设备可靠，易磨损的零构件的检查更换比较方便；l2、粉碎效果好，粉碎比大l3、应用范围广，适应性强，能处理多种物料并符合工业化大规模生产需求l4、能与其它单元操作相结合，如可与物料的干燥、混合等操作结合进行l5、干湿法处理均可6/4/2022356/4/202236l1)粉碎周期长、效率低
14、且单位产量的能耗大；l2)研磨介质易磨损破碎，简体也易被磨损；l3)操作时噪音大，伴有强烈振动；l4)湿法粉碎时不适合于粘稠浆料的处理；l5)粉碎物粒度较振动磨的大6/4/2022376/4/2022386/4/2022396/4/202240l1 1、搅拌磨、搅拌磨l原理l在分散器高速旋转产生的离心力作用下，研磨介质和液体浆料颗粒冲向容器内壁，产生强烈的剪切、摩擦、冲击和挤压等作用力使浆料颗粒得以粉碎。6/4/202241l玻璃珠l钢珠l氧化铝珠l天然砂子6/4/2022426/4/202243l1、工作构件l磨体（定子） 、转子l2、原理l当物料通过这个间隙时，由于转子的高速旋转，使附着于
15、转多面广的构料速度最大，而附着于定子面的物料速度为零，这样产生了急剧的速度蒸发，从而使物料受到强烈的剪切、摩擦，产生了超微粉碎作用。6/4/202244l1、可在极短时间内实现对恳浮液中的固形物进行超微粉碎，同时兼有混合、搅拌、分散合乳化作用。l2、效率和产量高l3、可以通过调节两磨体间隙达到控制成品粒径的目的l4、结构简单、操作方便、占地面积小6/4/2022456/4/202246l1、工作部件 均质阀l2、原理l高压 物料在阀盘与阀座间流过时产生急剧的速度梯度，速度以缝隙的中心为最大，而附于阀盘与阀座上的物料流速为零，由于急剧的速度梯度产生强烈的剪力，使液滴或颗粒发生变形和破裂以达到微粒
16、化的目的6/4/2022476/4/202248l通过对纤维的微粒化，能明显改善纤维食品的口感和吸收性，从而使食物资源得到了充分的利用，而且丰富了食品的营养。l动物骨、壳、皮等通过超微粉碎后得到的微粉属有机钙，比无机钙容易被人体吸收、利用。l蟹壳、虾壳、蛆、蛹等的超微粉末可用作保鲜剂、持水剂、抗氧化剂等，改性后还有许多其他功能特性。食品资源的利用食品资源的利用6/4/2022496/4/202250l2.2.1 概念概念l将固体、液体或气体物质包埋、封存在一种微型胶囊内成为一种固体微粒产品的技术l2.2.2 优点优点l能够保护被包裹的物料，使之与外界不宜环境相隔绝，达到最大限度地保持原有的色香
17、味、性能和生物活性，防止营养物质的破坏与损失。此外，有些物料经胶囊化后可掩盖自身的异味，或由原先不易加工贮存的气体、液体转化成较稳定的固体形式，从而大大地防止或延缓了产品劣变的发生6/4/202251l一、概念l微胶囊内部装载的物料l二、例子l生物活性物质、氨基酸、维生素、矿物元素、食用油脂、酶制剂、香精香料等6/4/202252l一、概念l外部包裹的壁膜l二、选择璧材的原则l1、能与心材相配伍但不发生化学反应l2、能满足食品工业的安全卫生要求l3、具备适当的渗透性、吸湿性、溶解性和稳定性等l三、例子l植物胶、多糖、淀粉、纤维素、蛋白质、聚合物、蜡与类脂物6/4/202253l1、改变物料存在
18、的状态、质量和体积l2、隔离物料间的相互作用，保护敏感性材料l3、掩盖不良风味、降低挥发性l4、控制释放l5、降低食品添加剂的毒理作用6/4/202254l即刻释放（机械方法如加压、摩擦等）l逐步释放（化学方法如酶的作用、溶剂及水的溶解、萃取等）6/4/202255l1、活性心材物质通过囊壁膜的扩散释放l2、用外压或内压使囊膜破裂释放出心材l3、用水、溶剂等浸渍或加热等方法使囊膜降解而释放出心材6/4/202256l1、溶出速度l2、心材含量的测定l3、微胶囊尺寸大小的测定6/4/202257l一、喷雾干燥法l1、原理l将心材分散在已液化的壁材中混合均匀，并将此混合物经雾化器雾化成小液滴，此小
19、液滴的基本要求是壁材必需将必材包裹住(即已形成湿微胶囊)。然后，在喷雾干燥室内使之与热气流直接接触，使溶解壁材的溶剂瞬间蒸发除去，l促使壁膜的形成与固化，最终形成一种颗粒粉末状的微胶囊产品。6/4/202258l1、适合于热敏性物料的微胶囊造粒l2、工艺简单，易实现工业化流水线作业，生产能力大，成本低6/4/202259l通过压力模头挤成细丝状，然后在搅拌杆作用下将细丝打断成细小的棒状颗粒l中心材基本上是在低温下操作，故适合于热不稳定物质的包裹l应用：香精香料、维生素C6/4/202260l1、香精香料l2、食用油脂l3、食品添加剂6/4/202261 利用物料在低温状态下的利用物料在低温状态
20、下的“低温脆性低温脆性”，即物料随温度的降低，其硬度和脆性增加，即物料随温度的降低，其硬度和脆性增加，而塑性和韧性降低。在一定温度下用一个很而塑性和韧性降低。在一定温度下用一个很小的力就能将其粉碎。小的力就能将其粉碎。6/4/202262 物料的“低温脆性低温脆性”与玻璃化转变现象玻璃化转变现象密切相关。首先使物料低温冷冻到玻璃化转变温度或脆化温度以下，再用粉碎机将其粉碎。在食品和农产品快速降温过程中，会造成内部各部位不均匀的收缩而产生内应力，在内应力的作用下，物料内部薄弱部位微裂纹，并导致内部的结合力降低。在外部较小作用力就使内部裂纹迅速扩大而破碎。6/4/202263l原料前处理l低温冷冻
21、l真空升华干燥l产品后处理l对含油脂、糖分、水分多的物料特别有效6/4/202264l随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，各种饮料、乳品的消费日益增长，自然对食品各种饮料、乳品的消费日益增长，自然对食品包装包装.也提出了更高的要求：保质期长、口味不也提出了更高的要求：保质期长、口味不变。超高温杀菌正是达到这一要求的理想途径变。超高温杀菌正是达到这一要求的理想途径之一。之一。l自上世纪中期研究出超高温杀菌后，各种式样自上世纪中期研究出超高温杀菌后，各种式样的超高温灭菌机应运而生，在食品行业中也得的超高温灭菌机应运而生，在食品行业中也得到了广泛应用。到了
22、广泛应用。 第二部分第二部分 食品杀菌新技术食品杀菌新技术6/4/202265 超高温杀菌是指将流体或半流体在超高温杀菌是指将流体或半流体在28 秒内加热秒内加热到到135150，然后再迅速冷却到，然后再迅速冷却到 3040。 这个过程中，微生物细菌的死亡速度远比食品质这个过程中，微生物细菌的死亡速度远比食品质量受热发生化学变化而劣变的速度快，因而瞬间高量受热发生化学变化而劣变的速度快，因而瞬间高温可完全杀死细菌，但对食品的质量影响不大，几温可完全杀死细菌，但对食品的质量影响不大，几乎可完全保持食品原有的色香味。乎可完全保持食品原有的色香味。6/4/202266l就其原理主要分为直接直接和间接
23、间接加热两种。l其中直接加热中有蒸汽吹入物料式吹入物料式和物料物料吹入蒸汽式吹入蒸汽式两种，而间接加热的又分为管管式灭菌机式灭菌机和板式灭菌机板式灭菌机。l国内生产的超高温灭菌机中间接加热间接加热的最为常见。 6/4/2022676/4/202268管式超高温杀菌式（间接）管式超高温杀菌式（间接）直接混合式（直接）直接混合式（直接）板式热交换式（间接）板式热交换式（间接）6/4/202269l管式超高温灭菌机，即我们通常称为瞬时超高温灭菌机因其在乳品、饮料、果汁、酒类、冰淇淋及酱油等流体食品中广泛应用。l它其它设备无可比拟的优越性，得到食品机械生产使用厂家的青睐。目前超高温灭菌技术和无菌灌装相
24、结合成为流体食品生产的一大潮流。 6/4/2022706/4/202271l从调味贮罐来的原料经过平衡罐缓冲后，由泵送入环形套管第三层进行预热。l预热后的牛奶进入均质机进行第一次均质，均质压力为4mPa。l均质后的原料进入第四层进行第二次预热。l进入环形套管第一层进行超高温杀菌。灭菌温度为135，灭菌加热2 秒。l杀菌后的原料从环行套管第三层出来后进行第二次均质，均质压力为25mPa。l最后进入环形套管第二层进行冷却，出料温度在25左右时，即可包装或灌装贮存。6/4/202272l杀菌温度很高，效果明显，高温时间极短，因此引起的化学变化很小，保证了物料特性，稳定制品质量l使用安全、操作方便，设
25、备采用全密封的形式，操作规程具有程序化l占地面积小，一台2吨/小时的瞬时超高温灭菌机占地仅2m2左右l可实现设备原地无拆卸循环清洗（CIP）l应用范围广，与高压均质机等连用，适用于高浓度物料的灭菌，如炼乳l设备耐用，折旧率低，除了定期更换密封圈等易损件外，绝大部分能长时间保持较好的性能。6/4/202273粘度较高或热敏性食品饮料类产品； 含有纤维及果肉颗粒较大的产品；酸度较高,对死角具有腐蚀性的产品； 低酸无菌含颗粒的产品: 牛奶、酸奶、奶油、乳酪、蛋液、巧克 力、糖浆、 冰淇淋、果汁、含果粒汁、果酱、果冻、番茄酱、豆浆、色拉酱、糊状食品、脂肪及油脂、麦芽汁、啤酒、葡萄酒、米酒、茶汁、咖啡饮
26、料等 6/4/202274l荷兰斯托克公司研制生产。国内已有数十台投入使用，运行性能稳定，是设备生产企业消化制造的首选形式。l备环形管主体共有四层，每一层环形管中层套管，且管壁较厚，在弯制和安装时要保证套管同心和管子内壁光洁度不被破坏。6/4/202275 它是间接加热式超高温杀菌设备，广泛应用于果汁、茶等饮料生产线中。6/4/202276（以果汁生产线为例）l料液经过平衡罐准备后，泵打入板式换热器，预热到75后，再进入均质机进行均质。然后由两个板式换热器很快加热到115，并保温3S 以上，这样果汁中的细菌立即被杀死。l被杀菌后的果汁返回预热板式换热器的另一侧，预热刚来的冷果汁的同时，冷却自己
27、。l最后果汁可直接热灌装或进入冰水热交换器中，使其温度降至5左右，进行冷灌装和无菌封口。6/4/202277占地面积小，附属设备较少，投资小。清洗系统时，该UHT 必须配备CIP 工段。板式换热器拆卸清洗较麻烦。由于预热、杀菌及最后的物料冷却都用板式换热器，所以只要增减板片便可调整供给热量，即可实现不同工艺要求的温度。故其适应范围大，操作灵活。此工艺过程是针对果汁而言，即先预热物料，然后进入均质机打碎脂肪球，最后让物料进入板式换热器杀菌。对于其他物料，可能要将均质机放在杀菌后面。6/4/202278 它是直接混合式的注射式超高温杀菌设备，由日本精研舍研制生产，成功的应用于豆奶、牛奶等生产线中。
28、6/4/202279直接混合式直接混合式VHT 工作原理工作原理（豆奶生产线为例）（豆奶生产线为例）6/4/2022806/4/202281料液经过板式换热器预热到85后，进入蒸汽喷射器直接与蒸汽混合杀菌，温度为142。在蛇形管中保温4 秒，最后进入脱臭、闪蒸系统。此系统采用真空泵负压抽气，豆奶因减压而急剧膨胀，温度很快降至75左右，并去除水分和腥味，恢复豆奶中原有的水分。再对豆奶均质、冷却，最后无菌储存或直接灌装。6/4/202282 清洗系统时，要接入CIP 工段配好的酸、碱、水液直接进行清洗，所以该UHT 系统必须配备相应的CIP 工段。 由于蒸汽与奶直接混合，杀菌效果更彻底，且换热效率
29、高。 使用的蒸汽必须是干饱和蒸汽，不含油、有机物和异臭。故只有饮用水才能作为锅炉用水。为了保证加热蒸汽干燥，除过滤器外，还需设置汽液分离器。 由于有脱臭过程，对于需要保留芳香味的物料会除去芳香味，故不宜采用此UHT 设备。6/4/202283l板式换热UHT设备占地面积最小，投资小，但对于一些粘稠颗粒、易结垢的物料，如：豆奶等不宜采用。l环形套管式UHT 地面积较小，投资比直接混合式UHT 少，且热效率较高。l直接混合式UHT 占地面积较大，投资也较大，但杀菌最彻底。由于有脱臭过程，所以在工艺上应考虑是否会造成芳香味及营养物的损失。l故厂家选用UHT 设备时应综合考虑物料的性能、工艺要求和经济
30、性等因素。6/4/202284所有UHT 设备，都需要AIC（Aseptic Inter-mediate Clearing）中间清洗过程和CIP（clearing in place）清洗过程。AIC 的目的是为了进行下一个生产周期，通常在由于故障强迫停止生产时进行；而生产后都应进行CIP 清洗，以保证管道的无菌状态。所以用合适的CIP 工段来配合UHT 工作，这在工艺上是十分必要的。6/4/202285勤奋勤奋 精业精业 博爱博爱 慎独慎独6/4/2022861.超高压技术简介超高压技术简介2.超高压技术原理超高压技术原理3.超高压技术装置超高压技术装置4.超高压对微生物的影响超高压对微生物的
31、影响5.超高压对食品化学成分的影响超高压对食品化学成分的影响6.超高压对食品物理性质的影响超高压对食品物理性质的影响6/4/202287 食品超高压技术（食品超高压技术（Utra High pressure processing，UHP）是当备受各国重视、广泛研究的一项食品高）是当备受各国重视、广泛研究的一项食品高新技术它可简称为高压技术（新技术它可简称为高压技术（High Pressure Processing，HPP）或高静水压技术（）或高静水压技术（High Hydrostatic Pressure，HHP）。）。1895 Roger报道了高压对微生物的作用报道了高压对微生物的作用189
32、9 Hite发现高压处理后的食品杀菌期能延长发现高压处理后的食品杀菌期能延长1986 林立丸教授率先开展高压食品的研究林立丸教授率先开展高压食品的研究1990 高压食品首先在日本诞生高压食品首先在日本诞生1997 美国也出现了高压食品美国也出现了高压食品6/4/202288优点：优点：1 对食品的质构、风味、色泽及营养成分的影响小对食品的质构、风味、色泽及营养成分的影响小2 操作时间短，杀菌均匀迅速操作时间短，杀菌均匀迅速3 操作温度低操作温度低4 对食品形状要求小对食品形状要求小缺点缺点：1 设备成本高和生产成本高设备成本高和生产成本高2 对芽孢的杀灭率低对芽孢的杀灭率低6/4/202289
33、 食品超高压杀菌，即将食品物料以某种方食品超高压杀菌，即将食品物料以某种方式包装好后，放入液体介质（通常是食用油、式包装好后，放入液体介质（通常是食用油、甘油、油与水的乳液）中，在甘油、油与水的乳液）中，在100-1000MPa100-1000MPa压压力下作用一段时间后，使之达到灭菌要求。力下作用一段时间后，使之达到灭菌要求。主要是通过破坏细胞膜、抑制酶的活性和影主要是通过破坏细胞膜、抑制酶的活性和影响响DNADNA等遗传物质的复制来实现的。等遗传物质的复制来实现的。超高压杀菌技术可分为两类： 超高压静态杀菌超高压静态杀菌 超高压动态杀菌超高压动态杀菌6/4/202290 超高压静态杀菌：超
34、高压静态杀菌：指将食品置于超高压处理室中，以指将食品置于超高压处理室中，以水或其它液体为加工介质，当升压结束后，在设定的最高压水或其它液体为加工介质，当升压结束后，在设定的最高压静态保持一定的时间，使维持微生物生命活动的蛋白质等高静态保持一定的时间，使维持微生物生命活动的蛋白质等高分子物质变性失活，从而起到食品杀菌的目的分子物质变性失活，从而起到食品杀菌的目的。 超高压动态杀菌：超高压动态杀菌：指直接将食品加压到顶点的压力点，指直接将食品加压到顶点的压力点，然后通过瞬间卸压或梯度减压等连续性作业方式，使加压渗然后通过瞬间卸压或梯度减压等连续性作业方式，使加压渗透到微生物体内的水等外界物质膨化破
35、碎菌体而达到快速、透到微生物体内的水等外界物质膨化破碎菌体而达到快速、高效杀菌的效果，该杀菌技术易产业化。高效杀菌的效果，该杀菌技术易产业化。6/4/202291超高压杀菌系统主要包含四个部分：超高压杀菌系统主要包含四个部分： 1. 压力容器及密封装置压力容器及密封装置 a pressure vessel and its closure 2. 压力系统压力系统 a pressure generation system 3. 温度控制装置温度控制装置 a temperature control device 4. 物料搬运系统物料搬运系统 a materials handling system
36、6/4/202292压力容压力容器及密器及密封装置封装置压力系统压力系统6/4/202293高压容器搬运装置图 操作压力为400MPa-800MPa的生产单元示意图6/4/202294 超高压杀菌的操作方式有两种：超高压杀菌的操作方式有两种：包装料高压处理和散料高包装料高压处理和散料高压处理压处理 There are two methods of processing foods in high pressure vessels: in-container processing and bulk processing. 包装料高压处理：包装料高压处理：即将物料先用包装袋装好，然后投入高压即将物
37、料先用包装袋装好，然后投入高压 容器进行高压杀菌容器进行高压杀菌.散料高压处理：散料高压处理：采用泵将物料泵入高压容器，然后进行高压采用泵将物料泵入高压容器，然后进行高压 处理处理.6/4/202295 微生物在微生物在10MPa以上时，其形态、微观构造、细以上时，其形态、微观构造、细胞的分裂、增值等会发生可逆变化，在常压下能恢复胞的分裂、增值等会发生可逆变化，在常压下能恢复原状态。在原状态。在100MPa左右的水静压下，微生物不能保左右的水静压下，微生物不能保持原有状态，不久即杀死。当压力达到持原有状态，不久即杀死。当压力达到100MPa以上以上时，微生物的各种变化成为不可逆了，微生物被杀死
38、。时，微生物的各种变化成为不可逆了，微生物被杀死。在在300MPa时，酵母菌的核膜被破坏、细胞膜和细胞时，酵母菌的核膜被破坏、细胞膜和细胞壁被破坏，菌体的离子、氨基酸和核酸均已打漏。壁被破坏，菌体的离子、氨基酸和核酸均已打漏。 6/4/202296表 高压对部分微生物的杀灭效果6/4/202297 目前已经清楚高压对非共价键（如：离子键、氢键及疏水键）有影响，而对于共价键没有作用。Le Chateliers principle： 高压能促进并加速反应向体积减小的方向进行高压能促进并加速反应向体积减小的方向进行 Therefore, pressure favors processes that
39、are accompanied by negative volume changes.6/4/202298 高压下，蛋白质分子发生去折叠，并与其它蛋白高压下，蛋白质分子发生去折叠，并与其它蛋白质分子聚合或者转变成另一种形式，导致食品的质质分子聚合或者转变成另一种形式，导致食品的质构发生改变构发生改变。 150MPa 蛋白质的四级结构被破坏，亚单位解离。蛋白质的四级结构被破坏，亚单位解离。 150MPa 蛋白质的三级结构被破坏，变性可逆蛋白质的三级结构被破坏，变性可逆 300-700MPa 蛋白质的二级结构被破坏，变性不可逆蛋白质的二级结构被破坏，变性不可逆6/4/202299 在高压作用下，淀
40、粉分子被打开，并发生部分的降在高压作用下，淀粉分子被打开，并发生部分的降解，使甜度增加，并易被淀粉酶作用。解，使甜度增加，并易被淀粉酶作用。图图 高压对的小麦淀粉、木薯淀粉和土豆淀粉悬液（高压对的小麦淀粉、木薯淀粉和土豆淀粉悬液（5%w/w）的凝胶度影响）的凝胶度影响6/4/2022100hat is the relationship between the high pressure to their physical property changes?随着压力的上升，食品粉末的密度逐渐增大。在一定压力下，作用时间对密度没有影响。在一定压力下，食品粉末的大小与水分活度对密度没有明显影响以密度
41、为例以密度为例6/4/2022101压力150MPa时，密度随压力的上升而上升。压力于150MPa时，密度几乎不变。图 不同压力对咖啡密度的影响6/4/2022102 超高压联合杀菌技术将是超高压发展的方向。超高压联合杀菌技术将是超高压发展的方向。 单独使用超高压技术，所需的压力很高，因而设备成本单独使用超高压技术，所需的压力很高，因而设备成本相应的提高，过高的压力还会对食品的质构、风味等造成不相应的提高，过高的压力还会对食品的质构、风味等造成不良的影响。良的影响。 采用联合杀菌技术，不仅可以降低压力强度，降低成本，采用联合杀菌技术，不仅可以降低压力强度，降低成本，而且可以发挥不同技术优势，利
42、用协同效应提高杀菌效果而且可以发挥不同技术优势，利用协同效应提高杀菌效果 It is likely that high pressure processing will be capable of being used in combination with other types of processing and thus expand the unit operations available to food processors, leading to the development of new products and processes.16/4/2022103加热加热 heat
43、ingheatingpHpH 抗菌素抗菌素 bacteriostaticbacteriostatic过氧化氢过氧化氢 hydrogen peroxidehydrogen peroxide 二氧化碳二氧化碳 carbon dioxidecarbon dioxide乙醇乙醇 ethanolethanol低水分活度低水分活度 low water activitylow water activity亚硫酸钠亚硫酸钠s s odium sulphiteodium sulphite超声波超声波 ultrasonic wavesultrasonic waves高压脉冲电场高压脉冲电场 high electr
44、ic high electric field pulsesfield pulses包装包装 packaging packaging .6/4/2022104高压和抗菌素高压和抗菌素nisin联合杀菌技术联合杀菌技术 单独使用高压和抗菌素nisin对李斯特菌的杀灭效果不明显，而采用联合技术可显著提高杀菌效果9。 6/4/2022105图图 HHP与与nisin联合处理对全液蛋中大肠杆菌的杀灭效果联合处理对全液蛋中大肠杆菌的杀灭效果 在本图中可以看到对在本图中可以看到对于大肠杆菌，于大肠杆菌，HHP与与nisin没有协同效应，没有协同效应，nisin对大对大肠杆菌无杀灭作用，仅高肠杆菌无杀灭作用，
45、仅高压有杀灭作用，证明了革压有杀灭作用，证明了革兰氏阳性菌对兰氏阳性菌对nisin有抗性。有抗性。6/4/2022106l油炸食品是一种传统的方便食品。利用油脂作为热交换介质，使被炸食品中的淀粉糊化，蛋白质变性，水分以蒸汽形式逸出，使食品具有多孔性，具有酥脆或外表酥脆的特殊口感，同时由于食品中的蛋白质、碳水化合物、脂肪及一些微量成分在油炸过程中发生化学变化而产生特殊的风味。 6/4/20221076/4/2022108l油炸食品是我国传统的食品之一，无论是逢年过节的炸麻花、炸春卷、炸丸子，还是每天早餐所食用的油条、油饼、面窝；近年来儿童喜欢食用的洋快餐中的炸薯条、炸面包以及零食里的炸薯片、油炸
46、饼干等，无一不是油炸食品。油炸食品因其酥脆可口、香气扑鼻，能增进食欲，所以深受许多成人和儿童的喜爱，但经常食用油炸食品对身体健康却极为不利。 6/4/2022109l油炸面制品：如麻花、油条、油饼、面筋等。l油炸肉制品：如炸鸡肉（鸡腿，鸡翅）、炸牛排、炸猪排等。l油炸果蔬类：如油炸香蕉片、油炸麻叶、油炸坚果等。l油炸海鲜类：如油炸鱼片等。6/4/2022110l食物油炸时，油可以提供快速而均匀的传导热，使制品表面脱水而硬化，出现壳膜层，还会使表面焦糖化及蛋白质和其他物质分解，产生具有油炸香味的挥发性物质。在油炸的最初阶段，由于水分蒸发强烈，食品表层和深层温度不超过100，此时蛋白质凝结，部分水
47、分被排出，使食品体积缩小。而后制品表面形成干燥膜，水分蒸发受阻，经热传导使食品深层温度上升并保持在105左右，由于内部含有较多水分，部分胶原蛋白水解，使产品外焦里嫩，产生其特有的品质与风味。6/4/2022111 6/4/2022112l (1)清炸：取质嫩的动物原料，经过加工，切成适合食品与菜看要求的块状，用精盐、葱、姜、水、料酒等适当调制，用急火高温油炸三次的方法，称为清炸。产品如清炸鱼块、清炸猪肝等，成品外脆里嫩、清爽利落。l (2)干炸：取动物肌肉，切成段、块等形状，添加调料人味，加水、淀粉、鸡蛋，挂硬糊或上浆等，用190220热油炸熟的方法，即为干炸。产品如干炸里脊，特点是干爽利落、
48、味咸麻香、外脆里嫩、色泽红黄。6/4/2022113l(3)软炸：选用质嫩的猪里脊、鲜鱼肉、鲜虾等，经细加工切成片、条或馅料，上浆人味，蘸于淀粉面，拖蛋白糊，放人90120的热油锅内炸熟装盘的方法，即为软炸。产品如软炸鱼条，特点是表面松软，质地细嫩、清淡，味咸麻香，色白微黄、美观。l (4)酥炸：将动物性的原料，经刀技处理后，入味，蘸面粉，拖全蛋糊，蘸面包渣，放人150的热油内，炸至表面呈深黄色、起酥，成品外松内软熟或细嫩的方法，即为酥炸。产品如酥炸鱼排、香酥仔鸡。酥炸时要严格掌握火候和油的温度。6/4/2022114l (5)松炸：松炸是将原料去骨，加工成片或块形，经入味、蘸面粉、挂上全蛋糊
49、后，放人15)一160即五六成热的油内，慢炸成熟的一种加工方法，因产品表面松酥，故称松炸。其特点是制品膨松饱满，里嫩，味咸而不腻。l (6)卷包炸：卷包炸是把质嫩的动物性原料切成大片，入味后卷入各种调好味的馅，包卷起来，根据要求有的拖上蛋粉糊，有的不拖糊，放入150即五成热油内炸熟的一种加工方法。成品外酥脆、里鲜嫩、色泽金黄、滋味咸鲜。应注意的是，凡需改刀的成品，包装或装盘要整齐，或包装前再炸制。需拖糊者必须卷紧封住口，以免炸时散开。6/4/2022115l (7)脆炸：脆炸即将整鸡、整鸭腿毛后，除去内脏洗净，再用沸水烧烫，使表皮胶原蛋白遇热缩合绷紧，然后在表皮上挂一层含少许馆糖的淀粉水或其他
50、上色液，经过晾坯后，放入200210高热油锅内炸制，待主料呈红黄色、已炸熟时出锅。产品皮脆、肉嫩，放名脆炸。l(8)纸包炸：将质地细嫩的猪里脊、鸡鸭脯肉、鲜虾、细肉泥，调味并t：足浆，用糯米纸或玻璃纸等包成长方形，出的方法，称纸包炸。产品特点是形状美观，包内含鲜汁，要好，不漏汤汁。6/4/2022116 参见的加热方式有电加热、储油箱循环加热和蒸汽加热。6/4/2022117 在锅的底部或侧面布置一定数量的加热管,其浸没在油中直接对油进行加热。 此方法的优点是加热均匀,热效率高,热损失小;生产过程中省去了锅炉以及锅炉房等配套设施;投资小,投产快。但此方式只适合小规模生产且耗电量大。1.油箱 2
