第五节 常见的食品保藏和加工技术

第五节常见食品保藏与加工技术保藏的重要性全世界每年因各种原因所造成腐烂变质的食品占食品年总产量的——国际制冷学会45％！☆减少食品的浪费☆提高食品质量☆保障人民的健康？一、食品的保藏方法食品干藏、食品冷冻保藏、食品罐藏、食品辐射保藏、食品烟熏和腌渍保藏、食品化学保藏、食品气调保藏等。核心就是利用高温、冷冻、干燥，提高食品酸度、盐渍和糖渍，烟熏改变气体成分、添加化学添加剂、辐射等手段控制微生物；利用加热控制酶的活性。（一）化学保藏技术1、腌渍将食盐或食糖渗入新鲜食物的组织内，提高其渗透压，降低其水分，选择性地抑制某些微生物的繁殖，从而防止腐败的食品保藏方法。•腌渍保藏的传统概念是，加食盐的叫腌制（如腌菜、腌肉），盐的用量较少；使发酵产酸的叫酸渍（如酸渍菜）；加食糖的叫糖渍；糖渍以后，又进行干燥，除去一部分水分的叫蜜饯（如蜜饯水果）。原理食品的腌渍保藏，不论是用盐或是用糖，干腌或是湿腌，其基本原理都是溶液的渗透作用和扩散作用。•（1）盐腌渍•干法腌制：用干的食盐直接进行腌制。干腌以后，新鲜原料中的游离水通过细胞膜向外渗透，将食盐溶化，形成溶液。溶液中的食盐又通过扩散作用，进入腌制品的组织。干法腌制时营养素的流失少，但各部分的用盐量不易均匀。湿法腌制：预先配制好食盐溶液，然后将原料浸没在盐液中，经过渗透与扩散，制品中水分减少而盐分增加，起到腌制作用。混合腌制：先用干法腌制，2～3天后再进行湿法腌制的方法。常用于鱼类。其特点是成品质量一致，成品的表面不严重脱水，保持湿润。•（2）糖渍•用高浓度糖浆保藏果蔬的方法。其特点是能基本保持果蔬原有的形态、颜色和风味。•工艺方法各地不同,主要有4种。•①一次煮制法：•②分次煮制法：•③冷浸热煮法：•④真空煮制法：2、烟熏保藏•原理：熏制过程中，熏烟中各种脂肪族和芳香族化合物如醇、醛、酮、酚、酸类等凝结沉积在制品表面和渗入近表面的内层，从而使熏制品形成特有的色泽、香味和具有一定保藏性。•熏烟中的酚类和醛类是熏制品特有香味的主要成分。渗入皮下脂肪的酚类可以防止脂肪氧化。酚类、醛类和酸类还对微生物的生长具有抑制作用。•冷熏：以保藏为主要目的。采用低温长时间的熏制工艺，熏烟温度大致在20～35℃之间，烟熏时间往往长达2～3周。制品水分含量约在45～55％左右。温熏：此法以增加风味为主，延长保藏期是次要目的。熏制的温度较高，一般控制在50～70℃之间，也有的高达93℃。烟熏时间较短，从2～3小时至1～2天不等。温熏制品含水分约60～70％。•热熏：熏烟温度提高到120～140℃的。热熏是为增加风味，也采取高温短时间熏制工艺，热熏时间约2～4小时，使制品蛋白质凝固、部分或全部鱼体呈熏焦状，但水分含量较多，不耐保藏。（二）物理保藏1、冷却与冷藏指降低食品的温度，使其达到高于冻结温度的预定温度的热交换过程。冷却是冷藏和冻藏前必经阶段。冷却指在低于常温、不低于食品冰点温度的条件下贮藏食品的过程。冷藏温度一般为-2-15℃，其中4-8℃则是最常用的冷藏温度，冷藏室的湿度需根据各种食品的实际需要进行调整。冷藏1）、冷却与冷藏方法（1）接触式冰块冷却法利用溶冰吸收热量来冷却食品（2）空气冷却法利用降温后的冷空气与食品交换热量来冷却食品室内空气冷却法隧道冷却法（3）水冷却法利用大容量水泵将机械制冷或冰块降温后的水喷淋在食品上进行冷却。（4）真空冷却法真空条件下降到食品温度相当的蒸汽压时，食品中的水分会迅速蒸发表2-3不同温度下某些动植物的平均货架寿命食品名称平均货架寿命（天）0℃22℃38℃肉鱼家禽鱼干和肉干水果水果干叶菜块茎植物干种子610275181000或＞10002181000或＞1000320903001000或＞1000111350或＞350120350或＞35017750350或＞350111100或＞10017100或＞10013220100或＞100资料来源：《食品科学》第五版（美）NormanN.Potter等著，王璋等译，20012）冷冻与冻藏2鼓风冻结法3接触式冻结法1空气冻结法4盐水冻结法5液氮冻结法冻藏是采用缓冻或速冻方法将食品冻结，而后再在能保持食品冻结状态的温度下贮藏的保藏方法。常用的贮藏温度为-12～-23℃，最适用温度为-18℃。冻藏适用于长期贮藏。食品的冻结点随水分冻结量增加，温度不断下降。少量未冻结的高浓度的溶液只有温度降低到低共熔点（-55～-65℃）时，才会全部凝结成固体。（1）.速冻①鼓风冻结②平板冻结或接触冻结③喷淋或浸渍冷冻组织内冰层推进速度大于水分移动速度，冰晶分布接近天然食品中液态水的分布，且冰晶的针状结晶体数量多。（2）.缓冻食品放在绝热的低温室中（-18～-40℃，常用-23～-29℃），并在静态的空气中进行冻结的方法。冻结时，冰晶首先在细胞外产生，而此时细胞内的水分还以液相残存。同温度下水的蒸汽压总高于冰，在蒸汽压作用下细胞内的水向冰晶移动，形成较大的冰晶体且分布不均匀。小知识速冻食品的质量总是高于缓冻食品•速冻形成的冰晶体颗粒小，对细胞的破坏性也比较小；•速冻时，浓缩的溶质和食品组织、胶体以及各种成分相互接触的时间也显著缩短。3）食品的回热与解冻（附加）快速解冻优于慢速解冻由于快速解冻微生物的增长率较低，而且降低了浓缩效应等指温度升高时，冻结食品中的小冰晶会解冻融化成水，再遇到未融化的低温冰晶时会以低温的冰晶为晶核，形成体积较大的冰晶体的现象。食品的回热与解冻方法空气解冻法水和盐水解冻法冰块解冻法微波解冻法高压静电场解冻高频解冻冷藏解冻法食品解冻的方法加热金属面解冻法红外辐射解冻法高压解冻2、食品的热保藏技术（附加）1）热加工的方式（1）灭菌在微生物学中，灭菌是指将微生物(包括繁殖体、病原体、非病原体、部分芽孢)全部杀死的过程，即达到绝对无菌程度的加热过程。（2）商业无菌（3）巴氏杀菌（4）热烫在食品工业中通常所提到的“商业无菌”又称杀菌，是指适度热杀菌后，杀灭所有的致病菌、产生毒素的微生物和能引起食品腐败的腐败菌的加工过程。采用较低温度(一般60～82℃)，在规定的时间内，对食品进行加热处理，达到杀死微生物营养体的目的。热烫是通常用于果蔬加工的一种杀菌方法，主要为了使天然食品中的酶钝化。2）热传递问题（1）传热方式对流辐射※※热能从高能量分子向邻近低能量分子依次传递借助液体或气体流动传递热量（2）食品中的冷点传导加热(固体食品)对流加热(液体食品)罐头传热的冷点传导食品内部最后到达目标温度的点3、食品的辐射保藏（1）意义及特点食品的辐射保藏是是利用射线照射食品，灭菌、杀虫，抑制鲜活食品的生命活动，从而达到防霉、防腐、延长食品货架期目的的一种食品保藏方法。（2）、核辐射a射线b射线g射线（3）.辐射源辐射源是食品辐射加工的核心部分，它可以分为放射性同位素和电子加速器两大类。(1)放射性同位素60Co辐射源、137Cs辐射源(2)电子加速器电子射线、X射线(4)食品辐射的化学效应辐射的化学效应是指被辐射物质中的分子所发生的化学变化。食品的辐射处理，发生化学变化的物质，除了食品本身及包装材料之外，还有附着在食品表面及内部的微生物、昆虫和寄生虫等生物体。食品及其他生物有机体的主要化学组成是水、蛋白质、糖类、脂类及维生素等，这些化合物分子在射线的辐射下会发生一系列的化学变化。①水大多数食品均含有丰富的水分，水也是构成微生物、昆虫等生物体的重要成分，食品经辐射引起的水分变化十分复杂。水辐射的化学效应可概括为：H2O→2.7OH·+0.55H·+2.7e-水化+0.45H2+0.71H2O2+2.7H3O·②.蛋白质和酶蛋白质结构破坏辐射交联辐射降解蛋白质辐照时交联与降解同时发生，而往往是交联大于降解，所以降解常被掩盖而不易觉察。酶酶的主要组成部分是蛋白质，所以辐射对酶所引起的作用与蛋白质类似，酶中所含的巯基(-SH)由于容易氧化会增大酶对辐射的敏感性，但在复杂的食品体系中，由于其他物质的伴生存在而使酶得以保护，欲使酶钝化需要相当大的辐射剂量。③.糖类糖类在辐射过程中发生的变化主要是降解作用和辐解产物的形成，若干固态糖类的辐解产物。糖辐解产物G值500krad时浓度(10mg·kg-1)葡萄糖甲醛0.060.095乙醛丙酮葡糖醛酸0.44.1葡糖酸0.88.25-脱氧葡糖酸0.323果糖甲醛2.54蔗糖甲醛0.160.25果糖葡萄糖甘露糖醇甲醛0.81.26果糖0.565.2表7-1辐射不同固态糖类的主要辐解产物④.脂类脂肪和脂肪酸被射线照射时，饱和脂肪比较稳定，而不饱和脂肪容易氧化，出现脱羧、氢化、脱氨等作用。有氧存在时，由于会发生自动氧化作用，饱和脂肪也会被氧化。辐射促进自动氧化过程可能是由于促进自由基的形成和氢过氧化物的分解，并使抗氧化剂遭到破坏。食品中的脂类组分受辐射而产生的化合物，除了有辐射诱导的自动氧化产物外，也有非氧化的分解产物。⑤.维生素食品中维生素在辐射中的稳定性和食品的性质及成分有密切的关系，其损失率随着辐射剂量的增大而增大。4、食品高压保藏1）、高压保藏技术的概念是指将软包装或散装的食品放入密封的、高强度的施加压力容器中，施加高静压（100~1000MPa），改变食品的品质和改变食品的某些物理化学反应速度的一种加工方法2）、高压保藏技术的原理物质结构发生变化，其结果是食品中的蛋白质呈凝固状变性、淀粉呈胶凝状糊化、酶失活、微生物死亡，或使之产生一些新物料改性和改变物料某些理化反应速度，故可长期保存而不变质。3）.高压杀菌的原理A、改变细胞形态B、影细胞生物化学反应C、影响细胞内酶活力D、对细胞膜的影响E、对细胞壁的影响4）、高压技术处理食品的特点（1）.营养成分受影响小高压处理的范围只对生物高分子物质立体结构中非共价键结合产生影响，因此对食品中维生素等营养成分和风味物质没有任何影响，最大限度地保持了其原有的营养成分，并容易被人体消化吸收（2）.产生新的组织结构，不会产生异味高压处理可改变食品物质性质，改善食品高分子物质的构象，获得新型物性的食品高压会消除传统的热加工引起共价键的形成或破坏所致的变色、发黄及加热过程出现的不愉快异味，如热臭等弊端（3）.利用高压处理技术，原料的利用率高高压处理过程是一个纯物理过程，瞬间压缩，作用均匀，操作安全卫生，无工业“三废”，耗能低，有利于生态环境的保护和可持续发展战略的推进高压甜点食品（4）.高压食品加工技术适用范围广，具有很好的开发推广前景应用于：各种食品的杀菌植物蛋白的组织化淀粉的糊化肉类品质的改善动物蛋白的变性处理乳产品的加工处理食品高压速冻酒类的催陈……5）、高压对食品成分与品质的影响（1）高压对蛋白质的影响压力导致：①盐键及至少部分疏水键的破坏②氢键在某种程度上得到加强③共价键的可压缩性较小，对压力的变化不敏感对四级结构的影响：适当的压力（＜150MPa）能促进低聚蛋白质结构的解离，接着可能就是亚单位的聚合或沉淀（＞150~200MPa）对三级结构的影响：在200MPa以上的压力作用下发生显著的变化对二级结构的影响：在很高压力下（＞700MPa）发生变化，导致非可逆变性小知识•蛋白质是具有特定构象的大分子，为研究方便，将蛋白质结构分为四个结构水平，包括一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。一般将二级结构、三级结构和四级结构称为三维构象或高级结构。一级结构指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序。二级结构是指多肽链骨架盘绕折叠所形成的有规律性的结构。•三级结构是整个多肽链的三维构象，它是在二级结构的基础上，多肽链进一步折叠卷曲形成复杂的球状分子结构。四级结构指数条具有独立的三级结构的多肽链通过非共价键相互连接而成的聚合体结构。高压（＜700MPa）对蛋白质一级结构无影响，有利于二级结构的稳定，但会破坏其三级结构和四级结构高压迫使蛋白质的原始结构伸展，分子从有序而紧密的构造转变为无序而松散的构造，或发生变形，活性中心受到破坏，失去生物活性。高压破坏蛋白质胶体溶液，使蛋白质凝集，形成凝胶。蛋白质经过高压处理，不论在色泽、光泽、风味、透明度上都取得了良好特性，同时在硬度、弹