食品工艺学1doc文档格式.docx
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2．经济观点。
我国在改革开放前计划经济的体制下，教育忽视了经济这一要素。
随着我国社会主义市场经济体制的不断完善，教育的任务也随之扩大，对学生的培养也提出了要适应社会主义市场经济发展的要求。
工艺学本身实际上包含着经济的观点，所谓经济上合理，就是要求投入和产出之间有一个合理的比例关系。
任何一个企业的生产，一项科学研究的确定，都必须考虑这个问题。
（二）食品工艺学的研究对象和内容
1．食品工艺学的研究对象，从原材料制成品。
对它们的品质规格要求，性质和加工中的变化必须能充分把握，才能正确地制定工艺技术要求，这就需要有成分分析的本领。
因此，食品化学分析是和食品工艺学并列的一门重要学科，只有有了准确的数据依据，才能正确地确定工艺技术参数。
分析数据不准确，往往是决策失误的重要原因。
2．食品工艺学所研究的内容包括加工或制造过程中每个环节的具体方法。
过程也可以说是工艺流程，从原材料到成品的途径可能有多种，具体到每一种过程，是切块还是切片，还是整果，是否进行熟烫处理，是否进行熏硫处理，对不同果实品种采用的具体处理条件如温度、浓度、时间、压力、PH值等，都属于方法也就是具体的技术条件。
所有过程和方法的确定是否有科学依据，就表明了该制品生产技术水平的高低。
当今环境与发展的问题越来越引起人们的重视，只有认真的保护环境，人类才能得以发展。
任何生产所产生的环境污染都必须加以治理。
在工艺学的研究中，应该选用不产生污染或少产生污染的工艺路线，对可能造成的污染则应采取有效的措施加以处理，达到废弃物的达标排放。
（三）作为一名食品技术人员，在食品加工制造中必须注意到以下几个方面的问题：
1．食品的安全性
作为供给人类食用的产品，首先应保证食用者的安全。
因此在加工过程中必须充分注意每种食品的卫生指标。
从使用的原料到加工过程中使用的工器具和设备，工艺处理条件，环境以及操作人员的卫生，应遵照有关的标准和法规，以确保加工产品的安全。
我国的食品卫生标准中，食品卫生标准属于强制性标准，这也是为了保证广大人民的身体健康。
2．食品的营养性
食品的基本属性是提供给人类以生长发育，修补组织和进行生命活动的热能和营养素。
随着科学的发展，为了保证人体的健康，对食物的营养平衡越来越重视，人们对食品的要求越来越高，希望能获得营养均衡的食品。
因此，食品的营养功能包括防止过多的热量和胆固醇等摄入所得造成的危害等，都对食品加工提出了更高的要求。
美国对上市的食品要求必须在标签上附有营养成分说明，将食品中的各种与人体健康密切相关的成分的含量加以注明，让消费者可以自由地选择和安排膳食，保证自身的营养需要。
P2图0-1-1是一种食品的标签。
3．感官嗜好特性
如果将营养性作为生存的基础，是动物的本能所驱使的话，那么感官嗜好的特性就可以作为人类的高级需求即心理需求的特性。
在衣不蔽体，食不果腹的情况下，这种高级的需求是不可能言及的。
但随着人类社会的发展对感官嗜好的要求越来越高，人们要求食品能满足在色、香、味、质地、体态等各方面的不同需求。
因此，作为食品行业的从业人员，必须要在前两个方面的基础上，注意到这一要求。
应该知道，食品不是未经加工的原料，它是经过食品技术工作者采用不同的处理手段，制成的能从不同的侧面满足消费者需求的产品。
仅仅以色、香、味来描述食品的感官嗜好特性是远远不够的。
质地作为食品的一个感官嗜好特性包括酥、软、硬、松、韧、脆、绵、艮、弹性、劲道、粘稠、稀薄等等触觉的感知，在某些时候对它们的要求甚至要超过对色香味的要求。
在食品的评价中，包含有对组织结构的
评价的内容时，也常用质构一词。
风味一词也是感官嗜好特性的表述方法之一。
通常风味的确良含义带有一定的地方特色，如中国传统烹饪中的几大菜系（川、鲁、京等）实际上已包含了感官嗜好特性的所有内容，但有时也作狭义的理解，即主要是指香气和滋味，而在特有所指时。
则更偏重于气味。
二、
我国食品工业的发展现状和未来
1996年完成的第三次全国工业普查结果表明，食品工业总产值在全国工业部门总产值中所占的比重首次上升到第一位，说明食品工业在国民经济中的地位得到了进一步加强。
成为国民经济的重要支柱产业。
（1986年还为工业部门的第三位，次于机械工业和纺织工业）。
让同学们看P3图0－1－2，改革开放以业，几种产品的增长情况。
食品工业的发展为国家积累了资金，其出口产品为国家创汇作出了贡献。
1997年出口创汇金额达125.93亿美元。
占出口商品总额的6.9%。
改革开放以来，食品工业积极采用新技术。
国内的研究水平迅速提高，有100余项项目达到国际先进水平。
食品工业还引进国际上先进的生产设备进行改造，大大提高了技术水平，产品产量和质量。
尽管我国食品工业获得了很大的发展。
但面对新世纪还存在许多问题：
第一，食物资源供给与众多人口饮食需求的矛盾。
（1）由于人口增长，人均耕地的继续下降，有限的耕地加六制约农作物增产的其他因素。
将使我国长期面临食物资源紧缺的困难。
据估计，我国每年粮食缺口都在900万t到1000万t，这个趋势到本世纪头20年还将继续下去。
（2）随着经济的发展，城乡中居民的收入也不断增长。
用于生活消费的基金也不断增多。
消费基金的大幅度提高，对食物需求的数量将显著提高，特别对动物性食品和享受食品的需求必将大幅增长。
（3）人们要求合理的膳食营养结构也将对食物供给提出更高要求。
营养调查表明，我国居民日常平均热能供给基本达到中国营养学会推荐的标准，但蛋白质的摄入量仍未达到中国营养学会推荐的标准，和发达国家的差距还相当大。
此外，维生素中视黄醇，核黄素以及矿物质中钙的摄入量也偏低。
第二，饮食现代化与食品工业落后的矛盾。
随着现代化建设的发展，广大居民生活节奏加快，文明程度提高，人们对生活现代化的要求日趋强烈，对食物的卫生、营养、方便的要求越来越高，这种要求将集中表现在对工业食品的追求上。
在发达国家，工业食品的消费总量已达70%，有的高达90%，这些国家居民的一口三餐主要是食用工业食品，他们的家庭厨房主要用来简单加工（如加热保温）和保鲜贮存食品。
我国食品工业这些年来虽有较大发展，与国外比仍较落后，突出表现为规模比较小，居民食物消费中，工业食品的比重仅有25%；
食品工业结构不合理，食品工业中烟酒等嗜好食品比重大；
食物资源粗加工多，深加工和精加工少，为一日一餐服务的餐桌食品基本没有实现工厂化生产；
食品工业的装备陈旧，技术落后，管理粗放，高科技含量少，高素质技术人员少；
食品工业布局不合理，工厂往往远离原料产地，食品工业原料生产未形成基地化，分散农业提供的原料的品质，规格，采收时间，不适合食品工业的需要。
第三，膳食科学化与居民、食品工业、餐饮业的营养意识淡薄和营养科学知识贫乏的矛盾。
根据全国营养调查情况表明，由于民众营养知识贫乏，不懂得也不注意膳食的营养平衡，结果在一些经济已好转的地区竟出现了营养不良现象。
在我国农村儿童营养与发育不良状况还比较严重，由于营养不良导致的缺铁性贫血发病率，3岁以下儿童城市高达13—16%，农村则达14—26%，同样，由于营养不良而引起的小儿佝偻病发病率也高达26%。
另一方面，在城市和富裕起来的农村，高脂肪，高胆固醇，高蛋白的“三高”饮食成为家常便饭，从而导致营养过剩。
据卫生部统计，我国慢性病死亡者已占全部死亡人数的70%以上，这些病（如肥胖症、高血压、高血脂、脂肪肝、心脑血管病、糖尿病等）大都同饮食不当，特别是动物性食品过多，谷类薯类食物过少有密切关系。
从总体上看，上述三个矛盾是带有全局性和具有战略意义的问题。
前者是要解决没有吃的问题，后两者是解决怎样吃好的问题。
展望21世纪中国人的吃，在很大程度上取决于这三个矛盾能否得到正确的解决。
而21世纪食品工业的发展，更离不开众多的食品行业的从业者以及高素质的科学管理人才。
三、
食品工艺学的学习方法
食品工艺学是一门应用科学，它不同于自然科学。
它的发展一方面是由于其他自然科学技术的发展推动，另一方面是由于其自身的试验基础的发展，发现了新的结果，提出了新的方法和概念。
食品工业包含很多门类，因此不同门类的产品均可形成一门自身的工艺学，如罐藏工艺学、果蔬加工工艺学、肉类加工工艺学、乳制品工艺学、饮料工艺学等等。
这对于每一个从事具体产品的人来说，是很难全面深入地去涉及的。
在如此之多的产品中，就必须学习掌握一种基本方法。
1.加工原理及原辅助材料的性质及预处理对加工过程所产生的影响是在所有食品加工中所共同的问题。
因此，在教学过程中应将这些部分作为重点，较深入的了解。
2.在分门别类的工艺学中，更加注意了通用过程的阐述。
在学习过程中，应着重学习其过程的理论，以便学习之后能够举一反三。
3.在此学习的基础上，可以结合实验或设计，指导学生如何在理论基础上加以创新，使同学们的思维想象具体化，使之能力得以培养提高。
第二章绿色食品加工原理
重点掌握酶褐变与非酶褐变，食品加工中容易发生的变化采取怎样的措施来防治以及食品的加工原理。
微生物，酶褐变与非酶褐变以及食品加工原理。
加工食品是利用食品工业的各种加工工艺处理新鲜食品原料而制成的产品。
加工食品已丧失了生理机能，它之所以耐保藏是因为有与新鲜原料截然不同的理论作为基础。
食品加工的根本任务就是使食品原料通过各种加工工艺处理达到长期保存，经久不坏，随时取用的目的。
在加工工艺处理过程中要尽可能最大限度地保存营养成分，改进食用价值，使加工品的色、香、味具佳，组织形态更趋完美，进一步提高食品的商品化水平。
在美国，中高级加工品的在全部食品中所占比例高达90%，日本占82%，欧洲共同体占60-80%，我国只有25%。
因此，我们应通过加工转化不断增加新的加工新产品种类以满足人们生活日益增长的需要。
食品加工原理是在充分认识食品败坏原因的基础上建立起来的。
食品变质、变味、变色、生霉、酸败、腐败、软化、膨胀、混浊、分解、发酵等现象统称败坏。
败坏后的产品外观不良，风味减损，甚至成为废物。
造成食品败坏的原因是复杂的，往往是生物的，物理的，化学的等多种因素综合作用的结果。
起主导作用的是有害微生物的危害。
因此，保证食品质量便成为食品生产中最重要的课题，自始至终注意微生物的问题就是一件十分重要的事情。
第一节微生物
微生物是指细菌、酵母菌、放线菌、病毒等，它们有自己的特点，个体小，结构简单，生长繁殖快，种类多，易培养，代谢能力强，易变异，而且分布极广。
这些微生物大量存在空气，水和土壤中，附着在食品原料上，加工用具和容器中，存在于工作人员的手上，可以说无处不有，无孔不入。
所以，在加工工序处理时，必须认真对待。
通过食品加工工艺使食品成为不利于有害微生物活动的环境，阻止有害微生物对食品的危害，另一方面，利用某些有益微生物活动来抑制其它有害微生物的活动。
这就需要研究微生物的形态、生理、生长繁殖的特征，研究微生物与其所处的环境之间存在着的明显的相影响。
这里着重讨论外界环境条件对微生物的影响：
1．温度条件
微生物可生长的温度范围比较广，但是每种微生物只在一定的范围内生长并有其所能忍受的最高温度和最低温度。
超过微生物最高生长温度将引起微生物死亡。
绝大多数微生物的营养体在水的沸点温度都易被杀死，特别要注意对付芽孢。
细菌按其自下而上适宜温度可以分为嗜热性（49-77℃），嗜温性（21-43℃），嗜冷性（2-10℃）（也有认为是14.4-20℃）三种。
2．水
微生物生命活动离不开水。
微生物细胞中含水量为70-85%，在干燥的环境中会停止其生命活动，较长时间干燥将导致其死亡。
一般微生物适于渗透压为3-6大气压的环境。
3．气体成分
从微生物生存的条件看，有好气的，嫌气的，有对气体成分要求不严的。
但是高二氧化碳，低氧对微生物都有较大的伤害。
我们可以通过气体成分控制来影响微生物活动。
4．pH值
各种微生物有其生长的最适酸碱度，以PH表示，（PH值即氢离子浓度的负对数）。
一般微生物的生长活动范围在PH5~9之间。
5．光和射线
光和射线也会影响微生物的生命活动。
如紫外线对微生物有强的杀伤力，x、r射线对微生物有致死作用。
6．其他
汞、银、铜等重金属盐；
醛、醇、酚等有机化合物；
碘、氯等卤族元素化合物；
表面活性物质如肥皂等都会对微生物有致死作用。
以上分析表明各种环境因素对微生物生长发育的影响有一定的规律性。
在各种因素的最低和最高限度之间微生物才能进行生命活动。
在最适条件时微生物活动能力最强。
一种因素的影响可以因其它因素的影响而加强或削弱。
如对于某种微生物不适合的PH值，可以因为温度升高而加强PH的不利影响：
环境的温度过高不适合某种微生物生长时，可以通过增加一些适当的营养物质而使其继续生长；
有些杀菌剂由于环境中存在胶体物质（如蛋白质）或其它有机物质而使其作用减弱时，可以用提高温度或改变PH的方法使其作用加强。
从上述分析可以看出，在微生物生长的许多因素结合的一定环境中，某一因素的改变往往可以发生主导的影响。
我们把微生物引起的食品败坏，称为生物学败坏。
由此外，化学因素的作用也可引起食品败坏。
在食品加工过程中和加工品贮藏期间如与空气接触就会发生氧化反应，而使加工品变色、变味。
铁皮罐头腐蚀穿孔，维生素被破坏等都是氧化反应所致。
金属物与含酸量高的罐制品可以发生还原反应，使金属溶解，还原时放出氢气，产生化学性胖听，致使内容物变质不能食用。
第二节酶褐变与非酶褐变
褐变——在食品加工中所发生的致使加工品变褐的现象称为褐变。
制品发生褐变不仅影响外观，降低营养价值，而且是加工品败坏不能食用的标志，所以褐变是食品发生酸坏的一个标志。
褐变作用可分为：
酶促褐变（生化褐变）
非酶褐变（非生化褐变）
从现象上看食品变成褐色，棕色等不同颜色，但本质上都是酶促或非酶促反应的结果。
酶促褐变
酶促褐变——在酚酶的作用下，使果蔬中的酚类物质氧化而呈现褐色，这种现象称为酶促褐变。
如苹果、香蕉等去皮后的变色。
（一）酶促褐变的机制：
酶促褐变是酚酶催化酚类物质形成醌及其聚合物的结果。
植物组织中含有酚类物质，在完整的细胞中作为呼吸传递物质，在酚醌之间保持着动态平衡，当破坏细胞以后，氧就大量侵入，造成醌的形成和还原之间的不平衡，于是发生了醌的积累，于是产生了褐变现象。
现以马铃薯切开后的褐变为例，说明酚酶的作用如下，作用的底物是马铃薯中最丰富的酚类化合物酪氨酸。
这一种机制是动物皮肤，毛发中黑色素形成的机制。
在水果中，儿茶酚是分布非常广泛的酚类，在儿茶酚酶的作用下非常容易氧化成醌。
醌的形成需氧和酶促的，但醌一旦形成以后，进一步形成羟醌的反应则是非酶促的自动反应。
羟醌进行聚合，依聚合程度增大而由红变褐，最后成褐黑色的黑色类物质。
酚酶的最适pH值接近7，比较耐热，依来源不同，在100℃下钝化酶的时间约需2~8分钟之久。
酚酶可以用一元酚或二元酚作为底物。
水果蔬菜中酚酶底物以邻二酚类用一无酚类最丰富。
可作为酚酶底物的还有其它一些结构比较复杂的酚类衍生物，例如花青素、黄酮类、鞣质等，它们都具有邻二酚型或一元酚型的结构。
（二）酶促褐变的控制
酶促褐变的发生需要三个条件：
适当的酚类底物、酚氧化酶和氧。
加工中控制酶促褐变的方法主要从控制酶和氧两方面入手。
1．主要途径有：
①
钝化酶的活性（热烫、抑制剂等）；
②
改变酶作用的条件（pH值、水分活度等）；
③
隔绝氧气的接触；
④
使用抗氧化剂（抗坏血酸、SO2等）
2．常用的控制酶促褐变的方法如下：
①热处理法
在适当的温度和时间条件下加热新鲜果蔬，使酚酶及其它所有的酶都失活，是最广泛使用的控制酶促褐变的方法。
热烫与巴氏消毒处理都属于这一类方法。
加热处理的关键是要在最短的时间内达到钝化酶的要求，否则易因加热过度而影响质量；
相反，如果热处理不彻底，热烫虽破坏了细胞结构，但未钝化酶，反而会强化酶和底物的接触而促进褐变。
白洋葱、韭葱如果热烫不足，变粉红色的程度比未热烫的还历害。
水煮和蒸汽处理仍是目前最广泛使用的热烫方法。
微波能的应用为钝化酶活性提供了新的有力手段，可使组织内外迅速王码电脑公司软件中心致受热，对质构和风味的保持极为有利。
②酸处理法
利用酸的作用控制酶促褐变也是广泛使用的方法。
常用的酸有柠檬酸、苹果酸、磷酸以及抗坏血酸等。
一般来说，它们的作用是降低PH值以控制酚酶的活力，因为酚酶的最适PH在6-7之间，低于PH3.0时已明显地无活性。
柠檬酸是使用最广泛的食用酸，对酚酶有降低ＰＨ值和螯合酚酶的Ｃu辅基的作用，使作为褐变抑制剂来说，单独使用的效果不大，通常需与抗坏血酸或亚硫酸联用，切开后的水果常浸在这类酸的稀溶液中。
对于碱法去皮的水果，还有中和残碱的作用。
苹果酸是苹果汁中的主要有机酸，在苹果汁中对酚酶的抑制作用要比柠檬酸强得多。
抗坏血酸是更加有效的酚酶抑制剂，即使浓度极大也无异味，对金属无腐蚀作用，而且，作为一种维生素，其营养价值也是尽人皆知的。
③二氧化硫及亚硫酸盐处理
二氧化硫及常用的亚硫酸盐处理如亚硫酸钠（Na2SO3）
、亚硫酸氢钠（NaHSO3）、焦亚硫酸钠（Na2S2O5）、低亚硫酸钠（Na2S2O4）等都是广泛使用于食品工业中的酚酶抑制剂。
在蘑菇、马铃薯、桃、苹果等加工中常用SO2及亚硫酸盐的溶液作护色剂。
用直接燃烧硫磺的方法产生SO2气体处理水果蔬菜，渗入组织较快，但亚硫酸盐溶液的优点是使用方便。
不管采取什么形式，只有游离的SO2才能起作用。
SO2及亚硫酸盐溶液在微偏酸性（pH＝6）的条件下对酚酶抑制的效果最好。
SO2抑制褐变的机制：
SO2由于把醌还原为酚
SO2和醌结合而防止了醌的聚合作用
SO2还可抑制酚酶活性
二氧化硫法的优点是：
使用方便、效力可靠、成本低、有利于保存维生素Ｃ１，残存的SO2可用抽真空、炊煮或使用H2O2等方法除去。
缺点是：
使食品失去原色而被漂白（花青素破坏）、腐蚀素铁罐的内壁、有不恰恰的嗅感与味感，残留浓度超过摩尔即可感觉出来，并且破坏维生素B1。
④驱除或隔绝氧气。
具体措施有：
a、将去皮切开的水果蔬菜浸没在清水、糖水或盐水中。
b、浸涂抗坏血酸液，使在表面上生成一层氧化态抗坏血酸离层。
c、用真空渗入法把糖水或盐水渗入组织内部，驱出空气。
苹果、梨等果肉组织间隙中气体较多的水果最适宜用此法。
一般在700mmHg真空度下保持10—15分钟，突然破除真空，即可将汤汁强行渗入组织内部，从而驱除细胞间隙中的气体。
此法不公有控制酶促褐变的作用，并且对保持罐头内容物的沥干重也有好处。
⑤加酚酶底物类似物。
最近报导，用酚酶底物类似物如肉桂酸、对位香豆酸及阿魏酸等可以有效地控制苹果汁的酶促褐变。
在这三种同系物中以肉桂酸的效果最好。
非酶褐变
非酶褐变——在食品贮藏与加工过程中，常发生与酶无关的褐变作用，称为非酶褐变。
非酶褐变是食品加工和贮藏过程中广泛存在的最常见最基本的反应之一。
这种类型的褐变常伴随热加工及较长期的贮存而发生，在如粉，蛋粉、脱水蔬菜及水果、肉干、鱼干、玉米糖浆、水解蛋白、麦芽糖浆等食品中屡见不鲜。
（一）关于非酶褐变的机制基本上已知有三种类型的机制在起作用，这就是：
羰氨反应褐变作用
焦糖化褐变作用
抗坏血酸氧化褐变作用
1．羰氨反应褐变作用。
1912年，法国化学家美拉德发现，当甘氨酸和葡萄糖的混合液在一起加热时会形成褐色的所谓“类黑色素”。
这种反应后来在文献中称为美拉德反应，包括其它氨基化合物和羰基化合物之间的类似反应在内。
羰氨反应是食品在加热或长期贮存后发生褐变的主要原因。
羰氨反应过程可分为初始阶段、中间阶段和终了阶段三大阶段，每一阶段中包括若干步骤。
2．焦糖化褐变作用。
焦糖化作用——糖类在没有含氨基化合物存在的情况下加热到其熔点以上时，也会变为黑褐色的色素物质，这种作用称为焦糖化作用。
焦糖化作用在酸性或碱性条件下都能进行，但速度不同，在pH8时要比pH5.9时快10倍。
糖在受强热的情况下，生成两类物质：
一类是糖的脱水产物，即焦糖或称酱色；
一类是裂解产物，是一些挥发性的醛、酮物质。
在一些食品中，例如焙烤、油炸食品等，焦糖化作用控制得当，可以使产品得到悦人的色泽与风味。
3．抗坏血酸褐变作用。
非酶褐变中的第三种机制是抗坏血酸褐变作用。
抗坏血酸褐变在果汁及果汁浓缩物的褐变中起着相当一部分的作用，尤其在柑桔汁的变色中起着主要作用。
实践证明，柑桔类果汁在贮藏过程中色泽变暗，放出CO2和抗坏血酸含量降低，是抗坏血酸自动氧化的结果，其过程如下：
如前所述，醛类可聚合为褐色物质，而且，在果汁中事实上不可能没有氨基酸及其它氨基化合物的存在，因而糠醛与氨基化合物又可发生并且羰氨反应褐变作用。
柑桔汁及其浓缩物的抗坏血酸褐变在很大程度上依赖于ph值及抗坏血酸的浓度这两个因素，在ph2.0～3.5的范围内，褐变作用与ph值成反比，所以ph值较低的柠檬汁（ph2.15）及葡萄柚汁（ph2.9）就比桔子汁（ph3.4）容易发生褐变。
（二）、非酶褐变对食品质量的影响。
1．对营养质量的影响。
非酶褐变对食品营养质量的影响主要是氨基酸因形成色素复合物和在降解反应中的破坏而造成损失。
色素复合物在消化道中不能水解。
组成蛋白质所有氨基酸中，最容易在褐变反应中损失的是赖氨酸，因为它的游离氨基最容易和羰基相结合。
由于赖氨酸是许多蛋白质的限制氨基酸，所以它的损失对蛋白质营养质量的影响往往是很大的。
2．对感官质
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