加工技术认识.doc

加工技术认识.doc

《加工技术认识.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《加工技术认识.doc（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

1.结合自身工作或生活，谈谈对现代食品加工工艺的认识（50分）。

现代食品加工技术及其应用简介

摘要

现代食品加工工艺即是现代食品加工技术的体现，本文通过对现代食品加工技术的简介以及其应用，使大家更好的了解现代加工工艺。

关键字：

加工工艺，加工技术

食品加工就是将食物或原料经过劳动、机器、能量及科学知识，把他们转变成半成品或可食用的产品（食品）的过程。

食品加工的目的是：

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。

而食品工艺就是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。

现代食品加工工艺就是食品加工工艺与现代先进技术相结合，即是食品行业的科技创新。

它主要表方法与技术的创新。

与传统的加工工艺相比它的优势主要表现在：

更准确、更安全、更高效。

现代食品加工技术包括以下几点：

现代分离技术（超临界、膜分离、分子蒸馏等）、灭菌技术（超高压、辐照、高压脉冲电场、磁场等）、微胶囊技术、食品纳米加工技术及纳米包装材料、食品安全检测与溯源等前沿技术[1]。

1现代分离技术

1.1超临界流体萃取技术

超临界流体是指临界压力和临界温度领域的物质，其性质介于气体和液体之间，是兼具二者优点的流体.该流体能溶解某种固体、液体和它们的某些组份.利用超临界流体的这种能力，可以从原料中提取有用成份或脱除有害成份，从而达到分离提纯的目的.超临界流体萃取一般采用C02作为萃取剂，超临界流体萃取技术的理论基础是热力学相平衡，超临界流体的密度越大，其溶解能力就越强，反之亦然。

因此，对CO2在高密度下溶解了所提物质后形成的萃取液，经调节温度或压力，使CO2逐渐从高密度向低密度转化，就能够有选择地分离、回收萃取物。

具有温度低、选择性好、提取效率高、无溶剂残留、安全和节约能源等特点。

它在食品工业中的应用主要集中在以下3个方面：

第一，提取风味物质，如香辛料、呈味物质等。

第二，食品中某些特定成分提取或脱除，如从可可豆、咖啡豆和向日葵中提取油脂，从鱼油和肝油中提取高营养和有药物价值的不饱和脂肪酸，从乳脂中脱除胆固醇等。

第三，提取色素，脱除异味，如提取辣椒色素，从猪油中脱除雄酮和三甲基吲哚等致臭成分[2]。

1.2膜分离技术

膜分离技术是指借助膜的选择渗透作用，在外能量或化学位差的推动作用下对混合物中溶质和剂进行分离，分级，提纯和富集。

膜分离技术作为一种新兴的高效分离技术，已经被广泛应用于化工、环保、电子、轻工、纺织、石油、食品、医药、生物工程、能源工程等。

目前己经深入研究和开发的膜分离技术有微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析、渗透汽化和气体分离等。

正在开发研究中新的膜过程有:

膜蒸馏、支撑液膜、膜萃取、膜生物反应器、控制释放膜、仿生膜以及生物膜等过程。

。

膜分离技术具有以下特点：

分离过程不发生相变，减少了能耗；操作在常温下进行，适用于热敏性物质的分离；在闭合回路中运转，减少了与氧的接触。

目前，膜分离技术主要应用于有效成分的分离、浓缩、精制和除菌等；应用于乳品、果汁、饮料、酒类、动植物蛋白质、食用胶、氨基酸、多糖、咖啡和茶的加工；应用于乳品深加工和马铃薯加工业废水中回收蛋白质、天然色素、食品添加剂的分离和浓缩、海水浓缩制食盐和食物中脱盐等方面[3]。

1.3分子蒸馏技术

分子蒸馏是在高真空度下进行的非平衡蒸馏技术（真空度可达0.01Pa）,是以气体扩散为主要形式、利用不同物质分子运动自由程的差异来实现混合物的分离。

由于分子蒸馏过程中待分离物质组分可以在远低于常压沸点的温度下挥发并且各组分的受热过程很短因此分子蒸馏已成为对高沸点和热敏性物质进行分离的有效手段。

分子蒸馏技术在食品行业中的应用主要用于提取天然色素，制备高纯度食品添加剂，分离纯化不饱和脂肪酸，获取风味物质，油脂脱酸、脱色[4]。

2.灭菌技术

2.1超高压灭菌

从所周知，生物热力致死是由于细胞膜结构变化（损伤），酶失活，蛋白质变性，DNA直接或间接损伤等主要原因所引起。

而超高压能破坏氢键之类弱结合键，使基本物性变异，产生蛋白质压力凝固及酶失活;还能使菌体内成分产生泄漏和细胞膜破裂等多种菌体损伤。

食品超高压杀菌，即将食品物料以某种方式包装好之后，放入液体介质中，在100-1000MPa压力下作用一段时间，使之达到灭菌要求。

超高压技术是一种物理灭菌法。

在保证食品安全的同时还保全了食品原本的营养价值不受损耗[5]。

超高压灭菌技术可被应用于所有含液体成分的固态和液态食品，如水果、蔬菜、奶制品等，日本、美国一些果汁饮料厂家已开始利用这项新技术。

2.2辐照灭菌[6]

辐照技术是运用X射线、r射线或电子高速射线辐射食品，使食品中生物体产生物理或化学反应，抑制或破坏其新陈代谢和生长发育，甚至使细胞组织死亡，从而达到消毒灭菌、延长食品贮藏销售时间、减少损失的目的.辐照技术则有如下优点:

（1）辐照技术几乎不产生能量，是一种冷灭菌方法，可保持食品在感官和品质方面的特性，并适合对冷冻状态的食品进行杀菌处理;

（2）能源消耗低，经济效益高。

据1976年IAEA（国际原子能机构）通报估计，冷藏食品能耗为90KW/（h·t），巴氏加热消毒能耗为23KW/（h·t），高温加热杀菌能耗为300KW/（h·t），辐照能耗为6.3KW/（h·t），而辐照巴氏消毒能耗仅为0.76KW/（h·t）;

（3）辐照杀菌是一种物理方法，它是在产品完成最终包装后进行的，没有再污染的可能，因此处理后的食品无残毒、无污染、安全可靠。

2.3高压脉冲电场、磁场灭菌

高压脉冲电场（PEF）杀菌是一种全新的非热处理杀菌方法,其实质是利用高强度脉冲电场瞬时破坏微生物的细胞膜,使微生物死亡。

由于PEF是利用其高电位而非电流杀菌,因此整个杀菌过程具有温度低（最高温度小于50℃）、杀菌时间短、效率高和能耗少等优点,能有效保持食品的新鲜度和营养成分[7]。

脉冲磁场杀菌技术是利用高强度脉冲磁场发生器向螺旋线圈发出的强脉冲磁场，食品微生物受强脉冲磁场的作用导致细胞跨膜电位、感应电流、带电粒子洛伦兹力、离子能量等的变化，致使细胞的结构被破坏，正常生理活动受影响，从而导致微生物死亡。

与热杀菌比较，该方法具有杀菌时间短、能耗低、杀菌温度低、能保持食品原有的风味等特点。

高梦祥等研究结果表明，经磁场杀菌后的牛奶，菌落总数和大肠菌群数已达到商业无菌要求。

马海乐研究表明，西瓜汁的高强度脉冲磁场杀菌效果与脉冲磁场的强度和脉冲数有密切的关系。

3.微胶囊技术[8]

微胶囊技术是指利用天然或合成高分子材料,将分散的固体、液体,甚至是气体物质包裹起来,形成具有半透性或密封囊膜的微小粒子的技术。

包裹的过程即为微胶囊化,形成的微小粒子称为微胶囊。

微胶囊化后可以实现许多目的:

改善被包裹物质的物理性质（颜色、外观、表观密度、溶解性）;使物质免受环境的影响,提高物质的稳定性;屏蔽味道和气味;降低物质毒性;将不相容的物质隔离;根据需要控制物质的释放等。

微胶囊技术应用于食品工业,使许多传统的工艺过程得到简化,同时也使许多用通常技术手段无法解决的问题得到了解决,极大的推动了食品工业由低级初加工向高级深加工产业的转变。

目前,利用微胶囊技术已开发出了许多微胶囊化食品,如粉末油脂、粉末酒、胶囊饮料、固体饮料等,风味剂（风味油、香辛料、调味品）、天然色素、营养强化剂（维生素、氨基酸、矿物质）、甜味剂、酸味剂、防腐剂及抗氧化剂等微胶囊化食品添加剂也已大量应用于生产中。

4.食品纳米加工技术及纳米包装材料

食品纳米加工技术是指用纳米技术对食品进行分子、原子的重新编程。

某些结构会发生改变，从而提高某些成分的吸收率，加快营养成分在体内的运输，延长食品的保质期等[9]。

纳米保鲜技术是采用纳米包装材料或纳米保鲜剂对产品进行保鲜处理的一种方法。

其中纳米包装材料是研究较多的领域，通过对包装材料进行纳米合成、纳米添加、纳米改性，使其具备纳米结构、尺度、特异功能的包装新物性。

苏晶等以柿果为材料，研究了3种型号的新型纳米包装材料对甜柿呼吸强度、颜色、硬度、失重率及可溶性固形物含量变化的影响。

祝钧等综述了纳米包装材料在果蔬保鲜中的应用。

我国科研人员成功研制出“纳米保鲜膜”，可以提高果蔬储藏保鲜质量，减少因霉变和病害所造成的损失。

张憨等用准纳米银对蔬菜汁保鲜，可以减弱加工工艺中的杀菌强度，避免了高温长时间的杀菌对食品质构造成的破坏。

5.食品安全检测与溯源等前沿技术

5.1生物芯片技术

生物芯片是21世纪一项革命性的技术，包括基因芯片、蛋白芯片及芯片实验室3个领域。

基因芯片技术是90年代中期发展起来的一项新生物技术，它融合了生命科学、化学、微电子技术、计算机科学、统计学和生命信息学等多种学科的最新技术。

自从1991年美国某公司成功地研制出第一块寡核苷酸基因芯片以来，基因芯片技术越来越受到人们的关注，特别是在食品检测领域。

基因芯片技术具有自动化程度高、检测效率高、成本低且应用广等特点，目前已广泛应用于食品致病微生物、转基因食品、食品营养成分等的检测。

Anthoney等采用基因芯片技术建立了可在4h内检测和识别出微生物的方法。

蛋白质芯片技术是继基因芯片后发展起来的一项高新技术，近年来又与色谱、质谱、凝胶电泳等联用，为阐明疾病的发生、发展机制及疾病的诊断和药物筛选提供了大量的新信息。

蛋白质芯片技术在食品检测中具有快速、定量分析大量蛋白质，灵敏度高，准确性好，所需试剂少，便于诊断等特点，可用于食品中兽药残留、农药残留、生物毒素和有害微生物等的快速检测。

北京某公司已开发基于免疫原理的蛋白质芯片和配套的样品制备扫描和检测装置，可用于兽药残留的检测。

5.2免疫检测技术

免疫检测技术是21世纪初发展起来的将免疫反应和现代测试手段相结合而建立的超微量测定的新技术，是基于抗原、抗体的特异性识别和结合反应为基础的分析方法。

现代免疫检测技术主要包括分子印迹技术、流动注射免疫分析、免疫传感器技术及多组分免疫分析等方法。

Ferrer等利用分子印迹聚合物固相萃取水样和土壤中氯三嗪农药，回收率为80%，最低检测量0.05ug/L-0.2ug/L。

Tahir等采用电化学免疫传感器技术检测大肠杆菌0157:

H7，可以在10min内完成分析，检测精度可达10cfu/ml。

5.3现代仪器分析技术

现代仪器分析技术的进步积极地推动了食品安全检测领域的发展。

气相色谱高分辨质谱（GC/MS）、气相色谱二级串联质谱（GC/MS/MS）、高效液相色谱二级串联质谱（HPLC/MS/MS）、电感耦合等离子体质谱（ICP/MS）等高灵敏度、高准确度和高选择性的分析仪器满足了食品中农药残留、兽药残留、添加剂、重金属等有害物质检测的需求。

而现代仪器与生物技术的联用可以满足食品安全检测的更高要求。

徐君怡等进行了变性高效液相色谱检测食品中致泻性大肠杆菌的研究，结果表明，应用多聚酶链式反应（PCR）结合变性高效液相色谱（DHPLC）技术可以快速、准确地检测食品中的致泻性大肠杆菌。

检测限可达到：

肠产毒性大肠杆菌27cfu/ml、肠致病性大肠杆菌33cfu/ml、肠出血性大肠杆菌25cfu/ml、肠侵袭性大肠杆菌42cfu/ml。

同位素溯源技术就是利用生物体内同位素组成受气候、环境、生物代谢类型等因素的影响,从而使不同种类及不同地域来源的食品原料中同位素的自然丰度存在差异,以此区分不同种类的产品及其可能来源地[10]。

现代食品加工工艺即是将这些现代先进的加工技术应用到食品的加工生产中来，使食品加工变得更加安全、高效或提高了产品的价值。

参考文献：

[1]汪涛,任迪峰,张琨,佘星星.谈“现代食品加工技术”创新性教学[J].中国林业教育,2013,31

（2）:

70-72.

[2]徐停.现代食品加工技术[J].现代物理知识,1999,11

（2）: