《食品加工技术概论》讲义.docx

1、食品加工技术概论讲义食品加工技术概论讲义1.掌握食品与食品加工的概念。 2.熟悉食品工艺学的研究内容；明确食品加工技术课程的主要内容与学习要求。 3.了解我国食品工业发展现状、存在问题与对策。 4.理解食品保藏的基本原理与方法。 1. 食品的概念及分类 食物与食品是有联系又相互区别的两个概念。食物(Foodstuff)是指人体生长发育、更新细胞、修复组织、调节机能必不可少的营养物质，是产生热量保持体温、进行体力活动的能量来源。食品(Food)是指具有一定营养价值的、可供食用的、对人体无害的、经过一定加工制作的食物。 食品分类的方法很多。按照保藏方法可以分为罐藏制品、干藏制品、冷冻制品、腌渍制品

2、、烟熏制品、发酵制品、辐射制品等；按原料种类可以分为果蔬制品、谷物制品、乳制品、水产制品、肉禽制品等；按原料和加工方法可以分为焙烤制品、饮料、挤压制品、罐头制品、糖果、速冻制品、干制品等；按产品特性又可以分为方便食品、婴儿食品、休闲食品、快餐食品、疗效食品、工程食品、功能食品等。 2. 食品品质(质量)要求 食品品质(质量)包括感官品质、营养品质、安全卫生品质三个方面。感官品质主要由色、香、味、形、口感所构成；营养品质又称营养价值，主要包括营养成分含量、平衡状况等；安全卫生品质主要是指污染、危害等。 食品在食用方面满足消费者需求的优劣程度是食品品质高低判别标准。食品的种类很多，但均应具有下列品

3、质要求： （1）外观：色泽和形态，包装完整、整齐美观； （2）风味：香气、滋味、质构等以及体态(风格)； （3）营养：含量、各营养素之间的比例及平衡性； （4）卫生安全：微生物及其有害代谢产物、有害化学物质不能存在； （5）方便性：携带及食用方便； （6）耐藏性：有一定货架寿命(shelf-life)。 此外，随着人们生活水平的提高和健康意识的增强，消费者要求食品卫生安全和营养丰富的同时，还希望具有一定的保健功能。 人类加工食品的历史十分悠久。但许多世纪以来，食品加工长期停留在家庭烹调和手工作坊操作水平上，靠代代相传的加工经验和传统方法为其生产方式的基础，迟迟没有形成食品科学或食品工程学科。其

4、主要原因有二：一是食品原料的特殊性，即食品原料具有热敏性和易腐性并且大都是凝聚态；二是取决于社会的发展和科技的进步。直到第二次世界大战期间及战后，人们将化工原理中的现成的单元操作研究成果应用于食品工程，于是就产生了食品工程的基础理论食品工程原理，进而形成了食品科学。 食品科学是应用基础科学与工程知识来研究食品的物理、化学、生化性质及食品加工原理的一门科学，它有着广泛的研究领域。 1. 食品科学的基础研究领域。又称之为狭义食品科学，包括食品化学、食品营养学、食品物性学等。主要研究食品的组成、结构、物化、生化特点及加工、食用过程中的变化。 2. 食品分析领域。主要运用物理学、化学及生物学的方法，对

5、食品原料与产品中营养成分、污染物含量的检测；研究食品感官评价方法、原理及检测设备；研究食品中各组分的质量特点及化学变化的原理。 3. 食品微生物领域。包括工业微生物学、食品卫生与安全等。主要研究环境对食品腐败的作用、微生物对食品本身及食品制造过程的影响、微生物的检验、公共健康等。 4. 食品工程领域。包括机械设备、工程设计与施工、食品生产等方面。主要研究食品加工过程中的工程原理及单元操作。工程原理包括物料与能量平衡、流体力学、流体流动、传热与传质等。 5. 食品加工领域。运用化学、物理学、生物学及工程学理论和方法解决食品加工过程中的化学、生物学和工程学方面的问题。是研究食品原材料特点、食品保藏

6、原理、影响食品质量加工因素以及良好生产操作规范的一门科学，即食品工艺学。 1. 食品工艺学的概念。食品工艺学(Food Technology)是应用化学、物理学、生物学、微生物学和食品工程原理等各方面的基础知识，研究食品资源利用、原辅材料选择、保藏加工、包装、运输以及上述因素对食品质量、货架寿命、营养价值、安全性等方面的影响的一门学科。即采用先进的加工技术和设备并根据经济合理的原则，系统地研究食品的原材料、半成品和成品的加工工艺、原理及保藏的一门应用学科。 2. 食品工艺学的研究内容。食品工艺学的研究内容主要有以下四个方面： （1）研究原材料特性以及充分利用现有食品资源和开辟新食品资源的途径。

7、研究原料特性(加工适性)，要求合理选择食品原料；研究食品资源利用途径，要求最有效的利用和综合利用。例如，从农产品加工副产品中提取功能成分，开发保健食品；以前未被充分利用的资源如马铃薯、面粉、玉米等。 （2）研究食品保藏原理，探索食品生产、贮运和分配过程中食品腐败变质的原因及其控制途径。 食品的腐败变质的特征和程度取决于两类因素。 一是非微生物因素， 指糖的损失、含氮物质的含量与组分的变化、维生素的氧化和损失、脂肪的氧化、水分的变化等。导致口感、色泽、风味等劣变；另一个是微生物因素，微生物在食品上生长繁殖，变色、变味、变臭、质地软化等，甚至导致食物中毒。由于导致食品变质的原因不同，所采取的控制措

8、施也将不同。 （3）研究影响食品质量、包装和污染的加工因素，研究良好的生产方法、工艺设备和生产组织。研究加工因素对食品质量的影响，改进相应的加工方法和设备。例如，肉制品中的腌制工艺，奶粉的速溶性改进，豆奶粉的冲调性；研发新型、方便和特需食品，以及食品加工新技术、新装备及合理的生产工艺；研究食品包装材料特性、包装技术，改善食品保藏 质量，以便于输送、贮藏和使用。 （4）研究食品的安全性，建立良好生产操作和卫生操作规范(GMP、HACCP)。一方面，食物传播性病原菌(Foodborne etiologic microbe)的控制对于食品安全相当重要。沙门氏 菌、金黄色葡萄球菌和产气夹膜梭菌3种最主

9、要的食品传播性病原菌。例如，1989年国内蘑菇罐头出现葡萄球菌肠毒素问题；1999年牛肉汉堡发生致病性大肠杆菌O157:H7的污染；以及疯牛病、禽流感病毒等。另一方面，食品中有害化学物质的控制。主要包括：食品中自身所含毒素；环境中污染食品原料的有害化学物质如农药(兽药、鱼药)、化肥；食品加工中污染或添加的化学物质如食品添加剂、其它有害物质等。 1.主要内容 食品加工技术在介绍食品加工保藏的基本原理与方法的基础上，重点介绍果蔬、焙烤、肉品、乳品及发酵食品等五类食品加工技术。是食品加工技术专业、食品营养与检测、食品安全与质量管理等专业学生获取食品加工技术知识的重要专业课程。与本科教育的食品工艺学概

10、论不同的是：在理论上不作过深的探讨，而是以易懂、够用为度；重点介绍一些典型食品加工技术。目的是让学生在了解食品加工的基本原理与方法的同时，重点掌握一些典型食品实用加工技术，触类旁通，为自学其他食品加工知识和后续课程学习奠定基础。 2.学习目的与要求 要求学生熟悉食品加工的基本原理、基本方法，重点掌握五大类食品原辅料特性、加工工艺和典型食品加工技能为主要目的。 1. 食品工业在国民经济中的地位和作用 （1）我国食品工业的组成 我国食品工业由食品加工业、食品制造业、饮料制造业、烟草加工业所组成。其中，食品加工业包括粮食及饲料加工业、植物油加工业、制糖业、屠宰及肉类蛋类加工业、水产品加工业、盐加工业

11、和其它食品加工业；食品制造业包括糕点糖果制造业、乳品制造业、罐头食品制造业、发酵制品业、调味品制造业和其他食品制造业；饮料制造业包括酒精及饮料酒制造业、软饮料制造业、制茶业等，我国也将中药材中成药制造业划在此行业。 （2）食品工业在国民经济中的地位 在经济发达国家，食品工业产值在国民经济中所占比例均居工业部门前列，食品工业是国民经济的重要支柱产业；全世界食品工业总产值约达30000亿美元，其中美国6000亿美元、欧洲4000亿美元、日本2500亿美元。美国、法国、荷兰、日本等国食品工业产值均居制造业之首。1996年我国第三次工业普查结果表明，我国食品工业总产值6000亿元，在全国企业部门总产值

12、中所占比重首次上升到第一位；2000年食品工业总产值8434 亿元，占全国工业总产值的9.8%；2003年食品工业总产值12000亿元，居全国工业部门之首。可见，食品工业已经成为我国国民经济的重要支柱产业。 （3）食品工业在国民经济中的作用 ?促进国民经济发展：20年来平均增长率13.1%，2004年实现年利税1500亿元以上，为我国经济建设积累了大量资金。 ?关联农业、工业和流通：促进农业、农村经济发展，增加农民收入，农业产业结构和产品结构调整；带动其它相关制造业的发展。 ?关联第二产业和第三产业：食品工业属劳动密集型产业，吸纳劳动力，有利于农村劳动力的转移，促进第三产业发展。 ?食品工业关

13、系到人民生活质量和健康水平：健康合理的饮食结构不仅可提高国民健康水平，而且降低老年人医疗支出，减轻社会负担。 2.我国食品工业的发展与成就 （1）国际食品工业的发展 世界经济发达国家都非常重视农产品加工业和食品工业的发展，均投入大量资金和人力，将现代新的科学技术引入到食品工业领域，建立了现代化的食品工业体系。例如，18世纪末，英国有以蒸汽机为动力的面粉厂；1810年法国阿培尔发表“食品贮藏法”，提出排气、密封和杀菌的基本方法；1829年世界上建成第一个罐头厂；1872 年美国发明喷雾式奶粉生产工艺；1885年乳品生产已跨进到工业性生产的行列。国际上各国有代表性、有影响的食品产业是：巴西橙汁加工

14、业、新西兰乳业、法国葡萄酒产业和日本的功能食品产业。巴西是南美最大的甜橙种植园，其加工业已超过美国，成为全球最大的橙汁加工国。巴西橙汁出口量占全球橙汁出口量 50%，其冷冻浓缩橙汁出口占国际冷冻浓缩橙汁市场的80%。特点之一是善于将资源优势转化为国家经济优势。20002001年巴西甜橙总产量为1,448万吨，其中1,081万吨加工成浓缩汁或原汁，加工率为70%以上；特点之二是种植加工高度集约化，主要集中在巴西圣保罗州及邻近地区，每年产值超过120亿美元,通过甜橙专业协会将种植、加工联系起来，统一面向国内市场和出口。新西兰是位于南太平洋最南端的一个岛国，以农牧为主，具有世界领先的乳品业。新西兰乳

15、制品贸易量约占世界总量的 1/3，有约14,000个农场为全国30多家乳品加工厂供应牛奶。虽然该国乳品总产量只占世界总2%，但90%以上产品均出口国外，现在在全世界115个国家销售黄油、奶酪、奶粉、乳蛋白等800多种产品。最成功之处源于其优质乳源的建设和管理，以及乳品贸易的全球化定位和有序管理。在法国葡萄酒产业已有2000多年历史。葡萄种植面积只占全国种植面积的3%，但葡萄酒产值却是法国食品生产总值的15%。葡萄酒是葡萄种植、加工与法国文化艺术相结合的产品，体现了法国优雅的文化。法国年产各类葡萄酒600多万吨，占世界葡萄酒产量1/6，每年出口值为10亿多美元，2000年法国葡萄酒业销售额达到

16、65亿美元，居世界第一位。 1984年日本在全世界率先开始了功能食品研究。日本厚生省要求功能食品必须具备有传统食品的形态，有明确的天然功效成分，可作为每日膳食的一部分，已被科学证实具有调节人体生理功能的作用；管理非常严格，建成一套科学的管理机制，19912001年10年间，只批准了122种功能食品，颁布了12种功能性成分的功效审查规范；功能成分包括寡糖、糖醇，多不饱和脂肪酸、肽与蛋白质、醇类、卵磷脂、乳酸菌、矿物质、膳食纤维等，研究开发将引导新食品向着预防医学和食物疗效两个相关领域发展。 （2）我国食品工业的发展 我国食品加工和保藏的历史悠久，劳动人民在长期的生产实践中积累大量的食品加工经验，

17、开发了许多国际知名产品及其生产技术。例如，白酒固体发酵、固态蒸馏技术；豆豉、酱油等生产技术；饴糖生产技术、球糖(china ball)生产技术；蔬菜的腌(泡)制加工技术；肉类的烟熏保藏技术等。许多名特产品选料严格、制作精细，色、香、味俱佳，深受欢迎，食品加工技艺已有相当水平。但一直是手工作坊，直到19世纪末，才开始建立食品加工厂。榨油工业开始于1895年，是英商太古洋行在辽宁营口设厂；1906 年成立上海泰丰食品公司，开创了我国的罐头工业；1942 年建立浙江瑞安宁康炼乳厂，生产炼乳和奶油。解放后，党和政府非常重视食品工业的发展与规划，加大投入，我国食品工业发展较快：19491952 年经济恢

18、复时期，食品工业产量超过解放前历史最高水平；“一五”(19531957)时期，以13.2% 的年均速度增长；“二五”(1958-1962)期间，食品工业遭到严重挫折，以1.7%的年均速度下降；19631965年以11.4%的年均速度递增；但是“文革”十年，食品工业遭到严重破坏；19791982年以10.4%的年均速度递增；1996年，我国食品工业总产值达到6000亿元(现值)，居国民经济第一位；2002年我国食品工业总产值达到10169.68亿元，首次突破万亿元大关。目前已经建成了包括食品加工业、食品制造业、饮料制造业和烟草加工业等四大类、62个小类的现代食品工业体系。 （3）我国食品工业的成

19、就 我国食品工业所取得的成就归纳起来大致有以下几点： 第一，我国食品工业持续快速增长。近年来，我国食品工业一直保持着持续、快速、稳定、健康的发展势头。2005年全国规模以上食品企业，累计完成工业总产值20344.83亿元，占全国工业份额8.15%，比上年同期增长26.85%；食品企业完成工业增加值达6299.95亿元，比上年同期增长18.08%，增速高出全国工业平均水平1.64个百分点，占全国工业经济份额9.48%。同时，全行业完成销售收入19899.94亿元，比上年增长26.78%。食品工业继续发挥国民经济支柱产业的重要作用并保持着第一大产业的地位。 第二，食品工业在总体满足城乡居民基本生活

20、需求的基础上，产品结构调整取得较大进展。 第三，食品工业组织结构变化，名牌企业、名牌产品不断涌现，成为各食品行业的龙头和标志。例如，河南莲花味精集团年产99味精20万t，成为亚洲最大、世界第二位的味精生产厂家；双汇集团以猪肉加工为主，年销售额超过60亿元，成为国内肉类生产规模最大的企业；燕京啤酒集团年产啤酒100万t，为全国之最，与青岛、珠江共享我国民族品牌三大啤酒集团；杭州娃哈哈集团为生产儿童营养液、八宝粥、软饮料的大型综合性食品集团，年产200多万t饮料；茅台、五粮液、青岛、泸州、大白兔、张裕、健力宝、椰风、乐百氏、剑南春、古井贡、古越龙山等22件被国家工商局认定为国家驰名商标。 第四，食

21、品工业特别是大中型企业技术装备水平有了较大提高。 第五，高新技术得到广泛应用，促进了行业的技术进步。生物工程技术、气调保鲜技术、超高温瞬时灭菌、无菌包装、速冻等新型保藏技术、超滤反渗透、超临界萃取等分离提纯技术、营养强化技术、仿真工程食品技术以及综合利用、环保技术等。 第六，食品工业的发展，促进了农业产业化经营和农村经济的发展 。 3. 我国食品工业面临的问题 我国食品工业在取得巨大成就的同时也面临着许多问题，大致有以下几个方面： （1）食品工业结构不合理，对国民经济的贡献率有待进一步提高。2000年，食品加工业的产值占食品工业总产值的43.5%，食品制造业和饮料制造业只占38%，而烟草加工业

22、就占18.5%。2005年我国食品企业工业总产值达20344亿人民币，在GDP总额中仅占11.2。而在美国、法国、日本等国家，食品工业产值要占到GDP的20左右，是高于建筑、汽车制造等产业的第一大产业。 （2）食物资源精深加工少，产业链条短，对相关产业带动力不强。目前，我国加工食品占消费食品的比重仅为30，远低于发达国家6080的水平。2005年，我国食品工业总产值与农业总产值的比值仅为0.5?1，而发达国家约为2.03.7?1。由于转化程度低，未形成有效的产业链条，直接影响食品工业对农业等相关产业的带动。 （3）食品科研水平落后、科研投入少、科技进步贡献率低。目前，食品工业仍属比较落后的传统

23、产业，先进科技应用不足，严重依赖引进技术，自主研发投入少，科技创新严重滞后。我国企业研究开发经费人均支出仅为美国的1.2、日本的1.1；科技进步贡献率仅为35（且包含占较大比例的外资企业），明显低于发达国家6070的平均水平。 （4）企业平均规模小，中小企业多。啤酒生产企业平均产量规模3.43万t；葡萄酒企业平均规模1000t；浓缩苹果汁厂平均规模2000t。全世界食品工业的产值近3万亿美元左右，其中美国6000多亿美元, 欧洲4000亿美元，日本2500亿美元；而中国2000年食品工业总产值仅800亿美元(包括烟草加工业)。全球食品生产销售企业50强排名前三位的是瑞士雀巢公司、美国菲利浦-莫

24、里斯公司和英国荷兰联合利华公司，其年销售收入在300500亿美元。排名第50位的年销售收入也达38亿美元，相当于中国300亿元人民币。我国还没有年产值在100 亿元人民币的企业；美国20多家大型食品加工企业年产值高达2500亿美元以上。 （5）食品工业与农业缺乏有机联系。我国农业提供的食物资源在品种、品质、规格等方面远不能适应食品工业的需求。食品加工与发展之间的联系尚处于简单的初级供需阶段,即农业生产什么、食品工业就加工什么,而不是根据市场的需求决定种植和加工,形成科学合理的产业链。相应的农产品品种改良和品质的提高没有与市场消费和食品加工有机的结合起来。比如,我国苹果种植面积和产量均为世界第一

25、,果农基本上以鲜果销售为主,而深加工的比重、适宜加工的品种和档次存在相当大的差距。啤酒大麦、乳品的奶源、葡萄酿酒种植基地都相对落后。目前我国啤酒所需的300万t大麦的60%依靠进口解决,葡萄基地提供的原料不足酿酒原料的10%。 （6）与食品工业配套的食品装备发展相对滞后。目前，国内食品机械行业整体开发投入不足，技术含量较低，存在设备性能稳定性和成套性差、精度和自动化程度不高等缺陷，而且设计与制造、使用严重脱节，不能满足生产工艺的要求。而在引进国外技术时，消化吸收和自主创新能力不强，明显存在重硬件、轻软件，重引进、轻消化，重模仿、轻创新的问题，缺乏整体竞争力。 4. 加快发展食品工业的措施 毋庸

26、置疑，缺乏全面而深入的科技创新，是阻碍食品工业长足发展的关键因素。而推进食品工业的持续发展，改变食品工业的现状，必须加大科技创新力度，强化前沿学科技术在食品工业各生产环节的应用。 （1）食品工业科技创新的着力点就是传统主食。崇洋思想致使传统主食边缘化。此外，政策偏向还造成了科研人才的错位。改革开放以来，我国已有150多个高校设置了食品专业或食品学院，这些专业的课程设置均是以面包、罐头、饮料等副食品或西方食品为主体，而关乎我国传统食品的内容却难得一见。在食品科研和产业发展中，必须正视我国的传统饮食文化和饮食习惯。确立传统主食在食品工业中的重要地位。 （2）食品工业科技创新的突破口在于食品机械。机

27、械设备技术水平是一个行业发展的标志。改革开放前，我国的食品机械除罐头、饼干沿袭了国外上世纪三四十年代的技术外，包括主食在内的大部分食品机械基本上是围绕“糖油面”进行的简单加工。近年来，我国食品机械的研制、生产水平虽有进步，但其内在性能、外观等方面仍有诸多缺点，整体水平较发达国家落后近20年。究其原因，除与生产方式落后有一定关系外，也与一些关键技术领域自主创新能力的滞后有关。 手工食品的大行其道，正说明相关食品机械的研发滞后。目前，我国主要饼干、乳制品的成套生产设备还依赖进口。更值得注意的是，食品机械行业的发展，缺乏食品本身科研成果的基础性支撑。食品机械的研制，除涉及机械原理等基础学科，也涉及到

28、谷物化学、食品工艺等多门应用学科和技术，要求设计人员对食品原辅料的性质、生产工艺、食品品质评价等都有所了解。然而近年来，我国食品科技界在投入力度上偏重西式食品研究，而传统食品研究中鲜有成果。以馒头为例，目前我国对馒头的品质、原料成分的指标分析、面团的流变学特性等研究较少，由于缺乏基础科研成果的支持，市场上的现有设备只是对手工制作过程进行简单复制，而对决定馒头外观、结构、口感的原料物性、工序选择、发酵方法、影响因素等指标却得不到体现，这也是目前机械加工馒头无法超越手工馒头综合品质的主要原因。目前，在各地的食品市场上，商家将手工制作作为卖点和噱头，特别标注了手工馒头、手工面条、手工水饺。而手工食品

29、的大行其道，正说明相关食品机械的研发滞后。 我国食品机械行业的进步，必须以提高自主创新能力为基点。废弃低水平重复和过度依赖进口的做法，充分利用和整合行业长期积累的自有技术资源，结合大量的食品科学成果，以实现跨越式发展。与国外企业相比，我国企业对传统的饮食习惯、食品特性有更深刻的感悟，所以，大力开发传统食品加工机械，是我国食品机械行业未来的希望。 （3）深化食品工业企业改革，建立现代食品企业研发中心，加强自主创新能力。 （4）加大新产品开发力度，做好小产品大市场这篇文章。 （5）切实调整食品工业结构，加大对食品工业的投入。多渠道筹集资金，建设一批有市场需求、资源丰富、科技含量高、有效益的较大规模

30、的农产品深加工项目。 （6）充分利用地域经济优势特别是农产品优势,大力发展农产品深加工和精加工,增加产品品种多样化,生产符合现代生活需求的食品,使工业化食品更多进入人民的一日三餐。 （7）增加食品制造业在食品工业中的比重，建设以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系。加强科学研究，加强高新技术的研究开发和应用，增加食品工业的科技含量，提高产品的附加值，改变传统食品工业的落后面貌。 食品工业是人类的生命工业，被称为永不衰落的朝阳工业。食品数量的多寡和质量的优劣，直接影响到人民身体和智力的发育，也关系到国家经济的发展和子孙后代的健康。 随着中国深化改革、扩大开放和加入世贸组织，全国引进

31、外资食品企业数以万计。中国将成为世界市场和世界工厂的前景，吸引越来越多的海外食品企业和跨国公司的产品、技术、人才、资金和管理进入中国。全球食品业制高点，进入500强的20家跨国公司大多数已在中国扎根并迅速扩展。国际食品跨国公司在中国新兴的市场中，大都采取长期战略、全国战略和本土化战略，着眼全国布局和长远发展的前瞻性策略。 近年来， 世界食品工业呈现出：（1）国际化、大型化(美、欧、日跨国公司约占世界食品工业产值的50%)；（2）产业化、系列化(集农、科、工、贸为一体)；（3）科技化、知识化(高新技术的广泛应用,大大提高了食品工业的科技含量和知识含量。)；（4）营养化、保健化(注意“合理搭配，营养均衡”,提倡保健食品)；（5）绿色化、有机化(重视食品安全，发展绿色食品、有机食品)的发展新动向。 在21世纪，人们对食品消费的要求呈现出“讲究营养、保证卫生、重视保健、力求方便、崇尚美味、回归自然”的趋势。 总之，为了使我国居民的食物结构全面改善和营养水平不断提高，我们必须坚持科学的发展观，借鉴发达国家的成功经验，利用现有的知识资源和物质资源，大力采用高新技术，推动我国食品工业的自主技术创新，实现我国食品工业全面、协调、快速、高效、可持续的发展。 食品易受到外来的和内在的因素作