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1、,食品工艺学,对待食物的态度,敬畏之心 热爱之情 科学之道,2008年9月三鹿奶粉事件 :因食用掺三聚氰胺 牛奶全国累计报告出现异常的患儿万余人、住院患儿共万人，死亡11例。三鹿集团破产，田文华被判无期。 2009年2月多美滋：48名肾结石患儿 2009年2月蒙牛的“特仑苏”牛奶添加OMP, 遭国家质检总局明令禁止 。 2010年 “皮革奶”、“解抗奶,什么是“皮革奶”、“解抗奶？,“皮革奶”-用皮革水解蛋白生产出来的乳制品，这是一种类似于三聚氰胺的物质，加入到乳制品中的目的是提高产品蛋白含量。 “解抗奶-添加“解抗剂”（-内酰胺酶）来分解和掩蔽鲜奶及奶制品中的残存抗生素，使牛奶顺利通过检测，
2、冒充“无抗奶”坑骗消费者。,1、食品工艺学及其研究内容,食物： 提供人体维持正常生活机能的含有 一定营 养成分的可食物料统称为食物 食品（food） 经过加工的食物称为食品 食品加工(food processing) 对可食资源进行技术处理，以保持和提高其可食性和利用价值，开发适合人类需求的各类食品和工业产物的过程。,1、食品工艺学及其研究内容,食品工艺学（food technology） 食品工艺学是根据技术上先进、经济上合理的原则，应用基础科学的原理，来研究食品的原材料、半成品和成品的贮存和加工过程与方法的一门应用科学。,2、主要研究内容,1研究充分利用现有食品资源和开辟新食品资源 的途径
3、，开发新型、方便、特需食品。 2探索食品生产、贮藏和分配过程中食品腐败 变质的原因及控制的途径，提高食品保藏质 量，便于运输、贮藏，保证食品安全。 3研究食品生产的组织管理、制定合理的生产 方 法、生产工艺，提高食品质量和劳动生产 率。 4研究食品工厂物料的综合利用及环境保护。,3、食品工艺学主要章节,食品工艺学主要参考书：,1、食品工艺学 （上）（下） 无锡轻院、天 津轻院合编，中国轻工出版社 2、食品工艺学， 赵晋府，中国轻工业出版社 3、食品工艺学 夏文水 中国轻工业出版社 4、食品工业新技术.化学工业出版社 5、Food Processing Technology P.J.Fellow
4、s 6. Food Science Norman N.Potter, Joseph H.Hotchkiss,第一章 食品干制和干藏工艺,第一章 食品干制和干藏工艺,1、糖类（碳水化合物） 2、蛋白质和氨基酸 3、脂肪 4、水分 5、维生素,6、矿物质 7、酶 8、色、香、味物质 色素物质 香味物质 风味物质,一、食品主要成分,二、食品品质变化的主要因素,微生物和酶是引起食物原 料变质的最主要二个因素,四 、食品保藏的方法,第一节 食品干燥的目的和干藏原理,一、食品干燥的目的 1、干燥（Drying）是在自然条件或人工控制条件下促使食品中水分蒸发的工艺过程 自然干燥：晒干、风干等 人工干燥：如热
5、空气干燥、 真空干燥 冷冻干燥,一、食品干燥的目的,降低食品中的水分，抑制微生物繁殖，阻止食品变质，延长保质期； 除去部分水分，赋予食品新的风味； 减轻重量、方便运输，降低运输成本； 提高其他设备的生产能力、提高生产效率； 提高废渣和副产品的利用价值。,二、食品干燥的基本原理,1、水分活度和保藏的关系 在食品加工和保藏过程，决定食品品质和性状的并非是总的水分含量，而取决于水的性质、状态和可被利用的程度。,1、食品物料中水分存在状态,2、食品的水分活度,食品的水分活度一般由水分活度仪测定，在已 知食品中每一成分的浓度时，可计算水分活度： Aw1.04 - 0.1( S i C i ) + 0.0
6、045 (S i C i )2 C i 为成分i的浓度（w i / w） S i 为成分i的蔗糖当量,各种食品成分蔗糖当量表,3、水分活度对食品保藏的影响,1）aw与食品中微生物的关系 2） aw对食品中发生的化学作用的影响 (1) aw对酶反应的影响 (2) aw对非酶褐变的影响 (3) aw对脂肪氧化等变质反应的影响 (4) aw对维生素的影响 3） aw对食品质构的影响,1）aw与食品中微生物的关系,aw0.91：多数细菌能生长， aw= 0.870.92：一般酵母生长 aw0.8：大多数霉菌生长 aw=0.75：耐渗透压酵母、耐高盐细菌 aw 0.65：微生物的繁殖完全被抑制， 绝大部
7、分微生物都不能生存,水分活度和各种反应速度,第二节 食品干制的基本原理,一、影响热量和质量传递的重要因素 食品干制过程是水分和热量传递的过程，影响湿、热传递的因素： 1、表面面积 2、温度 3、空气流速 4、空气的湿度 5、真空度,二、食品干制过程的特性,1、食品干制过程曲线,3、干制过程食品水分状态,平衡相对湿度（ERH）在一定温度下，食品干燥速率为零时的空气湿度（食品既不吸水也不蒸发水分的空气湿度） 平衡水分：脱水食品吸收空气中的水蒸气，直至其表面蒸汽压与空气的蒸汽压互相平衡。此时的食品的水分含量为平衡水分,3、干制过程食品水分状态,吸湿水分干物料会吸湿，当空气湿度达到饱和时，物料从空气中
8、吸取的水分将达最高值，此时的平衡水分称为吸湿水分。 湿润水分食品水分超过吸湿水分，物料处于潮湿状态，其表面有水分附着，形成自由水分称润湿水分 潮湿食品含润湿水分的食品,3、干制过程食品水分状态,脱水物料从润湿水分被干制到平衡 水分的过程 去湿物料从吸湿水分被干制到平衡 水分的过程,4、物料干制过程的湿热传递,干燥过程中，湿物料内部同时会有水分梯度（导湿性）和温度梯度（导湿温性）存在。若两者方向一致，则在两者共同的推动下水分总流量将为两者之和，即:,4、物料干制过程的湿热传递,在大多数干制情况下，导湿温性常成为内部水分扩散的阻力因素，故水分流量就应按下式计算：,第三节 食品的干燥方法及控制,一、
9、分类 1、按干燥设备的特征来分类：,自然干燥： 晒干 风干,人工干燥： 箱式干燥 隧道式干燥 输送式干燥 滚筒干燥 流化床干燥 喷雾干燥 冷冻干燥,一、干燥设备分类,2、按干燥的连续 性： 间歇（批次）干燥 连续干燥,3、以干燥时空气 的压力： 常压干燥 真空干燥,4、以干燥过程向物 料供能（热）的 方法： 对流干燥 传导干燥 能量场作用下的干燥 综合干燥法,二、干燥方法的合理选择,应根据被干燥食品物料的种类、干燥制品的品质要求及干燥成本，综合考虑。 最佳的干燥工艺条件是指在耗热、耗能量最少情况下获得最好的产品质量，即达到经济性与优良食品品质。,常用干燥方法,常用干燥流程,四、食品干制方法,1
10、、自然干燥 1）晒干 晒干是指利用太阳光的辐射能进行干燥的过程。 2）风干 风干是指利用湿物料的平衡水蒸气压与空气中的水蒸气压差进行脱水干燥的过程。,四、食品干制方法,2、空气对流干燥 空气对流干燥是最常见的食品干燥方法。 这类干燥在常压下进行，有间歇式（分批）和连续式； 空气既是热源，也是湿气的载体，且空气有自然或强制对流循环，在不同条件下环绕湿物料。 湿物料可以是固体、膏状物料及液体。,2、空气对流干燥,2、空气对流干燥,4) 喷雾干燥喷雾干燥是将液态或浆状食品喷成雾状液滴，悬浮在热空气气流中进行脱水干燥的过程,4) 喷雾干燥,4) 喷雾干燥,3、接触式干燥,1) 滚筒干燥滚筒干燥机是一种
11、内加热传导型转动连续干燥设备。旋转的滚筒通过其下部料槽，粘附着一厚度的料膜，热量通过管道输送至滚筒内壁，传导到滚筒外壁，再传导给料膜，使料膜中的湿得到蒸发、脱湿、使含湿分的物料得到干燥。,3、接触式干燥,2) 真空干燥真空干燥是利用低压下水的沸点降低的原理，使蒸发器的传热推动力增大，干燥在高温下产品易氧化变质、风味易变化的热敏食品。 同时，真空干燥制品的结构酥松，容易复水。对一定的传热量 可以节省蒸发器的传 热面积。,3、接触式干燥,3) 冷冻(升华)干燥将食品中水分直接由冰晶体蒸发成水蒸气的干燥过程。 冷冻干燥机,冻干添加剂,第四节 食品在干制过程中的主要变化,一、物理变化 1、溶质迁移现象
12、 2、干缩、干裂 3、表面硬化 4、物料内多孔性的形成 5、热塑性,二、干燥过程食品的化学变化,第六节 干制品的复水和贮运,一、干制品的复原性和复水性 复水是把脱水制品浸在水里，经过 相当时间，使它尽可能地恢 复干制前的性质。 复水性新鲜食品干制后能重新吸收 水分的程度。 复原性干制品复水后恢复原来新鲜 状态的程度。,2、干制品的包装,干制品的包装应能够防止干制品的吸湿回潮、透气率低，以防止氧化、串味和虫、鼠侵害。 硬包装有金属罐、摩擦罐、玻璃瓶 软包装有纸包装、塑料薄膜及复合膜包装。,3、干制品的贮运,所有干制品都应在干燥、避光和低温的条件下贮藏： 控制干制品的储藏前的水分活性，低于 0.7
13、0，控制装料仓内物料的水分残留量。 避免储运过程有较大的温差，采用有效的保温隔温措施。 控制储藏中的温度与顶部相对湿度，尽量减少仓内外的温差。,3、干制品的贮运 不同食品适宜的贮藏水分各不相同：,3、干制品的贮运,蔬菜：水分含量要求小于6 %，大于8 %时的耐藏性明显下降 鱼、肉干制品：水分可在610 %，水 分含量过低时复水困难 蛋粉、乳粉：脂肪含量高，表面积大， 要求水分含量不大于2 %,复习思考题,1、引起食品品质变化的主要因素有哪些？ 3、水分活度对食品保藏有何影响？ 4、试述食品干制各阶段及其特性 5、如何合理选用干制工艺条件 6、什么是冷冻干燥？冷冻干燥有何特点？ 7、试述食品在干
14、制过程中的品质变化,4、能量场作用下的干燥,电磁场中的干燥 声波场中的干燥 湿物料中的水分对不同能量场中的能量有特殊的吸收作用，可促进物料中水分汽化，提高干燥速率。,1）电磁场中的干燥,利用电磁辐射能作为干燥能源的干燥 常用于食品干燥的电磁波有： （1）红外及远红外线干燥 （2）微波干燥,（1）红外及远红外干燥,红外及远红外干燥也称热辐射干燥，是由红外线（远红外线）发生器提供的辐射能进行的干燥。 红外线：波长0.72100m 近红外线波长0.722.5m 远红外线波长2.5100m,（1）红外及远红外干燥,远红外线对食品中的水和其他物质分子振动有特殊的作用，水在电磁波吸收频谱图的波长2.7m和
15、6.lm的地方会出现两个吸收峰值，食品其他成分中各原子的结合键C=O、CH、OH 等与水分子相似，故食品材料电磁波吸收峰多集中在2.520m的远红外线波长范围内，即对远红外线热吸收率高。,远红外线干燥的特点：,热源材料选用热辐射率接近黑体的物质，热辐射效率高 远红外线辐射热在空气中传播，不存在传热界面，传播热损失小，传热效率高，被辐射物料表面热强度大于对流干燥强度3070倍以上 多数食品湿物料等有机物，在远红外区具有更多的吸收带，因此远红外线比一般红外线有更好的干燥速率 加热时间短，可减少热对食品材料的破坏作用，而广泛用于食品干燥。,2微波干燥的特点,微波干燥物料本身是发热体，因此微波干燥有较
16、高的干燥速率； 由于微波加热速度快，且可同时在内部加热，因此微波干燥加热时间短，对比较复杂形状的物料有均匀的加热性； 微波具有调平干燥食品水分的作用。,2）声波场中的干燥,也称超声波干燥，声波场作用于湿物料，可使物料温度有所提高，井可强化传质过程，使物料干燥速率提高。 超声波是指频率20106kHz的电磁波。,3）组合干燥装置：,（1）结合各种干燥方法的组合干燥装置 即将两种不同的干燥设备组合起来，先利用第一干燥器使物料的含水量降至一定值后，再经第二干燥器，使物料水分及其他指标达到产品要求，以提高设备生产效率，改善产品质量。,3）组合干燥装置：,（2）结合各种热过程的联合干燥装置： 把干燥、脱水、冷却等过程组合起来，除实现一机多用的目的外，还可以合理地利用能源，实现生产的连续化。,3）组合干燥装置：,（3）结合其他过程的联合干燥装置： 干燥器附带搅拌机和粉碎机的联合装置，可大大改善干燥物料流的流体力学状态，有利于破碎结块和消除粘壁现象，提高干燥速率。,谢 谢！,