食品工艺学

内容提要 食品加工的原材料 食品技术原理 食品工程高新技术

食品技术原理 干制与浓缩 热处理与杀菌 低温处理（冷藏和冻藏） 辐射处理与保藏 腌渍、烟熏和发酵处理 食品化学保藏

现代食品工程高新技术 食品粉碎、造粒新技术 食品包装、杀菌新技术 食品质构调整技术

本课程的主要参考书目 赵晋府.食品工艺学.中国轻工业出版社 王洪新.食品新资源.中国轻工业出版社 赵晋府.食品技术原理.中国轻工业出版社 高福成.现代食品工程高新技术.中国轻工业出版社

第一篇 食品加工的原材料 食物：是人体生长发育、更新细胞、修补组织、调节机能必不可少的营养物质，也是产生热量保持体温、进行体力活动的能量来源。 食品：经过加工制作的食物统称为食品。

食品的分类 按保藏方法分类 按原料种类分类 按原料和加工方法分类 按产品特点分类

罐头类（蘑菇） 冷冻类（芋籽） 干藏类（脱水蒜头片） 按保藏方法分类 腌渍类（黄瓜） 烟熏制品 发酵制品 辐射制品

肉禽制品 果蔬制品 谷物制品 按原料种类分 水产制品 乳制品

饮料 焙烤制品 挤压制品 按加工方法分 罐头制品 糖果 速冻制品（绿芦笋） 发酵制品 干制品

功能食品 （保健食品） 休闲食品 方便食品 按产品特点分 快餐食品 疗效食品 工程食品 （模拟食品） 婴儿食品 ……

第一节 食品原料的特性 （一）植物性食品原料 果蔬 大豆 谷物 （二）动物性食品原料 畜、禽肉 水产原料 乳类原料

1. 果蔬 水分 （1）自由水(游离水) 在果蔬中占大部分，存在于果蔬组织的细胞中，可溶性物质溶解于其中，容易蒸发、结冰而造成食品加工、贮藏中的损失。 （2）结合水 是果蔬内与大分子物质相结合的一部分水分，常与蛋白质、多糖类、胶体等大分子以氢键的形式相互结合。 不仅不蒸发，就是人工排除也比较困难。只有在较高的温度(105℃)和较低的冷冻温度下方可分离。

galacturonic acid （3）果胶物质 果胶是由半乳糖醛酸形成的长链。根据果胶分子中的羧基被甲醇酯化的程度，可以将其分为高甲氧基果胶和低甲氧基果胶。 果胶溶液具有较高的粘度 果胶是亲水性的胶体，其水溶液在适当的条件下能够形成凝胶。 （4）纤维素和半纤维素 碳水化合物 （1）糖类：单糖、多糖 （2）淀粉：由葡萄糖分子经缩合而成的多糖 甲氧基含量低于7％的果胶

有机酸 主要是柠檬酸、苹果酸和酒石酸。 含氮化合物 蛋白质、氨基酸、酰胺、氨的化合物及硝酸盐等。

——具有涩味、能够产生褐变及与金属离子产生色泽变化的多酚类物质。 单宁物质 ——具有涩味、能够产生褐变及与金属离子产生色泽变化的多酚类物质。 适度的单宁含量可以给产品带来清凉的感觉，也可以强化酸味； 在单宁含量较高的原料加工过程中，pH的控制十分重要。pH高时，易发生酶促褐变，pH低时又易发生自身的氧化缩合； 与蛋白质产生絮凝，可用于果汁澄清。 单宁酸

酶 ——水解酶类 主要包括果胶酶、淀粉酶、蛋白酶 ——氧化酶类 果蔬中的氧化酶是多酚氧化酶

胡萝卜素类 叶黄素类 色素 ——脂溶性色素 ——水溶性色素：一大类广义的类黄酮色素，如花黄素、花青素。 类胡萝卜素叶绿素 C6-C3-C6

糖苷类物质：苦杏仁苷、柚皮苷（橙皮苷）、黑芥子苷、茄碱苷 维生素：VC、VB1 矿物质：钙、镁、磷、钾、钠等 芳香类物质

2. 大豆 蛋白质 大豆中平均含有40％的蛋白质，其中有80～88％是可溶的，易被人体消化吸收。 组成大豆蛋白的氨基酸有18种之多，含有8种必需氨基酸，且比例比较合理，赖氨酸含量相对稍高，蛋氨酸、半胱氨酸含量略低。

大豆在加工过程中易产生豆腥味： 大豆中的脂类（不饱和脂肪酸）在脂肪氧化酶的作用下发生氧化降解，形成氢过氧化物，它们极不稳定，裂解后形成异味化合物。加工过程中经常采用加热、调整pH、闪蒸、添加还原剂和铁离子络和剂等方法脱除豆腥味。 油脂 大豆油脂不含胆固醇而含大量的亚油酸和亚麻酸，故不仅不会造成血管壁上的胆固醇沉积，而且还对血管壁上沉积的胆固醇具有溶解作用。

大豆中的维生素主要是VB1 、VB2、烟酸、VE等，基本上不含VA、VD、VB12和VC。 大豆含钾量高，可以缓冲肉类、鱼、蛋、家禽等酸性食品的不良作用，维持人体的酸碱平衡。 大豆中约含25％的碳水化合物，其特点是几乎不含淀粉。

抗营养因子 ——蛋白质消化率下降 ——降低表观代谢能 ——内源性蛋白质消耗 ——降低养分消化率 ——降低维生素利用率 ——降低矿物质和微量元素利用率 热稳定的 热不稳定的 雌激素 抗胰蛋白酶（TI） 皂角苷 血细胞凝集素（Hg） 大豆抗原 肌醇六磷酸 致甲状腺肿素 抗维生素因子 大豆中含有的能抑制机体对大豆营养物质的消化、吸收和利用以及影响机体健康和动物体生产性能的物质。

3. 谷物 淀粉 淀粉的吸湿性很强，不溶于冷水，但在热水中能吸水膨胀糊化。不同来源的淀粉的糊化温度不同。糊化之后的淀粉在低温静置条件下，其无序的淀粉分子又会自动排列成序，并由氢键结合成束状结构，即α－淀粉的β化，使淀粉的溶解度降低，这就是淀粉的回生或老化。 灰分 表示粮食中矿物质的总量。实验证明，粮食中含有30种以上的化学元素，其中含量较高的有Ca、Mg、K、Na、Fe、P、S、Si、C1。 维生素 谷物中不含VD ，也不含VA ，仅含有少量的类胡萝卜素。脂溶性维生素中仅VE的含量较高；VB1 、VB2及VB6的含量较高，一般缺乏VC 。 脂肪 谷物中的脂肪大多存在于胚和种皮中，胚乳中的含量较少，一般不超过l％，所以粮食中的脂肪大都在其副产品中取出，如米糠油和玉米油。 粮谷类脂肪中的大部分脂肪酸为不饱和的油酸和亚油酸，它们约占整个脂肪酸量的80％。 蛋白质 (1)清蛋白 (2)球蛋白 氨基酸平衡很好，赖氨酸、色氨酸和蛋氨酸含量较高。 (3)醇溶谷蛋白 (4)谷蛋白 谷物的贮藏蛋白，赖氨酸、色氨酸和蛋氨酸的含量都很低。

（二）动物性食品原料 畜、禽肉 水产原料 乳类原料

2.水产原料 （1）水产原料的特性 多样性 多变性 鱼体大小、部位对成分的影响 不同季节鱼体成分的变化 容易腐败变质

（2）鱼肉的物理性质 密度：与水相近，1000kg/m3 冰点：低于0℃ 比热容：3.3494～3.7681kJ/(kg.K) 结冰潜热：取决于原料组织中的水分含量 热导率：0.4885/(m.K)

（3）鱼贝类的主要化学成分 色素：肌肉色素、皮的色素、血液色素 蛋白质 浸出物 呈味成分：鲜味的核心成分是谷氨酸IMP、AMP和ATP等，它们之间有协同增效作用。 脂肪 －鱼类组织中有较多的脂肪。同—鱼种由于季节、年龄、生殖腺成熟度，营养状态等不同，脂肪含量变化很大。脂肪的蓄积形式亦因鱼种而不同。 －鱼油的碘价一般要比陆上动、植物油高 蛋白质 －新鲜鱼肉中约含15～23％的蛋白质，因鱼种及年龄的不同而不同。 －鱼类肌肉中肌原纤维蛋白比较丰富，但缺乏肉基质蛋白。 －鱼肉蛋白质的氨基酸组成，都极其相似。 浸出物 －肌肉浸出物的含量一般为2～5％，可分为含氮成分和不含氮成分。 －含氮成分主要是氨基酸和低聚肽。 －不含氮成分：氧化三甲胺(TMAO)、甜菜碱、肌苷酸 、尿素。

（4）鱼贝类的保鲜 鲜度判定：感观法、细菌学方法、物理学方法、化学方法 保鲜方法 －冰冷却法（0～3℃，7～12d） summarize 鲜度判定：感观法、细菌学方法、物理学方法、化学方法 保鲜方法 －冰冷却法（0～3℃，7～12d） －冷却海水冷却法 （0～1℃） －微冻保鲜法（－3℃，20～30d）

第二节 食品新资源 食品蛋白新资源 食用油料新资源 淀粉新资源 食品新糖源 膳食纤维

一、食品蛋白新资源 1. 植物蛋白 食品蛋白新资源包括两大类： －种子、根茎类植物蛋白 －植物叶蛋白 2. 动物蛋白 －畜、禽动物蛋白 －水产动物蛋白 －昆虫蛋白 －微生物蛋白 食品蛋白新资源包括两大类： 一是已经广泛使用的传统食品组分，通过新技术的加工变为浓缩蛋白或分离蛋白以用作食品生产的蛋白质，包括大豆蛋白、谷物蛋白、棉子蛋白、菜子蛋白、葵花子蛋白和芝麻蛋白等。 二是从新型或非传统型资源生产的蛋白。主要是指利用现代生物技术生产的微生物蛋白，如细菌蛋白、酵母蛋白、霉菌蛋白、藻类蛋白和蘑菇、香菇等真菌蛋白。 一新颖性在于它们通过提取、浓缩、分离和再加工而变成了以前不能获得的食品新配料，它们是快速发展的组合食品中的一个部分；

植物叶蛋白 to menu 叶蛋白生产工序： 切碎一碾磨一压榨一分离一干燥一叶蛋白制品 热凝聚法分离：60℃加热，使叶蛋白凝聚下沉，分离上清液，用80℃加热，上清液中残留的细胞质蛋白质几乎都发生凝聚而得到分离。 叶蛋白资源：苜蓿、甘薯、竹叶、水生植物、紫云英、植物废弃物（土豆茎叶、豌豆蔓）等。 叶蛋白(Leaves Protein Concentrates,LPC)又称青草胶，是从绿色植物茎叶中提取出来的一种蛋白质。 叶蛋白是一种多聚物，含多种氨基酸和维生素。不含胆固醇，是畜、禽的优良饲料，也是人类膳食中蛋白质的重要补充物。

微生物蛋白（single cell protein） 单细胞蛋白的安全性评价： 低核糖核酸(RNA)含量，通常细菌和酵母的RNA含量较高，真菌和微藻的RNA含量较低。 摄食过多的RNA，就会导致尿酸含量高于安全标准，就可能引起痛风和肾结石等病症。 致癌性芳香族化合物、重金属、真菌毒素及菌的病源性、感染性、遗传性等。 真菌蛋白（myco protein）：由丝状真菌通过发酵工程而产生的一种多细胞菌丝体蛋白。 酵母蛋白（barm protein） 微藻蛋白：螺旋藻蛋白、盐藻蛋白 尿酸含量高于安全标准，引起痛风和肾结石。 生产工序： 菌种扩大培养－保养－冷却－分离过滤－干燥

二、食用油料新资源 草本作物油料：向日葵子油、红花子油、紫苏子油、月见草油、胡麻子油等 木本作物油料：茶子油、沙棘油、葡萄子油、澳洲坚果油、元宝枫油等 微生物油脂：真菌油脂、藻类油脂 富含DHA、EPA的天然油料 新型油脂

新型油脂 （1）脂肪替代品：是以脂肪酸为基料成分的酯化产品，但其酯键不同于油脂的酯键，而是将原来脂肪中的酯键改变或引入分支的羧基结构，使之不受脂酶分解。 eg：蔗糖聚酯、丙酰甘油酯、DDM、TATCA （2）模拟油脂：是以碳水化合物或蛋白质为基础成分的产品，是以水状液体系来模拟被代替的油状液体系。 （3）粉末油脂：是以油脂为基料，通过特殊工艺制成的粉末或细颗粒状的油脂制品。 （4）合成油脂MCT(中等碳链长度脂肪酸甘油三酯)：中碳链脂肪酸主要是8个碳原子和10个碳原子的饱和一元羧酸，即辛酸(C8酸)和癸酸(C10酸)。MCT系辛酸甘油三酯或癸酸甘油三酯，或辛酸-癸酸混酸甘油三酯。 蔗糖聚酯是脂肪酸和蔗糖在催化剂存在下反应生成的。蔗糖是含有八个自由羟基的二糖。在适当的条件下可与八个脂肪酸分 子脱水缩合，形成脂肪酸蔗糖八酯。常见的脂肪酸包括8—18个碳原子的饱和与不饱和酸。酯化程度在六个羧基以上的脂肪酸蔗糖酯具有与食用油脂基本类似的性质。 丙酰甘油酯结构与天然油脂相似，这种甘油三酯不能被消化道酶类水解，故不含热量。 DDM，丙二酸和烷基丙二酸的脂肪醇酯，适用高温加工条件的油脂替代品。与豆油混合使用的结果造成热量降低33％，脂肪量降低60％。 TATCA，脂肪醇的酯化物，能抗消化道酶类的消化。

三、淀粉新资源 茎类淀粉新资源：魔芋、棕榈、荸荠、莲藕 根类淀粉新资源：葛根、木薯、蕨根 改性淀粉 通过物理、化学或酶的方法处理原淀粉，改善其分子结构和性质。增强某些功能或形成新的物化特性，所获得的产物称为改性淀粉(或称变性淀粉)。

四、食品新糖源 食品配料型新糖源：麦芽糊精、葡萄糖浆、麦芽糖浆、果葡糖浆、环状糊精 功能型新糖源：异麦芽寡糖、乳果聚糖、低聚半乳糖、海藻糖、大豆低聚糖

——不被人体所消化吸收的多糖类碳水化合物与木质素。 五、膳食纤维 2. 膳食纤维的分类： （1）水不溶性纤维素是构成植物细胞壁的结构成分，主要是结构多糖(纤维素、部分半纤维素)、非多糖聚合物(木质素)和壳聚糖，主要来源于植物的茎、叶。 （2）水溶性纤维素主要是植物细胞内的非结构成分，包括果胶，植物胶汁，树脂，藻类多糖和部分半纤维素。 3.膳食纤维的物化性质 （1）持水性 （2）与阳离子的结合与交换作用 （3）对有机分子的螯合吸附作用 （4）容积作用 （5）改变消化系统中的菌群 膳食纤维≠粗纤维 膳食纤维≠纤维素 ——不被人体所消化吸收的多糖类碳水化合物与木质素。 传统意义上的“粗纤维“是植物经特定浓度的酸、碱、醇和醚等溶剂作用后的剩余残渣。其实植物经溶剂处理后几乎100％的水溶性纤维、50—60％的半纤维素和10－30％的纤维素被溶解损失掉。 纤维素只是膳食纤维的一个组成成分。

第三节 食品加工用的其他材料 油脂 蛋及蛋制品 调味品 食品添加剂

一、油脂 1.固态油脂：可可脂、牛脂、羊脂、乌桕脂 2.半固态油脂：猪油、椰子油、棕榈油 3.液态油脂： ①含油酸较多的油脂：橄榄油、茶油 ②含油酸及亚油酸为主的油脂：花生油、芝麻油 ③亚油酸含量高的油脂：玉米油、豆油、红花油 ④亚麻酸含量高的油脂：亚麻油 ⑤含特种脂肪酸的油脂：菜油、蓖麻油

加工：蛋液的稳定化、巴氏杀菌、冷冻处理、脱水加工 二、蛋及蛋制品 summarize 组成 等级 保藏 加工：蛋液的稳定化、巴氏杀菌、冷冻处理、脱水加工