北京农学院本科生课程论文

     

论文题目：食品工艺学课程报告

课程名称：食品工艺学

任课教师：陈璧州

学生姓名        孟庆全               

学    号       201120613281          

系    别      食品科学与工程学院    

专    业    食品科学与工程(食品工程)  

课程论文提交时间：20##年1月2日

食品工艺学课程报告

一、摘要

食品工艺学是应用化学、物理学、生物学、微生物学、食品工程原理和营养学等各方面的基础知识，研究食品的加工、保藏、包装、运输等因素对食品质量、营养价值、货架寿命、安全性等方面的影响；

第一章绪论建立了掌握食品专业知识所需的一些重要概念和提及了理解本书内容所需的理论基础，介绍了国内外食品工业的发展和前景以及食品工艺学的范围。

第二章食品脱水，介绍了利用水分活度保藏食品的原理和方法。

第三章食品的热处理和杀菌，涉及与热加工有关的基本技术，包括巴氏杀菌、热烫和商业灭菌。

第四章食品冷冻，介绍了降低温度延长货架期的原理与技术。

第五章介绍了腌制发酵和烟熏三种有效的传统食品保藏原理，

第六章介绍了以防腐和抗氧化为主的食品化学保藏原理。

第七章介绍了食品辐射保藏原理。第六章和第七章是作为现在实际生产中应用的冷（或非热）杀菌技术。

二、关键词

食品加工           工艺方法               学习体会

三、知识体系总结

第一章绪论建立了掌握食品专业知识所需的一些重要概念和提及了理解本书内容所需的理论基础，介绍了国内外食品工业的发展和前景以及食品工艺学的范围。

食物：供人类食用或具有可食性的物质，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。除少数物质如盐类外，几乎全部来自动植物和微生物，主要来源由农业生产来提供。

食品：将食物经过加工得到产品统称为食品,食品是经过加工制作的食物。

①营养功能:蛋白质、碳水化合物（糖）、脂肪、维生素、矿物质、膳食纤维。

保持人类的生存，即食品的第一功能——营养功能（吃饱），最基本的功能，提供营养和能量。

②感官功能:

外观：大小、形状、色泽、光泽、稠度。

质构：硬度、粘性、韧性、弹性、酥脆。

风味：分为气味和味道。气味：香气、臭味、水果味、腥味；味道：酸、甜、苦、辣、 咸、麻、鲜。

为了满足视觉、触觉、味觉、听觉等感官方面的需求。第二功能——满足嗜好(吃好)，这是人类对食品的物理、化学、心理的反应。

③保健功能:除食品中营养成分外，还含有一些化学物质如黄酮类、多酚、皂类化合物、肽类、低聚糖、多价不饱和脂肪酸、益生菌等。第三功能——食品功能的新发展：调节人体生理功能，起到增进健康、充沛精力、恢复疾病、延缓衰老、美容等作用（吃出健康）。  

食品加工：将食物（原料）经过劳动力、机器、能量及科学知识，把它们转变成半成品或可食用的产品（食品）的方法或过程。

食品的质量要素主要有食品感观指标（色、香、味、质构），营养素含量，卫生指标，保藏期。

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。²

国内外食品工业发展趋势及前景：以欧美食品工业发展为基点, 其发展趋势主要反映在三个方面: 一是加速开发新食品、新饮料；二是提高食品加工设备现代化； 三是国际合作势头增强。

原轻工业部确定“八五” 期间食品工业发展主要是: 糖、出口罐头、方便

食品、保健食品、婴儿食品、食品工业的专用原料等； 限制的项目有: 易拉罐饮料、低塑铝复合软包装饮料、高度低质白酒等。

消费者购买食品的要求, 一是重风味, 追求名特优新, 千滋百味适口；二是重保健, 追求营养健身,延年益寿；三是重新鲜, 追求新潮新鲜不腐。[1]

第二章食品脱水，介绍了利用水分活度保藏食品的原理和方法。

食品干燥保藏是指在自然条件或人工控制条件下，使食品中的水分降低到足以防止腐败变质的水平后并始终保持低水分可进行长期贮藏的方法。

结合水（束缚水）：化学结合水、吸附结合水、结构结合水、渗透压结合水。

自由水（游离水）：滞化水、毛细管水、自由流动水。

水分活度：衡量水结合力的大小或区分自由水和结合水，可用水分子的逃逸程度（逸度）表示，将食品中水的逸度与纯水的逸度之比称为水分活度：Aw=f/f₀式中：f--食品水的逸度；f0--纯水的逸度。

近似：水分活度Aw=P/P₀=n₂/(n₁+n₂)   【1：溶质    2：溶剂】

（1）对微生物生长的影响：不同类群微生物生长繁殖的最低Aw范围不同：

细菌：0.94~0.99

霉菌：0.80~0.94

耐盐细菌：0.75

耐干燥的霉菌和耐高渗透压的酵母:0.60~0.65

微生物不生长:<0.60

（2）对酶活性的影响：酶活性随Aw的提高而增大，通常在Aw为0.75~0.95的范围内酶活性达到最大。在Aw<0.65时，酶活性降低或减弱，但要抑制酶活性，Aw应在0.15一下。因此通过Aw来抑制酶活性不是很有效。

（3）对化学变化的影响：同一类食品由于组成、新鲜度和其它因素而使Aw有差异，实际上食品中的脂类自动氧化、非酶褐变、微生物生长、酶的反应等都与Aw有关。

当Aw<0.2时，除了氧化反应外，其它反应处于最小值（区域I）；

当Aw为0.2~0.3时，为最小的反应速度（一般在等温线吸附区域I与Ⅱ的边界）；

当Aw为0.7～0.9（中等水分）时，美拉德褐变反应、脂类氧化、维生素B1降解、叶绿素损失、微生物繁殖和酶反应均显示出最大速率。

随着水活性增加，反应速度反而降低，如蔗糖水解后的褐变反应。

干制方法可以区分为自然和人工干燥两大类：

自然干制：在自然环境条件下干制食品的方法：晒干、阴干等。

人工干制：在常压或减压环境中用人工控制的工艺条件进行干制食品，有专用的干燥设备，如：空气对流干燥设备、滚筒干燥设备、真空干燥设备、喷雾干燥设备、冷冻干燥设备等。[2]

第三章食品的热处理和杀菌，涉及与热加工有关的基本技术，包括巴氏杀菌、热烫和商业灭菌。

杀菌：将所有微生物及孢子完全杀灭的热处理办法，称为杀菌或绝对无菌法。

商业灭菌法：指罐头食品经过适度的杀菌后，不含有致病性微生物，也不含有在通常温度下能在其中繁殖的非致病性微生物。

巴氏杀菌法：在100℃以下的加热介质中进行的低温杀菌方法，可杀死病原菌及无芽孢细菌，但无法完全杀灭腐败菌，英雌巴氏杀菌产品不能在常温下保存。

食品的ph值：对人类健康危害极大的肉毒杆菌在PH≦4.6时不会生长，也不会产毒素，其芽孢受到强烈的抑制，而且肉毒杆菌在干燥环境中也无法生长。所以pH=4.6，Aw=0.85定为低酸性食品和酸性食品的分界线。

热烫：生鲜的是食品原料迅速以热水或蒸汽短时加热处理的方法。目的主要为抑制或破坏食品中的酶以及减少微生物数量。

方法：热水热烫、蒸汽热烫。

问题：1.能量消耗的有效性  2.物料被加热的均匀性

解决方法：最能体现高温短时热烫特点处理是“单体快速热烫”。[3]

影响微生物耐热性的因素主要有：

①污染微生物的种类和数量：

A.种类：霉菌和酵母的耐热性都比较低，细菌却很耐热，尤其是芽孢。

B.污染量:微生物量越多，全部杀灭所需的时间就越长。

②热处理温度：微生物生长温度以上的温度，导致微生物的死亡。

③罐内食品成分：

A.PH:高耐热性的微生物，中性时耐热性最强，pH值偏离中性程度越大，耐热性越低，

B.脂肪:脂肪含量高细菌耐热性增强。

C.糖:糖的浓度越高，越难杀死微生物。

D.蛋白质:食品中蛋白质含量在5%左右时，对微生物有保护作用。

E.盐：低浓度食盐对微生物有保护作用，高浓度食盐则对微生物抵抗力有削弱作用。

F.植物杀菌素：有些植物的汁液以及分泌的挥发性物质对微生物有抑制或杀灭作用。

第四章食品冷冻，介绍了降低温度延长货架期的原理与技术。

食品冷冻是一项复杂的物理加工技术。从物理学角度，传热和传质过程是影响食品质量的主要因素，但是不忽视冷链流通中的微生物作用和各种生化反应。理解这些平行且相互联系的过程对于冷冻过程的控制和最优化是必要的。[4]

冷却：将食品或食品原料从天人的常温或者高温状态，经过一定的工艺处理降低到合适后续加工或者贮藏的温度。

冷藏：将食品的温度降低到接近冻结点，而不是一种食品的保藏方法。一般的冷藏温度-1~8℃。

冷冻：采用降低温度的方式对食品进行加工和保藏的过程。

冻藏：食品冻结后，再在能保持食品冻结状态的温度下贮藏食品的保藏方法。

冻结：将常温食品的温度下降到冷冻状态这样一种过程，是食品冷冻贮藏前的必经阶段。

冷却方法：①冷风冷却法  ②冷水冷却法   ③接触冰冷却法   ④真空冷却法。

低温冷害：是指当冷藏的温度低于果蔬可以耐受的限度时，果蔬的正常代谢活动受到破坏，使果蔬出现病变，果蔬表面出现斑点，内部变色（褐心）等。

最大冰晶体形成带：指-1～-5℃的温度范围，大部分食品在此温度范围内约80%的水分形成冰晶。研究表明：应以最快的速度通过最大冰晶生成带。

速冻：食品中心从-1℃降到-5℃所需的时间在30min之内；单位时间-5℃的冻结层从食品表面伸向内部的距离，单位cm/h,速冻v>5~20cm/h。

第五章介绍了腌制发酵和烟熏三种有效的传统食品保藏原理，由这些方法加工的食品往往都是具有民族特色的食品；增加了半干半湿食品保藏一节。腌制是早期保存蔬菜的一种非常有效的方法。现今，蔬菜的腌制已从简单的保存手段转变为独特风味蔬菜产品的加工技术。酱腌菜这一传统食品是我国人民历代智慧的结晶，是祖国宝贵文化财富的一部分。

根据腌渍的材料：盐渍（肉类、蔬菜、水果、乳品）；糖渍；酸渍；糟渍；混合腌渍。

根据腌渍的过程：非发酵性腌渍品——没有乳酸发酵，用盐量较高。发酵性腌渍品——有乳酸发酵，用盐量较低。

食盐起到防腐的作用：

①对微生物细胞的脱水作用，细胞发生质壁分离，抑制细胞生长或造成细胞死亡。

②降低水分活度，自由水减少，抑制微生物的生长。

③食盐溶液中的一些离子，浓度过高对微生物产生生理毒害作用。

④食盐水渗透食品组织内形成盐溶液浓度过高，使氧气溶解速度下降，一直微生物的生长。

⑤食盐能够妨碍微生物所分泌的蛋白质分解酶的作用。

糖起到防腐的作用：

1、糖溶液产生高渗透压

2、糖溶液可以降低环境的水分活度

3、糖使溶液中氧气浓度降低

4、糖的种类和浓度决定加速或抑制微生物生长的作用

烟熏的组成及作用：

1. 酚：作用：（1）形成特有的烟熏味；（2）抑菌防腐作用；（3）有抗氧化作用

2. 醇：醇主要起到一种为其它有机物挥发创造条件的作用，也就是挥发性物质的载体。

3. 有机酸：有机酸能促进肉烟熏时表面蛋白质凝固，使肠衣易剥除。

4. 羰基化合物：有非常典型的烟熏风味和芳香味。羰基化合物与肉中的蛋白质、氨基酸发生美拉德反应，产生烟熏色泽。

5. 烃类：主要指产生的多苯环烃类，其中至少有两类二苯并蒽和苯并芘，已被证实是致癌物质。与防腐和风味无关。

烟熏工艺包括：冷熏法、热熏法、液熏法等。

半干半湿食品：部分脱水，水分含量在20~50%，比新鲜果蔬肉类食品低，但比干制品高；可溶性固形物的浓度较高，一般在15~35%。发展前景：食用前不需要复水，食用方便；口味好、质构软；能在室温下贮藏，不要冷库贮藏；加工费用低。[5]

第六章介绍了以防腐和抗氧化为主的食品化学保藏原理。

食品化学保藏就是在食品生产和储运过程中适用化学制品来提高食品的耐藏性和尽可能保持原有品质的一种方法，也就是防止食品变质和延长保质期。（化学制品：指成分明确，结构清楚，从化学工业中生产出来的制品，有防腐剂、抗氧化剂和保持质构作用的添加剂。）

原理：化学保藏就是在食品中添加化学防腐剂和抗氧化剂来抑制微生物的生长和推迟化学反应的发生，从而达到保藏的目的。

食品添加剂：为改善食品的色、香、味以及防腐变质，适应食品加工工艺的需要，而加入到食品中的化学合成物质或天然物质。

防腐剂：能抑制微生物引起的腐败变质、延长食品保藏期的一类食品添加剂，有时也被称为抗菌剂。

原理：?干扰微生物的酶系，破坏其正常的新陈代谢，抑制酶的活性。

?破坏微生物的遗传物质，干扰器生存和繁殖。

?与细胞膜作用，使细胞膜通透性上升，导致细胞内物质溢出而失活。

抗氧化剂的抗氧化机理:①自由基吸收剂  ②激发态氧湮灭剂  ③金属离子螯合剂  ④氧气清除剂  ⑤酶抗氧化剂。

抗氧化剂抑制或者延缓氧化主要有两种方式：一是淬灭自由基，通过这种方式抗氧化的化合物被称为初级抗氧化剂，例如酚类物质；另一类并不直接淬灭自由基，这类抗氧化物质被称为次级抗氧化剂。初级抗氧化剂在氧化诱导期期间被消耗完毕，而次级抗氧化剂则通过各种途径如螯合金属离子、清除氧气、将氢过氧化物转变成非自由基成分、紫外光线吸收或者单线态氧淬灭的方式进行抗氧化。

保鲜剂：为繁殖生鲜食品脱水、氧化、变色、腐败变质等而在其表面进行喷涂、喷淋、浸泡或涂膜的物质。[6]

第七章介绍了食品辐射保藏原理。第六章和第七章是作为现在实际生产中应用的冷（或非热）杀菌技术。

食品辐射保藏：利用原子能射线的辐射能量对新鲜肉类及其制品、水产品及其制品、蛋及其制品、粮食、水果、蔬菜、调味料、饲料以及其他加工产品进行杀菌、杀虫、抑制发芽、延迟后熟等处理。

辐照食品：射源有来自⁶⁰ Co或¹³⁷Cs的γ射线、X射线、加速电子。

食品辐射的较其他方法的优越性：

①非热作用，食品内部温度不会增加或变化很小，故有“冷杀菌”之称，而且辐照可以在常温或低温下进行，因此经适当辐照处理的食品可保持原有的色、香、味和质构，有利于维持食品的质量；

②节能与冷冻保藏等相比，能节约能源。据(IAEA）报告，冷藏耗能324MJ/t，巴氏消毒能耗828MJ/t，热杀菌能耗1080MJ/t，辐照灭菌只需要22.68MJ/t，辐照巴氏灭菌能耗仅为2.74MJ/t。冷藏法保藏马铃薯（防止发芽）300d，能耗l080MJ/t；而马铃薯经辐照后常温保存，能耗为67.4MJ/t，仅为冷藏的6％。

③无残留物:与化学保藏法相比，辐照过的食品不会留下任何残留物，是一个物理加工过程，而传统的化学防腐保藏技术面临着残留物及对环境的危害问题。

辐照对食品营养与卫生的影响：

碳水化合物：可能因辐射而发生水解以及淀粉氧化、降解；在干燥的条件下则会发生美拉德反应，对消化性和营养价值无影响。

脂肪：通常情况下，饱和脂肪酸对辐射稳定，含不饱和脂肪酸的脂肪容易发生氧化反应、降解或聚合，会影响其消化速度。

蛋白质：部分氨基酸可能发生分解、氧化，部分蛋白质发生脱氨、脱羧、交联或裂解，大剂量会产生辐射气味。提高蛋白质的消化吸收率。

维生素：辐射引起的损失最多的营养素。脂溶性维生素中以VA和VE对辐照的敏感性最强，VA损失率不仅与辐照剂量有关，还与食品成分有关。水溶性VC很容易被破坏，其敏感性与其对氧化作用及热过程的敏感性一样，且VC浓度越低，被破坏的程度越大。VB₁对辐照的敏感性较强，只有VB₆ 对辐照不敏感。

矿物质：不是使矿物质的总量减少，而是改变其存在状态，从而降低其生物有效性。矿物质的生物有效性指食品中矿物质实际被吸收、利用的可能性。如Fe²⁺ 转变为不易被人体消化吸收的Fe³⁺ 。[7]

四、学习体会

食品工艺学是食品科学与工程一级学科中一门学位课程，是专业课程教学中的专业基础课，可以为本科学生今后进一步学习各类食品的加工技术知识和毕业后从事食品相关工作打下专业基础。

老师讲授本课程时运用了互动的讲课方式，老师在讲授课程的时候也会让我们分成小组准备ppt并汇报情况，使我们不但预习了课程，也使我们加深了对课程的学习，并且更加形象的理解课程中的知识，我们准备ppt有时会上网调查，有时也会去市场、去超市调查，联系了实际，锻炼了能力。分配成小组轮流进行汇报，不仅加强了团队合作能力，而且锻炼了分工合作能力。

    食品工艺学课堂上的表现让我更好的掌握知识，更自主的去学习，在老师布置的作用中有需要到市场中做调查的任务，通过市场的产品来分析存在的问题和潜在的价值，在市场调查的过程中，我锻炼了自己收集信息的能力，更好的分辨出了产品的类型，功能，保藏方法等。

这个学期我上讲台讲了两次ppt，虽然次数有限，讲得也不是很严谨，但是老师和同学在台下认真仔细地聆听就是我最大的鼓励和自信，谢谢老师

参考文献

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[1]《关于国内外食品工业发展的趋势和要求（节选）》  刘福俊

[2] 《食品工艺学》      夏文水

[3] 《食品热加工与杀菌》   江南大学   陈洁

[4]《 食品冷冻的加工技术》  谢晶

[5] 《食品加工与保藏原理》   第二版    曾庆孝主编

[6] 百度文库

[7] 《肉制品加工原理与技术》，夏文水主编，2003，化学工业出版社；