第三篇 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
纲 要
第一章 食品粉碎、造粒新技术
? 微粉碎与超微粉碎
? 冷冻粉碎
? 微胶囊造粒技术
—— 粉碎：利用机械或流体动力的方法克服
固体内部凝聚力使之破碎的单元操作。
? 微粉碎：原料粒度 5～ 10mm，成品粒度
100μm以下。
? 超微粉碎：原料粒度 0.5～ 5mm，成品粒度
10～ 25μm以下。
第一节 微粉碎与超微粉碎
一、超微粉碎的特点
? 速度快可低温粉碎
? 粒径细且分布均匀
? 节省原料，提高利用率
? 减少污染
二、超微粉碎的原理
通过对物料的冲击、碰撞、剪切、
研磨等手段，施于冲击力、剪切力或
几种力的复合作用，达到超细粉碎的
目的。其工艺过程有 一次粉碎 和 二次
粉碎 。
? 一次粉碎就是在一台设备上同时完成
粉碎、筛选、分离、再粉碎的过程。
? 二次粉碎是先对物料进行粗粉碎，然
后再采用超细粉碎机完成超细粉碎加工，
其工艺流程大致为：原料 → 筛选 → 清选
→ 干燥 → 粗粉碎 → 超细粉碎 → 风选分级
→ 超细粉体产品。
三、超微粉碎的方法 气流式
以压缩空气或过热蒸汽，通过喷嘴产
生的超音速高湍流气作为颗粒的载体，颗
粒与颗粒之间或颗粒与固定板之间发生 冲
击性积压、磨擦和剪切等作用 从而达到粉
碎的目的。
2AB10型气流粉碎机 AB10型气流粉碎机
三、超微粉碎的方法
借助与运动的研磨介质 (磨介 )所产
生的冲击，以及非冲击式的弯折挤压和剪
切等作用力，达到物料颗粒粉碎的过程。
磨介式粉碎过程主要为 研磨 和 摩擦,即挤
压和剪切。其效果取决于磨介的大小、形
状、配比、运动方式、物料的填充率、物
料的粉碎力等特性。
球磨机
搅拌磨
振动磨
磨介式
四、超微粉碎的应用
? 通过对纤维的微粒化，能明显改善纤维食品
的口感和吸收性，从而使食物资源得到了充
分的利用，而且丰富了食品的营养。
? 动物骨、壳、皮等通过超微粉碎后得到的微
粉属有机钙，比无机钙容易被人体吸收、利
用。
? 蟹壳、虾壳、蛆、蛹等的超微粉末可用作保
鲜剂、持水剂、抗氧化剂等，改性后还有许
多其他功能特性。
? 改善食品品质，改变传统工艺，降低生产成本
? 软饮料加工：茶粉, 植物蛋白饮料等
? 巧克力生产：巧克力配料的精磨
? 中药生产：促进药材成分的溶出，提高药效
? 水产品深加工和水产饲料生产
—— 食品资源的利用
第二节 冷冻粉碎
利用物料在低温状态下的, 低温脆
性,,即物料随温度的降低，其硬度和
脆性增加，而塑性和韧性降低。在一定
温度下用一个很小的力就能将其粉碎。
一、冷冻粉碎的原理
物料的, 低温脆性, 与玻璃化转变现
象密切相关。首先使物料低温冷冻到玻璃
化转变温度或脆化温度以下，再用粉碎机
将其粉碎。在食品和农产品快速降温过程
中，会造成内部各部位不均匀的收缩而产
生内应力，在内应力的作用下，物料内部
薄弱部位微裂纹，并导致内部的结合力降
低。在外部较小作用力就使内部裂纹迅速
扩大而破碎。
? 原料前处理
? 低温冷冻
? 真空升华干燥
? 产品后处理
二、冷冻粉碎的工艺流程
对含油脂、糖分、水分多的物料特别有效
第三节 微胶囊造粒技术
? 微胶囊 是指一种具有聚合物壁壳的微型容
器或包装物。
? 微胶囊造粒技术 就是将固体、液体或气体
物质包埋、封存在一种微型胶囊内成为一
种固体微囊产品的技术。
? 微胶囊内部装载的物料称为 心材 (或称囊心
物质 )，外部包裹的壁膜称为 壁材 (或称包
囊材料 )。
心 材
? 心材可以是单一的固体、液体或气体，也可
以是固液、液液、固固或气液混合体等。
? 可以作为心材的物质很多，如膳食纤维、活
性多糖、超氧化物歧化酶 (SOD)和免疫球蛋
白等生物活性物质、氨基酸、维生素、矿质
元素、食用油脂、酒类、微生物细胞、甜味
剂、酸味剂等。
壁 材
? 选择壁材的基本原则是：能与心材相配伍，
但不发生化学反应；能满足食品工业的安全
卫生要求，应具备适当的渗透性、吸湿性、
溶解性和稳定性等。
? 无机材料和有机材料均可作为微胶囊的壁材，
但最常用的是高分子有机材料，包括天然和
合成两大类。在食品工业中可使用的壁材有
植物胶、淀粉、纤维素、蛋白质、聚合物、
蜡与类脂物等。
一、微胶囊的功能
? 改变物料的存在状态、物料的质量与体积；
? 隔离物料间的相互作用，保护敏感性物料；
? 掩盖不良风味、降低挥发性；
? 控制释放；
? 降解食品添加剂的毒理作用。
—— 微胶囊释放速度与囊壁厚度
二、微胶囊的造粒步骤
? 微胶囊的制作过程是将心材加工成微粉状，
引入壁材 (成膜物质 )，使用特殊方法将壁材
物质在芯材粒子表面形成薄膜 (也称外壳或保
护膜 )，最后经过化学或物理处理，达到一定
的机械强度，形成稳定的薄膜 (也称为壁膜的
固化 )。
? 制作微胶囊最关键的是 芯材物质的选择 和 成
膜技术 。选择芯材的原则是既要考虑芯材的
物性，又要兼顾芯材和壁材的相容性及二者
的相互作用。
三、微胶囊造粒的方法
分类 具体方法 壁材 应用领域
化学法 界面聚合法
原位聚合法
分子包囊法
辐射包囊法
聚酞胺、聚氨酯、聚
脲、聚酯、乙烯基聚
合物、三聚氰酰氨、
尿素树脂、海藻酸、
明胶
全色热教纸、感
压复写纸、黏合
剂、农药、热膨
胀剂、化妆品、
油墨、医药、香
料
物理法 喷雾干燥法、喷雾凝冻法、
空气悬浮法、真空蒸汽沉
淀法、静电结合法、多孔
离心法
明胶、有机溶剂、可
溶的聚合物、聚苯乙
烯、聚乙烯、石蜡
药品、感压复写
纸、香料、酶药
品、医药品、饲
料
物理
化学法
水相分离法、油相分离法、
囊心交换法、挤压法、锐
空法、粉末床法、熔化分
散、复相乳液
聚合物、医药品、氧
化铝、农药、炭素、
明胶、淀粉、纤维素、
聚酰胺、聚氨酯、金
属、石蜡
医药品、农药、
食品、化妆品
四、微胶囊造粒技术的应用
? 微胶囊化香料和风味剂
? 微胶囊化食品（果蔬饮料、粉末油脂）
? 微胶囊化微生物（双歧杆菌）
? 微胶囊化药物（缓释剂）
? 微胶囊化酶
第二章 食品包装、杀菌新技术
? 蒸煮袋与软罐头
? 无菌包装
? 超高温杀菌
? 欧姆杀菌和高压杀菌
第一节 蒸煮袋与软罐头
? 蒸煮袋 是采用由聚酯、铝箔、聚烯烃等材
料复合而成的多层复合薄膜用黏合剂通过
干法或其他复合后切制或一定尺寸的软质
包装容器，适宜于填充多种食品，可热熔
封口，并能耐高温高湿热杀菌。
? 软罐头食品 是将各种不同的食品原料加工
处理后，装入热熔封口的蒸煮袋内，经过
适度的加热杀菌，使之成为能长期保存，
食用方便的食品。
一、蒸煮袋
? 蒸煮袋的分类
? 蒸煮袋的基材及其性能
? 工艺概述
1.蒸煮袋的分类
? 按其是否具有阻光性可分为带铝箔层的不
透明蒸煮袋和不带铝箔层的透明蒸煮袋；
? 按其耐高温程度分为普通蒸煮袋（耐 100～
121℃ 杀菌温度）、高温杀菌蒸煮袋（耐
121～ 135℃ 杀菌温度）和超高温杀菌蒸煮
袋（耐 135～ 150℃ 杀菌温度）三类；
? 按包装规格分大型蒸煮袋及小型蒸煮袋。
2.蒸煮袋的基材及其性能
? 蒸煮袋的基础材料包括：聚乙烯（ PE）
薄膜、聚丙烯（ PP）薄膜、聚酯（ PET）
薄膜、铝箔（ AL）、尼龙（ PA）薄膜、
聚偏二氯乙烯（ PVDC）薄膜、粘合剂。
? 蒸煮袋的基础材料由外层保护层（印刷
层）、中间隔绝层、内层保护层组成，
各层材料存在着不同的性能。
? 机械性能,抗拉强度、刚性或可取拿性、密
封性、可开剥性
? 物理化学性能,隔湿性能、隔氧和其他气体
性能、保香性、抗油性、隔光性或透光性、
耐腐蚀性、无毒、无臭、无味特性
? 耐久性能,在冷、热的条件下的稳定性、在
高湿度条件下的稳定性、生物降解能力
? 加工、包装适应性,可印刷性、适应自动化、
机械化作业能力、静电性能收缩性能
3.工艺概述
? 挤出复合
? 挤出涂布
? 干法胶粘复合
? 检验：检样、非破坏性感官检验、典型
单体介质试验、强度检验、密闭性能检
验、实罐检验、材料及其卫生性能检验
二、软罐头
? 原辅料的验收及选择
? 食品加工处理
? 装填、排气
? 密封、检验
? 杀菌、冷却
? 包装
第二节 无菌包装
经过杀菌的食品 (饮料、奶制品、调味
品等 )在无菌环境中包装，封闭于经过杀菌
的容器中，以期在不加防腐剂、不经冷藏
的条件下取得较长货架寿命的工艺操作。
, 无菌,表明了产品中不含任何影响产
品质量的微生物，,完整封合,表明经过
了适当的机械手段将产品封合到一定容积
的包装内，能防止微生物和气体或水蒸汽
进入包装。
一、无菌包装的特点
? 可以使食品的营养成分得以完好的保存；
? 采用复合包装材料和真空状态可以使食品
免受光、异味和微生物的侵入，使食品不
必加防腐剂，运输、仓储不需冷藏；
? 产品外形呈砖形、包装材料使用纸质，产
品的空间利用率高、重量轻，成本低；
? 符合环保包装的潮流
二、无菌包装的原理
? 包装材料的无菌
无菌包装材料一般有金属罐、玻璃瓶、
塑料容器、复合罐、纸基复合材料、多层
复合软包装等几种。
? 包装产品的无菌
食品物料的杀菌分为热力杀菌和冷菌。
无菌包装的食品物料杀菌主要是热力杀菌，
其又分超高温杀菌和高温短时杀菌两种。
? 包装环境的无菌
无菌包装系统主要分为敞开式无菌包装
系统和封闭式无菌包装系统。它们之间最大
的区别是封闭式无菌包装系统比敞开式无菌
包装系统多了无菌室，包装材料要在无菌室
内杀菌、成形、灌装。由于无菌室一直通有
无菌气体保持其正压，所以无菌室能有效防
止微生物的污染，因此在生产中应用广泛。
? 包装设备的无菌
要实现无菌化包装,我们就必须确保包
装设备的无菌。对于包装设备来说,主要杀
菌方法有加热法和化学法。
三、无菌包装程序
? 包装材料的灭菌，原料的商业灭菌，无菌
输送，以及在无菌环境下填充，然后完成
完整封合以防止再污染，从而生产出无菌
产品。
包装材料灭菌 → 无菌填充和包装 → 无菌产
品 原料灭菌 → 无菌输送
1.包装材料灭菌
? 包材经贴条器贴条后进入具有一定液位的
双氧水槽，在 70℃ 双氧水槽中浸泡 10秒钟，
杀灭包材表面附着的微生物；
? 包材经过一对挤压辊轮去掉多余的双氧水，
然后经过 125℃ 无菌空气，所形成的“气刀”
吹干包材表面双氧水；
? 通过向纸筒内不断通入 125℃ 无菌空气，以
便在包装的产品接触表面形成一道无菌空
气屏障，能有效地防止微生物的再污染。
2.无菌包装环境的形成
? 生产前：无菌室的灭菌是通过双氧水喷雾和
无菌空气干燥来实现的，无菌空气是通过包
装机无菌空气加热器加热来实现的。液态双
氧水喷射到无菌热空气中并瞬间蒸发，无菌
空气和双氧水气体的混合物进入无菌室进行
灭菌，冷凝在内表面的双氧水，通过无菌热
空气进行干燥，完成无菌室的灭菌。
? 生产中：无菌室内吹入无菌热空气，并保持
其正压,20～ 40mm水柱，实现无菌状态。
灌装机的灭菌以及纸筒的完整封合
3.产品的灭菌和无菌输送
? 产品的灭菌通过超高温瞬时灭菌机来完成，
产品的灭菌温度和时间为 137℃ ／ 4s或
135℃ ／ 15s。由于温度高、时间短，既保
持产品原来的营养成分尽量不损失，又杀
灭了产品中的微生物。
? 超高温瞬时灭菌机输出的热水，经过产品
管道 — 灌装机 — 产品回流管道 — 超高温瞬
时灭菌机，循环 20min，对管道进行灭菌，
形成无菌管道。灭菌后的产品经过无菌管
道，进行输送，从而完成产品的无菌输送。
第四节 欧姆杀菌和高压杀菌
一、欧姆杀菌
1.定义：以加热为主要目的，电流直接通过
食品使热量以内能的形式产生在物料和其
他物料内部的技术。
2.特征,采用欧姆加热作为杀菌热源 。欧姆
加热，也称为焦耳加热、电阻加热、直接
电阻加热、电加热和电导加热。
? 以体积加热方式处理食品液体和颗粒，
升温快速均匀，热破坏小；
? 液体和颗粒之间温度差异很小，产品拥
有更高的安全水平；
? 不存在传热表面，降低了设备结垢的可
能性，设备连续运行时间长；
? 移动部件少，维护费用低。
3.欧姆杀菌技术原理
① 设备消毒,欧姆加热器、保温管和冷却器
用温和盐溶液循环消毒。盐溶液浓度调节到
使其电导率接近将处理的物料。无菌贮存罐、
交替贮存罐和管路系统用蒸汽消毒。
② 杀菌操作,整个设备灭菌后，灭菌用的盐溶
液用板式换热器冷却，达到稳定状态后，将消
毒溶液排掉或收集起来，食品由正位移泵引入
系统。交替贮罐的操作压力通过调节交替贮存
罐的顶部压力来控制，一般用压缩空气或氮气。
该罐用来收集溶液和产品的交替部分。交替的
产品收集完毕，产品就可转移到主要的无菌贮
存罐中，其顶部压力的调节同交替贮存罐类似。
③清洗：产品处理完后，系统用水浸泡及 2％，
70℃ 的 NaOH循环。改变物料时不需清洗设备，
因为一般不会结垢。
二、高压杀菌
将食品原料充填到塑料等柔软的容器
中密封，再投入到 100～ 600MPa静水压的
高压装置中加压处理。
水在高压下体积会被压缩 14％。水系中
被包着于食品中的蛋白质、淀粉等物质在静
水压下呈体积减少的趋势，即 形成生物高分
子立体结构的氢键，离子键，疏水键等非共
价键发生变化,结果使蛋白质、淀粉等发生
变化，酶失去机制，生命停止活动，细菌等
微生物被杀死。 与此相反，形成蛋白质等生物的高分子物质及色素，维生素，香气成分等低分子化合物
的 共价键却不发生任何变化 。
第三章 食品质构调整技术
? 气流膨化
? 蒸煮挤压
第一节 气流膨化
气流膨化 是以空气为加热介质，利用水
的瞬时相变及空气压力的变化，使原料在瞬
间由高温高压变为常温常压状态，原料内的
水分突然汽化、闪蒸，产生强大的向外膨胀
力，从而成为疏松多孔的海绵状结构，体积
增大至原来的几倍乃至十几倍。
? 气流膨化所需的能量主要由外部加热系统
供应
? 气流膨化的高压是靠密闭容器加热时的水
分汽化及空气膨胀所产生的。
? 气流膨化所使用的原料基本上是粒状的，
其膨化过程较少受原料水分和脂肪的影响。
一、气流膨化设备
? 电热式气流膨化机
? 过热蒸汽加热式气流膨化机
? 气流式连续膨化机
? 流动层式连续膨化机
? 带式连续膨化机
①保持气密条件下的
连续进料和排料
②定量进料
③转动体的活塞还可
以在运动时刮去附着
在内壁上的粘性物。
二、气流膨化工艺
? 原料处理（除杂）
? 水分调整（喷水、均湿）
? 进料
? 加热升温、升压 （ 800℃, 0.5～ 0.8MPa）
? 出料膨化
? 调味、包装
第二节 蒸煮挤压
挤压技术 是指物料经预处理（粉碎、调
湿、混合）后，经机械作用强使其通过一个
专门设计的孔口（模具），以形成一定形状
和组织状态的产品。而作为食品加工用的挤
压成型技术，则还需具有一定形状和结构的
熟化或半熟化的产品。
一、蒸煮挤压的分类
? 直接挤压膨化食品（挤压膨化食品）
? 间接挤压膨化食品（挤压成型食品）
? 挤压组织化食品
二、蒸煮挤压的工艺原理
1.直接挤压膨化技术的工作原理
具有一定水分含量和淀粉含量的物料，在挤压
机的套筒内受到 螺杆的推动作用 和 卸料模具 （或套
筒内的节流装置） 的反向阻滞作用,以及受到来自
于 外部的加热 或物料与螺杆、物料与物料、物料与
套筒 内部的摩擦热的加热作用,其综合作用的结果
使物料处于高达 3～ 8MPa的高压和 200℃ 左右的高温
的状态下 。如此高的压力超过了挤压温度下的饱和
蒸汽压，因而物料在挤出机套筒内水分不会沸腾蒸
发，在如此高温下，物料呈现熔融状态。 物料一旦
经模具口挤出，压力骤然降低，水分急剧蒸发，产
品随之膨胀。水分的散失，带走大量热量，使物料
的温度在瞬间骤降到 80℃ 左右，从而使产品固化定
型，得到直接挤压膨化产品 。
2.间接挤压膨化技术的工作原理
原料在挤压机内蒸煮并在温度低于 100℃ 时推
进通过摸板，原料面团在低温时成型,这样可防
止物料中水分瞬间变为蒸汽而产生膨化。原料经
过挤压机，只是让原料达到熟化、半熟化、组织
化，以及给予产品一定形状的目的。为了改善产
品质量，使产品的质地更为均一，糊化更为彻底，
挤出后的半成品还需经过一段时间的恒温恒湿过
程，然后进行后期的烘烤或油炸等工艺（ 产品的
膨化工艺） 。
3.挤压组织化技术的工作原理
蛋白质含量较高（ 50%以上）的食品原料在挤
压机内，由于受到 剪切力 和 摩擦力的作用,使维持
蛋白质三级结构的氢键、范德华力、离子键、双硫
键遭到破坏，随着 蛋白质三级结构被破坏,进而形
成了相对呈线形的蛋白质分子链。这些相对呈线形
的蛋白质分子链在一定的温度和水分含量下，变得
更为自由，从而更容易发生定向的再结合。随着剪
切的不断进行，呈线形的蛋白质分子链不断增多，
相邻的蛋白质分子之间的相互吸引而趋于结合，当
物料被挤压经过模具时，较高的剪切力和定向流动
的作用，更加促使 蛋白质分子的线状化、纤维化和
直线排列 。这样,经过挤出的物料就形成了一定的
纤维状结构和多孔的结构 。纤维状结构的形成给予
产品以良好的口感和弹性；而多孔的结构给予产品
以良好的复水性和松脆性。
三、蒸煮挤压的特点
? 通过蒸煮挤压加工生产的食品，营养损失
少，容易被人体消化吸收。
? 通过蒸煮挤压加工生产的食品不易产生
“回生”现象，便于长期保存。
? 利用蒸煮挤压技术加工的产品口感好，改
善了产品的风味。
? 蒸煮挤压加工技术适用范围广
? 利用蒸煮挤压加工技术，生产效率高，原
料利用率高，无“三废”污染。
? 产品的卫生水平高，易于保存。
? 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
纲 要
第一章 食品粉碎、造粒新技术
? 微粉碎与超微粉碎
? 冷冻粉碎
? 微胶囊造粒技术
—— 粉碎：利用机械或流体动力的方法克服
固体内部凝聚力使之破碎的单元操作。
? 微粉碎：原料粒度 5～ 10mm，成品粒度
100μm以下。
? 超微粉碎：原料粒度 0.5～ 5mm，成品粒度
10～ 25μm以下。
第一节 微粉碎与超微粉碎
一、超微粉碎的特点
? 速度快可低温粉碎
? 粒径细且分布均匀
? 节省原料，提高利用率
? 减少污染
二、超微粉碎的原理
通过对物料的冲击、碰撞、剪切、
研磨等手段，施于冲击力、剪切力或
几种力的复合作用，达到超细粉碎的
目的。其工艺过程有 一次粉碎 和 二次
粉碎 。
? 一次粉碎就是在一台设备上同时完成
粉碎、筛选、分离、再粉碎的过程。
? 二次粉碎是先对物料进行粗粉碎，然
后再采用超细粉碎机完成超细粉碎加工，
其工艺流程大致为：原料 → 筛选 → 清选
→ 干燥 → 粗粉碎 → 超细粉碎 → 风选分级
→ 超细粉体产品。
三、超微粉碎的方法 气流式
以压缩空气或过热蒸汽，通过喷嘴产
生的超音速高湍流气作为颗粒的载体，颗
粒与颗粒之间或颗粒与固定板之间发生 冲
击性积压、磨擦和剪切等作用 从而达到粉
碎的目的。
2AB10型气流粉碎机 AB10型气流粉碎机
三、超微粉碎的方法
借助与运动的研磨介质 (磨介 )所产
生的冲击，以及非冲击式的弯折挤压和剪
切等作用力，达到物料颗粒粉碎的过程。
磨介式粉碎过程主要为 研磨 和 摩擦,即挤
压和剪切。其效果取决于磨介的大小、形
状、配比、运动方式、物料的填充率、物
料的粉碎力等特性。
球磨机
搅拌磨
振动磨
磨介式
四、超微粉碎的应用
? 通过对纤维的微粒化，能明显改善纤维食品
的口感和吸收性，从而使食物资源得到了充
分的利用，而且丰富了食品的营养。
? 动物骨、壳、皮等通过超微粉碎后得到的微
粉属有机钙，比无机钙容易被人体吸收、利
用。
? 蟹壳、虾壳、蛆、蛹等的超微粉末可用作保
鲜剂、持水剂、抗氧化剂等，改性后还有许
多其他功能特性。
? 改善食品品质，改变传统工艺，降低生产成本
? 软饮料加工：茶粉, 植物蛋白饮料等
? 巧克力生产：巧克力配料的精磨
? 中药生产：促进药材成分的溶出，提高药效
? 水产品深加工和水产饲料生产
—— 食品资源的利用
第二节 冷冻粉碎
利用物料在低温状态下的, 低温脆
性,,即物料随温度的降低，其硬度和
脆性增加，而塑性和韧性降低。在一定
温度下用一个很小的力就能将其粉碎。
一、冷冻粉碎的原理
物料的, 低温脆性, 与玻璃化转变现
象密切相关。首先使物料低温冷冻到玻璃
化转变温度或脆化温度以下，再用粉碎机
将其粉碎。在食品和农产品快速降温过程
中，会造成内部各部位不均匀的收缩而产
生内应力，在内应力的作用下，物料内部
薄弱部位微裂纹，并导致内部的结合力降
低。在外部较小作用力就使内部裂纹迅速
扩大而破碎。
? 原料前处理
? 低温冷冻
? 真空升华干燥
? 产品后处理
二、冷冻粉碎的工艺流程
对含油脂、糖分、水分多的物料特别有效
第三节 微胶囊造粒技术
? 微胶囊 是指一种具有聚合物壁壳的微型容
器或包装物。
? 微胶囊造粒技术 就是将固体、液体或气体
物质包埋、封存在一种微型胶囊内成为一
种固体微囊产品的技术。
? 微胶囊内部装载的物料称为 心材 (或称囊心
物质 )，外部包裹的壁膜称为 壁材 (或称包
囊材料 )。
心 材
? 心材可以是单一的固体、液体或气体，也可
以是固液、液液、固固或气液混合体等。
? 可以作为心材的物质很多，如膳食纤维、活
性多糖、超氧化物歧化酶 (SOD)和免疫球蛋
白等生物活性物质、氨基酸、维生素、矿质
元素、食用油脂、酒类、微生物细胞、甜味
剂、酸味剂等。
壁 材
? 选择壁材的基本原则是：能与心材相配伍，
但不发生化学反应；能满足食品工业的安全
卫生要求，应具备适当的渗透性、吸湿性、
溶解性和稳定性等。
? 无机材料和有机材料均可作为微胶囊的壁材，
但最常用的是高分子有机材料，包括天然和
合成两大类。在食品工业中可使用的壁材有
植物胶、淀粉、纤维素、蛋白质、聚合物、
蜡与类脂物等。
一、微胶囊的功能
? 改变物料的存在状态、物料的质量与体积；
? 隔离物料间的相互作用，保护敏感性物料；
? 掩盖不良风味、降低挥发性；
? 控制释放；
? 降解食品添加剂的毒理作用。
—— 微胶囊释放速度与囊壁厚度
二、微胶囊的造粒步骤
? 微胶囊的制作过程是将心材加工成微粉状，
引入壁材 (成膜物质 )，使用特殊方法将壁材
物质在芯材粒子表面形成薄膜 (也称外壳或保
护膜 )，最后经过化学或物理处理，达到一定
的机械强度，形成稳定的薄膜 (也称为壁膜的
固化 )。
? 制作微胶囊最关键的是 芯材物质的选择 和 成
膜技术 。选择芯材的原则是既要考虑芯材的
物性，又要兼顾芯材和壁材的相容性及二者
的相互作用。
三、微胶囊造粒的方法
分类 具体方法 壁材 应用领域
化学法 界面聚合法
原位聚合法
分子包囊法
辐射包囊法
聚酞胺、聚氨酯、聚
脲、聚酯、乙烯基聚
合物、三聚氰酰氨、
尿素树脂、海藻酸、
明胶
全色热教纸、感
压复写纸、黏合
剂、农药、热膨
胀剂、化妆品、
油墨、医药、香
料
物理法 喷雾干燥法、喷雾凝冻法、
空气悬浮法、真空蒸汽沉
淀法、静电结合法、多孔
离心法
明胶、有机溶剂、可
溶的聚合物、聚苯乙
烯、聚乙烯、石蜡
药品、感压复写
纸、香料、酶药
品、医药品、饲
料
物理
化学法
水相分离法、油相分离法、
囊心交换法、挤压法、锐
空法、粉末床法、熔化分
散、复相乳液
聚合物、医药品、氧
化铝、农药、炭素、
明胶、淀粉、纤维素、
聚酰胺、聚氨酯、金
属、石蜡
医药品、农药、
食品、化妆品
四、微胶囊造粒技术的应用
? 微胶囊化香料和风味剂
? 微胶囊化食品（果蔬饮料、粉末油脂）
? 微胶囊化微生物（双歧杆菌）
? 微胶囊化药物（缓释剂）
? 微胶囊化酶
第二章 食品包装、杀菌新技术
? 蒸煮袋与软罐头
? 无菌包装
? 超高温杀菌
? 欧姆杀菌和高压杀菌
第一节 蒸煮袋与软罐头
? 蒸煮袋 是采用由聚酯、铝箔、聚烯烃等材
料复合而成的多层复合薄膜用黏合剂通过
干法或其他复合后切制或一定尺寸的软质
包装容器，适宜于填充多种食品，可热熔
封口，并能耐高温高湿热杀菌。
? 软罐头食品 是将各种不同的食品原料加工
处理后，装入热熔封口的蒸煮袋内，经过
适度的加热杀菌，使之成为能长期保存，
食用方便的食品。
一、蒸煮袋
? 蒸煮袋的分类
? 蒸煮袋的基材及其性能
? 工艺概述
1.蒸煮袋的分类
? 按其是否具有阻光性可分为带铝箔层的不
透明蒸煮袋和不带铝箔层的透明蒸煮袋；
? 按其耐高温程度分为普通蒸煮袋（耐 100～
121℃ 杀菌温度）、高温杀菌蒸煮袋（耐
121～ 135℃ 杀菌温度）和超高温杀菌蒸煮
袋（耐 135～ 150℃ 杀菌温度）三类；
? 按包装规格分大型蒸煮袋及小型蒸煮袋。
2.蒸煮袋的基材及其性能
? 蒸煮袋的基础材料包括：聚乙烯（ PE）
薄膜、聚丙烯（ PP）薄膜、聚酯（ PET）
薄膜、铝箔（ AL）、尼龙（ PA）薄膜、
聚偏二氯乙烯（ PVDC）薄膜、粘合剂。
? 蒸煮袋的基础材料由外层保护层（印刷
层）、中间隔绝层、内层保护层组成，
各层材料存在着不同的性能。
? 机械性能,抗拉强度、刚性或可取拿性、密
封性、可开剥性
? 物理化学性能,隔湿性能、隔氧和其他气体
性能、保香性、抗油性、隔光性或透光性、
耐腐蚀性、无毒、无臭、无味特性
? 耐久性能,在冷、热的条件下的稳定性、在
高湿度条件下的稳定性、生物降解能力
? 加工、包装适应性,可印刷性、适应自动化、
机械化作业能力、静电性能收缩性能
3.工艺概述
? 挤出复合
? 挤出涂布
? 干法胶粘复合
? 检验：检样、非破坏性感官检验、典型
单体介质试验、强度检验、密闭性能检
验、实罐检验、材料及其卫生性能检验
二、软罐头
? 原辅料的验收及选择
? 食品加工处理
? 装填、排气
? 密封、检验
? 杀菌、冷却
? 包装
第二节 无菌包装
经过杀菌的食品 (饮料、奶制品、调味
品等 )在无菌环境中包装，封闭于经过杀菌
的容器中，以期在不加防腐剂、不经冷藏
的条件下取得较长货架寿命的工艺操作。
, 无菌,表明了产品中不含任何影响产
品质量的微生物，,完整封合,表明经过
了适当的机械手段将产品封合到一定容积
的包装内，能防止微生物和气体或水蒸汽
进入包装。
一、无菌包装的特点
? 可以使食品的营养成分得以完好的保存；
? 采用复合包装材料和真空状态可以使食品
免受光、异味和微生物的侵入，使食品不
必加防腐剂，运输、仓储不需冷藏；
? 产品外形呈砖形、包装材料使用纸质，产
品的空间利用率高、重量轻，成本低；
? 符合环保包装的潮流
二、无菌包装的原理
? 包装材料的无菌
无菌包装材料一般有金属罐、玻璃瓶、
塑料容器、复合罐、纸基复合材料、多层
复合软包装等几种。
? 包装产品的无菌
食品物料的杀菌分为热力杀菌和冷菌。
无菌包装的食品物料杀菌主要是热力杀菌，
其又分超高温杀菌和高温短时杀菌两种。
? 包装环境的无菌
无菌包装系统主要分为敞开式无菌包装
系统和封闭式无菌包装系统。它们之间最大
的区别是封闭式无菌包装系统比敞开式无菌
包装系统多了无菌室，包装材料要在无菌室
内杀菌、成形、灌装。由于无菌室一直通有
无菌气体保持其正压，所以无菌室能有效防
止微生物的污染，因此在生产中应用广泛。
? 包装设备的无菌
要实现无菌化包装,我们就必须确保包
装设备的无菌。对于包装设备来说,主要杀
菌方法有加热法和化学法。
三、无菌包装程序
? 包装材料的灭菌，原料的商业灭菌，无菌
输送，以及在无菌环境下填充，然后完成
完整封合以防止再污染，从而生产出无菌
产品。
包装材料灭菌 → 无菌填充和包装 → 无菌产
品 原料灭菌 → 无菌输送
1.包装材料灭菌
? 包材经贴条器贴条后进入具有一定液位的
双氧水槽，在 70℃ 双氧水槽中浸泡 10秒钟，
杀灭包材表面附着的微生物；
? 包材经过一对挤压辊轮去掉多余的双氧水，
然后经过 125℃ 无菌空气，所形成的“气刀”
吹干包材表面双氧水；
? 通过向纸筒内不断通入 125℃ 无菌空气，以
便在包装的产品接触表面形成一道无菌空
气屏障，能有效地防止微生物的再污染。
2.无菌包装环境的形成
? 生产前：无菌室的灭菌是通过双氧水喷雾和
无菌空气干燥来实现的，无菌空气是通过包
装机无菌空气加热器加热来实现的。液态双
氧水喷射到无菌热空气中并瞬间蒸发，无菌
空气和双氧水气体的混合物进入无菌室进行
灭菌，冷凝在内表面的双氧水，通过无菌热
空气进行干燥，完成无菌室的灭菌。
? 生产中：无菌室内吹入无菌热空气，并保持
其正压,20～ 40mm水柱，实现无菌状态。
灌装机的灭菌以及纸筒的完整封合
3.产品的灭菌和无菌输送
? 产品的灭菌通过超高温瞬时灭菌机来完成，
产品的灭菌温度和时间为 137℃ ／ 4s或
135℃ ／ 15s。由于温度高、时间短，既保
持产品原来的营养成分尽量不损失，又杀
灭了产品中的微生物。
? 超高温瞬时灭菌机输出的热水，经过产品
管道 — 灌装机 — 产品回流管道 — 超高温瞬
时灭菌机，循环 20min，对管道进行灭菌，
形成无菌管道。灭菌后的产品经过无菌管
道，进行输送，从而完成产品的无菌输送。
第四节 欧姆杀菌和高压杀菌
一、欧姆杀菌
1.定义：以加热为主要目的，电流直接通过
食品使热量以内能的形式产生在物料和其
他物料内部的技术。
2.特征,采用欧姆加热作为杀菌热源 。欧姆
加热，也称为焦耳加热、电阻加热、直接
电阻加热、电加热和电导加热。
? 以体积加热方式处理食品液体和颗粒，
升温快速均匀，热破坏小；
? 液体和颗粒之间温度差异很小，产品拥
有更高的安全水平；
? 不存在传热表面，降低了设备结垢的可
能性，设备连续运行时间长；
? 移动部件少，维护费用低。
3.欧姆杀菌技术原理
① 设备消毒,欧姆加热器、保温管和冷却器
用温和盐溶液循环消毒。盐溶液浓度调节到
使其电导率接近将处理的物料。无菌贮存罐、
交替贮存罐和管路系统用蒸汽消毒。
② 杀菌操作,整个设备灭菌后，灭菌用的盐溶
液用板式换热器冷却，达到稳定状态后，将消
毒溶液排掉或收集起来，食品由正位移泵引入
系统。交替贮罐的操作压力通过调节交替贮存
罐的顶部压力来控制，一般用压缩空气或氮气。
该罐用来收集溶液和产品的交替部分。交替的
产品收集完毕，产品就可转移到主要的无菌贮
存罐中，其顶部压力的调节同交替贮存罐类似。
③清洗：产品处理完后，系统用水浸泡及 2％，
70℃ 的 NaOH循环。改变物料时不需清洗设备，
因为一般不会结垢。
二、高压杀菌
将食品原料充填到塑料等柔软的容器
中密封，再投入到 100～ 600MPa静水压的
高压装置中加压处理。
水在高压下体积会被压缩 14％。水系中
被包着于食品中的蛋白质、淀粉等物质在静
水压下呈体积减少的趋势，即 形成生物高分
子立体结构的氢键，离子键，疏水键等非共
价键发生变化,结果使蛋白质、淀粉等发生
变化，酶失去机制，生命停止活动，细菌等
微生物被杀死。 与此相反，形成蛋白质等生物的高分子物质及色素，维生素，香气成分等低分子化合物
的 共价键却不发生任何变化 。
第三章 食品质构调整技术
? 气流膨化
? 蒸煮挤压
第一节 气流膨化
气流膨化 是以空气为加热介质，利用水
的瞬时相变及空气压力的变化，使原料在瞬
间由高温高压变为常温常压状态，原料内的
水分突然汽化、闪蒸，产生强大的向外膨胀
力，从而成为疏松多孔的海绵状结构，体积
增大至原来的几倍乃至十几倍。
? 气流膨化所需的能量主要由外部加热系统
供应
? 气流膨化的高压是靠密闭容器加热时的水
分汽化及空气膨胀所产生的。
? 气流膨化所使用的原料基本上是粒状的，
其膨化过程较少受原料水分和脂肪的影响。
一、气流膨化设备
? 电热式气流膨化机
? 过热蒸汽加热式气流膨化机
? 气流式连续膨化机
? 流动层式连续膨化机
? 带式连续膨化机
①保持气密条件下的
连续进料和排料
②定量进料
③转动体的活塞还可
以在运动时刮去附着
在内壁上的粘性物。
二、气流膨化工艺
? 原料处理（除杂）
? 水分调整（喷水、均湿）
? 进料
? 加热升温、升压 （ 800℃, 0.5～ 0.8MPa）
? 出料膨化
? 调味、包装
第二节 蒸煮挤压
挤压技术 是指物料经预处理（粉碎、调
湿、混合）后，经机械作用强使其通过一个
专门设计的孔口（模具），以形成一定形状
和组织状态的产品。而作为食品加工用的挤
压成型技术，则还需具有一定形状和结构的
熟化或半熟化的产品。
一、蒸煮挤压的分类
? 直接挤压膨化食品（挤压膨化食品）
? 间接挤压膨化食品（挤压成型食品）
? 挤压组织化食品
二、蒸煮挤压的工艺原理
1.直接挤压膨化技术的工作原理
具有一定水分含量和淀粉含量的物料，在挤压
机的套筒内受到 螺杆的推动作用 和 卸料模具 （或套
筒内的节流装置） 的反向阻滞作用,以及受到来自
于 外部的加热 或物料与螺杆、物料与物料、物料与
套筒 内部的摩擦热的加热作用,其综合作用的结果
使物料处于高达 3～ 8MPa的高压和 200℃ 左右的高温
的状态下 。如此高的压力超过了挤压温度下的饱和
蒸汽压，因而物料在挤出机套筒内水分不会沸腾蒸
发，在如此高温下，物料呈现熔融状态。 物料一旦
经模具口挤出，压力骤然降低，水分急剧蒸发，产
品随之膨胀。水分的散失，带走大量热量，使物料
的温度在瞬间骤降到 80℃ 左右，从而使产品固化定
型，得到直接挤压膨化产品 。
2.间接挤压膨化技术的工作原理
原料在挤压机内蒸煮并在温度低于 100℃ 时推
进通过摸板，原料面团在低温时成型,这样可防
止物料中水分瞬间变为蒸汽而产生膨化。原料经
过挤压机，只是让原料达到熟化、半熟化、组织
化，以及给予产品一定形状的目的。为了改善产
品质量，使产品的质地更为均一，糊化更为彻底，
挤出后的半成品还需经过一段时间的恒温恒湿过
程，然后进行后期的烘烤或油炸等工艺（ 产品的
膨化工艺） 。
3.挤压组织化技术的工作原理
蛋白质含量较高（ 50%以上）的食品原料在挤
压机内，由于受到 剪切力 和 摩擦力的作用,使维持
蛋白质三级结构的氢键、范德华力、离子键、双硫
键遭到破坏，随着 蛋白质三级结构被破坏,进而形
成了相对呈线形的蛋白质分子链。这些相对呈线形
的蛋白质分子链在一定的温度和水分含量下，变得
更为自由，从而更容易发生定向的再结合。随着剪
切的不断进行，呈线形的蛋白质分子链不断增多，
相邻的蛋白质分子之间的相互吸引而趋于结合，当
物料被挤压经过模具时，较高的剪切力和定向流动
的作用，更加促使 蛋白质分子的线状化、纤维化和
直线排列 。这样,经过挤出的物料就形成了一定的
纤维状结构和多孔的结构 。纤维状结构的形成给予
产品以良好的口感和弹性；而多孔的结构给予产品
以良好的复水性和松脆性。
三、蒸煮挤压的特点
? 通过蒸煮挤压加工生产的食品，营养损失
少，容易被人体消化吸收。
? 通过蒸煮挤压加工生产的食品不易产生
“回生”现象，便于长期保存。
? 利用蒸煮挤压技术加工的产品口感好，改
善了产品的风味。
? 蒸煮挤压加工技术适用范围广
? 利用蒸煮挤压加工技术，生产效率高，原
料利用率高，无“三废”污染。
? 产品的卫生水平高，易于保存。
