绪 论
一、果蔬加工和果蔬加工品
1、果蔬加工:以新鲜的果蔬为原料,经过一定的加工工艺处理,消灭或抑制果蔬中存在的有害微生物,保持或改进果蔬的食用品质,制成不同于新鲜果蔬的产品的过程。
2、果蔬加工品的类型
(1)不同的分类方法
按物态:固态、液态、混合态、粘弹体态
按酸度:低酸性(PH≧4、5 ) 酸性(PH﹤4、5 )
按含水量:干制品(AW ﹤ 0、65)、半干制品(AW = 0、65-0、85) 、湿制品(AW ﹥ 0、85)
按原料:体现原料特征
强化食品:根据人体生理活动的需要添加一些原料中没有或缺少的营养素。
功能食品(保健食品):食品对于人体的生理活动具有调节、协调的性质。
(2)按加工工艺分
果蔬罐头
果蔬汁
果蔬发酵制品
果蔬糖渍品
果蔬干制品
速冻制品
其它类:鲜切果蔬加工、超微果蔬粉、新含气调理果蔬产品、调味品类、油炸类、膨化食品类、药用类、下脚料中提取的有价值成分等。3、为什么搞果蔬加工
可从营养、卫生、社会效益、经济效益几方面来理解。
2000年以来,全国每年产水果6000多万吨、蔬菜4亿多吨。果蔬含水量大,营养丰富,易受微生物侵染、虫害,采后呼吸消耗大。
果蔬加工的作用:
(1)它是果蔬产品生产与销售、消费的重要环节。
(2)它是保证农业丰产和丰收的重要手段。
(3)果蔬加工可调节地区平衡,实行周年供应,丰富市场。 季节性 地区性问题
(4)果蔬加工促进了农业生产和经济发展。二、果蔬加工工艺学研究的内容
应用科学 研究果蔬资源的利用、贮藏、运输、加工生产等
1、研究利用现有资源,开发新资源。
2、探索果蔬加工品生产、贮运、分配过程中加工品质变化的原因及控制途径。
3、改善加工品包装,提高加工品保藏质量以便于贮运、食用。
4、开发新产品。
5、以提高产品的质量和劳动生产率为目标研究合理的生产组织、先进的生产方法以及合理的生产工艺。
6、原料的综合利用。尤其对下脚料、残次落果的利用。
三、对产品的基本要求
1、清洁卫生
2、营养丰富
3、美味可口
4、形态美观
5、长期保存
6、食用方便 即食性、易开启性等
四、加工特点
1、受环境影响大 温度、湿度、光照、空气成分
2、与时间有一定关系 季节性
3、与投料顺序有关 工艺
4、原料的组成
5、企业规模 设备果蔬加工业作为食品工业的一个重要部门,原料、工艺、和设备三者缺一不可。在一定的工艺、设备条件下,原料的产量和质量非常重要。反之亦然。
五、我国果蔬加工业的现状和发展
1、现状
优势
2000年以来,全国每年产水果6000多万吨、蔬菜4亿多吨。分别占世界年产量的13%-14%和66%-69%;
果品加工量不足10%、损耗25%-30%
蔬菜加工量35%左右,创汇16、149亿美元。其中保鲜菜219万吨、速冻菜32、7万吨、腌渍菜、干制品18、8万吨、其他罐头、果汁等30、6万吨。出口150多个国家和地区,美国占4%、德国4%、日本40%、韩5%、东南亚国家30%、其他国家地区17%
山东省水果2002年1000万吨、蔬菜8300万吨。出口占全国总量的四分之一,有机蔬菜产量占全国的25﹑7%。
山东蔬菜70%在市场流通,从事蔬菜生产的有100多万农民,50多万人从事果蔬保鲜加工、从事运销的150多万。
缺点:
(1)加工利用率低,尤其深加工不足。总体加工能力低,损失率高,采后的贮运保鲜不及时。
(2)加工原料的品种选育、引种和原料基地的发展不快。
(3)机械化、现代化速度较慢。
(4)果蔬加工业中科技人员的比例极低。2、发展 深度、广度(即从科学技术、生产工艺、机械设备、包装、产品性能各方面发展)
“十五”期间食品发展规划:
(1)提高果蔬品质,调整种植结构,重视鲜食品种和加工品种的引进、改良,保证鲜食和加工品种布局合理。
(2)加大采后果蔬加工力度,使数量型向质量型效益转变。
提高综合利用率,争取2005年果蔬加工利用率增至45-55%,采后损失率减至15-20%。
(3)形成骨干企业,生产专业化、加工规模化、管理企业化、服务社会化、科工贸一体化。
(4)按照国际质量标准规范我国加工业,建立全程质量控制体系,用信息技术、生物技术改造、提升果蔬加工业的工艺水平。
(5)发展名、优、新、特、需产品。
功能食品、低糖化、发酵化、天然化
重点发展:果蔬贮运保鲜、果蔬汁、果蔬酒、粉、切割蔬菜(净菜)、脱水蔬菜、速冻菜、果蔬脆片及果蔬皮渣的综合利用。
补充
“十五”食品发展规划:
一、食品工业的意义:
1、是人类的生命工业,也是永恒不衰的工业。
2、食品工业现代化和饮食水平是反映人们生活水平高低和国家文明程度的标志。
3、是国民经济的重要支柱产业,也是关系国计民生,以及关联到工业、农业流通等领域的大产业。
4、作为农产品方向市场的主要后续加工产业,因此在农产品加工业占有最大比重,因而对推动农业产业化作用最大。
5、是整个工业中总产值提供和积累资金最多以及吸纳就业人数、与农业发展关联度最强的产业。同时食品工业产值与农业产值的比值是衡量一个国家食品工业发展程度的重要标志。
6、在国民经济中涉及第一、二、三产业,具有产业链长、行业跨步大的特点。因此,发展史平哦年工业对繁荣城乡市场,拉动内需,带动小城镇建设,扩大外贸出口,增加劳动就业具有十分重要的作用。国有及达500万以上规模的非国有企业总产值:
2000年 8434、1亿元 利税1458、3亿元
年出口创汇136、7亿美元
就业人数403、7万人
占全国总工业企业就业人数的7、3%
食品工业与农业产值比0﹒3- 0﹒4:1
中西部地区 0﹒18:1
发达国家 日本 2﹒2:1
美国 3﹒7:1
平均 2-3:1
我国粮食、油料、水果、豆类、蛋、肉、水产产量居世界第一位,但加工水平落后。
西方 农产品采收后的加工能力占产量的70%
加工产品占饮食消费的90%
我国 农产品采收后的加工能力占产量的10% 左右 ,加工食品占饮食消费的25%,综合利用落后。
二、食品工业的发展,带动产业调整
1、提高农业产品的附加值,实现农民的增产增收,解决农村农民问题。
2、弱化两元经济结构,强化三元经济结构。
粮食、经济作物、养殖
3、食品工业的发展带动农业产业调整和发展。
美国农民200万,服务行业1200万
中国加入WTO,2000万农民下岗。
食品工业的发展与农民的就业三、食品工业发展现状和存在的问题
改革20年来,总产值每年递增10%左右,基本满足国内需求,且有一定的出口竞争能力。
山东水产、畜产占全国出口量1/3-1/4
大米占日本66%。03年占48%
(一)主要成就
1、食品工业持续增长。一些主要产品居世界前列。国有和规模以上非国有企业有19136个(2001年统计的2000年情况)
企业固定资产由1980年154亿元增到5103、7亿元(2000年)
九五期间年增长率最低9%,最高14、5%。2000年底,食用植物油产量835、3万吨,味精70万吨,柠檬酸37万吨,制盐产量3128万吨,啤酒2231、3万吨,糖700万吨
2、在总体上满足城乡居民需求,产品结构调整发生巨大变化,在质量档次、品种、包装上基本满足不同消费层次的需求。
包装的发展、油脂、精米、奶粉、方便食品、速冻食品、保鲜食品的发展等
3、企业组织结构有所改善,涌现了一批竞争力强、经济实力较强的大中型骨干企业集团,产业的集中度不断提高。
2000年,啤酒行业:43个年产10万吨以上企业,数量占总的8%,产量占59%
液体乳产量前十位的企业产量占全国产量的49%。
河南双汇、娃哈哈、金锣、青啤等大型企业年产值皆已超过40亿。
河南双汇、娃哈哈、金锣、青啤等大型企业年产值皆已超过40亿。
4、高新技术在食品工业中较好应用,大中型企业装备得到了较大提高。
生物工程技术、超高温杀菌技术、冷冻技术、超临界萃取技术在食品工业中应用广泛。
5、企业改革和所有制结构有了进展,建立了现代企业制度,民营企业发展较快。
浙江国民生产总值的98%来自民营企业。 6、促进了农业产业化经营和农村经济的发展。二)存在的问题
总体水平较低,与经济发达国家比,差距较大。
1、结构不够合理,具体表现在:
(1)行业结构上
(2)产品结构上
(3)地区结构上
2、食品企业总体规模小,生产提升度不够高,国内粮油加工与合理规模差距大。
3、食品市场、食品工业与农业原料基地的产业链尚未真正形成,食品企业与农业生产者之间没有建立稳定的产业关系,没有形成利益共享、风险共担的机制。 生产专用种 原料基地 中介组织
4、食品技术水平相对落后,技术储备不足,精加工、深加工明显不足,综合利用少,废弃物下脚料的研究较少,与国际水平差距大,开发力量较弱,行业管理技术水平差。
5、食品工业标准体系和控制体系不完善。
标准制定滞后,周期长,水平低。农产品标准基本与国际先进标准不接轨。
农残问题 加工过程中的质量控制体系不完善问题
HACCP
6、食品安全和环境污染问题较多。
掺杂、掺假
82年青州山楂片 加淀粉,2002年加滑石粉被曝光
2001年冠生园月饼馅
2004年四川泡菜、榨菜
7、与食品工业配套的食品装备发展相对滞后,基础薄弱。中国设备的稳定性、耐用性有差距;引进国外先进设备时消化吸收、自主创新不足;产品结构不合理,产品性能配套性能低;精度要求较高的食品机械加工、包装设备少。
四、食品工业发展面临的新形势及市场预测
1、食品工业发展面临的新形势
(1)农业的发展,种植结构的调整为食品工业的发展提供了较充足的原料。
(2)人民群众收入的增加,生活水平的提高为食品工业发展提供了广阔的空间。
安全、卫生、营养、保健、方便、快捷食品
品牌消费需求量大
农村消费出现城市化倾向
自给型消费向商品型消费结构转化
(3)市场经济体制的不断完善,有利于食品工业的发展。
(4)各级领导重视食品工业的发展,为其发展提供了广阔的发展空间。
2、十五期间的发展前景
(1)宏观消费结构变动,食品消费仍占主体。
恩格尔系数下降
(2)食品消费预测3、加入WTO后对食品工业的影响
(1)利用赋予的权力,提升食品工业国际地位和能力。
(2)抓住机遇,维护正当权益。
(3)迎接挑战。
4、国际食品工业生产和消费趋势
(1)安全性、营养健康性食品蓬勃发展,对食品的安全性越来越重视。
(2)绿色食品、有机食品越来越受到消费者的青睐。
(3)各种健康、具有预防、治疗疾病和有助于愈后康复的功能食品将有较快的发展。
(4)方便、快捷食品日益走俏。
净菜、配菜、方便食品有向主流食品发展的趋势
(5)国际食品发展趋势:各种高新技术的应用 五、食品工业发展的重点和主要方向
1、重点:扶优扶强不扶弱,提高行业优势
(1)大豆加工业
(2)玉米
(3)马铃薯
(4)乳品
(5)肉类加工品
(6)制糖业
(7)果品蔬菜采后加工业
(8)饮料工业
(9)方便食品、功能性食品
(10)水产加工业
(11)食品加工、包装机械业
第一章 果蔬加工原理及原料的预处理
第一节 果蔬品质与加工的关系
果蔬加工:
果蔬品质 : 色泽、风味、营养、质地
化学组成
依化学成分功能的不同,通常分为四类
色素物质
营养物质
风味物质
质构物质
一、色素类物质
单独存在或几种色素同时存在
(一)叶绿素类
1、分类:叶绿素a 蓝绿色 C55H72O5N4Mg
叶绿素b 黄绿色 C55H70O6N4Mg
叶绿素a:叶绿素b =3:1
2、特点(1)不溶于水,易溶于乙醇、 丙醇、乙醚、氯仿、苯等有机溶剂中。
(2)不稳定:
a氧气及阳光下极易遭受破坏失绿。
b在酸性介质中形成脱镁叶绿素
如用稀盐酸、草酸处理,叶绿素四吡咯环中间的Mg2+
即可被H+取代生成脱镁叶绿素。
叶绿素 脱镁叶绿素
脱镁脱叶绿醇叶绿素
脱镁脱甲醇叶绿素
C碱性介质中,常温下较稳定,但加热后可被分解:
COOCH3 OHˉ COOH
R +2H2O R +CH3OH+C20H39OH
COOC20H39 COOH
叶绿素 叶绿酸(绿色)甲醇 叶绿醇
强碱性下,叶绿酸还可生成钠盐、钾盐,亦呈绿色且更稳定。
利用此特性,通常所用的叶绿素染色剂即为叶绿素铜盐、钠盐、钾盐,以铜盐色泽最好。
在一定的PH条件下,脱镁叶绿素原发色环上的N-位氢原子可以被铜离子或锌离子置换,使此环又成为发色基团而呈现绿色(复绿)。铜置换物较锌置换物稳定。这是某些蔬菜加工品复绿工艺的理论依据。
3、叶绿素的营养价值
蚕沙 贫血 血虚血少
叶绿素与血红素
Fe 2+ Mg2+
螺旋藻、蓝绿藻类的营养
(二)类胡萝卜素 300多种 黄、橙、红
1、主要种类:胡萝卜素、番茄红素、番茄黄素、辣椒红素、叶黄素等
2、结构及性质
(1)化学结构:分子中皆含有一条有异戊二烯组成的共轭多烯链
胡萝卜素:VA源 四萜化合物
α胡萝卜素:只有一个紫罗酮环 1分子VA
β胡萝卜素:两个紫罗酮环,人体内转化为2分子VA
γ胡萝卜素:只有一个紫罗酮环 1分子VA
其他无紫罗酮环的不具VA活性
(2)特性:共性;耐热性强,即使与锌、铜、铁等金属共存时也不易破坏;与碱稳定;在有氧条件下,易被脂肪氧化酶、过氧化物酶等氧化脱色,紫外线尤促其氧化;完整果蔬细胞中较稳定。
胡萝卜素
番茄红素
叶黄素
其他
胡萝卜:“小人参”之美誉,防癌抗癌。
加工中的脱臭;不溶于水,在人体内利用率低等问题。
(三)花青素(花色苷):水溶性,呈红、蓝、紫。以糖苷形式存在于植物细胞液中。
1、基本结构;2-苯基苯并吡喃环
苯环上取代基的种类、数目决定着颜色。
羟基增多时,趋向蓝紫;
甲氧基增多时,趋向红色。
2、特性(1)颜色随PH值变化,酸红、中紫、碱蓝
(2)感光色素
(3)其合成受营养状况的影响
(4)很不稳定:加热可被破坏;氧气、光线等作用促其分解;遇铁铜锡变色。
(5)能被亚硫酸及其盐褪色。与亚硫酸生成无色的色烯-2-磺酸,此反应可逆,一旦加热脱硫,又可复色。
3、果蔬中发现的花色素主要有:天竺葵花色素、芍药花色素、矢车菊花色素、牵牛花色素、飞燕草花色素、锦葵花色素
(四)黄酮类色素:水溶性、酚类、涩味、苦味。以游离或糖苷形式存在于果蔬中。
1、基本结构:2-苯基苯并吡喃酮
2、性质:比花青素稳定。酸性无色、碱性黄色、与铁盐变绿色或紫褐色。
3、种类:主要有圣草苷、芸香苷、橙皮苷
二、风味物质
酸、甜、苦、辣、香、涩、鲜
(一)香味物质
1、来源:挥发性物质或精油:醇醛酯酮萜等
其发香团:羟基、羧基、醛基、羰基、醚基、酯基、苯基、酰胺基等。
2、种类多、含量微。百万分之几
水果中 酯类、醇类、酸类为主
蔬菜中主要含硫化合物和高级醇、醛、萜等。表
3、特性(1)多在成熟时开始形成,完熟时大量形成。
(2)多不稳定,在加工过程中易受热、氧化或在酶的作用下挥发或分解。(思考:加工过程中如何避免风味的损失)
(二)甜味物质
1、来源(1)主要甜味物质:糖及其衍生物糖醇类物质。
主要:蔗糖、果糖、葡萄糖
此外还含有甘露糖、半乳糖、木糖、核糖、山梨醇、甘露醇、木糖醇等
(2)次要甜味物质:一些氨基酸、胺等非糖物质
2、含量及种类:表1-2
水果 7%-15%
蔬菜 ﹤5%
3、影响过蔬含糖量的因素:
气候、土壤、栽培措施、不同的生长发育阶段
4、影响果蔬甜度的因素:
(1)糖的含量
(2)糖的种类及比例
相对甜度:蔗糖100、果糖173、葡萄糖74
(3)糖酸比
(三)酸味物质
1、来源:有机酸 ,主要柠檬酸、苹果酸、酒石酸,
另外少量其它酸。蔬菜含量少,个别草酸多。
2、各种果蔬中的含量及种类。表1-4
3、影响果蔬酸味强弱的因素:含酸量、酸根的种类、解离度、缓冲物质的有无、糖的含量。
(四)果蔬的涩味
1、来源(1)单宁类物质为主 0.25% 涩味 0.03-0.1%清凉感(2)儿茶素、无色花青素、羟基酚酸等。
2、单宁:高分子聚合物 单体:邻苯二酚、邻苯三酚
(1)分类
水解型单宁:焦性没石子酸单宁或可溶性单宁
缩合型单宁:儿茶酚类单宁或不溶性单宁
(2)涩味的产生及脱涩
可溶性单宁→不溶性单宁
无氧呼吸:温水浸泡、乙醇或高二氧化碳浓度
(3)与加工的关系
a酶促氧化褐变(铁等金属离子促进变色)
b遇碱变黑
(五)苦味物质
1、来源:主要是糖苷类物质
2、种类 苦杏仁酶 (1)苦杏仁苷 +2H2O 2葡萄糖+苯甲醛+ 氢氰酸
芥子酶
(2)黑芥子苷 芥子油
(3)茄碱苷(龙葵苷) 茄碱
茄碱:有毒,超过0.01%会感到明显苦味,超过0.02%使人中毒。
(4)柚皮苷和新橙皮苷
(六)辛辣味物质
生姜:姜酮、姜酚、姜醇 C、H、O组成的芳香物质
辣椒:辣椒素 C、H、O、N组成的芳香物质
葱、蒜:蒜氨酸 硫化物、异硫氰酸酯类 蒜氨酸 酶作用下生成大蒜素,具有强烈刺激味,杀菌。
芥菜:芥子油 异硫氰酸酯类
(七)鲜味物质
来源:氨基酸、酰胺、肽类
L-天门冬氨酸、L-谷氨酰胺、L-天门冬酰胺最重要
谷氨酸及谷氨酸钠 120℃ 焦性谷氨酸
三、营养物质
(一)维生素:
1、维生素c
(1)两种形态:还原型和氧化型
抗坏血酸氧化酶 PH值增大时 还原型 氧化型 2,3-二酮古洛糖酸
低PH值,还原剂
氧化型维生素C的生理活性仅为还原型的1/2
(2)水溶性
(3)易氧化。铁、光照、强碱
加工中常用作抗氧化剂
2、维生素A 胡萝卜素 肠壁和肝脏中转化 理论上 : α胡萝卜素:只有一个紫罗酮环 1分子VA
β胡萝卜素:两个紫罗酮环,人体内转化为2分子VA
γ胡萝卜素:只有一个紫罗酮环 1分子VA
实际上,转化率和吸收率很低
性质较稳定,对高温和碱性条件稳定,但其分子高度不饱和,易被氧化。
(二)矿物质
约占果蔬干重的1%-5%,叶菜可达10%-15%, 80%为K、Na、Ca。
果蔬食品为什么被称为碱性食品?
谷物、肉、鱼、蛋类食品为什么被称为酸性食品?
食品矿物质中,钙、磷、铁与健康关系最密切,所以通常以这三种元素的含量来衡量食品的矿质价值。
(三)淀粉
果蔬成熟过程中:淀粉与糖之间的转化与其品质的关系。
四、质地因子
果蔬的质地主要体现为脆、绵、软、细嫩、粗糙、致密、蔬松等,是评价品质的重要指标,是判断果蔬成熟度、确定加工适性的重要参考依据。
(一)水分
新鲜度、脆度、口感 75%-95%
(二)果胶物质 :存在于细胞壁与中胶层
三种形态:原果胶、可溶性果胶与果胶酸
原果胶酶 纤维素
原果胶 果胶酶 甲醇
可溶性果胶 果胶酸酶 还原糖
果胶酸 半乳糖醛酸
1、原果胶:不溶于水,具粘结性,在胞间层与蛋白质、钙、镁等形成蛋白质-果胶-阳离子粘合剂
2、可溶性果胶:仍具一定的粘结性
3、果胶酸:无粘结性
(三)纤维素和半纤维素
是构成细胞壁的骨架物质,幼嫩果蔬多为水合纤维素,老熟果蔬多为复合纤维素。
纤维素:
半纤维素:不很稳定
粗纤维:纤维素、半纤维素、木质素。膳食纤维,“第七大营养素”。
第二节 果蔬的败坏及加工保藏措施
一、引起果蔬产品败坏的原因
败坏(Deterioration):一种食品,凡是改变了原来的性质和状态而质量变差即可认为是败坏。
其含义较广:变质、变味、变色、分解、腐烂
(一)微生物败坏:
1、表现:生霉、酸败、发酵、软化、腐烂、膨胀、产气、变色、混浊
2、引起果蔬败坏的主要微生物:细菌、霉菌、酵母菌
3、败坏后果:轻则产品变质,重则不能食用,甚至误食后造成中毒死亡。
4、引起感染的原因:
(1)原料不洁
(2)杀菌不完全
(3)卫生条件不符合要求,使得原料和加工用水被污染。
(4)包装、密封不严。
(5)保藏剂浓度不够。
(二)化学败坏:
1、原因:加工、贮藏过程中发生各种不良的化学变化引起的。如:氧化、还原、分解、合成、溶解等。 内部反应
果蔬与氧气、与加工设备、包装容器、加工用水的作用
(1)正常情况下
酸碱反应 变色、沉淀
氢化反应:Fe+H2S→FeS↓+H2↑胀罐
沉淀反应:Ca2++C2O42-→ CaC2O4↓沉淀
螯合反应: 变色
(2)非正常情况下
糖→焦化为糖色
高分子物质(凝胶、琼脂、纤维素等)→焦化(焦糊味)
过度加热、溶解时搅拌不及时出现。 变色、变味
果糖→羟甲基呋喃甲醛 高温 煮熟味
(3)酶所引起的化学败坏
氧化酶引起的褐变,酶促褐变。 变色、变味
多酚类(单宁、花青素、黄酮类)、Vc、酪氨酸等在氧化酶作用下引起褐变。
水解酶:果胶酶 软烂、分层
物化因素:高分子物质引起的混浊和沉淀;水化膜的破坏;电荷平衡的破坏。
2、败坏特征:变色、变味、软烂、维生素的损失等
变色(1)酶促褐变;(2)非酶褐变;(3)叶绿素、花青素褪色、胡萝卜素等的氧化;(4)各种金属离子的影响等。
变味:芳香物质的损失、异味的产生。
后软烂:果胶物质的水解
维生素的损失;氧化和受热分解导致
3、后果:与微生物败坏比,程度较轻,但普遍存在,会导致制品不符合标准,其中某些败坏成为加工中难题。
(三)物理因素引起的败坏
温度波动引起饮料的后混浊
湿度的变化引起糖制品的吸潮等
气体含量:CO2、SO2
光照
总结:几种败坏原因的比较
从败坏频率上讲:生物败坏:0-100%
物理、化学败坏:100%
从初症时间上讲:生物败坏:(25-40℃)1-2周
物理、化学败坏:无固定时间
从败坏特征上讲:
从败坏后果上讲:
练习:判断下列几种果蔬汁的败坏属于哪一种败坏类型
二、果蔬加工保藏措施
(一)、原则
1、无菌原则(无生机原理):采取一定措施,使微生物、酶杀灭。长期保存。 物理、化学杀菌法
2、抑制原则:创造一定条件,使微生物、酶处于抑制状态。保存产品风味营养。低水分活度、低PH、低温、速冻、气调等
3、生化保藏:利用有益微生物所产生的代谢物质使产品得以保存。果酒、果醋、泡菜等
总结:
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(二)总要求及具体措施
1、总要求:减少或避免物理的或化学的影响:消灭微生物或造成不适于微生物生长的环境;使制成品与外界隔绝,不再与水、空气和微生物接触。
2、措施:物理的、化学的、生化的方法
(1)原料和加工的清洁卫生
(2)应用低温(冷藏)
(3)冻结(冷冻)
(4)脱水与干燥
(5)应用高浓度溶液
(6)应用真空与密封
(7)杀菌
(1)热力杀菌
A巴氏杀菌:水沸点以下,常用60-90℃,20、30-1分钟。主要杀死微生物的营养体而不能杀死芽孢。考虑到钝化果胶酶及过氧化物酶,故常用杀菌温度不低于88 ℃或90 ℃。(高温短时杀菌)
B高温杀菌法:水沸点以上,100-121 ℃,甚至更高。
常压杀菌:常压,100 ℃。适于PH<4.5,酸性、高酸性果蔬罐头。
加压杀菌:增压,105-121 ℃,PH>4.5蔬菜类罐头
(2)应用紫外光和超短波光杀菌
(3)高频电流杀菌
(4)辐射杀菌
(8)应用防腐剂:保藏的辅助手段
苯甲酸:及其钠盐
山梨酸(花楸酸):及其钾盐
二氧化硫及亚硫酸:
维生素K3、脱氢醋酸等
(9)应用抗氧化剂:抗坏血酸、二氧化硫、有机酸、食盐、草酸盐等
(10)应用酸类:
(11)生化保藏:
第三节加工保藏对原料的要求及预处理
优质高产、低耗的加工品
工艺
设备
原料
一、加工保藏对原料的要求
加工专用种
总要求:合适的种类、品种;适当的成熟度;新鲜、完整、卫生的状态。
(一)合适的种类、品种
正确选择合适的种类、品种是生产品质优良的加工品的首要条件。
如何选择,要根据各种加工品的制作要求和原料本身的特性来决定
酿酒制汁
干制品
罐藏、果脯、冷冻
果酱类
蔬菜腌制
(二)原料的成熟度和采收期
适宜与否,关系加工成品质量高低和原料的损耗大小。
1、成熟度(果蔬加工学上)
可采成熟度、加工成熟度、生理成熟度
(绿熟、坚熟、完熟、过熟)
(1)可采成熟度:
(2)加工成熟度:
适当成熟:
充分成熟:
(3)生理成熟度:
2、不同加工方法对成熟度的要求(工艺成熟度)
罐头、果脯:适当成熟、一定硬度、耐煮性
果汁:充分成熟
果糕、果冻:适当成熟、果胶含量
干制品:充分成熟、风味、果香味浓、制成品质地柔软
蔬菜:食用器官不同应分别对待
3、判断采收成熟度一般应从多方面考虑,通常可以从如下几方面判断:
(1)果实表面的色泽变化
(2)果肉与果皮的剥离程度
(3)果肉的硬度
(4)果肉的化学成分:糖、酸、淀粉等的变化
(5)种子的色泽
(6)比重
(7)果梗的离层状况
(8)果粉与蜡质的变化
(9)壳果类的外壳裂开程度
(10)生长期的长短或积温
(三)原料的新鲜度
1、从微生物侵染方面看必须保持原料的新鲜完整。
2、从加工品的质量方面看必须保持原料的新鲜完整。
3、保持的措施:
(1)及时加工(2)适当保藏(3)采后包装
二、原料预处理(前处理):选别、分级、清洗、去皮、切分、修整、烫漂、硬化、抽空等
(一)原料的分级
1、原因
2、目的
3、分级
大小
成熟度
色泽
方法:手工分级、机械分级
(二)原料的洗涤
1、目的
2、洗涤介质:水、热水、洗涤剂
常用洗涤剂:0.5-1.5%HCL 0.1%NaOH 0.1%KMnO4 60ppm漂白粉
3、方法
(1)手工清洗
(2)机械清洗
滚筒式清洗机
喷淋式清洗机
压气式清洗机
浆叶式清洗机
(三)原料去皮
1、原因
2、目的
3、方法
(1)手工、机械去皮
手工:专用工具 优缺点
机械:专门机械:旋皮机、擦皮机、专用去皮机械 优缺点
(2)碱液去皮:应用最广
A原理:利用碱液的腐蚀性来使果蔬表皮内的中胶层溶解,从而使果皮分离
B常用的碱:NaOH、KOH、 NaHCO3
C去皮参数:
碱液的浓度:
处理时间:
碱液温度:
随果品的种类、大小、成熟度不同而异,适当增加任何一项,都能加速去皮作用
D去皮适度标准:处理后经轻度摩擦或搅动能脱落果皮,且果肉表面光滑即为适度
E漂洗:立即在冷水中浸泡、清洗,反复换水。同时搓擦、淘洗,除去果皮渣和粘附余碱,漂洗至果块表面无滑腻感,口感无碱味为止。
必须充分,否则制品PH偏高,造成杀菌不足,导致败坏、口感不良。
可用0.1-0.2%HCL或0.25-0.5%柠檬酸水溶液浸泡。既可去碱,又防止变色
F处理方法:
浸碱法:热浸、冷浸
淋减法
浸碱用的工具设备必须用耐酸碱的搪瓷或不锈钢制,切忌用铁和铝制品。
G优点:适应性广;掌握合适时,损失率少,原料利用率较高;可节省人工、设备等。
(3)热力去皮
A热源:蒸汽(常压、加压)近100℃
热水:少量 大量 90-98℃
火焰去皮:
红外线加温去皮
B优缺点:原料损失少,色泽好,风味好。但只适用于皮易剥离原料且充分成熟
(4)酶法去皮:酶的浓度、酶的最佳作用条件。如温度、时间、PH等。
(5)冷冻去皮 :冷冻装置温度:-23~-28℃ 去皮损失率5~8%。质量好,但费用高
(6)真空去皮:真空室内加热
(7)表面活性剂去皮:降低果蔬表皮的表面张力
(四)原料的切分、去心、去核及修整
1、目的:
2、方法:手工:专用小型工具:通核器、去核心器、刺 孔器
机械:劈桃机、多功能切片机、专用切片机
(五)烫漂(预煮):
1、作用(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)
2、方法:热水法:
蒸汽法:
(1)热水法:夹层锅或专门的连续化机械中进行
保绿:烫漂时加入碱性物质小苏打、氢氧化钙等、亚硫酸盐类。罐头类:2%食盐水、0.1-0.2%柠檬酸液
优点:
缺点:
(2)蒸汽法:蒸锅、蒸汽箱中,蒸汽喷射数分钟后立即关闭取出冷却
优点:
缺点:
3、不利效果:营养成分的部分损失
失脆
体积收缩
失绿
减少不利的方法:加速升降温防营养损失;加适当钙离子防失脆;调PH7.5-8.5防失绿,少量NaHCO3、Ca(OH)2
4、烫漂标准:依果蔬的种类、地形、大小、工艺等条件而定
(1)感官标准:
(2)生化指标:烫漂条件以果蔬中最耐热的过氧化物酶被钝化为标准
检验试剂及方法:
试剂:0.1%愈创木酚酒精溶液及0.3%过氧化氢溶液或 0.3%联苯胺 及0.3%过氧化氢溶液
方法:试样切片后,随即浸入0.1%愈创木酚酒精溶液或0.3%联苯胺 内,或者在切面上滴0.1%愈创木酚酒精溶液或0.3%联苯胺 ,再滴上0.3%过氧化氢溶液数滴。数分钟后变褐色或蓝色说明酶未被破坏,烫漂不够;如不变色,则说明烫漂已钝化过氧化物酶。
5、烫漂后的漂洗冷却:立即、流动水或冷风
(六)工序间的护色处理
酶促褐变:酚类底物、酶和氧气
1、食盐水护色:减少溶解氧,抑制氧化酶系统活性;高渗透压使酶脱水失活。
1%-2%食盐水
氯化钙:护色、硬化
2、酸溶液护色:降低PH,降低多酚氧化酶活性,降低溶解氧。
常用:柠檬酸、苹果酸或抗坏血酸 0.5%-1%
3、烫漂处理
4、抽空处理:果蔬中空气对罐藏、果脯制作不利。
将原料在一定的介质里置于真空状态下,使内部空气释放出来,代之以糖水或无机盐水等介质的介入。
(1)抽空装置:真空泵、气液分离器、抽空锅
(2)方法:干抽法:90KPa以上
湿抽法:抽空液:糖水、盐水或护色液
(3)影响抽空效果的因素:
A真空度:87-93KPa
B温度:不宜超过50℃
C抽空时间:小试
D果蔬受抽面积:
5、硫处理:二氧化硫或亚硫酸类
(1)亚硫酸的作用
A护色
B防腐
C抗氧化
D促进水分蒸发
E漂白
(2)处理方法
A熏硫法:二氧化硫浓度1.5%-2%,果肉内含二氧化硫0.1%左右,降到0.02%时,需加工处理或再熏硫补充。
B浸硫法:
(3)使用注意事项
亚硫酸和二氧化硫对人体有毒。
马口铁罐硫化铁或硫化氢的生成。
亚硫酸对果胶酶活性抑制小,仍有变软现象。
亚硫酸盐类易分解失效,最好现用现配。
酸性条件下作用明显。
硫处理时应避免接触金属离子。
三、半成品能保存
(一)盐腌处理
干腌:成熟度高、水分多、易渗透原料,14%-15%,可晒干或烘干制成干坯长期保存。
水腌:成熟度低、水分少、不易渗透原料,10%食盐水淹没,短期保存。
(二)硫处理:不适于作整形罐头
(三)防腐剂
(四)无菌大罐保存
洗果
滚筒清洗机
滚筒清洗机
果蔬加工机械
果蔬加工前处理机
胡萝卜清洗机
橘瓣清洗设备
链条式冰水预冷机
蘑菇清洗机
平面输送机
葡萄清洗机
清洗现场
肉品加工
提升机
提升机
脱气机
脱水成套设备
卧式胶体磨
洗果机组
单道打浆机
分体胶体磨
高压均质机
打浆榨汁机组
螺旋烫漂机组
打浆机
果蔬速冻
第一节速冻食品的发展历史、现状和前景
复习提问:市场调查中的速冻食品有哪些
播放幻灯片让学生了解一些速冻机械设备、速冻加工车间、速冻工艺流程、速冻产品种类的图片,(课前我通过上网查到一些相关资料整理成幻灯图片,并提供一些我平时在蔬菜博览会等活动时收集的一些图片 )
导入新课:
一、冷冻食品的历史起源和发展情况。
着重讲解冷冻与速冻的区别,冷冻到速冻的发展过程,以及与速冻食品质量有关的两个概念:3T概念、3P概念。
1、利用低温保存食品的发展阶段:图表式
2、速冻食品的发展
(1)速冻食品(Quick-frozen foods):
冷冻与速冻的比较:
问题:为什么要进行速冻?(给学生设疑,后面第二节内容详细讲解分析)
(2)速冻食品的发展过程
20世纪 1928年起源于美国 70多年的历史
第二次世界大战 -18℃为合适冻藏条件
烫漂在速冻蔬菜中的作用
50年代美国农业部西部地区研究所
提出著名的T.T.T概念
又提出P.P.P理论
20世纪下半叶 单体速冻技术(IQF)发展
二、我国冷冻食品的发展现状和前景展望。
1、历史:起步较晚
建国后 引进技术发展生产
20世纪70年代 果蔬速冻加工逐步发展
80-90年代 在我国外贸商品出口中比重 大
21世纪 有更大的发展
2、目前存在的优势和主要问题
提问:我国果蔬加工业的总体优势有哪些?目前普遍存在的问题有哪些?
引导分析:优势:原料资源优势、劳动力资源优势、国内外的需求、运输业的发展、世界范围内的产业局部调整 、世贸组织的加入
存在的问题:(1)发展的不平衡
(2)加工工艺和设备上的不足、技术上、管理上的欠缺、技术人员的缺乏和从业人员素质差等
归纳:把我国冷冻食品发展中存在的问题以及与国际先进发展水平的差距找出来
3、发展前景:
归纳:机遇与挑战并存。
抓住机遇,迎接挑战
三、要进一步发展我国的速冻食品行业必须要做好的工作。
前面分析了加工工艺和设备上的不足、技术上、管理上的欠缺、技术人员的缺乏和从业人员素质差等问题,使学生能从多个角度提出解决问题的办法,拓宽学生的思路。
着重举两个关于食品安全的例子阐明第一要点。
世纪牌榨菜防腐剂超标问题
中国出口日本速冻菠菜农药超标被退回问题
来阐明要进一步发展我国的速冻食品产业,甚至食品产业,必须提高我国食品从业人员的整体素质,尤其是文化、专业素质的重要性。
归纳:
第一:提高我国食品从业人员的整体素质,尤其是文化、专业素质。
第二:加强我国速冻食品加工出口宏观管理与调控力度,避免无序经营和不合理竞争。加入WTO后应及时调整产业结构,有关部门要为市场的培养开发提供可靠准确的信息。
第三:发展速冻食品的集约化、规模化经营,增强企业在国际市场的竞争实力。培养一批有战略眼光、精明强干的食品企业经营者,巩固已占领的市场份额。
第四:加强企业的管理职能,提高工作和经济效益。
第五:加强自身的科研能力,不要只看眼前利益,要在研究与开发上投入相应的各种资源。加强与科技院所的横向联系,引进先进成果,向科研单位注入资金,加快科技成果的出笼与转化。
山东潍坊果蔬资源丰富,交通运输便利、劳动力资源丰富,目前各种国营、民营、合资、独资食品企业林立。最后请同学们利用双休日或假期,在整章课结束后调查一个速冻食品厂的运作情况,根据我们理论所学和自己收集的材料(网上资源、图书资料等)给工厂的发展提出合理化建议,并结合当地的资源优势,为家乡的发展进行设想。
二、冻结速度与产品质量
(一)冻结速度
1、定量法
(1)以时间划分:
(2)以推进距离划分 t1
2、定性法
最大冰晶生成带 t2
t3
(二)冻结速度对产品质量的影响
速冻:抑制冰晶大颗粒的有效方法
冻结速度快到使食品组织内冰层推进速度大于水移动时,冰晶分布便接近天然食品中液态水的分布状态,且冰晶成无数针状结晶体。
缓冻:先于细胞外产生冰晶,细胞内水分外移,产生大冰晶,且死组织细胞膜透性增大,水分转移加强,冰晶更大,刺伤组织细胞造成机械伤。
所以要速冻
优质速冻食品应具备以下五个要素
(1)-18℃--30 ℃冻结,20分钟内完成
(2)速冻后食品中心温度要达到-18 ℃以下。
(3)针状小冰晶,其直径应小于100um.
(4)冰晶体分布合理。
(5)食品解冻时,不产生汁液流失。
三、冷冻量的要求
降温:物料温度→冰点→冻藏温度(原始初温→冷藏温度) 应排除的热量
保温:防止外来热源
1、应排除的热量
(1)初温→冰点 释放热c1m△t1
(2)液态→固态 释放热Qm
(3)冰点→冻藏温度 释放热c2m△t2
2、维持冷藏库低温贮存需消除的热量
包括墙壁、地面和库顶的漏热
3、其他热源
实际应用时:
冷冻量=(1+2+3)*(1+10%)
四、冷冻对果蔬的影响
(一)冷冻对果蔬组织结构的影响
细胞膜的变化,透性增加,膨压降低。
1、缓冻时:冰晶体大,细胞内原生质中无机盐浓度增大,使蛋白质沉淀,细胞死亡,组织解体,质地软化。
2、速冻时:此反应较差
总之:冻结和解冻期间,产品的质地与外观同新鲜比有差异:组织的溃解、软化、流汁
(二)、果蔬在冻结和冻藏期间的化学变化
色泽、风味、质地
1、冻结和贮藏期间,积累羰基化合物和乙醇,产生挥发性异味。
2、冻结和解冻后,组织软化。
3、冻藏期间,色泽的变化。叶绿素脱镁、酶促褐变
4、冻藏期间,对营养成分的影响。速冻前的影响
酶的作用不可忽视
93.3 ℃被破坏 -73.3 ℃部分活性存在
低温对酶只起抑制作用,过冷条件下活性常被激发
五、冷冻对微生物的影响
0 ℃以下,大多可被抑制
但酵母、酶菌耐低温的能力较强
缓冻对微生物的危害大。
包装前将原料冷却到接近冰点温度再冷冻,避免中心温度降慢而导致微生物败坏。
冷冻可杀死许多细菌,但不是所有细菌。
第二节果蔬速冻原料
一、原料特性
果品:要充分体现出原果实色泽、香气和味道。“成熟度”
蔬菜:原料新鲜、组织脆嫩,内部纤维含量少,对成熟度的要求依所用原料的种类及使用器官而定。
适宜速冻加工的果品:
适宜速冻加工的蔬菜:
总之:合适的种类、品种,适当的成熟度,新鲜的状态。
应建立自己的原料基地
二、原料的贮存
主要目的是为了暂时存放原料以保证原料质量不会受太大的影响。
进厂后及时降温处理 0 ℃
冬季防止原料低温冻伤
第三节果蔬速冻工艺
据原料不同,略有差别。
原料→剔选→清洗→去皮、切分→烫漂→冷却→沥干→速冻→包装→成品
一、原料选择
二、清洗:清洗前不得进入其他车间
污染农药较重的:化学试剂洗涤
洗涤设备:
三、去皮、切分
切分的目的:1、大小、规格一致,质量均匀,包装整齐。2、工艺参数便于统一,便于工艺处理。
缺点:
四、烫漂与冷却
1、目的:氧化酶、过氧化酶的钝化;杀死部分微生物;保持、改进色泽;排除组织内气体,利于维生素的保持;去除不良味,软化蔬菜纤维组织。
2、方法:热水法、蒸汽法、微波法、红外线法等。
3、冷却;立即10℃左右
五、沥干:避免冻结时结成冰块
离心甩干机、振动筛
六、快速冻结
速冻盘内
单体速冻:
很短时间内(20分钟)迅速通过最大冰晶生成带
(-1--5 ℃),冻品中心温度-18 ℃以下,才能保证质量。
快速深温冻结:使物料90%水分在原位置冻结成细小的冰晶体。
七、包装
作用:1、控制冰晶升华,防止干燥。
2、防止氧化引起变色变味变质。
3、防止微生物污染,保持产品的卫生质量。
4、便于产品运输销售和食用。
5、美观、宣传广告作用。
(一)速冻食品常用的包装材料
1、内、中、外包装材料不同
内:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚乙烯与玻璃纸复合、聚酯复合、聚乙烯与尼龙复合、铝箔等。
中:涂蜡纸盒、塑料托盘等
外:瓦楞纸箱、耐水瓦楞纸箱等
2、按材料的性质分:塑料薄膜包装、硬塑料包装、纸包装等
(1)薄膜包装材料:要求:①耐低温:-18--30 ℃ 保持弹性②耐高温:100-110 ℃ ③不移味④耐热封口、易封口⑤不透气⑥易印刷⑦价格合理
有聚乙烯、聚丙烯、聚酯、尼龙及一些复合材料如聚乙烯玻璃纸、聚乙烯涤纶薄膜、聚乙烯铝箔等
(2)硬塑包装材料:制成托盘或容器。有聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)
(3)纸包装材料:速冻食品中应用较少。防水、防气性能较差。但优点:易回收处理、耐低温、印刷性好、包装加工容易、价格低、开启容易、避光、无化学污染。
适当处理
(二)特种包装
1、充气包装:抽气、充气。二氧化碳、氮气
防止氧化和微生物繁殖
2、真空包装:防止氧化和好气微生物繁殖
3、包冰衣包装:速冻结束,0-2 ℃水数秒
避免失水干缩、防止氧化、防止外界污染
八、除金属
食品的恶性杂质 产品的质量
金属探测仪检测、食品加工过程的质量管理
第四节 速冻方法与设备
间接接触冷冻法和直接接触冷冻法
一、鼓风冷冻法
空气冻结法,利用低温和空气高速流动,促使食品快速散热,以达到速动的目的。
速冻设备内采用的空气温度为-46℃~-29℃
强制的空气流速为10 ~15m/s
增大风速→提高冻结速度
空气流动方式:食品上、食品下 逆向气流常用
缺点:食品内的水分损耗→食品表面干缩而出现冻伤
↘冻结设备的蒸发管和平板
表面出现结霜现象
克服:预冷(-4 ℃高湿空气中预冷)
二、流化床式冻结器
鼓气冻结设备中气流从输送带的下面向上鼓风并流经其上的原料时,在一定的风速下,会使较小的颗粒状食品轻微跳动,或将物料吹起浮动,形成流化现象。(流化冻结法)
冻结器中有条带孔的传送带,也可以是固定带孔的盘子,从孔下方以较大的风速向上吹送-35℃以下的强冷风,使物料几乎悬空漂浮于冷气流中加快冷冻速度。
三、间接接触冻结法
完全用热传导方式进行冻结的方法
是用制冷剂或低温介质冷却的金属板同食品密切接触并使食品冻结的方法。
冻结效率取决于它们的表面相互间密切接触的程度。
金属平板冻结装置:卧式、立式,设计类型有间歇式、半自动及自动化装置
优点:1、不需通入冷风,占地空间小。
2、单位面积生产率高。
3、降低能耗。
四、直接接触冻结法
散态或包装食品再与低温介质或超低温制冷剂直接接触下进行冻结的方法。
常用的制冷介质可分为两大类
1、与制冷剂间接接触冷却的液态或气态介质,如盐水、糖液、甘油、空气等
2、蒸发时本身能产生制冷效应的超低温制冷剂,如液氮、特种氟利昂、液态二氧化碳及干冰等。
第五节速冻果蔬的冻藏、流通与食用
一、速冻果蔬的冻藏
目的:
贮藏过程中影响食品品质的因素:
(一)速冻果蔬制品在冻藏期间的变化
1、冰晶体的增大和重结晶
(1)冰晶体的增长
(2)重结晶:冻藏过程中,由于环境温度的波动,而造成冻结食品内部反复解冻和再结晶后出现的冰晶体体积增大的现象。
重结晶的程度取决于单位时间内温度波动的次数和波动的幅度。
防止措施(1)采用深温速冻方式(2)贮藏温度要尽量低,并且减少波动。(尤其-18℃以上)
2、干缩与冻害:
冷却、速冻、冻藏过程中都会产生干缩现象。
原因:由于冰晶升华造成。
防止方法(1)防止外界热量传入,冻藏室内温度保持稳定(2)适当包装或包冰衣(3)包装内添加抗氧化剂。
3、变色:
原因:酶促褐变、非酶褐变、色素的分解、制冷剂泄漏等。
防止方法:
(二)冻藏温度的选择
-18℃以下的温度
选择 -18℃以下的温度作为冻结和冻藏中的最高温度,是根据大量实际数据并在食品品质和相关费用相互协调一致的情况下作出的结论。
(三)速冻果蔬的冻藏管理
1、冻藏库使用前的准备工作
2、入库食品的要求
3、速冻食品贮藏的卫生要求
4、消除库房异味
二、速冻果蔬的流通
商业流通→社会、经济效益
保温→保质
每一环节都必须维持适宜的低温,-18℃以下。保温运输交通工具,速冻食品的经销网点,一般也具备冻藏设施。
三、解冻
解冻后:微生物的活动、各种理化变化
应在食用前解冻,解冻之后及时食用。
冷冻水果解冻越快,对色泽和风味的影响越小。
解冻方法:冰箱中、室温下以及在冷水或温水中进行。亦可射频加热法。
解冻应迅速而均匀,才能取得良好效果。
四、影响速冻果蔬质量的因素
速冻食品保持新鲜品质的保藏原则:
3C原则:保持品质要做到冷却(Chilling)、清洁(Cleaning)和小心(Care)。
3P原则:产品质量取决于原料(Products)、加工工艺(Processing )、包装(Package)
3T原则:产品的最终质量即耐藏性(Tolerance)取决于在冷藏链中流通的温度(Temperature)和时间(Time)。
第四章 果蔬制汁
第一节果蔬汁种类
果蔬汁:天然的从果蔬中直接压榨或提取而得的汁液。
果蔬汁饮料(软饮料):人工加入他种成分
一、分类
1、依其形状和浓度
(1)天然果汁
(2)浓缩果汁:由天然果汁浓缩而成。3、4、5、6倍几种,SS35-70%
(3)果饴(果汁糖浆):原果汁中加入多量食糖。高糖高酸,SS45%、60%
(4)果汁粉:(2)或(3)加用一定的干燥助剂脱水干燥的产品。
2、依其透明度分:
(1)透明果蔬汁(澄清果蔬汁)
(2)混浊果蔬汁
3、按产品中果蔬汁加入的比例
(1)果汁、菜汁
(2)果蔬汁饮料
二、果蔬汁发展状况1、现状
2、发展趋势
(1)鲜果汁:NFC果汁、冷凉鲜果汁
(2)浓缩果汁
(3)特色果蔬汁:复合果汁、强化果汁、带肉果汁
第二节果蔬汁原料
一、果蔬汁对原料的要求
1、合适的种类、品种:风味、香味足,色泽好且稳定,糖酸比适宜、取汁易。
2、适当的成熟度:严格要求
3、新鲜的状态:特别强调
二、常见果汁原料
1、柑橘类
2、苹果:搭配
3、凤梨:后熟
4、葡萄:
5、桃:大多用于制取带肉果汁
6、热带水果:番石榴、西番莲、芒果
7、其他水果:猕猴桃、山楂、刺梨
三、常见蔬菜汁原料
1、番茄
2、其他蔬菜
第三节果蔬汁加工工艺
加工流程:原料→预处理(挑选、分级、清洗、热处理、酶处理等) →取汁或打浆→澄清、过滤(澄清汁)
↘均质、脱气(混浊汁)
→ 浓缩(浓缩汁)、干燥(果汁粉)→杀菌→灌
→冷却→成品
一 、取汁前的处理
1、挑选与清洗
2、破碎:对皮、果肉致密的国蔬,提高出汁率。
必须适度
机械:破碎机或磨碎机,有辊压式、鳄式、锤磨、打浆机、绞肉机等
瞬时加热破碎装置:防止氧化
3、加热处理和酶处理
(1)加热处理:提高出汁率和品质(为什么)
(蛋白质、果胶、酶、色素提取、去不良气味、利于去皮等。)
2、果胶酶和纤维素、半纤维素酶可使果肉组织分解,提高出汁率。
(1)参数:用量、PH值、温度、作用时间
(2)二次酶解、二次榨汁
二、取汁、打浆
1、取汁:压榨法、浸提法、打浆法
打浆法:带肉果汁或混浊果汁用
压榨法:丰富汁液的果实
浸提法:含水量低的果实、或干果用
2、汁液流出量的估算
V=∏r4pt/8ηl
V-果汁流出量(cm3/s) p-果浆上施加的压力(kpa)
R-毛细管半径(cm) l-毛细管长度(cm)
Η-果汁的粘度(mpa.s) t-果汁流出时间(s)
降低压榨层厚度(l),加入疏松组织,增加r,降低粘度,有利于提高出汁率。压力增加太快降低出汁率。
3、压榨机械
(1)要求
(2)主要压榨机械:
4、浸提法取汁:
(1)优点
(2)实例:美国李干、中国山楂
一次浸泡法:软化温度85-95℃,时间20-30分钟,软化后自然冷却12-24小时,总用水量约为鲜山楂3倍。
连续逆流浸泡法:卧式斜槽,螺旋输送器、物料由低到高、水由高到低,软化温度85-95℃,时间20-30分钟;浸泡温度65-80℃,浸提时间90-120分钟,总用水量约为原料2-3倍。
5、出汁率:衡量取汁方法、评价果蔬原料和取汁设备的重要指标。
(1)重量法:出汁率=果汁重量/原料果实重量
(2)可溶性固形物重量法:出汁率=果汁中总可溶性固形物重量/果实中总可溶性固形物重量
三、澄清(澄清果汁生产中工序)
混浊原因:细小的果肉粒子、胶态或分子状态的溶解物质。
(一)酶法:果胶物质在果胶酶作用下水解为半乳糖醛酸(水溶性)
加入前预先试验
果胶酶大多从黑曲霉或米曲霉中培养获得
果蔬汁生产用酶制剂要求其多聚半乳糖醛酸活性大于40000u/g,果胶脂酶活性大于75u/g。一般果胶酶作用的适合PH4.5-5.0,温度50℃左右。
1、酶制剂的溶液制备和用量:
商品酶制剂搅拌溶于40-50℃水中,配成2%-10%溶液
2、实验室决定果胶酶用量
3、酶制剂的加入:计量泵法
(二)明胶-单宁法
适用于含单宁较多的果汁
1、作用机理:
(1)明胶、鱼胶、干酪素、蛋清等蛋白质物质可与单宁形成络合物,悬浮颗粒随络合物沉降。
(2)果汁中悬浮粒子果胶、维生素、单宁、多聚戊糖带负电荷,酸性介质中明胶、蛋白质、纤维素带正电荷,电性中和使胶体物质不稳定而沉降。
2、对明胶、单宁的要求:食用级的,使用时预先试验
3、影响此澄清效果的主要因素:
温度、果蔬PH、明胶的等电点等
较酸性和温度较低条件较易澄清。
4、缺点:对含花色苷的果汁会发生部分褪色。高温下澄清时间过长,果汁易发酵。
(三)酶、明胶联合澄清法:仁果类用此法较多
(四)皂土法:膨润土:吸附作用、离子交换作用
(五)硅胶:吸附和除去过剩明胶、多酚物质、糠醛等。
(六)其他:
1、自然澄清法
2、加热澄清法:80-90s内加热至80-82℃,急速冷至室温。蛋白质、胶体破坏
3、冷冻澄清法:急速冷冻,解冻后胶体被部分破坏。
4、其他澄清剂
四、过滤
1、目的:
2、设备:袋滤器、板框压滤机、真空过滤器、离心分离机
滤材:
过滤速度的影响因素:过滤器滤孔大小、施加压力、果蔬汁粘度、悬浮颗粒密度和大小、果蔬中的温度等。
(1)硅藻土过滤
制备过滤层
果蔬汁过滤
(2)板框过滤机
(3)真空过滤
(4)离心分离
(5)超滤:膜过滤
五、调整和混合
1、目的
2、方法:加糖、酸、Vc、其他添加剂、水、糖浆等
(1)各国规定过蔬汁最低原汁比例:
(2)调整方法:确定最低果汁的含量后,依固酸比(糖酸比)确定配方。果蔬汁的固酸比一般比饮料低。
固酸比来源于市场调查和各级标准。
确定固酸比后进行糖酸的调整,先测出可溶性固形物和滴定酸含量,按下式计算出糖浆和酸溶液的用量:
X=W(B-C)/D-B
XD+WC=B(W+X)
X-需加入的浓糖浆(酸液)的量(Kg)
D-浓糖浆(酸液)的浓度(%)
W-调整前原果蔬汁的重量(Kg)
C-调整前原果蔬汁的含糖(酸)量(%)
B-要求调整后果蔬汁的含糖(酸)量(%)
生产中常加两种或几种不同糖酸含量的原汁来调整
许多国家在生产果汁中常规定原果汁(浆)的基本可溶性固形物含量。达不到最低可溶性固形物的原果汁在调整时需多加,而超过的可少加,使得加入的果汁保证足够的果汁的可溶性固形物。
如生产50%果浆含量的带肉果汁时,每生产100Kg这样的果汁应加10%SS含量的标准苹果浆50Kg。当果浆SS为8%时,那么用原汁量应为多少?
设为x Kg 则:
8%x=10%*50
X=62.5Kg
(3)混合的方法及原则:
种类不同、品种不同的混合,果与菜的混合。
目的:取长补短、改善风味、营养、色泽
原则:营养互补、风味协调、功能协调
六、均质:混浊果蔬汁用、带肉果蔬汁用
1、均质:
一般糖酸调整后进行均质脱气(带肉果汁),亦可先均质果浆再调整成果汁。
2、机械:
方式:高压式:高压均质机
超声波式:超声波均质机
回转式:胶体磨
七、脱气:去氧
1、脱气:采用一定的机械和化学方法除去果蔬汁中气体的工艺过程。(氧气、二氧化碳、氮气等)
2、目的(1)防止氧化、减轻变色及异味出现。
(2)除去吸附在颗粒上的气体,防止装瓶后固体物上浮。
(3)减少装瓶和高温瞬时杀菌时的起泡,防止浓缩时的过分沸腾。
(4)减少罐头内壁腐蚀。
3、方法:加热、真空法、化学法、充氮置换法
(1)真空脱气:40-50℃,0.06MPa左右真空度,可除90%空气
设备:真空泵、脱气罐、螺杆泵
真空脱气机:喷头:喷雾式
离心式
薄膜式
重要参数:适当的温度、一定的真空度、充分的脱气时间、增加要脱气的果蔬汁的表面积。
温度的选择掌握在低与此真空度沸点3-5℃为原则。也就是某一温度下产品不沸腾的条件下尽量提高真空度。
缺点:芳香物质的损失(需安装芳香回收装置)
(2)置换法:N2、CO2等置换除去吸附的气体
(3)化学脱气法:利用一些抗氧化剂或需氧的酶类作为脱气剂,效果好。
八、农缩
1、浓缩果蔬汁的优点:(1)容量小、便于贮运、省包装。(2)品质更加一致。(3)保藏性的提高。(4)用途广泛。
理想的浓缩果蔬汁稀释和复原后,应和原果蔬汁的风味、色泽、混浊度相似。
2、目前所用的主要浓缩方式:
(1)真空浓缩法
(2)反渗透浓缩:现代膜分离技术
优点:
原理;依赖膜的选择性筛分作用,以压力差为推动力,水分透过,其他组分不透过,达到浓缩。
反渗透膜:合成高分子膜
影响因素:浓差极化、膜的特性及适应性、操作条件、果蔬汁的种类性质。
(3)冷冻浓缩:
原理:
步骤:结晶(冰晶的形成)→重结晶(冰晶的生长)→分离(冰晶与液相分开)→果蔬汁回收
九、芳香回收
1、目的
2、技术路线
(1)浓缩前,芳香成分分离回收→添回到浓缩果汁中
(2)对浓缩罐中蒸发蒸汽进行分离回收→回加
十、干燥与脱水
1、制成果之分的优点:
2、方法
(1)真空干燥:高真空、一定温度
(2)发泡干燥:在链式真空干燥的基础上研制的
浓缩果汁气泡→脱水→密化→颗粒大小分级→包装
起泡剂: N2、CO2
(3)喷雾干燥
喷雾干燥机:空气加热器、喷雾器、干燥室、收集系统、鼓风机
(4)流床化干燥
十一、杀菌和包装
传统罐藏方法:灌装→密封→杀菌
现代工艺:先杀菌后灌装,采用无菌灌装方法
(一)果蔬汁杀菌
1、目的:消灭微生物、钝化酶类。
2、杀菌对象:主要酵母菌和霉菌
(66℃,1分)( 80℃,20分)
一般巴氏杀菌:80℃,30分
对混浊果汁:高温短时的瞬时巴氏杀菌好,
88℃,60~90秒;
亦有93±2℃,15~30秒;
特殊≥120℃,3~10秒
3、杀菌方式:
(1)直接加热:蒸汽吹入式、蒸汽喷射式
(2)间接加热:依赖于热交换器
(二)果蔬汁的灌装1、传统灌装法:加热→85℃以上装→密封→杀菌→冷却
2、热灌装:果蔬汁高温短时或超高温瞬时灭菌→趁热装入已预先消毒的容器内→趁热密封→倒瓶处理→冷却
3、无菌灌装:
(1)产品的杀菌
(2)无菌包装容器及杀菌
(3)周围环境的无菌
(三)果蔬汁的新颖包装材料
传统的:玻璃瓶、马口铁瓶、纸塑复合材料
新兴的:PET聚酯塑料
BOPP聚丙烯瓶
果蔬干制
第一节 干制的基本原理一、果蔬中水分的状态与保存(一)果蔬中水分存在的状态1、游离水2、结合水 果蔬干制过程中,根据水分是否能被排除将其分为平衡水分和自由水分。 平衡水分 自由水分(二)果蔬中的水分活度和保藏性1、水分活度2、水分活度与保藏性二、干制机理三、果蔬干燥速度和温度的变化四、影响干燥速度的因素(一)干燥的环境条件1、空气温度2、空气湿度3、空气流动速度(二)原料性质和状态1、果蔬种类2、果蔬干制前预备处理3、原料装载量
第二节 干制原料的选择及处理
一、原料的选择:
总要求:合适的品种和种类;适当的成熟度;新鲜、完整、饱满的状态。
干制对果品原料的要求是:干物质含量高,风味色泽好,肉质致密,果心小,果皮薄,肉质厚,粗纤维少,成熟度适宜。
干制对蔬菜的要求:干物质含量高,风味好,菜心及粗叶等废弃部分少,皮薄肉厚,组织致密,粗纤维少。
举例:苹果、梨、桃、杏、葡萄、荔枝、桂圆、枣、柿黄花菜、马铃薯、胡萝卜、洋葱、食用菌、刀豆、青豌豆、甘蓝、竹笋
二、原料的处理
分级(根据原料的新鲜度、大小、品质、成熟度进行分级 )、 洗涤、去皮、切分、烫漂、硫处理、脱蜡处理等。
(一)热烫处理
1、烫漂的优点:利用热力以破坏酶的活性,防止氧化,避免变色,减少营养物质的损失。蔬菜经烫漂处理后,干制品呈半透明状,外观美好,绿色蔬菜也显得更为鲜绿。此外,蔬菜经适当热处理后,比较容易烘干,其干制品在加水时也容易恢复原状。且可杀灭蔬菜上所附着的大部分微生物和虫卵。2、烫漂的缺点3、烫漂的方法:热水法或蒸汽法
4、烫漂中的保绿:加碱性物质碳酸钠或碳酸氢钠
失绿原因:酸性介质或酶的作用
5、烫漂标准的确定:因蔬菜的成熟度及品质等不同,所需时间的长短不一样。所以必须经常作过氧化酶活性的检查。
感官指标:
生化指标:(二)硫处理
硫处理的方法:
熏硫:将盛装蔬菜的烤盘送入熏硫室内,燃烧硫磺粉进行熏蒸。二氧化硫的浓度一般为1.5%-2.0%,有时可高达3%。1t切分的原料,约需硫磺粉2-4kg。硫磺粉要纯净,品质优良,易于燃烧。硫磺所含杂质中,砷含量不得超过0.015%,含有油质的硫磺不能使用,因能影响干制品的风味。硫磺燃烧要完全,残余量不应超过2%。如硫磺不易点燃时,可加入相当于硫磺重量5%的硝酸钠或硝酸钾。浸硫:采用含有二氧化硫的化学药品如亚硫酸、亚硫酸盐等配制成一定浓度的溶液处理蔬菜 。维生素C在酸性环境中是比较稳定的。而且亚硫酸盐与酸反应能迅速释放出二氧化硫
(三)浸碱脱蜡
1、脱蜡的目的:
2、脱蜡用碱:
3、方法及注意事项:第三节 干制方法与设备一、自然干制
1、特点:借助自然力:太阳辐射能、热风自然干制
优点:不需要特殊的设备,简单易行,生产成本较低,干制过程中管理比较粗放。
缺点:过程缓慢,时间长,不能人为控制,产品质量比较差,需较多的劳动力,受气候条件的影响。2、方法:
(1)晒干或日光干制:将原料直接接受日光曝晒的称晒干或日光干燥;(2)阴干或晾干:在通风很好的室内或荫棚下进行干燥的称阴干或晾干。3、注意事项:要注意防雨和兽类损害,并注意清洁卫生.二、 人工干燥
1、特点:人工控制干燥条件,干燥迅速,效率高,干制品的品质优良。完成干燥所需的时间缩短,例如蔬菜的自然干制一般需7-30天或更多,而人工干制者只需2-3h到6-8h。但人工干制需要有一定的干制设备,且操作比较复杂,生产成本较高。2、 人工干制设备必须具备的条件:
3、人工干制设备的分类
4、举例: (一)烘灶: (二)烘房 : (三)干制机:
1、隧道式干燥机:干燥间为一条或两条狭长形隧道,隧道内设有轨道,原料装在载车的烘筛上,由一端送进,与热空气作相对运动,完成脱水后从另一端送出。废气的一部分由排气孔排出,另一部分回流到加热间。根据热空气流动的方向与载车前进的方向不同,可分为顺流干制机、逆流干制机和混合式干制机。单隧道式、双层隧道式、多层隧道式
逆流式: 逆流干制机的原料载车前进方向与热空气流动方向相反。即干燥开始时原料处在低温高湿的环境,最后处在高温低湿环境完成蒸发。一般入口温度为40—50℃,最终为65—85℃。此法适用于含糖量高、汁液粘厚的果实。 顺流式:顺流干制机的原料载车前进的方向与热空气流动的方向相同。即干燥开始时原料处在高温干澡的环境,水分蒸发很快,车越向前进,温度越低,湿度越高。一般始温为 80—85℃,最终温度为55—60℃。干燥初期采用较高温度是为了更好地抑制酶活性。 混合式: 混合式干制机的干制过程分两个阶段,一个是顺流阶段,一个是逆流阶段。即热风由两端吹向中间,而排气口设在中央。此法的优点是原料先经顺流,使处在较高的温度下,水分蒸发迅速;中间阶段温度低、湿度高、蒸发慢,原料不易结硬壳;到最后又进入高温低湿,以保证原料达到要求的干燥程度。 混合式干燥机示意图
双隧道式干燥机示意图
顺流式(上图)、逆流式(下图)干燥机示意图
2、带式干燥机:由帆布、橡胶、涂胶布或金属网制成传送带,原料铺在带上,借机械动力使其与干燥介质接触,从而使原料得到干燥。????四层传送带式干燥机,能够连续转动,当上层部位温度达到70℃时,将原料从柜子顶部的一端定时装入,随着传送带的转动,原料也依次由最上层逐渐向下移动,至干燥完毕后,从最下层的出口送出。干燥机械图 全套脱水蔬菜加工机械(清洗、脱皮、烘烫、冷藏)产品简介:提供全套脱水蔬菜加工机械(清洗、脱皮、烘烫、冷藏) ????脱水蔬菜是利用自然或人工方法使新鲜蔬菜脱去部分水分而制得的干菜。脱水蔬菜基本保持原有形状、色泽、味道和营养成分,食用方便,同时由于含水量少,容易运输,贮藏时间长,能有效地调节蔬菜生产淡旺季。脱水蔬菜的主要品种有胡萝卜、食用菌类、白菜、甘蓝和姜等。脱水干制方法有自然晒干及人工脱水两类。人工脱水包括热风干制、微波干制、膨化干制、红外线及远红外线干制、真空干制等。目前蔬菜脱水干制应用比较多的是热风干燥脱水和冷冻真空干燥脱水,冷冻真空脱水法是当前一种先进的蔬菜脱水干制法,产品既可保留新鲜蔬菜原有的色、香、味、形,又具有理想的快速复水性。 三、干制新技术介绍1、冷冻升华干燥:又称升华干燥或真空冷冻升华干燥。即将原料冷冻至冰点以下温度,水分即变为冰,然后在较高真空度下将冰转化为蒸汽而除去,物料即被干燥。冷冻干燥能保持原有风味,热变性少,但成本高,只适用于质量要求特别高的产品(高档食品、医药等)。2、膨化干燥3、真空油炸脱水4、远红外干燥:远红外干燥波长在5.6—1000μm区域的红外线为远红外线。远红外线被加热物体所吸收,直接转变为热能而达到加热干燥。干燥时,物体中每一层都受到均匀的热作用。具有干燥速度快、生产效率高、节约能源、设备规模小、建设费用低、干燥质量好等优点。 5、微波干燥:是微波频率为300MHZ至300kMHz,波长为1m至1mm的高频交流电。微波干燥具有干燥速度快,干燥时间短,加热均匀,热效率高等优点。6、减压干燥:减压干燥是利用减压时水分自行沸腾的原理,将蔬菜组织中一部分水机械排出,从而达到干燥的目的。
中国脱水果蔬业应加快提升技术水平
在我国年产70万吨的干制蔬菜中,辣椒干占80%,其余产量在5000吨以上的大宗产品有脱水蔬菜、黑木耳、香菇、黄花菜、笋干、梅干菜等。目前脱水蔬菜已形成了三个大市场,即:1.食品工业原料或配料市场,如用做快餐食品中的配菜、食品添加剂等;2.调味品市场,如用做调料的辣椒粉、洋葱粉等;3作为蔬菜替代品的特殊市场,如在地质勘探、部队野营训练、海岛和雪山等边防哨卡、冬季滑雪旅游业等特殊场合。20世纪80年代末以来,我国脱水蔬菜年产量达4万多吨,出口已达2万吨,创汇3000万美元,已成为重要的出口农产品之一,主要品种有脱水大蒜、洋葱、青椒、刀豆等。
近年来,真空油炸脱水果蔬(果蔬脆片)发展较快,年产量估计在2万吨左右,产量在1千吨以上的主要品种有香蕉脆片、苹果脆片、马铃薯脆片等。
果蔬脱水方法按压力分有常压和负压两种。目前常压热风干燥仍是蔬菜脱水最常用的方法,但有采用各种干燥新手段(真空冻干、真空油炸、充氮干燥、声波干燥、热泵干燥、微波千燥、远红外干燥、减压干燥、过热蒸汽干燥、太阳能干燥、振动流化床干燥等)的发展趋势,并均有一定的应用,近年来新开发的果蔬干燥设备有喷射泵式真空冻干设备、真空油炸果蔬脆片设备、氮气干燥器、太阳能成套干燥设备、微波真空干燥机、振动流化床干燥机等。
我国脱水果蔬与国外的差距
在发达国家,大品种物料脱水比例很高,如在美国,洋葱收获量的20%用来生产脱水洋葱,大蒜收获量的80%用来生产脱水大蒜,葡萄干占收获量的25%。在我国,除了辣椒,其他品种物料脱水比例太低,规模效益不明显。在发达国家,针对各种不同的大品种物料特性,采用的干制方式也大不相同,如马铃薯干燥主要采用大型滚筒干燥机,洋葱干燥采用三级输送带式干燥机,番茄干燥采用真空泡沫干燥机。由于我国脱水蔬菜行业的大品种脱水比例太低,目前在我国大多数脱水蔬菜厂均无专为某种物料设计的干制设备,极大地影响了物料干制品质和生产效率。
在主流热风干燥技术方面,我国大量的脱水蔬菜厂采用的设备为各种隧道式干燥机(顺流、逆流和混合流),而国际上发达国家基本上不再采用隧道式干燥机,而常用效率较高、温度控制较好的托盘式干燥机(以美国Simplicior公司产品为代表)、多级输送带式干燥机(以美国Proctor公司和法国NEU公司产品为代表)和滚筒干燥机。
在提高制品品质方面,真空冻干以其制品综合品质奇佳而著称,但对果蔬制品来说,有易吸潮、易破碎、设备投资和操作费用高等缺点;减压真空干燥的特点是品质接近冻干而成本大幅下降,是果蔬较理想的干燥方式;真空油炸将油炸与脱水有机地结合在一起,对合水量高的果蔬,在风味和干燥效率上效果很理想;充氮干燥的特点是无氧状态下干制,制品品质得以显著提高。在高效节能方面,微波干燥、远红外千燥和声波干燥是国际上应用较为普及的三种高效、节能新技术,特点是在物料内部产生附加热源,干燥时间大大缩短,但对果蔬制品有内部升温失控的忧虑,目前国际上的趋势是将微波或远红外与真空低温技术结合,避免内部升温失控;热泵和太阳能干燥是近年来应用到果蔬干燥中的节能新技术,但由于干制温度较低,干燥时间一般较长。目前值得注意的是,两种或两种以上干燥方式的组合应用是干燥领域的研究和相应设备开发的新动向。
果蔬干燥行业应采取的对策
以“提高我国现有大品种的脱水比例,提高国际市场上大品种的脱水产量”作为我国果蔬脱水行业近期的奋斗目标,在“十五”期间,应使我国现有大品种的脱水比例达10%以上,而进入国际市场的大品种脱水产量应翻1倍。在此基础上,研究专为某种大品种物料设计的干制工艺和设备。
为了克服单一干燥方式的不足,应进行各种组合干燥的工艺配合研究,如过热蒸汽干燥适合于要求低含水率的后续干燥,一般效率不高,而微波干燥则适合于高含水率时的初始干燥,效率很高,两者结合则取长补短,相得益彰。
加强果蔬脱水预处理研究,尤其应研究开发新型预处理添加剂,如各种酶系统抑制剂和抗氧化剂。还应开展各种特种脱水蔬菜的工艺研究,开发特种脱水蔬菜新品种,现阶段要跟踪国际研究前沿,注意各种生理功能调节型脱水蔬菜的研究。
中国食品报20020805