食品工艺原理读书报告题目: 食品加工保藏技术对果蔬产品质量的影响姓名: 刘杨陈颖文赵雅楠学院: 食品科技学院专业: 食品科学与工程班级: 食工112学号: 18111214 18111217指导教师: 韩永斌职称: 教授吴菊清职称: 副教授南京农业大学教务处制食品加工保藏技术对果蔬产品品质的影响刘杨,陈颖文,赵雅楠摘要:我国对于果蔬十分重视,然而我国果蔬业在高速发展的同时,也存在很多的问题,在注重产量增加的同时旺旺会忽视其品质的提高。
本文针对近年来国内外关于果蔬产品的加工技术研究现状,综述了水产品冷冻干燥、罐藏、腌制三种主要加工保藏技术的研究成果与进展,具体分析了每一种加工保藏技术对果蔬产品品质的影响。
关键字:果蔬产品;罐藏;冷冻;腌制1.真空冷冻干燥加工保藏技术1.1真空冷冻干燥的原理[1]食品脱水,一般采用两种方式,一种是加热蒸发,一种是冻结升华。
采用冻结升华方式,水在不同压力和温度下,可呈现为固态(水)、液态(水)、和气态(水)。
升华具备一定的条件,对于纯水来说,这个条件大致是低于600(低真空)Pa,温度低于0℃。
食品中含有的不是纯水,升华的温度和压力都有所降低,而真空冷冻干燥就是基于这种方法。
真空冷冻干燥基本原理是基于水的三相变化,即在三相点温度和压力以下,冰由固相直接转变为气相。
在高真空状态下,利用升华原理,使预先冻结的果蔬中的水分直接以冰态升华为水蒸气被除去,从而得到冷冻干燥脱水食品。
冻干过程由于升华吸热,需要在冻干阶段补充热量,通过干燥层不断传递给冻结部分,在升华界面上,水分子被加热后沿毛细孑L进入到周围环境中被冷凝器捕捉而排除。
在干燥过程中,果蔬必须处于真空冷冻状态,且需维持物料温度低于三相点温度。
1.2果蔬冷冻干燥的方法[2]果蔬冷冻干燥的流程分为前处理、预冻结、升华干燥、解吸干燥和后处理5 个阶段。
果蔬冻干的工艺流程为:果蔬原料→捡选整理→清洗→整形加工→烫漂→冷却→沥水→装盘→预冻结→升华干燥→解吸干燥→拣选计量→包装→成品。
1.2.1冻干前处理1.2.1.1挑选应选择品种优良、成熟度适宜、鲜嫩、大小长短粗细均匀的果蔬产品作为加工对象,并注意轻拿轻放,不能损伤。
1.2.1.2清洗因果蔬表面都沾有泥土、沙子、灰尘、农药及微生物和昆虫,故应认真清洗。
洗涤后,在2%左右盐水中浸泡20 min~30 min,达到驱虫目的。
浸过盐水的蔬菜,再在清水中漂洗干净。
1.2.1.3漂烫一般热烫是在93 ℃~96 ℃的热水中,热烫2min~3 min。
如用常压下的蒸汽热烫,一般比热水热烫延长15%~50%的时间,因为蒸汽比热水的热传导慢。
一些蔬菜热水烫漂所需时间见表1,在沸水(100 ℃)中蔬菜的烫漂所需时间如表2所示。
1.2.2预冻结食品预冻结,简称预冻,有真空冷却冻结和用冷冻设备冻结2 种。
前一种方法适于叶菜类蔬菜如冷拌菜、细香葱、西芹等及糊状食品,在清洗切片、防腐处理之后,送入冻干室抽真空,靠其自身水分蒸发而降温冻结。
冻干室压力为6.3×102 Pa,食品温度为0 ℃。
此种冻结方法虽成本较低,但多数食品还是用速冻库冻结。
冻结器的冷却方式有搁板式、吹风式、浸渍式和液氮、液体二氧化碳冻结。
冻干食品厂的速冻库必须适合于冻干机供料,常用吹风式,以免冻结黏连。
食品冻干程序多数是将原料在速冻库中冻结,而且运到冻干机中冻干。
为防止融解,食品预冻的温度应比该食品的共晶点温度低,一般在- 30 ℃以下。
1.2.3升华干燥在整个升华过程中,要供给升华热能来维持升华温度不变。
一般冷冻干燥多采用传导和辐射加热方式,热量由下至上传递或由上下加热板以辐射形式传给物料,采用微波加热可以提高升华的速率,但物料温度不能超过共融点,否则物料会溶解而产生塌陷。
在升华过程中,干燥仓的压力一般较低,但是适当的稍高的乐力有利于水蒸气的传递,所以采用高低不同的循环压力可提高升华速度,此外对固形物含量高的果蔬采用热风干燥预脱除部分水分、对果蔬浆等冻干采用刮除已干层等措施来强化升华速度。
1.2.4解析干燥此阶段的干燥是物料中一部分未被冻结的水分蒸发,而不是冰升华,由于这些都属结合水,其能量高,必须提供足够的能量,因此产品温度在最高允许温度下应尽可能的高并保持高真空使产品内外形成最大的压差。
有研究表明,草莓在不同温度条件下冻干后颜色和体积等品质的变化,认为当解析温度超过50℃,将加大冻干过程体积塌陷的程度,影响产品的复水性,在30~70℃温度范围颜色的变化与温度关系不大。
水果蔬菜的解析干燥温度不超过50℃,一般为45 左右。
1.3冷冻干燥技术与果蔬加工质量的关系真空冷冻干燥技术对热敏性物料亦能脱水比较彻底,且经干燥的果蔬十分稳定,便于长时间贮存。
由于物料的干燥在冻结状态下完成,与其他干燥方法相比,物料的物理结构和分子结构变化极小,其组织结构和外观形态被较好地保存。
在真空冷冻干燥过程中,物料不存在表面硬化问题,且其内部形成多孔的海绵状,因而具有优异的复水性,可在短时间内恢复干燥前的状态。
由于干燥过程是在很低的温度下进行,而且基本隔绝了空气,因此有效地抑制了热敏性物质发生生物、化学或物理变化,并较好地保存了原料中的活性物质,以及保持了原料的色泽。
下面以苹果为例,探讨不同温度及真空度度果蔬品质的影响。
[3]1.3.1降温速率对苹果品质的影响通过实验表明,慢速冷冻比快速冷冻的干燥时间短。
这主要由于慢速冷冻形成比较大的冰晶, 快速冷冻形成比较小的冰晶, 因此慢速冷冻的干燥速率比快速冷冻的干燥速率快。
但是在实验中发现, 在慢速冷冻过程中, 苹果片的颜色变黄, 这主要是由于苹果片在空气中的停留时间过长, 使苹果中的酶发生褐变, 从而使苹果的质量受到影响。
因而不能简单地说慢速冷冻比快速冷冻好, 比较合适的降温速率应该在保证物料质量不受到影响的前提下, 采用比较慢的降温速率。
1.3.2 真空度对苹果品质的影响真空度过低不仅延长冷冻干燥过程的时间,而且使苹果的质量下降, 因此为了缩短冷冻干燥时间和提高产品质量, 必须保持干燥室足够高的真空度。
通过实验表明,在真空度为5 000 Pa时, 通过其温度变化曲线可以看出, 在干燥过程初期, 温度升高的很快,大约30min后, 温度维持在0℃附近, 一直持续到120 min, 然后温度缓慢升高到280 min 后, 温度维持在20℃左右, 从而说明在低真空度条件下, 苹果内的水分并不是通过冰的升华而除去, 而是冰溶解为水, 水吸热蒸发从苹果中逸出。
在5000Pa真空度的实验过程中, 苹果色泽变暗、塌陷、萎缩, 并且干燥时间很长, 比真空度为10Pa时延长约120 min。
在真空度为10 Pa时, 从其温度变化曲线可见,苹果内部的温度变化正确反映了冻干过程的进行规律:在第一阶段干燥过程中( 升华阶段) ,在- 30℃左右有明显的温度平台, 这说明冰在升华。
100 min 后升华过程结束,开始进入第二阶段干燥过程( 解析阶段) , 苹果温度升高较快, 160 min 后温度维持在40℃左右,这说明干燥过程结束。
在整个干燥过程中, 苹果的外型和色泽基本没有发生变化,这说明合适而足够高的真空度既可缩短冷冻干燥时间, 又可保持苹果的原有形状和风味。
1.3.3 加热板温度对冷冻干燥过程的影响加热板温度的高低直接影响苹果冻干时间的长短及冻干质量的优劣。
加热板温度升高,干燥速率加快,但过高的加热温度在升华阶段会使苹果断裂而塌陷,在解析阶段会使苹果崩解而变性。
加热板温度对冷冻干燥过程的影响还取决于加热板离苹果的高度,在本实验条件下,80~90℃的加热温度既能保证苹果较快的干燥速率,又能保证苹果不发生断裂和崩解现象,并能得到高质量的冻干品。
2.罐藏加工保藏技术2.1罐藏原理罐藏是将食品原料经预处理后密封在容器或包装袋中,通过杀菌工艺以杀灭大部分微生物的营养细胞,在维持密封和真空的条件下,得以在室温下长期保存的食品保藏方法,凡用罐藏方法加工的食品称为罐藏食品。
[4]2.1.1微生物与罐头食品的败坏许多微生物能够导致罐头食品的败坏,罐头食品如杀菌不够,残存在罐头内的微生物当条件转变到适于其生长活动时,或由于密封不严而造成微生物重新侵入时,就能造成罐头食品的败坏。
2.1.2罐头杀菌的理论依据罐头食品之所以能长期保存,是因为通过加热杀菌将罐内的微生物杀死的缘故。
罐头食品杀菌的目的,一是杀死一切对罐内食品起败坏作用和产毒致病的微生物,二是钝化原料中易引起品变化、色泽改变的酶类;三是起到调煮作用,以改进食品质地和风味,使其更符合食用要求。
罐头食品的杀菌达到“商业无菌”状态。
2.1.3影响杀菌的主要因素影响罐头杀菌效果的因素主要有微生物的种类和数量、食品的性质和化学成分、传热的方式和传热速度、杀菌温度与时间等几个方面。
2.1.3.1微生物的种类和数量不同的微生物抗热能力有很大的差异,食品中细菌数量也有很大影响。
微生物的耐热性衡量微生物的耐热性常见的参数有:①F 值、②D 值、③Z 值。
2.1.3.2食品的性质和化学成分微生物的抗热性,在一定程度上与加热时的环境条件有关。
食品的性质和化学成分是杀菌时微生物存在的环境条件,因此食品的酸分、糖、蛋白质、脂肪、盐类等都能影响微生物的抗热性,尤其是pH 值。
2.1.3.3罐头在杀菌锅中的位置在采用静止杀菌时,由于罐头在杀菌过程中固定不动,所以罐头在上、中、下都受热不匀,易发生受热过度或杀菌不彻底的现象,在有条件的情况下,最好使用回转式杀菌方法。
2.1.3.4传热的方式和传热速度罐头食品杀菌时,热的传递主要是借助热水或蒸汽为介质,因此杀菌时必须使每个罐头都能直接与介质接触。
热量由罐头外表传至罐头中心的速度,对杀菌有很大的影响。
对流传热的速度比传导加热快,罐头的转动有利于热传导。
2.1.3.5杀菌温度与时间的关系在杀菌操作中最重要的是合理安排杀菌温度和时间,可用杀菌公式表示杀菌温度与时间的关系:杀菌式= t 1—t 2-- t 3 / T ℃2.2果蔬的罐藏加工方法以果蔬为原料制作的罐头制品主要可以分为两类:即糖水类清渍类。
糖水类主要用于果品罐头的加工,将水果原料预处理后,注入糖液,制品能较好地保存原料固有的外形和风味。
清渍类主要用于蔬菜罐头的加工,蔬菜新鲜原料经预处理后,加入稀盐水或糖盐混合液或沸水或蔬菜汁而制作的罐头,能基本保持新鲜蔬菜为原料应有的色、形、味,开罐后多用配菜。
它们采用相似的加工方法。
2.2.1原料预处理原料装罐前应检查空罐的完好情况,空罐在使用前必须进行清洗和消毒。
我国目前生产的糖水果品罐头,一般要求开罐糖度为14%~18% ,一般蔬菜罐头所用盐液浓度为1%~4%。
[5]2.2.2装罐原料预处理装罐 排气 密封 杀菌冷却 检验 成品经预处理整理好的果蔬原料应迅速装罐、趁热装罐。