第七章__食品加工及保藏高新技術(shù)

1、食品保藏原理食品保藏原理第七章第七章 食品加工及保藏食品加工及保藏 高新技術(shù)高新技術(shù)食品保藏原理食品保藏原理第一節(jié)第一節(jié) 現(xiàn)代分離技術(shù)現(xiàn)代分離技術(shù)三相點(diǎn)三相點(diǎn) ：三種相態(tài)：三種相態(tài)-氣相、液相、固相氣相、液相、固相三相成平衡態(tài)共存的點(diǎn)三相成平衡態(tài)共存的點(diǎn) 。臨界點(diǎn)：液、氣兩相成平衡狀態(tài)的點(diǎn)。臨界點(diǎn)：液、氣兩相成平衡狀態(tài)的點(diǎn)。臨界壓力：在臨界點(diǎn)時(shí)的溫度和壓力臨界壓力：在臨界點(diǎn)時(shí)的溫度和壓力 。一、超臨界流體萃取技術(shù)一、超臨界流體萃取技術(shù)1 1、超臨界流體萃取的定義、原理及特點(diǎn)、超臨界流體萃取的定義、原理及特點(diǎn)相關(guān)相關(guān)概念概念食品保藏原理食品保藏原理超臨界流體超臨界流體（SFSF）是指液體處于臨界

2、溫度和臨界壓力之）是指液體處于臨界溫度和臨界壓力之上的一種非氣非液狀態(tài)的流體。上的一種非氣非液狀態(tài)的流體。特性：具較大溶解度，易擴(kuò)散和運(yùn)動(dòng)，許多性質(zhì)特性：具較大溶解度，易擴(kuò)散和運(yùn)動(dòng)，許多性質(zhì)( 如黏如黏度、密度、擴(kuò)散系數(shù)、溶劑化能力等度、密度、擴(kuò)散系數(shù)、溶劑化能力等) 隨溫度和壓力變化隨溫度和壓力變化很大很大, 選擇性敏感。選擇性敏感。 超臨界流體萃取超臨界流體萃取（SFESFE）就是利用流體在臨界點(diǎn)附近所）就是利用流體在臨界點(diǎn)附近所具有的具有的特殊性質(zhì)特殊性質(zhì)進(jìn)行物質(zhì)的分離提取的一項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)。進(jìn)行物質(zhì)的分離提取的一項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)。食品保藏原理食品保藏原理超臨界流體的超臨界流體的溶解能力溶解能力與

3、其密度成正比與其密度成正比，而在臨，而在臨界點(diǎn)附近溫度和壓力的微界點(diǎn)附近溫度和壓力的微小變化都會(huì)引起流體密度小變化都會(huì)引起流體密度的大幅度變化。的大幅度變化。超臨界流體正是利用這超臨界流體正是利用這一特性來實(shí)現(xiàn)物質(zhì)分離，一特性來實(shí)現(xiàn)物質(zhì)分離，即利用壓力、溫度的變化即利用壓力、溫度的變化來實(shí)現(xiàn)萃取和分離的過程。來實(shí)現(xiàn)萃取和分離的過程。原理原理食品保藏原理食品保藏原理超臨界流體萃取的特點(diǎn)超臨界流體萃取的特點(diǎn)可以在較低的溫度下提取，適用于高溫下變性、分解物可以在較低的溫度下提取，適用于高溫下變性、分解物質(zhì)的提取質(zhì)的提取；萃取流體不殘留，安全性高萃取流體不殘留，安全性高；溶媒可循環(huán)利用溶媒可循環(huán)利用。

4、食品保藏原理食品保藏原理2、超臨界流體的應(yīng)用、超臨界流體的應(yīng)用在食品方面的應(yīng)用在食品方面的應(yīng)用 超臨界二氧化碳從葵花籽、紅花籽、花生、小麥胚芽、超臨界二氧化碳從葵花籽、紅花籽、花生、小麥胚芽、可可豆中提取油脂，這種方法比傳統(tǒng)的壓榨法的回收率高，可可豆中提取油脂，這種方法比傳統(tǒng)的壓榨法的回收率高，而且不存在溶劑法的溶劑分離問題。而且不存在溶劑法的溶劑分離問題。 天然香精香料的提取天然香精香料的提取 從桂花、茉莉花、菊花、梅花、米蘭花、玫瑰花中提取花從桂花、茉莉花、菊花、梅花、米蘭花、玫瑰花中提取花香精，從胡椒、肉桂、薄荷提取香辛料，從芹菜籽、生姜，香精，從胡椒、肉桂、薄荷提取香辛料，從芹菜籽、生

5、姜，莞荽籽、茴香、砂仁、八角、孜然等原料中提取精油。莞荽籽、茴香、砂仁、八角、孜然等原料中提取精油。 啤酒花是啤酒釀造中不可缺少的添加物，超臨界萃取技術(shù)啤酒花是啤酒釀造中不可缺少的添加物，超臨界萃取技術(shù)為酒花浸膏的生產(chǎn)開辟了廣闊的前景。為酒花浸膏的生產(chǎn)開辟了廣闊的前景。 食品保藏原理食品保藏原理3 3、超臨界流體萃取工藝、超臨界流體萃取工藝萃取裝置萃取裝置食品保藏原理食品保藏原理壓力調(diào)節(jié)閥壓力調(diào)節(jié)閥熱交換器熱交換器萃取器萃取器分離器分離器防爆器防爆器過濾器過濾器流量器流量器分離器分離器膜泵膜泵計(jì)量閥計(jì)量閥食品保藏原理食品保藏原理萃取流程萃取流程食品保藏原理食品保藏原理操作步驟操作步驟稱量樣品稱

6、量樣品食品保藏原理食品保藏原理粉碎樣品粉碎樣品食品保藏原理食品保藏原理設(shè)置參數(shù)設(shè)置參數(shù)食品保藏原理食品保藏原理萃取與分離萃取與分離食品保藏原理食品保藏原理收集產(chǎn)品收集產(chǎn)品食品保藏原理食品保藏原理 我國從我國從2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代末年代末8080年代初即開展了對(duì)超臨界流體年代初即開展了對(duì)超臨界流體技術(shù)的研究技術(shù)的研究。與世界先進(jìn)水平相比與世界先進(jìn)水平相比, ,我國在這一方面尚存一我國在這一方面尚存一定差距。定差距。 超臨界流體特別是超臨界超臨界流體特別是超臨界CO2CO2萃取技術(shù)以其提取率高、萃取技術(shù)以其提取率高、產(chǎn)品純度好、過程能耗低、后處理簡單產(chǎn)品純度好、過程能耗低、后處理簡單, ,

7、 以及無毒、無三廢、以及無毒、無三廢、無易燃易爆危險(xiǎn)等優(yōu)勢(shì)無易燃易爆危險(xiǎn)等優(yōu)勢(shì), , 近年來得到了廣泛的應(yīng)用近年來得到了廣泛的應(yīng)用, , 在食品在食品工業(yè)中的應(yīng)用正在不斷擴(kuò)展工業(yè)中的應(yīng)用正在不斷擴(kuò)展, , 它既有從原料中提取和純化少它既有從原料中提取和純化少量有效成分的功能量有效成分的功能, , 還可以去除一些影響食品的風(fēng)味和有礙還可以去除一些影響食品的風(fēng)味和有礙人體健康的物質(zhì)。在食品工業(yè)人體健康的物質(zhì)。在食品工業(yè), , 特別是對(duì)特別是對(duì)高附加值天然產(chǎn)物高附加值天然產(chǎn)物和生理活性物質(zhì)的提取和分離和生理活性物質(zhì)的提取和分離等等, , 有著廣闊的應(yīng)用前景有著廣闊的應(yīng)用前景。 5、超臨界流體萃取技術(shù)

8、的前景與展望超臨界流體萃取技術(shù)的前景與展望食品保藏原理食品保藏原理二、微膠囊技術(shù)二、微膠囊技術(shù)微膠囊技術(shù)的獨(dú)特功能可以使許多傳統(tǒng)工藝無法解決的難微膠囊技術(shù)的獨(dú)特功能可以使許多傳統(tǒng)工藝無法解決的難題得以解決。題得以解決。微膠囊技術(shù)是利用特殊的手段將微膠囊技術(shù)是利用特殊的手段將的過程。的過程。采用微膠囊技術(shù)制得的產(chǎn)品稱為采用微膠囊技術(shù)制得的產(chǎn)品稱為微膠囊制品微膠囊制品。1 1、相關(guān)概念、相關(guān)概念食品保藏原理食品保藏原理被包覆的物料稱為被包覆的物料稱為芯材、囊芯、內(nèi)核、填充物芯材、囊芯、內(nèi)核、填充物。 微膠囊外部的包覆膜稱為微膠囊外部的包覆膜稱為壁材、囊壁、包膜、殼體壁材、囊壁、包膜、殼體。微膠囊粒

9、子有多種形狀，按粒子大小可以分為微膠囊粒子有多種形狀，按粒子大小可以分為超細(xì)膠囊超細(xì)膠囊，微膠囊微膠囊，納米膠囊納米膠囊。食品保藏原理食品保藏原理保護(hù)敏感成分，防止其受氧化、紫外輻射和溫度、濕度保護(hù)敏感成分，防止其受氧化、紫外輻射和溫度、濕度等因素的影響，有利于保持物料特性和營養(yǎng)。等因素的影響，有利于保持物料特性和營養(yǎng)。減少芯材向環(huán)境的擴(kuò)散或蒸發(fā)減少芯材向環(huán)境的擴(kuò)散或蒸發(fā)掩蔽芯材的異味，降低揮發(fā)性，保存易揮發(fā)物質(zhì)、減少掩蔽芯材的異味，降低揮發(fā)性，保存易揮發(fā)物質(zhì)、減少食品香氣成分損失，并掩蓋不良?xì)馕兜尼尫?。食品香氣成分損失，并掩蓋不良?xì)馕兜尼尫??？梢愿淖兾锪厦芏龋豢梢愿淖兾锪厦芏?；?duì)食品材料的質(zhì)

10、構(gòu)有改善作用，可提高風(fēng)味物質(zhì)的利用對(duì)食品材料的質(zhì)構(gòu)有改善作用，可提高風(fēng)味物質(zhì)的利用率。率。2 2、微膠囊技術(shù)的特點(diǎn)、微膠囊技術(shù)的特點(diǎn)食品保藏原理食品保藏原理3 3、常用的微膠囊壁材、常用的微膠囊壁材植物膠類：植物膠類：阿拉伯樹膠、瓊脂、瓊脂糖、褐藻酸鈉、角叉膠、阿拉伯樹膠、瓊脂、瓊脂糖、褐藻酸鈉、角叉膠、黃耆膠等；黃耆膠等；碳水化合物類：碳水化合物類：麥芽糊精、環(huán)糊精、變性淀粉、玉米糖漿；麥芽糊精、環(huán)糊精、變性淀粉、玉米糖漿；蛋白質(zhì)類蛋白質(zhì)類：明膠、酪蛋白、纖維原蛋白、血紅蛋白、玉米蛋：明膠、酪蛋白、纖維原蛋白、血紅蛋白、玉米蛋白、雞蛋蛋白等；白、雞蛋蛋白等；脂類脂類：石蠟、蜂蠟、硬脂酸、硬化

11、油、松香等；：石蠟、蜂蠟、硬脂酸、硬化油、松香等；其他材料其他材料如蟲膠等。如蟲膠等。食品保藏原理食品保藏原理4 4、微膠囊、微膠囊芯材芯材食品工業(yè)的芯材食品工業(yè)的芯材主要是主要是油脂類、調(diào)味品類、香精類、色油脂類、調(diào)味品類、香精類、色素類、酸味劑類、營養(yǎng)強(qiáng)化劑類和生物活性材料類素類、酸味劑類、營養(yǎng)強(qiáng)化劑類和生物活性材料類等。等。食品保藏原理食品保藏原理5 5、微膠囊技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用、微膠囊技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用在飲料工業(yè)中的應(yīng)用在飲料工業(yè)中的應(yīng)用制造固體飲料制造固體飲料 在乳制品中的應(yīng)用在乳制品中的應(yīng)用果味奶粉、姜汁奶粉、可樂奶粉、果味奶粉、姜汁奶粉、可樂奶粉、發(fā)泡奶粉發(fā)泡奶粉在糖果中

12、的應(yīng)用在糖果中的應(yīng)用應(yīng)用于糖果的調(diào)色、調(diào)香、調(diào)味以及應(yīng)用于糖果的調(diào)色、調(diào)香、調(diào)味以及糖果的營養(yǎng)強(qiáng)化和品質(zhì)改善糖果的營養(yǎng)強(qiáng)化和品質(zhì)改善 在食品添加劑中的應(yīng)用在食品添加劑中的應(yīng)用酸味劑、風(fēng)味與調(diào)味料、甜味酸味劑、風(fēng)味與調(diào)味料、甜味劑、色素劑、色素 食品保藏原理食品保藏原理膜分離技術(shù)是指在膜分離技術(shù)是指在分子水平分子水平上不同粒徑分子的混合物在上不同粒徑分子的混合物在通過通過時(shí)，實(shí)現(xiàn)選擇性分離的技術(shù)時(shí)，實(shí)現(xiàn)選擇性分離的技術(shù) 。三、膜分離技術(shù)三、膜分離技術(shù)1 1、膜分離技術(shù)概念、膜分離技術(shù)概念食品保藏原理食品保藏原理半透膜又稱分離膜或?yàn)V膜，膜壁布滿小孔，根據(jù)孔徑大小半透膜又稱分離膜或?yàn)V膜，膜壁布滿小孔

13、，根據(jù)孔徑大小可以分為：微濾膜（可以分為：微濾膜（MF）、超濾膜（）、超濾膜（UF）、納濾膜（）、納濾膜（NF）、）、反滲透膜（反滲透膜（RO）等。）等。 根據(jù)材料的不同，可分為無機(jī)膜和有機(jī)膜，無機(jī)膜主要還根據(jù)材料的不同，可分為無機(jī)膜和有機(jī)膜，無機(jī)膜主要還只有微濾級(jí)別的膜，主要是只有微濾級(jí)別的膜，主要是陶瓷膜陶瓷膜和和金屬膜金屬膜。有機(jī)膜是由。有機(jī)膜是由高高分子材料分子材料做成的，如做成的，如醋酸纖維素醋酸纖維素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。聚氟聚合物等等。 食品保藏原理食品保藏原理2、幾種膜分離過程的定義及原理、幾種膜分離過程的定義及原理微濾微濾又稱微孔過濾，

14、它屬于精密過濾，又稱微孔過濾，它屬于精密過濾，利用利用篩分原理篩分原理，分離、，分離、截留直徑為截留直徑為0.020.021010umum大小的粒子的膜分離技術(shù)，即濾膜的大小的粒子的膜分離技術(shù)，即濾膜的孔徑為孔徑為0.020.0210um10um。微孔濾膜的應(yīng)用范圍主要是從氣相和液相中截留微孔濾膜的應(yīng)用范圍主要是從氣相和液相中截留，以達(dá)到凈化、分離、濃縮的目的。，以達(dá)到凈化、分離、濃縮的目的。食品保藏原理食品保藏原理超濾超濾是介于微濾和納濾之間的一種膜過程，膜孔徑在是介于微濾和納濾之間的一種膜過程，膜孔徑在分子量之間。分子量之間。超濾是一種能夠?qū)⑷芤哼M(jìn)行凈化、分離、濃縮的膜分離技超濾是一種能夠

15、將溶液進(jìn)行凈化、分離、濃縮的膜分離技術(shù)術(shù),以膜兩側(cè)的以膜兩側(cè)的壓力差壓力差為驅(qū)動(dòng)力，以超濾膜為過濾介質(zhì)，在為驅(qū)動(dòng)力，以超濾膜為過濾介質(zhì)，在一定的壓力下，當(dāng)水流過膜表面時(shí)，只允許水及比膜孔徑小一定的壓力下，當(dāng)水流過膜表面時(shí)，只允許水及比膜孔徑小的小分子物質(zhì)通過，達(dá)到溶液的凈化、分離、濃縮的目的。的小分子物質(zhì)通過，達(dá)到溶液的凈化、分離、濃縮的目的。超濾膜能對(duì)超濾膜能對(duì)大分子有機(jī)物（如蛋白質(zhì)、細(xì)菌）、膠體、懸大分子有機(jī)物（如蛋白質(zhì)、細(xì)菌）、膠體、懸浮固體浮固體等進(jìn)行分離，廣泛應(yīng)用于料液的澄清、大分子有機(jī)物等進(jìn)行分離，廣泛應(yīng)用于料液的澄清、大分子有機(jī)物的分離純化。的分離純化。 食品保藏原理食品保藏原理

16、食品保藏原理食品保藏原理(3)納濾（納濾（NF） 是介于超濾與反滲透之間的一種膜分離技術(shù)，其截留分子是介于超濾與反滲透之間的一種膜分離技術(shù)，其截留分子量在量在的范圍內(nèi)，孔徑為的范圍內(nèi)，孔徑為幾納米幾納米，因此稱納濾。，因此稱納濾。對(duì)于納濾而言，膜的截留特性是以對(duì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于納濾而言，膜的截留特性是以對(duì)標(biāo)準(zhǔn)NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率溶液的截留率來表征，通常截留率范圍在來表征，通常截留率范圍在6090%，故納濾膜能對(duì)故納濾膜能對(duì)小分子有機(jī)物等與水、無機(jī)鹽進(jìn)行分離小分子有機(jī)物等與水、無機(jī)鹽進(jìn)行分離，實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)脫鹽與濃縮的同時(shí)進(jìn)行。脫鹽與濃縮的同時(shí)進(jìn)行。 食品保藏原理食品保藏原理(4)反

17、滲透反滲透是利用反滲透膜只能透過是利用反滲透膜只能透過的選擇透過性，以膜兩側(cè)靜壓為推動(dòng)力，而的選擇透過性，以膜兩側(cè)靜壓為推動(dòng)力，而實(shí)現(xiàn)的對(duì)液體混合物分離的膜過程。實(shí)現(xiàn)的對(duì)液體混合物分離的膜過程。反滲透的截留對(duì)象是所有的離子，僅讓水透過膜，對(duì)反滲透的截留對(duì)象是所有的離子，僅讓水透過膜，對(duì)NaCl的截留率在的截留率在98%以上，出水為無離子水。以上，出水為無離子水。反滲透法能夠去除可溶性的反滲透法能夠去除可溶性的金屬鹽、有機(jī)物、細(xì)菌、膠體金屬鹽、有機(jī)物、細(xì)菌、膠體粒子、發(fā)熱物質(zhì)，也即能截留所有的離子粒子、發(fā)熱物質(zhì)，也即能截留所有的離子，在生產(chǎn)純凈水、，在生產(chǎn)純凈水、軟化水、無離子水、產(chǎn)品濃縮、廢水

18、處理方面反滲透膜已經(jīng)軟化水、無離子水、產(chǎn)品濃縮、廢水處理方面反滲透膜已經(jīng)應(yīng)用廣泛。應(yīng)用廣泛。食品保藏原理食品保藏原理反滲透在食品工業(yè)中的應(yīng)用反滲透在食品工業(yè)中的應(yīng)用在食品工業(yè)中最大的商業(yè)化在食品工業(yè)中最大的商業(yè)化應(yīng)用是應(yīng)用是乳清濃縮乳清濃縮，其他還包括，其他還包括蒸發(fā)前果汁的濃縮蒸發(fā)前果汁的濃縮 ；檸檬酸、；檸檬酸、咖啡、淀粉糖漿、天然提取物咖啡、淀粉糖漿、天然提取物濃縮；乳清脫鹽（但保留糖）；濃縮；乳清脫鹽（但保留糖）；純化水等。純化水等。海水淡化制飲用水海水淡化制飲用水3、膜分離技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用、膜分離技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用食品保藏原理食品保藏原理超濾的最大應(yīng)用也是乳制品行業(yè)，如預(yù)濃

19、縮，選擇性脫超濾的最大應(yīng)用也是乳制品行業(yè)，如預(yù)濃縮，選擇性脫糖或脫鹽，分離功能性成分。其它應(yīng)用包括：糖或脫鹽，分離功能性成分。其它應(yīng)用包括： 乳清蛋白的回收；牛乳的濃縮；大豆乳清的回收；大豆分乳清蛋白的回收；牛乳的濃縮；大豆乳清的回收；大豆分離蛋白的制??；酒類和含酒精飲料的澄清和除菌；果蔬汁離蛋白的制取；酒類和含酒精飲料的澄清和除菌；果蔬汁的超濾澄清和除菌。的超濾澄清和除菌。超濾在食品工業(yè)中的應(yīng)用超濾在食品工業(yè)中的應(yīng)用食品保藏原理食品保藏原理在制備純水時(shí)作為反滲透的保安過濾器，用以清除在制備純水時(shí)作為反滲透的保安過濾器，用以清除細(xì)小的懸浮物細(xì)小的懸浮物；在酒類生產(chǎn)中用于脫出酵母、霉菌和；在酒類生產(chǎn)中用于脫出酵母、霉菌和其他微生物；還用于果汁、糖液的澄清。其他微生物；還用于果汁、糖液的澄清。微濾在食品工業(yè)中的應(yīng)用微濾在食品工業(yè)中的應(yīng)用食品保藏原理食品保藏原理膜分離技術(shù)的應(yīng)用膜分離技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)用應(yīng)用水的脫鹽水的脫鹽和凈化和凈化食品工業(yè)食品工業(yè)醫(yī)療、衛(wèi)生方面醫(yī)療、衛(wèi)生方面石油、化石油、化工方