食品工程高新技术-超高压.ppt
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第六章 超高压食品_PPT幻灯片
（2）在常温下淀粉加压保持一定时间后，淀粉颗粒将 会溶胀分裂，内部有序态反正之间的氢键断裂，分散 成为无序的状态，即淀粉糊化为a淀粉。
（3）对脂类有一定的影响，但很小。对风味物质、维 生素、色素等小分子物质没有影响。
第五节 超高压食品可能存在的卫生学问题
在正常情况下，采用适合的工艺和杀菌条件能够全部 杀灭这些微生物、寄生虫、昆虫及病毒。但是对于这 些有害生物所产生的毒素是否能够破坏，还值得深入 的研究。因此超高压食品可能存在生物毒素的污染。 食品化学性污染涉及范围较广，情况也较复杂。主要 包括：①农药、兽药、有毒金属、致癌物等；②食品 容器和包装材料的有害溶出物质；③滥用食品添加剂。 食品的物理性污染可能并不威胁消费者的健康，但是 严重影响了食品应有的感官性状和营养价值，食品质 量得不到保证。
3、压力能瞬时一致地向食品中心传递，被处理的食品所受 压力的变化是同时发生的，均匀性好。
4、由于超高压灭菌比较彻底，抑制了酶活性、食品褐变 及微生物腐败，所以超高压食品在避光、避氧情况下可比 同类加热处理的食品有更长的保藏时间。
对营养成分的影响
（1）超高压对蛋白质一级结构无影响，有利于二级结 构的稳定，但是会破坏三级结构和四级结构，导致蛋 白质变性，使其易于消化吸收。
优点是可以用比静压处理压力低得多的压力处理而获得相 同的效果，能耗大大降低，可以连续生产加工，实现产业 化生产。
不足是不能加工固体物料和黏稠不能流动物料。
第三节 超高压技术在食品工业中的应用
一、水果蔬菜： 果酱 柚子汁 胡萝卜汁 二、肉类、鱼类； 鱼肉 海鲜 腊肉 三、其他食品 低温速冻 绿豆 大米 疫苗的制备
加压杀菌要注意的问题 （1）必需研究每种食品相适应的环境因素； （2）温度对高压杀菌效果的影响很大； （3）对食品进行压力杀菌时，要注意物性变化； （4）研究高温下加压引起的食品色、香、味、营养成
《食品工程高新技术》课件
《食品工程高新技术》 ppt课件
目录
• 食品工程高新技术概述 • 食品冷冻与冷藏技术 • 食品干燥技术 • 食品杀菌技术 • 食品工程高新技术展望
01
食品工程高新技术概述
高新技术在食品工程中的应用
真空冷冻干燥技术
用于食品脱水，保持食品原有 形状、色泽和营养成分。
微胶囊技术
将食品成分或添加剂微胶囊化 ，改善食品品质、延长保质期 。
THANKS
感谢观看
05
食品工程高新技术展望
未来食品工程高新技术的发展方向
生物技术
纳米技术
利用基因编辑技术、合成生物学等手段， 研发新型食品原料和加工技术，提高食品 质量和安全性。
将纳米材料和纳米技术应用于食品包装、 保鲜和加工过程中，提高食品的保质期和 口感。
信息技术
环保技术
利用大数据、物联网、人工智能等技术， 实现食品生产、加工和销售的智能化和信 息化，提高生产效率和产品质量。
03
食品干燥技术
食品干燥技术原理
去除水分
01
食品干燥技术主要是通过去除食品中的水分，以延长食品的保
质期和保存食品的原有品质。
热能利用
02
食品干燥技术通常利用热能将食品中的水分蒸发，并通过气流
将水蒸气排出，从而达到干燥食品的目的。
品质保持
03
在食品干燥过程中，应尽量保持食品的原有品质，如颜色、口
感、营养成分等。
产业链的完善。
促进产业升级和转型
高新技术在食品工程中的应用，可以 推动产业升级和转型，提高产业整体 竞争力。
增强国际竞争力
通过高新技术应用，提高我国食品在 国际市场的竞争力，促进出口增长。
02
食品冷冻与冷藏技术
目录
• 食品工程高新技术概述 • 食品冷冻与冷藏技术 • 食品干燥技术 • 食品杀菌技术 • 食品工程高新技术展望
01
食品工程高新技术概述
高新技术在食品工程中的应用
真空冷冻干燥技术
用于食品脱水，保持食品原有 形状、色泽和营养成分。
微胶囊技术
将食品成分或添加剂微胶囊化 ，改善食品品质、延长保质期 。
THANKS
感谢观看
05
食品工程高新技术展望
未来食品工程高新技术的发展方向
生物技术
纳米技术
利用基因编辑技术、合成生物学等手段， 研发新型食品原料和加工技术，提高食品 质量和安全性。
将纳米材料和纳米技术应用于食品包装、 保鲜和加工过程中，提高食品的保质期和 口感。
信息技术
环保技术
利用大数据、物联网、人工智能等技术， 实现食品生产、加工和销售的智能化和信 息化，提高生产效率和产品质量。
03
食品干燥技术
食品干燥技术原理
去除水分
01
食品干燥技术主要是通过去除食品中的水分，以延长食品的保
质期和保存食品的原有品质。
热能利用
02
食品干燥技术通常利用热能将食品中的水分蒸发，并通过气流
将水蒸气排出，从而达到干燥食品的目的。
品质保持
03
在食品干燥过程中，应尽量保持食品的原有品质，如颜色、口
感、营养成分等。
产业链的完善。
促进产业升级和转型
高新技术在食品工程中的应用，可以 推动产业升级和转型，提高产业整体 竞争力。
增强国际竞争力
通过高新技术应用，提高我国食品在 国际市场的竞争力，促进出口增长。
02
食品冷冻与冷藏技术
食品加工高新技术 第四章 食品超高压技术
第四章食品超高压技术
工方法。
可长期保存而不变质。
敏感
热敏性成分的破坏较为有利
差异
食源性寄生虫超高压指示菌：非致病菌
非可逆变性
超高压可以提高各种淀粉的胶凝温度
这种方式通常为不连续式
实验
效果
0℃下不冻区
（2）在高压下不被破坏（3）能防止高压介质的渗入
洗消毒等处理心
处理后的物料应采用无菌包装
按超高压容器的放置方式分为立式和卧式两种
在简单筒体上缠绕数层钢丝或钢带
国产的33CrNi
MoV
3
加压系统还包括管路、接头、阀门和过滤器等加压装置
也需保持一定温度
超高压食品、超高压海产品/水
产品设备。
食品杀菌新技术—超高压杀菌技术(食品高新技术课件)
（4）超高压对脂类的影响 高压对脂类的影响是可逆的 室温下，呈液态的脂肪在高压下（100~200 MPa）
研究报道，同持续静压处理相比，阶段性压力变化 处理杀菌效果较好
对于易受芽孢菌污染的食物用超高压多次重复 短时处理，杀灭芽孢效果好
3.微生物的种类 不同生长期的微生物对高压的反应不同 处于指数生长期的微生物比处于静止生长期的微
生物对压力反应更敏感 革兰氏阳性菌比革兰氏阴性菌对压力更具抗性
孢子对压力的抵抗力则更强 革兰氏阳性菌中的芽孢杆菌属（Bacillus）和梭 状芽孢杆菌属（Clostridum）的芽孢最为耐压 芽孢壳的结构极其致密，使得芽孢类细菌具备了 抵抗高压的能力，杀灭芽孢需更高的压力并结合其 它处理方式
在200 MPa以上的压力作用下发生显著的变化 对二级结构的影响：
在很高压力下（＞700 MPa）发生变化，导致 非可逆变性
超高压（＜700 MPa）对蛋白质一级结构无影响， 有利于二级结构的稳定，但会破坏其三级结构和四 级结构
超高压迫使蛋白质的原始结构伸展，分子从有序 而紧密的构造转变为无序而松散的构造，或发生变 形，活性中心受到破坏，失去生物活性
同，细菌对压力的耐受能力也会各有不同 细菌耐压性的差异不仅在于种属的不同，而且还
与来源有关，同一种属的菌株之间也可能有较大差 异
革兰氏阳性菌超高压杀菌的指示菌： 非致病性的无害李斯特菌代替食源性致病菌单核
细胞增生李斯特菌 革兰氏阴性菌超高压杀菌的指示菌：
大肠杆菌科（Enterobacteriaceae）
（3）影响细胞内酶活力 高压还会引起主要酶系的失活，一般来讲压力超
过300MPa对蛋白质的变性将是不可逆的，酶的高 压失活的根本机制是：①改变分子内部结构；②活 性部位上构象发生变化
《食品工程高新技术》课件
农副产品加工
利用现代化的技术手段，对粗粮、植物蛋白、果汁 等农副产品进行高标准加工，增加附加值，促进农 业产业升级。
优势
1
提高产量和品质
自动化和标准化生产，减少人工失误，降低
拓展市场前景
2
浪费，保证食品品质和卫生。同时增加产量， 促进食品企业可持续发展。
开发具有原创的、独特的新产品，有效拓展
市场空间，增加竞争力。
使用机器视觉、传感技术和自动化 控制算法，提高生产效率和质量。
应用领域
方便食品
速冻、罐头、保鲜食品等快速烹饪的食品，广泛应 用于出差、旅游、办公等场所。
功能性食品
研发绿色、有机、低敏、低脂等特种食品，满足消 费者对健康、美味、多样的追求。
营养保健食品
开发基于特定需求的营养成分，如增强免疫力、调 节肠道菌群、改善睡眠等。
程可追溯和高标准质量监控。
3
人才和队伍建设
培养具备复合型的创新人才和高素质的团队， 促进基础性理论研究和应用性工程化研究的 融合。
前景和应用价值
减少食物浪费
应用技术手段，优化食物生产和供 应链，减少浪费，提高效益。
改善全球健康
开发出更加健康、美味、个性化的 食品，为人类的健康和发展做出贡 献。
实现食品安全和普惠化
3
提高技术含量和附加值
应用高端的技术手段，开发具有品牌特色的 食品，满足消费者不同的需求，增加企业附 加值。
典型的食品工程高新技术
人造肉
通过细胞培养和基因编辑等技术， 研发具有肉类纹理和口感，但不含 胆固醇或激素的人造肉。
垂直农场
智能包装
利用垂直空间进行种养殖等农业生 产，大量节约用地、水资源和能源， 同时降低碳排放。
利用现代化的技术手段，对粗粮、植物蛋白、果汁 等农副产品进行高标准加工，增加附加值，促进农 业产业升级。
优势
1
提高产量和品质
自动化和标准化生产，减少人工失误，降低
拓展市场前景
2
浪费，保证食品品质和卫生。同时增加产量， 促进食品企业可持续发展。
开发具有原创的、独特的新产品，有效拓展
市场空间，增加竞争力。
使用机器视觉、传感技术和自动化 控制算法，提高生产效率和质量。
应用领域
方便食品
速冻、罐头、保鲜食品等快速烹饪的食品，广泛应 用于出差、旅游、办公等场所。
功能性食品
研发绿色、有机、低敏、低脂等特种食品，满足消 费者对健康、美味、多样的追求。
营养保健食品
开发基于特定需求的营养成分，如增强免疫力、调 节肠道菌群、改善睡眠等。
程可追溯和高标准质量监控。
3
人才和队伍建设
培养具备复合型的创新人才和高素质的团队， 促进基础性理论研究和应用性工程化研究的 融合。
前景和应用价值
减少食物浪费
应用技术手段，优化食物生产和供 应链，减少浪费，提高效益。
改善全球健康
开发出更加健康、美味、个性化的 食品，为人类的健康和发展做出贡 献。
实现食品安全和普惠化
3
提高技术含量和附加值
应用高端的技术手段，开发具有品牌特色的 食品，满足消费者不同的需求，增加企业附 加值。
典型的食品工程高新技术
人造肉
通过细胞培养和基因编辑等技术， 研发具有肉类纹理和口感，但不含 胆固醇或激素的人造肉。
垂直农场
智能包装
利用垂直空间进行种养殖等农业生 产，大量节约用地、水资源和能源， 同时降低碳排放。
《超高压食品保藏》课件
拓展应用领域
随着超高压技术的不断发展和完善， 未来可以进一步拓展其在食品加工和 保藏领域的应用范围。
提高设备性能和安全性
未来需要进一步提高超高压设备的性 能和安全性，以满足大规模生产的需 求。
加强国际合作与交流
加强国际合作与交流，共同推动超高 压技术在食品保藏领域的发展和应用 。
THANKS
感谢观看
颜色变化
超高压处理可能会影响食品中的色 素物质，从而改变食品的颜色。
超高压对食品微生物的影响
微生物灭活
超高压可以杀死或灭活食 品中的微生物，从而延长 食品的保质期。
微生物耐压性
不同微生物对超高压的耐 受能力不同，有些微生物 可能在超高压下存活，但 生长受到抑制。
微生物致死率
超高压的致死率与压力大 小、处理时间、微生物种 类等因素有关，致死率越 高，对食品保藏越有利。
原理
超高压技术通过施加高达数百至数千兆帕的压力，使食品中的微生物、酶等生 物分子的结构发生变化，导致其失去活性，从而达到杀菌和抑制酶活性的效果 。
超高压技术在食品保藏中的优势
延长保质期
保留食品原有口感和风味
超高压技术可以有效延长食品的保质 期，降低食品在储存过程中的损耗和 浪费。
超高压技术处理后的食品在口感和风 味上与未处理的食品相似，能够满足 消费者对食品品质的要求。
03
超高压食品保藏的应用
超高压在果蔬保鲜中的应用
总结词
延长保质期、保持色泽和口感
详细描述
超高压技术可以有效地延长果蔬的保质期，通过抑制酶的活性和微生物的生长， 减缓果蔬的腐败变质过程。同时，超高压还能较好地保持果蔬的色泽和口感，为 消费者提供新鲜、美味的果蔬产品。
超高压在肉类保鲜中的应用
新兴食品工艺的发展高压处理和超临界流体技术培训课件
加工行业的发展做出贡献。
THANKS
法规要求
各国对高压处理技术在食品工艺中的应用都有相应的法规和标准进行规范。例 如，需要申请相应的生产许可证、遵守食品标签标识规定等。
02
超临界流体技术及其在食品 领域应用
超临界流体技术基本原理和特点
原理
超临界流体技术利用物质在超临界状态下的特殊性质，通过 调节温度和压力等参数，实现物质的分离、纯化和反应等过 程。
• 总结回顾与展望未来发展趋势
01
高压处理技术在食品工艺中 的应用
高压处理技术原理及设备
高压处理技术原理
利用高压设备产生的高压力作用于食 品，使食品中的酶、蛋白质、淀粉等 发生物理或化学变化，从而改善食品 的品质和加工性能。
高压处理设备
主要由压力容器、加压系统、控制系 统等部分组成。根据加压方式不同， 可分为静压式和动压式两种。
新兴食品工艺的发展高压处理和超临界 流体技术培训课件
$number {01} 汇报人：
2024-01-01
目录
• 高压处理技术在食品工艺中的应 用
• 超临界流体技术及其在食品领域 应用
• 新型杀菌技术及其在食品安全保 障中作用
目录
• 功能性配料开发与营养健康功能 评价
• 现代加工装备在提升产品品质中 作用
新兴食品工艺发展趋势预测
绿色环保加工技术
随着环保意识的提高，食品加工 行业将更加注重绿色、环保的加 工技术，如生物酶技术、超声波
技术等。
高新技术应用
食品加工行业将不断引入高新技术 ，如纳米技术、智能化技术等，提 高产品质量和生产效率。
功能性食品开发
随着健康意识的提高，功能性食品 市场需求不断增长，食品加工行业 将更加注重功能性食品的研发和生 产。
THANKS
法规要求
各国对高压处理技术在食品工艺中的应用都有相应的法规和标准进行规范。例 如，需要申请相应的生产许可证、遵守食品标签标识规定等。
02
超临界流体技术及其在食品 领域应用
超临界流体技术基本原理和特点
原理
超临界流体技术利用物质在超临界状态下的特殊性质，通过 调节温度和压力等参数，实现物质的分离、纯化和反应等过 程。
• 总结回顾与展望未来发展趋势
01
高压处理技术在食品工艺中 的应用
高压处理技术原理及设备
高压处理技术原理
利用高压设备产生的高压力作用于食 品，使食品中的酶、蛋白质、淀粉等 发生物理或化学变化，从而改善食品 的品质和加工性能。
高压处理设备
主要由压力容器、加压系统、控制系 统等部分组成。根据加压方式不同， 可分为静压式和动压式两种。
新兴食品工艺的发展高压处理和超临界 流体技术培训课件
$number {01} 汇报人：
2024-01-01
目录
• 高压处理技术在食品工艺中的应 用
• 超临界流体技术及其在食品领域 应用
• 新型杀菌技术及其在食品安全保 障中作用
目录
• 功能性配料开发与营养健康功能 评价
• 现代加工装备在提升产品品质中 作用
新兴食品工艺发展趋势预测
绿色环保加工技术
随着环保意识的提高，食品加工 行业将更加注重绿色、环保的加 工技术，如生物酶技术、超声波
技术等。
高新技术应用
食品加工行业将不断引入高新技术 ，如纳米技术、智能化技术等，提 高产品质量和生产效率。
功能性食品开发
随着健康意识的提高，功能性食品 市场需求不断增长，食品加工行业 将更加注重功能性食品的研发和生 产。
第二讲：食品超高压技术
第二讲 食品超高压技术及其应用
基本概念和工作原理 技术应用 加工设备 发展与现状 我国的现状与差距
国际上对超高压技术的评价
超高压生物处理技术是二十段，为以生物材料为对象 的产品提供了新的工艺方法，而且能开拓出一 系列前所未有的新产品。
采用100--600 MPa的压力对番茄汁中的凝结芽孢杆菌 (Bacillus coagulans)和酵母菌(Saccharomyces bailii)进行杀菌，结果表明，对于凝结芽抱杆菌，Z＝ 512一152lgX(5≤X≤100)；对于酵母菌，Z＝354— 104 lgX。其中X为保压时间，单位为min，Z为压力， 单位为MPa。
④高压加工可以同热加工组合进行，使食品加工过程多 样化，能开发出各种未来新食品及加工工艺；
⑤超高压处理是液体介质短时间内等同压缩过程，从而 实现灭菌的均匀、瞬时、高效性，且比加热法耗能低。 而食品超高压处理的主要作用是延长食品味道鲜美的时 间，延长食品的保藏时间，防止微生物对食品的污染， 这为开发21世纪高质量的食品开辟了最新的途径。
生物材料加工的新方法
传统的热力加工是食品熟化、生物材 料变性、灭菌、灭病毒的主要方法。超高 压加工不仅提供了与其截然不同的新方法， 而且与热力加工结合能组合更多的、更合 理、更有效的、新的工艺方案，在生物技 术领域，开拓更广阔的应用前景。
一个跨学科的崭新的领域
超高压生物处理技术是具有刺激性和挑 战性的新技术。目前已经形成独立的学科， 它涉及到微生物学、生物物理、生物化学、 医学医药、营养学、食品工程、冷冻储藏、 深海生物、材料学、超高压容器和液压传 动、计算机控制及超高压测试系统等领域。
超高压下蛋白质的变性
超高压下淀粉糊化
(3)对油脂的影响
常温下加压到100--200MPa，油脂就会凝固，解压 后能恢复原状。
基本概念和工作原理 技术应用 加工设备 发展与现状 我国的现状与差距
国际上对超高压技术的评价
超高压生物处理技术是二十段，为以生物材料为对象 的产品提供了新的工艺方法，而且能开拓出一 系列前所未有的新产品。
采用100--600 MPa的压力对番茄汁中的凝结芽孢杆菌 (Bacillus coagulans)和酵母菌(Saccharomyces bailii)进行杀菌，结果表明，对于凝结芽抱杆菌，Z＝ 512一152lgX(5≤X≤100)；对于酵母菌，Z＝354— 104 lgX。其中X为保压时间，单位为min，Z为压力， 单位为MPa。
④高压加工可以同热加工组合进行，使食品加工过程多 样化，能开发出各种未来新食品及加工工艺；
⑤超高压处理是液体介质短时间内等同压缩过程，从而 实现灭菌的均匀、瞬时、高效性，且比加热法耗能低。 而食品超高压处理的主要作用是延长食品味道鲜美的时 间，延长食品的保藏时间，防止微生物对食品的污染， 这为开发21世纪高质量的食品开辟了最新的途径。
生物材料加工的新方法
传统的热力加工是食品熟化、生物材 料变性、灭菌、灭病毒的主要方法。超高 压加工不仅提供了与其截然不同的新方法， 而且与热力加工结合能组合更多的、更合 理、更有效的、新的工艺方案，在生物技 术领域，开拓更广阔的应用前景。
一个跨学科的崭新的领域
超高压生物处理技术是具有刺激性和挑 战性的新技术。目前已经形成独立的学科， 它涉及到微生物学、生物物理、生物化学、 医学医药、营养学、食品工程、冷冻储藏、 深海生物、材料学、超高压容器和液压传 动、计算机控制及超高压测试系统等领域。
超高压下蛋白质的变性
超高压下淀粉糊化
(3)对油脂的影响
常温下加压到100--200MPa，油脂就会凝固，解压 后能恢复原状。
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冻结与解冻过程
高压冻结与解冻示例
高压冻结与解冻示例
冻结过程
解 冻 过 程
新鲜目鱼细胞
Bye-Bye
螺旋单体速冻原理
பைடு நூலகம்
螺旋单体速冻机
液 氮 喷 淋 图 例
液氮喷淋速冻装置
高压下冰晶状态
冰 晶 相 图
冰晶形态－I
冰晶形态－III
The H-bond framework of rhombohedral ice IV showing the auto-clathrate arrangement with H-bonds passing through the centre of 6 membered rings.
食品工程高新技术－超高压
超高压技术
High pressure processing (HPP) high hydrostatic pressure (HHP) ultra high pressure (UHP)
高压食品研发史
➢1899年美国力学家Hite发现450MPa下处理 牛奶，可延长保鲜期； ➢1914年美国物理学家P.W.Biagman报告净 水压下蛋白质变性和凝固； ➢1986年日本京都大学林力丸率先开展高压 食品研究； ➢1991年日本开始试销高压1号食品－果酱； ➢1992年在法国召开高压食品专题研讨会；
Transition of ice XII towards hexagonal ice upon heating. The upper left photograph a) shows ice XII as recovered from the pressure cell at low temperature. In contrast to high-density amorphous ice it has a milky appearance. The following photographs show the floking of ice XII as it transforms to the lower density forms cubic ice and hexagonal ice (b-d).
超高压技术－II
高液压切割
高压水在食品加工中的应用
高压水系统
压力对切割深度的影响
高压切割特点
污染少； 可切割新鲜肉和蔬菜； 能耗低、操作方便、能切割出非常复杂 的形状； 对多层结构的食品，每层切口存在差异； 对切割不透的食品，易造成高压水飞溅。
切割泡沫
超高压技术－III
高压冻结与解冻
细胞冻结与解冻
与热加工相比，可以避免营养成份损失 和重量损失； 由于高压对小分子物质作用很小，因此 风味物质、色素、维生素等成份保存完 好； 时间短，能耗低。其能耗仅为加热法的 十分之一； 保质期长，工艺简化。
日本果汁工艺示例
淀粉糊化与压力关系
超高压容器
压力范围：100～1000MP 温度范围：－20℃～>100℃ 传压介质：饮用水
The H-bond framework of tetragonal ice XII viewed down the c-axis. The spacegroup is I42d, lattice constants are a = 8.304 Å and c = 4.024 Å.
冰晶－XII型与冰晶－I型
超高压技术－I
杀菌与品质改良
✓高压对共价键等高能键作用很小，对氢键 等低能键作用很大。对蛋白质一级结构几 乎没影响，对三级、四级结构作用大；
✓破坏淀粉的晶体结构，并使淀粉粒膨胀， 糊化，提高淀粉的消化率；
✓破坏生物体细胞膜结构，增大细胞膜透性；
✓改变某些材料的生化反应速度和方向。
高压食品加工技术特点