农产品贮藏与加工学

农产品贮藏及加工学概述农产品贮藏及加工学是食品科学及工程专业的一门重要专业课，是食品科学技术及食品工业发展的重要组成部分和基础，也是农业科技领域不可分割的重要组成部分，它的发展状况标志着一个国家经济文化发达程度和水平,不但对当前国家经济发展十分重要，而且直接影响未来。

农产品贮藏及加工学是一门应用学科，它以植物学、植物生理学、生物化学、微生物学、农产品原料学、农产品化学等作为学科的广泛基础，以多种机械操作和化工单元操作为手段，如：原料粉碎、清选分级、干燥脱水、蒸发浓缩、物料输送、萃取、发酵等，对农产品进行处理和加工，是一门应用多于设计的学科。

近年来，随着基础科学和综合应用技术的发展，农产品加工的理论和技术发展迅猛，现代高新技术如酶技术、膜分离技术、超临界流体萃取技术等已广泛应用于农产品贮藏加工中，其发展趋势表明，现代先进加工技术的应用，新食品资源的开发利用，食品中功能成分的开发利用，生物工程技术在食品加工中的应用将成为农产品贮藏加工学科发展的巨大推动力和重要组成部分。

农产品贮藏加工研究的范围很广，包括粮食加工、植物蛋白加工利用、植物油脂加工精炼、淀粉深加工以及水果蔬菜的加工（制罐头、果蔬汁、糖制、腌制、速冻、干制、果酒等等）。

在如此多的内容中，加工原理、技术和加工工艺是重点，其中加工工艺是难点。

由于这是一门应用性很强的学科，具有大量的实验，网络课程的建设为边远地区和无条件开展实验教学地区的学生，提供了一个生动、系统和完整的学习环境，很多实验在网上生动地呈现给学生，加深理解。

为今后从事农产品贮藏加工工作打下初步的基础。

1 果蔬保藏原理2 果蔬罐藏3 果蔬汁4 果蔬速冻5 果蔬干制6 果蔬糖制7 果蔬腌制8 果蔬酿制9 小麦原料学10 小麦制粉11 焙烤食品加工12 大豆蛋白质13 淀粉的制取加工14 植物油制取精炼第一章果蔬保藏原理及预处理一、本章学习目标1. 了解食品败坏的原因，掌握果蔬保藏的基本原理。

2. 重点掌握微生物和酶对于食品保藏的重要性。

对褐变的概念、类型及防止措施熟练掌握。

3. 熟悉果蔬加工原料预处理的基本工艺方法。

二、本章内容概述果蔬加工品是利用食品工业的各种加工工艺处理新鲜果蔬而制成的产品。

果蔬加工是食品工业的重要组成部分。

果蔬加工的根本任务就是通过各种加工工艺处理，使果蔬达到长期保存、经久不坏、随时取用的目的。

在加工工艺处理过程中要尽可能最大限度的保存其营养成分，改进食用价值，使加工品的色、香、味俱佳，组织形态更趋完美，进一步提高果蔬加工制品的商品化水平。

果蔬在加工过程中已丧失了生理机能。

果蔬加工原理是在充分认识食品败坏原因的基础上建立起来的。

食品变质、变味、变色、生霉、酸败、腐臭、软化、膨胀、混浊、分解、发酵等现象统称败坏。

败坏后的产品外观不良，风味减损，甚至成为废物。

造成食品败坏的原因是复杂的，往往是生物、物理、化学等多种因素综合作用的结果。

起主导作用的是有害微生物的危害。

因此，保证食品质量便成为食品生产中最重要的课题，自始至终注意微生物的问题就是一件十分重要的事情。

第一节果蔬保藏原理一、食品的败坏食品变质、变味、变色、生霉、酸败、腐臭、软化、膨胀、混浊、分解、发酵等现象统称败坏。

造成食品败坏的原因是复杂的，往往是生物、物理、化学等多种因素综合作用的结果。

生物学败坏:我们把微生物引起的食品败坏称为生物学败坏。

物理性败坏:由于光、温度、机械伤等物理因素直接引起败坏为物理性败坏。

例如，日光直射促使加工品成分的分解，引起变色，变味和抗坏血酸的损失；受机械伤的果蔬会引起腐烂变质。

化学性败坏:由于化学因素的作用引起的败坏为化学性败坏。

例如，铁皮罐头的腐蚀穿孔、维生素被破坏等都是由氧化还原反应所致。

第一节果蔬保藏原理二、微生物微生物：是指细菌、酵母菌，霉菌、放线菌、立克次氏体、支原体和病毒等。

微生物大量存在于空气、水和土壤中。

影响微生物生长的因素有：温度、水分、气体、酸碱度、光照等。

温度：每一种微生物都有其所能忍受的最高温度和最低温度。

绝大多数微生物100℃时容易被杀死。

按其生存的适宜温度可将细菌分为：嗜热菌（49-77℃）、嗜温菌（21-43℃）和嗜冷菌（2-10℃）三种。

水分: 微生物生命活动离不开水。

大多数腐败菌适宜在水分活度0.9以上生长。

在干燥的环境中其生命活动会停止，较长时间处于干燥环境将导致其死亡。

水分活度：食品中水蒸汽压及同温度下纯水的蒸汽压之比值。

pH:氢离子浓度负对数气体：微生物的生存对气体有要求，高二氧化碳、低氧对大多数微生物有害。

酸碱度：微生物有其最适酸碱度，用pH值表示。

一般微生物的生长活动范围在pH5-9之间。

光照：光和射线也会影响微生物的生命活动，如紫外线对微生物有强杀菌力，X、γ射线对微生物有致死作用。

其它：汞、银、铜等重金属盐；醛、醇、酚等有机化合物；碘、氯等卤族元素化合物；表面活性物质如肥皂等都对微生物有致死作用。

在微生物生长的某种环境中，某一因素的改变具有主导作用，影响微生物的生命活动。

三、褐变褐变:在果蔬加工品中加工制品变褐这一现象称为褐变。

褐变影响产品外观，降低其营养价值。

褐变可分为酶促褐变（生化褐变）和非酶褐变（非生化褐变）。

(一）酶促褐变酶促褐变:是指在有氧存在时，酚酶（多酚氧化酶、儿茶酚酶）很容易将果蔬中含有的酚类物质氧化成醌，再进一步形成羟醌，羟醌进行聚合，形成黑色素物质。

酶: 是一类具有催化活性和高度专一性的特殊蛋白质。

影响酶作用的因素有温度、pH值、底物浓度等。

破坏酶活性的方法有以下几种：1、热处理法热烫及巴氏消毒可使酚酶失活。

关键是要在最短时间内达到钝化酶的要求。

水煮和蒸汽是目前最广泛使用的方法。

2、酸处理法用柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸、磷酸控制pH值来影响酶的活性。

3、二氧化硫及亚硫酸盐处理二氧化硫、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠等广泛应用于食品加工中酚酶的抑制。

但亚硫酸盐含量必须控制在10ppm范围以内。

4、其它措施去除和隔绝氧气以及加酚酶底物类似物，如肉桂酸、对位香豆酸、阿魏酸等酚酸，也可以有效地控制酶促褐变。

（二）非酶褐变非酶褐变是在没有酶参及的情况下发生的褐变称为非酶褐变。

非酶褐变的类型包括：1、美拉德反应又称羰氨反应，该反应为羰基化合物及氨基化合物的反应。

由于生成的产物为黑色素(或黑蛋白素、类黑精)，故又称黑色素反应。

羰基化合物：包括醛、酮、单糖以及多糖分解或脂质氧化生成的羰基化合物。

氨基化合物：包括游离氨基酸、肽类、蛋白质、胺类。

2、焦糖化褐变糖类在没有氨基化合物存在的情况下加热到其熔点以上时，也会产生黑褐色物质。

3、抗坏血酸褐变抗坏血酸自动氧化，分解为糖醛和二氧化碳的结果。

在很大程度上依赖于pH值及抗坏血酸的浓度。

在pH值为2.0-3.5范围内，特别是pH值接近2时更易发生褐变。

4、控制非酶褐变方法（1）、低温可延缓非酶褐变的过程。

（2）、用亚硫酸盐处理可以抑制羰氨反应。

（3）、羰氨反应在碱性条件下较易进行，降低pH值可抑制褐变。

（4）、使用不易发生褐变的糖类，如蔗糖。

（5）、适当添加钙盐，钙盐有协同SO2抑制褐变的作用。

（6）、降低产品浓度可降低褐变速率。

在果蔬汁生产上降低浓缩比有利于阻止褐变的发生。

严格控制外界环境条四、食品保藏方法根据加工原理，食品保藏方法可以归纳为五类:（一）抑制微生物和酶的保藏方法利用某些物理化学因素抑制食品中微生物活动和酶的活性，这是一种暂时性的保藏措施。

属于这类保藏方法的有冷冻保藏（如速冻食品等）、高渗透压保藏（如腌制品，糖制品，干制品等）。

（二）利用发酵原理的保藏方法发酵保存又称生物化学保存。

利用某些有益微生物生长繁殖过程中积累的代谢产物，来抑制其它有害微生物的活动，如乳酸发酵、酒精发酵、醋酸发酵的产物乳酸、酒精、醋酸，对有害微生物有显著的毒害作用。

（三）运用无菌原理的保藏方法通过热处理、微波、辐射、过滤等工艺处理食品，使食品中的腐败菌数量减少或消灭到使食品长期保存所允许的最低限度，保证食品的安全性。

罐藏是将食品经排气，密封，杀菌保存在不受外界微生物污染的容器中，可长期保存。

（四）应用防腐剂保藏方法主要用在半成品保存上，利用防腐剂杀死或防止食品中微生物的生长和繁殖。

（五）维持食品最低生命活动的保藏法：采收后的新鲜果蔬仍进行着生命活动，通过创造合适的贮藏环境使正常衰老进程被抑制到最缓慢的程度，尽可能降低其物质消耗水平。

在实际应用中，各种保藏方法应综合地或有机地配合使用。

五、食品添加剂食品添加剂是指为了改善食品品质和色、香、味以及为防腐和加工工艺的需要加入食品中的化学和天然物质。

食品添加剂的使用对防止食品变质、提高食品质量有积极的作用。

食品添加剂的种类很多，按照来源可分为天然食品添加剂和化学合成食品添加剂，按用途可分为防腐剂、抗氧化剂、着色剂、发色剂、漂白剂、香精香料、食用色素、调味剂、增稠剂、乳化剂、膨松剂、酶制剂等。

（一）防腐剂防腐剂能抑制微生物的活动，达到保藏食品的作用。

防腐剂有苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾、对羟基苯甲酸乙酯等，杀菌剂有漂白粉、漂白精、过氧醋酸等氧化性杀菌剂，以及亚硫酸及其盐类的还原性杀菌剂。

（二）抗氧化剂抗氧化剂能有效地防止氧化酸败导致的食品败坏。

抗氧化剂有油溶性的，如丁基羟基茴香醚，二丁基羟基甲苯，没食子酸丙酯，生育酚混合浓缩物等，水溶性的抗氧化剂有L-抗坏血酸，L-抗坏血酸钠等。

（三）发色剂及漂白剂发色剂及发色助剂有亚硝酸钠、硝酸钠、硝酸钾、L-抗坏血酸、烟酰胺等，具有发色、抑菌和增强风味的作用。

主要在肉制品加工中使用，但必须严格控制用量。

漂白剂有二氧化硫、无水亚硫酸钠、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠等，它能破坏或抑制食品的发色、使色素褪色或使食品免于褐变。

（四）调味剂鲜味剂：谷氨酸钠，5-肌苷酸钠；酸味剂：柠檬酸、乳酸、酒石酸、苹果酸、醋酸、磷酸等；甜味剂：糖精、甘草、甜叶菊苷、二氢查耳酮、罗汉果、甘茶叶素等。

（五）增稠剂和乳化剂增稠剂有淀粉、琼脂、明胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、果胶、魔芋粉等。

乳化剂有单硬脂酸甘油酯、大豆磷酯、山梨糖醇脂肪酸酯、脂肪酸蔗糖酯等。

（六）食品加工助剂食品加工助剂以消泡、助滤和吸附为目的。

如用丙二醇充分溶解色素，精油、树脂及其它难溶解的有机物，用甘油溶解色素、食用香精防腐剂、抗氧化剂等。

助滤剂有活性碳、硅藻土、高岭土。

消泡剂有乳化硅油等。

（七）强化剂强化剂以增强和补充食品中的营养素为目的。

有蛋白质、氨基酸、维生素、无机盐及微量元素等。

食品强化必须以供给量标准为依椐。

（八）香精香料使用赋香剂是为了改善或增强食品的香气和香味。

食用香精分为水溶性和油溶性两大类。

常用的天然香精有甜橙油、桔子香油、留兰香油、桂花浸膏等。

合成的有香兰素、柠檬醛、苯甲醛、麦芽酚等。

（九）膨松剂碱性膨松剂如碳酸氢钠、碳酸氢铵，复合膨松剂是由碱性碳酸盐类和酸性物质及淀粉、脂肪等组成的。