食品加工工艺.ppt
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1、食品生产加工过程中添加剂的工艺控制 田田主要内容一、乳化剂(表面活性剂)二、增稠剂三、膨松剂四、着色剂五、护色剂六、漂白剂七、调味剂、香料、增香剂八、防腐剂九、抗氧化剂十、营养强化剂十一、酶制剂一、乳化剂(表面活性剂)1、乳化剂的作用机理 可显著降低油水两相界面张力,使食品的多相体系各组分相互融合,形成稳定、均匀的形态,改善内部结构,简化和控制加工过程。乳化作用示意图 2、乳化剂的亲水亲油平衡值 (HLB,Hydrophilic Lipophlic Balance)乳化剂的乳化特性和许多功效通常是由其分子中亲水基的亲水性和亲油基的憎水性的相对强度所决定的。HLB值是关于乳化剂性能的一个指标,一
2、股来说,HLB值越高表明乳化剂亲水性越强,反之亲油性越强。3、HLB值与乳化剂的使用HLB值在很大程度上决定乳化剂的使用性能,有了HLB值,就可以在性质上了解乳化剂的亲油亲水性,在应用上了解乳化剂的主要功能,再根据食品的组分、工艺要求,来选择所需要的乳化剂。例如:要乳化一种食用油,首先就是根据这种油被乳化所需要的HLB值来选择具有相同和相近HLB值的乳化剂。因此,在食品工业中只要涉及到乳化剂的使用,往往考虑的第一个指标就是HLB值。HLB值与乳化剂的使用4、乳化剂使用的工艺技术按乳化剂的加入方式,主要分为三种:(1)乳化剂在油中法 将溶有乳化剂的油类加热,然后在搅拌条件下加入温水。开始为WO型
3、乳液,后继续加水可得OW型的。此法用于HLB值较小的乳化剂。(2)乳化剂在水中法 将乳化剂先溶于水,在搅拌中将油加入,此法先产生OW型乳液,若要得到WO型乳液则维续加油至发生相转变。此法比于HLB值较大的乳化列。(3)轮流加液法 每次只取少量油或水,轮流加入乳化剂,此法对于制备食品乳化液,如蛋黄酱或其他含食用油的乳液尤其适宜。在实际工作中,究竟采用什么加入方式,要根据乳化剂的亲油、亲水特性选择,而且往往要进行必要的组合变化。5、乳化设备专用乳化机混合搅拌机均质机二、增稠剂在水中溶解或分散,能增加液态食品、混合物和食品加工用溶液的粘度,并能保持所在体系的相对稳定的亲水性食品添加剂叫增稠剂,也称为
4、糊料。1、增稠剂的应用与功效食品增稠剂对保持流态食品、胶冻食品的色香味、结构和稳定性起相当重要的作用,增稠剂在食品中主要是赋于食品所要求的流变特性,改变食品的质构和外观,将液体、浆状食品形成特定型态,并使其稳定、均匀,提高食品质量,以便食品具有粘滑适口的感觉。例如:冰淇淋和冰点心的质量很大程度取决于冰晶的形成状态,加入增稠剂可以防止结成过大的冰晶,以至感到组织粗糙有渣。增稠剂具有溶水性和稳定特性,能使食品在冻结过程中生成的冰晶细微化,并包含大量微小气泡,使其结构细腻均匀,口感光滑,外观整洁。当增稠剂用于果酱、颗粒状食品、各种罐头、软饮料及人造奶油时,可使制品具有令人满意的稠度。当有机酸加到牛奶
5、或发酵乳中时,会引起乳蛋白的凝聚与沉淀,这是酸奶饮料中的严重问题,但加入增稠剂后,则能使制品均匀稳定。增稠剂是果冻、奶冻、软糖、仿生食品中的胶凝剂,其中以琼脂为最有效。琼脂凝胶坚挺、硬度高、弹性小;明胶凝胶坚韧而富有弹性,承压性好,并有营养;卡拉胶凝胶透明度好、易溶解,适用于制奶冻;果胶凝胶具有良好的风味,适于制作果味制品。在方便食品、焙烤食品中使用增稠剂,目的是改善面团品质,保持产品风味,延长产品货架期、并是还有一定的膨松作用。在糖果、巧克力中使用增稠剂,目的是起凝胶作用、防霜作用。增碉剂能保持糖果的柔软性和光滑性。增稠剂在食品中的应用三、膨松剂使食品在加工中形成膨松多孔的结构,制成柔软、酥
6、脆的产品的食品添加剂叫膨松剂。也称为膨胀剂或疏松剂、发粉。1、作用原理膨松剂在使用中会分解、中和或发酵,例如:酵母产气的机理主要是发酵过程,所产生的大量气体,使食品体积起发增大,并使食品内部形成多孔组织。这一功能使膨松剂在焙烤食品、发酵食品、含气饮料、调味品中起十分重要的作用。2、膨松剂的二次膨发特性 有的焙烤食品,面团一般要经过调制、醒发和焙烤阶段。在调制阶段必须先有少量的气体,在面团中形成一些发泡点,这些点的数目和位置决定了以后成品中气孔的数目和位置。调制时发气,产生发泡点是十分关键的,因为以后的工艺过过程中一般不再形成这样的点位,所以要求膨松剂在这一阶段发生一定程度的反应以产生所需的发泡
7、点。在醒发阶段,面团很软,没有足够强度包含气体,也没有足够强度使结构稳固,又加之面团醒发的时间也变化不一,不好适应。所以在醒发阶段膨松剂不能发生剧烈的反应。在焙烤阶段,这时生面团要经过烘烤,油炸成为产品,在这过程中膨松剂必须再次膨发,以增加产品体积。在这过程中,如果膨松剂反应太快,产生的气体就会在面团的气孔没有足够强度并定型时跑掉,而使气孔消失。如果反应太慢,在面团已被烘烤固化后才产生大量气体,则可能使产品出现龟裂。膨松剂的产气速度与面团的物理变化相适应才能使原来的发气点扩大成气泡,产生海绵状蜂窝组织,使产品质地膨松。在一些蒸、炸食品的制作工艺中,也需要加入膨松剂,同样有上述类似的特性。酸性磷
8、酸盐的加入,可克服这两种缺点,制成中速发酵粉,以满足焙烤食品的需要,特别是它产气均匀,焙烤制品中的气孔大小均一,膨松度好.四、着色剂 以食品着色为主要目的食品添加剂称着色剂,也称色素。1、色调的调配2、变色各种着色剂溶解于不同的溶剂中,可能会产生不同的色调和强度,以油溶性着色剂比较明显,在使用两种或两种以上着色剂调色时更为突出。例如;有时黄色与红色配成的橙色,在水中色调较黄,在酒精中较红。在酒类中,酒精的含量不同,同样的着色剂会变成不同的色调,因此,在调配洒色时,一定要根据其酒精含量来确定。在调色、拼色工艺中,各种着色剂的坚牢度不同,褪色快慢也不同,所以也可能引起变色。如水溶性靛蓝比柠檬黄褪色
9、快,两者配成绿色用于青梅酒的着色,往往出现靛蓝先褪色而使酒的色泽变黄。在混合着色剂中,某种着色剂的存在,会加速另一种色的褪色,如靛蓝会促使核桃红更快地褪色。所以,使用中要根据实际情况进行合理调配。3、人工合成着色剂的使用注意称量准确,以免形成色差。对于同种颜色的着色剂,品种不同,色泽不同。必须通过试验确定换算用量后再大批使用。着色剂一定要配成溶液再使甩。直接使用着色剂粉末不易使之在食品中分布均匀,一般用适当的溶剂将着色剂溶解,配成浓度为110的溶液后再使用。配制溶液要使用蒸馏水或冷开水,配制溶液尽可能不用金届器皿,剩余溶液应于冷暗处密封保存。最好是现用现配。使用合成着色剂,既使不超过使用标准,
10、也不要将食品染的过于鲜艳,而要掌握住分寸,尤其要还怠符合自然和均匀统一。使用混合着色剂时,要用溶解性、浸透性,染着性等性质相近的着色剂,并防止褪色与变色的情况发生。几种合成着色剂使用性质的比较见下表:几种合成着色剂使用性质的比较4、食用天然着色剂的使用注意天然着色剂的优点:安全性高,有的本身是一种营养素,具有一定药理价值,色调天然,能更好模仿天然物颜色。天然着色剂的缺点:一股来说较难溶解,不易染着均匀。染着性、坚牢度较差,使用时局限性大,受pH值、氧化、光照、温度等影响较大。在加工及流通过程中易受外界影响而劣化。因为是从天然物中提取出来的,故有时受其共存成分异味的影响,或自身就有异味。难于调色
11、。不同的着色剂相溶性差,很难调配出任意的色调。易受金属离于和水质影响。食用天然着色剂易在金属离子催化作用下发生分解、变色或形成不溶的盐。成分复杂,使用不当易产生沉淀、混浊,而且纯品成本较高。产品差异较大,天然着色剂基本上都是多种成分的混合物,而且同一着色剂由于来源不同,加工方法不同,所含成分也有差别。如从蔬菜中提取和从蚕沙中提取的叶绿素,用分光光度计进行比色测定,会发现两者的最大吸收峰不同,这样就造成了配色时色调的差异。天然着色剂性质不如合成着色剂稳定,使用中要加入保护剂,如磷酸盐、柠檬酸等。这对色素的使用产生一些不良影响。天然着色剂的使用除了如人工会成着色剂使用所要求的几点外,还要注意以下几
12、点:使用要有针对性,以取得最佳效果。1.为了加强其稳定性,天然着色剂使用时可加入保护剂。如胡萝卜素耐光性较差,应与Vc、VB一起使用。对易受金属离子影响的天然着色剂、要与金属螯合剂同用。2.天然着色剂因含杂质较多,使用时易沉淀,所以一般在没用前应采取过滤、离心分离等措施。3.为避免加工过程对天然着色剂的影响,最好在最后的工序中加入。4.天然着色剂应避光保存,保存环境要干燥、阴凉。几种天然着色剂使用性质见下表:几种天然着色剂使用性质五、护色剂本身不具有颜色,而能使食品产生颜色或使食品的色泽得到改善,加强或保护的食品添加剂叫食品护色剂,也叫发色剂或呈色剂。在食品加工中,添加适量的护色剂,可以使制品
13、具有良好的感观质量。例如:肉类贮存段时间后就会从鲜红色变成暗红色至棕褐色,当用肉类原料制做香肠、火腿、午餐肉等食品时,就要改善其色泽,在这类食品中往往加入硝酸钠、亚硝酸钠作为护色剂,使产品颜色美观。护色剂主要作用于肉制品。护色剂使用中应注意以下两点:1、一般与护色助剂共同使用 在硝酸盐的使用中,为了加强促进其护色效果,还要加入一些称为护色助剂的物质。护色助剂一般是亚硝酸盐及L抗坏血酸或烟酰胺等,使用效果见下表:2、护色剂的安全问题 从食品卫生的角度出发,应于高度重视。以预防为主,在肉制品加工中应严格控制硝酸盐类的使用量,使之降低到最低水平,以保障人民的身体健康。六、漂白剂能破坏或抑制食品的发色
14、因素,使色素褪色或使食品免于褐变的食品添加剂称漂白剂。作用机理漂白剂是通过氧化、还原等化学作用同色素物质发生化合,使其发色基团变化或抑制某些褐变因素来达到目的的,一般分成氧化、还原两个类型。氧化型作用比较强,会破坏食品中的营养成分,残留量也较大,这种类型的漂白剂种类不多,有过氧化氢、过氧化苯甲酰等。以面粉为例:过氧化苯甲酰在空气和酶的催化下,与面粉中的水分作用,释出初生态氧。初生态氧可以氧化面粉中的不饱和脂溶性色素和其他有色成分而使面粉变白(对麸皮无效)。过氧化苯甲酰在使用中一定要混合均匀,否则在加热工艺条件中产生的苯基易与氢氧根、酸根、金属离子结合,可能生成苯酚等物质,使制品带有褐斑,影响质
15、量。1、氧化型漂白剂2、还原型漂白剂还原型作用比较和缓。但是被它漂白的色素物质一旦再被氧化,可能重新显色。我国一般实际使用的这类漂白剂都是亚硫酸及其盐类,如:亚硫酸钠、低亚硫酸钠、二氧化硫等。亚硫酸盐类漂白剂主要用于果干、菜干、动物胶、果酒、果汁的漂白。常用的漂白方法有气熏法(SO2)、直接加入法、浸泡法。3、使用亚硫酸盐类应注意以下几点:(1)亚硫酸盐破坏硫胺素,所以不宜用于鱼类食品。(2)亚硫酸盐易与醛、酮、蛋白等反应。(3)食用用亚硫酸盐漂白处理的食品,若条件许可,应采用加热通风等方法将残留的亚硫酸盐除去,有的人对其有过敏现象。(4)金属离子可将亚硫酸氧化,也会显著地促使已被褪色的着色剂
16、氧化显色,所以,在生产中要除去食物中、水中原来的这些金属离子,也可以同时使用金属离子整台剂来避免。(5)亚硫酸盐类的溶液不稳定,最好是现用现配。(6)亚硫酸对果胶的凝胶特性有损害,所以有损于果胶的凝聚力。(7)用亚硫酸处理过的水果,只限于制作果干、果脯、果汁饮料、果酒等,不能作为整形罐头原料。而且如用SO2残留量大的原料做罐头,罐壁腐蚀严重,还会产生有害的H2S,这些都应特别注意。七、调味剂、香料、增香剂为了改善和增强食品的香与味,在加工中常常需要加入调味剂、增香剂、香精等。只有溶于水或唾液的物质才能刺激味蕾,干燥的呈味物质放在干燥的舌面上是感觉不到味道的。味道的感受有快慢和是否敏感之分。味与
17、昧之间可相互作用,如增效、消杀、变调、阻增效、消杀、变调、阻碍碍。温度对味觉也有影响,各种味觉在低温时都有味感变钝的现象。所以,调味剂的各种味觉指标都在常温下测试。(一)调味剂习惯上将味分为酸、甜、苦、辣、咸、鲜、涩七味,七昧之中,酸、甜、苦、咸、鲜是独立的味道,在味觉的神经中有专门的传递路线,是主要的调味剂,而辣味、涩味那是一种物理的刺激作用,不算独立的基本味道,其他味道也都是复合味道。1、酸度调节剂 酸味剂能给感觉以爽快的刺激,具有增进食欲的作用。酸味剂一般都具有一定的防腐效果,又有助于溶解纤维素及钙、磷等物质,可以利助消化,增强营养素的吸收,具有一定的杀菌解毒功效。人体对各种酸味感受强度
18、的比较:如果在相同浓度下把柠檬酸的酸味强度定为100,洒石酸的比较强度为129-130,磷酸为200一230,廷胡索酸为263,L抗坏血酸为50。酸味剂与其他调味剂的相互作用:酸味剂与甜味剂之间有消杀现象。两者易互相抵消,故食品加工中需要控制一定的糖酸比。酸味与苦味、咸味一般无消杀现象。酸味剂与涩味物质混合,会使酸味增强。酸味剂使用过程中应注意:酸味剂大都电离出H+,它可以影响食品的加工条件,可与纤维素、淀粉等食品原料作用,和其他食品添加剂也互相影响。所以工艺中一定要注意加入的程序和时间,否则会产生不良后果。当使用固体酸味剂时,要考虑它的吸湿性和溶解性,以便采用适当的包装和配方。阴离子除影响酸
19、味剂的风味外,还能影响食品风味,如前所述的盐酸、磷酸只有苦涩味,会使食品风味变劣。而且酸味剂的阴离子常常使食品产生另一种味,这种味称为副味,一般有机酸具只有爽快的酸味,而无机酸一般酸味不很适口。酸味剂有一定刺激性,能引起消化功能疾病。2、甜味剂甜味剂是以赋予食品甜味为主要目的的食品添加剂。各种甜味物质的相对甜度:甜味剂的使用应注意:选用任何产品代替蔗糖时,不能以它的甜度是蔗糖的多少倍进行推断,应以甜度倍数为基础依据,通过实验来确定。糖醇类使用中除了增加甜味外,要特别注意它们的营养价值、化学性质。例如:婴儿选择蔗糖和麦芽糖比较合适。在食品的配料中应通过比较来选样,配置合适的甜味剂。3、苦味物质和
20、咸味物质单纯的苦味是不可口的,但苦味在调味和生理上部有其重要作用。食品中有些本身就带有天然苦味的物质。如茶叶、咖啡、可可、啤酒、苦瓜等等。苦味没有独立的味道价值,无专门的食品苦味添加剂,但有苦味物质的应用:“小苦而味成”,如配制某些食品类香料时就加入了苦味的氨基酸,使香精的整体风味带有浓厚的后味。没有这种苦味,香精的风味就不丰满。在食品中添加苦味时,一般是使用天然含苦味食物,如酒中的艾,饮科中的荷兰芹种子等。0.001%的苦味对甜、酸都有增效作用。咸味主要是中性盐所显示的味,咸味对苦味有消杀作用,少量的咸味对酸味、甜味有增效作用,但多量的咸味使甜、酸味减弱。4、增味剂能增强食品风味的食品添加剂
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