青岛农业大学果蔬加工学 第一章 果蔬加工原料及预处理

1、第一章 果蔬加工原料及预处理,2,第一节 加工对原料的要求,果蔬加工的方法很多，产品性质差别很大，不同的加工方法和制品对原料有不同的要求。优质、高产、低耗的加工品，除受工艺、设备影响外，还与原料的品质好坏及加工适应性有密切的关系。在加工工艺技术和设备条件一定的情况下，原料好坏直接决定着产品的质量,3,一、原料品质与产品质量,感官指标 数量指标 隐蔽指标,4,二、加工用水的要求,一、过滤法 二、软化法 三、除盐法 四、消毒法,果蔬加工用水量远大于其他食品加工的用水，除日常的锅炉用水和场地、设备的清洁用水外，大量的是直接加工产品用水，如原料清洗、烫漂、硬化、护色、制浆等用水。加工直接用水是许多果蔬加工产品中的主要成分，水质的好坏直接影响到加工产品的品质，因此，水的质量控制是果蔬加工过程中的一个十分重要环节。果蔬加工用水，前提是必须符合国家规定的生活饮用水卫生标准,即完全透明、无杂物、无异味、无致病菌、无耐热性微生物及寄生虫卵、不含对人体有害的物质等。除此以外，为提高加工产品的质量，不同的生产厂家对不同的加工产品，对水质采用不同的再处理。 目前工厂中常用的再处理方法有过滤法、软化法、除盐法和

2、消毒法等。,5,一、过滤法, 砂棒过滤器, 砂石过滤器,砂石过滤是以砂石、木炭作滤层，一般滤层的构建方法,从上至下的填充料顺序为小石、粗砂、木炭、细砂、中砂等。水源从上而下自流,杂质则被阻隔在不同的滤层中,过滤后的水由滤层底部流出。砂石过滤器在我国水处理设备中已开发出许多定型的产品，根据水的处理量和处理要求，选择其适用型号。,6,一、过滤法, 砂石过滤器, 砂棒过滤器,采用细微颗粒的硅藻土和骨灰做原料，经成型后在高温下焙烧而形成的一种带有极多毛细孔隙的中空滤筒。工作时具有一定压力的水由砂棒毛细孔进入滤筒内腔，由砂棒内腔流出，而杂质则被阻隔在砂棒外表面，从而完成过滤操作。砂棒过滤比砂石过滤要求的水质更高。无论是砂石过滤还是砂棒过滤，随着阻隔的杂质量增加过滤的效能降低，因此，过滤一定时间后必须对砂石层或砂棒进行再生处理。,7,二、软化法, 暂时硬水软化, 离子交换法,可加热过滤或加入适量的氢氧化钙、碳酸钠使水的钙、镁盐沉淀而除去暂时性硬水，但是此方法对永久性硬水不能软化。,8,原理是硬水通过离子交换器内的 离子交换剂进行软化。 离子交换剂的再生 其离子交换剂 再生反应原理如下： RCa +

3、 NaCl RNa + CaC12 RMg + NaCl RNa + MgC12 离子交换法软化率高，也比较经 济。但是,对离子交换剂的再生需要 消耗大量的食盐或硫酸，排出的酸、碱废液对环境会造成一定污染。,二、软化法, 暂时硬水软化, 离子交换法,9,三、除盐法, 电渗析法, 反渗透法,原理是将两种半渗透膜(半渗透膜只能通 过离子而不通过水分子)即一个阳离子膜 和一个阴离子膜，使容器空间分为3个区 域，一个阳极区,一个阴极区和一个被分 隔的中间区。待处理的水首先进入中间区,通电后水中的阳离子如:Ca2+ 、Mg2+、Na+ 等向阴极移动，通过 半渗透膜，进入阴极区。同样阴离子 如:Cl-、SO42-、HC03- 、C03 2-等向阳 极移动，通过半透膜，进入阳极区,从而 使中间区的水含盐量减少，而得到除盐 的无离子中性软水。,10,三、除盐法, 电渗析法, 反渗透法,反渗透法的主要工作部件是一种半透膜，它将容 器分隔成两部分。分别流入净水和盐水，两边液位 相等，在正常情况下，净水中的水分子会经过薄膜 渗透进入盐水中,使盐水浓度降低。如果在盐水侧施 加压力，水分子便会在压力作用下从盐水

4、侧穿过薄 膜反渗透进入净水中，而盐水中的各种杂质被阻留 下来，盐水即得到净化，从而达到排除各种离子的 目的。 可除去9095的固形物、除去产生硬度的各 种离子、氯化物和硫酸盐；可100地除去相对分 子质量大于100的可溶性有机物，并能有效地除去 细菌、病毒等。同时,在操作时能直接从含有各种离 子的水中得到净水。优点是在常温下操作、腐蚀性 小、设备体积小、操作简便。但是，反渗透设备投 资大。,11,四、消毒法, 氯消毒法, 臭氧消毒法, 紫外线消毒法,通过向水中加入氯气或其他含有效氯的化合物，如漂白粉、氯胺、次氯酸钠等，依靠氯原子的氧化作用破坏细菌的酶系统，使 细菌无法吸收养分而自行死亡。氯的杀菌效果以游离氯为主，因微生物种类、氯浓度、水温和pH等因素的不同，杀菌效果也不同。因此，要综合考虑氯的添加量。,12,四、消毒法, 氯消毒法, 臭氧消毒法, 紫外线消毒法,臭氧(03)是由3个氧原子组成，很不稳定，在水中极易分解成氧气和氧原子。氧原子性质极为活泼，有强烈的氧化性，能使水中的微生物失去活性，同时，可以除水中的铁和锰等。臭氧具有 很强的杀菌能力，不仅可杀灭水中的细菌，同时也可消灭细菌的

5、芽孢。它的瞬间杀菌能力优于氯。由臭氧发生器通过高频、高压电极放电产生臭氧，将臭氧泵入氧化塔，在塔内与水充分接触、混合，达到一定浓度后，即可起到消毒的作用。,13,四、消毒法, 氯消毒法, 臭氧消毒法, 紫外线消毒法,微生物在受紫外线照射后，其蛋白质和核酸发生变性，引起微生物死亡。目前使用的紫外线杀菌装置多为低压汞灯。应根据杀菌装置的种类和目的来选择灯管，才能获得最佳效果。用紫外线杀菌，操作简单，杀菌速度快(几乎在瞬间完成)，效率高，不会带来异味。因此，得到了广泛的应用。紫外线杀菌器成本较低，投资也少，但对水质自身的要求较高，处理的水应无色、无混浊、微生物数量较少，且尽量少带气体。,14,果蔬品质,果蔬的品质包括色泽、风味、质地和营养，而其化学组成是构成品质的最基本的成分，其在加工过程中的变化直接影响加工品的品质 化学成分分类：色素类、营养物质、风味物质、质地因子,15,果蔬中主要呈色物质有： 叶绿素 绿色 类胡萝卜素 橙色、黄色 花青素 红色、紫色、蓝色 类黄酮素 白色、黄色,色素类物质,16,色素类物质,叶绿素（chlorophyll ） 不溶于水，易溶于有机溶剂 酸性介质中形成脱镁

6、叶绿素，呈褐色 碱性介质中或加热条件下分解生成叶绿酸、甲醇和叶绿醇，色泽稳定，与碱进一步结合形成更为稳定的盐， 氧化或光解 加工绿色蔬菜时，加盐或碱护绿,17,类胡萝卜素（carotenoid） 胡萝卜素、番茄红素、番茄黄素、辣椒红素、辣椒黄素、叶黄素等 脂溶性色素 耐热性强 遇碱稳定 易氧化,色素类物质,18,花青素（anthocyanin） 水溶性色素 （水洗流失） 性质很不稳定，颜色随pH变化：酸红，中紫，碱蓝 加热受破坏，遇金属变色（涂料罐） 感光色素,色素类物质,紫甘薯在不同下的颜色变化,19,黄酮类色素（flavonoids） 水溶性色素 水溶液呈涩味或苦味 与铁盐作用变绿色或紫褐色,色素类物质,20,风味物质,香味物质(aromatic matter) 醇、酯、醛、酮、萜等化合物是构成果蔬香味的主要物质 大多是挥发性的具芳香气味 水果的香味物质以酯类、醇类、酸类物质为主，而蔬菜中主要是一些含硫化合物和高级醇、醛和萜类。(盐渍、加热） 加工过程中不稳定，容易挥发或分解,21,物质甜味,甜味物质 主要是糖及衍生物，果糖最甜 大多水果的含糖量在7-15%之间，蔬菜低于5% 果蔬

7、的甜度与含糖量、含糖种类及糖酸比有关 以淀粉为贮藏性物质的果蔬，在成熟或完熟过程中，含糖量增加，甜度上升，随着果蔬衰老，糖量减低,风味物质,22,酸味物质 果酸：柠檬酸、苹果酸、酒石酸 蔬菜中含酸量少，但有些蔬菜如菠菜、苋菜、竹笋等含有较多的草酸,风味物质,23,果蔬中有机酸的存在对果蔬加工影响显著： 降低微生物致死温度 抑制酶的活性，防止酶促褐变 利于维生素C的保存 促进果胶水解，影响果胶凝胶稳定性 使糖转化，促进非酶促褐变 腐蚀金属罐,24,果蔬的涩味 主要来自于单宁类物质，分为水解型（可溶性）和缩合型单宁（不溶性单宁） 涩味的产生是由于可溶性的单宁使口腔粘膜蛋白凝固，使之发生收敛作用而产生的一种味感 脱涩：使果蔬发生无氧呼吸，温水浸泡、乙醇或高浓度的二氧化碳,风味物质,25,单宁在有氧的条件下极易氧化发生酶促褐变（enzymatic browning ） 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。 遇到铁等金属离子加剧色变 与碱变黑，因此在果蔬碱液去皮后，一定要尽快洗去碱液。,26

8、,苦味物质 主要是一些糖苷类物质。 苦杏仁苷：存在于桃、白果、李、樱桃、苹果等果实的果核及种仁中，本身无毒，分解为2分子葡萄糖、1分子苯甲醛和1分子的氢氰酸 黑芥子苷：普遍存在于十字花科蔬菜中，水解成芥子油和葡萄糖等，苦味消失 （腌制） 茄碱苷：茄科植物中。分解后产生有毒的茄碱 柚皮苷和新橙皮苷：柑橘 水解脱苦,风味物质,27,辛辣味物质 生姜、辣椒中的辛辣味成分主要由C、H、O、N组成的基团产生的 葱、蒜种的辛辣味物质含有S 芥菜中的刺激性辛辣味成分是芥子油,风味物质,28,鲜味物质 氨基酸类,风味物质,29,营养成分,维生素C和维生素A 矿物质：大多数为钾、钠、钙等金属成分 果蔬在营养学上成为碱性食品，谷类、肉类和鱼、蛋被称为酸性食品(酸中毒） 淀粉 嫩玉米、豌豆作罐头，淀粉少，含糖量高 油炸薯条则需淀粉量高，易糊化 马铃薯的贮藏（3-5）,30,果蔬质地,水分：影响果蔬的新鲜度、脆度和口感 果蔬中水分含量高，同时也是果蔬贮存性差，易腐烂变质的原因之一 为了便于更好的加工，一定要保证果蔬进厂的新鲜品质,31,果胶的变化是影响果蔬硬度的主要原因,果胶物质 原果胶,原果胶酶,纤维素,可

9、溶性果胶,果胶酶,甲醇,果胶酸,还原糖,半乳糖醛酸,32,纤维和纤维素 决定细胞壁的弹性、伸缩程度和可塑性 在果蔬加工中，要求原料的纤维和纤维素的含量越低越好,33,二、果蔬的败坏及加工保藏措施,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。,34,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。,35,食品保藏方法,（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）。,干制品,腌制品,糖制品,36,（二）利用发酵原理的保藏方法 发酵保

10、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。,37,（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。,38,（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。,39,二、加工保藏对原料的要求及预处理,（一）原料选用 （二）原料成熟度、新鲜度与加工 （三）原料预处理,我国的果蔬原料种类和品种繁多，虽然大都可以作为加工原料，但考虑到有些种类风味不特别、加工难度较大、加工附加值不高、加工成本高等因素不利于加工。另外,同类原料品种间的理化性质各异，适宜加工品的种类亦不同。还有加工原料的收获期不同其成分组成亦有差异，因此, 各种加工制品选择适合的种类和品种作为原料是加工优良制品的首要条件。,

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