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食品加热和干燥保存食品的方法和作用

食品的加工很多都是要加热和干燥保存的,其目的是为了更好的保藏食品。对食品进行加热,使有害的酶失活并杀死引起腐败的微生物;食品中微生物的生长和酶的反应都离不开水,把食品保持在脱水干燥的状态,就可保藏相当长的时间而不损坏品质,同时也便于包装和运输。

杀死微生物必须的温度和加热时间,按微生物种类、加热时各种环境条件等的不同有明显的不同,所以实际加热时,应综合考虑这些因素,才能决定最适的加热条件。

. 环境条件对耐热性的影响

1.加热温度:由于细菌芽孢具有非常强的耐热性,所以只有在100℃以上才可以杀死细菌芽孢。水在100℃沸腾,在常压下不能再提高温度,只有在高压杀菌釜中才可进行100℃以上的杀菌。 

2.加热环境的影响:加热过程中环境的水分含量越低,细胞的耐热性就越强。如:用高压杀菌釜在湿热法下120℃、20-30min即可完全灭菌,而用烘箱的干热法则需160-180℃下加热3-4小时。加热时环境的PH在中性或近中性时,细胞的耐热性最强,当环境PH向酸性或碱性变化,则细胞的耐热性降低。如桔子类的强酸性罐头,轻微杀菌即可,而卷心菜等中性罐头则要高温长时间。

3.活菌浓度:在某一特定温度下加热灭菌时,活菌浓度越高则达到一定的杀菌效果所需的时间越长。因而,在食品厂里应把原料容器、机械等仔细清洗,加工上注意卫生,以减少细菌的侵入。

4.细菌的履历:形成芽孢的环境条件—温度、培养菌、水分、PH等也影响细菌的耐热性。以好气性细菌芽孢为例,在天然条件下形成的芽孢比在实验室人工培养下形成的芽孢的耐热性强,在热处理过的培养基内形成的芽孢的耐热性比在生的培养基内形成的芽孢的耐热性强。

此外,存在于环境溶液中的各种物质也影响细菌的耐热性,如蛋白质和淀粉对细菌芽孢有阻止加热致死的效果;此外,食盐、糖、磷酸盐等也有这种保护作用。在细菌芽孢的耐热性试验中,常测定细菌在中性磷酸盐缓冲液及在食品中的耐热性,这二者之比称为食物磷酸盐比,此比值大于1时,则此食物对细菌的加热死亡有保护作用。

另外,具有杀菌作用和抑菌作用的物质与加热并用,可提高杀菌效果。

 二. 各种微生物的耐热

引起食品腐败的微生物有细菌、酵母和霉菌(丝状菌)。水分多的食品,细菌引起的腐败占绝大部分。

丝状菌也产生孢子,但大多数菌丝和孢子在60℃下5-10min死亡。与食品有关的红霉、青霉和毛霉等的耐热性一般比其它霉的强,但在100℃煮沸下死亡。

如肉毒梭菌是重要的食品中的毒菌,它具有特别强的耐热性,食品中其孢子存在的情况常常作为判断食品灭菌程度的指示菌。它在100℃死亡所需的时间为100-230min。细菌比酵母和丝状菌具有更强的耐热性,它们在70℃下30min后死亡,细菌孢子也比酵母、霉菌孢子更耐热,即使在100℃下数小时也不死亡的甚多。

酵母的大部分营养细胞在50-58℃下10-15min,孢子细胞在60℃下10-15min,即会死亡,若加热到100℃,所有酵母均在数分钟内死亡。因此,用酵母制作的酿造物如清酒、啤酒、酱油等可用简单的加热,低温杀菌(巴氏杀菌)来保藏。

由于食品的急剧腐败变质多由不形成孢子的细菌引起,而病原菌和中毒菌(肉毒梭菌除外)的大部分也不形成孢子,所以,对未受产芽孢细菌污染的食品及贮藏期短的食品,或在高温下加热会引起风味变坏、品质显著下降的食品,不必采取强烈条件,而是经常采用100℃以下的温度和比较短时间的加热处理,这种部分杀菌法通常称为巴氏杀菌法。

食品中的大多数酶,在70-80℃失活,然而,某些细菌产的α-淀粉酶和水果蔬菜中的过氧化物酶等,即使在90℃,短时间内也不会失活。

三、热传导

在食品加热时,热必须从四面八方传导至中部位才能杀菌。另外,被加热物有固体、各种粘度的液体或二者混合的各种各样性状的物质,它们对热的传递有着不同的影响,灭菌时应注意到这一点。如:若罐头不是静置放在杀菌釜中,而是让其回转,边摇晃边杀菌,使内容物可很好混合,热传递显著提高,从而达到均一的杀菌效果。

四、超高温杀菌

一般食品在高温(120-130℃)下短时间加热比低温(115℃以下)长时间加热可保留更好的风味、色泽、组织和状态,而且对细菌芽孢的死亡也更有效果。因而各种瞬时高温法已得到普遍应用。马奇法是美国普遍应用的方法,适用于泵输送的液体、半流动体的食品杀菌,它是在加压状态下加热杀菌,急速冷却,在过热蒸气或无菌惰性气体中连续装罐,密封。对于全是液体而易腐败的牛乳,采用预先在2-6min内将牛乳预热到80-83℃,然后经加热到130-150℃的数个交换器,加热0.5-2s。

五、干燥方法

1.喷雾干燥:牛乳、果汁等液体用热风干燥时,会由于褐变和蛋白质变性而得不到优质产品,必须用喷雾干燥法。喷雾干燥是将稀的液状食品经过预先浓缩几倍后,以离心盘或加压喷头与热风同时进入大的干燥室喷成微细的雾状,在向室底落下时,几乎瞬时即行干燥的方法。

2.自然干燥:如日晒、风干或荫干。该法简便、经济,但它耗时长,在此期间产品易发生显色、变色、裉色、氧化等,使品质受到影响。用自然干燥来保藏的食品有米、麦、豆类等谷物,鱼贝类和海藻、葡萄、杏、李、萝卜干、香蕈等。

3.薄膜干燥:它是在缓慢回转、内部加热的圆筒表面上,涂以液体或糊状食品的薄层加以干燥的方法。

4.真空干燥:常压下水在100℃沸腾蒸发,如压力降低,则水的沸点亦降低。如在17.5mmHg下,水在20℃即可沸腾,据此,可调节适当真空度及温度进行真空干燥食品,它无热风干燥温度高易引起褐变、蛋白质变性及低温干燥速度太慢等缺点,可得到优质食品。

5.热风干燥:靠风干燥不可能达到全年生产一致的品质,为此可采用热风干燥。即把食品放在传送带上,送入通热风的干燥室而干燥。可根据食品的性质及性状决定温、湿度、风速和风向并采用各种类型的干燥机。

6.泡沫干燥:也是干燥液状食品的方法。它是预先把果汁等浓缩至高粘度或加入粘性物质、表面活8752010210212012012054457578899+66+363.562056200?’[‘[””’性剂等,使果汁形成表面积非常大的泡沫状,再喷出热风加以干燥。

7. 冻结真空干燥(冷冻升华干燥):水分多的固体食品随着热风或真空干燥,水分逐渐蒸发,不可避免地会萎缩变形。如把压力降到6.4mmHg,则水在0℃沸腾蒸发,此时水还处在冻结状态,是由冰直接挥发为水蒸汽的所谓升华,应用此原理来进行干燥的方法称为冻结真空干燥,它具有以下特点:(1)几乎没有萎缩变形而保持原状。(2)由于没有酶及非酶褐变,所以色、香、味、营养价值几乎不变。(3)干燥时,水分不是在食品表面移动蒸发,而是保持在组织中的小冰晶升华干燥,故食品呈海绵状,易复水恢复原状。但该法也有缺点:(1)由于多孔性、表面积大易吸湿,油脂和胡萝卜素等也容易氧化。(2)水分低、多孔性,故叶菜类的薄食品非常脆,给包装和运输造成困难。(3)在冻结处理下,组织结构破坏,若解冻则松散地软化。故此法不适于蕃茄和草莓之类的食品。

六、原料预处理的必要性

干燥能提高食品的保藏性,但也会引起褐变、变色、褪色、异味、异嗅及组织上的变化。如苹果和马铃薯,在切口处很快就变色,许多叶菜在日晒干燥时就变黄,香蕉和挑去皮后很快就褐变等现象,均是由于其本身所含的酶作用所致,所以,要防止这些变化,在干燥前就必须进行适当的预处理。

1.表面组织的破坏:葡萄和无花果之类的水果果皮上覆盖着蜡类物质,阻碍干燥的进行,所以在干燥前应用沸腾的稀碱液,作极短时间的浸渍处理以除去蜡类物质来加速干燥。

2.硫熏、亚硫酸处理:为防止柿子、苹果、杏等在干燥和保藏中发生变质,可将其放在密闭室中,点燃适量硫黄,形成SO2气体来熏,SO2能浸入果子内部,溶于水成为亚硫酸,一来作为强还原剂阻止酶的作用,二来具有漂白杀菌作用,还可抑制非酶褐变,三来它可杀死果实的细胞使水分容易移动而加快干燥速度。

3.浓缩:牛乳和水果之类的多水分食品,在干燥前,应用真空蒸发罐等预先浓缩几倍后再进行干燥。

4.防止氧化:鱼干易产生象油炸物类的黄褐色变,酸败发臭,胡萝卜和蕃茄粉末易氧化裉色而失去独特的红色,油脂中的不饱和脂肪酸和胡萝卜素易被氧化而酸变。所以含有这些物质的食品在干燥前,应添加BHA、BHT和抗坏血酸等抗氧化剂。

5.热烫:加热可使酶失活,故蔬菜类食品在干燥前必须在热水中短时间热烫一下。热烫具有操作简便,可均匀加热及可在热水中加入食盐、CaCl2、聚磷酸盐等品质稳定剂或糖、味精等调味剂的优点,但也存在水溶性成分溶出过多的缺点。

七、干燥食品的吸湿和变质

干燥食品疏松多孔,非常容易吸湿潮解,吸潮后往往发生外观上的形态变化和内部的化学和物理性能变化等。

1. 化学变化:干燥食品吸湿后易发生油脂的酸败、胡萝卜素的分解褪色、糖一氨基酸反应的褐变、香味成分及维生素的分解变化等。

2. 物理变化:食品食用时的口感很重要,若吸湿,则会因粘弹性降低、蛋白质变性、复水性改变等而降低口感

3. 外观变化:干燥食品都比较脆,易碎,若吸湿则会变软,而干燥的粉粒状食品吸潮后则结块,进而液化。

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