1油炸食品加工过程中Word下载.docx
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由于游离脂肪酸在液体油中的溶解度较大,且易与饱和甘三酯形成共溶体,使得部分饱和甘三酯随其进入液体油中,从而阻碍了结晶,降低了固体脂的得率。
但也有人认为适量的游离脂肪酸能起到晶种的作用。
在固体脂结晶过程中甘一酯起阻碍作用,含量超过2%时即阻碍晶核的形成。
过氧化物不仅会降低油脂的固体脂含量,而且会增大油脂的黏度,对结晶和分提均有不利影响。
其次,甘二酯对油脂冷却结晶也有较大的影响。
按照油脂冷却结晶和分离过程的特点,分提方法又可分为干法(常规法)、表面活性剂法、溶剂法等。
1.1干法分提
干法分提是基于不同类型的甘三酯的熔点或在不同温度下互溶度的不同,通过油脂冷却结晶达到固-液分离的目的,是最简单和最经济的分提工艺。
干法分提具有如下优点:
生产过程中不产生废水;
操作灵活,可广泛应用于多种产品分提,如氢化鱼油、大豆油、牛脂、棕榈油、棕榈仁油、棉籽油、猪油、脂肪酸等;
分提过程没有溶剂加入,产品质量好,成本低。
干法分提工艺包括3个主要过程:
①液体或熔化的甘三酯冷却产生晶核;
②晶体成长;
③固-液相分离、离析和提纯。
目前最为典型的应用是对棕榈油和乳脂的改性,也已经应用于氢化大豆油中。
分提后的产品中,棕榈液油可用作烹调油、调和油等使用,通过对棕榈油多级干法分提得到的高碘值液态油、高硬度硬脂及高质量的中间组分可用于类可可脂、代可可脂等。
1.2表面活性剂分提
表面活性剂法又称乳化分提或湿法分提,第一步与干法分提相似,即冷却预先熔化的油脂使之结晶。
之后添加表面活性剂(十二烷基磺酸钠、高级醇硫酸酯、蔗糖酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯或皂等)和电解质(硫酸镁、芒硝或食盐等)组成的水溶液来改善油与固体脂的界面张力,利用固体脂与表面活性剂间的亲和力,使固体脂在表面活性剂中呈悬浮液,然后借助密度差进行分离。
表面活性剂法得率比干法分提高,因不使用溶剂,相对安全,设备费用低,操作方便。
但由于产生废水排放,对环境保护不利。
1.3溶剂分提
溶剂分提是将油脂按比例溶于某种有机溶剂(正己烷、丙酮、异丙醇等)中,在低温下结晶,溶解度低的甘三酯首先析出,分离该部分结晶后再降温,溶解度稍低的甘三酯又再结晶析出,如此反复可得到不同熔点的甘三酯。
溶剂分提得到的产品纯净,分提速度快,但是作为溶剂的正己烷、异丙醇等具有易燃性,对安全要求高,且该方法溶剂消耗高,造成成本增加。
除以上3种分提方法外,还有基于油脂中不同的甘三酯组分对某一溶剂具有选择性溶解的特性,利用两种不混溶的溶剂分离不同组分的液-液萃取法,如超临界萃取、吸附法等。
2.氢化技术
油脂氢化是指液态油脂或软脂在一定的条件下(催化剂、温度、压力、搅拌)下,与氢气发生加成反应,使油脂中的双键得到饱和的过程。
油脂氢化降低了油脂的不饱和度,提高了油脂的熔点、固体脂肪含量、抗氧化稳定性及热稳定性,改善油脂色泽、气味和滋味,使油脂获得适宜的物理性能,扩大了用途,具有很高的经济价值。
3.酯交换技术
油脂酯交换反应是一种酯与脂肪酸、醇或其他酯类作用,引起酰基交换或分子重排生成新酯的反应。
其反应包括酯与醇作用的醇解、酯与酸作用的酸解,以及酯与酯作用的交换。
醇解反应是可逆反应,可用酸或碱性催化。
酸解反应常要在较高温度下进行,反应复杂,效率不高,且只能以低分子脂肪酸交换高分子脂肪,反之则很难进行。
酯-酯互换反应为全随机反应,可改变油脂所含的甘三酯组分中酰基的分布状况,从而使其物理性质如油脂的塑性范围和熔点发生变化。
因此,酯-酯交换是当今油脂改性的重要手段之一。
采用一定的手段,使酯-酯随机互换反应的某些产物不断从反应体系中分离出来,饼保证剩余的脂肪继续进行酯-酯随机互换反应,就能得到相对定向的纸交换产物。
目前,酯交换反应分为化学法和酶法两大类。
化学法通常采用金属醇化物作为催化剂,是指TAG分子内部(分子内酯交换)以及分子之间(分子间酯交换)的脂肪酸部分相互移动,直至达到热动力平衡的一种技术,化学酯交换又分为随机型和导向型。
酶法酯交换是以特异性的固定化脂肪酶为催化剂进行的酯交换反应,它可使脂肪酸羰基仅在1-3位予以重排。
酯交换是油脂改性的重要手段之一。
酯交换可以有效提高油脂的可塑性,既改变油脂物理性状,又不产生反式脂肪酸,保持了油脂的营养特性,因此成为目前的研究热点。
采用酯交换技术可生产一些价格便宜的油脂,来替代价格昂贵的油脂。
包括动物油以及植物油的改性,制备功能性油脂,如富含DHA以及EPA的鱼油,或Sn-2位结合有该类功能性脂肪酸的甘油酯等。
目前具体的应用是对猪油、乳脂的改性,人造奶油基料、类可可脂的制备,富集多不饱和脂肪酸产品,零反式脂肪酸产品、结构脂质制备等方面。
油脂改性技术经过了漫长的发展过程,从最初的仅仅用于液固两相分离,发展到目前对多品种、高质量、功能化和专业化产品的加工上。
但是油脂改性技术目前还存在一些问题,如油脂氢化过程的反式脂肪酸问题已经引起人们的广泛关注。
(1)由于干法分提为物理改性过程,生产中无反式脂肪酸生成、无催化剂污染。
因而,干法分提工艺的应用前景广阔。
目前在干法分提工艺中还存在一些不足之处,如非连续生产、膜的污染与寿命等,预计在不久的将来这些问题将得到改进,干法分提工艺将会得到更进一步的完善。
(2)针对油脂氢化过程的反式脂肪酸问题,今后将会开发出具有高活性、低反式脂肪酸、低消耗的催化剂体系,如非晶态催化剂、离子液体及超临界催化技术等,目前的关键是解决非晶态催化剂的储存问题,一旦这个问题解决,未来油脂加氢催化剂就是非晶态催化剂,这是油脂加氢催化剂发展的主流趋势。
随着酶的开发和酶工程、固定化酶的发展,酯交换反应将是今后油脂工业中改变与优化食用油脂结构与性能的有利工具和重要方法。
脂肪酶促酯交换将会逐渐取代化学酯交换。
另外,随着人们生活水平的提高,对食品的要求也越来越高,这将导致更新酯交换技术研究与发展。
我国酯交换在实际应用中尚处于起步阶段,所以酯交换研究具有广阔的发展前景。
8-1
分析肉制品的变色(变暗、变绿)原因。
肉制品中的红色主要来自于肌红蛋白和血红蛋白,肉制品中的颜色反应是动态的,其颜色取决于肌红蛋白的化学性质、氧化状态、与血红素键合的配基种类、球蛋白蛋白质的状态,贮存肉时,肌红蛋白变绿的原因是:
(1)、过氧化氢可与血红素中的亚铁离子和铁离子反应生成绿色的胆绿蛋白。
(2)、细菌繁殖产生的硫化氢在有氧气存在时能与肌红蛋白反应形成绿色的硫代肌红蛋白。
(3)、在腌制开始时,如果含有较多的亚硝酸盐,肌红蛋白立刻被氧化为硝酸肌红蛋白,在还原剂存在的条件下,受热时硝酸肌红蛋白会转化为绿色的硝化氯化血红素。
肉制品变色的原因有很多,主要有以下几点:
1
PH值
PH值是影响肉色稳定的重要因素,氧化肌红蛋白的还原对于肉制品的颜色保持至关重要。
肉制品被微生物污染,使其的色泽发生改变,PH低时,酸度高,可以抑制微生物的生长,从而控制肉制品色泽的改变。
2
温度
环境温度高不仅有利于微生物的生长繁殖和酶的活动,而且还会促进氧化,因此高的温度会加快鲜肉发生色变及腐败,低温可增加颜色的稳定性,使最初的暗红色变亮和减少褪色率。
高温使保护亚铁血红素的半肌球蛋白(Globin
moiety)的作用降低,从而使红色的氧合肌红蛋白脱氧形成肌红蛋白,这样就导致了肌红蛋白自动氧化的趋势增加,
3
氧分压
肉中的肌红蛋白会受到的空气中氧的影响,发生热氧化作用。
在高氧分压时,呈现鲜红色,而在氧分压低时,正铁血红素处于还原状态而呈现稍暗的紫红色,
4光照
除了上面的因素外,肉制品颜色的变化还会受到光线、肉的种类、肉的外包装等因素的影响。
5添加剂
肉制品中的添加剂主要是一些发色剂、发色助剂以及天然色素。
这些物质都可以改变肉制品的原有颜色,但这些物质有的很不稳定,会受到诸多因素的影响而改变其颜色,以致改变肉制品的颜色。
6肉中的微生物及金属离子
肉中的微生物主要是使肉生生腐败,导致色泽改变,另外,微生物会使肉产生H2O2、H2S及使肉的PH值升高,间接影响肉的色泽。
影响肉色泽的金属离子都有着显著的低氧化性,会催化脂肪氧化引起色泽变化,同时这些金属离子又易与肉中产生的H2S作用生成黑褐色硫化物,也会使肉制品色泽变坏,这些金属离子大多是加工设备所带来的。
7其他
脂质的氧化、高压、辐射也影响肉制品色泽。
8-2设计一种提取食品色素的方案
采用溶剂提取的方法提取食品中的花青素
1、溶剂选择甲醇、乙醇、丙酮、水或者混合溶剂等。
2、在提取溶剂中加入一定浓度的盐酸或者甲酸,防止提取过程中非酰基化的花青素降解,但在蒸发浓缩时这些酸又会导致酰基化的花青素部分或全部的水解。
3、对于提取物中可能含有脂溶性成分的样品,需采用有机溶剂如正己烷、石油醚、乙醚等进行萃取。
4、提取花青素方法是采用低温(4~8℃)或者常温(25℃)避光条件下1%HCl甲醇溶液浸提16~20h,或者采用015%、1%的三氟乙酸的甲醇溶液,4℃条件下浸提24h。
考虑到食品中残留甲醇的毒性,也可用1%的HCl乙醇溶液代替甲醇溶液。
另外为了避免酰基化的花青素的水解,也可选择弱酸如酒石酸、柠檬酸代替盐酸。
也可采用热溶剂(50~70℃)浸提1~2h的方式[7,8],溶剂可选择不同浓度的醇溶液或酸化的水溶液。
9-1
面包风味物形成的途径有哪些?
面包的风味,主要是在食品烘烤中产生,生成它们的主要反应是非酶褐变反应,它们前提物质非常广泛,比如蛋白质、氨基酸、糖、酯类等,通过非酶褐变反应生成的产物中对这种风味具有贡献的的主要是一些呋喃类、羰化物等。
面包风味产生的原因主要包括以下三种:
1、美拉德反应:
不同种类的糖和氨基酸作用时,将产生不同的味感,反应物中的羰基化合物包括醛、酮、还原糖,氨基化合物包括氨基酸、蛋白质、胺、肽。
在面包烘烤中,面包中的还原糖和氨基酸发生美拉德反应,产生风味物质。
2、焦糖化反应:
糖类尤其是单糖在没有氨基化合物存在的情况下,加热到熔点以上的高温(一般是140-170℃以上)时,因糖发生脱水与降解,也会发生褐变反应,这种反应称为焦糖化反应,反应产生的糖的裂解产物--挥发性醛、酮类,形成特殊风味,用于面包焙烤中,焦糖化作用程度得当会使产品得悦人的色泽与风味。
3、发酵反应:
由微生物作用于蛋白质、糖、脂肪以及其他物质而产生的,这些风味物质包括醇、醛、酮、酸、酯类等物质。
并且在酿造时由于选择的原料、菌种、发酵条件的不同,生成的风味物质千差万别,,形成各自独特的风味。
9-2综述鱼腥味产生的原因及防止措施
随着水产品新鲜度的降低,逐渐呈现出鱼腥气,这些腥味主要是由鱼皮黏液中的δ-氨基戊醛、δ-氨基戊酸和六氢吡啶类化合物引起的。
鱼类血液中含有的δ-氨基戊醛,也具有浓烈腥臭味。
另外,氧化三甲胺的变化是鱼腥味形成的另一重要原因。
防止腥味产生的方法:
1、酸碱盐处理法,水产品中腥味成分与酸碱发生化学反应可生成无腥味的物质,达到去腥目的。
2、溶剂萃取法,利用有机溶剂对腥味成分的溶解萃取原理达到脱腥作用。
日常生活中,可用料酒的方法烹饪水产食品,达到去腥的目的。
3、吸附法,主要利用吸附剂的吸附作用。
例如活性炭、活性氧化铝、分子筛、离子交换树脂类等吸附剂,来吸附鱼腥味。
还可以利用微生物代谢作用,将腥味成分转化为无腥味成分,达到脱腥目的。
日常生活中去腥味的方法:
1、把河鱼剖肚洗净后,放在冷水中,再往水中倒入少量的醋和胡椒粉,这样处理后的河鱼,就没有了腥味。
2、可用半两盐和5斤水,把活鱼泡在盐水时,盐水通过两鳃浸入血液,一小时后,腥味就可以消失。
如果是死鱼,放在盐水里泡两小时,也可去掉土腥味。
3、鲤鱼背上两边有两条白筋,这是制造特殊腥气的东西,宰杀时注意把这两条白筋抽掉,做熟以后就没有腥气了。
4、宰杀鱼时,可将鱼的血液尽量冲洗干净,烹调时再加入葱、姜、蒜等调料,腥味基本上可以去除。
平时做鱼放适量料酒、醋和生姜,也可除去鱼腥味。
5、把鱼放进温茶水中泡洗,一般500~1000克的鱼,用浓茶一杯兑成淡茶水,把鱼放在淡茶水中浸泡5~10分钟,不仅鱼腥味会消失,还会有淡淡的茶香味,因茶叶里含的鞣酸具有收敛作用。
6-1综述苹果汁加工过程中控制酶促褐变的措施。
发生酶促褐变需要有3个条件,适当的酚类底物、多酚氧化酶和氧。
在控制酶促褐变的实践中,除去底物的可能性极小,现实的方法主要从控制酶和氧两方面入手,主要措施有:
钝化酶的活性;
改变酶作用的条件;
隔绝氧气;
使用抗氧化剂。
常用的控制酶促褐变方法有:
(1)热处理法适当的温度和时间下加热新鲜的果蔬,使酚酶剂其他相关的酶都失活,这是最广泛使用的控制酶促褐变的方法。
加热处理时间必须严格控制,要求在最短时间内,既能达到钝化酶的要求,又不影响食品原有的风味。
(2)酶处理法
利用酸的作用控制酶促褐变也是广泛使用的方法。
常用的酸有柠檬酸、苹果酸、磷酸、抗坏血酸等。
一般来说,它们的作用是降低pH值以控制酚酶的活力。
(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、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠(低亚硫酸钠)都是广泛使用的酚酶抑制剂。
已应用在蘑菇、马铃薯、桃、苹果等加工中。
(4)驱除或隔绝氧气
具体措施有以下几种:
1、将切开的水果蔬菜浸泡在清水中,隔绝氧以防止酶促褐变。
2、浸涂抗坏血酸液,使表面生成一层氧化态抗坏血酸隔离层。
3、用真空渗入法把糖水或盐水渗入组织内部,驱出空气。
(5)加酚酶底物类似物
用酚酶底物的类似物,如肉桂酸、对位香豆酸及阿魏酸等酚酸可以有效地控制苹果汁的酶促褐变。
6-2举例说明食品加工中酶对食品色泽、质构、风味、营养价值有何影响?
1、酶对食品色泽的影响:
导致水果,蔬菜中色素变化的三个关键的酶是脂肪氧合酶、叶绿素酶、多酚氧化酶。
(1)、脂肪氧合酶:
有益作用:
小麦粉和大豆粉的漂白;
面团制作中增加二硫键的形成
有害作用:
破坏叶绿素和胡萝卜素;
产生氧化性的不良风味;
使食品中的维生素和蛋白质类化合物遭受氧化性破坏;
使食品中的必需脂肪酸遭受氧化性破坏。
这些作用都与脂肪氧合酶作用于不饱和脂肪酸时产生的自由基有关。
(2)、叶绿素酶:
存在于植物和含叶绿素的微生物中,水解叶绿素产生植醇和脱植醇基叶绿素。
(3)、多酚氧化酶:
主要存在于动植物和一些微生物中,催化食品的褐变反应。
2、酶对食品质构的影响:
果蔬质地主要取决于细胞壁多糖,能作用于这些碳水化合物的酶会软化果蔬的质地,对于动物组织,其中丰富的蛋白质是结构和质地的关键,蛋白酶的作用会导致质地软化。
果胶酶分为三类,果胶酯酶、聚半乳糖醛酸酶、果胶裂解酶。
(1)、果胶酯酶
它可以水解除去果胶上的甲氧基基团,且存在于细菌、真菌、高等植物中,在柑橘和番茄中含量很丰富,对半乳糖醛酸酯具有专一性。
(2)、聚半乳糖醛酸酶
内切多聚半乳糖醛酸酶存在于水果和丝状真菌中,但是不存在于酵母和细菌中,外切半乳糖醛酸酶存在于植物以及真菌和细菌中。
(3)、果胶裂解酶
一种内切酶,只能从丝状真菌即黑曲霉中得到。
为了保浑浊果汁的稳定性,常用HTST或巴氏消毒法使其中的果胶酶失活;
在番茄汁和番茄酱的生产中,用热打浆法可以很快破坏果胶酶的活性;
加工水果罐头时应先热烫使果胶酶失活,可以防止罐头储存时果肉过软。
纤维素酶:
果蔬中很有一定量的纤维素,它们的存在和变化影响着细胞的结构;
而且和食品原料的软化有关;
微生物纤维素酶将不溶性的纤维素转化为葡萄糖。
戊聚糖酶:
存在于微生物和一些高等植物中,小麦种含量少,面包生产中需要外加,可以改善老化,增加体积;
目前已有微生物戊聚糖酶制剂。
淀粉酶:
存在于动物,高等植物和微生物中,淀粉酶水解淀粉,并决定着食品的黏度和质构的主要成分。
有三种类型:
α-淀粉酶、β-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶、异淀粉酶。
(1)、α-淀粉酶
存在于所有生物中,其作用能显著的影响含淀粉食品的黏度,例如布丁和奶油等;
唾液和胰脏的α-淀粉酶对于消化食品中的淀粉是非常重要的;
一些微生物含有高浓度的α-淀粉酶,某些微生物α-淀粉酶在高温才会失活,对于以淀粉为基料的食品的稳定性会产生不良影响。
(2)、β-淀粉酶
存在于高等植物中,当淀粉中许多糖苷键被它水解时,淀粉糊的黏度才会发生显著的变化;
人体中的淀粉酶能被许多巯基试剂抑制;
用巯基化合物处理麦芽能够提高β-淀粉酶的活力。
(3)、葡萄糖淀粉酶
与α-淀粉酶连用可以提高水解效率。
(4)、异淀粉酶
存在于植物和微生物中,利用大麦芽和小麦芽中的内源酶结合其他糖酶在酿造和焙烤中应用生成淀粉糖。
蛋白酶:
蛋白质决定动物性食品原料的质构,有三种类型:
组织蛋白酶、钙活化中性蛋白酶、乳蛋白酶。
(1)、组织蛋白酶
存在于动物组织的细胞内,酸性条件下具有活性,位于细胞的溶菌酶体内,参与肉成熟期间的变化,屠宰后其PH值在下降,酶释放,导致肌肉中的肌原纤维以及胞外结缔组织分解。
(2)、钙活化中性蛋白酶
通过分裂特定的肌原纤维蛋白质影响肉的嫩化;
同溶菌酶体蛋白酶有协同作用;
死后僵直的肌肉缓慢放松,这样产生的肉具有良好的质构。
(3)、乳蛋白酶
牛乳中主要的蛋白酶是一种碱性丝氨酸蛋白酶,其专一性类似于胰蛋白酶;
在奶酪的成熟过程中乳蛋白酶参与蛋白质的水解作用;
乳蛋白酶对热较稳定,因此,它对超高温处理乳的凝胶作用也有贡献。
3、酶对食品风味的影响
(1)、硫代葡萄糖苷酶
在芥菜和辣根中存在着芥子苷,是一种硫代葡萄糖苷,在天然存在的硫代葡萄糖苷酶的作用下,会发生分子重排和裂解;
生成的产物中异硫氰酸酯是含硫的挥发性化合物,与葱的风味有关。
(2)、过氧化物酶
存在于植物和动物组织中,未经热烫的冷冻蔬菜所具有的不良风味和此酶有关;
过氧化物酶可以再生,非常耐热,作为果蔬处理是否充分的指示酶;
参与木质素的生物合成;
参与乙烯的生物合成;
作为成熟的促进剂,与果蔬的成熟有关,作为过氧化氢的去除剂。
(3)、脂肪氧合酶
青刀豆、玉米产生青草味,大豆产生豆腥味。
(4)、蒜氨酸酶
大蒜、洋葱中产生辛辣刺激的味道
(5)、脂酶
水解脂肪,产生的游离脂肪酸易氧化酸败。
(6)、风味酶
葡萄酒中,动植物水解产品,后期风味优化,去除苦味,改善口感,提高产品质量。
4、酶对食品营养价值的影响
(1)、脂肪氧合酶
催化不饱和脂肪氧化,必需脂肪酸含量下降,氧化过程中产生的自由基,降低维生素和氨基酸含量。
(2)、抗坏血酸氧化酶
破坏抗坏血酸
(3)、硫胺素酶
破坏硫胺素,硫胺素是氨基酸代谢中必须的辅助因子。
(4)、核黄素水解酶
降解核黄素
(5)、多酚氧化酶
引起褐变,同时降低了蛋白质中赖氨酸残基的含量,影响蛋白质的消化和吸收。
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