食品工业研究范文

前言：我们精心挑选了数篇优质食品工业研究文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

蜂巢中含有蜜蜂及其分泌物，包括蜂子的茧衣、蜂蜜、花粉、蜂王浆、蜂胶、蜂蜡等，其含量和组分随产地、生产季节和贮存时间不同而存有较大的差异。刘元锦等对意大利蜂巢进行了生药学鉴定，测得实验所用蜂巢的蜂胶含量为0.9%，含蜂蜡量为25.0%[1]。刘小敏等对蜂巢进行分析发现蜂巢含有蜂蜡、树脂、油脂、色素、鞣质、糖类、有机酸、脂肪酸以及甙类等成分，并经原子吸收光谱测得巢脾含有铁、钙、铜、钾、钴等微量元素[3-4]。罗岳雄等采用复式提取法对蜂巢中的氨基酸提取并测定，结果发现蜂巢提取液中氨基酸含量十分丰富，总含量达22.62mg/g，为蜂蜜（5.7mg/g）的3.97倍，且含有药理作用很强的牛磺酸，平均含量达0.154mg/g，约为蜂蜜（0.044mg/g）的3.5倍。此外发现蜂巢的贮放时间、保存方法和提取时的温度条件对蜂巢氨基酸提取均有影响，深色的老蜂巢氨基酸含量高，高的提取温度对蜂巢中的氨基酸有破坏作用[6]。闫亚美等对意大利蜜蜂巢脾水蒸气蒸馏所得挥发油组成成分进行了分析鉴定，共鉴定出4-羟基-4-甲基-2-戊酮、苯酚、2-甲基-1-庚烯、2，3-二氢-苯并呋喃、2，4-二叔丁基苯酚等49种化合物[5]。葛英等认为黄酮是蜂巢的主要营养成分之一，用70%乙醇浸渍7d后黄酮含量达到0.7887%[7]。耿文奎等研究证明大鼠的LD50>15000mg/kg,属无毒级，可以作为食品的原料[2]。

2蜂巢在食品工业中的应用

蜂巢长期以来主要作为中药，近年来对蜂巢的药理药效学研究较多，主要包括抗氧化、增强免疫力、抗炎、祛风镇痛、抑菌杀虫、降血脂、降血压、抗肿瘤等[4-5，8-10]。蜂巢营养丰富，是一种具有良好前景的天然食疗佳品。2.1蜂蜡在食品中的应用蜂巢中的蜂蜡含量较大，约为25%。蜂蜡是约两周龄工蜂的蜡腺分泌出来的一种液体，化学成分主要为高级脂肪酸与一元醇合成的脂肪酸酯，遇空气变冷凝结成鳞片状，再由这些鳞片聚合而成。蜂蜡的颜色随着蜂种、加工技术、蜜源及巢脾的新旧而不同，主要成分有：酸类、游离脂肪酸、游离脂肪醇和碳水化合物，还有类胡萝卜素、VA、芳香物质等[11]。过去人们主要利用蜂蜡制作蜡烛、药丸外壳及雕塑材料。随着对蜂蜡理化性质的深入了解，蜂蜡提取制品逐渐被广泛应用于机械、电子、光学仪器、医药和化妆品方面。当今人们开始将蜂蜡作为食品涂料、包装和外衣，以及口香糖咀嚼剂及增香剂载体等，而且蜂蜡在果蔬保鲜等食品加工制造方面也有十分诱人的应用前景。尹晴红等探索了粗蜂蜡提纯和脱色的有效方法，结果显示在100g粗蜂蜡中加入1.5mL30%的H2O2或者H2SO4，反应温度95℃，150r/min转速下搅拌10min，可以得到色泽浅、黄度值较低的最为理想的纯蜂蜡[12]。郑云等采用壳聚糖蜂蜡复合膜对冷冻黄桃片生理和品质影响进行研究，发现壳聚糖蜂蜡复合膜抑制了PPO活性和膜透性的增加，降低了果肉褐变、汁液流失和VC损失[13-14]。蜂蜡中还有丰富的二十八烷醇，它是一种世界公认的、天然的抗疲劳物质，具有增进体能、提高人体耐力、改进新陈代谢、减少必要的需氧量及刺激性激素等多种功能[15-18]。此外，人们对二十八醇的毒性进行了专门研究，通过急性毒性试验证实白鼠LD50=18000mg/kg（白鼠口服），安全性比食盐高（食盐LD50=3000mg/kg），可应用于功能性食品、各种营养补助品、医药、化妆品中[12]。唐翠芳等以蜂蜡为原料，提取其中的二十八烷醇，研究得到高纯度二十八烷醇的制备工艺方法[12-13]。2.2蜂巢食品的加工蜂巢除去蜂蜡后，其残渣的水溶液含有丰富的氨基酸等营养成分。许多的研究机构和企业立足养蜂的生产、保健品的加工及其市场需求，在传统食品、保健品生产加工技术的基础上进行蜂巢新产品的研制。根据蜂巢的药理作用和生产技术的特点，研制出蜂巢茶、蜂巢乐、蜂巢精膏、蜂巢粉胶囊等产品。除蜡老蜂巢冲泡饮品是以老蜂巢为原料除去蜂蜡后仅保留蜂胶和蜂茧衣后的产品，该种产品的特点是除蜡完全、口感好，并且很好的保留了老蜂巢中有效的水溶性成分，因此能够更容易被消费者接受，风味更加悦人爽口，产品性质稳定[19]。蜂巢茶是将蜂巢脾经低温提取、过滤分离蜂蜡、汁和片的混合粉碎、烘干等一系列工艺制备而成，还可根据需要适量加入刺五加成分。此饮品的生产工艺能够避免巢础中石蜡混入天然蜂巢中，同时保持了蜂巢中的功效成分及含量，不添加任何化学防腐剂，为纯天然饮品[20]。蜂巢蜜是由8％~10％的中华蜜蜂巢脾浸提液和90％~92％的纯正蜂蜜制成。中华蜜蜂巢脾浸提液由40%的蜂巢脾加上90%的水，经过慢火煲24h，冷却隔渣，再煲24h后，浓缩至8%～10%，即为中华蜜蜂巢脾浸提液，加入纯正蜂蜜丝搅拌均匀后，即制得蜂巢蜜。它是一种对治疗鼻炎方面的疾病有显著疗效的产品，适合平常的医疗保健和症状不明显的鼻炎的治疗[21]。这些产品提供了对人类具有药物疗效的保健食品，使蜂巢的加工利用从整体向微观，从粗放简单向精细复杂发展，突破了传统的加工技术利用途径，并且蜂巢茶、蜂巢乐、蜂巢精膏、蜂巢粉胶囊等产品突破了国内现有的蜂巢制品，还促使蜂巢生产加工技术的配套发展，同时也为现在的饮料市场增加了新的品种与利用方向。

3展望

对蜂巢食品加工的研究目前还停留在初步研究阶段，很多研究还不系统。主要表现在：

（1）蜂巢中功效成分的研究还不够系统深入。目前大多认为蜂巢中的功效成分为黄酮类物质，然而蜂巢是许多天然成分的混合物，成分变化较大，更容易受到环境因素影响。现阶段对蜂巢认识多在功效上，对水提液或者乙醇提后液进行某一功效如抗炎抑菌，抗病毒，抑制肿瘤等的研究，还没有对蜂巢中有效成分与功效之间进行系统研究。具体哪种或哪些成分在起作用还不甚明确，即各种功效作用的物质基础还没有确切深入的研究。

（2）食品加工新技术在蜂巢加工中的应用较少。目前蜂巢的加工主要采用水提取和乙醇提取等传统的加工技术。蜂巢加工结合食品行业的高新技术，如超临界CO2萃取技术、亚临界水萃取技术、超声辅助萃取、微波辅助萃取技术、微胶囊造粒技术、纳米胶囊技术等，将有利于提高蜂巢食品的提取率和质量。

第2篇

漂烫是果蔬工业化生产中一个重要的工序，其主要目的是使造成颜色、风味和质地变化的酶系统失活，如过氧化酶、多酚氧化酶、脂肪氧合酶和果胶酶［2］。传统漂烫方法为热水处理和蒸气漂烫，这些常规漂烫方法漂烫时间较长，造成产品营养成分和风味物质大量流失。而微波漂烫具有热穿透力强，加热速度快、营养物质损失少、能耗低和易于控制等优点而被广泛研究和应用。Ponne等［3］对菠菜叶的不同漂烫方法进行了研究。试验结果表明，微波－蒸气漂烫的菜叶具有更好的质构，VC含量最高。与热水和蒸气漂烫相比，微波－蒸气漂烫明显改善了产品质量，这个结果与Dorantes－Alverez等的报道［4］相一致。而Devece等［5］认为，微波漂烫整块水果或蔬菜时，由于物料体积较大，加热不均匀，导致物料表面过热，因此微波不适合于大块物料的漂烫。微波漂烫在玉米保鲜方面也有相关报道。李清明等［6］利用微波漂烫技术对甜玉米进行保鲜研究。试验结果显示，通过微波热烫处理后玉米籽粒中的可溶性糖和VC含量显著高于水煮和蒸气处理的产品，但微波热烫处理过程中易导致玉米籽粒失水，出现籽粒松散的现象。黄苇等［7］对微波－沸水结合灭菌和高温灭菌在软罐头玉米穗加工中的应用进行了比较。结果表明，采用微波－沸水结合灭菌的甜玉米软罐头，其色泽比经121℃高温灭菌效果好；在常温贮藏过程中，其明亮度、色泽、总糖等指标均可达到显著水平。大量研究［2－3，7］表明，微波结合水或蒸气漂烫预处理具有更好的经济性，这是因为低成本的水或蒸气用于产品最初的升温，而使用成本较高的微波能完成产品内部的漂烫。目前，微波辅助漂烫在小规模生产中已初见成效，但是控制微波均匀性仍是设计大型微波漂烫设备的一个巨大挑战，还需要大量研究以探索新方法，确保加工过程具有良好的重复性和温度的均一性。

2微波辅助干燥

微波干燥时，微波能透射到物料内部被水分吸收，将微波能转化为热能，使得物料内外同时升温。微波干燥具有干燥速度快、均匀加热等优点，但成本较高，因而还要结合其它干燥方法。微波辅助干燥是将微波能应用于不同干燥阶段，为其它干燥方法提供热量。微波辅助干燥可以较好地阻止热量散失，充分干燥物料，因而可以有效节约能源；进而避免单纯微波干燥造成的表面过硬、局部过热等现象。20世纪60年代中期，首次提出微波辅助干燥技术。利用微波与空气对流干燥物料，不仅可以获得较好的产品质量，且干燥耗能和加工时间也大大减少［8］。目前，微波辅助干燥技术凭借其产品质量稳定的优势获得相关企业的大量关注，特别是在国外，微波辅助干燥在食品、药品的干燥研究上已取得了一定的成果，且一些成果已成功的应用于工业化生产中。目前，中国关于微波辅助干燥技术的研究也日益增加。微波可以和多种干燥方法联合使用，微波－热风干燥和微波真空干燥应用较普遍［9］。在工业化生产中，隧道式微波－热风干燥主要用于意大利面食、饼干及油煎土豆片的终端去湿处理［10］。Altan等［11］对微波辅助气流干燥意大利通心粉进行了研究。结果表明，微波与热风干燥相结合不仅缩短了干燥时间，而且改善了通心粉的质构特性及烹饪特性。农业部南京农机化研究所的张晓辛等［12］分别对的微波干燥、热风干燥及微波－热风组合干燥的方法、工艺、结果进行了研究。结果发现，纯微波干燥由于干燥时间短，瞬间产热量大，导致温度过高，无法连续作业，难以确保产品质量；纯气流干燥时间为6h；而利用微波－热风组合干燥技术可使干燥时间缩短至4h内，且干燥后的花朵整齐，色、味、形基本不变。章斌等［13］应用微波－热风联合干燥方式探讨香蕉片联合干燥过程中热风温度、风速、干燥转换点的物料含水率、微波功率对干燥速率的影响；并以成品色差L值、复水率、VC含量、质构和复水率为指标，对联合干燥、热风干燥和真空冷冻干燥的产品进行比较。结果表明，热风－微波联合干燥方式的干燥速率快，能耗低，产品品质与真空冷冻干燥的产品相近。微波真空干燥产品可以降低加工过程中的热量及氧化对产品品质的影响。美国加州州立大学［14］将微波真空干燥技术用于生产脱水葡萄。试验发现，微波真空干燥技术能很好地保持新鲜葡萄的风味和色泽，且葡萄外形也不萎缩，新鲜葡萄的折干率为25％。Lin等［2］比较了微波真空干燥、热风干燥对胡萝卜片的脱水效果。与热风干燥相比，微波真空干燥产品有较高的复水性，较高的α胡萝卜素和Vc含量，密度低，质地松软。Yongsawatdigal等［15］也证明了微波真空干燥的越橘比气流干燥的颜色和质地都好。综上所述，中国在微波干燥技术的研究方面虽然取得了不少成果，但微波干燥技术在食品工业的应用研究领域较窄，微波复合干燥技术的研究有待于拓展，与微波干燥技术配套的设备开发尚需加强。

3微波辅助烘焙

烘焙是一个传热和传质同时进行的复杂过程。在食品的烘焙过程中，发生了一系列的物理和化学反应，包括淀粉凝胶化，蛋白质变性，二氧化碳从发酵物中释放，体积膨胀，水分蒸发，外壳形成以及褐变反应等。而微波加热速度快，烘焙反应不能充分完成，无法形成棕褐色表面及外壳。为获得与传统烘焙相同质量的产品，微波辅助产品的开发是非常必要的。在20世纪90年代初期，APVBaker开发了一种用于后烘焙的微波传统烤炉，以替代无线电射频加热［16］。这种多媒炉不仅可以获得传统烘焙方法的高质量产品，同时还具有微波技术所拥有的烘焙时间短和利于过程控制的优点。微波加热与卤光灯加热相结合也是一种常用的微波辅助烘焙方法。卤光灯－微波联合炉同时具有卤光灯加热产品的棕褐色及松脆的优点和微波加热节省时间的优点。据了解，这项技术已成功用于面包的烘焙领域，而且与传统烘焙方法相比，烘焙时间缩短75％。试验表明，微波条件是影响产品硬度和重量损失的主要原因［17］。Demirekler等［18］认为，在使用卤光灯－微波联合炉烘焙面包的过程中，可以通过保持炉内的湿度来降低烘焙面包的硬度。卤光灯功率为50％～75％和微波功率20％的条件下，烘焙5min的面包可以获得与传统烘焙面包（颜色、质构特性、体积和孔隙度等方面）相近的质量。目前，利用卤光灯－微波联合炉烘焙面包已初见成效，但这种炉应用于其他烘焙产品的工艺还有待于进一步研究。另外，微波辅助烘焙产品的质地仍需改善，因此对微波作用下食品不同成分的相互作用的研究是十分必要的，这将为改善微波烘焙产品的品质提供依据。

4微波辅助萃取

微波萃取又叫微波辅助萃取，是一种非常具有发展潜力的新型萃取技术，即利用微波能加热与样品相接触的溶剂，将所需化合物从样品基体中分离出来并进入溶剂，是在传统萃取工艺的基础上强化传热、传质的一个过程。缩短提取时间是将微波引入提取系统的优点之一。BrachetA［19］从可可叶中提取可卡因和苯甲酰芽子碱，考察了微波功率、照射时间、提取溶剂、粒径等参数对提取率的影响。结果表明，所得提取率与传统方法相当，且提取物的质量优于传统方法，微波浸提时间仅为30s。彭应兵等［20］以乙醇溶液为提取剂，采用微波辅助法提取茶籽壳中的茶皂素，分别考察了乙醇浓度、微波功率、固液比、提取时间对提取效果的影响，并通过正交试验优化了工艺参数：乙醇浓度50％、微波功率400W、固液体积比1∶3（m∶V）、反应时间8min，所提产率达12．16％。微波萃取系统的缺点是不易自动化，缺乏与其他仪器在线联机的可能性，如果在仪器设计方面取得突破，将微波萃取系统与检测仪器联机会获得更强大的生命力［21］。

5微波辅助解冻

微波解冻是利用电磁波通过波导直接处理产品。微波解冻可以避免传统方法在长时间解冻过程中的汁液流失和表层污染，同时提高了场地和设备的利用率［22］。对于有包装的物料，微波调温可以在不拆除包装的条件下进行，不仅简化了操作，而且降低了对环境卫生的要求。若采用微波技术将整块冻物料完全解冻，物料表层吸收了大量的微波能，部分冰迅速融化成水，导致表面温度迅速升高，出现局部过热现象，而大部分还处于冻结状态，无法实现均匀解冻。所以，要进行完全解冻，应结合其它工艺来实现［2］。微波应用于冷冻食品的解冻工艺可分为调温和融化两种。调温一般是指冷藏的食品解冻时，从较低的温度调到正好略低于水的冰点，即－4～－2℃。此时，物料处于固态，易于切片、切丁或进行其它加工。在选择工业化解冻和回温系统时，必须在解冻温度、产品表面和微生物控制以及诸如废弃物的排放和各系统的运行资金等问题之间寻求一个平衡点。在这些因素中，解冻时间是主要标准，它常常决定了系统的最终选择［2］。Virtanen等［23］联合利用微波能和不同环境温度的冷空气解决微波辅助解冻过程中的缩短解冻时间和避免热失控问题。微波动力采用“开”和“关”循环进行，利用两种温度控制方案维持基于冷点和热点间的预设温度梯度。结果表明，微波解冻时间比空气解冻缩短了7倍。尽管利用微波加热冷冻食品是一种快速的解冻方法，但其因热不稳定性而受到限制。这种热不稳定性主要发生在产品表面，已经有人尝试解冻过程中采用气流或液氮冷却。虽然试验上取得了成功，但成本较高，无法实现工业化生产。

第3篇

热成像技术在食品工业中的研究现状

1热成像技术在热处理中的应用

温度的控制、监测不仅是预煮、热烫、消毒等食品加工前处理过程中的重要控制因素，也影响着食品贮藏运销过程中的其他方面。食品工业中传统的温度控制采用热电偶、温度计、热电阻等接触式的方法，近年来，包括热成像技术在内的一些无触点式测量方法和成像技术也以其高频率和高分辨率的优点得到广泛应用［7］。热处理有助于多种食品风味物质的形成，增加食品的安全性，延长货架期［8］。过度地加热会引起食品组织损伤，而热量不足会导致受热不均或杀菌不彻底。与传统热处理方式相比，热成像技术对于杀菌处理中的热量迁移和受热均衡意义重大，并且有高速、无损和防止交叉感染的优点。Samuel等［9］研发了一种高温恒热蒸汽杀菌系统，采用表面热杀菌的方式有效减少了物料内部受热、损伤程度。该系统基于热成像技术，结合蒸汽喷射、电力蒸汽干燥等原理，使用温度监控器实时、独立、分段、精确地控制加工过程中各个阶段的温度。结果表明该系统能够有效降低胡萝卜贮藏期间核盘菌引发的软腐病发病率，减少其60%～80%具有植物毒性的颜色变化。热成像技术有助于加强控制食品表面的冷热循环［10－11］，可以用于即食食品质量安全控制以及食品表面温度的在线检测［12－13］。Ibarra等［14］依据鸡胸肉的表面温度和加热时间构建统计学模型，借助热成像技术测温后进一步估算出鸡肉蒸煮后的内部温度。此外，该技术可以用于微波加热过程的设计［15］以及不同种类食品微波加热模式的区分［16］。在另一项相似的研究里，该技术被用于确定黑麦、燕麦微波加热时的过冷点和过热点［17］。热成像技术还可以改善水果热消耗、提升其质量品质。Fito等［18］通过测定柑橘在失水过程中的温度分布研究其脱水动力学，继而确定水果的最终干燥点，建立其在线质量控制系统。此外，热成像技术可以检测食品的加热效率、通风情况、空气条件和制冷效果，追踪食品生产中的潜在空气污染源等［19］。

2热成像技术在果蔬采后质量控制方面的应用

机械损伤引起的表观受损、微生物侵染和加速成熟往往会影响采后果蔬的品质，造成较大的经济损失。传统方法中的目测法等人工评价方法耗时长、易受到人体疲劳的影响，而光谱成像、热成像等无损检测技术在采后果蔬质量控制方面发展快速［20－22］。目前，热成像技术在机械伤的客观量化方面崭露头角，该方法借助样品之间热扩散系数的差异，利用不同损伤程度的样品对于温度的差异性响应进行检测。自然对流的方式在1980年已经被用于苹果机械伤随温度变化的研究［23］。在一项最近的研究中，Varith等［24］将有机械伤的苹果藏于26℃、空气湿度50%的环境下48h，然后用热成像技术分别观察热处理和冷却过程中苹果的温度变化，判定具有机械伤的个体，该技术与高光谱技术联用可有效检测果实的早期机械伤［25］。结果表明受损组织与正常组织在30～180s内至少存在1～2℃的温差，机械伤检出率为100%，该方法可广泛应用于果蔬的机械分选。贮藏前后的冷却速率、表面温度可以用于评价苹果的表面质量和蜡质层结构，研究发现不同品种的冷却速率有显著区别，这与其蜡质层结构相关，但是该指标在贮藏期间却并无显著差异［26］。热成像技术不仅可以用于检测采后果蔬的机械伤，还可以用于其生理病害的检测。“水心病”是苹果生理病害中的一种，病果内部组织呈水渍状，果肉为半透明，轻病果的外表不易识别，必须剖开后才见到病变。Baranowski等［27］将1.5℃下贮藏的水果样品移至20℃环境中(温差18.5℃)，升温20min，通过升温速率的差异判定果实是否感染水心病。研究发现，预处理时增加温差可以缩短水心病害的观察时间。一项西红柿轻微组织软化的研究分别比较了1℃冷却90min、70℃烘箱加热1～2min、微波加热7～15s三种不同方式在检测机械伤时的处理效果;结果表明微波加热15s后可以有效区分出被检测物体细微的机械伤［28］。果蔬成熟度的评估在采摘前后都是很关键的步骤，Bulanon等［29］研究了柑橘树冠、果实的热量瞬时变化，将热成像技术用于柑橘成熟度的检测。该研究使用红外照相机24h循环监测树冠，测定其表面温度、环境温度和相对湿度，再以上述测定数据结合果实的热辐射系数(估值0.9)来补偿热力图像。分析结果表明树冠和果实的温差在下午四点至午夜时间段内较大，可通过测量果实在该时段的温差而区分其成熟度。此外，利用热成像技术可以非倾入、无损伤地观测植株各个器官的生长状况及水分含量［30－31］，为研究大型苗木种群提供一个全新的视角。

3热成像技术在谷物质量安全评估上的应用

病虫害、微生物侵染是影响谷物质量安全的重要因素，食品在货架期和贮藏期内的病虫害检测至关重要，这不仅与食品安全规范相关，也关系着人们谷物消费的健康、满意度。传统用于检查粮食病虫害的方法有手工挑选、筛分等，由于谷物籽粒数量大、体积小、许多特征肉眼难以发觉，人工检测方法操作繁琐、效率低、主观性强、误差较大，难以准确判断侵染昆虫的具体生长时期［32］，热成像技术的出现和发展可以有效解决此类问题。利用热成像技术可以检测出谷物中胚后发育阶段的昆虫，原理是该时期的昆虫呼吸作用生热，与谷物形成温度差异［33－34］。该技术在谷物病虫害侵染鉴别方面效果良好，但在识别昆虫的生长阶段方面效果相对较差［35］。Manickavasagan等［36］研究了受锈赤扁谷盗侵染小麦的温度分布图，观察到小麦的温度曲线与侵染昆虫的呼吸作用相关，该研究结果可进一步应用于谷物的在线连续检测。此外，热成像技术在小麦的分级和品种鉴别中体现出较高的辨别力，这是传统方法中仅凭外观检测手段很难达到的［37－38］。

4热成像技术在异物检测方面的应用

异物检测是食品质量安全检测中的一个重要方面，最常见的手段为目测法，但限制因素较多。常见的物理筛选手段有筛分、沉降、筛选、过滤和重力法等，金属探测器、X－射线、光学传感、超声波法等精密仪器系统也常被用于异物检测［39］，上述方法都无法依据大小、形状检测出所有的异物。热成像技术通过热力性质的差异区分食品和异物，该技术在异物检测方面是一种辅助方法，是光学和机械法的补充检测手段，检测效果与被测食品的物理性质、组成和图像的噪音有关［40］。Ginesu等［41］使用热感摄像机成功检测出食品中的异物，如腐烂的坚果、贝壳、小石子等，证实了热成像技术在该检测领域的有效性。

热成像技术的前景展望