【文章內容簡介】 且不影響果汁感官品質。近年來 ， 眾多學者的研究都致力于將高壓與其它因子 ， 如溫度、酸度、添加劑等結合起來協(xié)同殺菌 ， 這將為商業(yè)化的推廣、應用提供了可能的途徑。 ②脈沖電場 殺菌 脈沖電場殺菌是利用高壓電脈沖 ， 形成脈沖電場作用于食品的一種殺菌技術。這項技術在實驗室果汁冷殺菌技術里已得到不錯的應用 ， 它不僅可以使果蔬汁保持新鮮 ， 并且在色澤、風味以及營養(yǎng)成分保持等方面都有可喜的效果。 高壓脈沖電場殺菌一般在常溫下進行 ， 處理時間為幾十毫秒。它受電場強度、脈沖特性、處理時間、溫度、果汁和微生物種類與特性等多方面因素影響。這個方法有兩個特點 ， 一是殺菌時間短 ， 能耗大大小于傳統(tǒng)的加熱法 ； 二是在常溫、常壓下進行 ， 處理后的食品與新鮮食品在物理性質、化學性質、營養(yǎng)成分上改變很小 ， 風味在感官上無明顯差 異。 脈沖電場能有效地殺滅與食品腐敗有關的幾十種細菌 ， 特別是果汁飲料中的黑曲霉、酵母菌。這種方法的優(yōu)勢在于可殺死生長的細胞 ， 并保持原有色澤、風味及營養(yǎng)物質、處理時間相對較短 ， 也未發(fā)現(xiàn)有副作用的證據(jù)。但它對于一些高 pH 的果汁而言 ， 芽孢菌的殘存也是一個未能解決的問題 ， 因此 ， 對于進一步研究這種方法的殺菌機理是很有必要的。最主要的原因還是由于脈沖電場難以使果汁中的酶完全失活 ， 須結合其它技術才能提高對微生物的殺滅效果和對酶的抑制效果。 ③微波殺菌技術 是近年來新興的一項輻射殺菌技術。微波殺菌的機理，主要是熱效應、非熱 效應。熱效應是由于微波具有高頻特性。當它作用與食品時，介質內部的水、蛋白質、核酸等極性分子受到交變電場的作用后被極化并做高頻振蕩，產生“內熱”，從而導致溫度升高。由于溫度 33 的快速升高導致微生物體內的蛋白質、核酸等物質的結構發(fā)生改變，從而失去生物活性，導致微生物死亡或因受到嚴重干擾而無法繁殖。 非熱效應，又稱生物效應，微波的作用會使微生物在其生命化學過程中所產生的大量電子、離子和其他帶電粒子的生物性排列組合狀態(tài)和運動規(guī)律發(fā)生改變，也就是使微生物的生理活性物質發(fā)生變化。同時，電場也會使細胞膜附近電荷分布改變，導致 膜功能障礙，使細胞的正常代謝功能受到干擾破壞，使微生物細胞的生長受到抑制，甚至停止生長或使之死亡。微波還能使微生物細胞賴以生存的水分活度降低，破壞微生物的生存環(huán)境。另外，微波還可以導致細胞 DNA 和 RNA 分子結構中的氫鍵松弛、斷裂和重新組合，誘發(fā)基因突變，染色體畸變，從而中斷細胞的正常繁殖能力。 與傳統(tǒng)的加熱方法相比，微波具有加熱時間短、加熱均勻、食品營養(yǎng)成分和風味物質破壞或損失少等特點。與化學藥劑殺菌技術相比，微波殺菌因無化學物質的殘留而使其安全性大大提高。較之超濾等除菌技術，微波殺菌適應性更廣，且操作費用 相對較低。因此，利用微波進行殺菌在食品工業(yè)中日益受到重視，有關研究工作亦取得一定的進展。 目前，可用于食品工業(yè)生產的微波殺菌工藝有連續(xù)微波殺菌技術、多次快速加熱和冷卻的微波殺菌技術、微波加熱與常規(guī)加熱殺菌相結合的殺菌技術等。人們對微波應用于肉、肉制品、禽制品、水產品、水果和蔬菜罐頭、奶、奶制品、農作物、布丁和面包等一系列產品的殺菌進行了廣泛的研究，對于根據(jù)食品的介電常數(shù)、含水量確定其殺菌時間、功率密度等工藝參數(shù)的研究已十分深人，對于食品物料的介電機理及在微波場中升溫殺菌的理論模型也有較多的研究。 （ 2） 膜分 離技術 膜分離技術是利用天然或人工合成的，具有選擇透過性的薄膜，以外 界能量或化學位差為推動力，對雙組分或多組分的溶質和溶劑進行分離、分級、 提純和濃縮的技術。膜分離工藝制品具有較高的抗氧化活性，對于天然產物的分離，它將是 21 世紀最有發(fā)展前途的新技術之一。 膜是膜分離技術的核心。膜材料的物理化學性質，膜的分離透性和膜的使用成本對膜分離技術起著決定性的影響。 目前使用的分離膜多為高分子膜；纖維膜材料主要用于反滲透(Ro)，鈉濾 (NaF)，微濾 (MF)；芳香聚酰胺類和雜環(huán)類膜材料主要用于反滲透；聚砜是超濾 (UF)，微濾 膜材料，并用作復合膜的支撐材料；聚酰亞胺是耐高溫，化學穩(wěn)定性好的膜材料，用于超濾和反滲透膜；聚丙烯晴膜水通量大于聚砜，是 UF 和 MF 的材料；其它如硅橡膠，聚烯烴類和含氟高分子等多用作滲透蒸發(fā)膜材料。 我國 1958 年開始研究離子交換膜和電滲析， 1966 年開始研究 RO、 UF、 MF、液膜、氣 34 體分離等膜分離過程應用與開發(fā)研究。 80 年代后期又陸續(xù)開展了滲透汽化、膜萃取、膜蒸餾和膜反應等新膜過程的研究，并著手進行膜技術的推廣應用工作。例如 :羅龍新 等人分別用EC(蒸發(fā) )； UF(超濾 )+RO(反滲透 )； UF(超濾 )+EC(蒸 發(fā) )； RO(反滲透 )四個工藝對綠茶、紅茶、烏龍茶汁進行濃縮實驗，得出 UF+RO 這兩種工藝對保留化學成分和香味品質最佳； UF+RO，UF+EC 這兩種工藝對從茶汁中取出蛋白質，果膠的效果及茶汁的澄清度最佳。 膜分離技 在食品工業(yè)中的應用主要有啤酒釀造、低度白酒及日本清酒的澄清、味精的分離、釀造醬油、大豆乳清回收、茶飲料、果汁生產，瓶裝飲用水，酶制劑等 領域。膜分離技術在美國發(fā)展的最快，其次是日本。我國的超濾膜技術與國外的差距正日益減少，但其余膜分離部分還遠遠落后于發(fā)達國家，還需要食品科技工作者不斷地探索。 （ 3）膨 化技術 目前，隨著擠壓膨化機的不斷改進以及對擠壓機理的深入研究，國外擠壓膨化技術已廣泛應用于營養(yǎng)早餐食品、飼料、釀酒、制藥、飲料、油脂等領域，形成了全自動化食品擠壓膨化生產線，食品擠壓技術已發(fā)展成為食品高新生產技術之一。在我國 食品膨化技術有著悠久的歷史，但應用現(xiàn)代膨化技術生產膨化食品的時間并不長。我國第一臺擠壓機于70 年代末期在上海研制成功，這標志著我國工業(yè)生產擠壓膨化食品開始起步。 1980 年 3 月，北京食品研究所仿制出第一臺自熱式 PJ1 型谷物膨化擠壓機。近幾十年來，擠壓膨化技術發(fā)展主要表現(xiàn)在應用領域的日 益擴展和原料種類的不斷增加。但是，我國擠壓膨化技術設備及工藝還比較落后，擠壓膨化產品單一，市場占有率低，產業(yè)化程度與國外發(fā)達國家相比相距甚遠，我國與美國人均膨化食品消費量相差 100 多倍。 真空低溫膨化也叫低溫高壓膨化、壓差膨化、氣流膨化，主要用于膨化果蔬脆片的生產。果蔬原料經處理后，干燥至水分含量 15%~25%， 然后將果蔬置于壓力罐內，通過加熱和加壓，使果蔬內部壓力與外部壓力平衡，然后突然減壓，使物料內部水分突然氣化，使果蔬細胞膨脹，達到膨化的目的。 隨著人們生活水平的提高，利用膨化技術生產膨化食品在我 國具有十分廣闊的前景。擠壓膨化技術、微波膨化技術、真空低溫膨化技術等是膨化技術發(fā)展的方向。膨化工藝技術以及膨化設備也必然不斷向前發(fā)展，生產更受人們歡迎的低油、天然產品。微波膨化技術、真空低溫膨化技術作為新型膨化技術已經引起人們的重視并逐步在生產中得到應用。而超低溫膨化技術、超聲膨化技術、化學膨化技術都有可能在不久的將來得到實際的應用。 （ 4）超臨界流體萃取技術 超臨界流體萃取是近年來興起的一種提取天然物質成分的新分離技術。它是改變氣體 35 (常用 CO2)的溫度、壓力，使其處于超臨界狀態(tài)，形成一種介于液體和氣體之間 的流體。它不僅有較高的溶解能力和選擇性，傳質速率快，穿透能力強， 而且通過調節(jié)溫度、壓力即可從萃取物中將 CO2 分離出去，具有萃取效率高以及操作溫度低等特點，并且迅速地擴展到分析領域。 德國在 1978 年建立了世界上第一套用于脫除咖啡豆中咖啡因的工業(yè)化 SFE 裝置， 其后各國也相繼建立了 SFE 實用裝置。我國從事 SFE 技術的研究是近十幾年的事， 也取得了一些可喜的成績。超臨界流體 CO2 萃取在食品工業(yè)上已廣泛應用于植物油、植物色素及動物油的萃取，從茶、咖啡中脫咖啡因、啤酒花的萃取，調味品的萃取，食品脫脂、脫色、脫臭等 領域。目前， 超臨界 CO2 萃取技術在我國已成功地應用于銀杏黃酮、紫杉醇、茶多酚、茶色素、桉葉油、沙棘油、麥胚芽油等十幾種產品。 （ 5）微膠囊技術 微膠囊技術是指利用成膜材料將固體、液體或氣體囊于其中，形成直徑幾十微米至上千微米的微小容器的技術。目前可制備 1~1000 的納米微膠囊。微膠囊內部裝載的物料稱為芯材，外部包囊的壁膜稱為壁材。 微膠囊具有保護物質免受環(huán)境影響，降低毒性，掩蔽不良味道，控制芯材釋放，延長存儲期，改變物態(tài)便于攜帶和運輸，改變物性使不相容的成分均勻混合，易于降解等功能，這些功能使微膠囊技術在 工業(yè)領域中得到了廣泛應用。美國 NRC 公司利用微膠囊技術，于 1954年研制成第一代無碳復寫紙微膠囊，并投放市場，從此，微膠囊技術得到迅速發(fā)展。 微膠囊在食品工業(yè)中的應用主要包括食品微膠囊化、食品添加劑微膠囊化、營養(yǎng)素微膠囊化及酶的微膠囊化。凡是食品中需要改變形狀并保持其特定性能的都可作芯材，如含高度不飽和脂肪酸的油脂 (深海魚油、月見草油等 )，因極易氧化而失去效能，微膠囊化可保持其原有特性。食品中的甜味劑阿斯巴甜在酸性飲料中易水解，若制成微膠囊則穩(wěn)定性提高很多，可用于汽水等飲料中，若添加到烘烤食品中，受熱分解損 失也大為降低。目前國內微膠囊技術的研究才剛剛起步，而國外特別是美國和日本微膠囊技術已取得了相當成就。我國應在人力、物力和財力方面加快微膠囊技術研究，縮短與世界發(fā)達國家的差距。 （ 6）超聲波清洗技術 超聲波既是一種波動形式，又是一種能量形式，在傳播過程中與媒介相互作用產生超聲效應。超聲波與媒介相互作用可分為機械作用、空化作用和熱作用。二十世紀六十年代，自超聲波技術問世以來，科學家們發(fā)現(xiàn)：一定頻率范圍內的超聲波，作用于液體介質里，可以達到清洗的作用。經過一段時間的研究和試驗，不僅得到了滿意的效果，而且發(fā)現(xiàn)其清洗 效 36 率極高，由此超聲波清洗機被逐漸運用于各行各業(yè)中去。二十世紀八十年代末，第三代超聲波電源問世，既逆變電源，應用最新 IGBT 元件。新的超聲波電源具有體積小，可靠性高，壽命長等特點，清洗效率得以進一步提高，而價格也降到了大部分企業(yè)可以接受的程度。超聲波清洗被日益廣泛應用于各行各業(yè)，例如 : 機械行業(yè)；表面處理行業(yè)；醫(yī)療行業(yè)；儀器儀表行業(yè)；機電電子行業(yè) 。 光學行業(yè)；科教文化；鐘表首飾；石油化工行業(yè)；紡織印染行業(yè)等。 超聲波清洗具有以下優(yōu)勢： ① 清洗效果好。其清洗效率達到了 98%以上， 清洗潔凈度也達到了最高級別； ② 清洗成本低。低于氣相清洗和高壓水射流清洗，清洗成本相當于不到 元 /件，遠遠低于其他各類清洗方法。 ③ 避免勞動損傷。杜絕了手工清洗對工件產生的傷害，減輕了勞動強度，清洗時間縮短為原來的四分之一。還可有效地降低污染，減少有毒溶劑對人類的損害。 （ 7）干燥技術 世界上溫帶干制水果的生產國主要分布在美國、土耳其、澳大利亞以及中亞、西亞等氣候條件較好的國家。在我國自然干制水果主要分布在新疆及甘肅、內蒙部分地區(qū)。干制水果主要種類是葡萄干、杏干 (脯 )、無花果干、李 (酸梅 )干等。干 制果品的方法主要是利用太陽能(曬、蔭干 )干燥，人工能源干燥 (加熱烘干 )和高新技術干燥（如微波干燥，遠紅外干燥等）。以脫去果實內部水分，達到較長時間保存果實的目的，滿足市場需求，保證周年供應。其中以太陽能干燥成本低，投資少，操作簡單，是美國、土耳其、中國、澳大利亞以及中亞、西亞等干制水果生產國的主要干燥方法。而人工加熱烘干和其它干燥方法所需的脫水干燥設備投資過大，成本高，耗能高，效率低，受制約因素多，不利于分散農戶使用，因而難以大規(guī)模推廣應用，尤其不適合新疆果農的使用。因此，利用太陽能干燥仍是世界各國低成本果 品干燥的主要方法之一。 新疆是我國重要的名優(yōu)特鮮果生產和主要的干制水果生產基地，在全國落葉果樹生產中占有重要地位。干制水果主要產品為綠色葡萄干、杏干、杏脯、酸梅干等。這些干果因質量上乘，產量高而在國內外市場享有很高的聲譽，具有極大的發(fā)展?jié)摿蛢?yōu)勢，是新疆果品加工產業(yè)今后發(fā)展的重點。由于新疆的氣候干燥、少雨、光照豐富、氣溫高，果實優(yōu)良的內在品質十分有利于果品的制干生產，是我國唯一 ,也是世界上為數(shù)不多能夠生產 綠色葡萄干和其它優(yōu)質干果產品地區(qū)之一。 （ 8）超微粉碎技術 超微粉碎一般是指將直徑為 3mm 以上的物料顆粒 粉碎至 10~25μm 的過程。由于顆粒向 37 微細化發(fā)展，導致物料表面積和孔隙率大幅度的增加，因此超微粉體具有獨特的物理和化學性質，如良好的溶解性、分散性、吸附性、化學活性等，其應用領域十分廣泛。 隨著現(xiàn)代食品（尤其是保健食品）工業(yè)的不斷發(fā)展，以往普通的粉碎手段已越來越不適應生產的需要。超微粉碎技術作為一種高新技術加工方法，已運用于許多食品的加工中。研究表明，許多可食動植物、微生物等原料都可用超微粉碎設備加工成超微粉，甚至動植物的不可食部分也可以通過超微化后被人體吸收。微細化的食品具有很強的表面吸附力和親和力，因此 具有很好的固香性、分散性和溶解性，特別容易吸收消化。 日本、美國市場上銷售的果味涼茶、凍干水果粉、超低溫速凍龜鱉粉等都是應用超微粉碎技術加工而成的。國內在 80 年代開始將此技術應用于花粉破壁。隨后，一些口感好、營養(yǎng)配比合理、易消化吸收的經超微粉碎功能食品便應運而生，如：將貝殼處理后，結合超微粉碎技術或者與有機酸反應制成活性鈣是較為理想的補鈣劑；經過超微粉碎的膳食纖維不再具有粗糙的顆粒感，能廣泛地應用于各類食品中，特別是作為低熱量食品的重要配料。 食品超微粉碎技術是食品加工業(yè)一種新的手段，對于傳統(tǒng)工藝的改