食品加工技術(shù)對(duì)食品安全及營(yíng)養(yǎng)的影響分析

唐冠寧

（淄博市政務(wù)服務(wù)中心，山東淄博 255000）

隨著物質(zhì)生活水平的逐年提高，人們對(duì)食品安全及食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值愈加關(guān)注，促進(jìn)了食品加工技術(shù)的發(fā)展。微波加熱技術(shù)、膜技術(shù)、冷凍干燥技術(shù)等新型加工技術(shù)的出現(xiàn)，使業(yè)內(nèi)學(xué)者加深了對(duì)食品安全及營(yíng)養(yǎng)的研究。本文分析食品加工技術(shù)對(duì)食品安全及營(yíng)養(yǎng)產(chǎn)生的積極影響與不良影響，旨在選擇最優(yōu)食品加工技術(shù)，為人們的健康安全保駕護(hù)航。

1 食品加工技術(shù)種類

1.1 微波加熱技術(shù)

微波加熱技術(shù)主要利用微波熱效應(yīng)對(duì)食品中的水分、蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物等電介質(zhì)進(jìn)行加熱，在微波熱效應(yīng)的作用下，各種食品材料介質(zhì)的溫度也將隨之升高，微波加熱原理如圖1所示。

由圖1可知，微波加熱技術(shù)的加熱原理實(shí)際上是通過(guò)水分子的高速轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)完成整個(gè)加熱過(guò)程。如果選用的微波頻率為2 450 MHz，那么被加熱的水分子在1 s內(nèi)發(fā)生180°來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)高達(dá)24.5億次，表明水分子在高速運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中將產(chǎn)生大量的熱量，以供給食品材料介質(zhì)。目前，微波加熱技術(shù)在食品加工領(lǐng)域已經(jīng)得到普遍推廣和應(yīng)用，究其原因是由于該技術(shù)具有加熱速度快、加熱效率高、內(nèi)部熱量分散均勻以及溫度易于控制等特點(diǎn)。另外，由于食品當(dāng)中的一些固有成分對(duì)微波具有極強(qiáng)的吸附力，而另一些成分則不易被微波吸收，因此通過(guò)利用微波加熱技術(shù)的選擇性特點(diǎn)來(lái)改善食品質(zhì)量[1]。

圖1 微波加熱原理圖

1.2 膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)是進(jìn)入21世紀(jì)以后出現(xiàn)的專門用于食品加工領(lǐng)域的一種新型技術(shù)，該技術(shù)主要依靠于外界能量，通過(guò)各個(gè)組分在高分子薄膜中傳遞的選擇性差異，對(duì)食品中多種組分進(jìn)行分離、提純與富集。目前，在食品加工領(lǐng)域最為常見的膜分離技術(shù)包括微濾、超濾、納濾、反滲透以及氣體分離等。相較于微波加熱技術(shù)，膜分離技術(shù)易于操作、無(wú)污染、不產(chǎn)生有害源，并且投資成本小、產(chǎn)品流失率低，因此在環(huán)境污染嚴(yán)重的現(xiàn)狀下，膜分離技術(shù)也被稱之為“綠色生產(chǎn)技術(shù)”。例如，在豆制品加工領(lǐng)域，利用膜分離技術(shù)可以將常規(guī)方法提取出的近60%的蛋白質(zhì)，通過(guò)超濾法對(duì)其進(jìn)行壓縮，可以有效去除豆制品的腥味，改善和提升豆乳質(zhì)量。

1.3 真空冷凍干燥技術(shù)

大多數(shù)食品中含有大量的水分，如果不經(jīng)過(guò)任何處理工序，那么食品的營(yíng)養(yǎng)成分也將慢慢流失，或者發(fā)生質(zhì)變。冷凍干燥技術(shù)可以對(duì)水分含量較大的食品進(jìn)行冷凍處理，使食品中的液態(tài)水轉(zhuǎn)變成為結(jié)晶體，然后在真空條件下，促使結(jié)晶體升華，當(dāng)食品中水被吸附以后，能夠制備出最高含水量只有4%的凍干食品。但真空冷凍技術(shù)只是對(duì)食品中的水分進(jìn)行單獨(dú)的冷凍吸附處理，其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)結(jié)構(gòu)仍然能夠保持完好狀態(tài)，因此采用該技術(shù)處理后的食品色澤、品相、香味、滋味以及營(yíng)養(yǎng)等均不會(huì)發(fā)生較大改變。目前，該技術(shù)在肉、蛋、魚、蔬菜等烹飪?cè)希[、姜、蒜、香料等調(diào)味原料，蘋果、菠蘿、梨、桃等水果類以及果汁、茶品、咖啡等飲品類的加工生產(chǎn)領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用[2]。

2 食品加工技術(shù)對(duì)食品安全及營(yíng)養(yǎng)的影響

2.1 微波加熱技術(shù)對(duì)食品安全及營(yíng)養(yǎng)的影響

微波加熱技術(shù)在食品加工領(lǐng)域中的應(yīng)用過(guò)程中極易對(duì)食品中各物質(zhì)的分子密度與結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，導(dǎo)致食品營(yíng)養(yǎng)成分也極易散失。這主要是因?yàn)榕c傳統(tǒng)的加熱方式相比，微波加熱技術(shù)具有加熱速度快、場(chǎng)強(qiáng)溫度高、微波穿透力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此一些業(yè)內(nèi)專家專門針對(duì)微波加熱技術(shù)對(duì)食品中維生素、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)生的影響進(jìn)行了深入分析與探討。

微波加熱技術(shù)對(duì)食品中營(yíng)養(yǎng)成分的影響主要有以下幾個(gè)方面。①對(duì)維生素的影響，該技術(shù)的破壞性遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的加熱方法，影響程度最低的幾種成分為維生素B1、維生素B6、維生素C。②對(duì)蛋白質(zhì)的影響，由于微波具有較強(qiáng)的穿透力，當(dāng)微波的加熱效應(yīng)發(fā)生作用以后，被加熱食品內(nèi)部組分溫度迅速升高，如果突破蛋白質(zhì)的承熱上限，則極易導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，從而失去營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。但是，研究數(shù)據(jù)表明，在利用微波技術(shù)對(duì)牛奶進(jìn)行加熱處理時(shí)，蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)流失率最低。③對(duì)脂肪的影響，食品中的脂肪成分屬于非極性化合物，這種化合物與微波不會(huì)發(fā)生任何反應(yīng)，因此利用微波加熱技術(shù)提煉食品中油脂的效果顯著，如果利用傳統(tǒng)的索氏抽提法對(duì)油脂進(jìn)行萃取，通常需要數(shù)小時(shí)才能完成，而利用微波加熱技術(shù)，最短只需要幾分鐘。④對(duì)碳水化合物的影響，食品中的碳水化合物在微波加熱技術(shù)的影響下極易產(chǎn)生較為強(qiáng)烈的熱變化。研究表明，這種熱變化態(tài)勢(shì)甚至明顯高于傳統(tǒng)的加熱方法。例如，如果采用微波加熱技術(shù)處理糖類物質(zhì)以及淀粉類物質(zhì)，將極易發(fā)生糖焦化與淀粉糊化現(xiàn)象，進(jìn)而使碳水化合物組分消失。

2.2 膜分離技術(shù)對(duì)食品安全及營(yíng)養(yǎng)的影響

膜分離技術(shù)在食品加工領(lǐng)域多用于果蔬汁的生產(chǎn)與加工，該技術(shù)通過(guò)各種材質(zhì)濾膜的過(guò)濾作用，能夠直接去除果蔬中的大分子物質(zhì)，這些物質(zhì)一般包括可溶性纖維素、蛋白質(zhì)、果膠、多酚等，如果這些物質(zhì)殘留在果蔬汁中，極易影響果蔬的透光度。而果蔬中富含的維生素以及礦物元素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在經(jīng)過(guò)膜分離技術(shù)處理以后，其透過(guò)率能夠達(dá)到80%以上。例如，在加工和制作蘋果汁時(shí)，利用膜分離技術(shù)中的超濾法對(duì)汁液中大分子渾濁物進(jìn)行處理，果汁中維生素C的透過(guò)率高達(dá)86%以上，礦物質(zhì)元素鉀、鈣、鎂等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的透過(guò)率也分別能夠達(dá)到99%、85%和90%以上。此外，經(jīng)超濾膜處理過(guò)的蘋果果汁透光度達(dá)99%以上。從這一數(shù)據(jù)可以看出，在果蔬汁加工領(lǐng)域應(yīng)用膜分離技術(shù)，果蔬中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)幾乎不會(huì)出現(xiàn)流失現(xiàn)象，同時(shí)果蔬汁的透光度也能夠達(dá)到最佳值[3]。

由于膜分離技術(shù)采用的過(guò)濾膜多為分子級(jí)別，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，濾膜能夠有效過(guò)濾掉食品中的微生物。例如，超濾膜與納濾膜分子級(jí)別較高，可有效去除食品中的有害微生物?；谀し蛛x技術(shù)這一特性，該技術(shù)在日常飲用水滅菌以及牛奶等常用飲品的滅菌方面將產(chǎn)生積極影響。但是，由于膜分離技術(shù)所使用的過(guò)濾膜級(jí)別較高，在處理一些纖維素含量較高的蔬菜和水果時(shí)，極易出現(xiàn)食品中的大分子物質(zhì)堵塞過(guò)濾膜，進(jìn)而影響過(guò)濾效果的問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞過(guò)濾膜，給食品加工企業(yè)帶來(lái)了一定的經(jīng)濟(jì)損失。因此，基于節(jié)約成本、降低損耗的考慮，多數(shù)食品加工企業(yè)一般會(huì)選擇性的應(yīng)用膜分離技術(shù)。

2.3 真空冷凍干燥技術(shù)對(duì)食品安全及營(yíng)養(yǎng)的影響

真空冷凍干燥技術(shù)的主要原理是在真空條件下吸附食品中多余的水分，使食品轉(zhuǎn)化成為“干”制品，有利于一些易變質(zhì)食品的保存與儲(chǔ)藏。但是，利用這種方法處理過(guò)的食品，儲(chǔ)藏的時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，否則容易導(dǎo)致食品中營(yíng)養(yǎng)成分的大量流失。例如，日常生活中最為常見的“干尸肉”，實(shí)際上就是利用真空冷凍干燥技術(shù)處理的，這種肉雖然可以食用，但其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不高。目前，在食品加工領(lǐng)域，真空冷凍干燥技術(shù)處理食品主要包括無(wú)需復(fù)水的處理以及需要復(fù)水的處理兩種方式。無(wú)需復(fù)水處理的食品包括酸奶糖、水果片、干鮮奶等，處理難度較大，處理流程較為復(fù)雜；需要復(fù)水處理的食品包括米飯、粥、各種蔬菜包等，處理工藝相對(duì)較為簡(jiǎn)單[4]。

真空冷凍干燥技術(shù)對(duì)食品安全及營(yíng)養(yǎng)的影響主要體現(xiàn)在以下幾方面。①對(duì)糖分的影響，研究發(fā)現(xiàn)利用真空冷凍干燥技術(shù)不會(huì)破壞食品中總糖與多糖組分，如在對(duì)芒果進(jìn)行真空冷凍干燥處理時(shí)，總糖保留率可以達(dá)到85%以上，說(shuō)明利用該技術(shù)對(duì)芒果進(jìn)行處理，總糖流失率極低。②對(duì)蛋白質(zhì)的影響，如果利用真空冷凍干燥技術(shù)對(duì)食品進(jìn)行處理，不同的食品種類，其影響效果也存在較大差異。如采用真空冷凍干燥技術(shù)處理香蕉后，香蕉中的蛋白質(zhì)含量明顯降低，主要原因是由于前處理工序中，一些水溶性的蛋白質(zhì)成分溶出，加之受到蛋白質(zhì)本身鹽析作用的影響，導(dǎo)致蛋白質(zhì)流失率增加。而利用這種方法處理蓮子，發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)流失率較低，即便在常溫狀態(tài)下，蓮子內(nèi)部的蛋白質(zhì)組分也不會(huì)受到影響。③對(duì)維生素C的影響，利用真空冷凍干燥技術(shù)處理食品后，食品中維生素C含量不會(huì)產(chǎn)生較大的波動(dòng)。例如，采用真空冷凍干燥技術(shù)處理檸檬后，檸檬片中的維生素含量并未發(fā)生改變，與熱風(fēng)干燥法相比，該技術(shù)處理后的維生素含量高出近2倍。由此可以看出，真空冷凍干燥技術(shù)對(duì)食品中維生素C的含量不會(huì)產(chǎn)生不良影響[5]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上，在食品加工領(lǐng)域，不同的加工技術(shù)對(duì)食品安全及營(yíng)養(yǎng)成分會(huì)產(chǎn)生不同的影響，這其中既有積極影響，也存在不良影響。因此，食品加工行業(yè)在選擇加工技術(shù)時(shí)，應(yīng)事先確定被加工食品的品類以及各種營(yíng)養(yǎng)組分，選擇最合適的加工技術(shù)，以保障食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值能夠得到切實(shí)體現(xiàn)，保證食品安全。