食品加工熱處理典型工藝介紹

(-)工業(yè)烹飪

1.焙烤

焙(Baking)和烤(Roasting)基本上是相同的單元操作，它們都是以高溫

熱來(lái)改變食品的食用特性。

兩者的區(qū)別在于烘焙主要用于面制品和水果，而燒烤主要針對(duì)肉類(lèi)、堅(jiān)果和

蔬菜。焙烤也可達(dá)到一定的殺菌和降低食品表面水分活性的作用，使制品有一定

的保藏性。但焙烤食品的貯藏期一般較短，結(jié)合冷藏和包裝可適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)貯藏期。

焙烤過(guò)程中的傳熱存在著傳導(dǎo)、對(duì)流和熱輻射等多種形式?？緺t的爐壁通過(guò)

熱輻射向食品提供反射熱能，遠(yuǎn)紅外線(xiàn)輻射則通過(guò)食品對(duì)遠(yuǎn)紅外線(xiàn)吸收以及遠(yuǎn)紅

外線(xiàn)與食品的相互作用產(chǎn)生熱能。

傳導(dǎo)通常是通過(guò)載裝食品的模盤(pán)傳給食品，模盤(pán)一般與烤爐的爐底或傳送帶

接觸，增加模盤(pán)與食品間的溫度差可加快焙烤的速率?？緺t內(nèi)自然或強(qiáng)制循環(huán)的

熱空氣、水蒸氣或其他氣體則起到對(duì)流傳熱的作用。

食品在烤爐中焙烤時(shí)，水分從食品表面蒸發(fā)逸出并被空氣帶走，食品表面與

食品內(nèi)部的濕度梯度導(dǎo)致食品內(nèi)部的水分向食品表面轉(zhuǎn)移，當(dāng)食品表面的水分蒸

發(fā)速率大于食品內(nèi)部的水分向食品表面轉(zhuǎn)移速率時(shí).，蒸發(fā)的區(qū)域會(huì)移向食品內(nèi)部,

食品表面會(huì)干化，食品表面的溫度會(huì)迅速升高到熱空氣的溫度(110-240℃),形

成硬殼(Crust)o

食品焙烤時(shí)的加熱方式有直接加熱法和間接加熱法。

直接加熱法通過(guò)直接燃燒燃料來(lái)加熱食品，可通過(guò)控制燃燒的速率和熱空氣

的流速來(lái)調(diào)節(jié)溫度。此方法加熱時(shí)間短，熱效率高，容易控制，而且設(shè)備的啟動(dòng)

時(shí)間短。但產(chǎn)品可能會(huì)受到不良燃燒產(chǎn)物的污染，燃燒室也需定期的維護(hù)以保持

具高效運(yùn)作。

間接加熱法通過(guò)燃燒燃料加熱空氣或產(chǎn)生蒸汽，蒸汽也可由鍋爐提供?？諝?/p>

或蒸汽通過(guò)加熱管(走管內(nèi))加熱焙烤室內(nèi)的空氣和食品。燃燒氣體可以通過(guò)位

于烘爐內(nèi)的輻射散熱器散熱，也可在烘爐壁的夾層中通過(guò)來(lái)加熱爐內(nèi)的空氣和食。

通過(guò)電加熱管(板)加熱也屬于間接加熱法。此法衛(wèi)生條件好，安全性高。

2.油炸

油炸也主要是為了提高食品的食用品質(zhì)而采用的一種熱處理手段。通過(guò)油炸

可以產(chǎn)生油炸食品特有的色、香、味和質(zhì)感。油炸處理也有一定的殺菌、滅酶和

降低食品水分活性的作用。油炸食品的貯藏性主要由油炸后食品的水分活性所決

定。

當(dāng)食品被放入熱油中，食品表面層的溫度會(huì)很快升高，水分也會(huì)迅速蒸發(fā)。

其傳熱傳質(zhì)的情況與焙烤時(shí)的情況相似，傳熱的速率取決于油和食品之間的溫度

差，熱穿透的速率則由食品的導(dǎo)熱特性決定。油炸后食品表面形成的硬殼呈多孔

結(jié)構(gòu)，里面具有大小不同的毛細(xì)管，油炸時(shí)水和水蒸氣從較大的毛細(xì)管逸出，其

位置被油取代。緊貼食品表面的邊界層的厚度決定了傳熱傳質(zhì)的快慢，邊界層的

厚度又與油的黏度和速率有關(guān)。

食品獲得完全油炸的時(shí)間取決于食品的種類(lèi)、油的溫度、油炸的方法、食品

的厚度(大小)和所要達(dá)到的食用品質(zhì)。對(duì)于一些有可能污染致病菌的食品(如

肉類(lèi))，如果要通過(guò)油炸取得殺菌的作用，油炸時(shí)必須使食品內(nèi)部受到足夠的熱

處理程度。

油炸溫度的選擇主要由油炸工藝的經(jīng)濟(jì)性和希望達(dá)到的油炸效果所決定。溫

度高，時(shí)間一般較短，設(shè)備的生產(chǎn)能力也相對(duì)較高。但溫度高會(huì)加速油脂降解成

游離脂肪酸，這會(huì)改變油的黏度、風(fēng)味和色澤，這樣會(huì)增加換油的次數(shù)，加大油

的消耗。另一經(jīng)濟(jì)方面的損失是食品在高溫產(chǎn)生的一些不良變化，食品中的含油

量也會(huì)提高。丙烯醛是高溫時(shí)產(chǎn)生的降解物，它在油的上方產(chǎn)生藍(lán)色的煙霧，造

成空氣污染。

油炸溫度的選擇還取決于油炸后食品希望達(dá)到的油炸效果。一些食品(如炸

面圈、炸魚(yú)和家禽等)油炸時(shí)油的溫度較高，油炸的時(shí)間較短，油炸后食品表面

形成硬殼，但食品內(nèi)部水分含量仍較高，食品在貯藏過(guò)程中由于水分和油脂的擴(kuò)

散，食品表面很快會(huì)變軟，因此不耐貯藏,。

(二)熱燙

熱燙具有殺菌、排除食品物料中的氣體、軟化食品物料以便于裝罐等作用。

蔬菜和水果的熱燙還可結(jié)合去皮、清洗和增硬等處理形式同時(shí)進(jìn)行。

根據(jù)其加熱介質(zhì)的種類(lèi)和加熱方式的情況，目前使用的熱燙方法可分為：熱

水熱燙(Hot-waterblanching)>蒸汽熱燙(Steamblanching)、熱空氣熱燙(Hot-air

blanching)和微波熱燙(Microwaveblanching)等。其中又以熱水熱燙和蒸汽熱

燙較為常用。

熱水熱燙采用熱水作為加熱和傳熱的介質(zhì)，熱燙時(shí)食品物料浸沒(méi)于熱水中或

將熱水噴淋到食品物料上面。這種方法傳熱均勻，熱利用率較高，投資小，操作

易控制，對(duì)物料有一定的清洗作用。食品中的水溶性成分（包括維生素、礦物質(zhì)

和糖類(lèi)等）易大量損失，耗水量大，產(chǎn)生大量廢水。

蒸汽熱燙是用蒸汽直接噴向食品物料，這種方法克服了熱水熱燙的一些不足。

食品物料中的水溶性成分損失少，產(chǎn)生的廢水少或基本上無(wú)廢水。設(shè)備投資較熱

水法大，大量處理原料時(shí)可能會(huì)傳熱不均，熱效率較熱水法低，熱燙后食品重量

上有損失。

熱空氣熱燙通常采用空氣和水蒸氣混合（沸騰床式）加熱。熱處理時(shí)間短，

食品的質(zhì)量較好，無(wú)廢水，有一定的物料混合作用。設(shè)備較復(fù)雜，操作要求高，

多處于研究階段。

微波熱燙則是采用微波直接作用于食品物料并產(chǎn)生熱能，其熱效率高，時(shí)間短，

對(duì)食品中的營(yíng)養(yǎng)成分破壞小，無(wú)廢水，和蒸汽結(jié)合使用可降低成本，縮短熱燙時(shí)

間。設(shè)備投資較大，成本高。

（三）熱擠壓

熱擠壓是指物料在擠壓過(guò)程中還受到熱的作用。擠壓過(guò)程中的熱可以由擠壓

機(jī)和物料自身的摩擦和剪切作用產(chǎn)生，也可由外熱導(dǎo)入。熱能使物料的溫度上升，

發(fā)生“蒸煮”作用。

特點(diǎn)：生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、熱效率高、可連續(xù)化生產(chǎn)、應(yīng)用的物料范圍廣、產(chǎn)品形式

多、投資少、生產(chǎn)費(fèi)用低以及無(wú)副產(chǎn)物產(chǎn)生等。

根據(jù)擠壓過(guò)程各階段的作用和擠壓食品的變化,擠壓過(guò)程一般可分為:輸送混合、

壓縮剪切、熱熔均壓和成型膨化等階段，但每一段之間的變化有時(shí)很難分清楚。

物料質(zhì)構(gòu)上的變化主要發(fā)牛在壓縮剪切、熱熔均樂(lè)和成型膨化等階段C

熱擠壓中的蒸煮作用是一種典型的熱處理，它使食品物料中的淀粉質(zhì)組分發(fā)生水

合、糊化和凝膠化，使蛋白質(zhì)組分發(fā)生水合和變性，氨基酸和還原糖發(fā)生美拉德

反應(yīng)等作用，此外它還具有一般熱處理的殺菌、滅酶以及對(duì)物料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子

的破壞作用等。

根據(jù)擠壓過(guò)程中剪切力的大小可將擠壓機(jī)分為高剪切力和低剪切力兩種，擠壓機(jī)

也可根據(jù)加熱的方式分為自熱式和加熱式，根據(jù)螺桿的數(shù)量分為單螺桿式和雙螺

桿式。

影響擠壓食品質(zhì)量的兩個(gè)主要因素是擠壓的工藝操作條件和食品物料的流

變學(xué)特性。最主要的工藝操作條件包括：溫度、壓力、擠壓設(shè)備筒體的尺寸和剪

切速率。剪切速率受筒體的設(shè)計(jì)、螺桿的轉(zhuǎn)速和螺桿的幾何形狀等的影響。物料

的特性是影響擠出物質(zhì)構(gòu)和色澤的主要因素，物料的主要特性包括物料的水分、

物理狀態(tài)和化學(xué)組成，特別是物料中淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪和糖類(lèi)的種類(lèi)和比例。

（四）殺菌

巴氏殺菌的食品物料一般貯藏期較短，通常只有兒小時(shí)到兒天，結(jié)合其他的

貯藏條件可以提高其貯藏期。

殺菌的方法通常以壓力、溫度、時(shí)間、加熱介質(zhì)和設(shè)備以及殺菌和裝罐密封

的關(guān)系等來(lái)劃分，以壓力劃分可分為常壓殺菌和加壓殺菌；殺菌的加熱介質(zhì)可以

是熱水、水蒸氣、水蒸氣和空氣的混合物以及火焰等。

常壓殺菌主要以水（也有用水蒸氣）為加熱介質(zhì)，殺菌溫度在100℃或100℃

以下，用于酸性食品或殺菌程度要求不高的低酸性食品的殺菌。殺菌時(shí)罐頭處于

常壓下，適合于金屬罐、玻璃瓶和軟性包裝材料為容器的罐頭。殺菌設(shè)備有間歇

式和連續(xù)式的。

加壓殺菌通常用水蒸氣，也可以用加壓水作為殺菌介質(zhì)。高壓蒸汽殺菌是利

用飽和水蒸氣作為加熱介質(zhì)，殺菌時(shí)罐頭處于飽和蒸汽中，殺菌溫度高于100℃,

用于低酸性食品的殺菌。殺菌設(shè)備有間歇式和連續(xù)式的，罐頭在殺菌設(shè)備中有靜

止的也有回轉(zhuǎn)的?；剞D(zhuǎn)式殺菌設(shè)備可以縮短殺菌時(shí)間。

高壓水煮殺菌則是利用空氣加壓下的水作為和熱介質(zhì)，殺菌溫度高于10（）℃,

主要用于玻璃瓶和軟性材料為容器的低酸性罐頭的殺菌。

殺菌（包括冷卻）時(shí)罐頭浸沒(méi)于水中以使傳熱均勻，并防止由于罐內(nèi)外壓差

太大或溫度變化過(guò)劇而造成的容潛破損。殺菌時(shí)需保持空氣和水的良好循環(huán)以使

溫度均勻。殺菌設(shè)備主要是間歇式的，但罐頭在殺菌時(shí)可保持回轉(zhuǎn)。

空氣加壓蒸汽殺菌是利用蒸汽為加熱介質(zhì)，同時(shí)在殺菌設(shè)備內(nèi)加入壓縮空氣

以增加罐外壓力，減小罐內(nèi)外壓差。主要用于玻璃瓶和軟罐頭的高溫殺菌。殺菌

溫度在100C以上，殺菌設(shè)備為間歇式。其控制要求嚴(yán)格，否則易造成殺菌時(shí)殺

菌設(shè)備內(nèi)溫度分配不均。

火焰殺菌是利用火焰直接加熱罐頭，是一種常壓下的高溫短時(shí)殺菌。殺菌時(shí)

罐頭經(jīng)預(yù)熱后在高溫火焰（溫度達(dá)1300℃以上）上滾過(guò)，短時(shí)間內(nèi)達(dá)到高溫，

維持一段較短時(shí)間后，經(jīng)水噴淋冷卻。

熱裝罐密封殺菌則是對(duì)裝罐前的食品進(jìn)行熱處理，然后趁熱立即將食品裝罐

密封，利用食品的余熱完成對(duì)密封后罐頭的殺菌或進(jìn)行二次殺菌，達(dá)到殺菌要求

后再將罐頭冷卻。主要用于汁醬類(lèi)酸性食品的殺菌。殺菌設(shè)備多