食品加工技術(shù)對食品安全及營養(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，人們對食品安全及食品的營養(yǎng)價值愈加關(guān)注，促進了食品加工技術(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)學者加深了對食品安全及營養(yǎng)的研究。本文分析食品加工技術(shù)對食品安全及營養(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)對食品中的水分、蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物等電介質(zhì)進行加熱，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)的加熱原理實際上是通過水分子的高速轉(zhuǎn)動來完成整個加熱過程。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°來回轉(zhuǎn)動次數(shù)高達24.5億次，表明水分子在高速運轉(zhuǎn)過程中將產(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。另外，由于食品當中的一些固有成分對微波具有極強的吸附力，而另一些成分則不易被微波吸收，因此通過利用微波加熱技術(shù)的選擇性特點來改善食品質(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)是進入21世紀以后出現(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，通過各個組分在高分子薄膜中傳遞的選擇性差異，對食品中多種組分進行分離、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)，通過超濾法對其進行壓縮，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)過任何處理工序，那么食品的營養(yǎng)成分也將慢慢流失，或者發(fā)生質(zhì)變。冷凍干燥技術(shù)可以對水分含量較大的食品進行冷凍處理，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)只是對食品中的水分進行單獨的冷凍吸附處理，其他營養(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、滋味以及營養(yǎng)等均不會發(fā)生較大改變。目前，該技術(shù)在肉、蛋、魚、蔬菜等烹飪原料，蔥、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)對食品安全及營養(yǎng)的影響

2.1 微波加熱技術(shù)對食品安全及營養(yǎng)的影響

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

微波加熱技術(shù)對食品中營養(yǎng)成分的影響主要有以下幾個方面。①對維生素的影響，該技術(shù)的破壞性遠遠小于傳統(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對蛋白質(zhì)的影響，由于微波具有較強的穿透力，當微波的加熱效應(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，從而失去營養(yǎng)價值。但是，研究數(shù)據(jù)表明，在利用微波技術(shù)對牛奶進行加熱處理時，蛋白質(zhì)的營養(yǎng)流失率最低。③對脂肪的影響，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)的索氏抽提法對油脂進行萃取，通常需要數(shù)小時才能完成，而利用微波加熱技術(shù)，最短只需要幾分鐘。④對碳水化合物的影響，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)生較為強烈的熱變化。研究表明，這種熱變化態(tài)勢甚至明顯高于傳統(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，進而使碳水化合物組分消失。

2.2 膜分離技術(shù)對食品安全及營養(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)通過各種材質(zhì)濾膜的過濾作用，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養(yǎng)物質(zhì)，在經(jīng)過膜分離技術(shù)處理以后，其透過率能夠達到80%以上。例如，在加工和制作蘋果汁時，利用膜分離技術(shù)中的超濾法對汁液中大分子渾濁物進行處理，果汁中維生素C的透過率高達86%以上，礦物質(zhì)元素鉀、鈣、鎂等營養(yǎng)物質(zhì)的透過率也分別能夠達到99%、85%和90%以上。此外，經(jīng)超濾膜處理過的蘋果果汁透光度達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)，果蔬中的營養(yǎng)物質(zhì)幾乎不會出現(xiàn)流失現(xiàn)象，同時果蔬汁的透光度也能夠達到最佳值[3]。

由于膜分離技術(shù)采用的過濾膜多為分子級別，在實際應(yīng)用過程中，濾膜能夠有效過濾掉食品中的微生物。例如，超濾膜與納濾膜分子級別較高，可有效去除食品中的有害微生物。基于膜分離技術(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)所使用的過濾膜級別較高，在處理一些纖維素含量較高的蔬菜和水果時，極易出現(xiàn)食品中的大分子物質(zhì)堵塞過濾膜，進而影響過濾效果的問題，嚴重時還會損壞過濾膜，給食品加工企業(yè)帶來了一定的經(jīng)濟損失。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)對食品安全及營養(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)食品的保存與儲藏。但是，利用這種方法處理過的食品，儲藏的時間不宜過長，否則容易導(dǎo)致食品中營養(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，但其營養(yǎng)價值不高。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需復(fù)水的處理以及需要復(fù)水的處理兩種方式。無需復(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，處理工藝相對較為簡單[4]。

真空冷凍干燥技術(shù)對食品安全及營養(yǎng)的影響主要體現(xiàn)在以下幾方面。①對糖分的影響，研究發(fā)現(xiàn)利用真空冷凍干燥技術(shù)不會破壞食品中總糖與多糖組分，如在對芒果進行真空冷凍干燥處理時，總糖保留率可以達到85%以上，說明利用該技術(shù)對芒果進行處理，總糖流失率極低。②對蛋白質(zhì)的影響，如果利用真空冷凍干燥技術(shù)對食品進行處理，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)組分也不會受到影響。③對維生素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含量不會產(chǎn)生較大的波動。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)對食品中維生素C的含量不會產(chǎn)生不良影響[5]。

3 結(jié)語

綜上，在食品加工領(lǐng)域，不同的加工技術(shù)對食品安全及營養(yǎng)成分會產(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，應(yīng)事先確定被加工食品的品類以及各種營養(yǎng)組分，選擇最合適的加工技術(shù)，以保障食品的營養(yǎng)價值能夠得到切實體現(xiàn)，保證食品安全。