食品加工方法對食品營養成分的影響

摘 要：本文闡述常見食品加工方法分類、食品中主要營養成分及其特性，研究不同食品加工方法對食品營養成分的影響，旨在為優化食品加工工藝參數、提高食品營養價值提供理論依據。

關鍵詞：食品加工；營養成分；影響

Effects of Food Processing Methods on the Nutritional Composition of Food

GONG Liangye

（Shenzhen Yexinda Industry Co.， Ltd.， Shenzhen 518067， China）

Abstract： This paper describes the classification of common food processing methods， the main nutritional components in food and their characteristics， and studies the effects of different food processing methods on the nutritional components of food， aiming to provide a theoretical basis for optimizing food processing parameters and improving the nutritional value of food.

Keywords： food processing; nutritional components; influence

食品加工是將農產品或初級加工品制成各種食品的過程，包括去除不可食用部分、破壞有害物質、改善感官品質以及延長保質期等。常見的食品加工方法有熱處理、冷凍與冷藏、干燥與脫水以及發酵等[1]。食品所含的蛋白質、脂肪、碳水化合物、維生素和礦物質等對維持人體健康至關重要。不同食品加工方法由于原理、條件、時間的差異，對食品營養成分的保留程度存在不同影響。本文研究食品加工方法對食品營養成分保留的影響，對于優化工藝、生產兼具口感和營養的食品意義重大。

1 常見食品加工方法分類

食品加工方法種類繁多，按照加工原理和特點，可以歸納為物理法、化學法和生物法3大類。物理法主要利用物理手段，如熱能、機械力、電磁輻射等，來改變食品的形態、質地、口感等特性。這類方法包括熱處理、冷處理、脫水干燥、機械加工和輻照處理等。化學法是在食品加工過程中添加食品添加劑或利用化學反應原理，來改變食品的品質特征。常見的化學法有腌制、糖漬和酸浸等。這些方法不僅能夠改善食品的色澤、滋味，還能起到防腐保鮮的作用。生物法則主要利用微生物的代謝活動來制備發酵食品。

不同食品加工方法的選擇取決于原料特性、目標產品品質要求、生產成本以及工藝復雜程度等因素的綜合考量。在實際生產中，往往需要采用多種加工方法的組合以達到最佳效果。例如，谷物加工通常包括清理篩選、脫皮碾磨、熱加工等多個步驟；水果蔬菜加工可能涉及清洗、分選、切割、殺菌、干燥和包裝等諸多環節[2]。科學合理地選擇和搭配食品加工方法，對于保障食品品質安全、提高生產效率、滿足消費者多元化需求至關重要。

2 食品中主要營養成分及其特性

食品中的營養成分主要包括蛋白質、脂肪、碳水化合物、維生素、礦物質和水。蛋白質由氨基酸構成，含有C、H、O和N等元素，是構成人體組織和酶的主要成分。動物性食品如肉、蛋、奶等是優質蛋白質。脂肪主要由脂肪酸和甘油組成，是重要的能量來源，也參與細胞膜、激素等的合成，油脂、堅果等是脂肪的主要來源。碳水化合物分為單糖、雙糖和多糖，是人體的主要能量來源。其中以淀粉和食物纖維最為重要，谷物、薯類等富含淀粉，蔬菜、水果等富含膳食纖維。維生素是一類參與人體新陳代謝的微量有機物質，按其理化性質分為水溶性維生素和脂溶性維生素兩大類。水溶性維生素如B族維生素、維生素C等，容易被水溶解和破壞；脂溶性維生素如維生素A、維生素D、維生素E和維生素K等，易溶于脂肪，耐熱性較好。礦物質是人體必需的無機元素，按人體需求量分為常量元素（如鈣、磷、鉀等）和微量元素（如鐵、鋅、硒等），廣泛參與人體的生理功能調節。水是食品中含量最高的成分，既是營養物質，又是其他營養成分的溶劑和載體，在食品加工過程中極易流失。

3 不同食品加工方法對食品營養成分的影響

3.1 熱處理對食品營養成分的影響

熱處理是食品加工中最為常用的方法之一。其原理是通過高溫殺死微生物、滅活酶，并改變食品組分的理化性質，以達到保藏、改良品質的目的。常見的熱處理方式包括巴氏殺菌、高溫滅菌、超高溫瞬時滅菌、蒸煮、烘烤、油炸、微波加熱以及紅外加熱等。熱處理雖然能有效延長食品貨架期、改善口感，但同時會對其營養價值產生負面影響。

蛋白質是最易受熱處理影響的營養成分之一。在高溫條件下，蛋白質分子空間結構發生改變，疏水基團暴露，導致蛋白質變性。變性會引起蛋白質的溶解性、水合性、乳化性等功能特性的改變，也可能降低其消化率和生物利用度。例如，牛奶經超高溫滅菌后，乳清蛋白變性沉淀，酪蛋白凝膠化，影響其消化吸收[3]。此外，蛋白質還可能與還原糖等物質發生美拉德反應，生成褐變物質，導致蛋白質交聯、溶解性下降、消化率降低，并產生具有潛在致突變及致癌性的雜環胺類物質。脂肪在高溫加熱時極易氧化，會產生過氧化物、羰基化合物等有害物質，并破壞必需脂肪酸，降低脂肪的營養價值。

維生素是對熱極為敏感的營養素，多數維生素在熱處理過程中會受到不同程度的破壞。水溶性維生素如維生素C、B族維生素等，容易在高溫條件下氧化分解。脂溶性維生素如維生素A、維生素E等，也會有一定的損失。以食用油加熱為例，油炸過程中生成的自由基會加速維生素A的氧化，當加熱溫度超過180 ℃時，維生素A的損失更為顯著[4]。

礦物質在熱處理過程中一般不會發生顯著改變，但其存在形式和生物利用度可能會受到影響。例如，植酸與礦物質結合可形成植酸鹽沉淀，降低了礦物質的吸收率。而高溫加熱可破壞植酸的結構，提高植酸結合態礦物質的溶解性與吸收利用度。但若加熱溫度過高或時間過長，也可能使某些礦物質與蛋白質、多糖等大分子物質形成難溶性螯合物，反而降低其利用率。

3.2 冷凍與冷藏對食品營養成分的影響

冷凍是將食品溫度降至冰點以下，使其中大部分水分轉變為冰晶的過程，而冷藏是將食品置于0～

7 ℃的低溫環境中，以延緩其劣變的方法。與常溫貯藏相比，冷凍與冷藏能有效抑制食品中微生物的生長繁殖和酶促反應的進行，是最重要的食品保藏方法。然而，這兩種方法在延長食品貨架期的同時，也會對食品的營養品質產生一定的影響。

在冷凍過程中，食品中的水分會形成冰晶，導致細胞結構受到破壞，使細胞內的營養成分外滲，尤其是水溶性維生素和礦物質的損失更為嚴重。如果預冷不及時或冷凍溫度不夠低，食品中的冰晶尺寸較大，解凍后的組織軟化、汁液流失也會加劇營養流失。此外，蛋白質在冷凍過程中可能會發生變性，影響其溶解性和消化吸收；脂肪在長期冷凍貯藏中容易酸敗，導致必需脂肪酸破壞。不同食品的冷凍穩定性差異很大，如動物性食品中的蛋白質極易變性，果蔬類食品中的維生素C極易流失，而淀粉基質的谷薯類食品的冷凍耐受性較強[5]。

與冷凍相比，冷藏溫度下食品中的水分仍以液態存在，因而對細胞結構的破壞作用較小，營養流失相對較少。但若冷藏溫度控制不當，微生物生長和酶促反應仍可進行，進而會引起食品變質和營養損耗。例如，低溫條件下脂肪酶的活性較高，可導致脂質水解酸敗。乳制品中的維生素B2在冷藏過程中極易被光氧化分解。一些蔬菜水果如番茄、黃瓜等，在冷藏過程中會發生冷害，加速維生素C的分解[6]。

3.3 干燥與脫水對食品營養成分的影響

干燥與脫水是通過去除食品中的大部分水分，以抑制微生物生長和酶促反應的進行，進而延長貨架期的加工方法。兩者的主要區別在于脫水程度不同。干燥食品的含水量通常在10%～20%，而脫水食品的含水量可低至5%以下。常見的干燥方法包括烘干、晾曬、噴霧干燥等，脫水方法包括真空冷凍干燥、滲透壓脫水等。

干燥過程會顯著影響食品的感官品質和營養價值。在干燥過程中，食品表面水分蒸發，內部水分向表面遷移，同時伴隨著體積收縮、組織變硬等物理變化。這些變化可能會導致食品的色澤暗淡、風味流失。此外，一些營養成分如維生素C、B族維生素等對熱敏感，在干燥過程中容易被破壞。如果干燥溫度過高或干燥時間過長，食品中的蛋白質、脂肪等大分子也可能會發生變性、氧化等不利反應。不同食品的干燥特性差異較大。例如，富含還原糖的水果如葡萄干在干燥過程中極易發生褐變，而含淀粉較多的谷物如大米、小麥等干燥品質相對穩定[7]。

脫水是一種更為徹底的水分去除方法。在脫水過程中，隨著自由水的快速蒸發，食品基質可能發生不可逆的收縮變形，使其內部結構遭到破壞，從而加速氧化酶與底物的接觸，導致某些營養素如維生素C大量流失。以蘋果脆片為例，其維生素C的損失高達80%[8]。水分的過度喪失還可能會引起礦物質結合態的改變。例如，脫水蔬菜中的鈣、鎂等礦物質易與草酸、植酸等結合，形成難溶性鹽，影響其在人體中的吸收利用。

3.4 發酵對食品營養成分的影響

通過發酵，不僅可以延長食品的保質期，還可以改善食品的感官品質和營養價值。在發酵過程中，微生物的代謝活動會引起食品基質成分的多樣化轉化，使其營養組成發生顯著改變。

（1）發酵對蛋白質的性質有較為積極的影響。酵母、乳酸菌等發酵微生物分泌的蛋白酶，可以將食品中的高分子蛋白質水解為小分子肽和游離氨基酸，提高其消化吸收率。發酵過程還能去除某些食品中易引起過敏的特異性蛋白。例如，未處理的大豆含有多種可能引起過敏反應的蛋白質。然而，在制作醬油、味噌等發酵大豆產品時，通過多種微生物的發酵作用，這些過敏原性蛋白質可以被分解成較小的肽段或氨基酸，從而降低其致敏性。

（2）發酵對食品中礦物質的生物利用度也有積極的影響。①發酵過程可使植物細胞壁破裂，使礦物質從植物細胞中游離出來，提高其溶解性，從而有利于人體吸收。②發酵產生的有機酸如乳酸、醋酸等可與鐵、鋅、鈣等礦物質形成螯合物，增加其溶解性和穩定性。因此，發酵是提高食品中礦物質生物利用度的有效方式。例如，發酵食品如酸奶、酸菜等，其礦物質的吸收率普遍高于未發酵食品[9]。

（3）發酵類型的差異會影響食品的營養成分。乳酸發酵如酸奶發酵，乳酸菌可將乳糖轉化為乳酸，產生大量B族維生素，并合成一些游離氨基酸，提高蛋白質的營養價值；酒精發酵如葡萄酒發酵，酵母可將葡萄糖分解為乙醇和二氧化碳，使維生素C含量下降，但生物素和泛酸含量升高，產生一些高級醇和酯類物質，進而增加風味；醋酸發酵如食醋發酵，醋酸菌可將酒精氧化為醋酸，使蛋白質變性沉淀，大幅度提高維生素B1、維生素B2和煙酸的含量。

4 結語

食品加工對營養成分的影響是一個復雜而多面的問題。不同食品加工方法對食品營養素的影響程度和機制各不相同。熱處理可能導致蛋白質變性、維生素損失和脂肪氧化；冷凍與冷藏雖能較好地保存營養，但也可能引起細胞破壞和水溶性成分的流失；脫水干燥會顯著改變食品結構，影響食品營養成分的保留和生物利用度；發酵能夠提高某些營養素的含量及其利用率。未來，食品加工技術的發展應著重于優化工藝參數，最大限度地保留和提高食品的營養價值。同時，新興加工技術如超高壓處理、脈沖電場等的應用，有望在保持食品新鮮品質的同時更好地保護食品的營養成分。

參考文獻

[1]賀瑤，周彤，王靜，等.食品加工中的營養保留技術：從傳統方法到現代創新[J].家電科技，2024（4）：42-46.

[2]張連岳.食品加工過程中營養成分的變化及控制策略研究[J].中國食品工業，2024（14）：174-176.

[3]謝仕誠.新型食品加工技術對食品質量的影響研究[J].中國食品，2024（14）：98-100.

[4]劉暢.新型食品加工技術的研究進展及應用前景[J].中國食品工業，2024（11）：143-145.

[5]高四菲，夏美華，高桂琴.食品加工過程中營養成分變化及其對健康的影響[J].中外食品工業，2024（10）：102-104.

[6]冼錦軍.基于新技術的食品加工過程改進與優化研究[J].現代食品，2024，30（6）：97-99.

[7]張海軍，李媛媛，鐘祥靜.超高壓滅菌技術在食品加工中的應用探討[J].糧油與飼料科技，2024（2）：10-12.

[8]金鋒.新型食品加工技術對食品營養的影響[J].中國食品工業，2023（15）：106-107.

[9]熊中平，李愛媚.新食品加工技術對食品品質的影響[J].中國食品工業，2023（9）：94-96.