近几年我国食品机械不断创新，让食品行业得到了较大发展，作为与食品紧密相关的食品机械更是几乎涉及到食品加工、包装、运输等所有环节。但是我国食品机械依旧存在着较多不完善的地方，其一定程度上影响着食品的安全。近几年食品安全问题频发，其中有不少的问题的产生与食品机械有很大的关系。人们对于食品的需求不断增加，这就要求我们要不断提升自身的技术水平。因此要想真正提高食品安全就要建立健全的食品安全监管机制，提高食品化工机械化、自动化的水平，大力发展新材料、新技术用于食品机械，以此来满足食品行业的需求。
1 食品机械存在的卫生问题
2 食品机械中的食品安全防范对措
果蔬汁加工技术的应用进展
摘要 ：果蔬经过制汁后比原果更容易贮藏，含有丰富的营养成分，且在减少果蔬原料的损失的同时提高其附加值。本文综述了果蔬汁加工过程中破碎榨汁技术、过滤澄清技术、均质技术、浓缩技术和杀菌技术的应用进展。
关键词 ：果蔬汁 加工技术 应用进展
近年来，随着人们生活水平的逐步提高，对日常饮品的“营养、安全、健康”更为关注和重视。果蔬汁在口感及营养方面都接近新鲜果蔬，并且和具有一定的保健价值，受到各年龄阶段人们的喜爱。不同果蔬汁的加工方法不同，但某些关键技术是相似的。本文主要介绍果蔬汁加工技术中破碎榨汁技术、膜分离技术、超高压技术、高压脉冲技术和酶技术的应用进展。
1. 破碎榨汁技术
根据果蔬不同的形状、特性及加工需要，选用合适的破碎设备，并结合相适宜的破碎工艺进行破碎。常用的破碎工艺可分为热破碎和冷破碎。通常情况下，为了生产得到组织形态好、具有一定粘稠度的果蔬汁，可以运用热破碎，通过抑制和破坏某些酶的活力，如果胶分解酶、脂肪氧化酶等，从而达到破碎效果。[1]果蔬汁榨汁过程中，果蔬中所含有的果胶、淀粉、纤维素等物质会影响果蔬的出汁率，导致果蔬出汁率降低。采用酶技术处理果蔬原料， 即可提高产品出汁率， 该技术不仅可提高产品的澄清度， 且能防止果汁产生沉淀。[2]
2. 膜分离技术
传统的澄清方法是对果蔬汁进行酶处理，如果胶酶等，再用明胶、单宁、膨润土、硅溶胶等澄清剂对其进行絮沉降处理，静置、取清液，最后用离心或过滤的方法进一步处理。[3]在传统加工工艺过程中，果蔬汁成品的营养物质和风味物质损失多、成本高、耗能大。膜分离技术在果蔬汁制品的生产加工过程中发挥重要作用，能够有效地克服这些缺陷。膜分离技术主要具备使果蔬汁脱苦、脱酸、澄清和浓缩的功能，并提高果蔬汁的稳定性。
2.1 果蔬汁的脱苦
柑橘类果汁由于含有柚皮苷、柠檬碱等苦味物质，对产品的风味和商业价值造成负面影响。1E. Hernandez等人[4]利用超滤和二已烯基聚苯乙烯树脂吸附的联合过程对葡萄抽汁进行脱苦的实验，表明柚皮苷和柠檬碱可被完全除去，果汁风味得到显著提高。
2.2 果蔬汁的脱酸
根据刘茉娥等人[5]介绍利用电渗析膜，表明电渗析膜可以脱除果汁中的有机酸，能够使果汁酸度降低，从而提高果汁的品质。
2.3 果蔬汁的澄清
果蔬汁中因含有一些胶体物质、单宁、蛋白质等物质，它们在加热和贮存过程中往往使果蔬汁变得混浊，有的甚至产生沉淀，缩短了产品的货架期。应用超滤法澄清番茄汁、苹果汁、菠萝汁、梨汁、柑橘汁等，可获得较好的经济效益和较高的产品质量。
2.4 果蔬汁的稳定性
超滤可提高果蔬汁的稳定性，如苹果汁在超滤前宾透光率为52.8%，经超滤后，透光率为96.8%，在户观上已达到清澈透明，并在常温下贮存四个月，其透光率几乎为一定值，稳定性良好。[6]
3.超高压技术
杀菌是果蔬汁制品生产中的关键技术之一。传统的热力杀菌虽然可以杀灭鲜榨果蔬汁中的微生物， 但果蔬汁中的营养成分仍会受到破坏， 产生热臭、风味劣变， 造成果蔬汁制品产品质量变差。[7]食品超高压技术(ultrahigh pressure processingUHP)，又称为高静压技术(high hydrostatic pressure processing，HHP)，是指将密封于弹性容器内的食品置于水或其他液体作为传压介质的压力系统中，经100MPa以上压力处理，在常温甚至更低的温度下达到杀菌、灭酶和改善食品功能特性等作用口。由于超高压技术只作用于非共价键，能够保证共价键完好无损，因而可以降低鲜榨果蔬汁中的微生物数量， 并保持产品的营养、风味和安全品质， 具有重要的意义。[8]与加热杀菌相比，超高压技术有着无法比拟的优越性， 特别是超高压杀菌可以保持食品原有的色、香、味和营养成分。
3.1 超高压对果蔬汁色泽的影响
经研究发现，与传统的热杀菌相比，超高压技术处理果蔬汁能够较好的保持其色泽，对部分果蔬，如番茄等甚至有改善色泽的作用。其原因在于超高压对果蔬内源酶的钝化作用及高压的均质作用使果蔬组织细胞内的呈色物质溶出。
3.2 超高压对果蔬汁芳香成分的影响
超高压对果蔬汁的香气有不同方面的影响，不仅能够处理过程中会使香气反应前体物的浓度增加还能使香气物质降解降低或激活某些有关香气的酶的活性。因此超高压加工的果蔬汁的风味会呈现出不同的变化。
3.3 超高压对果蔬汁营养物质的影响
超高压对食品中营养成分的影响与各种营养成分的性质有关，由于超高压处理不能破坏共价键，因此认为超高压处理对于食品中小分子化合物一类的营养物质不会有直接的破坏作用，但可能会加速一些食品体系中的生化反应，使部分营养物质间接受到破坏。
3.4 超高压对果蔬汁中酶活性的影响
内源酶易引起果蔬最初的品质变化，，压力在酶的活性中心通过打破稳定分子内和酶蛋白的相互作用间的微妙平衡， 导致酶构象的变化而导酶失活。大量研究表明，超高压技术可钝化果蔬汁中的大部分酶。[9]
4. 高压脉冲技术
高压脉冲电场技术(pulsed electric field，PEF)作为非热加工工艺之一，因其作用时间短、均匀、效率高，且能够最大程度地保持食品新鲜度的优点而成为食品非热处理方式应用的热点之一。此外，在杀菌钝酶、活性物质提取、保持食品原汁原味等方面显示了很大的优势。
4.1 PEF技术在果蔬汁活性物质提取时的应用
由于细胞膜的渗透性功能，PEF技术作用于细胞时能够提高物质传质系数，将低能量PEF应用于不同的植物组织，PEF技术不仅提高果蔬汁提取率，且使果蔬汁中活性成分如酚类物质、VC的保留率更高。 4.2 PEF技术在果蔬汁钝酶方面的应用
经研究表明，PEF技术对果蔬汁酶活性的钝化有很好的作用效果，PEF技术不仅在钝化酶活性及延缓氧化、褐变等不良变化中发挥积极作用，同时对果蔬汁品质影响也较小。
4.3 PEF技术对果蔬汁品质的影响
研究PEF能温和且高效地处理物料，最大程度上保留原料的营养成分。经过PEF处理的果蔬汁，一般最好保存于低温下，如果酸度适宜，也可存于常温。[11]经PEF技术处理后的果蔬汁与热处理及酶处理等传统技术相比，果蔬汁品质更接近于原汁，符合人们对食品原汁、原味、天然营养的需求。
综上所述，随着科学技术的发展，虽然果蔬汁制品加工技术已达到一定的水平，但仍存在着一些问题。目前已有应用生物技术改善饮料加工原料、生产饮料添加剂和功能因子以及去除饮料不良性状的研究， 但生物技术要真正实现大规模地运用于果蔬汁饮料加工还有待进一步研究与完善。总之，果蔬汁饮料的各种加工技术需要相互贯通、相互融合、取长补短、集成发展，这是果蔬汁饮料加工技术的一个必然发展趋势。
参考文献：
[1] 夏天，马力.果蔬汁饮料加工技术研究进展[J].江苏食品与发酵，2008，(4)：21-23，36.
[2]杨文雄， 尹利端. 中国果蔬汁加工技术发展新趋势[J]. 农产品
加工， 2007， (4)： 26?28.
[3]李勇，刘冠卉，苏世彦.现代软饮料生产技术[M].北京：化学工业出版社，2006.
[4] E.Hernandez， R.Couture， R.Rouseffetal. Evaluation of Ultrafiltration and Adsorption to Debitter Grapefruitjuice and Grapefruit pulp wash[J].Journal of Food Science， Vol57， No3. 1992，664-666.
[5]刘茉娥.膜分离技术[M].北京：化学工业出版社，2000.1-3，204-225，255-259.
[6]吴继红. 超滤膜分离技术在澄清果蔬汁加工中的应用[J]. 塔里木农垦大学学报，1996，01：37-41.
微波能应用技术在食品加工领域的新发展
南京三乐微波技术发展有限公司
目录
0 前言
1 微波真空（冷冻）干燥
2 微波保鲜、杀菌新技术
3 微波与传统加热技术的结合
4 微波膨化技术
5 微波设备现状
0 前言
随着我国国民经济实力增强、人民生活质量的提高，食品机械迅猛发展，微波食品加工设备也步入一个新的发展时期。家用微波炉已进入千家万户，人们越来越多的了解并感觉到微波加热特性。这为微波能应用发展的打下良好的基础。九十年代后，我国微波食品机械已成为微波应用领域主流，取得可观的效益。本文仅从微波技术应用的一个侧面，介绍近几年微波在食品工业的技术发展
1 微波真空（冷冻）干燥
真空冷冻干燥(FD脱水)最早产生于1909年，用于生物材料及生物组织的研究。微波真空冷冻升华干燥(MD脱水)源于二战期间，当时战争需要大量新鲜血液制品，而在储存、运输环节存在许多棘手问题无法克服；另外，抗生素的生产也需要采用冻干技术。为此，因战争需要，科学家提出一项研究工程，即“血浆不变性冷冻真空微波升华脱水研究工程”，简称“血浆工程”。把刚抽出的新鲜血浆在极短的时间内速冻成冰块，然后在真空条件下，施以微波升华干燥、脱水成干血粉(含水量约1％)，用铝箔复合袋避光密封，保质期可达两年以上，运到前方加定量的无菌蒸馏水稀释即可当新鲜血浆注射。这项工程开创了微波升华脱水干燥步入实用的先河。
南京三乐微波技术发展有限公司于87年开始微波真空干燥和微波真空冷冻干燥技术研究，93年研制出了大型微波真空冷冻设备投入蔬菜的冷冻干燥，近几年技术上不断创新，又攻克了微波在低真空状态下易拉弧放电技术难点，现在实用性微波真空冷冻干燥已推上市场。同时微波真空干燥机也进入批量生产阶段。微波真空(冷冻)干燥与其它干燥方法比较的优越性：
1、最好地保存原物料的色、香、口味和营养成份；因冻干食品是在低温真空(缺氧)条件下完成，酶和细菌不滋生，食品不变质、不氧化，营养成份特别是那些遇高温会分解的维生素、化冻时与水一起流失的水溶性营养成份损失少。据美国陆军委托食品容器研究所测定：冻干干燥法对肉、蛋、豆类、青菜、甜玉米等食品中的蛋白质无损害,Vc、β胡萝卜素和其它水溶性维生素仅损失5%,对脂溶性维生素(Va,D，E，K)则完全不受损失。微波升华脱水能够最大限度地保留物料中原有的营养成份。例如：晒干青菜的维生素、叶绿素等营养成份只能保留原有的3%；阴干可以保留17%；热片快速干燥可保留40%；FD真空冷冻干燥可以保留到70%以上；微波升华干燥的有效成份可以保留到97%。因此称为不变性脱水。
2、干燥速度快，不受形状、厚度影响：微波的穿透性加热和选择性加热能均匀地、快速干燥物料。微波处理5～10cm厚度制品时，干燥时间可节省原来的30%；若厚度增加到20～30cm时，则可节省时间60%以上。例如：用常规热传导给小香葱做冷冻干燥，需18～21小时；而用微波仅8～9小时。
3、 能最好的保持原物料形状、口感与风味、复水性好
4、节能降耗：热效率高，理论计算可达94%。
5、产品品质高：常规热传导升华脱水时，有用温度载热油，或用密封增压技术把水加热，在加热板中强制循环，传递热量给盛料盘和物料，底部物料中热敏物质因长时间过热而变性、变色、变味，严重的变焦黄，就是进口设备正品率也不超过90%，国产只达60%上下，而微波独特的加热方式使物料内外同时升温汽化，脱水后的产品上、下质量一致，可达到100%合格率。产品保存期可达3至5年，最长10年。而一般的保鲜冷藏至多几个月，最多不会超过1年。微波兼有杀菌、灭酶功效。
6、干燥温度低，适合加工高档、热敏性产品：目前广泛应用在对温度敏感的药物、饮料、果汁或富含维生素的物料上。微波真空干燥速溶橘粉装置，真空室直径为1.5m，长12m，微波功率48Kw，使用玻璃增强聚乙烯传送带连续传递，具有膨化作用。它先将含有63%固形物的橘浆抽吸并涂抹在宽1.2m的传送带上，堆高厚度为3～7mm，在10.67kPa～13.38kPa(80～100mmHg)的低压下输入微波能量，加热40min，可膨化到厚度为80～100mm，制成含水率为20%的速溶橘粉，生产能力50kg/h。产品不仅保持橘汁原有色、香、味，而且所保留的维生素C量是喷雾干燥法不可能达到的。
2 微波保鲜、杀菌新技术
为了防止食品早期变质以便储存，通常使用紫外灯、蒸气、高压、钴60、臭氧、充氮、添防腐剂等方法进行杀菌，微波技术则又开辟了一种理想方式，能在短时间内，对物料内外同时杀菌，又不破坏营养成分。在过去30年，对食品特别是袋装、瓶装食品进行了大量研究，采用微波短时间照射，可快速升温杀菌。与常规方法相比，可保持更好的口味、颜色和营养成份。在我国食品的微波杀菌保鲜技术已被越来越多食品生产厂家所采用。
利用脉冲调制的微波能进行杀菌试验，证实可以用较小的温升达到杀菌的目的。这也说明微波杀菌不只是热力杀菌，还有非热力致死细菌的能力。这就是所谓的非热效应。根据这个原理，我们可以在极短的时间内、采用高于常规微波场能量密度的数倍或数十倍的脉冲微波能量照射食品，不但可以可靠杀死细菌，还可大大降低食品温升、降低设备的能耗。降低杀菌的成本。目前廉价的915MHz、2450MHz大功率微波脉冲源已开发出来，实用性整机近期可以推出。
3 微波与传统加热技术的结合
众所周知微波能可将被加热物质内外同时加热，但在实际应用中，由于物体周边流动空气的影响，外表面散热较为容易，使得物体内部温升往往高于外表面。而热风系统中，物体加热是从外向内进行热的传导，故外表面温度往往大于内部。可以设想若将两种加热方法结合在一起可有几点好处：
1、可真正实现内外同时加热；
2、环境温度上升加大系统抽湿能力，避免水蒸气在加热器内部结露；
3、由于微波设备一次性投资高于常规设备，合理的分配两者之间比例，可降低系统造价，起事半功倍效果。
4、发挥各自的工艺优势。国外的许多食品干燥项目采用此技术。日本研制的一种微波膨化干燥蛋黄粉设备使用16只2450MHz，5kw的磁控管，总输出功率90kW，其方法是先将蛋黄浆料涂布在传送带上，用远红外预热到80℃,然后用微波加热，膨化至3～5cm厚，再急速冷却到40℃，切碎后继续用常规方法制成蛋黄粉，日产1吨。瑞典采用2450MHz 30kw的微波装置生产肉馅饼。由自动机械生产的肉馅饼，经微波完成烹制过程，最后用电热丝加热使表面褐化，产品质量明显提高，每块饼的处理时间为2分钟，每小时16000只。近几年国内许多微波食品工程采用综合加热技术，将微波加热分别与电热风、蒸汽、红外、喷雾、火焰、冷干风等常规加热方法联合使用，取得良好效果。
4 微波膨化技术
膨化食品深受广大群众喜爱，今几年发展较快。微波可迅速加热食品，并使得内部压差急剧变化，这种特性使得微波在食品的膨化干燥领域占有一席之地。微波苹果膨化生产技术，是一重大科技创新技术。 通过对苹果进行系列加工和微波膨化干燥，制成一种新颖独特的休闲食品――苹果脆片。它保持了原有水果的风味和色泽，不添加任何添加剂，是地道的天然绿色食品，该产品口感酥脆、酸甜适口、风味独特浓郁、营养丰富、复水性好，且便于贮存、运输携带，是老少皆宜的高级休闲食品及边防、海防、高山、高原上士兵们及野外、水下人员的必需食品。它的研制成功是苹果加工技术上一个重大突破，本技术还可生产其它果蔬酥产品。薯条、薯片的膨化过去都是用油炸，这不但增加了食品的热量、还破坏了其原有的营养成分。用微波膨化薯条、薯片，不但保持了食品原汁原味，还省去油炸工艺、口感极好、风味独特，加工成本较低。是农副产品深加工极好项目。微波加工方便面的技术近来又有所突破，用高场强微波使方便面在加工中产生膨化，生产出的产品复水性极好，对冲泡方便面的水温要求降低，冲泡时间缩短，口感上升。此技术还降低了棕榈油的损耗。此设备采用2450MHz频率、功率35KW，班产量3～4吨。可24小时连续工作。
5 微波设备现状
微波应用技术在我国发展已有近三十年的历史，虽然它还属新兴的应用领域，但随着现代科学技术不断进步，近几年微波设备的可靠性、实用性不断提高。微波专业生产厂家制造技术也趋于成熟，制造成本大副下降。许多微波食品加工设备均具有操作简单、可连续稳定工作、可抗空载、维修方便等特点。微波技术发展初期，微波设备有许多典型缺点：加热不均匀、故障率高、可靠性差、难以操作和维护等，现均得到彻底改善。
常规微波食品加工设备用于脱水干燥时，每一度电耗可脱0.5～1公斤水份；用于灭菌保鲜时每一度电耗可处理7～12公斤物料。用于解冻、膨化物料时每一度电耗可处理物料12～24公斤。定购微波食品加工设备不但要注意外观造型、价格与质量。作为微波设备，有三个重要性能指标必须了解：1、微波泄漏量：微波设备的微波能量泄漏有害人体健康，设备进、出料口、炉门、操作区等地方，微波泄漏应符合国家有关标准规定。2、整机效率：微波设备应是节能高效设备，专业厂家生产的整机热转换总效率应在50％以上。3、均匀性：不管微波设备是用于加热、干燥还是杀菌，其设备加热物料的温升差值应小于±5℃。这样才能保证微波加热效果的一致性。
微波设备的设计是以电磁波传输理论为基础的。从事设备设计的技术人员一般不了解食品的工艺、特性，而食品工艺研究人员积累的大量常规食品加热的经验又不能全部移植在微波加热系统，两者的结合需要一定时间，这就是目前微波技术在食品业推广所遇到的障碍。好在我们已跨入信息时代，行业之间合作将很快打破这个瓶颈。与国外微波设备相比，国内微波技术本身并无逊色，但在机电一体化技术、自动控制水平、整机运行可靠性程度和生产线配套能力存在明显差距，这是今后国内从事微波应用技术工作的科研人员急需化大力量解决的课题。
