食品加工技术对食品安全及营养的影响分析

2022-10-13唐冠宁

食品安全导刊 2022年26期

唐冠宁

（淄博市政务服务中心，山东淄博 255000）

随着物质生活水平的逐年提高，人们对食品安全及食品的营养价值愈加关注，促进了食品加工技术的发展。微波加热技术、膜技术、冷冻干燥技术等新型加工技术的出现，使业内学者加深了对食品安全及营养的研究。本文分析食品加工技术对食品安全及营养产生的积极影响与不良影响，旨在选择最优食品加工技术，为人们的健康安全保驾护航。

1 食品加工技术种类

1.1 微波加热技术

微波加热技术主要利用微波热效应对食品中的水分、蛋白质、脂肪和碳水化合物等电介质进行加热，在微波热效应的作用下，各种食品材料介质的温度也将随之升高，微波加热原理如图1所示。

由图1可知，微波加热技术的加热原理实际上是通过水分子的高速转动来完成整个加热过程。如果选用的微波频率为2 450 MHz，那么被加热的水分子在1 s内发生180°来回转动次数高达24.5亿次，表明水分子在高速运转过程中将产生大量的热量，以供给食品材料介质。目前，微波加热技术在食品加工领域已经得到普遍推广和应用，究其原因是由于该技术具有加热速度快、加热效率高、内部热量分散均匀以及温度易于控制等特点。另外，由于食品当中的一些固有成分对微波具有极强的吸附力，而另一些成分则不易被微波吸收，因此通过利用微波加热技术的选择性特点来改善食品质量[1]。

图1 微波加热原理图

1.2 膜分离技术

膜分离技术是进入21世纪以后出现的专门用于食品加工领域的一种新型技术，该技术主要依靠于外界能量，通过各个组分在高分子薄膜中传递的选择性差异，对食品中多种组分进行分离、提纯与富集。目前，在食品加工领域最为常见的膜分离技术包括微滤、超滤、纳滤、反渗透以及气体分离等。相较于微波加热技术，膜分离技术易于操作、无污染、不产生有害源，并且投资成本小、产品流失率低，因此在环境污染严重的现状下，膜分离技术也被称之为“绿色生产技术”。例如，在豆制品加工领域，利用膜分离技术可以将常规方法提取出的近60%的蛋白质，通过超滤法对其进行压缩，可以有效去除豆制品的腥味，改善和提升豆乳质量。

1.3 真空冷冻干燥技术

大多数食品中含有大量的水分，如果不经过任何处理工序，那么食品的营养成分也将慢慢流失，或者发生质变。冷冻干燥技术可以对水分含量较大的食品进行冷冻处理，使食品中的液态水转变成为结晶体，然后在真空条件下，促使结晶体升华，当食品中水被吸附以后，能够制备出最高含水量只有4%的冻干食品。但真空冷冻技术只是对食品中的水分进行单独的冷冻吸附处理，其他营养物质结构仍然能够保持完好状态，因此采用该技术处理后的食品色泽、品相、香味、滋味以及营养等均不会发生较大改变。目前，该技术在肉、蛋、鱼、蔬菜等烹饪原料，葱、姜、蒜、香料等调味原料，苹果、菠萝、梨、桃等水果类以及果汁、茶品、咖啡等饮品类的加工生产领域已经得到广泛应用[2]。

2 食品加工技术对食品安全及营养的影响

2.1 微波加热技术对食品安全及营养的影响

微波加热技术在食品加工领域中的应用过程中极易对食品中各物质的分子密度与结构产生影响，导致食品营养成分也极易散失。这主要是因为与传统的加热方式相比，微波加热技术具有加热速度快、场强温度高、微波穿透力强等优点，因此一些业内专家专门针对微波加热技术对食品中维生素、蛋白质、脂肪、碳水化合物等营养物质产生的影响进行了深入分析与探讨。

微波加热技术对食品中营养成分的影响主要有以下几个方面。①对维生素的影响，该技术的破坏性远远小于传统的加热方法，影响程度最低的几种成分为维生素B1、维生素B6、维生素C。②对蛋白质的影响，由于微波具有较强的穿透力，当微波的加热效应发生作用以后，被加热食品内部组分温度迅速升高，如果突破蛋白质的承热上限，则极易导致蛋白质变性，从而失去营养价值。但是，研究数据表明，在利用微波技术对牛奶进行加热处理时，蛋白质的营养流失率最低。③对脂肪的影响，食品中的脂肪成分属于非极性化合物，这种化合物与微波不会发生任何反应，因此利用微波加热技术提炼食品中油脂的效果显著，如果利用传统的索氏抽提法对油脂进行萃取，通常需要数小时才能完成，而利用微波加热技术，最短只需要几分钟。④对碳水化合物的影响，食品中的碳水化合物在微波加热技术的影响下极易产生较为强烈的热变化。研究表明，这种热变化态势甚至明显高于传统的加热方法。例如，如果采用微波加热技术处理糖类物质以及淀粉类物质，将极易发生糖焦化与淀粉糊化现象，进而使碳水化合物组分消失。

2.2 膜分离技术对食品安全及营养的影响

膜分离技术在食品加工领域多用于果蔬汁的生产与加工，该技术通过各种材质滤膜的过滤作用，能够直接去除果蔬中的大分子物质，这些物质一般包括可溶性纤维素、蛋白质、果胶、多酚等，如果这些物质残留在果蔬汁中，极易影响果蔬的透光度。而果蔬中富含的维生素以及矿物元素等营养物质，在经过膜分离技术处理以后，其透过率能够达到80%以上。例如，在加工和制作苹果汁时，利用膜分离技术中的超滤法对汁液中大分子浑浊物进行处理，果汁中维生素C的透过率高达86%以上，矿物质元素钾、钙、镁等营养物质的透过率也分别能够达到99%、85%和90%以上。此外，经超滤膜处理过的苹果果汁透光度达99%以上。从这一数据可以看出，在果蔬汁加工领域应用膜分离技术，果蔬中的营养物质几乎不会出现流失现象，同时果蔬汁的透光度也能够达到最佳值[3]。

由于膜分离技术采用的过滤膜多为分子级别，在实际应用过程中，滤膜能够有效过滤掉食品中的微生物。例如，超滤膜与纳滤膜分子级别较高，可有效去除食品中的有害微生物。基于膜分离技术这一特性，该技术在日常饮用水灭菌以及牛奶等常用饮品的灭菌方面将产生积极影响。但是，由于膜分离技术所使用的过滤膜级别较高，在处理一些纤维素含量较高的蔬菜和水果时，极易出现食品中的大分子物质堵塞过滤膜，进而影响过滤效果的问题，严重时还会损坏过滤膜，给食品加工企业带来了一定的经济损失。因此，基于节约成本、降低损耗的考虑，多数食品加工企业一般会选择性的应用膜分离技术。

2.3 真空冷冻干燥技术对食品安全及营养的影响

真空冷冻干燥技术的主要原理是在真空条件下吸附食品中多余的水分，使食品转化成为“干”制品，有利于一些易变质食品的保存与储藏。但是，利用这种方法处理过的食品，储藏的时间不宜过长，否则容易导致食品中营养成分的大量流失。例如，日常生活中最为常见的“干尸肉”，实际上就是利用真空冷冻干燥技术处理的，这种肉虽然可以食用，但其营养价值不高。目前，在食品加工领域，真空冷冻干燥技术处理食品主要包括无需复水的处理以及需要复水的处理两种方式。无需复水处理的食品包括酸奶糖、水果片、干鲜奶等，处理难度较大，处理流程较为复杂；需要复水处理的食品包括米饭、粥、各种蔬菜包等，处理工艺相对较为简单[4]。

真空冷冻干燥技术对食品安全及营养的影响主要体现在以下几方面。①对糖分的影响，研究发现利用真空冷冻干燥技术不会破坏食品中总糖与多糖组分，如在对芒果进行真空冷冻干燥处理时，总糖保留率可以达到85%以上，说明利用该技术对芒果进行处理，总糖流失率极低。②对蛋白质的影响，如果利用真空冷冻干燥技术对食品进行处理，不同的食品种类，其影响效果也存在较大差异。如采用真空冷冻干燥技术处理香蕉后，香蕉中的蛋白质含量明显降低，主要原因是由于前处理工序中，一些水溶性的蛋白质成分溶出，加之受到蛋白质本身盐析作用的影响，导致蛋白质流失率增加。而利用这种方法处理莲子，发现蛋白质流失率较低，即便在常温状态下，莲子内部的蛋白质组分也不会受到影响。③对维生素C的影响，利用真空冷冻干燥技术处理食品后，食品中维生素C含量不会产生较大的波动。例如，采用真空冷冻干燥技术处理柠檬后，柠檬片中的维生素含量并未发生改变，与热风干燥法相比，该技术处理后的维生素含量高出近2倍。由此可以看出，真空冷冻干燥技术对食品中维生素C的含量不会产生不良影响[5]。