食品加工技術對食品安全及營養的影響分析

唐冠寧

（淄博市政務服務中心，山東淄博 255000）

隨著物質生活水平的逐年提高，人們對食品安全及食品的營養價值愈加關注，促進了食品加工技術的發展。微波加熱技術、膜技術、冷凍干燥技術等新型加工技術的出現，使業內學者加深了對食品安全及營養的研究。本文分析食品加工技術對食品安全及營養產生的積極影響與不良影響，旨在選擇最優食品加工技術，為人們的健康安全保駕護航。

1 食品加工技術種類

1.1 微波加熱技術

微波加熱技術主要利用微波熱效應對食品中的水分、蛋白質、脂肪和碳水化合物等電介質進行加熱，在微波熱效應的作用下，各種食品材料介質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，微波加熱技術的加熱原理實際上是通過水分子的高速轉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內發生180°來回轉動次數高達24.5億次，表明水分子在高速運轉過程中將產生大量的熱量，以供給食品材料介質。目前，微波加熱技術在食品加工領域已經得到普遍推廣和應用，究其原因是由于該技術具有加熱速度快、加熱效率高、內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的選擇性特點來改善食品質量[1]。

圖1 微波加熱原理圖

1.2 膜分離技術

膜分離技術是進入21世紀以后出現的專門用于食品加工領域的一種新型技術，該技術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，在食品加工領域最為常見的膜分離技術包括微濾、超濾、納濾、反滲透以及氣體分離等。相較于微波加熱技術，膜分離技術易于操作、無污染、不產生有害源，并且投資成本小、產品流失率低，因此在環境污染嚴重的現狀下，膜分離技術也被稱之為“綠色生產技術”。例如，在豆制品加工領域，利用膜分離技術可以將常規方法提取出的近60%的蛋白質，通過超濾法對其進行壓縮，可以有效去除豆制品的腥味，改善和提升豆乳質量。

1.3 真空冷凍干燥技術

大多數食品中含有大量的水分，如果不經過任何處理工序，那么食品的營養成分也將慢慢流失，或者發生質變。冷凍干燥技術可以對水分含量較大的食品進行冷凍處理，使食品中的液態水轉變成為結晶體，然后在真空條件下，促使結晶體升華，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。但真空冷凍技術只是對食品中的水分進行單獨的冷凍吸附處理，其他營養物質結構仍然能夠保持完好狀態，因此采用該技術處理后的食品色澤、品相、香味、滋味以及營養等均不會發生較大改變。目前，該技術在肉、蛋、魚、蔬菜等烹飪原料，蔥、姜、蒜、香料等調味原料，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領域已經得到廣泛應用[2]。

2 食品加工技術對食品安全及營養的影響

2.1 微波加熱技術對食品安全及營養的影響

微波加熱技術在食品加工領域中的應用過程中極易對食品中各物質的分子密度與結構產生影響，導致食品營養成分也極易散失。這主要是因為與傳統的加熱方式相比，微波加熱技術具有加熱速度快、場強溫度高、微波穿透力強等優點，因此一些業內專家專門針對微波加熱技術對食品中維生素、蛋白質、脂肪、碳水化合物等營養物質產生的影響進行了深入分析與探討。

微波加熱技術對食品中營養成分的影響主要有以下幾個方面。①對維生素的影響，該技術的破壞性遠遠小于傳統的加熱方法，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對蛋白質的影響，由于微波具有較強的穿透力，當微波的加熱效應發生作用以后，被加熱食品內部組分溫度迅速升高，如果突破蛋白質的承熱上限，則極易導致蛋白質變性，從而失去營養價值。但是，研究數據表明，在利用微波技術對牛奶進行加熱處理時，蛋白質的營養流失率最低。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生任何反應，因此利用微波加熱技術提煉食品中油脂的效果顯著，如果利用傳統的索氏抽提法對油脂進行萃取，通常需要數小時才能完成，而利用微波加熱技術，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的影響下極易產生較為強烈的熱變化。研究表明，這種熱變化態勢甚至明顯高于傳統的加熱方法。例如，如果采用微波加熱技術處理糖類物質以及淀粉類物質，將極易發生糖焦化與淀粉糊化現象，進而使碳水化合物組分消失。

2.2 膜分離技術對食品安全及營養的影響

膜分離技術在食品加工領域多用于果蔬汁的生產與加工，該技術通過各種材質濾膜的過濾作用，能夠直接去除果蔬中的大分子物質，這些物質一般包括可溶性纖維素、蛋白質、果膠、多酚等，如果這些物質殘留在果蔬汁中，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物質，在經過膜分離技術處理以后，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，礦物質元素鉀、鈣、鎂等營養物質的透過率也分別能夠達到99%、85%和90%以上。此外，經超濾膜處理過的蘋果果汁透光度達99%以上。從這一數據可以看出，在果蔬汁加工領域應用膜分離技術，果蔬中的營養物質幾乎不會出現流失現象，同時果蔬汁的透光度也能夠達到最佳值[3]。

由于膜分離技術采用的過濾膜多為分子級別，在實際應用過程中，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。基于膜分離技術這一特性，該技術在日常飲用水滅菌以及牛奶等常用飲品的滅菌方面將產生積極影響。但是，由于膜分離技術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，極易出現食品中的大分子物質堵塞過濾膜，進而影響過濾效果的問題，嚴重時還會損壞過濾膜，給食品加工企業帶來了一定的經濟損失。因此，基于節約成本、降低損耗的考慮，多數食品加工企業一般會選擇性的應用膜分離技術。

2.3 真空冷凍干燥技術對食品安全及營養的影響

真空冷凍干燥技術的主要原理是在真空條件下吸附食品中多余的水分，使食品轉化成為“干”制品，有利于一些易變質食品的保存與儲藏。但是，利用這種方法處理過的食品，儲藏的時間不宜過長，否則容易導致食品中營養成分的大量流失。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處理的，這種肉雖然可以食用，但其營養價值不高。目前，在食品加工領域，真空冷凍干燥技術處理食品主要包括無需復水的處理以及需要復水的處理兩種方式。無需復水處理的食品包括酸奶糖、水果片、干鮮奶等，處理難度較大，處理流程較為復雜；需要復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]。

真空冷凍干燥技術對食品安全及營養的影響主要體現在以下幾方面。①對糖分的影響，研究發現利用真空冷凍干燥技術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，說明利用該技術對芒果進行處理，總糖流失率極低。②對蛋白質的影響，如果利用真空冷凍干燥技術對食品進行處理，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處理香蕉后，香蕉中的蛋白質含量明顯降低，主要原因是由于前處理工序中，一些水溶性的蛋白質成分溶出，加之受到蛋白質本身鹽析作用的影響，導致蛋白質流失率增加。而利用這種方法處理蓮子，發現蛋白質流失率較低，即便在常溫狀態下，蓮子內部的蛋白質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處理食品后，食品中維生素C含量不會產生較大的波動。例如，采用真空冷凍干燥技術處理檸檬后，檸檬片中的維生素含量并未發生改變，與熱風干燥法相比，該技術處理后的維生素含量高出近2倍。由此可以看出，真空冷凍干燥技術對食品中維生素C的含量不會產生不良影響[5]。

3 結語

綜上，在食品加工領域，不同的加工技術對食品安全及營養成分會產生不同的影響，這其中既有積極影響，也存在不良影響。因此，食品加工行業在選擇加工技術時，應事先確定被加工食品的品類以及各種營養組分，選擇最合適的加工技術，以保障食品的營養價值能夠得到切實體現，保證食品安全。