3 先 进 的 双 螺 杆 食 品 挤 压 膨 化 设 备 及 生 产 技 术, 它 具 有 只 有 一 个 模 头, 但 可 以 任 意 更 换 镶 钳 在 模 孔 里 的 和 耐 磨 损 的 模 具, 即 可 生 产 多 品 种 和 形 状 各 异 的 膨 化 食 品 及 夹 馅 食 品 此 外

中 国 农 业 大 学 食 品 学 院 21 世 纪 是 高 新 技 术 时 代, 谁 拥 有 先 进 技 术, 谁 就 可 以 获 得 快 速 的 发 展, 在 激 烈 的 市 场 竞 争 中, 占 有 较 大 的 份 额, 取 得 可 观 的 经 济 效 益 我 国 是 一 个 农 业 资 源 大 国, 但 是 在 采 用 现 代 高 新 技 术 进 行 精 深 加 工 方 面, 又 是 一 个 小 国 和 弱 国, 与 发 达 国 家 相 比 尚 存 在 着 较 大 的 差 距 特 别 是 进 入 WTO 后, 将 更 加 显 示 出 来 当 前, 一 个 外 国 食 品 跨 国 集 团 大 公 司 的 年 营 业 额 超 过 或 者 接 近 我 国 食 品 工 业 的 年 营 业 额 的 总 和 已 是 事 实, 究 其 原 因, 其 中 最 根 本 原 因 之 一, 就 是 技 术 创 新 不 够, 基 础 性 理 论 研 究 科 技 开 发 与 应 用 的 力 度 不 大, 要 想 使 我 国 食 品 工 业 取 得 快 速 发 展, 使 之 名 列 世 界 食 品 工 业 强 国 之 林, 就 必 须 采 用 现 代 高 新 技 术 本 文 将 对 目 前 国 内 外 食 品 挤 压 膨 化 烘 焙 食 品 功 能 性 保 健 食 品 及 调 味 料 的 理 论 研 究 及 高 新 技 术 应 用 情 况 进 行 简 述 一 挤 压 膨 化 食 品 : 当 前 国 内 外 食 品 挤 压 膨 化 行 业 采 用 较 多 的 新 技 术, 生 产 出 许 多 新 奇 特 异 香 气 浓 郁 酥 脆 可 口 造 型 新 颖 的 挤 压 膨 化 食 品, 深 受 消 费 者 的 欢 迎, 例 如 三 维 立 体 膨 化 食 品 多 层 夹 馅 膨 化 食 品 半 沾 巧 克 力 膨 化 棒 精 细 大 豆 膨 化 食 品 挤 压 膨 化 米 饼 挤 压 膨 化 素 肉 松 素 鱼 松 及 素 小 食 品 挤 压 膨 化 早 餐 冲 调 食 物 挤 压 膨 化 朝 鲜 冷 面 挤 压 膨 化 玉 米 和 大 米 快 餐 面 条 挤 压 膨 化 大 豆 组 织 蛋 白 ( 人 造 肉 添 加 到 饺 子 包 子 和 春 卷 的 馅 料 中 ) 以 及 大 豆 腐 皮 等 等 上 述 挤 压 膨 化 食 品 的 生 产 均 有 赖 于 现 代 高 新 技 术 的 理 论 研 究 和 开 发 应 用 ( 一 ) 理 论 研 究 方 面 : 1 模 拟 生 物 反 应 器 技 术 : 将 物 料 在 挤 压 螺 筒 里 的 工 作 过 程 作 为 一 个 生 物 反 应 器, 研 究 在 外 力 和 湿 热 的 作 用 下 物 料 的 流 变 性 和 粘 弹 性, 各 段 ( 固 相 固 一 液 相 和 液 相 ) 的 能 量 传 递 及 质 构 化, 水 淀 粉 蛋 白 质 脂 肪 微 量 元 素 等 营 养 成 份 在 生 物 反 应 器 中 的 生 化 反 应 规 律 及 特 性 等, 取 得 了 较 大 成 果 2 膨 化 规 律 及 特 性 研 究 : 物 料 如 何 及 怎 样 发 生 膨 化 的? 物 料 在 螺 筒 内 的 运 动 速 度 加 速 度, 力 的 传 递, 温 度 湿 度, 物 料 在 螺 筒 与 螺 杆 之 间 产 生 正 流 反 流 的 流 动 规 律 及 滞 留 时 间, 可 视 窗 直 观 技 术, 最 佳 结 构 参 数 选 择 及 综 合 数 学 模 型 的 建 立 等, 已 取 得 重 大 成 果 3 自 动 显 示 测 控 技 术 :1 通 过 螺 筒 声 开 设 的 若 干 个 可 视 窗, 可 以 直 接 观 察 螺 筒 内 的 物 流 动 态 变 化 的 技 术 2 热 成 像 技 术 : 采 用 热 成 像 仪 测 试 和 显 示 螺 筒 内 各 点 处 的 物 料 温 度 变 化 3 物 料 动 力 粘 性 及 流 质 特 性 直 接 测 试 技 术 : 螺 筒 出 口 处 及 模 孔 内 的 挤 压 应 变 及 膨 化 物 料 的 动 力 粘 度 自 显 示 技 术 等, 上 述 高 新 技 术 经 过 多 年 的 基 础 理 论 研 究 以 取 得 了 重 大 成 果 ( 二 ) 高 新 技 术 应 用 : 1 立 体 异 形 膨 化 食 品 组 合 化 成 形 技 术 2 多 台 单 螺 杆 挤 压 膨 化 机 优 化 配 置 技 术, 例 如 采 用 膨 化 挤 压 成 型 生 产 工 艺 或 者 采 用 挤 压 膨 化 成 型 生 产 工 艺, 以 适 应 生 产 不 同 挤 压 膨 化 食 品 的 需 求

3 先 进 的 双 螺 杆 食 品 挤 压 膨 化 设 备 及 生 产 技 术, 它 具 有 只 有 一 个 模 头, 但 可 以 任 意 更 换 镶 钳 在 模 孔 里 的 和 耐 磨 损 的 模 具, 即 可 生 产 多 品 种 和 形 状 各 异 的 膨 化 食 品 及 夹 馅 食 品 此 外 有 良 好 的 自 洁 能 力 及 容 易 安 装 拆 卸, 使 用 安 全 可 靠, 变 频 调 速, 能 耗 较 低, 操 作 参 数 自 动 显 示 及 过 载 保 护 等 功 能 4 高 品 质 调 味 坯 料 生 产 技 术 5 以 红 薯 豆 类 小 米 大 米 燕 麦 等 杂 粮 为 原 料 的 挤 压 膨 化 食 品 的 生 产 技 术 6 挤 压 膨 化 食 品 调 味 料 油 脂 食 品 添 加 剂 等 的 最 佳 配 方 设 计 及 加 工 工 艺 7 挤 压 膨 化 食 品 的 品 控 及 测 试 技 术 二 烘 烤 食 品 烘 烤 食 品 又 叫 烘 焙 食 品, 它 与 挤 压 膨 化 食 品 一 样, 属 于 方 便 食 品 烘 焙 食 品 主 要 包 括 下 列 四 大 类, 即 面 包 饼 干 糕 点 及 花 小 食 品, 其 中 面 包 是 全 球 性 的 一 种 方 便 主 食, 消 费 量 高 居 首 位, 其 次 是 方 便 面 条 和 方 便 米 饭 烘 焙 食 品 的 种 类 甚 多, 各 种 五 彩 缤 纷 琳 琅 满 目 香 气 扑 鼻 的 烘 烤 食 品 深 受 国 内 外 消 费 者 的 欢 迎, 特 别 是 最 近 推 向 市 场 的 新 产 品, 例 如 全 粉 面 包 未 发 酵 三 明 治 面 包 民 族 面 包 冷 冻 半 烘 焙 面 包 冷 冻 特 色 面 包 新 鲜 切 片 包 装 面 包 花 色 及 风 味 面 包 等 新 颖 面 包 类 食 品 休 闲 饼 干, 风 味 苏 打 饼 干, 薄 脆 饼 干, 多 层 夹 馅 饼 干, 大 米 及 杂 粮 饼 干, 营 养 保 健 饼 干, 营 养 强 化 饼 干, 高 档 礼 盒 精 细 点 心 饼 干, 军 用 抗 灾 救 生 及 野 外 作 业 全 营 养 压 缩 饼 干 等 新 颖 饼 干 类 食 品 布 丁 糕 点 派 类 糕 点 特 色 风 味 糕 点 花 色 夹 馅 糕 点 营 养 保 健 糕 点 等 新 颖 糕 点 类 食 品 花 色 焙 烤 小 食 品 的 种 类 更 多, 通 常 以 农 产 原 料 来 区 分, 例 如 粮 食 类 ( 大 米 小 米 燕 麦 养 麦 等 ), 豆 类 和 油 料 ( 大 豆 绿 豆 红 豆 豌 豆 芝 麻 花 生 等 ), 薯 类 ( 马 铃 薯 红 薯 等 ), 果 蔬 类, 肉 类, 水 产 品 类 以 及 蛋 品 等 经 过 精 深 加 工 制 成 的 风 味 独 特, 美 味 可 口, 具 有 地 方 乡 土 风 味 的 焙 烤 花 色 小 食 品, 以 成 为 休 闲 旅 游 饭 后 茶 余 聚 会 欢 庆 满 足 嘴 馋 享 受 口 福, 馈 赠 礼 品 的 一 种 时 尚 消 费 品, 市 场 潜 力 极 大 ( 一 ) 理 论 研 究 方 面 1 专 用 面 粉 开 发 研 究 : 从 小 麦 育 种 到 深 加 工, 开 发 研 究 成 各 种 专 用 面 包 粉 饼 干 粉 ( 如 发 酵 饼 干 粉 和 酥 性 饼 干 粉 ) 饺 子 粉, 面 条 粉 等 马 铃 薯 淀 粉 的 种 类 和 品 质 对 膨 化 食 品 加 工 质 量 的 影 响 2 面 团 特 性 对 焙 烤 食 品 风 味 和 品 质 的 研 究 3 天 然 面 质 改 良 剂 的 研 究 开 发, 以 替 代 化 学 合 成 类 面 质 改 良 剂, 如 增 筋 剂 增 调 剂 乳 化 剂 增 香 剂 着 色 剂 和 防 腐 剂 等, 以 符 合 天 然 营 养 安 全 的 世 界 潮 流 例 如 目 前 以 严 禁 使 用 亚 硫 酸 钠 为 品 质 改 良 剂, 代 之 以 木 瓜 蛋 白 酶 或 中 性 蛋 白 酶 儿 童 营 养 饼 干 中 采 用 不 饱 和 脂 肪 较 多 的 油 脂, 加 入 优 质 蛋 白 和 钙 铁 矿 物 质 和 维 生 素 等 目 前 我 国 正 在 建 议 国 际 上 早 已 禁 止 使 用 有 致 癌 作 用 的 溴 酸 钾 作 为 制 作 面 包 和 其 他 面 制 品 ( 如 馒 头 面 条 等 ) 的 氧 化 剂, 以 增 加 面 团 筋 力 和 弹 性, 代 之 以 天 然 的 和 无 毒 副 作 用 的 谷 朊 粉 大 豆 分 离 蛋 白 沙 蒿 胶 等 纯 天 然 增 筋 剂

4 其 他 ( 二 ) 高 新 技 术 应 用 : 1 面 团 冷 冻 处 理 技 术 2 低 成 本 高 品 质 最 佳 配 方 优 化 设 技 术 3 大 米 及 杂 粮 焙 烤 食 品 的 技 术 4 低 热 量 低 胆 固 醇 低 油 脂 焙 烤 制 品 制 作 技 术 5 高 级 起 酥 油 调 味 油 及 新 颖 油 脂 抗 氧 化 剂 的 选 用 及 添 加 6 非 动 植 物 油 脂, 但 具 有 油 脂 特 性 的 新 颖 保 健 油 脂 的 开 发 利 用 7 全 营 养 高 能 量 耐 贮 存 保 鲜 容 易 开 启 食 用 的 压 缩 饼 干 制 作 技 术 8 烘 焙 食 品 的 安 全 长 效 保 鲜 技 术 三 功 能 性 保 健 食 品 功 能 性 保 健 食 品, 简 称 功 能 性 食 品 或 者 保 健 食 品, 它 应 具 有 可 以 确 定 的 保 健 功 能 因 子 和 科 学 详 细 的 测 试 数 据 为 依 据 有 着 特 定 保 健 功 能 因 子 的 天 然 产 品 以 及 采 用 人 工 法 加 入 功 能 因 子 的 食 品 称 谓 功 能 性 保 健 食 品 近 年 来 国 内 外 受 到 极 大 关 注 的 几 种 功 能 性 保 健 因 子 列 举 如 下 : 1 低 聚 糖 : 主 要 包 括 异 构 化 乳 糖 大 豆 低 聚 糖 低 聚 果 糖 低 聚 半 乳 糖 低 聚 木 糖 及 山 梨 糖 等 低 聚 糖 的 主 要 功 能 是 可 被 肠 道 内 的 双 岐 杆 菌 利 用, 促 进 双 岐 杆 菌 增 殖, 形 成 有 益 菌 群 优 势, 日 本 低 聚 糖 年 产 量 达 4.5 万 吨, 而 且 品 种 多, 用 途 广 2 糖 醇 类 : 主 要 有 木 糖 醇 甘 露 糖 醇 乳 糖 醇 麦 芽 酮 糖 醇 等 这 些 物 质 的 特 点 是 热 量 低, 不 刺 激 胰 岛 素 分 泌, 能 缓 解 糖 尿 病, 可 防 治 肥 胖 预 防 龋 齿, 尤 以 山 梨 糖 醇 在 国 际 上 的 使 用 量 最 大, 每 年 达 80 万 吨 3 磷 脂 : 它 是 构 成 细 胞 膜 的 主 要 成 份, 起 到 保 护 细 胞, 传 递 代 谢 物 质 作 用 主 要 有 大 豆 磷 脂 和 卵 磷 脂, 这 些 食 用 磷 脂 产 品 可 以 修 复 体 内 受 自 由 基 损 伤 的 生 物 膜, 从 而 延 缓 肌 体 衰 老, 故 有 抗 衰 老 功 能 4 抗 自 由 基 物 质 : 人 体 的 自 由 基 是 生 命 活 动 中 各 种 生 化 反 应 的 中 间 产 物 如 果 自 由 基 过 多, 会 对 细 胞 组 织 中 的 物 质, 例 如 核 酸 造 成 损 伤 最 新 研 究 认 为 维 生 素 类 如 V C V E β 胡 萝 卜 素 和 多 酚 类 物 质 ( 如 茶 多 酚 芝 麻 酚 迷 迭 香 及 鼠 尾 草 油 等 ) 能 够 在 体 内 捕 集 自 由 基 5 黄 酮 类 : 包 括 黄 酮 类 黄 酮 和 异 黄 酮 等, 具 有 改 善 心 脑 血 管 功 能, 提 高 人 体 免 疫 力, 降 低 胆 固 醇, 提 高 钙 吸 收 率 及 减 轻 妇 女 更 年 期 症 状 等 功 效, 例 如 银 杏 黄 酮 大 豆 异 黄 酮 和 葛 根 异 黄 酮 等

6 皂 甙 类 ( 如 人 参 皂 甙 绞 股 兰 皂 甙 等 ), 多 糖 类 ( 如 凝 胶 型 多 糖, 有 海 藻 胶 木 瓜 豆 胶 卡 拉 胶 及 沙 蒿 胶 等 ; 提 高 免 疫 力 功 能 的 多 糖, 有 香 菇 多 糖 玉 米 须 多 糖 等 ), 不 饱 和 脂 肪 酸,EPA, DHA, 牛 璜 酸, 核 酸 及 免 疫 球 蛋 白 等 7 药 膳 兼 用 保 健 食 品, 如 红 枣 枸 杞 沙 棘 薏 米 山 楂 灵 芝 孢 子 粉 及 人 参 等 等 ( 一 ) 理 论 研 究 方 面 : 1 动 植 物 体 中 功 能 因 子 的 特 性 含 量 及 稳 定 性 测 试 技 术 2 各 种 功 能 因 子 的 萃 取, 分 离 提 纯 测 试 毒 性 及 疗 效 实 验 3 新 颖 纯 天 然 功 能 因 子 的 探 索 和 确 定 ( 二 ) 高 新 技 术 应 用 1 超 细 粉 碎 超 低 温 粉 碎 及 纳 米 超 高 压 均 质 等 粉 碎 技 术 2 天 然 动 植 物 中 萃 取, 分 离 和 提 纯 的 技 术 主 要 有 :1 物 理 法 : 如 超 临 界 CO 2 萃 取, 分 子 蒸 馏 法 萃 取, 有 机 溶 剂 萃 取, 膜 分 离 等 2 生 物 技 术 法 : 如 微 生 物 法 发 酵 法 转 基 因 法 等 等 3 喷 雾 干 燥 多 效 蒸 发 干 燥 流 化 床 干 燥 真 空 冷 冻 干 燥 等 干 燥 技 术 4 微 胶 囊 包 埋, 超 细 喷 雾 条 纹 化 包 裹 及 搓 揉 式 制 丸 粒 等 成 形 技 术 5 其 他 四 调 味 料 ( 一 ) 概 述 : 调 味 料 是 食 品 的 特 征 和 灵 魂, 凡 是 加 工 食 品 几 乎 都 离 不 开 调 味 品 食 品 之 所 以 具 有 五 滋 六 味 及 色 香 味 俱 全, 很 大 程 度 上 得 益 于 调 味 料 的 科 学 应 用 特 别 对 于 挤 压 膨 化 食 品 和 烘 焙 食 品 等 方 面 食 品, 调 味 料 的 正 确 合 理 使 用, 显 得 格 外 重 要 调 味 料 的 发 展 基 本 上 可 分 为 三 个 阶 段 : 第 一 阶 段 简 单 调 味 料, 例 如 酱 油 醋 酱 味 精 及 天 然 香 辛 料 等 第 二 阶 段 : 高 浓 度 及 新 颖 调 味 料 例 如 高 鲜 度 味 精,I+G, 即 核 苷 酸,(IMP, 叫 5 基 苷 酸, 简 称 I:GMP 叫 5 乌 苷 酸, 简 称 G, 通 常 两 者 各 以 50% 混 合 成 I+G 使 用, 可 以 大 大 提 高 食 品 的 鲜 度 ), 酵 母 抽 出 物 ( 又 叫 酵 母 精 简 称 YE), 植 物 水 解 蛋 白 (HVP), 动 物 水 解 蛋 白 (HAP) 及 各 种 食 用 香 精 香 料 等 等 第 三 阶 段 : 复 合 调 味 料, 有 佐 餐 用 蒸 任 用 及 强 化 风 味 用 等, 它 可 以 直 接 添 加 入 食 物 中, 方 便 快 捷 省 时 省 事, 并 且 可 以 科 学 地 添 加 许 多 强 化 营 养 素 及 风 味 物 质, 以 提 高 和 改 善 人 们 的 生 活 质 量 生 活 乐 趣 健 康 水 平, 食 欲 语 言 享 受 感 例 如 各 种 番 茄 制 品 ( 粉 酱 油 ), 蛋 黄 制 品 ( 粉 酱 片 ), 鸡 精 牛 肉 精 猪 肉 精 虾 精 调 味 油 调 味 酱, 专 用 香 精 香 料 等 等 复 合 调 味 料 以 成 为 当 前 食 品 工 业, 尤 其 在 膨 化 食 品 和 烘 烤 食 品 中 的 使 用 量 最 多, 质 量 要 求 最 好, 口 感 风 味 要 求 最 佳 的 必 需 产 品

调 味 料 的 添 加 工 艺 因 被 加 工 食 品 不 同 而 异, 对 于 挤 压 膨 化 食 品 可 以 在 面 团 中 直 接 添 加 后 再 制 成 坯 料, 然 后 进 行 膨 化 处 理 ; 也 可 以 在 完 成 膨 化 后 的 制 品 表 面 喷 涂 上 调 味 料 烘 烤 食 品 通 常 将 调 味 料 掺 入 面 粉 中 制 成 面 团, 经 发 酵 和 非 发 酵 处 理 后 制 成 最 终 产 品 调 味 料 的 呈 味 机 理, 风 味 物 质 的 分 析, 辨 别 和 测 定, 各 种 香 味 物 质 的 形 成 及 调 配 等 基 地 基 础 理 论 研 究 涉 及 农 业 和 生 物 工 程 风 味 化 学 精 细 化 工 酶 工 程 发 酵 工 程 及 精 密 测 试 仪 品 等 行 业, 比 较 复 杂, 不 作 深 入 论 述 ( 二 ) 最 新 技 术 动 态 和 成 果 1 调 味 料 新 标 准 的 制 定 : 调 味 料 是 一 种 特 殊 商 品, 我 国 进 入 WTO 后, 调 味 料 的 技 术 法 规 必 须 和 国 际 惯 例 接 规, 废 除 和 修 改 旧 的 调 味 料 和 食 品 添 加 剂 标 准, 制 定 新 标 准 的 采 用 国 际 标 准 及 国 外 先 进 标 准 我 国 食 品 添 加 剂 和 调 味 料 的 新 标 准 将 根 据 和 参 照 下 列 主 要 国 际 法 规 和 标 准 进 行 制 定 和 修 改 :1TBT( 贸 易 技 术 壁 垒 协 定 ),2CAC( 国 际 ) 食 品 法 典 委 员 会 标 准 ),3 美 国 FCC 标 准 ( 美 国 上 化 学 品 法 典 ),4JSFA 标 准 ( 日 本 食 品 添 加 物 公 定 书 ),5 其 他 有 关 欧 美 调 味 品 的 法 规 法 典 和 标 准 目 前 中 国 食 品 工 业 协 会 中 国 食 品 添 加 剂 工 业 协 会 和 中 国 调 味 品 工 业 协 会 正 在 积 极 进 行 有 关 新 标 准 的 制 定 工 作 2 我 国 食 品 生 产 的 质 量 控 制 正 在 与 国 际 接 轨, 执 行 下 列 两 个 重 要 法 规 :1GMP(Good Manufacturing Process, 良 好 的 生 产 操 作 规 范 ),2HACCP(Hazard Analysis and Critical Control Point, 危 险 分 析 与 关 键 控 制 点 ) 3 目 前, 我 国 推 行 发 酵 法 生 产 酱 油 醋 酱 和 HVP 等 调 味 料, 严 禁 化 学 酸 法 生 产 产 品 中 的 致 癌 物 质 3 氯 丙 醇 (3 CPD) 控 制 在 0 0.05mg/kg 4 美 拉 德 反 应 生 产 肉 类 香 精 技 术, 热 风 法 和 真 空 冷 冻 干 燥 法 生 产 脱 水 蔬 菜, 调 味 料 的 微 胶 囊 化 技 术, 天 然 香 辛 料 加 工 技 术 等 以 取 得 明 显 成 效, 并 以 广 泛 推 广 应 用 5 超 临 界 CO 2 萃 取 天 然 风 味 物 质 天 然 色 素 和 活 性 成 分 取 得 成 功 6 呋 喃 酮 是 生 产 香 料 甜 味 香 精 和 增 香 剂 的 重 要 和 不 可 缺 少 的 原 料, 食 用 安 全, 广 泛 用 于 膨 化 食 品 烘 烤 食 品 保 健 食 品 和 饮 料 等, 过 去 我 国 完 全 靠 进 口,270 万 元 / 吨, 目 前 我 国 以 完 成 工 业 化 生 产, 售 价 降 到 130 万 元 / 吨, 国 内 呋 喃 酮 的 年 需 求 量 为 30-50 吨, 现 已 出 口 到 美 国 英 国 日 本 及 俄 罗 斯 等 7 钴 60 辐 照 和 电 子 束 加 速 器 r- 射 线 辐 照 技 术, 可 以 彻 底 地 对 天 然 香 辛 料 杀 虫 杀 菌 和 保 鲜, 该 技 术 成 熟, 安 全, 并 可 大 批 量 灭 菌 保 鲜