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emuchnet国家自然科学基金生命科学学部食品科学学科食品加工学基础
一、 食品加工学基础概述
(1)食品加工学作为一门综合性学科，涵盖了食品原料的选择、加工工艺的优化、食品品质的控制等多个方面。随着我的不断提高，食品安全问题日益受到关注。食品加工学基础研究对于保障食品安全、提高食品质量、延长食品保质期具有重要意义。据统计，我国食品加工行业年产值已超过10万亿元，食品加工学基础研究为这一产业提供了强有力的技术支持。
(2)食品加工过程中，原料的物理、化学和生物性质会发生一系列变化，这些变化直接影响食品的感官品质、营养价值和安全性。例如，在烘焙过程中，面粉中的淀粉会发生糊化，蛋白质发生变性和交联，从而影响面包的口感和质地。此外，食品加工过程中还会产生一些有害物质，如丙烯酰胺、亚硝酸盐等，这些物质对人体健康存在潜在风险。因此，食品加工学基础研究需要关注这些变化，并采取有效措施降低有害物质含量，提高食品的安全性。
(3)食品加工学基础研究在食品工业中的应用广泛，如新型食品加工技术的开发、传统食品加工工艺的改进、食品添加剂的研究与应用等。以新型食品加工技术为例，超高压、超声波、脉冲电场等技术在食品加工中的应用，不仅可以提高食品的加工效率和品质，还能降低能耗和环境污染。同时，食品加工学基础研究也为食品质量控制提供了理论依据，如通过建立食品品质评价体系、检测方法等，确保食品在加工、储存和运输过程中的品质稳定。
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二、 食品加工过程中的生物化学变化
(1)食品加工过程中的生物化学变化是保证食品品质和营养价值的关键环节。在加工过程中，原料中的大分子物质如蛋白质、碳水化合物和脂肪等会发生水解、氧化、聚合等反应，导致食品的质地、颜色、风味和营养成分发生变化。例如，在烘焙过程中，面粉中的淀粉经过糊化作用，使得面包具有柔软的口感；蛋白质在加热过程中发生变性和交联，形成网络结构，赋予食品独特的质地。
(2)食品加工过程中的生物化学变化还涉及到微生物活动的影响。微生物在食品加工过程中可能引起腐败、发酵和变质等反应，影响食品的安全性和品质。例如，乳酸菌在乳制品加工中起到发酵作用，产生乳酸，赋予酸奶独特的风味和保健功能。然而，不当的加工条件可能导致有害微生物的生长，如金黄色葡萄球菌和沙门氏菌等，这些微生物的产生会降低食品的安全性。
(3)食品加工过程中的生物化学变化还受到加工温度、时间、pH值、水分活度等因素的影响。例如，高温处理会导致蛋白质的变性，使得食品的质地和口感发生变化；pH值的改变会影响微生物的生长和酶的活性，进而影响食品的发酵和保存。此外，水分活度的变化也会影响食品的质地和微生物的生长，因此在食品加工过程中需要严格控制这些参数，以确保食品的品质和安全。
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三、 食品加工技术与质量控制
(1)食品加工技术是确保食品质量和安全的重要手段，它涵盖了从原料选择、预处理到加工、包装和储存的整个过程。现代食品加工技术不仅提高了食品的产量和效率，还显著延长了食品的保质期，满足了人们对食品安全和营养的需求。例如，采用巴氏杀菌技术可以在较低温度下杀灭食品中的有害微生物，同时保持食品的原有风味和营养成分。此外，超高温瞬时杀菌技术（UHT）能够实现更高温度的瞬间杀菌，适用于牛奶、果汁等液态食品的长期储存。
(2)质量控制是食品加工过程中的核心环节，它涉及到对食品原料、加工过程、包装和储存等各环节的全面监控。有效的质量控制体系可以确保食品从生产到消费的每个环节都符合食品安全标准。在原料选择上，严格筛选优质、无污染的原料是保证食品质量的第一步。加工过程中，通过控制温度、湿度、pH值等参数，可以避免食品发生变质或营养成分流失。此外，食品添加剂的使用必须符合国家标准，确保对人体健康无害。包装设计要考虑食品的保鲜性和防止交叉污染，而储存条件则需保持适宜的温度和湿度，以防止食品变质。
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(3)随着食品加工技术的不断发展，新兴技术如分子生物学、纳米技术、物联网等逐渐应用于食品质量控制。分子生物学技术可以用于检测食品中的病原体和有害物质，如PCR技术可以快速检测沙门氏菌等病原体。纳米技术在食品包装和保鲜方面的应用，如纳米涂层可以阻止氧气和水分进入食品包装，延长食品的保质期。物联网技术的应用则使得食品生产、加工、流通和消费等环节的信息更加透明，有助于实现食品安全的全程监控。这些技术的应用不仅提高了食品加工的自动化和智能化水平，也为食品质量控制提供了更加科学和高效的方法。