張偉科

摘 要：本文介紹食品加工中常見(jiàn)的物理處理方法，探討其對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)成分的影響，包括維生素含量變化、蛋白質(zhì)變性與降解、脂肪氧化程度、礦物質(zhì)穩(wěn)定性。同時(shí)，分析物理處理方法對(duì)食品安全的影響，涉及微生物控制效果、食品中毒物質(zhì)去除與降解以及食品添加劑等問(wèn)題，旨在提升食品質(zhì)量和安全性。

關(guān)鍵詞：食品加工；物理處理；營(yíng)養(yǎng)；安全

Analysis of the Impact of Physical Processing on the Nutritional Value and Safety of Food in Food Processing

ZHANG Weike

（Henan Jinghua Food Science and Technology Development Co.， Ltd.， Jiaozuo 454850， China）

Abstract： This paper introduces the common physical processing methods in food processing， and discusses their effects on the nutritional composition of food， including the change of vitamin content， protein denaturation and degradation， fat oxidation degree， mineral stability. At the same time， the impact of physical treatment methods on food safety is analyzed， involving the effect of microbial control， the removal and degradation of food poisoning substances， and food additives， so as to improve food quality and safety.

Keywords： food processing; physical processing; nutrition; safety

隨著人們生活水平的提高和消費(fèi)觀念的變化，對(duì)食品安全和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的關(guān)注日益增加。食品加工作為保障食品安全和改善食品品質(zhì)的重要環(huán)節(jié)，受到了廣泛關(guān)注。物理處理是一種常見(jiàn)的加工方式，它通過(guò)應(yīng)用物理力學(xué)原理對(duì)食品進(jìn)行處理，能夠改變其結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和品質(zhì)。但物理處理不僅是為了改善食品的口感和質(zhì)地，還對(duì)食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和安全性產(chǎn)生了影響。在此背景下，本文深入分析物理處理對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)以及食品安全的影響，這對(duì)于制定合理的加工工藝、確保食品富有營(yíng)養(yǎng)性和安全性具有重要意義。

1 食品加工中常見(jiàn)物理處理方法

1.1 熱處理

熱處理的原理是基于熱量傳遞和微生物的熱敏感性[1]。在食品加工過(guò)程中，其基本操作包括以下幾點(diǎn)。①加熱方式選擇。根據(jù)食品的特性和加工要求選擇合適的加熱方式，如煮沸、蒸煮、烘烤和煎炸等。②控制加熱溫度和時(shí)間。根據(jù)不同的食品種類和加工目的，科學(xué)確定加熱溫度和加熱時(shí)間。一般來(lái)說(shuō)，高溫短時(shí)間和低溫長(zhǎng)時(shí)間都可以實(shí)現(xiàn)殺菌效果，但需考慮到食品的營(yíng)養(yǎng)成分和口感。③快速冷卻。熱處理后的食品需要進(jìn)行快速冷卻，以防止細(xì)菌再次繁殖和食品變質(zhì)。采用自然冷卻或者冷水浸泡等方式可以進(jìn)行快速冷卻。④包裝保存。對(duì)熱處理后的食品進(jìn)行包裝，以防止污染和氧化。常見(jiàn)的包裝方式包括真空包裝、密封包裝等。

1.2 冷凍與冷藏

冷凍與冷藏是常見(jiàn)的食品保存方法，其原理是基于低溫能夠減緩微生物的生長(zhǎng)和酶的活性。食品加工過(guò)程中，冷凍與冷藏的基本操作包括以下幾點(diǎn)。①選擇合適的冷藏和冷凍溫度。冷藏溫度一般控制在0～7 ℃；冷凍溫度一般控制在-18 ℃以下，可根據(jù)不同的食品種類和加工要求進(jìn)行選擇[2]。②快速降溫。在進(jìn)行冷藏和冷凍時(shí)，需要盡快將食品降溫到所需的溫度，以防止微生物生長(zhǎng)和食品變質(zhì)?？梢圆捎每焖倮鋮s設(shè)備或者分批次進(jìn)行冷藏和冷凍的方法。③包裝保存。冷藏和冷凍后的食品需要進(jìn)行包裝，以防止氧化和污染。常見(jiàn)的包裝方式包括塑料袋、真空包裝等。④定期檢查和清潔。定期檢查冷藏和冷凍設(shè)備的溫度和濕度，以保持設(shè)備的清潔和衛(wèi)生，可確保食品的質(zhì)量和安全性。

1.3 高壓處理

高壓處理是一種新興的食品加工技術(shù)，其原理是基于高壓能夠改變食品的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)[3]。食品加工過(guò)程中，高壓處理主要通過(guò)應(yīng)用高壓力殺滅微生物，保持食品的營(yíng)養(yǎng)成分和改善食品的品質(zhì)。其基本步驟包括以下幾點(diǎn)。①設(shè)定高壓參數(shù)。高壓處理需要根據(jù)不同的食品種類和加工要求設(shè)定合適的高壓參數(shù)，包括壓力、溫度和時(shí)間等。②裝載食品。將經(jīng)過(guò)包裝的食品放置在高壓設(shè)備中，確保食品能夠均勻受壓。③施加高壓。啟動(dòng)高壓設(shè)備，施加預(yù)定的高壓力，使食品在高壓環(huán)境下進(jìn)行加工處理。④釋放壓力。加工完成后，釋放高壓，將食品取出進(jìn)行包裝保存或者直接消費(fèi)。

1.4 輻射處理

輻射處理是一種常見(jiàn)的食品殺菌方法，其原理是基于輻射能夠破壞微生物的脫氧核糖核酸結(jié)構(gòu)，使其失去生長(zhǎng)和繁殖的能力。食品加工過(guò)程中，輻射處理主要通過(guò)輻射殺死食品中的細(xì)菌和真菌（霉菌和酵母）等，從而延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期。其基本操作包括以下幾點(diǎn)。①選擇輻射源。輻射處理可以采用不同的輻射源，包括紫外線輻照、電子束輻照和γ射線輻照等。②確定輻射劑量。根據(jù)不同的食品種類和加工要求確定合適的輻射劑量，以確保達(dá)到殺菌效果。③進(jìn)行輻射處理。將經(jīng)過(guò)包裝的食品放置在輻射設(shè)備中，進(jìn)行輻射處理，確保食品能夠均勻受到輻射。

2 物理處理對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)的影響分析

2.1 維生素含量變化

維生素是食物中的重要營(yíng)養(yǎng)成分，對(duì)人體健康至關(guān)重要。然而，在食品加工過(guò)程中，特別是在加熱和冷凍等物理處理過(guò)程中，維生素的含量常常會(huì)發(fā)生變化。高溫條件下，特定維生素，如維生素C和B族維生素，容易受熱分解。維生素C在高溫下易氧化，導(dǎo)致其含量降低。同時(shí)，B族維生素，如煙酸、核黃素等在加熱過(guò)程中也容易發(fā)生熱敏感降解，尤其是在長(zhǎng)時(shí)間高溫加熱的情況下。相對(duì)于加熱處理，冷凍與冷藏對(duì)維生素的影響較小。然而，長(zhǎng)時(shí)間的冷藏或冷凍仍可能導(dǎo)致部分水溶性維生素的流失。而高壓處理相對(duì)于傳統(tǒng)的加熱處理能更好地保留食品的營(yíng)養(yǎng)成分，包括維生素。高壓處理可以在較低的溫度下進(jìn)行，因此對(duì)維生素的熱敏感影響較小，但仍需根據(jù)處理參數(shù)進(jìn)行合理控制。

2.2 蛋白質(zhì)變性與降解

蛋白質(zhì)是構(gòu)成人體組織的重要成分，是維持身體健康的關(guān)鍵要素。但蛋白質(zhì)在食品加工中容易發(fā)生變性和降解現(xiàn)象。在高溫條件中，蛋白質(zhì)易發(fā)生變性，即原有的空間結(jié)構(gòu)受到破壞而失去生物活性。這導(dǎo)致部分氨基酸的生物利用率降低，影響蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。同時(shí)，在極端情況下，如長(zhǎng)時(shí)間高溫加熱，蛋白質(zhì)可能發(fā)生降解，使得其含量減少。而相對(duì)于加熱處理，冷凍與冷藏對(duì)于蛋白質(zhì)的影響較小。但在長(zhǎng)時(shí)間冷藏或冷凍過(guò)程中，由于水分的流失以及低溫下的微生物活動(dòng)，仍可能導(dǎo)致部分蛋白質(zhì)的降解。

2.3 脂肪氧化程度

脂肪是食品中的主要營(yíng)養(yǎng)成分之一，但在食品加工過(guò)程中，脂肪容易發(fā)生氧化反應(yīng)，導(dǎo)致食品品質(zhì)的降低和營(yíng)養(yǎng)成分的流失。高溫條件下，脂肪容易發(fā)生氧化反應(yīng)，特別是不飽和脂肪酸更容易受到影響。氧化反應(yīng)產(chǎn)生的自由基會(huì)引發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致脂質(zhì)氧化程度的加劇，造成食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值下降[4]。而低溫條件雖然能夠減緩脂肪氧化的速率，但并不能完全阻止。此外，長(zhǎng)期冷藏或冷凍會(huì)降低食品中抗氧化劑的活性，導(dǎo)致脂肪氧化程度增加。相對(duì)于傳統(tǒng)加熱處理，高壓處理對(duì)食品的影響較小，但在極端條件下仍可能促進(jìn)脂肪氧化反應(yīng)的發(fā)生。

2.4 礦物質(zhì)穩(wěn)定性

礦物質(zhì)是食品中的微量元素，對(duì)人體健康起著至關(guān)重要的作用。在食品加工過(guò)程中，礦物質(zhì)的穩(wěn)定性常常受到影響。高溫條件下，一些礦物質(zhì)會(huì)與其他成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致其穩(wěn)定性降低。此外，長(zhǎng)時(shí)間高溫加熱還會(huì)導(dǎo)致礦物質(zhì)的流失。低溫條件下，礦物質(zhì)的穩(wěn)定性則相對(duì)較高，但長(zhǎng)時(shí)間冷藏或冷凍也會(huì)導(dǎo)致部分礦物質(zhì)的溶解和流失。高壓處理對(duì)礦物質(zhì)的穩(wěn)定性影響較小，但在極端條件下仍可能引起一定程度的礦物質(zhì)轉(zhuǎn)化和流失。因此，不同物理處理方法對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)的影響存在一定差異，需要在實(shí)際加工過(guò)程中綜合考慮，選擇合適的加工方法最大限度地保留食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

3 物理處理對(duì)食品安全的影響評(píng)估

食品加工過(guò)程中，物理處理方法對(duì)食品安全具有重要影響，主要體現(xiàn)在微生物控制效果、食品中有毒物質(zhì)去除與降解以及食品添加劑等方面。

3.1 微生物控制效果

不同的物理處理方法對(duì)微生物的控制機(jī)制不同。高溫能夠破壞微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使其失去生存能力。冷藏與冷凍能夠減緩微生物的生長(zhǎng)速率，延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期。低溫條件下，微生物的代謝活動(dòng)減緩，從而降低其對(duì)食品的污染程度。此外，冷凍還能夠使水分形成冰晶，破壞微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)，達(dá)到一定程度的殺菌效果。高壓處理是一種新型的微生物控制方法，通過(guò)在高壓條件下對(duì)食品進(jìn)行處理，使微生物細(xì)胞壁破裂，細(xì)胞內(nèi)部發(fā)生變化，導(dǎo)致微生物死亡。相比傳統(tǒng)加熱方法，高壓處理能夠在較低的溫度下實(shí)現(xiàn)微生物的控制，從而更好地保留食品的營(yíng)養(yǎng)成分和口感。而輻射處理是通過(guò)電子束、γ射線或X射線等輻射源對(duì)食品進(jìn)行處理，達(dá)到殺菌滅菌的目的。輻射能夠破壞微生物的DNA結(jié)構(gòu)，抑制其繁殖和生長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)微生物的控制[5]。輻射處理不會(huì)改變食品的化學(xué)組成和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，所以被廣泛應(yīng)用于食品加工中。

3.2 食品中有毒物質(zhì)去除與降解

食品中可能存在的毒素或有害物質(zhì)會(huì)對(duì)人體健康造成嚴(yán)重威脅。因而去除或降解這些毒素和有害物質(zhì)對(duì)保障食品安全至關(guān)重要。食品中的毒素可能來(lái)自自然環(huán)境、微生物和農(nóng)藥殘留等多方面。物理處理方法，如過(guò)濾、離心、吸附等可以有效去除食品中的毒素。例如，活性炭可以吸附水中的有機(jī)化合物和化學(xué)污染物，從而凈化水質(zhì)；而濾膜則可以過(guò)濾掉微小的懸浮顆粒和有機(jī)物質(zhì)。但部分有害物質(zhì)可能較難通過(guò)物理手段完全去除，所以可以利用降解的方式將其轉(zhuǎn)化為無(wú)害或較低毒性的物質(zhì)。例如，致癌物質(zhì)亞硝酸鹽可以通過(guò)添加亞硝酸鹽還原酶等酶類，使其被還原成亞氨基化合物，從而減少其對(duì)人體的危害。

3.3 食品添加劑過(guò)量與殘留問(wèn)題

食品添加劑是為了改善食品的色、香、味、形和保質(zhì)期等特性而添加到食品中的化學(xué)合成或天然物質(zhì)。然而，食品添加劑的過(guò)量使用或殘留會(huì)對(duì)人體健康造成不良影響，因此食品添加劑問(wèn)題一直備受關(guān)注。

物理方法，如熱處理、冷凍、高壓處理等，能夠?qū)κ称诽砑觿┑臍埩袅慨a(chǎn)生顯著影響。熱處理過(guò)程中的高溫可能導(dǎo)致部分添加劑分解或揮發(fā)，從而降低其殘留量。例如，高溫可以加速某些添加劑的分解，使其在食品中的殘留量降低。高壓處理也能夠改變食品添加劑的化學(xué)性質(zhì)，進(jìn)而影響其在食品中的殘留情況。另外，冷凍和冷藏等物理方法可以減緩食品中添加劑的分解速度，從而延長(zhǎng)其在食品中的殘留時(shí)間。這些方法可以降低添加劑在加工過(guò)程中的遷移速率，減少其在食品中的殘留量。

在實(shí)際操作中，需要綜合考慮食品的特性、加工工藝以及安全標(biāo)準(zhǔn)等因素，選擇合適的物理處理方法，以最大限度地保障食品的安全性和質(zhì)量。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)物理處理過(guò)程的監(jiān)測(cè)和控制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決潛在的安全問(wèn)題，從而為食品安全提供保障。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)熱處理、冷凍與冷藏、高壓處理、輻射處理等常見(jiàn)物理處理方法的研究，本文深入剖析其對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)成分的變化規(guī)律，以及對(duì)食品安全的影響機(jī)制。在營(yíng)養(yǎng)方面，發(fā)現(xiàn)不同的物理處理方法對(duì)維生素、蛋白質(zhì)、脂肪和礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分的影響各有特點(diǎn)，有的物理處理方法能夠有效保留營(yíng)養(yǎng)成分，而有的物理處理方法可能導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)成分的流失。在安全方面，物理處理方法對(duì)微生物的控制效果、食品中毒物質(zhì)的去除與降解以及食品添加劑殘留等問(wèn)題也有不同程度的影響。未來(lái)的研究可以進(jìn)一步探索物理處理與其他加工技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，以及針對(duì)不同食品類型的優(yōu)化處理方案，進(jìn)而促進(jìn)食品產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，滿足人們對(duì)安全、營(yíng)養(yǎng)的

需求。

參考文獻(xiàn)

[1]于賢龍，褚斌，肖紅偉，等.紅外輻射食品熱處理機(jī)制及應(yīng)用研究進(jìn)展[J].食品與機(jī)械，2022，38（4）：213-219.

[2]金鋒.新型食品加工技術(shù)對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)的影響[J].中國(guó)食品工業(yè)，2023（15）：106-107.

[3]米璐，徐貞貞，劉鵬，等.食品超高壓加工技術(shù)合規(guī)化歷程與展望[J].包裝與食品機(jī)械，2022，40（1）：99-105.

[4]苗旺，吳雙麒，孔凡春.食品加工環(huán)境中微生物污染分析及控制措施[J].肉類工業(yè)，2022（4）：40-45.

[5]馮曉明，馮曉陽(yáng)，楊迪.淺析食品加工技術(shù)對(duì)食品安全及營(yíng)養(yǎng)的影響[J].現(xiàn)代食品，2023，29（22）：34-36.