食品加工是将原料经过一系列物理、化学和生物学处理,转变成适合人们食用的成品食品的过程。食品加工能够改善食品口感、延长保质期和提高食品安全性,但在加工过程中也常常伴随着营养成分的损失问题,比如维生素、矿物质、蛋白质等成分的缺失,因此需要采取有效的控制策略,将营养损失控制在合理范围内。本文分别从维生素、蛋白质以及脂肪等方面,探讨了食品加工过程中的营养素损失情况,并在此基础上提出针对性的控制策略,以期促进食品加工技术的不断进步,推动食品行业健康发展。
一、食品加工过程中的营养素损失
(一)维生素
维生素是人体生长发育和代谢活动必需的有机化合物,在食品加工过程中非常容易受到破坏而损失掉。
1.热处理。许多维生素对高温敏感,特别是水溶性维生素,如维生素C和B族维生素等。在高温条件下,如煮沸、蒸煮等传统加工方法中,该类维生素的结构会受到破坏,维生素C的损失尤为明显。
2.光照和氧化。维生素A、维生素D等脂溶性维生素在阳光直射的情况下容易被氧化而遭到破坏。此外,氧气也会加速维生素的氧化过程,导致其活性降低。因此,在食品加工和储存过程中,必须采取措施防止维生素受到过度光照和氧化影响,以减少损失。
3.机械损伤。在食品加工过程中,切割、挤压、研磨等机械操作可能会破坏食材的细胞结构,致使维生素释放或被氧化。特别是对于柔软的水果和蔬菜来说,机械损伤更容易使维生素C等水溶性维生素流失。
(二)蛋白质
蛋白质是人体组织的重要构成部分,对维持身体健康和发挥生理功能至关重要。在加工过程中,蛋白质的损失主要有以下四方面原因。
1.高温处理。高温会导致蛋白质发生变性和凝固,进而使结构发生改变,降低营养价值。尤其是在烹饪、煮沸、烘烤等加热过程中,蛋白质易于凝聚成块状,使其中的氨基酸难以被人体有效吸收。
2.酸碱环境的改变。在加工过程中,酸洗、腌制等处理会改变食品的pH,使蛋白质分子发生变性。尤其是在酸性环境下,蛋白质的稳定性会降低,易于形成沉淀或凝固。
3.氧化和酶解。在食品加工过程中,受到氧气和酶的影响,蛋白质容易发生氧化和水解反应,从而降低营养价值。尤其是在长时间储存和加工过程中,蛋白质的氧化和水解反应会进一步加剧。
4.机械处理。在食品加工过程中,搅拌、挤压等机械操作会使食品中的蛋白质受到破坏或分解。特别是动物性食品,如肉类和鱼类等,机械处理可能会破坏其细胞结构,导致蛋白质成分流失。
(三)脂肪
食品中的脂肪不仅能提供能量,还是脂溶性维生素的载体,对人体健康具有重要作用。然而,在加工过程中,脂肪也容易受到破坏或损失。
1.高温处理。高温会使脂肪发生氧化,产生不饱和脂肪酸的分解产物,如酸价、过氧化物和醛类物质等。特别是在油炸、煎炒等高温加热过程中,脂肪易于氧化,降低其营养价值,并产生不利于健康的氧化产物。
2.氧气和光照。脂肪易受氧气和光照条件的影响,导致其质量和营养价值降低。因此,在食品加工和储存过程中,必须采取措施防止脂肪发生氧化反应,如采用不透明包装材料或真空包装技术等。
3.酶解。某些食品中含有脂肪酶等酶类物质,在加工过程中这些酶可能会导致脂肪的水解,从而使其流失或分解为其他化合物。特别是在食品发酵、腌制等过程中,酶的活性会增强,脂肪的水解反应也会更为明显。
4.机械处理。在食品加工过程中,搅拌、榨汁、挤压等机械操作会使食品中的脂肪受到破坏或分解。特别是对于植物油来说,过度榨取或机械挤压可能会降低脂肪的质量和营养价值。
(四)矿物质
矿物质在人体内发挥着多种重要的生理功能,包括维持水电解质平衡、参与酶活性、促进骨骼健康等。在加工过程中,矿物质的损失主要源于以下四方面原因。
1.高温加热。钾、镁等矿物质在加热过程中易于溶解在水中而流失,导致食品中矿物质含量降低。
2.水解。在加工过程中,清洗、浸泡、煮沸等操作可能导致水溶性矿物质的流失。特别是在煮沸过程中,水溶性矿物质,如钾、钙、镁等容易溶解在水中,并随着水分蒸发而流失。
3.酸碱环境的改变。在加工过程中,腌制、腌渍等处理可能改变食品的pH,使一些矿物质发生沉淀或溶解。特别是在酸性环境下,一些金属离子易于形成不溶性的盐类,导致矿物质的流失。
4.机械处理。在食品加工过程中,搅拌、切割、磨碎等机械操作会导致部分微量矿物质的流失。特别是对于一些脆弱的食材,机械处理可能会破坏其细胞结构,使矿物质成分流失。
二、食品加工过程中的营养控制策略
(一)优选加工温度和时间
首先,对于热敏性营养成分,如维生素和酶等,控制加工温度是至关重要的。高温会导致这些营养成分降解和流失,因此应尽量选择较低的加工温度。例如,选择蒸煮、水煮、微波加热、短时间高温烹饪等轻柔的烹饪方法,可以减少营养成分的流失。
其次,控制加工时间也十分重要。加工时间过长可能会导致营养成分过度暴露在高温环境中,从而加速其降解和流失。因此,在加工过程中,应尽量控制加工时间,尽快完成加工过程。特别是对于一些易氧化的食品成分,如脂肪和维生素等,更要控制好加工时间,避免过度加工。
最后,对于不同类型的食材和加工方法,需要采取不同的控制策略。例如,对于水果和蔬菜这类易受温度影响的食材,应尽量采用生吃或轻微加工的方式,以最大限度地保留其营养成分;对于肉类和禽类等蛋白质食材,则需要在加工过程中严格控制加工温度和时间,避免蛋白质的变性和流失。
(二)采用保鲜剂和抗氧化剂
使用保鲜剂可以延长食品的保质期,减少食品中营养成分的损失。常见的保鲜剂包括硫酸盐、硫酸亚铁、硝酸盐等,能够抑制细菌、霉菌等微生物的生长,从而延缓食品的腐败过程。
使用抗氧化剂可以防止食品中的脂肪和维生素等营养成分发生氧化反应,常见的抗氧化剂包括维生素C、维生素E、苯甲酸等,它们能够捕捉游离基、过氧化物等活性氧化物质,从而抑制氧化反应的进行,延缓食品中营养成分的氧化和降解。
此外,合理使用保鲜剂和抗氧化剂还可以有效防止食品发霉变质,减少因微生物和氧化反应产生的有害物质,保证食品的安全性。
然而,在使用保鲜剂和抗氧化剂时也有注意事项,过量使用或长时间暴露于高温环境下可能会导致食品中残留物超标或产生有害物质,从而对人体健康造成潜在风险。因此,应严格按照相关法规和标准,并控制使用量和添加时间,以确保食品的安全性和质量。
(三)加强设备维护和管理
通过定期对设备进行保养和维修,可以及时发现并修复故障和损坏,避免因设备出现异常情况而发生食品质量问题。为此,食品企业应建立健全设备监控体系,对设备运行状态进行实时监测和记录,及时发现设备的异常情况和故障,并及时采取清洁、润滑、更换易损件等措施,确保设备的安全性和稳定性。
此外,加强操作人员的技术培训也同样重要,确保操作人员具备良好的设备操作技能和安全意识,能够正确掌握设备的工作原理和维护方法,从而有效提高设备的利用率和运行效率。
(四)提高加工人员的专业水平
加工人员的专业水平直接影响着食品加工过程中的操作技能、操作规范和食品质量保障能力,因此,要加强对加工人员的培训和技能提升,以有效减少营养成分的损失,提高食品质量和安全水平。
首先,应加强对加工人员的培训。培训内容包括食品加工的基本知识、操作技能、安全卫生规范等内容,使其了解食品中各种营养成分的特点、易损失因素,以及保护营养成分的方法,掌握正确的加工操作流程和技术要求。
其次,要持续提升加工人员的专业技能。通过定期技能培训和实践操作,加工人员可以不断提高自身的加工技能和操作水平,并熟练掌握各种加工设备和工艺流程,提高对食品加工过程中营养成分的保护和控制能力。
最后,要加强对加工人员的管理和监督。食品企业要建立健全加工人员管理制度和考核评价体系,对加工人员的操作行为和工作质量进行监督和评估,以及时发现并纠正存在的问题和不足,确保加工人员能够按照规范开展工作,保障食品质量和安全。
综上所述,有效控制食品加工过程中的营养损失是保障食品质量和营养价值的关键,为此,食品企业需要采取综合性控制策略和技术手段,加强对食品加工过程的监督和管理,不断提升食品加工技术水平和质量保障能力,以提高食品质量和安全水平。
作者简介:岑仕宇(1996-),男,布依族,贵州黔西南州人,助理工程师,大学本科,研究方向为食品工艺研发及其应用。