食品加工过程中营养成分流失的机制与调控方法研究

Study on the Mechanism and Regulation of Nutrient Loss in Food Processing

ZHENG Tengxiao

（School ofFoodScience andEnginering，Tianjin UniversityofScienceandTechnology，Tianjin3oo457，China）

Abstract： The mechanism and regulation of nutrient loss in food processing were discussed in this paper. By analyzing the efects of hot processing，cold processing and chemical reaction on nutrients，the causes and rules of nutrient loss under different processing methods were revealed. In response to this problem， the regulation method is proposed to efectivelyslow down the loss of nutrients，soas to improve the nutrition retentionrate offood，and provide important theoretical basis and practical guidance for the food processing industry.

Keywords： food processing; processing process; nutrient composition; regulation method

随着食品加工技术的发展，如何在保证食品安全和延长保质期的同时最大限度地保留营养成分，已成为食品领域的重要课题。食品在加工过程中，尤其是热加工、冷加工和化学反应等步骤中，常常会经历不同程度的营养成分流失。这些流失不仅影响食品的营养价值，还可能降低消费者的健康收益。因此，深入研究食品加工过程中营养成分流失的机制，并提出有效的调控方法，对于优化食品加工技术、提升食品质量具有重要意义。

1食品加工过程中营养成分流失的机制

1.1热加工过程中营养成分的流失

热加工是食品加工中常用的方式，但由于其高温处理特性，许多营养成分会在热加工过程中流失。主要的流失机制可归纳为以下几个方面。 ① 热加工过程中，维生素C在 70% 以上的高温下会迅速降解，而B族维生素中的叶酸也对热较为敏感，长期加热会导致其大量损失。 ② 蛋白质会因高温而发生变性，导致其原有结构和功能丧失。虽然变性后的蛋白质仍可食用，但其消化吸收效率可能降低，从而影响其营养价值。 ③ 尽管矿物质在热加工中较为稳定，但其往往会溶解到烹调水或液体中，尤其在水溶性食材的烹饪过程中。例如，钾、钙、镁等矿物质常因与水的接触而流失。 ④ 对于脂溶性营养成分如维生素A、D、E和K等，高温不仅可能导致其氧化降解，还可能与氧气反应，生成对健康有害的化学物质[1]。

1.2冷加工过程中营养成分的流失

在冷加工过程中，营养成分的流失主要受到物理和化学变化的影响。冷加工指的是低温下进行的处理，如冷冻、冷藏等。虽然温度较低，冷加工相较于热加工对热敏感营养成分（如维生素C、B族维生素等）的破坏较少，但仍会存在一定的营养成分流失。主要原因包括水分的损失、氧化反应的发生以及微生物的生长等。在冷冻过程中，细胞结构的破坏可能会导致部分矿物质和膳食纤维的流失。此外，冷藏或冷冻过程中，长时间暴露于空气中也可能加速维生素等抗氧化物质的降解[2]。

1.3化学反应过程中营养成分的流失

化学反应主要包括氧化反应、褐变反应和美拉德反应等。在氧化反应过程中，脂肪、维生素C和多酚类化合物等营养成分容易与氧气反应，导致其结构破坏，营养价值降低。褐变反应通常发生在食品中的糖和氨基酸之间，虽然它可以改善食品的色泽，但会破坏B族维生素等营养成分。美拉德反应则是糖与氨基酸反应生成美拉德产物的过程，这一反应不仅影响食品的风味，还会导致一些氨基酸和维生素的损失，特别是赖氨酸的可用性[3]。

2食品加工过程中营养成分流失的调控方法

2.1热加工过程中的调控方法

2.1.1 精确控制温度和时间

为了减少热加工过程中营养成分的损失，精确控制温度和时间至关重要。不同的营养成分对温度和时间的敏感性不同。例如，维生素C和一些B族维生素容易在高温下分解，而矿物质和蛋白质的流失则与加热时间更为相关。因此，在加热过程中，保持适当的温度（通常不超过 90^qC ）和合理的时间（通常不超过 30min ）有助于最大限度地保持食品的营养价值[。

2.1.2 应用低温烹调与间歇性加热技术

低温烹调技术通过将食材加热至较低的温度（通常为 60～90° ），比传统的高温烹饪方法更能有效地保留水溶性和热敏性营养成分，如维生素C、B族维生素及多酚类物质。较低的温度减少了热降解反应的速率，进而降低了营养成分的损失。间歇性加热技术则通过在烹调过程中实现加热和冷却的交替，最大限度地减少热传导对食材的持续影响。这一方法通过降低食材暴露于高温的时间，从而减少了由于过长加热导致的营养素降解[5]。

2.1.3 应用封装技术

通过将营养成分包裹在多层膜或微小载体中，封装技术能够有效隔离外界高温对其的直接影响，减少营养成分的流失。尤其是在蔬菜、果汁及奶制品的热处理过程中，封装可以保护水溶性维生素、抗氧化物质及其他敏感成分不被氧化或降解。封装材料通常选择具有较高热稳定性的天然或合成高分子物质，如明胶、阿拉伯胶或羟丙基甲基纤维素等，能够在加热过程中形成保护层，防止热分解或化学反应的发生。

2.2冷加工过程中的调控方法

2.2.1 加强快速冷冻与冷链管理

为了最大限度地减少营养成分的流失，快速冷冻与冷链管理成为至关重要的调控方法。快速冷冻通过迅速降低食品温度，能够有效地抑制细菌和酶活性，减少营养成分的流失。同时，快速冷冻能够减少冰晶的形成，避免对细胞结构的破坏，从而更好地保留食品的营养成分。冷链管理则是指从食品加工、储存到运输等各环节的温控管理，确保食品在整个过程中始终处于适宜的低温环境，以避免温度波动引起营养损失和品质下降。通过严格实施冷链管理，不仅能够延长食品的保质期，还能有效保持其营养价值。加强快速冷冻和冷链管理，能够有效减少冷加工过程中营养成分的流失，为食品加工提供重要的保障。

2.2.2优化冷干燥技术与冻干技术

冷干燥技术在低温和真空环境下去除食品中的水分，最大限度地保持食品中的原有风味和营养成分。而冻干技术则通过快速冻结和在真空下升华水分，将食品水分去除的同时，较好地保留食品的结构和营养成分。为了优化这两种技术，其关键在于控制干燥温度、压力和时间。在冻干过程中，合理设置温度和升华速率可避免干燥过度和结构破坏，确保维生素及矿物质等营养成分的稳定。冷干燥技术与冻干技术的优化不仅有助于保持食品的营养价值，还能提高食品的感官质量和存储稳定性，是冷加工过程中的有效调控方法。

2.2.3控制气调包装与低温储存对营养流失的影响

气调包装通过改变包装内部气体成分，控制氧气、二氧化碳和氮气的浓度，能有效减缓氧化反应，抑制微生物的生长，从而延长食品的保鲜期，减少维生素、脂肪酸等易氧化成分的流失。特别是对于富含维生素C和B族维生素的食品，气调包装有助于减少其氧化降解，保持食品的营养与质量。低温储存则通过降低食品的温度，减缓酶活性和微生物生长速度，进而减小营养成分的损失。低温储存可以减缓脂溶性维生素（如维生素A、D、E）和水溶性维生素（如维生素C和B族维生素）的分解过程，保持其较高的生物活性和营养价值。

2.3化学反应过程中的调控方法

2.3.1 合理使用抗氧化剂

抗氧化剂通过捕捉自由基或抑制氧化酶的活性，能够有效阻止或减缓食品中营养成分的氧化降解。天然抗氧化剂，如维生素C、维生素E以及多酚类化合物，因其较低的毒性和较好的健康效益，逐渐成为研究的重点。适量使用天然抗氧化剂不仅可以减缓油脂的氧化，保护脂溶性维生素，还能够延长食品的货架期。此外，合成抗氧化剂如丁基羟基茴香醚和丁基羟基苯甲烷常被用于加工过程中，但其使用量必须严格控制，以避免对人体健康造成负面影响。所以，抗氧化剂的应用对于提高食品的营养保持率和延长食品保质期具有重要意义。在实际生产中，选择适当的抗氧化剂并控制其添加量，是确保食品营养成分最大限度保留的关键。

2.3.2合理使用酸碱调节剂

在食品加工过程中，酸碱调节剂被广泛应用于化学反应的调控，尤其在维持营养成分的稳定性方面起到了重要作用。酸碱调节剂能够通过调节食品的pH值，控制一些特定反应的发生，减少营养成分的损失。维生素C在酸性条件下的稳定性较强。因此，在酸性环境中使用酸碱调节剂可以有效减少维生素C的氧化降解。与之相反，若食品处于碱性环境下，则可能加速某些维生素和矿物质的降解。例如，B族维生素和钙、铁等矿物质的流失。此外，酸碱调节剂还能调节食品中酶的活性，避免因酶促反应导致营养成分的破坏。通过适当调整pH值，可以抑制某些酶的活性，从而降低蛋白质、脂肪和糖类等营养物质的分解和变化，保证食品在加工过程中保留原有的营养成分。这说明了合理使用酸碱调节剂不仅能够控制食品加工过程中化学反应的发生，还能有效保护营养成分的稳定性和生物活性，为提高食品的营养价值提供保障。

2.3.3应用螯合剂和螯合技术

螯合剂通过与金属离子形成稳定的配合物，从而抑制金属离子的催化活性，减少其对氧化反应的促进作用。常见的螯合剂包括乙二胺四乙酸、柠檬酸、葡萄糖酸等天然和合成的物质。通过在食品加工过程中添加这些螯合剂，不仅可以有效降低金属离子的活性，还能改善食品的储存稳定性，延长其保质期。同时，螯合技术的应用也在一些特定食品加工过程中表现出良好的效果。例如，在果蔬的加工过程中，添加柠檬酸作为螯合剂能够有效减少维生素C的降解，因为柠檬酸能够与金属离子形成络合物，抑制氧化酶的活性，从而减少维生素C的氧化损失。类似地，在干果加工过程中，使用螯合剂也能减少脂肪酸的氧化，从而保持其营养价值和风味。此外，螯合剂的使用不仅限于减少营养成分的损失，还能改善食品的外观、口感及稳定性。例如，柠檬酸的加入不仅能够有效减缓金属离子引起的氧化，还能提升食品的口感，使其更加清新。

3结语

食品加工过程中，热加工、冷加工和化学反应等因素都会对营养成分造成不同程度的损失。温度、时间、氧化等因素是主要影响因素。为了减少这些损失，需要采取精确的控制方法。例如，热加工中精确控制温度和时间、冷加工中利用快速冷冻和冷链管理以及化学反应中使用抗氧化剂和金属离子螯合技术等措施，都能够有效保护营养成分。随着技术的不断进步，这些调控方法将为食品加工行业带来更多可能性，进一步提高食品的营养价值。

参考文献

[1]韩艳春，朵志茂，蒋庆聪.食品加工工艺对食品营养成分的影响研究[J].世纪之星—高中版，2022（30）：169-171.

[2]岑仕宇.食品加工过程中的营养损失及控制策略[J].中国食品，2024（14）：89-91.

[3]朱旭东.粮食加工过程中营养成分保留与优化研究[J].现代食品，2023（20）：76-78.

[4]程娇娇.食品加工与食品营养的增补探析[J].餐饮世界，2023（6）：75-77.

[5]杨华.浅谈烹饪加工对不同营养成分的影响及对策探讨[J].文渊（高中版），2022（8）：325-327.