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优质的产品首先要有科学合理的配方，所以在食品生产加工过程中，食品配方设计占有重要的地位。食品配方设计就是把主体原料和各种辅料配合在一起，组成多组分体系，其中每一个组分都起到一定的作用。
食品的配方设计的定义是根据产品的工艺条件和性能要求，通过试验、优化和评价，合理的选用原辅材料，并确定各种原辅材料用量的配比关系。
结合自身工作特点食品配方设计可以分为：主体骨架设计、调色设计、调香设计、调味设计、品质改良设计、防腐保鲜设计、功能营养设计等。
一、主体骨架设计
主体骨架设计主要是主体原料的选择和配置，形成食品最初的形态，是食品配方设计的基础，对整个配方设计起导向作用。
食品的主体骨架设计是后续设计的载体，全部加工完成之后才能确定食品的最终形态。
1、主体原料的选择
食品主体骨架设计中的主体原料是根据各种食品的类别和要求，赋予产品基础骨架的主要成分，体现食品性质的功用。主体原料的选择必须符合如下要求：
（1）卫生性和安全性
卫生性和安全性是主体原料最重要的属性，近年来随着国内外大量食品安全事件的曝光，广大消费者的食品安全意识显著提高。因此，加强食品生产、加工和流通环节的安全防护与监督控制，保证向消费者提供安全、卫生的食品是所有食品生产者首先必须牢记的原则。
所有食品生产部分必须严格遵守政府和卫生部门的有关规定，采取积极措施，严格控制和消除各种污染源，保证生产卫生安全的食品，以保障消费者的健康。
（2）营养和易消化性
营养和易消化性是人们对食品最基本的要求。自然状态下的食物原料有时会含有某些有害的或有毒的成分，这时应该对这些成分进行鉴定并研究其性质和作用方式，以便采取适当的加工处理方法将它们除去或消除其危害性，保证食品的营养功能。
改变食品中营养素的含量，尤其是降低食品的热量或提高维生素和矿物质的含量是消费者对食品的营养功能提出的新要求。但是这些添加的成分必须均匀地分散于产品中，而且性能稳定，同时不得影响食品的风味和外观。
易消化性是指食品被人体消化吸收的程度，食品只有被消化吸收后，才能成为人体的营养素。在食品加工过程中去粗取精不仅是为提高食品的营养价值，也是提高食品易消化性的重要措施。但是食品加工必须适度，否则会造成营养素的流失，甚至可能会引起疾病。
（3）贮藏耐运性
对于规模化的食品生产活动，贮运耐藏性是必须考虑的问题。因为食品容易腐败变质，食品生产者要保证食品的贮藏耐运性。
（4）外观
外观即食品的形态和色泽，食品不仅应当保持应有的形态和色泽，还必须具有整齐美观的特点，食品的外观会在很大程度上影响消费者的选购，为此在食品生产过程中必须力求保持或改善食品原有的色泽，并赋予其完整的形态，对有包装的产品说，应力求保证包装完整，外形美观，标注清楚，尤其是食品的保质期必须标注在包装的明显位置，易于识别。
（5）风味
风味即食品的香气、滋味和口感，食品中的香气成分主要是一系列的挥发性化合物，这些物质在食品的热加工过程中极易挥发而使食品失去香气，或者生成另外一些不被人们接受的不良气味成分。
因此，最大限度地保持食品的香气，防止异味的产生就成为食品生产者和研究人员面临的重要课题。
（6）方便性
随着人们生活方式的演变和生活节奏的加快，人们对食品的方便性和快捷性的追求也越来越高。
方便食品一方面为人们的各种经济和社会活动提供了便利，另一方面也可以使集体餐饮业和许许多多家庭准备膳食的时间大大缩短，为家务劳动社会化创造了条件，所以说，食品的方便性是不容忽视的一项重要指标。
2、主体原料的量化原则
对主体原料的量化，其实也是对辅料的量化过程。
在实际设计过程中，通常采用倒推法，先设定主体原料的添加量，在此基础上确定其他辅料的添加量，对于主体原料在食品所占的具体比例，要在最终配方设计完成才能确定。
对主体原料的量化原则，要体现产品特点，以标准为准绳。其中的关键是处理好主体原料与辅料的比例问题。
二、调色设计
食品讲究色、香、味、形，首先就是色。食品的色泽作为食品质量指标越来越受到食品研究开发者、生产厂商和消费者的重视，调色设计在食品加工制造中有着举足轻重的地位。调色设计是食品配方设计的重要组成部分之一，在调色设计中，食品的着色、发色、护色、褪色是食品加工重点研究内容。
食品的调色设计与食品的加工制造工艺和贮运条件密切相关，并受到消费者的喜好、情绪、传统习惯等主观因素，以及光线、环境等客观环境因素的影响。所以，对食品调色设计要注意以下几点：
1、使用符合相关规定的着色剂
各个国家和地区对着色剂的使用都有严格的规定，在使用食品着色剂时一定要注意符合相关地区对食品的相关规定、技术标准和法律文件，以免造成不必要的麻烦和损失。
2、根据食品的物性和加工工艺选择
不同类型着色剂的性质有很大的差别，对外界环境的适应性不同，在使用食品着色剂时要综合考虑食品的物性和加工工艺，并根据食品颜色和拼色的要求，选择合适的食用着色剂，保证食品在生产加工、运输、贮存过程中颜色的稳定性。
3、根据食品的形态，选择适当的添加形式
食品着色剂分为油溶性和水溶性两大类，为避免因着色剂在物料中的不均匀分布形成颜色斑点，除生产粉末产品必须用粉末着色剂外，通常是将着色剂配成浓度为1%~10%的溶液使用。
4、根据食品的销售地区和民族习惯，选择适当的拼色形式和颜色
不同的民族、地区、风俗和宗教信仰对食品颜色的喜好也不同。在选择食品颜色和色泽搭配时，还要考虑销售地区和民族习惯等因素，符合消费者的传统习惯，满足食品颜色的喜好和认同心理，尽量保持食品原有的色彩。
5、食品调色方法
单独使用规定允许的食品着色剂不能满足人们对食品的需要，通常使用不同的食品着色剂按比例混合调色。
食品着色剂在不同的溶剂中有不同的色调和强度，在调色设计中要选好溶剂和混合着色剂的比例，各种颜色需合理搭配，严格按照国家对着色剂的规定，具体使用时需要通过实验和经验来确定以获得理想的色泽。
6、控制食品加工工艺
在调色设计中，除了要综合考虑上述因素外，食品的工艺条件对食品的着色影响也很大。食品加工过程中要控制好工艺条件，避免不必要的褪色和变色，需根据食品的特性选用不同的工艺条件
三、调香设计
所谓调香设计就是将芳香物质相互搭配在一起，由于各呈香成分的挥发性不同而呈阶段性挥发，香气类型不断变换，有次序的刺激嗅觉神经，使其处于兴奋状态，避免产生嗅觉疲劳，让人们长久的感受到香气美妙之所在。
食品的调香设计就是根据各种香精、香料的特点结合各种味觉嗅觉现象，取得香气和风味之间的平衡，以寻求各种香气、香料之间的和谐美。
1、调香的作用
（1）辅助作用
某些原来具有较好香气的制品，由于香气浓度不足，要通过选用香气与之相对应的香精和香料来衬托。
（2）赋香作用
某些产品本身并无香气，通过加香赋予其特定的香型。
（3）补充作用
补充因加工原因而损失大部分香气的产品，使其达到应有的香气程度。
（4）稳定作用
天然产品的香气因地理、环境、条件、气候等因素的影响，香气难以达到一致，加香之后可以对天然产品的香气起到基本统一和稳定的作用。
（5）替代作用
由于各方面原因，某些天然物品不能直接使用，可用香精、香料代替部分或全部天然物品。
（6）矫味作用
某些产品在生产过程中，生成令人不愉快的气味时，可通过加香来掩盖。
食品的香气是构成食品风味特征的关键，是必不可少的。食品的香气成分一部分来自于自身生命活动合成，另一部分则是在加工或者贮存中由控制或自发的酶促反应产生的，还有则是来自于添加的食用香料。
2、食用香料的使用要点
添加香料是食品加工制造中重要的的技术，也是保证食品质量的重要手段。食品的调香不仅要有效、适当的运用食用香精的添加技术，更要掌握食品加工制造和烹调生香的技术。食用香料的使用要点如下：
（1）要明确使用香料的目的
使用香料的目的是再现和强化食品的香气、协调风味，突出食品的特性、特征，这样才能为选择香料奠定基础。
（2）香料的用量要适当
香料是通过口腔、鼻腔等多个器官接受刺激产生嗅感，所以人们对食用香料的感觉比较敏感，因此，食用香精的用量要适当，否则会恶化食品的风味。
（3）食品的香气和味感要协调一致
有香气无味感是空洞，有味感而少香气是浅薄。味在食品中是香气发挥作用的基础，香气是风味的增效剂和显效剂。
在使用中要注意香辛料对食品风味可能产生的不利影响，注意香与味的和谐，不过分突出某一味，使用香料产生的香气必须与食品味感协调一致。
（4）要注意香料对食品色泽产生的影响
食品有特征风味，也有特征色泽，一般用香辛料产品多带有相当量的色素成分，不要因食用香料的不当使用对食品的色、香、味的统一和完整产生破坏，不要因视觉错误引起质的错觉，导致使用效果的降低等。
（5）使用香料的香气不能过于新异
人们对食品风味的要求有求新求变的一面，但是对没有体验过的新异气体有本能的警惕，在使用时要注意香料香气特征变换与现实基础和认同的协调，在现实的香气特征基础上，做适度的、可接受的变换，为人们接受和喜爱。
四、调味设计
要确定一种食品的风味特点，必须明确该食品的调味设计方法。食品的调味设计，就是在食品生产过程中，通过原料和调味品的科学配制，产生人们喜欢的滋味。调味设计过程及味的整体效果与所选用的原料有重要的关系，还与原料的搭配和加工工艺有关。
1、食品调味的基本原理
在食品调味设计过程中要掌握调味设计的规律，掌握味的增效、味的相乘、味的掩盖、味的转化及味的相互作用，掌握原料的特性，选择最佳时机，运用适合的调味方法，除去异味，突出正味，增进食品香气和美味，才能调制出口味俱多、色泽鲜艳、质地优良、营养卫生的风味。
（1）味的增效
味的增效作用是将两种以上不同味道的呈味物质，按照一定的比例混合使用，使量大的那种呈味物质味道突出的调味方法。在调味过程中，首先要抓住主味，然后添加一些辅料使主味更突出，显著增强制品的味道。
（2）味的相乘
味的相乘作用把同一种味觉的两种或两种以上的不同呈味物质混合在一起，可出现使味觉猛增的现象称为味的相乘作用。
（3）味的掩盖
味的掩盖是将两种以上味道明显不同的主味物质混合使用，使各种主味物质的风味均减弱的调味方式。即一种呈味物质与另外几种呈味物质共存的情况下，由于彼此之间的抑制作用而使各自所呈现的风味都有减弱。
（4）味的转化
味的转化是将多种味道不同的呈味物质混合使用，可导致多种主味物质的本身的风味均发生转变的调味方式。
在食品调味设计中不仅要有技巧，实践经验也非常重要。自身有鲜味的原料，调味不易过重，腥味、膻味重的原料，应多加些调味品，以除腥味和膻味，本身无特殊味道的原料，应添加相应的调味品。
2、调味设计的过程
在实际的食品调味设计中，首先要确定调味品的主体香味轮廓。根据原有辅料的香味强度，并考虑加工过程中产生鲜味的因素，在成本范围内确定相应的使用量。
其次还要确定香辛料组合的香味平衡。一般来说，主体香味越淡，需要的香辛料越少，并根据香味强度、浓淡程度对主体香味修饰。
总之，调味是一项非常精细而微妙的工作，除必须了解调味与调料的性质、关系、变化和组合，调味的程序及各种调味方式和调料的使用时间外，调味设计一定要做到认真细致，精益求精，力求使食品调味做到“浓而不腻”，味要浓厚，不可油腻，既要突出本味，又要除掉原料的异味，还要保持和增强原料的美味，达到树正味，添滋味，广口味的效果。
五、品质改良设计
品质改良是在主体骨架的基础上，为改变食品质构进行的品质改良设计。品质改良设计是通过食品添剂的复配作用，赋予食品一定的形态和质构，满足食品加工的品质和工艺性能要求。
食品的质构也叫食品的质地，它是食品的一个重要属性。美国食品科学学会规定，食品的质构是指眼睛、口中粘膜及肌肉所感觉到的食品性质，包括粗细、滑爽、颗粒感等。
食品质构是食品除了色、香、味之外另一种重要的性质，它是在食品加工中很难控制的因素，也是决定食品档次的最重要的关键指标之一，它与食品的基本成分、组织结构和温度有关，食品质构是食品品评的重要方面。
1、品质改良设计的方式
食品品质改良设计是通过生产工艺进行改良，再有是通过配方设计进行改良，这是食品配方设计的主要内容之一，食品品质改良设计的主要方式主要有增稠设计、乳化设计、水分保持设计、膨松设计、催化设计、氧化设计、抗结设计、消泡设计等。
（1）增稠设计
增稠设计通过增稠剂进行，增稠剂是食品添加剂中的一类，具有增稠、胶凝、乳化、润滑、稳定泡沫等作用，在食品中添加少量就能达到改善食品品质的目的。
增稠剂大多属于亲水性高分子化合物，按来源分可分为天然增稠剂和合成增稠剂两大类，天然增稠剂大多是从含多糖类粘性物质的植物及海藻类制取。
（2）乳化设计
乳化设计通过乳化剂进行的，食品乳化剂是指添加于食品后可显著降低油水两相界面张力，使互不相溶的疏水性物质和亲水性物质形成稳定乳浊液的食品添加剂。
乳化设计中乳化剂的使用注意事项如下：
①不同HLB值的乳化剂可制备不同类型的乳液，选择合适的乳化剂是取得最佳效果的基本保证；
②由于复合乳化剂有协同效应，通常多采用复配型乳化剂，但在选择乳化剂时要考虑HLB高值与低值相差不要大于5，否则得不到最佳稳定效果；
③乳化剂加入食品体系之前，应在水或油中充分分散或溶解，制成浆状或乳状液。乳状液的制备方式有：乳化剂直接溶于水中，在激烈搅拌下，将油加入；乳化剂溶于油相(加热)，将水直接加入。
（3）水分保持设计
水分保持设计是通过水分保持剂来来实现的，水分保持剂指在食品加工过程中，加入后可以提高产品的稳定性，保持食品内部持水性，改善食品的形态、风味、色泽等的一类物质。我国允许使用的水分保持剂有磷酸盐类及乳酸钙和乳酸钠等。其中常用的水分保持剂是磷酸盐类。
（4）催化设计
催化设计主要是指在食品加工过程中采用酶制剂催化各种化学反应。酶是一种具有生物催化性的蛋白质，是一种生物催化剂，具有催化反应温和、作用高度专一及催化效率高的特性，从生物中提取出的具有酶的特性的制品，称为酶制剂。
（5）氧化设计
食品在储藏运输过程中除了由微生物作用发生腐败变质外，氧化是导致食品品质变劣的一个重要因素，氧化不仅会使油脂或含油脂食品氧化酸败，还会引起食品发生褐变、褪色、维生素的破坏，从而使得食品腐败变质，降低食品的质量和营养价值，氧化酸败严重时还会产生有毒物质，危及人体健康。因此，防止食品的氧化变质十分重要。
防止食品的氧化变质，一方面可以在食品加工储运环节，采取低温、避光、隔绝氧气以及充氮密封包装等物理方法；另一方面需要配合使用一些安全性高、效果大的食品抗氧化剂。
抗氧化剂在使用过程中要充分了解抗氧剂的性能，正确掌握抗氧化剂的添加时机，抗氧化剂及增效剂的复配使用，选择合适的添加量，控制影响抗氧化剂作用效果的因素。
（6）其他设计
在食品加工改良设计过程中除了上述的几种设计之外，还有抗结设计、消泡设计等。
2、品质改良设计对食品的影响
随着消费水平的提高，人们对质构的要求越来越高，对产品质构的改良设计越来越重要。食品的质构对食品的影响主要有以下几个方面：
（1）影响食品在食用时的口感质量；
（2）影响产品的加工过程。
如粘度过小的产品填充在面包夹层中很难沉积在面包的表面，开发脂肪替代的低脂产品时，构建合适的粘度来获得合理的口感，但如果产品过粘，可能很难通过板式热交换器进行杀菌等；
（3）影响产品的风味特性。
一些亲水胶体、碳水化合物以及淀粉通过与风味成分的结合而影响风味成分的释放。现在许多研究都集中于怎样利用这种结合来使低脂食品的风味释放并与高脂食品相匹配，最终达到相似的口感；
（4）与产品的稳定性有关。
一个食品体系中，若发生相分离，则其质构一定很差，食用时的口感质量也很差；
（5）影响产品的颜色和外观。
虽然是间接的影响，但也确实影响产品的颜色、平滑度和光泽度等方面的性质。
六、防腐保鲜设计
食品配方设计在经过主体骨架设计、调色设计、调香设计、调味设计、品质改良设计之后，色、香、味、形都有了，但是这样的产品保质期短，不能实现产品的经济效益最大化，还需要对其进行防腐保鲜设计。
1、引起食品腐败变质的主要因素
现代食品加工的主要目标：确保加工食品的安全性，提供高质量的产品，使食品具有食用的方便性。
微生物和化学因素可能引起食品的腐败和变质，这是影响食品安全性的主要原因，对加工食品而言，通常是以微生物为主；食品质量如风味、颜色和质地等，同样与微生物引起的踌败，酶的作用和化学反应等密切相关。
因此，必须清楚了解引起食品腐败变质的主要因素及其特性，以便更好地控制它们，达到现代食品防腐保鲜的目的。
2、常见的食品防腐保鲜方法
（1）低温保藏技术
食品的低温保藏就是利用低温技术将食品温度降低并维持食品在低温状态下以阻止食品腐败，延长食品保存期。
常见的低温保藏方法及工艺有冷却和冷藏，冻结和冻藏及食品低温保藏新工艺(冰核活性菌的应用、冰温技术、冻结食品的部分玻璃化保藏、CASA冻结系统、食品冷藏链技术等)。
（2）食品干制保藏技术
干制保藏技术是食品中的水分活度降低到一定程度，使食品在一定时期内不受微生物作用而腐败，同时控制食品中的生化反应及其他反应的进行，维持食品的品质和结构不发生变化。
食品的干燥方法分为天然干燥法和人工干燥法两大类：
天然干燥法是利用太阳的辐射能使食品中的水分蒸发而除去，或利用寒冷的天气使食品中的水分冻结，再通过冻融循环而除去水分的干燥方法，该法适用于水产品和某些传统制品的干燥；
人工干燥法是利用特殊的装置来调节干燥的工艺条件，使食品的水分脱除的干燥方法，依照交换方式和水分除去方式的不同，人工干燥可以分为对流干燥法、真空干燥法、辐照干燥法和冷冻干燥法等。
（3）添加防腐剂
食品防腐剂就是指能够抑制或者杀灭有害微生物的物质，使食品在生产、贮运、销售、消费过程中避免腐败变质。防腐剂可以分为化学防腐剂和生物防腐剂。
除了常见的几种天然防腐剂外，还有葱蒜姜的辛辣成分、魔芋聚甘露糖、褐藻酸钠及许多中草药成分等天然有机物也都有一定的防腐作用。
（4）罐藏保藏技术
罐藏的基本原理在于杀菌消灭有害微生物的营养体，达到商业无菌的目的，同时应用真空技术，使可能残存的微生物芽孢在无氧的状态下无法生长活动，从而使罐藏的食品保持较长的货架寿命，真空的作用还表现为可以防止因氧化作用而引起的各种化学变化。
食品罐藏的基本工艺过程包括原料的预处理、装罐、排气、密封、杀菌与冷却等。目前一些新的食品罐藏保藏技术有：新含气调理加工、欧姆加热、高压加热、高压脉冲电场技术等。
（5）其他保藏技术
微波技术、包装技术、发酵技术、辐照保藏技术和超声波保藏技术等。
七、功能性设计
功能设计是在食品基本功能基础上附加特定功能，成为功能性食品。强化食品有很多优点，强化食品在制作过程中应注意营养卫生、经济效益等多种因素，并结合各个国家和地区的具体情况进行食品强化，在食品强化过程中应注意以下几方面的事项：
1、食品强化应遵循的原则
（1）严格执行规定
（2）针对需要。
强化营养素应该是人们膳食中或大众食品中含量低于需要量的营养素，强化的目的性即针对特定的人群，解决营养缺乏问题，产品要有明确的针对性。
（3）营养均衡与易吸收性。
食品强化主要的目的是改善食物中营养不均衡状况，添加缺乏的营养素，使之平衡，以满足人体正常生理功能的需要。
（4）工艺合理性。
（5）经济合理。
（6）保持食品原有的风味。
（7）保留率。
许多营养强化剂易受光、热、氧气等影响而不稳定，在食品加工过程及贮藏过程中会造成一定数量的损失。最好选择性质稳定的强化剂或添加一些营养强化剂的稳定剂或改进加工、贮藏的方法，尽可能减少强化剂的损失。
2、食品营养强化的方法
（1）在原料或必需的食物中添加
凡国家法令强制规定强化的食物和具有公共卫生学意义的强化内容均属于这一类，这种强化方法简单，但存在强化的成分在生产过程中损失的缺点。
（2）在加工过程中添加
这是强化食品最普遍采用的方法，采用这种方法生产强化食品，易造成强化剂在加工过程中因加热造成损失，因此应注意改进工艺，使用稳定剂和选择适宜的添加工序。
（3）在加工最后的一道工序中加入
这种方法一般只适用于水分含量很低的固态食品。
