工艺学复习点(1).doc

复习题1、食品工艺学食品工艺学是根据技术上先进、经济上合理的原则，研究食品的原材料、半成品和成品的加工过程和方法和一门应用科学。2、加工的基本概念食品加工就是将食物或原料经过劳动力、机器、能量及科学知识，把它们转变半成品或可食用的产品（食品）的过程。(增加热能并升高温度，去除热能或降低温度，去除水分或降低水分含量，利用包装以维持由于加工操作带来的产品的特征)3、食品干制的过程 食品的干制过程包括两个基本方面，既热量交换和质量交换，因而也称作湿热传递过程。（1）干燥过程是湿热传递过程：表面水分扩散到空气中，内部水分转移到表面（给湿、导湿）；而热则从表面传递到食品内部。（2）干制过程中潮湿物料传递具体表现为给湿和导湿两个过程。水分梯度：干制过程中潮湿食品表面水分受热后首先有液态转化为气态，即水分蒸发，而后，水蒸气从食品表面向周围介质扩散，此时表面湿含量比物料中心的湿含量低，出现水分含量的差异，即存在水分梯度。水分扩散一般总是从高水分处向低水分处扩散，亦即是从内部不断向表面方向移动。这种水分迁移现象称为导湿性。温度梯度：食品在热空气中，食品表面受热高于它的中心，因而在物料内部会建立一定的温度差，即温度梯度。温度梯度将促使水分（无论是液态还是气态）从高温向低温处转移。这种现象称为导湿温性。4、食品干制过程的特性曲线(各曲线的定义、意义、变化原因)P36-37（1）食品水分含量曲线（2） 干燥速率曲线（3）食品温度曲线5、喷雾干燥原理、特点原理：喷雾干燥是采用雾化器将料液（可以是溶液、乳浊液或悬浮液，也可以是熔融液或膏糊液）分散为雾滴，并用热空气干燥雾滴而完成的干燥过程。特点：(1) 喷雾干燥是非常细小的雾滴与热空气接触，具有极大的表面积，有利于传热传质过程，因此物料干燥时间短（几秒至30秒）； (2) 干燥温度较低，适于热敏性物料的干燥； (3) 可生产粉末状、空心球状或疏松团粒状，且具有较高的速溶性产品； (4) 容易通过改变操作条件以调节控制产品的质量指标，如粒度分布、最终湿含量等； (5) 干燥流程简化，操作在密闭状态下进行，有利于保持食品卫生、减少污染； (6) 所需设备较庞大，空气消耗量大、热利用率低，动力消耗也较大，因此，喷雾干燥总的设备投资费用较高。6、液体食品的浓缩方式超滤、反渗透、冷冻浓缩、蒸发：不带风味回收的三效浓缩 带风味回收的三效浓缩（一）膜浓缩（1）膜浓缩主要采用反渗透与超滤两种。反渗透主要用于分离水与低分子量溶液，这些溶液具有高渗透压。 超滤用于从高分子量物料（如蛋白质、多糖）中分离低分子量物料。 （2）超滤的原理 ：推动力：膜两侧的压力差。与反渗透类似：驱动力也是渗透压与外加压力的差。 差别：超滤不能截留低分子量物料，但反渗透可以。 （二）蒸发单效蒸发：产生的二次蒸汽直接被冷凝而不再利用；多效蒸发：二次蒸汽被引入另一蒸发器作为热源利用的多个蒸发器串联的蒸发操作。蒸发是在常压下进行称为常压蒸发。（三）冷冻浓缩原理：利用冰与水溶液之间的固、液相平衡原理，先将稀溶液中作为溶剂的水冻结，然后将冰晶分离出去，从而使溶液增浓。特点：采用冷冻浓缩方法，溶液在浓度上是有限度的（溶质浓度不能超过低共熔浓度）。操作步骤：首先是部分水分从水溶液中结晶析出，而后将冰晶与浓缩液加以分离。7、罐头食品在杀菌过程中的热传导方式罐头食品的传热方式因食品性质、形状的不同而有区别，通常有：传导、对流、对流传导。对流：是指借助于液体的流动进行热量传递的一种方式。对流传热一般多出现在多汁液的罐头中，对流传热速度明显快于传导传热。热传导：食品在加热和冷却过程中，受热温度不同，分子间的相互碰撞，热量从高能量分子向邻近低能量分子依次传递的方式。a:糖水或盐水的小块形成颗粒状果蔬罐头食品属于对流和传导同时存在的，液体是对流传热，固体是传导传热。b:糊状玉米等含淀粉多的罐头食品是先对流传热，然后由于淀粉糊化，便由对流转为传导传热，冷却时也是传导传热。P91c:苹果沙司等有较多沉积固体的罐头食品，是先导热后对流8、罐头生产中的排气方法P103加热排气： 食品装罐后加热排气方法：将预封后的罐头（冷灌装）放入蒸汽或热水加热的排气箱内，进行加热排气处理，罐内中心温度达到70-90（也有资料认为需要达到80-95），排气温度控制在90-100 ，使食品内空气充分外逸，并即刻封罐。 热灌装密封法：一般将食品加热到70-75（有资料认为应达到85 ）然后立即装罐密封。真空排气是一种真空条件下进行的排气封罐方法，它将排气和封罐两道工序在真空封罐机内完成。封罐时，首先启动真空泵，造成真空度（一般为240500mmhg柱），预封罐头送入真空室，罐内部分空气就在真空条件下被抽出，随即封罐，并送出。蒸汽喷射排气法：是向罐头顶隙喷射蒸汽，赶走顶隙内的空气后立即封罐，依靠顶隙内蒸汽的冷凝而获取罐头的真空度的一种排气方法。9、软罐头生产中常见的质量问题装填时袋口污染密封时袋口边起皱a. 当热熔合封口时，局部区域或一个封口表面长于另一个封口表面,表面产生折叠。b. 由于在热熔封口时接触面的一点不平整而引起一面凹下去和另一面高起来的现象，封口接触面不平整。c. 挤压排气时，造成袋口不平整。d. 蒸煮袋为次品袋。杀菌冷却中的破袋10、食品在冻藏过程中的质量变化一、冻结对食品品质的影响：书P168-169；二、冻藏对食品品质的影响：书P177-179 三、老师课件的：体积膨胀，内压增加n 冻结时表面水分首先成冰，然后冰层逐渐向内部延伸。当内部水分因冻结而膨胀时受到外部冻结层的阻碍，就产生内压，又称为冻结膨胀压。n 当食品外层承受不了冻结膨胀压时，便通过破裂的方式来释放，造成食品的龟裂现象。结晶后体积的膨胀使液相中溶解的气体从液体中分离出来，加剧了体积膨胀现象，亦加大了食品内部压力。一般认为食品厚度大、含水率高和表面温度下降极快时易产生龟裂。比热下降食品的比热随含水量而异，含水量多的食品比热大，含脂量多则热小。措施:导热系数增大n 冰的导热系数是水的4倍。在冷冻时冰层向内部逐渐推进，使导热系数提高，从而加快了冷冻过程。n 导热系数还受到其它成分，尤其是含脂量的影响，因脂肪是热的不良导体，含脂量大时食品的导热系数就小。n 导热系数还受食品构型的影响，当热流方向与肌纤维平行时大，垂直时则小。溶质重新分布 P168n 食品冻结时，理论上只是纯溶剂冻结成冰晶体，冻结层附近溶质的浓度相应提高，从而在尚未冻结的溶液内产生了浓度差和渗透压差，并使溶质向溶液中部位移。n 冻结界面位移速度越快，溶质分布越均匀，然而在冻结推动扩散的情况下，即使冻结层分界面高速位移，也难于促使冻结溶液内溶质达到完全均匀分布的境地。而缓慢的位移也很难使最初形成的冰晶体内达到完全脱盐的程度这就是果汁冷冻浓缩过程中果汁损耗量比较大的原因。溶液浓缩n 溶质结晶析出，如冰淇淋中乳糖因浓度增加而结晶，产品具有沙砾感。n 蛋白质在高浓度的溶液中发生凝聚，溶解性下降，甚至出现絮凝、变性。冻藏时间延长会加剧这一现象，而冻藏温度低、冻结速率块可以减轻这一现象。n 酸性溶液的pH值因浓缩而下降到蛋白质的等电点以下，导致蛋白质凝固（食品物料冻结后pH的变化，发现高蛋白质的食品物料，如鸡、鱼冻结后pH会增加，而低蛋白质的食品物料如牛乳、绿豆冻结后pH会降低）。冰晶体成长 经冻结后，食品内部的冰晶体大小并不均匀一致。在冻藏过程中，细微的冰晶体逐渐减小、消失，而大冰晶体逐渐长得更大，食品中冰晶体的数目也大为减少，这种现象称为冰晶体成长。措施：提高温控水平，以降低冻藏室内温度波动的幅度和频率；滴落液：动物性食品经冷冻/解冻后，由于不能被肌肉组织重新吸收回到原来状态而流失的水。其原因是冻结对组织细胞的损伤。干耗：在冷却、冻结和冷冻贮藏过程中因温差引起食品表面的水分蒸发而产生的重量损失。干耗量与制冷装置的性能有密切的关系。措施：适当提高介质的湿度，适当的包装，适当减少温度波动脂肪氧化：含较多不饱和脂肪酸的脂肪组织在空气中易被氧化。变色 脂肪组织因氧化而黄变；肉类因肌红蛋白的氧化而褐变；果蔬的酶促褐变；虾的酪氨酸氧化黑变。11、在食品的冷藏过程中，空气冷藏的工艺效果主要因素P136降温后的冷空气作为冷却介质流经食品时吸取其热量，促使其降温的方法称为空气冷却法。在应用空气冷却时，主要的空气参数是温度、速度和相对湿度。温度视食品的具体要求而定 - 一般食品冷却时所采用的冷风温度不低于食品的冻结点，以免食品发生冻结。对某些易受冷害的食品如香蕉、柠檬、番茄等宜采用较高的冷风温度。相对湿度因种类、是否有包装而异 P137冷却室内的相对湿度对不同种类的食品（特别是有无包装）的影响是不一样的。当食品用不透蒸汽的材料包装时，冷却室内的相对湿度对它没有什么影响。冷却室内的冷风流速一般为0.53m/s。冷风冷却时通常把被冷却的食品放在金属传送带上，可连续作业。 在食品无包装的情况下，因为存在干耗问题，空气的相对湿度应当尽可能高。风速一般1.55.0m/s。空气冷却法中的热交换速率是随着风速的提高而增加的，但动力消耗也与风速成正比，所以高风速所需要的动力明显增加。虽然产品表面传热系数只与风速成正比，但厚的产品因为有较高的占控制地位的内部热阻，所以冷却时单纯强调提高风速未见得能奏效，故一般风速不大于2-3米/秒。 12、食品低温保藏的两个方面冷冻食品按保藏原理可分为两大类：冷却冷藏和冻结保藏 一类是冷藏制品，主要指将食品原料和配料经过前处理例如清洗、分割、包装或加工处理后，在-1-8储藏的制品； 另一类是冻藏制品，主要是指将食品原料经过前处理加工，在-30以下快速冻结，经包装后，在-18以下低温储藏和流通的食品。13、水解冻存在的问题食品中的可溶性物质流失、食品吸水后膨胀、被解冻水中的微生物污染15、D值D值的定义：就是在一定的处理环境中和在一定的热力致死温度条件下某细菌数群中每杀死90%原有残存活菌数时所需要的时间。 P89D值越大，细菌的死亡速率越慢，即该菌的耐热性越强。 P89因此D值大小和细菌耐热性的强度成正比。注意：D值不受原始菌数影响。D值随热处理温度、菌种、细菌活芽孢所处的环境和其它因素而异。 P8916、二重卷边合格标准 P105-106叠接率、紧密度和接缝盖钩完整率三者都要求 50身与罐盖或罐底由封口机进行卷封就形成二重卷边18、局部腐蚀局部腐蚀通常也称为氧化圈，是指罐内壁气液交界部位发生的腐蚀现象。发生局部腐蚀的罐头，开罐后在顶隙和液面交界处可看到有一暗灰色的腐蚀圈。 集中腐蚀：集中腐蚀也称为孔蚀，是指在罐内壁某些局部面积内出现的铁的腐蚀现象。1.罐头高温短时杀菌工艺条件的特点及适用范围。适用范围:1）加热的均匀性：传热速度慢，罐身与罐中心之间会出现较大的温差，局部过热；罐壁处食品已受热过度，变色或变质，所以高温短时杀菌只对传热迅速的食品才适用。2）食品的热敏性：对热敏感的食品不宜采用高温短时杀菌工艺。选择杀菌工艺条件，要根据原料种类、品种、加工方法、成品品质要求，以及微生物、酶的耐热性等进行合理选用.3）酶的钝化：高温杀菌温度足以杀死微生物，但达不到钝化酶的要求，在罐头贮藏过程中易出现酶型变质问题；特点:采用高温短时杀菌技术，可在短时间内杀死有害菌，而使食品保持较高的风味品质.2.复水率和复重系数的计算 P48复水比（R复），简单说就是复水后沥干重（g复）和干制品试样重（g干）的比值。R复= g复/ g干 复水时，干制品常含有一部分糖分和可溶性物质流失而失重。复重系数（k复）：就是复水后制品的沥干重（g重）和同样干制品试样量在干制前的相应原料重（g原）之比。3.阐述冻结食品在冻结和冻藏过程中发生的“质量变化”及其控制这些变化的措施。注意：针对滴落液、干耗、脂肪氧化、变色、营养成分损失等“质量变化”，包括控制措施。自己查资料结合上课所讲。（同第10题，措施可根据影响因素来展开）1、食品质量要素：包括食品感官指标、营养素含量、卫生指标和藏期等方面。2、影响食品原料品质的因素微生物的影响，酶在活组织、垂死组织和死组织中的作用，呼吸，蒸腾和失水，成熟与后熟。3、食品的干制过程4、冻干：由冷冻干燥得到的产物的过程称作冻干：将食品在冷冻状态下食品中的水变成冰，再在高真空度下冰直接从固态变成水蒸汽（升华）而脱水故又称为升华干燥。 升华干燥包括两个过程，即冻结和升华过程。5、常见的悬浮接触式对流干燥法:气流干燥法、流化床干燥法、喷雾干燥法6、软罐头的包装要求(1)工艺要求适当的充填量、合适的内容物、保持袋内一定的真空度、保持袋子封口处清洁无污染。(2)膜袋密封；对软罐头的密封性应有的一定要求：封边熔合问题， 封边的检查，封边污染 ，保证封边良好的措施7、食品装罐后，排除的气体(1)填工艺要求适当的充填量、合适的内容物、保持袋内一定的真空度、保持袋子封口处清洁无污染。（2）合薄膜袋密封；对软罐头的密封性应有的一定要求：封边熔合问题， 封边的检查，封边污染 ，保证封边良好的措施。8、罐头食品杀菌对象为了避免中毒，食品杀菌时必须以肉毒杆菌作为杀菌对象加以考虑分析在低酸性食品：尚存在有比肉毒杆菌更耐热的厌氧腐败菌.如P.A.3679生芽梭状芽孢杆菌的菌株，它并不产生毒素，常被选为低酸性食品罐头杀菌时供试验的对象菌。酸性食品：常见的腐败菌有巴氏固氮梭状芽孢杆菌等厌氧芽孢菌，其耐热性比低酸性食品中的腐败菌要差得多。P86高酸性食品：出现的主要腐败菌为耐热性较低的耐酸性细菌、酵母和霉菌，但是热力杀菌时该类食品中的酶比腐败菌显示出更强的耐热性，所以酶的钝化为其加热的主要问题。9、食品中酶活性钝化的指标酶一般以过氧化物酶、接触酶作为指标酶。10、冷害的诱发因素：由于长时间低温或骤然降温所致（百度）果蔬原料在冷藏过程中，很容易引起冷害，其诱发因素很多，主要有果蔬的种类、储藏温度和时间11、结冰包括两个过程 ：冰结核的形成和冰晶体的增长。12、食品在解冻过程中常常出现的主要问题食品解冻中最常出现的主要问题汁液流失，其次是微生物繁殖及酶促和非酶促等不良反应。 13、冻结烧：在冻藏期间由于肉表层冰晶的升华，形成较多的微细孔洞，增加了脂肪与空气中氧的接触机会，最终导致冻肉产生酸败味，肉表面发生黄褐色变化，表层组织结构粗糙，这种现象称为冻结烧。冻结烧是冻结食品在冷藏期间脂肪氧化酸败和羰氨反应所引起的结果，它不仅使食品产生哈喇味，而且发生黄褐色的变化，感官、风味、营养价值都变差。（百度）14、冻结点、水分冻结量近似计算式 冻结点：冰晶开始出现的温度 Raoult稀溶液定律：Tf=KfbB，Kf为与溶剂有关的常数，水为1.86。即质量摩尔浓度每增加1 mol/kg，冻结点就会下降1.86。因此食品物料要降到0以下才产生冰晶。水分冻结量：指食品冻结时它的水分转化成冰晶体的形成量，也就是一定温度时形成的冰晶体质量与在同一温度时食品内所含水分和冰晶体的总质量之（即冰晶体质量占食品中水分总含量的比例。干缩2缓冻、速冻对品质的影响速冻：形成的冰结晶多且细小均匀，水分从细胞内向细胞外的转移少，不至于对细胞造成机械损伤。冷冻中未被破坏的细胞组织，在适当解冻后水分能保持在原来的位置，并发挥原有的作用，有利于保持食品原有的营养价值和品质。缓冻：形成的较大冰结晶会刺伤细胞，破坏组织结构，解冻后汁液流失严重，影响食品的价值，甚至不能食用。4冻制食品的安全性：在有害微生物产生19、D值、Z值、F值 （1） D值的定义：就是在一定的处理环境中和在一定的热力致死温度条件下某细菌数群中每杀死90%原有残存活菌数时所需要的时间。 P89例：100热处理时，原始菌数为1104，热处理3分钟后残存的活菌数是1101，求该菌D值。例 某罐头食品的对象菌D1214min，问在121杀菌99.9%时，需要多长时间？杀菌99.99%呢？如果要使对象菌减少为原来的0.001%，此时又需要多长的杀菌时间呢？解：杀死99.9%，t3D12min杀死99.99%，t4D16min减少为原来的0.001%时， t5D20min（2）Z值的概念：直线横过一个对数循环所需要改变的温度数（）。换句话说：Z值为热力致死时间按照1/10或10倍变化时所需要提高或降低的温度值().P88如肉毒梭菌芽孢加热致死时间110为35min，100为350min，则Z是多少？解：Z10 (3)F值F值的定义：就是在121.1温度条件下杀死一定浓度的细菌所需要的时间F0值与原始菌数是相关的。 P881、如何确定食品干制过程的工艺条件？p50最适宜的干制工艺条件为：使干制时间最短、热能和电能的消耗量最低、干制品的质量最高。（1）使食品表面的蒸发速率尽可能等于食品内部的水分扩散速率，同时力求避免在食品内部建立起和湿度梯度方向相反的温度梯度，以免降低食品内部的水分扩散速率。（2）恒率干燥阶段，为了加速蒸发，在保证食品表面的蒸发速率不超过食品内部的水分扩散速率的原则下，允许尽可能提高空气温度。（3）降率干燥阶段时，应设法降低表面蒸发速率，使它能和逐步降低了的内部水分扩散率一致，以免食品表面过度受热，导致不良后果。（4）干燥末期：干燥介质的相对湿度应根据预期干制水分含量加以选用2、冻结曲线3、F0,F118，D121值计算，书上公式例题