食品高新技术汇总问题.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除绪论 1. 食品加工技术发展方向设备: 连续化,自动化，传统食品工艺工业化；产品: 多样化, 方便化, 成本低，品质好；流通：安全，高效2. 近十几年食品新技术粉碎造粒新技术：微粉碎超微粉碎、微胶囊造粒技术；能源新法应用：远红外、微波、 油炸、过热蒸汽；包装杀菌新技术：高频电阻制罐、 无菌包装技术、超高温杀菌；分离新技术：膜分离 、超临界萃取、 液膜分离；保鲜新技术：气调、 电离辐射；冷加工关联技术：冷冻浓缩 、冷冻干燥、速冻、冷冻粉碎；质构调整技术： 蒸煮挤压、气流膨化；生物技术应用：酶反应、微生物反应、细胞培培养、基因工程技术第一节 超微粉碎1 什么是粉碎？粉碎是用机械力的方法来克服固体内部凝聚力达到破碎的单元操作；有时将大物块分裂成小块的操作成为破碎，有时将小块物料分裂成细粉的操作成为研碎。2 物料粉碎时一般受到哪些类型的力？ 挤压力、冲击力、剪切力（摩擦力）3 物料的哪些物性与粉碎有关？ 强度、硬度、韧性、脆性（强度越大、硬度越高、韧性越大、脆性越小，所需变形能越大）4 粉体粒度分布有两大类型？ 积累分布和频率分布5 粉体的典型粒度分布函数有哪些？ 对数正态分布、平方根正态分布、罗森-拉姆勒6 固体粉碎的哪些机械力？ 压碎、劈碎、折断、磨碎和冲击破碎等7 超微粉碎的原料粒度范围？ 0.55mm8 超微粉碎的成品粒度范围？ 1025m9 超微粉碎的设备类型？ 气流式、高频振动式、旋转球（棒）磨式、转辊式。搅拌磨、胶体磨、均质机（湿法）10 什么是磨介式粉碎设备？ 借助于处于运动状态、具有一定形状和尺寸的研磨介质所产生的冲击、摩擦、剪切、研磨等作用力使物料颗粒破碎的技术。11 磨介式粉碎机有哪些类型？它能粉碎达到的最小粒度？球（棒）磨机粉碎成品粒径达40100m；振动磨成品粒径可达2m以下；搅拌磨成品粒径可以1m以下12 什么是气流式粉碎？ 使用空气、过热蒸汽或其他气体通过喷嘴喷射作用成为高能气流，高能气流使物料颗粒在悬浮状态下相互之间发生剧烈的冲击、碰撞和摩擦等作用，加上高速喷射气流对颗粒的剪切冲击作用，使物料得到充分研磨而成超微粒子。13 气流粉碎设备有哪些类型？ 环形喷射式、圆盘式、对喷（冲）式、超音速式、靶式气流粉碎机14 气流粉碎在能耗上有什么特点？ 设备结构紧凑，磨损小且维修容易，但动力消耗大；能量利用率只有2%左右，一般认为要高出其它粉碎方法数倍。15 举例说明植物类原料超微粉碎的意义？对纤维的微粒化，能显著改善纤维食品的口感和吸收性，从而可促进这类食物资源的利用；制作茶粉，茶叶的全部营养成分易被人体肠道直接吸收，用水冲饮时成为溶液状，无沉淀。香料，制成粉末可以加速入味；其他，花粉、灵芝孢子破壁、冬虫夏草、芦荟、银杏、海藻破壁16 举例说明动物类原料超微粉碎的意义？制作骨粉，利用气流式超微粉碎技术能将鲜骨多级粉碎加工成超细骨泥或经脱水制成骨粉，能保持95%以上的营养素，营养成分易被人体直接吸收；甲壳素，将蟹壳、虾皮、蛆、蛹等超微粉碎后，可以用作保鲜剂、持水剂、抗氧化剂等，改性后还有许多其他功能特性；其他，人参、鹿茸、鹿骨、龟甲、羚羊角、珍珠粉。第二节 微胶囊造粒技术问题1 什么是微胶囊？一种具有聚合物壁壳的微型容器或包装品2 什么是微胶囊造粒技术？将固体、液体或气体物质包埋，封存在一种微型胶囊内成为一种固体颗粒产品的技术3 为什么要食品工业中应用？ 1）最大限度的保持原有的色香味、性能和生物活性；2）防止营养物质的损失和破坏；3）使不稳定的气体液体食品变成稳定的固体；4）掩盖食品自身的异味4 微胶囊核的数目？ 囊壁包覆的核心物质可以是单核的、也可以是多核的5 微胶囊壁的层数？ 囊壁可以是单层结构，也可以是多层结构6 微胶囊形状？ 球形、肾形、粒状、谷粒状、絮状和块状7 微胶囊尺度:一般范围？ 一般5200m；有些0.51000m；（5m，布朗运动不易收集，300m表面静电作用减小）8 什么是心材？可有哪些形态？心材是微胶囊内部装载的物料；可以是单一固体、液体、气体，也可是固液、液液、固固或气液混合体等9 什么是壁材料？可有哪些性质的壁材？壁材是外部包囊的壁膜材料，组成有有机和无机，天然与合成高分子材料10 举例说明食品微胶囊的壁材？1） 植物胶：阿拉伯胶，琼脂，藻酸盐，瓜尔胶，罗望子胶和卡拉胶2） 多糖：黄原胶，阿拉伯半乳聚糖，半乳糖甘露聚糖和壳聚糖3） 淀粉：玉米淀粉，马铃薯淀粉，交联变性淀粉和接枝共聚淀粉等4） 纤维素：羧甲基、羧乙基、乙基、二醋酸、丁基醋酸和硝酸纤维素5） 蛋白质：明胶、酪蛋白、玉米蛋白和大豆蛋白6） 聚合物：聚乙烯醇、聚氯乙烯7） 蜡与类脂物：石蜡，蜂蜡，硬脂酸和甘油酸脂等11 壁材的选材原则？能与心材配伍但不发生化学反应，满足卫生要求，有适当的渗透性、吸湿性、溶解性和稳定性等。12 微胶囊造粒的基本步骤？1） 将心材分散于微胶囊化的介质中； 2） 再将壁材放入该分散体系中； 3） 将壁材聚集、沉渍或包在心材的周围； 4） 进行化学或物理方法处理（获得一定的机械强度）13 微胶囊造粒有哪几大类方法？物理方法、物理化学方法、化学方法14 物理法微胶囊造粒有哪些常见方法？ 喷雾干燥、喷雾凝冻、空气悬浮15 物理化学法微胶囊造粒有哪些常见方法？ 相分离法、囊心交换法、挤压法、锐孔法、粉末法、熔化分散法16 化学法微胶囊造粒有哪些常见方法？ 界面聚合法、原位聚合法、分子包囊法、辐射包囊法17 微胶囊释放从时间上分有哪两种方式？ 立即、延时18 延时型释放有哪些常见释放模型？ 零级模型、一级模型、时间平方根倒数模型19 微胶囊释放有哪些方法？ 1）机械方法：加压、破碎、摩擦；2）加热 燃烧 熔化；3）电磁；4）用酶、溶剂或水使壁材溶解20 微胶囊产品的质量常有哪些评定指标？ 心材溶出速度、心材含量、微胶囊尺寸21 主要微胶囊产品的质量指标的测定方法？1） 心材释放速度：食品工业尚未建立标准，尚借助其他行业方法，因产品具体形式而定，对片剂药物的微胶囊可有美国药典一九版描述的转蓝式释放仪，国产片剂仪，改进烧杯法；2） 心材含量：测定方法因产品不同而异，多采用溶剂或水提取法进行测定（挥发油类心材含量常用索氏提取法测定）3） 微胶囊尺寸：可用显微镜进行测量，也可用别的粒度测定方法测定22 各物理法造粒技术原理、特点及适用性？1） 喷雾干燥原理：用喷雾干燥手段使心材壁材混合液成囊并固化特点：优点：简单、易于工业化流水作业，生产能力大，成本低（较为广泛应用的一种技术）； 缺点：包囊率低，心材可能在壁材外面，影响质量，设备造价高、能耗大适用性：适合于热敏性物料的干燥2） 喷雾凝冻法原理：壁材以熔融（而非溶解）液体状与心材混合成混合液，雾化液滴受冷却固态粒特点：低温或常温颗粒化；用此法可以得到较为精确的粒度控制适用性：室温下为固态的物质，如氢化植物油，脂肪酸脂，脂肪醇，蜡类，糖类和某些聚合物作为壁材的场合；特别热敏性物质，如维生素，矿物元素（硫酸亚铁）和风味物质等3） 空气悬浮法原理：（预调好的）壁材溶液喷向（受空气剧烈翻动的）固体心材粉粒形成湿胶囊粒，干燥后成为微胶囊成品特点：心材必须为固体，液体先变成固体（冻干法，或先吸附于干粉上）；有湿颗粒互粘和干颗粒碰碎的现象适用性：即可以对小粒子（微粒）进行包囊，也可以对大颗粒实现包埋23 各物理化学法造粒技术原理、特点及适用性？1） 相分离法原理：在含有心材和壁材的初始溶液中，加入某种物质或者采用某种手段使壁材的溶解度降低，形成新相并分离出来，得到微胶囊特点：适用性：2） 囊心交换法原理：用真正需要的心材替换先被包囊的心材特点：适用性：大多数水溶液、高极性溶液、低沸点液体、结构与比例非常易变的混合型囊心物（柠檬油）3） 挤压法原理：受压力作用的心材壁材乳化液被挤出模头成丝液，丝液进入冷却固化液，在固化的同时被打断成粒再经分离，水洗和干燥后得到成品特点：基本上在低温下操作适用性：适合热不稳定性产品4） 锐孔法原理：使初始液通过锐孔成微粒状进入一种能使其固化的液体而造成固化特点：适用性：5） 粉末床法原理：液滴进入干粉末会成球状，如使液球边沿占有被弄湿的粉末，可使得清晰而固定的相分离现象能持久存在特点：适用性：6） 熔化分散原理：心材分散于热熔化型壁材液，分散成微滴并在冷却介质中冷却，壁材固化而成微胶囊特点：冷介质可以是液体也可是气体适用性：特别适合于水溶性心材物的微胶囊化24 各化学法造粒技术原理、特点及适用性？1） 界面聚合法原理：利用分别溶解在不同溶剂中的两种活性单体，当一种溶液分散在另一种溶液中时，两种活性单体相互在界面发生聚合反应而形成微胶囊壁（薄膜）；特点：可使疏水性也可使亲水性材料的溶液或分散液微胶囊化；膜极薄(约20纳米)，有半透性，其物性受反应时间影响；微胶囊大小（1 至几微米）由第一种单体分散滴的大小决定也受搅拌速度及乳化剂浓度影响适用性：聚合反应如为缩聚反应， 反应时会放酸，不适合易酸变性的材料2） 原位聚合法：在心材滴液表面形成（不溶性的）聚合物膜，可溶的单体及催化剂全由分散相或全由连续相提供。3） 分子包囊法： 一种利用-环状糊精分子作为包覆介质，发生在分子水平上的微胶囊化方法。4） 辐射包囊法：利用聚乙烯醇或明胶为壁材，使壁材在乳浊液状态下经过辐射而发生交联，即可得到球状实体的微囊，然后将微囊浸于心材水溶液中，使其吸收心材，待水分干燥后得到微胶囊成品。 25 举例说明传统食品液体微胶囊产品粉末化。香精香料的粉末化（香精香料的-环糊精-喷干微胶囊工艺）、食用油脂的粉末化、酒的粉末化26 举例说明油脂原料微胶囊产品粉末化。心材是70kg的混合油脂(猪油:棉籽油=7:3);壁材由65kg酪阮酸钠和58kg结晶纤维素组成;乳化剂用500g蔗糖脂肪酸醋，稳定剂06kg的Na3PO3作。N3PO3溶解于83kg水+加入酪肮酸钠溶解-升温60，结晶纤维素溶解于l5kg水中，上述两种水溶液合, +乳化剂,-搅拌均匀-通过均质处理-壁材水溶液。缓慢地往壁材水溶液+混合油脂-搅拌混合均匀-喷干-粉末化油脂(心材油脂含量为85.5%，壁材蛋白质和纤维素含量为7.2%和7.1%，水分0.3%)第三节 挤压蒸煮问题1 蒸煮挤压的特点？原料在挤压机作用下加工成具有一定组织形态和外观形状的质构熟化或半熟化产品。原料在挤压机内经受的变化：输送，混合，压缩(升压)，磨擦(产生热量，升温) ，捏和，熔化，加热，成型，膨化等。1）连续化生产；2）生产工艺简单，挤压机能够集原料的粉碎、混合、加熟、熟化、成型于一体；3）生产效率高、原料浪费少、能耗低，使用挤压机进行生产，操作简单，生产能力可在较大范围内调整；4）应用范围广。2 膨化特点？食品原料在高压/高温或两者同时作用下,内部的水分成为过热状态后，在突然降压的条件下，成为多孔，疏松的海棉状结构产品。途径：挤压、密闭容器加热、油炸(二次成型)。 3 挤压与膨化的关系？ 挤压可以生产膨化食品，但不是所有的挤压食品都是膨化食品；膨化可以用挤压中间产品作原料,但不是所有的原料。 （物料经过预处理，(粉碎调湿预热混合)后,经过机械作用迫使通过一个专门设计的模孔，以形成一定形状和组织状态的产品。）4 挤压食品的特点？1） 不易产生回升现象、可长期保存：挤压机的一系列（机械，压力，热等）作用不会使淀粉化；2）营养成分损失少：“高温短时处理”维生素保留率高，矿物质不损失；3）产品口感细腻易消化吸收：膨松结构，成分降解，作营养谷物食品风味好，食用方便；4）产品卫生条件好：原料与成品水分均低，高温短时处理，杀菌作用5 挤压机的基本结构？驱动装置、进料系统、螺杆、机筒、成型装置、机架6 螺杆的构成特点？沿轴向可分几段？轴，正反向螺旋体，捏和件，将电机的机械能传给物料的主要构件。进料段、压缩段、定量输送段7 机筒的结构特点？ 带夹套，不带夹套，开出气孔，不开出汽孔，加热,冷却8 挤压机分类方式？按挤压过程剪切力的高低分为高剪切力挤压机和低剪切挤压机；挤压机的受热方式分为自热式挤压机和外热式挤压机；按螺杆的根数可分为单螺杆挤压机、双螺杆挤压机和多螺杆挤压机。9 高剪切与低剪切挤压机的比较？低剪切挤压机 高剪切挤压机 进料水分% 20-30 13-20 成品水分% 15-13 4-10 挤压温度 150左右 200左右 转速rpm 较低(60-200) 较高250-500 螺杆剪切速率1/S 20-100 120-180 输入机械能 Kw/hKg 0.02-0.05 0.14 适合产品类型 湿软产品 植物组织蛋白 膨化小吃食品膨化饲料 10 自热式与外热式挤压机的比较？自热式 外热式 热量来源 摩擦 外部加热(可分段变温,也可等温) 进料水分% 13-18 13-35 成品水分% 8-10 8-25 筒体温度 180-200 120-350(可调) 转速rpm 500-800 可调 剪切力 高 可调 适合产品类型 小吃食品 适应范围广 条件控制 难 易 11 单螺杆与双螺杆挤压机的比较？单螺杆 双螺杆 螺杆数 一根螺杆 两根螺杆 输送 受摩擦作用影响 强制(C)形小室 混合作用 小 大 热分布 温差较大 温差较小 输送效率 小 大 自洁作用 小 大 压延作用 小 大 磨损 不易 易 转速 可较高 小于300rpm 排气 难 易 12 一次挤压膨化工艺特点？产品特点？ 工艺特点：原料经挤压机模具挤出后，直接达到产品所需的膨化度、熟化度和产品造型，不需采用后期膨化加工。 产品特点：膨化率高，不均匀，粘牙13 二次挤压膨化工艺特点？工艺特点：原料经挤压机模具挤出后，没有膨化或只发生很少膨化，产品膨化工艺主要依靠挤出之后的焙烤或油炸来完成。14 淀粉对挤压食品中的作用，它与挤压产品密度、硬度及吸水性，及风味调节的关系？作用：赋形，由于糊化交联形成网络结构，是膨化食品的骨架；密度控制：含量高，易膨化，密度小。支链、变性淀粉含量高，产品密度低；硬度控制：直链变性高时，抗碎强度大，质地较硬；吸水速度控制：变性淀粉可以使膨化食品加在液体中不立即变化糊状；风味调节：支链淀粉易接受调味处理。15 淀粉在挤压时的变化？可用哪些指标考察？挤压时的变化：糊化、糊精化和降解；考察指标：糊化度（糊化淀粉/总淀粉）；吸水指数WAI，挤出物吸收水分的程度；水溶性指数WSI，表示降解程度的指标；含水酒精可溶性化合物，分子量小于2000的糊精16 蛋白质在（非组织化）挤压产品中的比率，它与膨化率的关系？蛋白质在挤压食品中比率：一般小吃食品较低。（除植物组织蛋白加工外） 蛋白质含量与膨化率的关系：含量高 膨化率低17 挤压对蛋白质的作用，吸影响因素？ 变性、使一些有害的酶类失活、组织化、蛋白质降解；蛋白质变化对制品的影响：结构易为酶作用，提高吸收率18 挤压对脂肪的影响？挤压过程产生脂肪复合体对产品品质影响？ 生成脂肪复合物；复合体对产品的影响：（有抗脂肪氧化的作用）延长货架期的作用；改善质构、口感；影响产品的膨化率19 影响挤压过程中脂肪复合体产生的因素？温度：越高，游离的脂肪含量越高，复合体越少；水分含量：高，复合体生成量少；转速：影响较小。20 挤压对其他成分（甜味剂、调味料、色素、维生素、矿物质）的影响？甜味剂：高温焦化；调味料：可能受热破坏作用，要加大用量；色素：受热破坏要加大用量；维生素：损失一般比加工的少；矿物质：不会损失。第四节 过热蒸汽新法应用1 什么是过热蒸汽？ 将干饱和蒸汽继续定压加热，蒸汽温度就要上升而超过饱和温度，其超过的温度值成为过热度，具有过热度的蒸汽称作过热蒸汽。2 过热蒸汽加热特点？加热时失去一定热焓后不变成冷凝水，无(普通饱和蒸汽)直接加热稀释作用； (与热空气比)热阻小，热效率高；化学上安全卫生，可直接接触食品3 过热蒸汽加热典型应用？食品干燥；食品膨化；酿造材料热处理；食品原料和产品瞬时杀菌4 过热蒸汽性质特点？同压力下其温度和比容大于饱和蒸汽的温度和比容； 干燥状态下的蒸汽，与热空气一样,可使物质（在无氧下）干燥，与饱和蒸汽一样, 冷凝成水；热焓高-过热度成正比, 有利于加热5 过热水蒸汽的产生设备类型特点？1） 对流过热器：顺流，安全，传热差；逆流：安全小，传热好；混流，介于上二者之间，较合理，广泛采用； 气温变化特性，温度随锅炉负荷增加长提高2） 半辐射过热器：吊在炉膛上部，位于炉膛出口部；热量来源: 烟气对流热 炉膛辐射热两部分3） 辐射过热器：装在炉膛内； 温度易过高，冷却问题4） 电加热蒸汽过热器：过热蒸汽的压力取决于饱和蒸汽压力，温度由加热元件功率, 蒸汽停留；时间决定(可以调节)和过热器耐热性决定6 过热水蒸干燥食品的流程原理？ 风机 冷 凝 器 干燥器 再加热器 冷凝水 制品 待干燥的物料从干燥器的上部加入，加入量由定量阀控制，干燥后物料由干燥器底部放出。过热蒸汽由干燥器的下部和不同高度处引入，与待干燥物料直接接触，使其所含水分气化逸出。过热蒸汽释放出一部分显热，排出的大部分蒸汽由循环风机抽送到再加热器（过热器）重新加热，送回干燥器。另一部分则通入冷凝器冷凝。过热蒸汽在整个干燥过程中循环重复使用，无需补充新的蒸汽。7 过热蒸汽与热风干燥比较有什么差异？1) 干燥速率 热风干燥速率，被干物料温度比热风时高, 内部水分粘度小 迁移阻力小 2) 物料含水率 热风干燥，设备成本热风干燥成本，但比冷冻干燥的成本低。8 过热水蒸膨化食品的流程原理？连续膨化机: 高压蒸汽物料 耐压外筒 加热件 内筒 螺旋输送器 导阀 膨化产品 高压蒸汽导入内外筒之间的环形空间由加热元件加热到并保持在过热状态，原料由进料阀控制进入内筒，由螺旋输送器向前输送，原料在向前运动的过程中受到内外筒之间的过热蒸汽的加热，再从内筒挤出进入外筒，最后由排料阀中排出。该膨化机在原料出口端的导阀上装有消音装置，因此其噪声比间歇式的膨化机相比小得多。9 一般方法对低水分粉料杀菌难点？热风:传热差，易过热，不易均匀加热，原料水分含量少，灭菌效果差； 湿热杀菌, 原料粘结，不适用； 易氧化(水分低_)变色, 挥发性成分损失，定量送料困难, 流动困难； 其他方法: 辐射, 化学剂法(安全问题)不易为人接受 10 过热蒸汽对粉料瞬时杀菌好处？ 不会使原料水分增加, 满足杀菌要求, 品质劣化程度最低11 过热蒸汽对粉料瞬时杀菌的流程原理？1)气流式 原料 废气 过热蒸汽 杀菌分离 分离 过热器 饱 分离 - 分离冷凝水 和 回收过热蒸汽 蒸 分离 汽 香味料 荞麦粉 可可豆 谷类等 适用场合: 处理量大, 品种单一2)高速搅拌式(连续操作) 蒸汽 原料 过热蒸汽杀菌器 分离 冷却器 制品 过热蒸汽过热器 应用: 甘草, 桂皮, 卡拉胶 淀粉, 等 3)塔式(对原料破坏程度低) 原料排风机 杀 菌 塔 过热蒸汽过热器 排风机 除菌器 冷却器 鼓风机 出料 塔: 直径 0.5-0.8 米, 高 5 米 螺旋上升，物料自上而下, 蒸汽自下而上 充分接触, 加热均匀 应用: 干面包屑，干洋葱片，干鸡肉 第五节 微波加热问题1. 两个常用微波加热的中心频率？ 915MHz和2450MHz 2. 微波加热的特点？1) 加热速度快： 被加热体本身为发热体,不靠传导, 速度是常规法的10-100倍；2) 加热均匀性好：内部加热, 自平衡, 避免表面硬化, 及不均匀现象3) 穿透度较大： 915MHz, 几到几十cm;4) 加热易于瞬时控制：热惯性小, 适用于自动化线的应用5) 选择性吸收, 水分易吸收, 利于蒸发, 干物质不过热, 利于保质6) 加热效率高： 除电源及管子外, 其他热产自物料自身, 没有什么散热损失，热效率可达80%. 环境温度也低，劳动条件改善，占地面积小。3. 微波加热的机理？受加热介质组成中有些分子（偶极子）一段带正电，另一端带负电，在没有电场的时候做无规则运动，在有电场存在的条件下，重新排列，正电端向负极，负电端向正极，变成了有规则的偶极子，这些偶极子得到位能。极化越厉害，介电常数越大，介质中储存的能量也越多。改变电场方向，偶极子改变取向，若迅速改变方向，则偶极子迅速做取向改变便受到干扰和阻碍，产生了类似摩擦的作用，使分子获得能量，并以热的形式表现出来，介质温度升高。4. 影响微波加热的因素？1） 微波频率：越高，加热速度越快，穿透深度越小（两者要兼顾）；对介质损耗系数的影响，频率高，损耗大，对纯水S是L波段的3倍；2） 电场强度：为微波加热器的功率有关，功率大，场强大，加热速度快；3） 物料的介电系数：物料不同，介电性质不同。水比一般的介质大，因此，含水多的，介质损耗也大。5. 介质对微波吸收功率的影响因素？ 介电系数、密度、比热6. 微波加热物料升温的影响因素？ 1）微波频率；2）电场强度；3）物质的种类（是否吸收）7. 微波加热影响微波穿透性的因素？ 1） 物料的性质：金属不吸收微波，可以作为传输装置，波导管；绝缘体穿透反射很少吸收，可作物料容器；介质，介于上两者之间，吸收、反射、穿透三者都有，水油特别能吸收；2） 微波波长：可见穿透深度与波长成正比，即与频率成反比8. 微波加热穿透浓度D的概念？ 微波能进入物体前的水平衰减到某一程度时，离物体表面的距离9. 微波加热和干燥的需功率如何估算？1）微波加热功率： P耗用的微波功率，kw；T物料温差，K；C物料比热容，J/(kg)；m物料质量，kg；t微波作用时间，s。2）干燥微波功率： P干燥用微波功率，kw；Q汽化热，J/kg；m蒸发的液体量，kg；其余同上。3）实际功率计算： P实际需要的加热器的功率容量，kw；P计算到的微波功率，kw；微波加热效率，0.50.8。10. 微波加热设备的一般构成？ 电源、微波管、连接波导、加热器、冷却系统11. 微波加热器常见有哪些类型？ 驻波场谐振腔加热器；行波场波导加热器；辐射型加热器；慢波型加热器；微波型微波加热器；慢波型微波加热器12. 常见微波加热设备的类型？ 箱式微波加热器；隧道式连续式谐振腔加热器；波导型微波加热器；辐射型微波加热器；慢波型微波加热器(表面波加热器)。13. 微波加热器的选择因素有哪些？如何选择这些因素？1） 频率选定：加工食品的体积和厚度：厚的选915MHz；含水量及介质损耗：水量大，损耗也大，水量高的选915MHz，低的选2450MHz，也有例外，含盐的牛肉，915MHz损耗比2450MHz大一倍；产量及成本：大产量时选用915MHz，也可以用915MHz烘去大量水，水量低到5%时，再用2450MHz设备体积：2450MHz管子及波导均较915MHz小，2450MHz加热器较915MHz的小2） 型式选定：食品形状、产量、加工要求选定。 连续的选传送带式；小量的选箱式的；薄片材料，开槽波导或慢波导结构加热器；较大的复杂物料隧道式加热器14. 微波杀菌的非热生物效应机理？电场，电荷分布改变，带电粒子生物性排列组合状态，使微生物的生理活性物质改变；膜附近的电荷分布改变，膜功能障碍，生长受阻，死亡；水分活度降低.；导致DNA和RNA氢键松弛、断裂和重新组合，诱发基因突变，染色体畸变，中断正常的繁殖能力。15. 微波杀菌与包装的关系？包装前进行: 包装时有一个包装的无菌化要求(物料,环境,包装材料)； 包装后进行: 容器的内压问题。16. 微波焙烤的特点？优点：温度低、 时间短， 营养成分损失少，结构蓬松， 占地小； 缺点: 表面温度低，不能有足够的美拉德反应，金黄色不够。 改进措施:与传统或红外烘烤法结合。先微波, 再200-300/4-5min。17. 微波膨化的工艺与特点？微波膨化是利用微波的内部加热特性，使物料内部迅速受热升温产生大量的蒸汽，内部大量蒸汽往外冲出，形成无数的微孔小道，使物料组织膨胀、疏松。在方便食品的生产中采用微波膨化干燥工艺，在面条制作过程中添加蛋白质、膨化剂、发泡剂和佐料糅合成型，然后利用微波膨化干燥，可成产出复水性良好的快速面。第六节 UHT杀菌技术问题1 超高温杀菌的温度范围？ 135150，加热时间28s2 杀菌速率的快慢与哪些因素有关？一定温度下，杀菌的程度是(主要)时间、菌系、 环境因素的函数；时间越长， 死亡的细菌越多；细菌死亡速率(杀菌的快慢)，是温度与菌种耐热性的函数；温度越高 细菌死得越快.3 TDT与TRT的概念？“TDT”是英文Thermal Death Time 的缩写，热力致死时间，它是指在一定温度下使某种微生物(细胞或芽孢)完全死亡所需要的时间，( 温度一定,时间不同,加热到测不出活菌时所用的杀菌时间)。TRT是英文Thermal reduction time缩写，热力递减致死时间。TRT的含意是使细菌数热致死降低一定程度所需的时间（min)，因此，TRT可以和D值联系起来，如果降低1个对数周期的菌数，则TRT1=D ，降低2个TRT2=2D，依次类推，降低n个对数周期，TRTn=nD。4 D值、F值、Z值及SE值概念？这些值与哪些因素有关？D值是一定温度下，使细菌数降低一个对数周期所需的加热时间，单位是时间(如,min)，D值越大，细菌的耐热性越强；D值不受原始菌数的影响，D值要随其他各种影响微生物耐热性的因素而异； Z值使细菌数降低到所规定程度(百分之百, 某个百分数) 所需时间缩短一个对数周期所需提高的温度。是热力致死时间曲线中斜率的倒数； F值是温度为(常作标准)121时，(细菌递减一定程度所需的)致死时间： F = nD ； 决定细菌耐热特性的是F和Z值两个参数，对于不同的菌种，一般两者都不相同，对于同一菌种，也只能在其一数值相等的条件想，由另一条来比较它们的耐热性；SE是Sterizing Effect缩写，意义为UHT杀菌效果。5 UHT杀菌的两种基本形式？ 直接式和间接式6 UHT杀菌系统的一般流程？保证高温高压的系统部件是什么？料液-加热升温-加热杀菌-冷却-出系统(装罐等) 热交换器7 如何保证物料在UHT杀菌系统得到所需的杀菌温度和时间？进入乳的蒸汽量 必须= 汽化时排出的蒸汽量(比例调节器- 阀门)温度控制: 保温管温度-反馈温度调节器-蒸汽喷射度. 原料乳进料阀(关小) 8 直接式UHT杀菌系统与间接式杀菌系统的特点比较？直接式：加热速率快、热处理时间短、食品颜色、风味及营养成分损失少；控制系统复杂和加热蒸汽需要净化而带来产品成本的提高。(不适用于挥发成份多的产品(果汁等)间接式：成本相对较低，生产易于控制，传热速率相对较低。在相同的致死率下，间接式高温加热时间较前者为长，发生不利化学反应的可能性增大9 UHT杀菌系统如何提高热能效率？ 10. UHT杀菌系统对包装有何要求？第七节 欧姆杀菌技术问题1 欧姆加热原理？欧姆加热是利用电极，将电流直接导入食品，由食品本身介电性质所产生的热量，以达到直接杀菌的目的2 影响欧姆加热的因素？1）电导率 (相应的介电性质?)：与食品种类有关，液体食品中离子浓度对此影响最大，电导率大的发热作 用才大，往往受温度影响，温度上升，随之增加；2) 物体的形状因素影响电导率： 物体大小；取向；从而影响加热速率3) 流体流速与流型：流速快，受加热时间长；管中心处流速最快，受热时间最短4) 其他操作因素：电场强度，电极间距等，通过管子物料进出口湿差的估计式5)固液混合时：两相的发热速度差异: 一般受液相的发热速率影响. 3 流速流型如何影响管内流动物料的欧姆加热？对于含颗粒物食品的欧姆加热，其物料流多数为复杂的非牛顿流体。物料在加热器内各点的加热停留时间与该店的径向位置有关，靠近加热壁表面处的颗粒受到了较完全的杀菌，而靠近中心的处的颗粒则难以达到杀菌的要求。4 固相液相发热速率及Boit准数对固液混合物欧姆加热料如何影响？固体发热速率（GS），液体发热速率（GF），Boit准数: 表示固体导热热阻与外侧流体对流热阻的比值GF很低时，热处理时间将随GF降低而迅速增加，结果使物料在加热器内的停留时间延长；若改变GF不明显增加总热处理时间时，则过程速率将大大受到Boit准数影响，将受到外部热量传递的控制；在低GF值下，当GSGF时，总热处理时间一般不受GS影响，整个速率主要受液相发热速率控制；而GS在低Boit数值范围内会大大影响加热区内颗粒的温度，从而影响整个热处理时间。5 影响欧姆加热器进出口物料温差的因素有哪些？如何影响？6 欧姆加热杀菌系统构成？ 柱式欧姆加热器(最为主要的部件)由四个以上电极室构成， 泵，保温管路，控制仪表等.7 欧姆热加系统如何进行系统除热？8 欧姆加热系统如何清洗？ 用水清洗设备，然后用80(2%氢氧化钠浓液)循环清洗 30min。清洗液的加热用系统中的片式换热器。氢氧化钠的电导率很高，不宜用欧姆加热。9 欧姆加热的特点？1）颗粒的加热速度与液体的加热速度相近；2）比常规方法加热速率更快；3）用于含颗粒（粒径高达25mm）的食品加工；4）用于低酸或高酸食品加工10 欧姆杀菌的优点可生产质优的大颗粒产品；能加热连续流动的产品,不需换热面；可加工剪切敏感产品；热量可在产品的固体中产生, 不需要传导对流作用；过程控制易, 起动停止惯性小。第八节 高压脉冲电场杀菌技术问题1. 脉冲电场的英文名称及缩写？ 脉冲电场(Pulsed Electric Fields, PEF)2. 高压脉冲电场的定义？脉冲电场(Pulsed Electric Fields, PEF)处理是一种新型的非热食品杀菌技术，它是以较高的电场强度(10-50kV/cm)、较短的脉冲宽度（0-100s）和较高的脉冲频率（0-2000Hz）对液体、半固体食品进行处理，并且可以组成连续杀菌和无菌灌装的生产线。3. 高压脉冲电场杀菌原理？ PEF对微生物的作用机理尚不完全清楚，目前有细胞膜“电穿孔”机制，和“电崩溃”机制，损伤亚死细胞。4. PEF杀菌的细胞膜“电穿孔”机理？影响因素？电穿孔现象是指细胞暴露在PEF作用下出现的细胞膜失稳并在细胞膜上形成小孔的现象。细胞质膜通透性大幅增加，胞内的渗透压高于细胞外，最终导致细胞膜的破损。细胞孔隙形成机制：生物细胞含有电解质流体，主要存在于双脂层细胞膜内，这层膜起电容作用。在电场作用下，膜周围电荷增加。细胞膜两侧相反电荷相互吸引，导致产生压力。此外，细胞膜同一侧的相同电荷会发生排斥，导致细胞膜产生切向力。超过某一临界膜电位在膜中形成孔隙。在较低场强下，孔隙的形成为可逆，可以发生某些恢复。在较高场强下（约25-30kV/m），孔隙形成为不可逆。影响因素：1）频率：对于同等程度的电穿孔，高频电场要比低频电场或直流电场的强度高。 2）细胞大小，对于同等程度的电穿孔，大细胞所需要的外电场强度低。3）随着外加电场强度的增大，细胞膜上的电致孔洞增多、孔径增大。当外加电场强度过大，细胞膜孔过多、过大而难予封闭，将导致细胞内外物质泄漏甚至死亡。5. PEF杀菌的细胞膜“电崩溃”机制？微生物细胞膜双脂层结构，带有一定电荷，具有一定通透性，也有一定强度。膜内外表面间具有一定电势差（Vm），当细胞膜上外加一个电场（E）时，将使膜内外电势差增大。细胞膜两表面堆积的异号电荷相互吸引，引起膜的挤压；当电场强度增大到一个临界值时，细胞膜的通透性剧增，膜上出现许多小孔，使膜强度降低；进一步作用使细胞膜产生不可修复的大穿孔，使细胞组织破裂、崩溃，导致微生物失活。6. 高压脉冲电场的杀菌效果？PEF 杀菌实验的指示微生物包括枯草芽抱杆菌、德氏乳杆菌、单核细胞增生李斯特氏菌、荧光假单孢菌、啤酒酵母、金黄色葡萄球菌、嗜热链球菌、大肠杆菌、大肠杆菌 O157、霉菌和酵母等； PEF对营养细胞均有较好杀灭作用，芽孢表现出较强耐受性。7. 影响PEF杀菌效果的因素？电场强度？初始温度？电导性？微生物？1）PEF加工因素：电场强度、处理时间、脉冲频率、脉冲宽度、脉冲形状、样品流速、初始温度2）产品因素：产品成分、导电性、离子强度、pH、水分活度、粘度3）微生物物性特征因素：微生物种类、生长条件、生长时期8. PEF对蛋白质、脂肪和碳水化合物的影响？1) 蛋白质：PEF 处理可以钝化酶活和改变酶的结构；PEF会影响蛋白质基团间静电相互作用和带电基团定位；扰乱蛋白质氨基酸残基间电场分布和静电相互作用，导致电荷分离，从而影响蛋白质的结构（二级和三级）；电极周围的电化学反应也可能会对包括蛋白质在内的食品组分产生一定的影响。2) 脂质：PEF 处理过程中电极中的铁、铬、镍、锰等金属物质会少量释放到食品中。必然发生电化学反应产物，例如一些自由基、活性氯、活性氧等，很可能引发脂质由单重态氧、自由基和其他氧化性物质引发氧化反应（链式反应），产生一系列复杂的氧化产物。3) 碳水化合物：关于 PEF 对碳水化合物影响的研究较少。脱脂牛乳中乳糖含量未发生显著变化。对葡萄汁中还原糖含量几乎没有影响。淀粉颗粒表面会出现明显小孔和凹坑，认为 PEF 作用下发生了分子结构破坏和重排。 9. 高压脉冲杀菌系统的组成单元？作用？形式？构成系统的三个独特单元：1）直流电源：将交流电源转换成为高压直流电；2）脉冲发生器（调节器），将直流电转换成短时高峰功率脉冲；3）处理腔，高压脉冲对液体作用的场所。电极10. 典型高压脱冲波的形式？特点？指数衰减波：指数形脉冲容易产生，但低于最高电压36.8的电压无杀菌作用，且能使食品的温度升高；方波：方波脉冲比指数形脉冲杀菌效果更好，对细菌有致命作用，但需脉冲整形网络，结构复杂，对电路的设计及元器件的要求高，成本也比较高 ；震荡波、交变波：这两种波的效果都不是很好。11. 处理腔的结构？材料？食品在处理室内受到高压脉冲电场作用时，要避免电火花的产生。一旦产生电火花电极就会被腐蚀，食品被电解，产生气泡。因此，在设计食品处理室时，应着重解决好以下问题：电极表面要尽可能光滑以减少电子的逸出采用圆形电极以避免电场集中，为食品提供一个均匀的高压脉冲电场。12. 影响电极使用寿命的因素？1）腐蚀-因流体通过使电极产生的物理磨损。许多食品，特别是酸性和带颗粒的食品，即使不在高压下，也会使电极腐蚀。这不是一个特殊问题，所有液体处理系统，包括巴氏消毒系统均存在这种问题。2）电极极化-电极离子由于电压自身作用传递到电极。因此，在维持食品安全条件下，使这种作用最小化是主要研究领域。 3）结垢13. PEF处理系统需要与什么外围设备相配合？脉冲发生器：高压脉冲电场杀菌装置的核心部分。高压脉冲发生器用来产生10kV以上的脉冲，该高压脉冲被加到处理室电极的两极板上，在处理室内产生10kV/cm以上的强电场。 处理室：处理室与高压脉冲发生器相连接，它的主要作用是将高压脉冲电场传递给流经此室的液体食品，以达到杀菌的目的。 第九节 超高压杀菌技术1. 超高压杀菌技术的不同英文名称及缩写？超高压灭菌技术（ultrahigh pressure processing ）简称UHP；高静压技术（high hydrostatic pressure , HHP），高压食品加工技术（high pressure processing, HPP） 2. 超高压杀菌应用压力的范围？ 1001000MPa3. 超高压杀菌（灭菌）技术概念？在密闭超高压容器内，用水作为介质以400600MPa的压力,或用高级液压油为介质以1001000MPa的压力对软包装食品等物料进行加压处理。目的在于在常温下杀菌,并避免或降低营养成分破坏和风味变化。4. 通常流体的不同压力范围？通常流体的压力范围定义为：低压-0.1mpa1.6mpa；中压-1.6mpa10mpa；高压-10100MPa，超高压-100MPa；HPP技术压力范围-1001000MPa5. 超高压杀菌的主要优点与局限性？主要优点：1）处理过程不加热，食物保持新鲜；2）处理过程能应用在最终包装的产品；3）对液体食品过程能作为无菌过程的一部分被应用；4）酶活力可以停止局限性：1）对细菌孢子、霉菌和酵母的杀菌有不同的高压及保持时间要求；2）设备初装费高；3）高压导致蛋白质凝胶化，由于细胞壁破裂，酶活力可能增加；4）引起食物组织内变化6. 超高压杀菌工业化设备的规格？ 工业化推广超高压灭菌设备压力是100- 600mpa 超高压容器介质为水，部分实验型的可也达到1000mpa或更高，高压腔工作介质是油。7 高压杀菌的效果？1）寄生虫，只需较低压力处理即可杀死；2）病毒在稍低压力下即可失活；3）细菌、霉菌、酵母的营养体在300400MPa压力下可被杀死；4）芽孢需要更高的压力才会被杀灭。8. 高压微生物致死的一般解释？破坏菌体蛋白中非共价键，使蛋白质高级结构破坏，从而导致蛋白质凝固及酶失活。造成菌体细胞膜破裂，使菌体内化学组分产生外流等多种细胞损伤，以上因素综合作用导致了