食品工艺学概论

.一、填空：1. 食品的五个质量要素：外观（大小和形状，色泽和光泽，混浊和沉淀）、质构（硬度，脆度，耐嚼性，胶弹性，黏着性）、安全、风味（味感和嗅感）、营养。（食品的营养要素: 碳水化合物；脂类；蛋白质；矿物质；水；维生素。三大类，即外观、质构和风味。）人的感官能体验到的食品质量要素可分为2. 食品安全的影响用因素：有害微生物农兽药残留过量或不合理使用化肥黄曲霉毒素新型食品滥用添加剂3. 食品原料的分类：1）按原料的性质和来源分：果蔬类；畜禽肉类；水产类；乳蛋类；粮油类。 2）按原料的营养特性分：能量类（pro 小于 20%）；蛋白质类（ pro 大于 20% ）；矿物质维生素类；特种原料类；食品添加剂。4. 干制过程的实质：传质和传热。干制两大推动力：温度梯度和湿度梯度。5. 食品浓缩的主要方式：蒸发浓缩、冷冻浓缩、膜浓缩。6.1 罐头杀菌主要考虑对象：a. 肉毒梭状芽孢杆菌；b. 平酸菌。（微生物的生长繁殖是导致食品败坏的主要因素。 ）6.2 罐藏条件： 1）排气：要完全彻底因为排气好坏影响微生物的生长，食品色香味及罐壁是否被腐蚀； 2）密封：要严格防止腐败菌和致病菌的生长；3）杀菌采用各种方法对罐头进行严格杀菌，使其能够长期储存。6.3 细菌对环境条件的要求：1）细菌对营养物质的要求；2）细菌对水分的要求；3）细菌对氧气的要求； 4）细菌对酸的适应性；5）细菌的耐热性。7. 根据食品的 ph（一般以 ph4.5 ）为分界限）将其分为：酸性食品（巴氏杀菌）、低酸性食品（高温高压杀菌） 、高酸性食品。8. 食品冷冻中涉及的微生物主要是/ 常用的发酵微生物：细菌（食醋、乳酸饮料）、霉菌（毛霉- 豆腐乳、米曲霉） 、酵母菌（酒类、酱油食醋及各种发酵性豆制品）。9. 物质转化与发酵食品色香味的形成：蛋白质的降解；淀粉的糖化和酒化；有机酸的生成；酯的合成；色素的形成。10. 鲜活农产品的特性：a. 易腐性； b. 活组织； c. 代谢平衡发生变化；d. 旺盛的呼吸作用；e. 失水萎蔫； f. 成熟和完熟。11. 鲜活农产品的贮藏工艺：冷藏库贮藏；气调贮藏；减压贮藏；冰温贮藏；生物保鲜。气调贮藏的工艺要点：1）温度： a. 适宜的气体条件能消除温度不适对产品的不利影响；b. 适宜的温度能消除气调贮藏中co2的不利影响。 2）气体成分： 气体成分的调节对于保证贮藏产品的品质非常关键。12. 啤酒发酵包含的4个时期：起泡期、高泡期、落泡期，盖泡形成期。啤酒的异常发酵现象：裂纹发酵、沸腾发酵、异泡发酵、发酵中止。二、名词解释：1. 食品加工： 食品加工是指改变食品原料或半成品的形状、大小、 性质或纯度， 使之符合食品标准的各种操作。 （食品加工实质上是一个确保食品安全和延长货架期的转化过程。） 2.cip 清洗系统： 采用高温、高浓度的洗净液，对设备装置加以强力作用，把与食品的接触面洗净的方法。3. 商业杀菌： 是一种较为强烈的热杀菌形式通常是要杀灭食品中所有的致病菌、腐败菌等绝大部分微生物并钝化酶，使杀菌后的食品可在常温下有较长的贮藏期。（罐头食品杀菌是指“商业无菌 ”。其含义是杀死致病菌、腐败菌，并不是杀灭一切微生物。）4. 食品干制保藏： 指在自然条件或人工控制条件下，使食品中的水分降低到足以防止腐败变质的水平后并始终保持低水分的保藏方法。（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，而热则从表面传递到食品内部，度湿热传递的相关理论，就是;.干制的基本原理。）5. 冷冻浓缩： 将稀溶液中的水冻结成冰晶，并将其从溶液中分离出来，从而使溶液浓度增加的一种方式， 主要是利用了冰与水之间的固液相平衡原理。（优点 : 由于溶液中水分的排除不是用加热蒸发的方法，而是采用低温结冰、姑爷分离的方法，故可避免芳香物质阴加热造成的挥发损失，减少热敏性成分的热分解。）6. 罐头加工或罐藏：是指将食品原料经预处理后密封在包装容器中，通过杀菌工艺将罐内大部分微生物杀死并使酶失活，从而获得在室温条件下长期贮藏的保藏方法。7. 食品腌渍： 将食盐或糖形成溶剂后，扩散渗透到食品组织内，提高其渗透压，降低其水分活性， 或通过微生物的正常发酵降低食品的ph值， 从而抑制有害菌和酶的活动，延长保质期的贮藏方法。8. 方便食品： 以食品加工和经营代替全部或部分传统的厨房操作（洗、切、烹调等） 的食品， 特别是能缩短厨房操作时间、节省精力的食品。（方便主食品：以粮食为主要原料生产的方便食品。）9. 淀粉糊化： 淀粉分子结构上羟基之间通过氢键缔合形成完整的淀粉粒不溶于冷水，能可逆地吸水并略微溶胀。如果给水中淀粉粒加热，则随着温度上升淀粉分子之间的氢键断裂，因而淀粉分子有更多的位点可以和水分子发生氢键缔合。水渗入淀粉粒。 使更多和更长的淀粉分子链分离，导致结构的混乱度增大，同时结晶区的数目和大小均减小，继续加热，淀粉发生不可逆溶胀。 此时支链淀粉由于水合作用而出现无规卷曲，淀粉分子的有序结构受到破坏， 最后完全成为无序状态，双折射和结晶结构也完全消失，淀粉的这个过程称为糊化。10. 淀粉老化： 热的淀粉糊冷却时，通常形成黏弹性的凝胶，凝胶中联结区的形成表明淀粉分子开始结晶， 并失去溶解性。 通常将淀粉糊冷却或储藏时，淀粉分子通过氢键相互作用产生沉淀或不溶解的现象，称作淀粉的老化。淀粉的老化实质上是一个再结晶的过程。11. 软饮料 / 非酒精饮料 ：不含酒精或作为香料等配料用溶剂的乙醇含量不超过0.5%饮料。功能性饮料： 通过调整饮料中天然营养素的成分含量比例，以适应某些特殊人群营养需要的饮品。包括营养素饮料，运动饮料喝其他特殊用途的饮料。12. 糖果加工原理：糖果以多种甜味料为主体，经过熬煮，并配以其他辅料，再经过冷却、调和、成型等工艺过程加工而成的具有不同物态、质构、香味而耐保藏的甜味固体食品。13. 发烊： 因吸水糖体表面逐渐发粘和混浊，呈溶化状态并失去其固有的外形。14. 返砂： 糖类从无定形状态重新恢复为结晶状态，硬糖原有的透明性完全消失。发烊和返砂是可以反复交替进行的，发烊导致返砂， 返砂后糖体在一定条件下又可继续发烊。15. 鲜活农产品： 指新鲜的蔬菜、水果、花卉、水产品、禽畜、蛋奶等产品。（小麦、玉米也是，我国蔬菜产后损失超过30%）三、简答1. 食品卫生现状：食源性疾病（金黄色葡萄球菌）仍然是危害公众健康的最重要因素；食品中新的生物性和化学性污染对健康的潜在威胁已经成为一个不容忽视的问题；食品新技术、 新资源（如转基因食品、 新的食品包装材料等）应用给食品安全带来新挑战；我国食品生产经营企业规模化、集约化程度不高，自身管理水平仍偏低；防范犯罪分子利用食品进行犯罪的重要性越来越突出；食品安全监督管理的条件、手段和经费还不能完全适应实际工作的需要。（1） 食品安全与人类食物链：人类农牧业生产的生态环境，包括水、土、大气的质量是否良好， 生物学环境是否健康无害，都会影响到食品的质量和安全性。在整个生产过程中， 存在着因管理不善使病原菌、有毒有害化学物质进入人类食物链的机会。食品加工、 包装中滥用人工添加剂、防腐剂、包装材料等，也是现代食品生产中新的不安全因素。.（2） 生物性危害：常见的食源性致病菌：金黄色葡萄球菌、肉毒杆菌、沙门氏菌、大肠杆菌等。（3） 化学性危害：食物中毒；环境污染物：大气污染，水体污染，土壤污染，放射性 物质污染。 农药和兽药残留：对人畜产生不良影响或通过食物链对生态系统中的生物造成毒害。食品添加剂： 对人体的毒性有致癌性、致畸性和致突变性，对人体产生潜在的毒害。（4） 不良饮食习惯和生活方式带来新的不安全因素（5） 新型食品中的安全性问题：基因食品：其五大隐患：a. 毒性问题； b. 过敏反应问题；c. 营养问题； d. 对抗生素的抵抗作用；e. 是对环境的威胁；强化食品: 任何营养素都有一个适当限量，而且还要求各种营养素之间全面平衡；纯净水: 饮用过多也会引起机体中无机盐代谢的紊乱；（6） 食品安全性控制: gmp对食品安全的控制；sop对食品安全的控制；haccp对食品安全的控制 .2. 食品加工的意义： 食品加工可使农副产品增值； 食品加工可提高食品的保藏性； 食品加工可提高食品的卫生和安全性； 食品加工为人类提供营养丰富、 品种多样的食品； 食品加工可提高食品的食用方便性。3. 水分活度与微生物及酶活性的关系：水分活度与微生物：aw水溶液浓度渗透压细胞质壁分离；水分活度与酶的活性：aw底物难以移动到酶的活动中心酶活性；水分活度与其他变质因素：aw游离水化学反应速度。4. 干制时食品的物理变化：1）干缩（有均匀和非均匀干缩之分）； 2）表面硬化（指干制品外表干燥而内部仍然湿软的现象） 原因： 食品干燥时， 其内部的溶质随水分不断向表面迁移和积累而在表面形成结晶造成的； 由于食品表面干燥过于强烈，内部水分向表面移动的速度滞于表面水分汽化速度，从而使表层形成一层硬膜所致。3）热塑性； 4）多孔性5. 食品干燥曲线和过程：（1） 干燥曲线：干制过程中食品绝对水分和干制时间的关系曲线干燥时，食品水分在短暂的平衡后，出现快速下降，几乎是直线下降，当达到较低水分含量时（第一临界水分），干燥速率减慢，随后达到平衡水分。（2） 干燥速率曲线：随着热量的传递，干燥速率很快达到最高值，然后稳定不变，此时为恒率干燥阶段， 此时水分从内部转移到表面足够快，从而可以维持表面水分含量恒定，也就是说水分从内部转移到表面的速率大于或等于水分从表面扩散到空气中的速率。（3） 食品温度曲线：初期食品温度上升，直到最高值，整个恒率干燥阶段温度不变，即加 热转化为水分蒸发所吸收的潜热（热量全部用于水分蒸发）在降率干燥阶段，温度上升，说明水分的转移来不及供水分蒸发，则食品温度逐渐上升。6. 影响食品干制速率的因素：食品表面积，传递速率；干燥介质的温度，传递速率；空气流速，传递速率；空气相对湿度，传递速率；真空度，传递速率；食品组成与结构: 由比热、导热系数、导温系数反映。（食品性质的影响: 物料组成及结构.a. 组成分子定向： 水分在食品内的转移在不通方向上差别很大，这取决于食品组分的定向。b. 细胞结构： 细胞结构间的水分比细胞内的水分更容易除去。c. 溶质的类型和浓度：溶质与水相互作用，抑制水分子迁移，降低水分转移速率，干燥慢。食品表面积。）7. 食品浓缩目的和意义: 提高食品的保藏性；减少食品的质量和体积；改善食品性能；降低食品脱水过程能耗；8. 排气工序对罐头保藏的影响：;.排气工序对微生物的影响罐头食品， 只要求达到商业无菌，故在杀菌后的罐头中仍有活菌存在。 排气的操作工序，将罐内的空气排除， 降低了氧气的含量， 因而有效地阻止了需氧菌的生长发育， 从而使罐内食品不易腐败变质。排气工序对食品色、香、味及营养物质保存的影响罐内的食品真空条件下保藏，能减轻或防止氧化作用，使食品中的色、香、味及营养物质得以较好的保存。排气工序对罐头内壁腐蚀的影响将罐内及食品阻止中的空气排出干净，以减少氧气含量， 防止或减轻罐头在贮藏过程中内壁的腐蚀。9. 顶隙过大或过小产生的影响：（1） 顶隙过大的影响：引起装罐量的不足，不合规格，造成伪装；顶隙大，保留在罐内的空气增加，o含量相应增多，o2易与铁皮产生铁锈蚀，并引起表面层上食品的变色， 变质；顶隙过大，杀菌冷却后罐头外压大大高于罐内压，造成瘪罐现象。（2） 顶隙过小的影响：顶隙过小，易产生氢的产品，加热易引起氢胀，使盖松动；有的材料因装罐量过多，挤压过稠，降低热的穿透速率，可能引起杀菌不足；内容物装得过多会提高成本。10. 影响杀菌效果的主要因素：（1） 微生物的种类和数量：微生物的种类不同，其耐热性有明显不同，且杀菌前食品中所污染的菌数越多，其耐热性越强，在同温度所需的致死时间就越长。（2） 食品的酸度和食品的化学成分：酸度：对绝大多数微生物来说，在ph中性范围内耐热性最强， ph升高或降低都可减弱微生物的耐热性。化学成分：a. 糖：有增强微生物耐热性的作用。 糖的浓度越高，杀灭微生物芽胞所需的时间越长；b. 盐：低浓度的食盐对微生物的耐热性有保护作用，高浓度的食盐对微生物的耐热性有削弱作用；c. 脂肪、淀粉、 蛋白质： 能增强微生物的耐热性。(3) 罐头的杀菌温度：对于某一浓度的微生物来说，它们的致死时间随杀菌温度的提高而呈指数关系缩短。（4）传热的方式和速度：热杀菌过程中热量传递的速度受食品的物理性质、罐头包装容器的种类、食品的初温、终温及杀菌温度、杀菌釜的形式等因素的影响。11. 低温与微生物的关系：（1）温度越低，微生物的活动能力也越弱。降低温度可以减缓微生物生长和繁殖的速度。温度降低到最低生长点时，它们就停止生长并出现死亡。（ 2）冷冻不是杀菌处理，并不能全部杀死微生物。（3）微生物的低温适应性。可从微生物生长时出现的滞后期缩短的情况加以判断。（ 4）不同微生物对低温的敏感性不同。12.1 盐在腌渍中的作用：产生高渗透压，对微生物细胞的脱水作用；食盐溶液中氧气浓度下降；降低微生物环境的水分活度；对微生物的生理毒害作用；对酶活力的影响。12.2 糖在腌渍中的作用：产生高渗透压，使微生物脱水； 降低水分活度；使溶液中氧气浓度降低；高浓度糖液能加速原料脱水吸糖。13. 影响碳酸化作用的因素：1 ）混合压力和液体温度（高压低温）； 2） co2气体的纯度和水中溶质的影响；3） co2与水的接触面积和接触时间的影响；4）饮料中混入的空气影响。14. 淀粉糖浆的主要作用： 1）作为糖果填充剂，以较低的成本赋予糖果固形物，冲淡糖果的甜味，改善产品的组织状态及风味； 2）作为抗结晶剂，能很好地控制糖的结晶（主要表现在两方面：提高甜体内溶液的溶解度和饱和系数；增大甜体内溶液的粘度。）； 3）保持水分，增加产品体积；4）;.阻止或延缓糖果的发烊返砂，改进产品质地，延长贮存期。四、辨析1. 在干燥末期，是否可以提高温度来提高蒸发速度？答：不可以。干燥末期，必须降低与食品接触的介质的温度，以避免食品温度上升过高，即食品达到干球温度时也不至于发生品质恶化。（在减速干燥阶段，由于食品内部水分扩散减慢，应降低传热介质的温度，并调整其他因素，使食品表面积水分蒸发速度减慢，与水分扩散速率保持一致，以免食品表面过度受热，导致引起不良后果。）五、论述：1. 碳酸饮料生产中常见质量问题：（1） 杂质原因：瓶子或瓶盖未洗干净；水、糖及其它辅料含有杂质，而糖浆过滤时未除掉；机件碎屑或管道沉淀物；操作人员责任感不强。（2） co2 含量不足的原因有： co2 气不纯；碳酸化时液体温度过高；混合机压力不够；生产过程中有空气混入或脱气不彻底；灌装时排气不完全；封盖不及时或不严密，或瓶与盖不配套。（3） 混浊沉淀原因和措施：（1）物理性变化引起的混浊沉淀水过滤不彻底，未使其中的矿物杂质清除干净；瓶子未洗涤干净，附着于瓶壁的杂质被水浸泡后形成沉淀；水质不适也会出现混浊或不透明。(2)化学性变化引起的混浊沉淀白砂糖中存在着胶体物质，在一定的时间内凝聚形成沉淀；水质硬度过高，水中钙、镁离子与柠檬酸反应， 生成不溶性沉淀； 配料工序处理不当，如使用苯甲酸钠和香精量 过大、乳化香精过期、 色素用量过大， 使用劣质添加剂等都会使产品发生混浊不透明的现象。（3） 微生物引起的混浊沉淀封盖不严，使 co 溢出，浸入的空气中带有细菌，从而使产品发生酸败；设备未清洗干净或生产中没有及时将糖浆冷却装瓶，以致感染杂菌产生酸败味。措施： 造成碳酸饮料混浊沉淀的原因很复杂，必须区别对待。 对于化学反应和物理原因引起的混浊沉淀，采取的措施有：生产用水硬度必须合适，注意不用硬度过高的水；注意选择合格优质砂糖；选用优质香精和食用色素，严格控制使用量；尽量不使用防腐剂；必须严格执行配料程序; 严格洗瓶、验瓶及水处理操作。对于微生物造成的混浊沉淀应采取以下措施防止：保证足的 co2量；减少各环节的污染。（4） 糊状 :原料糖质量差;co2不足，空气混入过多，微生物生长;残留细菌。（5） 变色： 褐变：酶促或非酶促；褪色：光照或温度过高使色素变性褪色。（6） 变味 : 原辅料质量差; 挥发性物质挥发逃逸; 微生物的代谢产物2. 罐头常见质量问题及其预防：（1） 水果罐头的变色问题：变色原因 : 物料自身化学成分引起；外加抗坏血酸使用不当引起非酶褐变；加工操作不当；成品贮藏温度过高、受热时间长引起变色。措施：在原料选择上映注意控制原料的品种和成熟度，选用花色素及单宁等变色成分含量少的原料； 在整个加工及成品贮藏过程中严格遵守工艺操作规程，尽量缩短加工流程，并尽量控制仓库贮藏温度；合理使用食品添加剂或酶