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乳品工艺学试题及答案一、单项选择题(本大题共20小题,每小题1分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.正常牛乳的冰点范围大约是()。A.-0.525℃~-0.565℃B.-0.425℃~-0.465℃C.-0.625℃~-0.665℃D.0℃~-0.100℃2.乳中能够通过酪蛋白胶束中的磷酸钙桥连接,维持胶束结构稳定的主要蛋白质是()。A.乳清蛋白B.α-酪蛋白C.免疫球蛋白D.乳铁蛋白3.在巴氏杀菌乳的生产中,标准的高温短时(HTST)杀菌工艺参数通常为()。A.63℃,30minB.72℃~75℃,15s~20sC.135℃,2s~4sD.118℃,10min4.均质处理的主要目的是()。A.杀灭所有微生物B.提高乳的酸度C.破碎脂肪球,防止脂肪上浮形成奶油层D.去除乳中的杂质5.乳糖在乳酸菌作用下生成乳酸的过程,属于()。A.乳糖的同化发酵B.乳糖的异型发酵C.乳糖的水解D.蛋白质的变性6.下列关于酸乳凝固机理的描述,正确的是()。A.主要依靠乳糖的结晶B.主要依靠脂肪的固化C.主要依靠酪蛋白在等电点(pH4.6)处的聚集D.主要依靠乳清蛋白的热变性7.在干酪生产中,用于凝乳的酶最常用的是()。A.胃蛋白酶B.凝乳酶C.胰蛋白酶D.无菌酶8.全脂乳粉中脂肪含量通常要求在()。A.10%~15%B.20%~25%C.26%~32%D.40%以上9.冰淇淋混合料在老化过程中的主要作用是()。A.杀灭致病菌B.提高混合料的温度C.促进脂肪结晶和蛋白质的水合,提高膨胀率D.降低混合料的粘度10.下列哪项指标常用于评价生鲜乳的新鲜度及微生物污染情况?()A.酸度B.脂肪含量C.非脂乳固体D.密度11.乳经离心分离后,脱脂乳中的脂肪含量应低于()。A.0.01%B.0.05%C.0.10%D.0.50%12.再制干酪的主要原料是()。A.生鲜牛乳B.天然干酪C.乳清粉D.酶制剂13.UHT乳(超高温灭菌乳)在储存过程中最常见的风味缺陷是()。A.酸败味B.煮熟味C.脂肪氧化味D.苦味14.奶油生产中的物理成熟过程,主要是为了()。A.调整脂肪球的物理状态,利于搅拌压炼B.增加奶油的水分含量C.杀灭霉菌和酵母菌D.提高奶油的酸度15.乳中的盐类主要以哪种形式存在?()A.分子状态B.离子状态C.胶体状态D.悬浮状态16.眼镜干酪(如埃曼塔干酪)内部产生孔洞的主要原因是()。A.气泡混入B.丙酸菌发酵产生二氧化碳C.乳酸菌发酵产生二氧化碳D.水分蒸发17.下列关于乳清蛋白的描述,错误的是()。A.对热敏感,易变性B.主要包括β-乳球蛋白和α-乳白蛋白C.在pH4.6时溶解度最低D.具有很高的营养价值18.浓缩乳在喷雾干燥前,浓缩固形物含量通常控制在()。A.10%~15%B.25%~30%C.45%~55%D.70%~80%19.在乳品微生物学中,嗜冷菌主要会导致原料乳在冷藏过程中出现()。A.产酸B.产生粘稠物质(粘丝)和蛋白水解C.产气D.变色20.用于检测乳中是否掺入淀粉的常用试剂是()。A.碘液B.硝酸银C.氢氧化钠D.酒精二、多项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有二至四项是符合题目要求的。多选、少选、错选均不得分)1.乳中的碳水化合物主要包括()。A.乳糖B.葡萄糖C.半乳糖D.低聚糖2.影响乳密度(比重)的因素有()。A.乳的脂肪含量B.乳的非脂乳固体含量C.乳的温度D.乳的酸度3.下列哪些属于乳品加工中的热处理目的?()A.杀灭致病菌和大部分腐败菌B.破坏酶类活性C.改善乳的加工特性(如发酵乳中热处理增加持水性)D.提高乳的甜度4.关于标准化,下列说法正确的有()。A.是调整乳中脂肪与非脂乳固体比例的过程B.可以通过添加脱脂乳或稀奶油实现C.只能在巴氏杀菌前进行D.计算常用皮尔逊平方5.酸乳常见的质量缺陷包括()。A.乳清析出B.口感过酸或不够酸C.质地砂状(颗粒感)D.膨胀率不足6.乳粉溶解度低的原因可能有()。A.喷雾干燥进风温度过高,导致蛋白严重变性B.乳粉水分含量过高,结块C.脂肪氧化D.溶解时水温过低且搅拌不充分7.干酪成熟过程中发生的主要生化变化包括()。A.蛋白质分解(产生肽和氨基酸)B.脂肪分解(产生脂肪酸)C.乳糖分解(主要在成熟早期完成)D.气体产生8.冰淇淋的组成成分主要包括()。A.乳脂肪B.非脂乳固体C.糖类D.稳定剂和乳化剂9.原料乳验收中,酒精阳性乳产生的原因可能是()。A.乳的酸度偏高B.乳中钙离子浓度过高C.乳被细菌严重污染D.乳中混入了初乳10.清洗在乳品工厂中至关重要,CIP清洗系统的主要步骤通常包括()。A.预冲洗B.碱洗C.酸洗D.最后冲洗和消毒三、判断题(本大题共15小题,每小题1分,共15分。正确的打“√”,错误的打“×”)1.牛乳呈弱酸性,其正常pH值一般在6.5~6.7之间。()2.α-乳球蛋白是乳清蛋白中的主要成分,也是牛乳中主要的致敏原。()3.均质压力越高,脂肪球破碎得越细,乳化效果越好,因此压力越高越好。()4.所有乳酸菌都能将乳糖发酵生成乳酸。()5.在冰淇淋生产中,膨胀率是指冰淇淋体积超出混合料体积的百分比。()6.干酪生产中加盐的目的仅是为了调味。()7.乳粉中含有的维生素A和D是脂溶性维生素,在加工和储存过程中相对稳定。()8.灭菌乳可以彻底杀灭乳中所有的微生物,包括芽孢,因此可在常温下长期保存。()9.乳糖不耐症是由于人体缺乏乳糖酶,无法消化乳糖引起的。()10.酸乳在发酵结束后应立即冷却,以终止发酵过程,防止酸度继续上升。()11.黄油是乳中的脂肪经分离、搅拌、压炼而成的乳制品,其主要成分是脂肪。()12.乳的滴定酸度可以直接用pH计测得的pH值表示。()13.炼乳是一种经浓缩和灭菌(或杀菌)的浓缩乳制品,分为甜炼乳和淡炼乳。()14.微滤常用于除菌或去除乳中的细菌和芽孢,其孔径通常小于0.5μm15.在乳品加工中,回流阀的作用是将未达到杀菌温度的乳液回流至平衡槽重新杀菌。()四、填空题(本大题共20空,每空1分,共20分)1.牛乳中的水分含量通常约为\_\_\_\_\_%,其余为干物质。2.酪蛋白胶束中,除了-、β-、κ-酪蛋白外,还含有\_\_\_\_\_,它起着“胶体磷酸钙”桥的作用。3.乳的酸度常用吉尔涅尔度(T)表示,正常牛乳的自然酸度通常为\_\_\_\_\_~\_\_\_\_\_T。4.均质主要通过\_\_\_\_\_、\_\_\_\_\_和粘性力三个力的共同作用来破碎脂肪球。5.乳酸菌根据发酵产物的不同,可分为同型发酵菌和\_\_\_\_\_发酵菌。6.发酵剂在制备过程中,为了使菌种适应环境,通常需要经过\_\_\_\_\_过程。7.喷雾干燥中,若排风温度过低,会导致乳粉\_\_\_\_\_含量超标,影响保质期。8.干酪根据水分含量在干物质中的比例(MFFB),可分为硬质、半硬质和\_\_\_\_\_干酪。9.冰淇淋的膨胀率过高,会导致产品口感\_\_\_\_\_,且成本增加。10.在乳粉中添加卵磷脂的作用是\_\_\_\_\_,即改善乳粉在冷水中的冲调性。11.稀奶油的含脂率通常在\_\_\_\_\_%~\_\_\_\_\_%之间。12.乳中的酶类中,\_\_\_\_\_酶对热最稳定,常被用来评价巴氏杀菌是否彻底。13.再制干酪生产中,利用\_\_\_\_\_盐(如柠檬酸钠)可以使天然干酪中的蛋白质乳化分散。14.乳糖结晶有α-乳糖水合物、α-乳糖无水物和\_\_\_\_\_三种形式。15.清洗效果评价中,ATP生物发光法主要用于检测表面的\_\_\_\_\_残留。五、名词解释(本大题共8小题,每小题3分,共24分)1.酒精阳性乳2.乳的标准化3.均质4.发酵剂5.UHT乳6.乳糖结晶7.冰淇淋膨胀率8.CIP清洗六、简答题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)1.简述牛乳的主要化学成分及其在加工中的重要性。2.简述原料乳验收过程中进行感官检验、理化检验和微生物检验的主要指标。3.为什么原料乳在热处理前通常要进行过滤和净化?4.简述巴氏杀菌(Pasteurization)的主要目的及其常见工艺参数。5.简述酸乳生产中,发酵剂的主要作用及对发酵剂菌种的基本要求。6.简述喷雾干燥生产乳粉的基本原理及影响乳粉溶解度的主要因素。7.简述干酪生产的基本工艺流程。8.简述冰淇淋生产中“老化”工序的物理化学意义。七、计算题(本大题共3小题,共30分)1.(10分)某乳品厂收到1000kg原料乳,经检测其脂肪含量为3.8%,非脂乳固体(SNF)含量为8.6%。现欲将其标准化生产脂肪含量为2.5%的标准化乳。请计算需要添加多少公斤脱脂乳(假设脱脂乳脂肪含量为0.05%,SNF含量为8.8%)?2.(10分)某冰淇淋混合料配方设计如下:蔗糖15%,乳脂肪12%,非脂乳固体11%,稳定剂0.5%,其余为水。请计算该混合料的水分含量。若要生产100kg该混合料,需要准备多少公斤的蔗糖和乳脂肪?3.(10分)在干酪生产中,已知原料乳1000kg,含脂率为3.5%,干酪得率为(从原料乳到干酪的比率)为10%。请计算理论上能生产多少公斤干酪?若该干酪的脂肪含量为28%,请问原料乳中的脂肪有多少转移到了干酪中?(保留两位小数)八、分析论述题(本大题共3小题,每小题22分,共66分)1.某工厂生产的UHT乳在常温下储存3个月后,消费者反馈产品出现明显的“蒸煮味”和轻微的褐变。请运用乳品工艺学原理,分析产生这些缺陷的原因,并提出相应的工艺改进措施。2.酸性乳饮料(如酸乳饮品)在生产过程中,经常遇到“沉淀”和“分层”的不稳定性问题。请从蛋白质稳定性的角度,详细分析其产生机理,并提出如何通过配方调整(如稳定剂的选择)和工艺控制来解决这一问题。3.论述现代乳品加工中“膜分离技术”(如反渗透RO、超滤UF、微滤MF)的应用。请分别说明这三种膜技术在乳品成分分离、浓缩或除菌方面的具体应用实例及其对产品质量的影响。参考答案及解析一、单项选择题1.A2.B3.B4.C5.A6.C7.B8.C9.C10.A11.C12.B13.B14.A15.B16.B17.C18.C19.B20.A二、多项选择题1.ACD2.ABCD3.ABC4.ABD5.ABC6.ABD7.ABCD8.ABCD9.ABCD10.ABCD三、判断题1.√2.×(注:β-乳球蛋白是主要致敏原,α-乳白蛋白主要存在于人乳)3.×4.×5.√6.×(还有改善风味、调节水分、抑制杂菌等)7.×(脂溶性维生素在氧化和光照下易损失)8.√9.√10.√11.√12.×(滴定酸度是滴定总酸度,pH值是氢离子浓度负对数,概念不同)13.√14.√15.√四、填空题1.87~882.磷酸钙3.16,184.剪切力,撞击力5.异型6.继代(或活化)7.水分8.软质9.过于绵软(或发泡)10.速溶11.10,8012.磷酸酶13.乳化14.β-乳糖无水物15.有机物(或微生物)五、名词解释1.酒精阳性乳:指乳与68%或70%以上的等量酒精混合后产生絮状凝块的乳。这通常意味着乳的酸度较高、盐类平衡失调或乳蛋白稳定性下降,不宜用于加工高品质乳制品。2.乳的标准化:指通过调整原料乳中脂肪与非脂乳固体(或蛋白质)之间的比例,使其符合特定产品标准要求的过程。可以通过添加脱脂乳、稀奶油或通过离心分离机在线实现。3.均质:一种通过高压机械力(通常为15-20MPa)将乳中脂肪球破碎,使其直径变小并均匀分散在乳浆中的工艺过程。目的是防止脂肪上浮,增加乳化稳定性,改善产品口感和外观。4.发酵剂:指在酸乳、干酪等发酵乳制品生产中,为了使乳糖发酵产生乳酸、风味物质和其它代谢产物而特意添加的特定微生物培养物。通常由乳酸菌组成。5.UHT乳:指牛乳在流动状态下,通过135℃-150℃保持2-4秒的超高温瞬时灭菌处理,以杀灭乳中所有微生物(包括芽孢),然后经无菌包装制成的产品,可在常温下长期保存。6.乳糖结晶:指过饱和的乳糖溶液中,乳糖分子按一定的晶格规则排列形成晶体的过程。乳糖结晶是甜炼乳和乳粉加工中控制产品质量的关键技术,若控制不当会产生“白严”沉淀或“起砂”现象。7.冰淇淋膨胀率:指冰淇淋混合料在凝冻过程中,由于空气的混入导致体积增加的百分比。计算公式为:。适当的膨胀率使冰淇淋质地细腻、口感轻柔。8.CIP清洗:原位清洗,指在不拆卸设备或管道的情况下,利用高温、高浓度的清洗液(酸、碱、洗涤剂等)在系统内高速循环,对食品加工设备进行自动清洗和消毒的技术。六、简答题1.简述牛乳的主要化学成分及其在加工中的重要性。答:牛乳的主要成分包括水分、脂肪、蛋白质、乳糖、盐类、维生素等。(1)水分:是乳的溶剂,含量影响干物质含量及加工成本。(2)脂肪:提供能量和风味,是奶油、干酪、全脂乳粉等的主要成分,影响产品的质地和口感。脂肪球大小及分布影响乳化稳定性。(3)蛋白质(酪蛋白和乳清蛋白):决定乳的胶体稳定性,是酸奶凝固和干酪形成的基础。热处理和酸处理下蛋白质变性对产品质地(如酸奶的持水性)至关重要。(4)乳糖:提供甜度,在发酵中转化为乳酸,也是美拉德反应的底物(影响色泽)。乳糖结晶问题在甜炼乳中需重点控制。(5)盐类:维持乳的pH值和离子平衡,影响蛋白质的稳定性(如酒精阳性乳)。(6)维生素:营养价值指标,部分是强化剂。2.简述原料乳验收过程中进行感官检验、理化检验和微生物检验的主要指标。答:(1)感官检验:色泽(乳白色或微黄色)、滋味与气味(特有的乳香,无异味)、组织状态(均匀的液体,无沉淀、无凝块、无粘稠现象)。(2)理化检验:脂肪含量、蛋白质含量、密度(比重)、酸度(滴定酸度或pH)、杂质度、抗生素残留、硝酸盐/亚硝酸盐、重金属等。(3)微生物检验:菌落总数、大肠菌群、致病菌(如沙门氏菌、金黄色葡萄球菌)、体细胞数(反映乳房健康状况)、嗜冷菌数等。3.为什么原料乳在热处理前通常要进行过滤和净化?答:(1)去除杂质:原料乳在采集和运输过程中会混入尘埃、饲料、牛毛、垫草等肉眼可见的杂质,过滤可将其去除。(2)去除微生物和体细胞:净化(特别是离心净化或净乳机)可以去除乳中大部分的体细胞、细菌芽孢以及微小的肉眼不可见的杂质微粒。(3)提高设备卫生:减少后续加热管道、板式换热器中的结垢和污垢积累,保证热交换效率。(4)保证产品质量:防止杂质造成成品口感缺陷(如砂砾感)或外观瑕疵。4.简述巴氏杀菌的主要目的及其常见工艺参数。答:主要目的:(1)杀灭原料乳中所有的致病微生物(如结核杆菌、沙门氏菌等),保证食品安全。(2)杀灭绝大部分腐败菌,延长产品的保质期。(3)钝化乳中的酶类(如过氧化物酶、脂酶等),防止产品在储存期间发生水解变质。常见工艺参数:(1)低温长时(LTLT):63℃保持30分钟。(2)高温短时(HTST):72℃-75℃保持15秒-20秒(目前工业生产最常用)。5.简述酸乳生产中,发酵剂的主要作用及对发酵剂菌种的基本要求。答:主要作用:(1)将乳糖发酵产生乳酸,降低乳的pH值,使酪蛋白在等电点附近形成凝胶网络结构。(2)产生乙醛、丁二酮等挥发性风味物质,赋予酸奶特有的风味。(3)产生胞外多糖等物质,增加酸奶的粘度和持水性。基本要求:(1)产酸能力强且产酸速度适中。(2)风味物质生成能力强,后酸化能力弱(储存期酸度增加慢)。(3)蛋白质水解能力适中(避免产生乳清析出或苦味)。(4)噬菌体抗性强,生长繁殖快。(5)通常为嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的共生体系。6.简述喷雾干燥生产乳粉的基本原理及影响乳粉溶解度的主要因素。答:基本原理:将浓缩后的乳物料通过高压泵或雾化器喷入热空气室,使物料被分散成极细小的雾滴。雾滴与热空气接触,瞬间(通常几十分之一秒)发生强烈的热交换和水分蒸发,物料被干燥成固体粉末,随后通过旋风分离器收集。影响溶解度的主要因素:(1)原料乳的质量:新鲜度、酸度过高会导致蛋白变性,影响溶解度。(2)热处理条件:预热温度过高或时间过长会导致乳清蛋白变性并与酪蛋白结合,降低溶解度。(3)浓缩效果:浓缩倍数过高,粘度大,雾化效果差,影响冲调性。(4)干燥工艺:进风温度过高造成蛋白“硬化”;出风温度过低造成水分过高结块。(5)出粉与包装:若吸潮则结块,溶解度下降。7.简述干酪生产的基本工艺流程。答:原料乳预处理(标准化、杀菌)→添加发酵剂(产酸)→调整酸度(如添加氯化钙)→添加凝乳酶(凝乳)→凝块切割→搅拌排乳清(收缩)→堆叠(进一步排乳清)→加盐→入模压榨成型→干酪成熟(生化反应)→上色挂蜡/包装。8.简述冰淇淋生产中“老化”工序的物理化学意义。答:老化是指将混合料在2℃-4℃的低温下保持4小时-24小时的过程。物理化学意义:(1)脂肪结晶:促进混合料中的脂肪从液态转变为固态结晶,形成稳定的脂肪晶体网络,有利于后续凝冻时空气的混入和保持,提高膨胀率和抗融性。(2)蛋白质水合:增加蛋白质与水分的结合能力,提高混合料的粘度和稳定性,改善冰淇淋的组织状态,防止冰晶过大。(3)风味成熟:使香料等成分与混合料充分融合,风味更加醇厚。七、计算题1.解:使用皮尔逊标准化计算。设原料乳(A)脂肪含量=3.8,脱脂乳(B)脂肪含量=0.05,标准化乳(C)脂肪含量根据交叉法:A(3.8↘↙2.5↗↖(2.50.05即:每1份原料乳需搭配2.45/1.3份脱脂乳。比例现有原料乳1000kg,设需添加脱脂乳xkg。1000x=答:需要添加约530.61公斤脱脂乳。2.解:(1)计算水分含量:总百分比=蔗糖15%+乳脂肪12%+非脂乳固体11%+稳定剂0.5%=38.5%。水分含量=100%38.5%=61.5%。(2)生产100kg混合料所需原料:蔗糖量=100k乳脂肪量=100k答:该混合料的水分含量为61.5%。生产100kg混合料需准备15公斤蔗糖和12公斤乳脂肪。3.解:(1)计算干酪产量:干酪产量=原料乳重量×得率=1000k(2)计算原料乳总脂肪量:原料乳总脂肪=1000k(3)计算干酪中的脂肪量:干酪脂肪量=干酪产量×干酪脂肪含量=100k(4)计算脂肪转移率:转移率=(干答:理论上能生产100公斤干酪。原料乳中的脂肪有28公斤转移到了干酪中,转移率为80%。八、分析论述题1.某工厂生产的UHT乳在常温下储存3个月后,消费者反馈产品出现明显的“蒸煮味”和轻微的褐变。请运用乳品工艺学原理,分析产生这些缺陷的原因,并提出相应的工艺改进措施。答:缺陷分析:(1)“蒸煮味”:主要由于UHT处理过程中温度过高(>140℃)或时间过长,导致乳清蛋白(主要是β-乳球蛋白)变性剧烈,并与κ-酪蛋白通过二硫键发生相互作用,同时释放出硫化氢等挥发性物质,产生类似煮过头的蒸煮气味。(2)褐变:主要发生了美拉德反应。即乳中的乳糖(还原糖)与蛋白质(主要是酪蛋白和乳清蛋白中的游离氨基)在长时间高温处理或储存过程中发生羰氨反应,生成褐色色素。UHT乳中残留的少量耐热酶(如蛋白酶、脂肪酶)也可能在储存期缓慢分解蛋白质和脂肪,产生间接影响,但褐变主要是美拉德反应。改进措施:(1)优化热处理工艺:在保证无菌的前提下,尽量降低杀菌温度或缩短保温时间。例如,采用140℃-142℃保持2-4秒,而非150℃以上。采用蒸汽直接喷射与间接式加热的比较,选择合适的方式减少蒸煮味。(2)原料乳控制:严格控制原料乳质量,降低原料乳中的体细胞数和细菌数,因为体细胞和细菌含有更多的蛋白酶和游离氨基,会加剧美拉德反应和苦味。(3)添加酶抑制剂或还原剂:可适量添加半胱氨酸等还原剂,打断二硫键,减轻蒸煮味;或添加乳糖酶分解乳糖,减少美拉德反应底物(但需控制后续发酵)。(4)包装与储存:采用避光包装,减少光照引起的氧化和褐变;储存温度尽量控制在20℃以下,避免高温储存加速化学反应。(5)采用除菌过滤+巴氏杀菌工艺:如果包装技术允许,可采用微滤去除芽孢,配合较低温度的巴氏杀菌,可显著减轻蒸煮味和褐变。2.酸性乳饮料(如酸乳饮品)在生产过程中,经常遇到“沉淀”和“分层”的不稳定性问题。请从蛋白质稳定性的角度,详细分析其产生机理,并提出如何通过配方调整(如稳定剂的选择)和工艺控制来解决这一问题。答:机理分析:酸性乳饮料的pH值通常在3.8-4.2之间。牛乳中的酪蛋白等电点为pH4.6。在加工过程中,当pH值从6.7下降至4.6附近时,酪蛋白胶束中的磷酸钙溶解,胶束结构膨胀,最终在等电点处电荷为零,水化膜被破坏,蛋白质发生聚集和沉淀。如果继续酸化至pH<4.2,酪蛋白带正电荷,理论上由于静电排斥可重新分散,但由于颗粒较大且缺乏足够的保护,极易在重力作用下发生沉淀或分层(即上浮脂肪、下沉蛋白)。解决方案:(1)配方调整(稳定剂的使用):a.选用高甲氧基果胶(HMP):在pH<4.2时,果胶带负电,可与带正电的酪蛋白通过静电相互作用吸附在蛋白表面,形成亲水胶体层,提供空间位阻和静电排斥,防止蛋白聚集。b.复配稳定剂:单独使用果胶成本高,常将果胶与羧甲基纤维素钠(CMC)、黄原胶、瓜尔胶等复配。CMC在酸性环境中也能提供良好的悬浮稳定性。c.均质:通过高压均质(20-25MPa)将脂肪球和蛋白颗粒细化,减小沉降速度(根据斯托克斯定律),并增加稳定剂的吸附效率。(2)工艺控制:a.酸化方式:避免直接加入强酸导致局部过酸(<pH4.0)引起不可逆沉淀。应采用

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