食品工藝學重點

食品工藝學重點一、干燥過程中對干燥恒速階段和降速階段影響的條件影響恒速階段的條件：空氣流速、溫度、相對濕度、初始水分含量和食品與干燥空氣接觸的表面積影響降速階段的條件：溫度二、食品腌漬過程中重要的理論基礎食品腌漬過程中，不論鹽或糖或其它酸味劑等原輔料(固體或液體），總是發(fā)生擴散（高濃度→低濃度）滲透現(xiàn)象，溶質進入食品組織內(nèi)，水分滲透出來。因此，擴散和滲透理論成為食品腌漬過程中重要的理論基礎?！鶖U散擴散是指分子在不規(guī)則熱力運動下固體、液體、氣體濃度均勻化的過程。（擴散是溶質行為）擴散的方向總是由高濃度向低濃度方向進行擴散速度與通過的面積 A及濃度梯度（dc/dx）成正比。擴散系數(shù)D：表示在單位濃度梯度時，擴散物質通過單位截面積的擴散速度。D：擴散系數(shù)（㎡/s），RTDN6 rR：氣體摩爾常數(shù)，T：絕對溫度(K)，N：阿伏加德羅常數(shù)，r：溶質微粒的直徑（m），η：介質溶液的粘度(Pa·S)?！鶟B透溶液的滲透壓與濃度及溫度成正比，與溶質的分子量成反比。三、概念：高滲溶液、腌制食品、滲透、等滲溶液1、腌制食品：經(jīng)過腌制加工的食品成為腌制食品。2、滲透：溶劑從低濃度溶液經(jīng)過半透膜向高濃度溶液擴散的過程。3、等滲溶液：將細胞浸入某種溶液中時，細胞不發(fā)生失水或吸水時的溶液。4、高滲溶液：將細胞浸入某種溶液中時，水從細胞向外部滲出，這種溶液稱為高滲溶液。四、無機類常用防腐劑過氧化氫、二氧化碳、其他無機類防腐劑（二氧化硫及亞硫酸鹽類、臭氧）五、可用于輻照的射線輻照食品：指用鈷-60、銫-137產(chǎn)生的γ射線或電子加速器產(chǎn)生的低于10MeV電子束照射加工保藏的食品Co-60和Cs-137發(fā)出的γ射線小于或等于10Mev的能量加速的電子流小于或等于5Mev的能量的X-射線六、固體物料的冷卻方式①接觸冰冷卻②空氣冷卻法③水冷法④真空冷卻七、食鹽對微生物細胞的影響1）食鹽溶液對微生物細胞具有脫水作用；2）食鹽對微生物有生理毒害作用；3）食鹽溶液可抑制微生物酶活力；4）食鹽溶液可降低微生物環(huán)境的水分活度；5）食鹽的加入使溶液中氧氣濃度下降。八、列舉四種常用的抗氧化劑，并說明其抗氧化機理？抗氧化劑類型抗氧化劑機制抗氧化劑自由基吸使脂游離基滅活酚類化合物收劑氫過氧化防止氫過氧化物降酚類化合物物穩(wěn)定劑解轉變成自由基增效劑增強自由基吸收劑檸檬酸、維生素C的活性單線態(tài)氧將單線態(tài)氧轉變成胡蘿卜素猝滅劑三線態(tài)氧金屬離子將金屬離子螯合轉磷酸鹽、美拉德反應螯合劑變成不活潑的物質化合物、檸檬酸還原氫過將氫過氧化物還原（酶）蛋白質、氨基氧化物成不活潑狀態(tài)酸九、如何防止食品凍藏過程中冰晶體的生長第一，采用快速的凍結方式，讓食品中90％的水分在凍結過程中來不及移動，就在原位置變成極微細的冰晶，這樣所形成的冰結晶，大小及分布都比較均勻。同時由于是深溫快凍，凍結食品的終溫比較低，食品的凍結率提高了，殘留的液相少，也可減少凍藏中冰晶體的成長。第二，凍藏溫度要盡量低，少變動，特別要避免-18℃以上溫度的變動十、食品在生產(chǎn)、儲運和銷售過程中腐敗變質原因？1．生物因素：微生物的生長繁殖，害蟲等毒素2．化學因素：酶的作用3．物理化學作用：食品在熱、冷、水分、氧氣、光以及時間的條件下會發(fā)生物理化學變化4．其他因素：機械損傷，外源污染，乙烯（蘋果軟爛）十一、舉例說明輻射在食品保藏上的應用（列舉三列），及食品輻射保藏的優(yōu)點？①輻射耐貯殺菌：低劑量照射，抑制發(fā)芽；殺滅昆蟲和寄生蟲；延緩水果和蔬菜的后熟過程。②輻射巴氏殺菌：中劑量照射，殺菌、防腐；延長保藏期；改良食品的工藝品質。平均輻射劑量在1∽10kGy。③輻射阿氏殺菌：大劑量照射，香料、調(diào)味品的商業(yè)殺菌。平均輻射劑量在10kGy～50kGy。優(yōu)點：（1）無化學殘留物。 缺點： （1）一次性投資大。（2）可對包裝的物品殺菌，而包裝種類不限。 （2）不能適用于所有食品。（3） 較好地保持食品的品質。 有可能產(chǎn)生不好的感官性變化。（4）節(jié)約能源。5）工藝簡單，可大量連續(xù)地處理食品。6）可在凍結狀態(tài)下殺菌。7）殺菌效果可靠性高。8）適用范圍廣。十二、輻射食品衛(wèi)生安全性如何？輻照不會導致對人類健康有不利影響的食品成分的毒性變化② 輻照食品不會增加微生物學的危害③ 輻照食品不會導致人們營養(yǎng)供給的損失④ 在正常的輻照劑量下，按照GMP（藥品生產(chǎn)質量管理規(guī)范）進行輻照的食品是安全的十三、比較說明順流和逆流干燥設備的區(qū)別和特點？順流：熱空氣方向與濕物料運動的方向一致，它的濕端對應熱端，干端對應冷端逆流：熱空氣方向與濕物料運動方向相反，它的濕端對應冷端，干端對應熱端。順流適用于有熱敏的物料，逆流適用于沒有熱敏的物料。區(qū)別：順流干燥設備是指熱空氣方向與濕物料流動方向一致，干燥開始時，水分蒸發(fā)異常迅速，物料的濕球溫度下降較大，可進一步加速水分蒸干而不至于焦化。但由于內(nèi)部梯度較大，物料外層會出現(xiàn)表面硬化現(xiàn)象，甚至干裂并形成多孔結構。在濕端附近，濕物料水分迅速下降，空氣溫度急劇降低，濕度隨之增加；逆流干燥設備熱空氣方向與濕物料流動方向相反，食品濕物料遇到的是低溫高濕空氣，水分蒸發(fā)比較慢，即蒸發(fā)速率并不高，所以物料內(nèi)溫度梯度比較小。這樣濕物料能全面均勻收縮，不易發(fā)生干裂。特點：順流干燥設備干燥能力提高，但不適宜于吸濕性較強的食物干燥，常和逆流干燥設備相結合使用，對于那些要求表面硬化，內(nèi)部干裂和形成多孔性食品干燥較為合適；逆流干燥設備干燥能力相應降低，干燥時間會延長，所以濕物料載量不宜過多，逆流干燥設備對水果干燥特別適宜。十四、熱力致死速率曲線熱力致死速率曲線：表示某一種特定的菌在特定的條件下和特定的溫度下，其總的數(shù)量隨殺菌時間的延續(xù)所發(fā)生的變化。以熱處理（恒溫）時間為橫坐標，以存活微生物數(shù)量為縱坐標，可以得到一條對數(shù)曲線，即微生物的殘存數(shù)量按對數(shù)規(guī)律變化。熱力致死速率曲線方程 ：t=D(lga－lgb)D值：單位為min，表示在特定的環(huán)境中和特定的溫度下，殺滅90%特定的微生物所需要的時間。D值越大，表示殺滅同樣百分數(shù)微生物所需的時間越長，說明這種微生物的耐熱性越強。F0=nD：將殺菌終點的確定與實際的原始菌數(shù)和要求的成品合格率相聯(lián)系，用適當?shù)臍埓媛手荡妗皬氐讱纭钡母拍?，這使得殺菌終點（或程度）的選擇更科學、更方便，同時強調(diào)了環(huán)境和管理對殺菌操作的重要性。通過F0=nD，還將熱力致死速率曲線和熱力致死時間曲線聯(lián)系在一起，建立了 D值、Z值和F0值之間的聯(lián)系。在實際殺菌操作中，若n足夠大，則殘存菌數(shù)b足夠小，達到某種可被社會（包括消費者和生產(chǎn)者）接受的安全“殺菌程度”，就可以認為達到了殺菌的目標。這種程度的殺菌操作，稱為“商業(yè)滅菌”；接受過商業(yè)滅菌的產(chǎn)品，即處于“商業(yè)無菌”狀態(tài)。商業(yè)無菌要求產(chǎn)品中的所有致病菌都已被殺滅，耐熱性非致病菌的存活概率達到規(guī)定要求，并且在密封完好的條件下在正常的銷售期內(nèi)不生長繁殖。十五、熱力致死時間曲線熱力致死時間曲線（Thermaldeathtimecurve，簡稱TDT曲線）：用以表示將在一定環(huán)境中一定數(shù)量的某種微生物恰好全部殺滅所采用的殺菌溫度和時間組合。熱力致死時間曲線方程 ：lg（t1/t2 ）=（θ2-1）/ZTDT曲線與環(huán)境條件有關，與微生物數(shù)量有關，與微生物的種類有關。Z值：單位為℃，是殺菌時間變化10倍所需要相應改變的溫度數(shù)。在計算殺菌強度時，對于低酸性食品中的微生物，如肉毒桿菌等，一般取Z=10℃；在酸性食品中的微生物，采取100℃或以下殺菌的，通常取Z=8℃。F0值：單位為min，即TDT121.1，是采用121.1℃殺菌溫度時的熱力致死時間。F0值與菌種、菌量及環(huán)境條件有關。顯然，F(xiàn)0值越大，菌的耐熱性越強。利用熱力致死時間曲線，可將各種殺菌溫度-時間組合換算成121.1℃時的殺菌時間：F0=tlg-1[(T－121.1)/Z]十六、冷害冷害：在低溫儲藏時，有些水果、蔬菜等的儲藏溫度為低于其凍結點，但當儲溫低于某一溫度界限時，這些水果、蔬菜就會表現(xiàn)出一系列生理病害現(xiàn)象，其正常的生理機能受到障礙失去平衡。這種由于低溫所造成的生理病害現(xiàn)象稱之為冷害。十七、自然降氧法氣調(diào)冷藏中氣體成分的調(diào)節(jié)方法主要有：自然降氧法、快速降氧法、半自然降氧法和減壓法。1）自然降氧法：就是在密閉的儲藏環(huán)境中，利用果蔬本身的耗氧能力，逐漸減少空氣中的氧，同時釋放一定的二氧化碳，當氣體成分達到所需范圍，就進行人工調(diào)節(jié)控制，不使氧分壓繼續(xù)下降，對過多二氧化碳可用消石灰或利用塑料薄膜和硅窗對氣體的滲透性來吸收或排除。2）快速降氧法：就是利用人工調(diào)節(jié)的方式，在短時間內(nèi)將大氣中的氧和二氧化碳的含量調(diào)節(jié)到合適的比例，并經(jīng)常調(diào)整保持不變，誤差控制在1%以內(nèi)，以適宜做水果和蔬菜的長期包藏。3）混合降氧法：也稱半自然降氧法，它是將自然降氧法和快速降氧法結合起來的一種方法。首先用快速降氧法使褲內(nèi)的氧減少到一定程度，然后由果蔬本身的呼吸作用使氧的含量進一步下降，二氧化碳逐漸增加。（4）減壓降氧法：是利用真空泵對儲藏室進行抽氣，形成部分真空，室內(nèi)空氣各組分的分壓都相應下降。十八、感生放射性感生放射性：是指原本穩(wěn)定的材料因為接受了特殊的輻射而產(chǎn)生的放射性。多數(shù)輻射不會誘導其他材料產(chǎn)生輻射。十九、氣調(diào)貯藏主要調(diào)節(jié)的空氣？氣調(diào)主要以調(diào)節(jié)空氣中的氧氣和二氧化碳為主，因為：引起食品品質下降的食品自身生理生化過程和微生物作用過程，多數(shù)與氧和二氧化碳有關。另一方面，許多食品的變質過程要釋放二氧化碳，二氧化碳對許多引起食品變質的微生物有直接抑制作用。氣調(diào)冷藏技術的核心是使空氣組分中的二氧化碳濃度↑，而氧氣的濃度↓，配合適當?shù)牡蜏貤l件，來延長食品的壽命。氣調(diào)冷藏法的優(yōu)點：（1）抑制果蔬的后熟（2）減少果蔬的損失（3）抑制果蔬的生理病害（4）抑制真菌的生長和繁殖（5）防止老鼠的危害和昆蟲的生存缺點：（1）氧濃度過低或二氧化碳濃度過高會引起果蔬發(fā)生異常代謝，使其腐爛或中毒（2）不同品種的果蔬需要單獨存放，因而需要建多個庫房（3）適用氣調(diào)儲藏的果蔬品種有限（4）氣調(diào)儲藏庫投資較高二十、凍結時放出的熱量分為三部分？凍結食品放出的熱量的三個組成部分：冷卻時的熱量qc；形成冰時放出的熱量qi；自冰點至凍結終溫時放出的熱量qe二十一、食品干燥曲線包括三條曲線？食品水分含量曲線是說明食品含水量隨干燥時間而變化的關系曲線。干燥速度曲線是表示干燥過程中任何時間的干燥速度與該時間的食品絕對水分之間關系的曲線。食品溫度曲線是表示干燥過程中食品溫度與其含水量之間關系的曲線。二十三、在罐頭工業(yè)中酸性食品和低酸性食品的分界線?罐頭工業(yè)中酸性食品和低酸性食品的分界線以pH=4.6為標準，pH值低于該值時,肉毒梭狀芽胞桿菌的生長會受到抑制二十四、氣調(diào)儲藏的條件包括？1）調(diào)節(jié)氣體：低氧含量、高二氧化碳效應、氧和二氧化碳的配合、其他氣體2）溫度3）相對濕度二十五、常用的噴霧系統(tǒng)主要有三類裝置？常用的噴霧系統(tǒng)主要有三類裝置：壓力噴霧；離心噴霧；氣流噴霧。真空干燥根據(jù)連續(xù)性分為間歇式（擱板式）和連續(xù)式（帶式）真空干燥。輻射干燥可分為：紅外線干燥和微波干燥兩種。微波頻率允許使用915MHz和2450MHz兩個頻率，微波干燥缺點存在尖角效應二十六、在干燥時存在兩個過程？（食品干燥既有質的轉移也有熱的轉移，及濕熱轉移）水分轉移：食品中水分子從內(nèi)部遷移到與干燥熱空氣接觸的表面，當水分子到達表面時，根據(jù)表面與空氣之間的蒸汽壓差，水分子就立即轉移擴散到空氣中熱量傳遞：熱空氣中的熱量從空氣傳到食品表面，由表面再傳到食品內(nèi)部二十七、食品腐敗變質的控制條件？（1）貯藏：低溫可以抑制微生物的繁殖，降低食品內(nèi)化學反應的速度和酶的活力。通常肉類在0℃時可保存7～10天，-10℃可保存半年；魚的冷凍溫度在-5℃～-30℃保存為好；水果蔬菜在0℃～5℃保存為好。2）高溫滅菌、防菌：食品經(jīng)高溫處理后，可殺死其中絕大部分微生物，并可破壞食品中酶類。但是對微生物發(fā)生作用的大小取決于溫度的高低、加熱時間的長短。大多數(shù)微生物在 60℃時10～15分鐘即可被殺死，但細菌芽孢與霉菌因耐受力強，需更高溫度或更長時間。（3）脫水：食品中的水分降低至一定限度以下，微生物不能繁殖，酶的活性也受到抑制，從而能防止食品腐敗變質。4）提高滲透壓：常用有鹽腌法和糖漬法。微生物處于高滲狀態(tài)的介質中，菌體原生質脫水收縮，與細胞膜脫離，原生質凝固，從而使微生物死亡。5）提高酸度：針對大多數(shù)微生物不能在PH值4.5以下很好發(fā)育的作用原理，可利用提高氫離子濃度來防腐。常用的方法有酸漬法、酸發(fā)酵，如泡菜和漬酸菜。（6）使用化學添加劑：常用的食品添加劑有防腐劑、抗氧化劑，防腐劑用于抑制或殺滅食品中引起腐敗變質微生物，抗氧化劑可用于防止油脂酸敗。除上述防腐方法外，現(xiàn)在國內(nèi)外食品工業(yè)部門對部分食品開始應用電離輻射、微波等方法進行食品防腐。（1）食品的冷凍保藏：食品的冷藏、食品的冷凍保藏、解凍2）食品的氣調(diào)貯藏3）加熱殺菌保藏：常壓殺菌（巴氏消毒法）、加壓殺菌、超高溫瞬時殺菌、微波殺菌、遠紅外線加熱殺菌和歐姆殺菌等4）非加熱殺菌保藏：輻照殺菌、超聲波殺菌、高壓放電殺菌、高壓殺菌5）食品的化學保藏法：防腐劑、抗氧化劑6）食品的干燥保藏（干藏）7）食品的腌漬保藏和發(fā)酵保藏：鹽漬、糖漬，腐乳二十八、操作條件對干燥速率的影響？操作條件 恒速干燥階段 降速干燥階段溫度升高 干燥速率增加 干燥速率增加空氣流速上升 干燥速率增加 無變化相對濕度下降干燥速率增加無變化真空度上升干燥速率增加無變化二十九、選用合理干制工藝條件的原則？1）食品干制過程中所選用的工藝條件必須使食品表面的水分蒸發(fā)速度盡可能等于食品內(nèi)部水分擴散速率，同時力求避免在食品內(nèi)部建立起和濕度梯度方向相反的溫度梯度，以免降低食品內(nèi)部水分擴散速率。2）在恒速干燥階段，物料表面溫度不會高于濕球溫度。3）在開始降速干燥階段，食品表面水分蒸發(fā)接近結束，應設法降低表面蒸發(fā)速率，使它能和逐步降低了的內(nèi)部水擴散率一致，以免食品表面過度受熱，導致不良后果。4）干燥期，干燥介質相對濕度應根據(jù)預期干制品水分含量加以選用。三十、列舉三種常用有機類防腐劑，并說明其使用特點？1）苯甲酸及其鈉鹽：一般在低pH范圍內(nèi)使用，最適宜的pH為2.5-4.0，苯甲酸解離后（比如pH高于5.4）則失去對大多數(shù)霉菌和酵母的抑制作用2）山梨酸及其鹽類：對污染食品的霉菌、酵母和好氣性微生物有明顯抑制作用，但對于能形成芽孢的厭氣性微生物和嗜酸乳酸桿菌的抑制作用甚微，pH升高。抑菌效果降低，在pH低于5-6時比較好3）丙酸及其丙酸鹽：對各種霉菌、需氧芽孢桿菌、革蘭氏陽性桿菌有較強的抑制作用，對能引起食品發(fā)粘的枯草桿菌效果尤為顯著，對防止黃曲霉素的產(chǎn)生有特效，對酵母的生長基本無影響，因此特別適用于面包等烘焙制品的防腐三十一、什么是食品的玻璃化儲藏？※凍結食品的質量下降主要是由結晶、再結晶和酶的活性引起的，而結晶、再結晶和酶的活性是受擴散控制的、在某一特征溫度下發(fā)生的特殊物質的結構松弛過程?！绻麅鼋Y食品處于玻璃態(tài)，一切受擴散控制的松馳過程將極大地被抑制，使得食品在較長的貯藏時間內(nèi)處于穩(wěn)定狀態(tài)，且質量很少或不發(fā)生變化。※與一般的凍藏和冷藏法相比，食品的玻璃態(tài)貯藏能較大程度地提高其保存質量、延長貯藏壽命，實踐已證明了這個理論的正確性。三十二、簡述食品的冷凍干燥過程？冷凍干燥是利用冰晶升華的原理，在高度真空的環(huán)境下，將已凍結了的食品物料的水分不經(jīng)過冰的融化直接從冰固體升華為蒸汽，一般真空干燥物料中的水分是在液態(tài)下轉化為汽態(tài)而將食品干制，故冷凍干燥又稱為