《食品工艺学概论》复习重点

《食品工艺学概论》复习概论

绪论

【食品工艺学】是采用先进的加工技术和设备并根据经济合理的原则，系统地研究食品的原材料、半成品和成品的加工工艺、原理及保藏的一门应用科学。

第一章食品加工保藏原理

【栅栏因子】能扰乱微生物内平衡机制的加工技术，常用的有高温处理（F）、低温冷藏（t）、酸化（pH）、低水分活度（Aw）、降低氧化还原电势（Eh）、添加防腐剂（Pres）、竞争性菌群（c·f）等。

【栅栏效应】把栅栏因子及其交互作用，形成微生物不能逾越的栅栏之效果称为栅栏效应。

1.现有保藏方法分类：

（1）抑制微生物活动的保藏方法（加热、冷冻、干制、腌制、防腐剂…）

（2）利用发酵原理的保藏方法（发酵、腌制…）

（3）运用无菌原理的保藏方法（罐藏、冷杀菌、无菌包装…）

（4）维持食品最低生命活动的保藏法（冷藏、气调…）

第二章食品干制

【干燥速率曲线】单位时间内干基含水量随时间变化的规律。包括：预热阶段、恒速干燥阶段、降速干燥阶段。

【干制过程】通过降低水分活度，抑制微生物的生长发育，控制酶活性；延缓生化反应速度，可使食品获得良好的保藏效果。基本过程：①热量传递给食品→组织内水分向外转移。②同时存在热量传递和质量传递过程。

1、干制保藏的原理（结合P79)

将食品的水分活度降低到一定程度，并维持其低水分状态长期贮藏的方法。

2、常见食品干制方法，各自优缺点？（看一下就行）

1)常压对流干燥法：

①通过介质传递热量和水分；

②温度梯度和水分梯度方向相反；

③适用范围广，设备简单易操作，能耗高。

2)接触式干燥法

①物料与热表面无介质；

②热量传递与水分传递方向一致；

③干燥不均匀、不易控制、制品品质不高。

3)辐射干燥法

a.红外干燥

①干燥速度快，效率高；

②吸收均一，产品质量好；

③设备操作简单，但能耗较高。

b.微波干燥法

①干燥速度快；

②加热均匀，制品质量好；

③选择性强；

④容易调节和控制；

⑤可减少细菌污染；

⑥设备成本及生产费用高。

4)减压干燥法

①产品的色香味和营养成分损失小；

②能保持食品的原有形态；

③产品含水量低，贮存期长；

④不会导致表面硬化；

⑤能耗大、成本高、干燥速率低、包装要求高。

3、干燥为什么会影响风味和色泽？

（一）色泽的变化（褐变、褪色、颜色变淡等。）

1)非酶褐变；

羰氨反应、焦糖化反应、维生素C的氧化。

2)酶褐变：主要是多酚类物质氧化；

3)色素物质本身的变化（如类胡萝卜素、花青素、叶绿素、肌红素等）（二）风味的变化

1)挥发性风味物质的损失；

2)脂肪类物质氧化形成的异味和异臭；

3)产生某些特殊香气。

★4、你认为干制作为一种食品保藏技术发展前景如何？（自己再扩充）

概念：干制将食品的水分活度降低到一定程度，并维持其低水分状态长期贮藏的方法。

目前方法：常压对流干燥法、接触式干燥法、辐射干燥法、减压干燥法。

应用：奶粉喷雾干燥等。

★5、在北方生产的紫菜片,运到南方,出现霉变,是什么原因,如何避免?（自己再发挥一下）北方生产的紫菜片属于干制食品，保存条件：低温、低湿、避光、密封等。南方雨水多，空气比较潮湿，温度高，紫菜到南方吸潮后容易发生霉变。可以使用纸箱和盒、塑料袋、金属罐、玻璃瓶等容器包装。并在低温、低湿、避光条件下保存。

6、表面硬化原因防治？

原因：

1、溶质迁移：被干燥食品内部溶质成分随水分不断向表面迁移、积累，当水分蒸发后溶质就在食品的表面结晶硬化；含糖和盐较高的食品如水果干制时常出现这种现象。

2、食品表面处细胞组织脱水收缩；

3、初期干燥条件太强烈，致使食品表面水分蒸发速度大于食品内部水分转移速度，在食品表面形成干硬膜。

防治：

冷冻干燥、避免初期干燥条件过于强烈。

第五章食品罐藏

★1.低酸性食品和酸性食品的分界线是什么？为什么？（可能考填空）

常见的分类方式：

1、酸性≤4.6，低酸性>4.6

2、高酸性<3.7，酸性3.7~4.6，低酸性>4.6

当pH≤4.8时，肉毒梭状芽孢杆菌的芽孢受到抑制，不会生长繁殖（即不能产生毒素）。为增强安全性，以4.6为界线。

当Aw≤0.85时，其芽孢也不能生长繁殖。

低酸性食品的条件：pH >4.6及Aw>0.85。

★2.罐头食品有哪些腐败变质现象？原因是什么？（P133）

一、胀罐

原因：物理性胀罐、化学性胀罐、细菌性胀罐

二、平酸败坏

原因：由于细菌活动，罐头外观一般正常，罐内容物酸度改变，呈轻微或严重酸味，其pH 可下降至0.1~0.3。导致平酸败坏的微生物称为平酸菌，它们大多数为兼性厌氧菌，在自然

界中分布极广，糖、面粉及香辛料等辅助材料是常见的平酸菌污染源。

三、黑变

原因：硫蛋白质含量较高的罐头食品在高温杀菌过程中产生挥发性硫或者由于微生物的生长繁殖致使食品中含硫蛋白质分解并产生唯一的H2S气体，与罐内壁铁质反应生成黑色硫化物，沉积于罐内壁或食品上，以致食品发黑并呈臭味，这种现象称为黑变、硫臭腐败或硫化物污染，出现在海产品罐头、肉类罐头、蔬菜罐头等。

四、发霉

罐头内食品表面上出现霉菌生长的现象，一般不常见，只有容器裂漏或罐内真空度过低时，才有可能在低水分及高浓度糖分的食品中出现。

3.影响微生物耐热性的因素有哪些？

1.污染微生物的种类和数量

2.热处理温度

3.罐内食品成分

★4、罐头加工过程中排气的目的和方法？

排气的目的

（1）降低杀菌时罐内压力，防止变形、裂罐、胀袋等现象。但真空度也不能太高，否是大型罐易产生瘪罐现象。

（2）防止好氧性微生物生长繁殖。

（3）减轻罐内壁的氧化腐蚀。

（4）防止和减轻营养素的破坏及色、香、味成分的不良变化。

排气方法

热灌装法

加热排气法

喷蒸汽排气法

真空排气法

【反压力】反压，即加热杀菌或冷却过程中杀菌锅内需要施加的压力。

6.杀菌工艺条件如何选择？

温度和时间选择

根据对象菌的耐热性，污染情况及其预期储藏温度选择合理的F值

温度越低，时间越长，反之则反

食品加热处理尽量减少对食品品质的损坏，并尽可能有利于食品品质改善

选用高温短时杀菌，要保证酶的活性完全破坏

应根据原料种类，品种，加工方法和成品品质选择杀菌的温度时间

7.反压的确定

临界压力差（△P临）：杀菌开始形成铁罐变形或玻璃罐跳盖时罐内和杀菌锅间的压力差为临界压力差

杀菌罐和罐内压力差应低于临界压力就不会使铁罐变形，玻璃罐跳盖。杀菌时罐内和杀菌锅间允许有的压力差叫允许压力差。

反压力：为防止铁罐变形和玻璃罐跳盖须利用空气或杀菌锅内水所形成的压力来消耗罐内压力，这种压力称为反压力，补充反压力的大小应该使杀菌锅内的压力等于罐内压力和允许压力之差。

第六章食品低温保藏

★最大冰晶生成区：

大部分食品的中心温度从-1降至-5℃时，近80%的水分可冻结成冰，此温度范围称为最大冰晶生成区。

冻结烧

是冻结食品在冻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败味，而且发生黄褐色的变化，感官，风味，营养价值都变差。

★3T

冻结食品在生产、贮存及流通各个环节中，经历的时间（Time)和经受的温度（Temperature)对其品质的容许限度（Tolerance)有决定性的影响。

★1.食品冷却的目的和方法有哪些？

目的：

转移生化反应热；

阻止微生物繁殖；

抑制酶的活性和呼吸作用；

为后续加工提供合适的温度条件。

方法：

空气冷却法

水冷法

碎冰冷却法

真空冷却法

热交换器冷却法

2.影响冷藏食品冷藏效果的因素？

1.贮藏温度

以稍高于食品的冻结点温度为佳。

2.空气的相对湿度

相对湿度维持在适当的水平，同时考虑温度的影响。

3.空气的流速

在有效转移生化反应热和均匀温度的前提下，气流速度越低越好。（一般不超过0.3－0.7m/s)

4.通风换气

自然通风、机械通风；

空气清洁无污染，温度与库温相近。

5.包装

普通包装、真空包装、充气包装；

安全、稳固、方便堆垛。

6.产品的相容性

分库存放，合理堆放。

3.影响冻结速度的因素？

1.食品成分的影响

食品的空隙率

食品的含水率、含脂量

2.非食品成分的影响

冻品的厚度及块片大小

介质的温度

冻品的初温和终温

冻品表面的传热系数

热焓的变化

★4.冻结速度对食品品质有何影响？简述其机理。

缓慢冻结

冻结速度慢，细胞内水分向细胞外冰晶转移的时间长，结果形成较大的冰晶体。

快速冻结

冰层向内推进的速度大于细胞内水分向外转移的速度，因而形成无数细小的冰晶体。

a.物理变化的影响

⑴容积的改变

细胞溃解、气体膨胀，

产生内压出现龟裂(速冻)。

⑵冰晶体的机械损伤

刺伤细胞组织、使食品失去复原性。

⑶溶质的重新分布

溶质呈不均匀分布；

冻结浓缩现象。

⑷水分的蒸发

b.化学变化的影响

⑴蛋白质变性

⑵变色

黑变、褐变、退色；

⑶营养成分损失

维生素C因氧化而减少。

选择冻结速度并非越快越好

体积较大、对缓冻影响不敏感的食品不一定采用速冻；

冻结速度只是影响冻品质量的主要因素之一

不可忽略原料及其前处理方法以及冻藏环境条件的控制；

利用缓冻亦可改善食品的品质和加工性能

利用溶质的重新分布——生产冷冻浓缩果汁

利用粗大冰晶体形成多孔结构——油炸蚕豆的酥松质构、果脯渗糖效果的改进

★5.食品在低温保藏中有哪些变化？如何控制？

（1）重结晶的形成

温度回升→高浓度区域解冻→产生液态水→温度降低→水分再结晶→细胞间隙中冰晶体长大。

防止措施

提高控温水平，以降低冻藏室内温度波动的幅度和频率。

（2）干耗现象

冻品、库温与蒸发管之间的温差→水蒸气压差→冻品表面冰晶升华→形成细微空穴重量损失、氧化劣变、冻结烧

控制措施

适当提高介质的湿度、适当的包装、减少温度波动。——控制干耗

低温、隔氧措施。——防止冻结烧

（3）化学变化

氧化、营养成分的损失…

变色、变味。

控制措施

冻前灭酶

低温

隔氧

（4）汁液流失

解冻时，冻结食品内部冰结晶融化后，不能回复到原细胞中被吸收，变成液汁流出来。

产生原因

冰晶危害，蛋白质变性。

危害

色香味形、营养成分损失。

控制措施

速冻、提高冻藏控温水平、解冻方法。

★6.汁液流失（适当扩充）

概念：解冻时，冻结食品内部冰结晶融化后，不能回复到原细胞中被吸收，变成液汁流出来。原因：冰晶危害，蛋白质变性。

危害：色香味形、营养成分损失。

控制措施：速冻、提高冻藏控温水平、解冻方法。

★7.干耗概念，怎样减少干耗？

冻结食品冻藏过程中因温度的变化造成水蒸气压差，出现冰结晶的升华作用而引起表面干燥，质量减少，称为“干耗”。

控制措施：适当提高介质的湿度、适当的包装、减少温度波动。

第七章食品的腌制和烟熏

腌制食品

让食盐或糖渗入食品组织内，降低其水分活度，提高其渗透压，或通过微生物的正常发酵降低食品的pH值，从而抑制腐败菌的生长，防止食品的腐败变质，获得更好的感官品质，并延长保质期的储藏方法称为腌制保藏。

★1.食盐腌制中食盐防腐作用有哪些？

食盐溶液对微生物细胞具有脱水作用；

食盐溶液对微生物具有生理毒害作用；

食盐溶液可抑制微生物酶活力；

食盐溶液可降低微生物环境的水分活度；

食盐的加入使溶液中氧气浓度下降。

2.食糖的防腐作用有哪些？

食糖溶液产生高渗透压；

食糖溶液可以降低环境的水分活度；

食糖使溶液中氧气浓度降低。

★3.食品烟熏的作用和目的？

1. 烟熏的防腐作用

温度达40℃以上就能杀菌，降低微生物数量

烟熏及热处理，食品表面蛋白质与烟气之间互相作用，形成一层蛋白质变性薄膜，这层薄膜既可防止制品内水分的蒸发和风味物质的逸散，又可防止微生物对制品内部的二次污染。在烟熏过程中，食品表层往往产生脱水及水溶性成分的转移，这使得表层食盐浓度大大增加，再加上烟熏中的甲酸、醋酸等的附着在食品表面上，使表层的pH值下降加上高的食盐浓度即有效地杀死或抑制微生物。

2. 烟熏的发色呈味作用

褐变形成色泽

发色剂形成的色泽

原料成分及烟熏过程中形成的风味

吸附作用产生的香气和滋味

烟熏的目的

1.形成特种烟熏风味（酚类化合物）；

2.防止腐败变质（有机酸、醛、酚类）；

3.加工新颖产品；

4.发色（美拉德反应、一氧化氮亚铁血色原）；

5.预防氧化(酚类及其衍生物）

第八章

1 简述食品发酵贮藏的原理？

发酵保藏的原理就是促进能形成酒精和酸的微生物生长并进行新陈代谢活动，使其产生酒精和酸来抑制脂解菌和朊解菌的活动。

2.了解几种常见的乳酸菌?

(1) 链球菌属：该属发酵碳水化合物产生乳酸，属同型乳酸发酵。卵圆形，直径0.7－0.9微米，呈链状排列。嗜热链球菌和保加利亚乳酸杆菌为酸奶发酵的传统菌。

（2）保加利亚乳杆菌：细胞杆状，单个或呈短链状排列，发酵产生D(-)乳酸。是制作酸乳及发酵法生产乳酸最常用的菌种之一。

（3）嗜酸乳杆菌：细胞形态比保加利亚乳杆菌小，细胞杆状，两端圆形，单个、成对或短链。发酵产生DL乳酸。

（4）干酪乳杆菌：细胞杆状，两端平直，发酵产生D(-)乳及L（+）乳酸。可用于制作干酪和乳酸。

（5）双歧杆菌属：1899年由法国学者Tissier从母乳营养儿的粪便中分离出的一种厌氧的革兰氏阳性杆菌，末端常分叉，故名双歧杆菌。目前已经发现，双歧杆菌有32个亚型。

第九章

1.概念：

★G值：物质吸收100eV能量所产生化学变化的分子数。

诱感放射性：由电离辐射使食品中某些元素产生的放射性。

初级辐射：主要是由射线与基质直接碰撞，使之形成离子、激发态分子或分子碎片。

次级辐射：初级辐射的产物相互作用，生成与原始物质不同的化合物

★2.简述食品辐射保藏的原理？

原理：利用高能射线的电离能力和强大的穿透能力，引起生物体内部分子和原子的激发和电离，从而扰乱了生物体正常的新陈代谢，抑制了生命和酶的活动。辐射处理可以杀灭食品中的微生物和昆虫，而对食品本身的营养价值并无明显的影响。

3.为什么辐射能够杀虫灭菌而对食品的营养价值无明显的影响？

食品辐照时，微生物或昆虫一般多集中在食品的表层，故它们和食品表层最先接受射线的作用。

在适量的辐射剂量下，食品内发生变化的分子、原子占食品分子的极少数。

分子的微小变化，都可能导致生物酶的失活，生理生化反应的延缓或停止，新陈代谢的中断、生长发育停顿、生命受到威胁，甚至死亡，因而对生命活动影响较大。

然而，作为动物性食品原料已无生命失去新陈代谢能力，植物性食品虽然有生命存在但新陈代谢非常缓慢，因此能发生变化的极少数分子对食品产生的影响很小，有的几乎不产生影响。

4.用于食品加工的辐射源有哪些？

a. 放射性燃料

Co60辐射源——γ射线

Cs137辐射源——γ射线

b.电子加速器

静电加速器——高能电子射线

c.x射线源

x射线辐照装置——x射线

5.食品辐射杀菌有哪些特点？辐射杀菌在食品保藏中的应用？

a辐射耐贮杀菌低剂量照射（平均辐射剂量在1kGy以下）抑制发芽；杀灭昆虫和寄生虫；延缓水果和蔬菜的后熟过程

b辐射巴氏杀菌中剂量照射（平均辐射剂量在1～10kGy之间）杀菌、防腐；延长保藏期；改良食品的工艺品质

c 辐射商业杀菌高剂量照射（平均辐射剂量在10 ～50kGy之间）香料、调味品的商业杀

第十章

1 现代食品加工技术组成有哪些？

1超微粉碎技术；2微胶囊技术；3膜分离技术；4挤压膨化技术；5高压加工技术；6超临界流体萃取技术；7超声技术

★2食品在膨化过程中会发生哪些变化？（用自己的话说出大概意思就行）

（1）淀粉在膨化过程中的变化

淀粉降解：一般在膨化过程中总淀粉含量降低，支链淀粉含量降低。而直链淀粉含量增高。

若温度低，膨化产品的水分含量高，膨化率低，淀粉熟化不完全；若温度高，则产品呈爆裂状，有焦糊味；若温度过高，则物料在套筒内焦糊并结成硬块，堵塞机头，使机器不能运转。水分含量大，有助于淀粉糊化，使食品达到理想的结构和功能；同时有助于物料能量和热的传递，降低挤压能耗，增加张力，延长螺杆套筒的寿命。物料水分含量低，使物料在挤压腔中流动缓慢，在挤压腔中的停留时间长，切向速度增大，淀粉的凝胶化增高，从而使膨化程度降低。

（2）可发酵性糖在膨化过程中的变化。

（3）纤维素在膨化过程中的变化：挤压则可大幅度提高纤维原料中的可溶性膳食纤维，并且改善它们的理化性质、生理功能和贮藏性能。在挤压中可溶性膳食纤维的含量显著增加(达3％)。这主要是由于高温、高压、高剪切的作用使纤维分子间化学键裂解，导致分子的极性发生变化所致。

（4）蛋白质在膨化过程中的变化：在挤压膨化过程中，蛋白质受到高温和高压的处理，使得物料转变成连续的塑性“熔融”状物。从物理特性来说，挤压使蛋白质转变成一种均匀的结构体系；从化学观点来看，挤压过程是以某种方式从贮藏性蛋白质重新组合成有—定结构的纤维蛋白体系。此外，挤压过程还会引起蛋白质营养的变化。同时造成蛋白质溶解性下降和交联。

（5）脂类物质在膨化过程中的变化：食品物料在挤压膨化过程中，其脂类的稳定性会大大降低。其主要因为随着挤压温度的上升，制品中过渡金属元素特别是铁元素的浓度显著增加。

（6）维生素在膨化过程中的变化：提高温度、螺杆速度及降低水分含量和模口直径等均会降低维生素含量。谷物是B族维生素的重要来源，挤压对维生素B1、B6、B12及维生素C都有较大影响。尽管如此，由于挤压膨化是一个高温短时过程，同时物料在挤压腔内与氧接触较少，因此与其他加工方法相比，挤压膨化过程中维生素的损失较少。

3超高压处理食品的原理和特点？

原理：液体（水）在超高压作用下被压缩，而受压食品介质中的蛋白质、淀粉、酶等产生压力变性而被压缩，生物物质的高分子立体结构中非共价键结合部分发生变化，即物质结构

发生变化，其结果是食品中的蛋白质呈凝固状变性、淀粉呈胶凝状糊化、酶失活、微生物死亡，或使之产生一些新物料改性和改变物料某些理化反应速度，故可长期保存而不变质。

特点：1) 营养成分损失小；2）产生新的组织结构，获得新型食品；3）超高压杀菌可以保持食品原有的风味；4）利用超高压处理技术，原料的利用率高；5）灭菌均匀、高效、瞬时，耗能低；6）不需向食品中加入化学物质；7）菌体不产生抗性；8）杀菌效果稳定；9）改善食品质构和风味。

★4.食品加工中膜分离技术的特点。

主要看微滤、超滤、反渗透和电渗析。

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