绪论
1、食品工业:是指有一定生产规模、固定的厂房(场所)、相当的动力和设备,采用科学生产和管理方法,生产商 品化食品及其他食品工业相关的配料、辅料等产品的行业。包括3大类(农副食品加工业、食品制 造业、饮料制造业),19个中类,50个小类。
2、食品加工:是指利用相关技术和设备,对可食资源进行处理,以保持和提高其可食性和利用价值,开发适合人 类需求的各类食品和工业产品的全过程。
3、食品加工常用技术:粉碎、蒸煮、烘烤、发酵、腌渍、烟熏
4、食品保藏:对可食资源进行相关处理,以阻止或延缓其腐败变质的发生,延长其货架期的操作。 5、食品保藏常用方法:低温保藏(冷藏及冻藏)、高温保藏(热处理灭活保藏)、脱水保藏(干燥保藏)、提高食品 渗透压或酸度的保藏方法、辐照保藏、化学保藏
6、食品保藏常用原理:维持食品最低生命活动的保藏原理、抑制生命活动的保藏原理、运用发酵原理进行保藏、 利用无菌原理进行保藏
第一章
1、名词解释:
(1)果蔬呼吸作用:果蔬呼吸作用的本质是在酶的参与下的一种缓慢氧化过程,使复杂有机物分解成为简单的物质,并放出能量。
(2)呼吸强度:是衡量果蔬呼吸作用强弱的指标。通常以1 Kg水果或蔬菜经过1 h呼吸作用后,所放出的CO2的毫克数来表示。
(3)呼吸商:(RQ)也称呼吸系数,为果蔬呼吸过程中所释放出的CO2与吸入的O2的体积比。 (4)呼吸漂移:果蔬生命过程中(常压成熟阶段)出现呼吸强度起伏变化现象。
(5)后熟:通常是指果实离开植株后的成熟现象,是由采收成熟度向食用成熟度过渡的过程。 (6)催熟:利用人工方法加速后熟过程称为催熟。
(7)果实的衰老:是指一个果实已走向它个体生长发育的最后阶段,开始发生一系列不可逆的变化,最终导致细胞崩溃及整个器官死亡的过程。
2、果蔬有哪些基本组成成分?各组成成分对果蔬及果蔬制品品质有怎样的影响? (1)水:是水果和蔬菜的主要成分,其含量平均为80%~90%。
果蔬水分的蒸发作用:失重和失鲜;破坏正常的代谢过程;降低耐贮性、抗病性。
(2)碳水化合物:主要有糖、淀粉、纤维素、半纤维素、果胶物质等,是果蔬干物质的主要成分。 (3)有机酸:果蔬中有机酸主要有柠檬酸、苹果酸、酒石酸3种,一般称之为“果酸”。酸与果蔬制品加工工艺的 选择和确定关系密切。
(4)含氮物质:主要有蛋白质和氨基酸,果实中的含量较少。蛋白质和氨基酸与果蔬制品的风味密切相关,尤其 对饮料口味的影响。
(5)脂肪:在植物中,脂肪主要存在于种子和部分果实中(如油梨、油橄榄等),根、茎、叶中含量很少。 (6)单宁(鞣质/鞣酸):单宁属多酚类物质,具有涩味,含量过高会产生很不舒服的收敛性涩感;但适度的单宁 含量可以给产品带来清凉的感觉,也可强化酸味的作用。单宁与糖和酸的比例适当时,能 表现良好的风味,故果酒、果汁中均应含有少量的单宁。单宁可与果汁中的蛋白质相结合, 形成絮状沉淀,有助于汁液的澄清,在果汁、果酒生产中有重要意义。 (7)糖苷类:大多数有苦味或特殊的香味。部分糖苷却有剧毒,如苦杏仁苷和茄碱苷。 (8)色素:脂溶性色素:叶绿素、类胡萝卜素(胡萝卜素、叶黄素、番茄红素) 水溶性色素:类黄酮色素(花青素、花黄素)。 (9)芳香物质:醇、酯、醛、酮、烃、萜和烯。(10)维生素
(11)矿物质:钙、磷、铁、镁、钾、钠、碘、铝、铜等,以硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐或与有机物结合的盐类存在。 (12)酶:水解酶(果胶酶、淀粉酶、蛋白酶)、氧化酶 3、果蔬的呼吸作用类型。
主要是有氧呼吸,缺氧呼吸是有害的。
①呼吸强度:果蔬在贮藏期间,呼吸强度的大小直接影响着贮藏期限的长短。
②呼吸商:呼吸系数(RQ)是衡量果蔬呼吸特性(或呼吸状态)的指标,通常是在有氧情况下测定。底物不同,呼吸 系数(RQ)不同;同一底物,缺氧呼吸比有氧呼吸大。
③呼吸状态:A、高峰呼吸型也叫呼吸跃变型或A型:苹果、洋梨、桃子、木瓜、甜瓜、番茄、香蕉、芒果、草莓 特点:生长过程与成熟过程明显;乙烯对其呼吸作用有明显影响;可以推迟高峰期的出现。
B、非呼吸高峰型也称B型。柑橘、橙、菠萝、柚子、桃(油桃)、柠檬、樱桃、葡萄等
特点:生长与成熟过程不明显,生长发育期较长;多在植株上成熟收获,没有后熟现象。乙烯作 用不明显。乙烯可能有多次作用,但无明显高峰。
影响呼吸强度的因素:果蔬品种;环境温度;组织伤害及微生物污染情况;环境中气体成分。 4、果蔬的贮藏保鲜技术有那几种?何为冰温保鲜技术?该技术有何特点?
(1)冷藏法:依靠低温的作用抑制微生物的繁殖,延缓果蔬的氧化和生理活动。 (2)气调贮藏法:调节果蔬贮藏环境的气体组成分的方法。自然降氧法、快速降氧法 (3)辐照贮藏法(4)涂膜贮藏法
(5)冰温保鲜技术:将食品贮藏在 0℃ 以下至食品冰点以上的温度范围内,相对湿度在95%以上的环境中保鲜 的技术。适合冻结点(即冰点)较低的水果和蔬菜,可使其保持刚采摘的新鲜度。
缺点:温度较难控制,易发生冻害。 注意:果蔬出库前缓慢升温,否则容易引起失水。 5、肌肉的组成和结构。
肌肉组织主要是指在生物学中被称为横纹肌的这一部分。
肌球蛋白微丝(又称粗肌丝) 肌原 肌纤维 肌肉 肌动蛋白微丝(又称细肌丝) 纤维 肉的色泽:肉类的红色主要取决于肌肉组织中的肌红蛋白(Mb)及微血管中的血红蛋白(Hb)的颜色,两者均含亚铁血色素,均为紫红色,对氧具有强的亲和力,当肌肉被切开时,肌红蛋白与血红蛋白就与氧结合成鲜红的氧合肌红蛋白(HbO2)与氧合血红蛋白(HbO2)。
不论是Mb、Hb,还是MbO2、HbO2,其中血色素所含的铁均处于亚铁状态;如果加热或在低氧压下继续氧化,珠蛋白发生变性,失去了防止血色素氧化的作用,血色素中的的亚铁则易被氧化成高铁而呈灰褐色。
影响肉的嫩度的最基本因素是肉中的肌原纤维和纤维的粗细、结缔组织的数量及状态和各种硬质蛋白的比例。 6、肉的僵直和解僵过程。
肉的僵直:屠宰后的肉经一定时间后,肉的伸展性逐渐消失,关节不活动,呈现僵硬状态,称作肉的僵直。 肉的解僵:死后的牲畜僵直后,其肉就开始逐渐变松软,这样的变化称之为僵直的解除或解僵。
第二章
1、微生物的12D、D值、Z值、TDT、TRT和F值的定义及其应用。 (1)D值:指在一定的环境中,一定的热力致死温度条件下,将全部对象菌的90%杀灭时,所需要的时间(分钟)。D值也称为指数递减时间,即热力致死速率直线横过一个对数循环所需要的时间(分钟)。D值用于反映微生物的耐热性,D值越大,微生物的耐热性能越强。
(2)TDT值:即热力致死时间,指在一定的基质中,一定的热力致死温度下,将食品中的某种微生物活菌(细菌和芽孢)全部杀死所需要的时间(min)。 TRTn?D?log10n?nD(3)F值:指热力致死温度为121.1℃时的TDT值。
(4)TRT值:指在任何特定的热力致死温度条件下,将体系活菌数减少n个数量级所需要的热处理时间(分钟)。 (5)12D:指在罐头工业中加热过程杀菌值(F值)的要求,意味着最低的加热过程应使最耐热的肉毒梭状芽孢杆菌
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的存活概率仅为1012。
(6)Z值:指在热力致死时间曲线中,使热处理时间减少一个对数周期(即减少90%)时,所需要升高的温度(℃)值。Z值也是反映微生物对热的敏感程度的指标,Z值越大表示因温度升高而取得的杀菌效果越小,微生物对温度越不敏感,微生物的耐热性越强。 T2?T1Z?2、何谓巴氏杀菌?何谓商业杀菌?它们各自的特点有哪些? logD1?logD2(1)巴氏杀菌:是一种较温和的热杀菌形式。
特点:其目的及其产品的贮藏期主要取决于杀菌条件、食品成分(如pH值)和包装情况。对低酸性食品(pH>4.6),其主要目的是杀灭致病菌,而对于酸性食品,还包括杀灭腐败菌和酶。
(2)商业杀菌:又称高温杀菌,是一种较强烈的热处理形式,通常是指将食品加热到较高的温度并维持一定的时间,以达到杀死食品中所有致病菌、腐败菌和绝大部分微生物,使食品达到商业无菌的一种杀菌方式。 3、如何根据食品的pH值对罐头食品进行分类?
①低酸 >5.4 ②中酸 5.3~4.6 ③酸性 4.6~3.7 ④高酸 <3.7 4、影响微生物对热抵抗的因素有哪些?各因素的具体影响如何?
(1)菌种和菌株:菌种不同,耐热的程度不同;即使是同一菌种,其耐热性也因菌株而异。
(2)热处理前细菌芽孢的培养和经历:长期生长在较高温度环境中的微生物会被驯化,产生耐热性强的芽孢。菌
龄与贮藏期也影响微生物的耐热性;培养基中的离子及某些有机物对形成的芽孢的耐热性也有一定影响。 (3)原始活菌数:腐败菌或芽孢全部死亡所需时间随原始活菌数而异。原始活菌数愈多,所需全部死亡时间愈长。 (4)热处理温度:化学反应常因提高温度而加速,因此提高温度就会加速蛋白质凝固,从而降低微生物的耐热性。 (5)热处理时介质或食品成分的影响:酸度或pH值对微生物的耐热性影响较大,对大多数芽孢杆菌来说,在中 性范围内耐热性最强,pH值低于5时细菌芽孢的耐热性大大降低。高浓度的糖液对受热处理的 细菌芽孢有保护作用。食品中的无机盐对微生物的耐热性也有一定的影响。 5、食品热破坏反应动力学及相关公式的推导,如Z值和Q10之间的关系式的推导。 (1)热破坏反应的反应速率
热灭活或热破坏的对数规律:在温度及其它条件相同时,同一种菌的D值是一定的,热杀菌的速率与菌浓度成正t2?t12.303k(t2?t1)比。 D?D?lgc2?lgc1?logc1?logc2kD值与K值的关系: 2.303D(2)热破坏反应与温度的关系 k2.303Q10?1Q10?2D?D2k1温度对反应体系的影响可用温度系数Q表示。 kT2?T1logQ?10T2?T1DT?T若T2与T1之差为10℃,则得到的结果为Q10 。 ZZ?log1?21logD1?logD2D2Z与Z值一样,Q10也可表示微生物对温度的敏感 程度;但与Z值不同的是Q10越大,表示微生物对温度越敏感,即微生物越不耐热。 6、确定罐头食品热杀菌条件需要考虑哪些因素的影响?
①污染食品的微生物的种类、数量、耐热性。 ②食品在加热过程中的传热特性。 ③食品的物性,如粘度、颗粒大小、固体与液体的比例。 ④容器的形状、尺寸、壁厚等。 7、罐头食品热杀菌条件的确定需要经历哪些过程(流程)?
实质是热处理温度和时间的选择和确定。应遵循下列基本原则:①热处理应达到相应的目的。
②应尽量减少热处理造成的食品营养成分的破坏和损失。③热处理过程不应产生有害物质,满足食品卫生的要求。 8、比奇洛基本推算法和改良基本法的具体内容有哪些?
(1)奇洛基本推算法:若将杀菌过程分为n个温度段,假设各温度段的平均温度为 Ta ℃,对应的热力致死时间为τmin,处理时间为ta min ,则各温度段取得的部分杀菌量为Aa= ta /τa ;而总杀菌量为A=ΣAa=Σta /τa
(2)改良基本法:只要知道热处理温度 T及目标微生物的 Z值,就可以计算出致死率 L(L值也可通过查表得到);然后根据热处理时间 t,就可以计算出不同热处理过程所获得的杀菌值F。 9、罐头的冷点及其基本特性。
冷点是在热杀菌过程中用来代表罐头容器内食品温度变化的点。
罐内温度变化最慢的点为冷点温度,即加热时该点的温度最低(此时又称最低加热温度点),冷却时该点的温度最高。罐头冷点的位置与罐内食品的传热情况有关。
①传导传热方式的罐头,由于传热的过程是从罐壁传向罐头的中心处,罐头的冷点在罐内的几何中心。
②对流传热的罐头,由于罐内食品发生对流,热的食品上升,冷的食品下降,罐头的冷点将向下移,通常在罐内的中心轴上罐头几何中心之下的某一位置。
10、何谓超高温杀菌?超高温杀菌的技术依据是什么?该杀菌技术主要用于哪些产品?
习惯上把加热温度为 135~150 ℃,加热时间为 2~8 s,加热后产品达到商业无菌要求的杀菌过程称为超高温杀菌(UHT杀菌)。UHT杀菌技术在液态奶的生产过程中应用最广。
依据:微生物对温度的敏感程度比其它化学反应(如褐变、酶的钝化、营养成分的损失)高。即是说微生物的Z值小于其它热破坏反应的Z值,或说微生物的Q值大于其它热破坏反应的Q值。
第三章
(一)超高静压杀菌技术:是将100~1000MPa的静态压力施加于食品物料上,并保持一定时间(几秒至几十分钟),从而起到杀菌作用的一项技术。
机理:①改变微生物细胞的形态和结构。②影响微生物细胞膜的通透性。③钝化酶的活性。④抑制生化反应。 ⑤影响DNA的复制。
特点:①对革兰氏阴性菌的杀灭效果比对革兰氏阳性菌强。 ②对细菌芽孢的杀灭能力有限。 ③酵母和霉菌营养体细胞的耐压性不高,但其子囊孢子的耐压性较强。 ④寄生虫对压力比较敏感,病毒的耐压性与细菌相当。 ⑤压力越高杀菌效果越好,但延长处理时间并不一定能提高杀菌效果。⑥随处理温度的升高,杀菌效果增强。
(二)脉冲电场杀菌技术:又被称为高强度脉冲电场(或高强度电场脉冲)杀菌技术,是通过高电压脉冲作用于处于电极间的物料,达到杀灭物料中微生物的一种杀菌技术。 特点:①用于液态食品物料的巴氏杀菌,要求被处理物料具有低的导电性、不含或不产生气泡,不含大的固体颗粒。 ②具有作用时间短、均匀、高效、经济等特点。 机理:①细胞膜的电崩溃:脉冲电场使微生物细胞膜内外的电位差增大,破坏细胞膜选择透过性,导致微生物死亡。 ②细胞膜的电穿孔:电穿孔现象是指微生物细胞暴露在高电压脉冲电场下出现的细胞膜脂质双分子层和蛋白 质出现的暂时失稳并在细胞膜上形成小孔的现象。
(三)其他非热杀菌技术:①振荡磁场杀菌技术②脉冲光杀菌技术③脉冲X射线杀菌技术
第四章
1、低温保藏的基本原理有哪些?
(1)低温对微生物的影响:①影响微生物细胞内的各种酶的活性,使微生物生长繁殖速率减慢。
②破坏了各种生化反应的协调一致性,影响微生物的正常生长和繁殖。
③低温导致微生物细胞内原生质体浓度增加、粘度增加、胶体吸水性下降、蛋白质分散度改变,影响微生物细胞的正常新陈代谢。
(2)低温对酶的影响:低温会使酶的活力下降,但不会使酶活性完全丧失,即不能完全破坏酶。 (3)低温对食品物料的影响:
2、食品冷藏常用的方法有哪些?它们各有何特点?
(1)强制空气冷却法:又称冷风冷却法,是利用流动的冷空气使被冷却的食品的温度下降的一种常见冷却方法。 特点:当用RH值较低的冷空气冷却未经阻隔包装的食品时,食品表面的水分会有一定程度的蒸发,从而引起食品干耗,应注意避免。
(2)真空冷却法:当用RH值较低的冷空气冷却未经阻隔包装的食品时,食品表面的水分会有一定程度的蒸发,从而引起食品干耗,应注意避免。
(3)水冷却法:水与被冷却的食品物料接触可能对食品物料的品质有一定的影响 (4)冰冷却法:
3、食品在冷藏过程中有哪些主要变化?
①水分蒸发 ②低温冷害与寒冷收缩 ③组成成分的变化 ④变色、变味和变质 4、基本概念:冻结点、低温共熔点、过冷现象和过冷点。
冻结点:指一定压力下食品物料由液态转变成固态时的温度点。
低温共熔点:是在降温过程中,食品组织内的溶液浓度增加到一定程度后不再改变(即不再有冰晶体析出),水和
它所溶解的盐类共同结晶并冻结成固体时的温度。
过冷现象:水只有被冷却到低于冻结点的某一温度时才开始冻结的现象
过冷点:水在降温过程中开始形成稳定性晶核时的温度为过冷临界温度或过冷温度,即过冷点。
5、液体食品冻结的具体过程?
6、何谓液体食品冻结过程中的溶质分层现象?它产生的原因是什么?如何克服?
7、冷冻浓缩过程中溶质损失的主要原因有哪些?如何克服?
冻结层分界面的位移速度越慢,冻结食品中溶质分布就越不均匀;同样,即使冻结层分界面非常缓慢地向食品中心方向迁移,也难以使最初形成的冰晶体达到完全脱盐(或无溶质)的程度。正是由于上述规律,在冷冻浓缩果汁时,就会造成果汁的损失。
8、固体食品冻结的具体过程?
9、冻结速率对冰结晶的影响。
缓慢冻结时,冰结晶大多在细胞的间隙内形成,冰晶量少而粗大;而快速冻结时,冰结晶大多在细胞内形成,冰晶量多而细小。
10、食品在冻结和冻藏过程中会发生哪些主要变化?
(1)食品在冻结过程中的变化:①体积变化:食品物料在冻结后也会发生体积膨胀,但膨胀的程度较纯水小。
②水分重新分布:液体食品会出现溶质分层现象,固体食品细胞内的水会向细胞外迁移。 ③机械损伤 ④溶质分层(非液相组分被浓缩) (2)食品在冻藏过程中的变化:重结晶,冻干害(干缩),脂肪氧化及水解,蛋白质变性,其它变化(pH值的变
化、色泽和风味的变化、营养成分的变化) 11、何谓速冻?速冻对食品品质有何影响?
食品的中心温度在冰结晶的最大生成带的温度范围内停留的时间不超过30min,就达到了快速冻结的要求。 12、冻结食品解冻的具体过程?
在解冻过程中,随着温度的上升,食品细胞内冻结点较低的冰结晶首先熔化,然后细胞间隙内冻结点较高的冰结晶才熔化。由于细胞外的溶液浓度比细胞内低,水分会逐渐向细胞内渗透,并被细胞内亲水物质重新吸收。 13、导致冻结食品解冻过程中汁液流失的原因有哪些?如何克服?
①食品物料本身的影响。②冻结食品冻结过程的影响。③解冻速度的影响。
第五章
1、食品干燥的主要目的和作用。
主要目的:延长食品在室温条件下的保藏期限。
作用:①延长食品供应期限,平衡食品的供求关系,稳定食品的市场价格;
②食品干燥后重量减轻,体积缩小;可节省包装、贮藏和运输费用,并便于携带,方便供应。 2、食品干藏的原理。
食品干藏:是指食品经干燥,其水分含量降至足以防止食品腐败变质的水平后,始终保持这种低水分含量进行长期贮藏的过程。
原理:由于在低水分活度条件下,微生物生长繁殖及食品中的各种生物化学反应都受到抑制;因此,食品腐败变质的速率大大降低。
3、食品水分含量的表示方法。
(1)湿基含水量:是以湿物料为基准,水分占湿物料总质量的百分比,即为食品物料的湿基含水量。
(2)干基含水量:是以湿物料中的干物质为基准,湿物料中水分与其中的干物质质量的百分比,即为食品物料的干基含水量。
4、食品物料中水分的存在形式。
(1)化学结合水:又称化合水,指按照定量比例与固体间架牢固结合的水。通常是干制品含水量的极限标准。 (2)物理化学结合水:不按定量比例和固体物质结合的水。(吸附结合水、结构结合水、渗透压结合水) (3)机械结合水:包括食品湿物料内的毛细管水以及物料外表面附着的润湿水分。
干燥过程中各水分的变化状态:食品湿物料在干燥过程中所除去的水分主要是机械结合水和部分物理化学结合水。 5、水分活度的概念、水分含量与水分活度之间的关系。
食品的水分活度(aw):是指食品物料表面水分的蒸汽压与相同温度下纯水的饱和蒸汽压之比值。
食品水分含量越高,其aw值也越高。不同种类的食品,其水分含量与aw值间的关系不同。水分含量与aw值之间的关系还受温度的影响,温度越高, aw值也越高。 6、食品干燥的基本原理。
不论采用哪种干燥方式,将热量传递给食品促使其组织内水分向外转移是食品干燥的基本过程。 湿热转移是食品干燥的核心问题。
7、影响食品干燥过程中湿热转移的因素主要有哪些?
(1)食品物料的性状:①食品物料的组成与结构。如食品成分在物料中的位置、溶质的浓度、结合水的状态、细胞结构等。②物料的表面积。
(2)干燥介质的特性:食品干燥常采用热空气为干燥介质。此时热空气既是载热体,又是载湿体。近于饱和的湿空气进一步吸收蒸发水分的能力远比干燥空气差。
(3)操作条件:传热介质与待干燥的食品物料间的温差越大,热量向食品物料传递的速率也越大,湿热转移就越快。以热空气为加热介质时,则温度降为次要因素;空气的流速和湿度对湿热转移有较大影响。空气的流速越大、