食品工艺学导论整理资料

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食品低温保藏

名词解释

食品腐败变质：是指食品受到各种内外因素的影响，造成其原有化学性质或者物理性质发生变化，降低或是去其营养价值和商品价值的过程

食品低温保藏：借助于人工的制冷技术，降低食品的温度，并维持低温水平或者冻结状态，以阻止或延缓其腐败变质的一种保藏方法。

低温保藏的原理：降低温度，使微生物丧失活力，不能繁殖甚至死亡；酶的催化作用受到抑制；化学反应速度变慢。因此，可以较长时间贮藏而不腐败变质。

冷却：在尽可能短的时间内，利用低温介质降低食品温度的一种热交换过程。

冷却目的：①转移生化反应热；②防止微生物繁殖；③抑制酶的活性和呼吸作用；④为后续加工提供合适的温度条件。

冷却的方法：

A、空气冷却法：利用低温冷空气降低食品温度的方法

可控参数：空气的温度、相对湿度和流速

特点：冷却过程易控制；易引起水分的蒸发造成干耗；可实现连续化生产

B、水冷法：浸渍式、喷淋式

特点：冷却速度快而均匀；无干耗；可连续化作业，所需空间小；易引起微生物污染

适用范围：家禽、水产、部分果蔬、罐头食品

C、碎冰冷却法：利用冰块融化吸收相变热，降低食品温度

特点：简单易行；冷却后品温》0C；可避免干耗；过程控制困难

使用范围：水产品、某些果蔬

D、真空冷却法：降低环境压力，促使食品表面水分蒸发而降温的方法

特点：冷却迅速，品质好；可以处理散装食品；设备投资大，运行成本高

E、热交换器冷却法

食品冷藏：指经过冷却的食品在稍高于冰点温度下进贮藏的方法。

冷藏的方法：自然空气冷却法

机械空气冷却法

影响空气冷藏效果的因素：

①贮藏温度：以稍高于食品的冻结点温度为佳；②空气相对湿度：相对湿度维持在适当水平（果蔬85%-90%；叶菜90%-95%；坚果70%左右）；③空气流速：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）

冷藏工艺参数的选择与控制：

①通风换气：自然通风、机械通风；空气清新无污染，温度与库温相近；②包装：普通包装、真空包装、充气包装；安全、稳固、方便堆垛；③产品的相容性：分库存放，合理堆放。

气调冷藏方法：通过调节贮藏环境的介质条件，以适应食品贮藏要求的方法。

原理：在一定封闭体系内，利用低温和改变气体成分的技术，抑制微生物的活动，延缓食品劣变的生理生化过程。

栅栏因子：T（t）；氧化还原电势（Eh）

适用范围：果蔬、肉禽、焙烤类食品。

特点：优点：降低呼吸强度，延缓果蔬的后熟；减轻果蔬的冷害，减少损耗；保持色泽、风味和原有形态，减少营养成分的损失；抑制微生物的生长繁殖，防止老鼠和昆虫的危害；利于推行“绿色”保藏。

缺点：适用品种有限，不同品种单独存放；投资成本较高。

食品在冷藏过程中的质量变化：P48

食品冻藏：食品原料在冻结点一下的温度条件中贮藏，称为冻藏。

食品的冻结点（冰点）：是指食品组织内部水分开始冻结形成冰洁的温度。

过冷临界温度：液态物质在降温过程中，开始形成稳定晶核时的温度。

共晶点：在降温过程中，食品组织内溶液的浓度增加到一个恒定值，溶质和水分同时结晶固化时的温度。

水分冻结量：食品冻结时，水分转化为冰晶体的形成量，描述为

W=G冰/(G冰+G水)（%）

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，此温度范围为最大冰晶生成区。

冻结过程中的冷耗量：食品在其降温范围内所放出的热量。

食品的冻结曲线：

①晶核形成：A-->S过冷状态

S-->B释放潜热

②冰晶成长：B-->C大部分水分形成冰晶

③达到终温：C-->D溶质组分浓缩，冻结温度不断下降。

食品冻结规律：①冻结从过冷点开始，冻结开始后温度回升至冰点；②随着水分冻结量增大，溶质浓度增大，冻结温度不断下降；③要实现水分完全固化，必须达到共晶点温度。

冻结速度：

缓慢冻结：

快速冻结：

冻结速度对冻品质量的影响:

A、物理变化的影响：①容积的改变：细胞溃解，气体膨胀；产生内压出现龟裂（速冻）；②冰晶体的机械损伤：刺伤细胞组织，使食品失去复原性；③溶质重新分布：溶质呈不均匀分布，营养成分流失；④水分蒸发。

B、化学变化的影响：①蛋白质变性；②变色：黑变、褐变、退色；③营养成分损失：维生素C因氧化而减少。

影响冻结速度的主要因素：①食品成分的影响：食品的空隙率；食品的含水量、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。

常用的冻结方法：

①间接冻结法：低温静止空气冻结；送风冻结；强风冻结；解除冻结

间接接触冻结法：用制冷剂冷却的金属板与食品紧密接触，使食品冻结的方法。

②直接冻结法：浸液式冻结法

强风冻结法：利用高速流动的低温空气，促使食品快速散热迅速冻结的方法。

浸液式冻结法：是用制冷剂直接喷淋于食品表面或用液态低温介质浸渍食品，使之冻结的方法。

速冻工艺：冻结前的原料处理：

A、a、原料的选择：品种优良、成熟度适宜、质地坚脆、大小均匀b、预处理：清洗；去皮、去核、切分c、灭酶护色处理：热烫、冷却沥干d、其他前处理：浸渍、摆盘

B、速冻

C、包装

D、冷藏

食品的冻结保藏：

食品经冻结后，需在保持其冻结状态的温度下贮藏。由于低温控制了微生物的生长，抑制了酶的活性，且食品中90%以上的水分动结成冰，因而制品的质量比较稳定，能够达到长期保藏的目的。

冻结食品的贮藏：①冻藏温度：我国冷冻食品的贮藏温度一般选择-18℃。（理论值越低越好，国外有-20℃、-30℃）；②空气相对湿度：一般应接近饱和湿空气；③空气流速：自然对流循环

冻结食品包装的目的：A、防止干耗脱水；B、防止氧化造成损失；C、防止微生物及其他的污染。

冻结食品的TTT概念：冻结食品在生产、贮存及流通各个环节中经历的时间、经受的温度、对其质量的容许限度有决定性影响。

TTT曲线：大多数冷冻食品的品质稳定性，是随着食品的温度的降低而呈指数关系增大。（品质的变化与经历的顺序无关，不可逆且逐渐积累）

TTT的计算：

高品质冻藏期（HQL）：冻结食品与参照样品比较，如果食品质量发生了能被识别出来并在统计学上有意义的较大变化时，冻结食品贮藏的持续时间。

实用冻藏期（PSL）：冷冻食品质量的降低尚未失去商品价值的冻藏持续时间。

食品在冻藏过程中的质量变化：

A、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——细胞间隙冰晶体增大。防止措施：提高控温水平，降低冻藏室的温度波动的频率和范围

B、干耗现象：冻品、库温与蒸发管之间的温差——水蒸气压差——冻品表面冰晶生华——形成细微空穴。措施：适当提高介质的温度、适当包装，减少温度波动；

C、冻结烧：脂肪氧化、美拉德反应措施：低温、隔氧措施

D、其他变化：蛋白质变性；变色、变味；营养物质损失

食品在冻藏过程中的变化：A、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

B、汁液流失：解冻时，冻结食品内部冰结晶融化后，不能恢复到原细胞中被吸收，变成汁液流出来（考察冻品质量的重要指标）

原因：蛋白质变性、冰晶危害

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。

解冻时食品的变化：A、食品软化；B、产生汁液流失；C、微生物的活动可能使食品腐败变质D、表面水分蒸发，使氧化加速

解冻方法：空气解冻、水解冻、微波解冻、真空解冻、组合解冻

影响冻制食品最后的品质及其耐藏性的因素：

冻结速度对食品品质有何影响？简述其机理：

解冻时食品的变化：

A、食品软化；

B、产生汁液流失；

C、微生物的活动可能使食品腐败变质

D、表面水分蒸发，使氧化加速。

冻结食品的解冻技术：

一、快速冻结食品的优点

避免在细胞之间生成过大的冰晶体；

减少细胞内水分外析，解冻时汁液流失少；

细胞组织内部浓缩溶质和食品组织、胶体以及各种成分相互接触的时间显著缩短，浓缩的危害性下降到最低程度；

将食品温度迅速降低到微生物生长活动温度之下，有利于抑制微生物的增长及其生化反应

食品在冻结设备中的停留时间短，有利于提高设备的利用率和生产的连续性

腌制食品

腌制：将食盐、糖或者酸等渗透到食品组织内，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，延长产品保质期，改善产品风味的一种贮藏和加工方法。

糖渍：

混合腌制法：

注射腌制法：

发酵酸渍法：

1 简述食盐、食糖防腐抑菌的原理：

微生物是造成食品腐败变质的主要原因。腌制品能抑制有害微生物生长的原理：高渗透压；低水分活度；低PH 值；食品添加剂及调味品的防腐作用。

一①食盐对微生物的影响：A 脱水作用：微生物细胞脱水，发生质壁分离；B 离子水化作用：食品的水分活度下降；③生理毒害作用：Na+、Cl-分别与微生物细胞中的阴离子、阳离子结合，产生毒害；④食盐液中氧气的溶解度下降：抑制需氧微生物；⑤对酶活力的影响：抑制酶的活性，延缓反应速度。

（微生物对食盐浓度的忍耐力）

二、①糖对微生物的影响：低—降低水分活度；高—产生高渗透压；抗—使溶液中氧气浓度降低。②不同微生物对糖溶液的耐受力：③糖的种类与与抑菌作用：分子量越小，相同质量分数对应的质量摩尔浓度越大-->渗透压高—>抑菌能力强

2 影响腌制速度的因素有哪些？如何控制：

4 常用的腌制方法有哪些：

干腌法湿腌法注射腌制法混合腌制法

5 简述松花蛋的腌制原理：

3 何谓正常发酵，为什么利用微生物发酵能防止食品腐败：

第三章食品罐藏

1、罐头食品：将经过一定处理的食品装入包装容器中，经过排气、密封、杀菌，使罐内食品与外界环境隔绝而不被微生物再污染，同时杀死罐内有害微生物（商业灭菌）并使酶失活，从而在室温下能长期保存的食品。

2、罐藏食品的优点：①经久耐藏，在常温下可保存1～2年不败坏；②食用方便，无需另外加工处理；③经杀菌处理，食用安全卫生；④对新鲜易腐的产品，罐藏可以起到调节市场、保证制品常年供应；⑤运输和携带方便。

3、罐藏原理：杀灭食品中有害微生物和钝化食品内酶的活性，同时创造一个不适合微生物侵入和生长繁殖的环境条件，从而使食品达到能在室温下长期保存的目的。

①高温对微生物的杀灭作用：一般当温度高于60℃时就对微生物有致死作用；热处理温度越高，微生物致死所需时间越短，相反，热处理温度越低，微生物致死所需时间越长。对不同微生物而言，不同种类所需要的杀菌条件有较大差异：

②影响微生物耐热性的因素：A初始活菌数；B微生物的生理状态：C热处理温度和时间；D罐内食品的成分：

A 初始活菌数:a腐败菌或芽孢全部死亡所需要的时间随原始菌数而异，原始菌数越多，全部死亡所需要的时间越长。b罐头食品杀菌前被污染的菌数和杀菌效果有直接的关系。

B 食品成分对微生物耐热性的影响：

a、水分活度(Aw)：一般情况下，Aw低，微生物的耐热性强；Aw高，微生物的耐热性弱。原因：蛋白质在潮湿状态下加热比在干燥状态下加热变性速度快。因此，相同条件下湿热杀菌比干热杀菌效果好。

b、pH值：对大多数芽孢杆菌而言，在中性范围内耐热性最强；pH 5时细菌芽孢耐热性降低。（一些蔬菜和汤类食品：常添加酸，适当提高内容物酸度，以降低杀菌温度和时间，保存食品品质和风味。）根据腐败菌对不同pH值的适应情况及其耐热性，(罐头)食品按照pH值不同常分为四类：低酸性、中酸性、酸性和高酸性。在罐头工业中酸性食品和低酸性食品的分界线以pH4.6为界线。

c、糖的种类和含量：低浓度的糖液对受热处理的细菌芽孢有保护作用，高浓度的糖类能降低食品的Aw。不同糖类对细菌的保护作用强弱顺序如下：蔗糖>葡萄糖>山梨糖醇>果糖>甘油。糖浓度越高，微生物的耐热性增强，越难杀死微生物。

d、盐类：盐类浓度<3%-4%时，对细菌的耐热性有增强作用；当食盐浓度>4%时，随浓度的增加，细菌的耐热性明显下降。这种削弱和保护的程度常随腐败菌的种类而异。原因：盐浓度低时，会使得微生物适量脱水，而使得蛋白质不好凝固；而当盐浓度高时，微生物细胞大量脱水，蛋白质变性，导致微生物死亡.

e、脂肪：脂肪含量高的食品，可以增强细菌的耐热性。长链脂肪的保护作用更强. 原因：脂肪含量高时，细胞的含水量下降。

f、蛋白质：蛋白质对微生物的耐热性有一定的增强作用。

g、植物杀菌素：植物中含有的某些物质对微生物具有抑制或杀灭作用。

另：①高温对酶活性的影响：A、酶对食品质量的影响：a不同食品中所含酶的种类不同，酶的活力和特性也可能不同；b引起食品质量下降的酶主要有：氧化酶类和水解酶类，包括过氧化物酶、多酚氧化酶、脂肪氧合酶、抗坏血酸氧化酶等；c由于过氧化物酶活力与果蔬产品的质量有关，而且它是最耐热的酶类，因此将其钝化作为热处理对酶破坏程度的指标。当食品中过氧化物酶在热处理中失活时，其他酶以活性形式存在的可能性很小。

B、高温对酶活性的钝化作用：Q

10

－表示温度每升高10℃时反应速度所增加的倍数；大多数酶活性化学反应的

Q 10值为2-3；酶失活速度的Q

10

值在临界温度范围内可达100。

C、酶的热变性

4 、热力致死速率曲线：微生物及其芽孢的热处理死亡数是按指数递减或按对数循环下降的。

D值（指数递减时间）：在一定的致死温度条件下，杀死90%微生物所需的加热时间。

一、D值：① D值越大，细菌的死亡速率越慢，即该菌的耐热性越强。② D值随热处理温度、菌种、细菌或芽孢所处的环境和其它因素而异。③ D值不受原始菌数影响。

二、热力致死时间(TDT)：指特定热力致死温度下，将食品中的某种微生物恰好全部杀死所需要的时间。

三、Z值概念：Z值为热力致死时间按照1/10或10倍变化时所需要提高或降低的温度值(℃).Z值越大，因温度上升而取得的杀菌效果就越小。

四、F0：概念：在121.1℃温度条件下杀死一定浓度的细菌所需要的时间。F

值与菌种、菌量及环境相关。F0

值越大，菌的耐热性就越强。

6、罐藏所用术语

商业无菌：罐头食品经过适度的热杀菌以后，不含有致病性微生物，也不含有通常温度下能在其中繁殖的非致病性微生物，这种状态称作商业无菌

胖听：是指由于罐头内微生物活动或化学作用产生气体，形成正压，使一端或两端外凸的现象

泄露：是指罐头密封结构有缺陷，或由于撞击而破坏密封，或罐壁腐蚀而穿孔致使微生物侵入的现象

低酸性罐藏食品：指除酒精饮料以外，凡杀菌后平衡pH大于4.6、水活性值大于0.85的罐头食品

酸性食品：酸性罐头一般指杀菌后平衡pH等于或小于4.6的罐头食品

爆节：指杀菌时由于罐内压力过高所导致的罐身接缝爆裂现象

7、罐头加工工艺流程

原料预处理【挑选、分级→洗涤→去皮【机械去皮:旋皮机、擦皮机、专用去皮机；热力去皮:高压蒸汽、沸水热烫后迅冷却；手工去皮:广泛采用；化学去皮:酸碱腐蚀】→切分、去核(心)→抽空（抽空的作用：抽空处理可排除果蔬组织内的氧气，钝化某些酶的活性，抑制了酶促褐变）→热烫（a破坏原料组织中酶的活性，稳定色泽，改善风味，改进原料的品质；b软化组织，便于加工和装罐；c脱除部分水分,以保证开罐时固形物的含量；d排除原料组织内的空气以减少氧化作用；e减轻金属罐内壁的腐蚀作用；f杀灭部分附着于原料的微生物，减少半成品的带菌数，提高罐头的杀菌效果】】——糖液的配制——装罐——排气【目的：将罐头顶隙中和食品组织中的空气尽量排除，使罐头封罐后形成一定的真空度。作用：（1）阻止需氧菌及霉菌的生长发育；（2）防止或减轻加热时容器变形、玻璃瓶跳盖等；（3）控制或减轻贮藏中出现的罐内壁腐蚀；（4）避免或减轻食品色香味的变化；（5）避免维生素和其他营养素遭受破坏；（6）有助于避免将假胀罐误认为腐败变质性胀罐】——密封——杀菌——冷却——检验——

8、装罐的注意事项:①确保装罐量符合要求，允许质量公差为±3%；②罐内应保留一定的顶隙，4-8mm；a若顶隙过小，造成罐内压力增加而使容器变形，同时造成原料的浪费；b若顶隙过大，杀菌冷却后易造成瘪罐；罐内残留气体较多，将促进罐内壁的腐蚀和产品的氧化变色、变质。③保证内容物在罐内的一致性；④缩短灌装时间。

9、灌注汁液的目的：a不仅能增进食品的风味，b提高食品初温，促进对流传热，提高杀菌效果，c排除部分罐内空气，降低加热杀菌时罐内压力，d减轻罐内壁的腐蚀，减少内容物的氧化变色和变质。

10、罐头的真空度及其影响因素：

一、罐头的真空度：罐外大气压与罐内残留气体压力的差值。即：真空度=大气压-罐内残存气压。

二、影响真空度的因素：①排气温度和时间 75℃；②罐头的容积和顶隙的大小；③食品的密封温度；④食品原料的种类和新鲜度；⑤食品的酸度；⑥外界气温和气压的变化；

11、杀菌的目的及意义：①杀灭绝大多数腐败和致病微生物，达到商业无菌。②罐头在杀菌的同时也破坏了食品中酶的活性，从而保证罐内食品在保存期内不发生腐败变质。③罐头的加热杀菌还具有一定的烹调作用，能增进风味、软化组织。因此，杀菌工艺是保证产品良好品质和食用安全性的重要因素。

12、罐头食品败坏的原因

微生物的原因：（1）杀菌不够，残存在罐内的微生物在适于其生长的环境下继续生长；（2）密封存在缺陷，导致外界微生物侵入而在食品中生长。

非微生物原因：（1）罐头容器材料与内容物相互作用引起败坏；（2）温度过高或排气不良,造成罐头容器腐蚀穿孔。

13、影响热杀菌的因素

一、影响微生物耐热性的因素：

①污染微生物的种类和数量：不同微生物耐热性差异很大，一般嗜热性细菌耐热性最强，芽孢比营养体更耐热。微生物数量越多，耐热性越强。控制措施：选择新鲜清洁的原料；各工序之间要紧密衔接；注意工厂卫生管理、用水质量及与食品接触的一切机械设备和器具的清洁处理。

②食品的性质和化学成分：糖：糖有增强微生物耐热性的作用；脂肪：脂肪能增强微生物的耐热性；蛋白质：蛋白质在一定的低含量范围内对微生物的耐热性有保护作用；盐类：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的使用；植物杀菌素：某些挥发性物质对微生物具有抑制和杀灭的作用。

③杀菌的温度。

二、影响罐头传热的因素

14、食品的冷点：一般将罐内食品温度变化最缓慢的点称为罐头食品的冷点

安全杀菌F值：是指在某一恒定的杀菌温度下（通常以121℃为标准温度）杀灭一定数量的微生物或芽孢所需要的加热时间

15、冷却的目的及意义

杀菌后罐内食品高温状态，不立即冷却或冷却缓慢，罐头在高温阶段（50～55℃）停留时间过长，会促进嗜热性细菌繁殖使罐头腐败变质。

16、保温检验：

①将杀菌冷却后的罐头放入保温室内，中性或低酸性罐头在37℃下保温一周，酸性罐头在25℃下保温7～10d。未发现胀罐或其它腐败现象，经感官、理化和微生物检验后合格，则贴标签。

②保温检查的局限性：破坏罐头色泽和风味；并非万无一失，有许多耐热菌不一定在此条件下发生增殖而导致产品败坏。

17、罐头食品常见问题分析与控制

胀罐【胖听】：罐头底或盖不像正常情况下呈平坦状或向内凹，而出现外凸的现象称为胀罐，也称胖听

胀罐类型：①物理性膨听：冷冻结冰；装罐时温度低；高气压地区运输到低气压地区。②化学性膨听：酸性物质与金属反应产气。③生物性膨听：微生物繁殖产气。

胀罐预防措施：①装罐时，严格控制装罐量，并留顶隙；②排气要充分，使其密封后，罐内形成较高的真空度；③控制好杀菌条件；④采用加压杀菌时，降压与降温速度不要太快。

18、玻璃罐头跳盖现象及破损率高的原因与预防措施：

产生原因：（1）罐头排气不足；（2）罐头内真空度不够；（3）杀菌时降温、降压速度快；（4）罐头内容物装得太多，顶隙太小；（5）玻璃罐本身的质量差，尤其是耐温性差

预防措施：（1）罐头排气要充分，保证罐内真空度；（2）冷却时，降温降压速度不要太快；（3）进行常压冷却时，禁止冷水直接喷淋到罐体上；（4）罐头内容物装量不能太多，保证留有一定空隙；（5）定做玻璃罐时，必须保证玻璃罐具有一定的耐温性；（6）利用回收的玻璃罐时，装罐前必须认真检查罐头容器，剔除所有不合格的玻璃罐。

19、发生褐变的原因及预防措施：(1)水果中固有化学成分引起的变色：A．水果中单宁物质引起的变色B．水果中色素物质引起的变色C．水果中含氮物质引起的变色

(2)抗坏血酸氧化引起的变色

(3)加工操作不当引起的变色

(4)罐头成品贮藏温度不当引起的变色

预防措施：①控制原料品种和成熟度，选用花色素、单宁等成分含量少原料品种，并严格掌握原料成熟度；②添加保护剂（抗氧化剂、金属螯合剂等）；③严格各工序的操作应注意做到：a．在整个加工过程中，去皮后的果肉不能直接暴露在空气中，要浸入盐水或其他护色液中护色。b．用碱液去皮时，要及时冲净余碱，必要时可用柠檬酸中和。c．缩短加工流程，减少加工过程中的热处理时间，杀菌后及时、急速、彻底冷却。d.根据原料性质预煮、抽空等方法抑制酶和氧的作用。e.在加工过程中避免与铁、铜等金属离子接触，并注意加工用水的重金属含量。f.配制糖水时应煮沸，随用随配，避免蔗糖转化。g.在糖水中添加适量的酸，但要严格控制添加量。 k.控制罐头仓库的贮藏温度。

20、固形物软烂与汁液浑浊产生的原因与预防措施

产生原因：①果蔬原料成热度过高；②原料进行热处理或杀菌的温度高，时间长；③运销中的急剧震荡、内容物的冻融、微生物对罐内食品的分解

◆预防措施：

①选择成熟度适宜的原料，尤其是不能选择成熟度过高而质地较软的原料；②热处理要适度，特别是烫漂和杀菌处理，要求既起到烫漂和杀菌的目的，又不能使罐内果蔬软烂；③原料在热烫处理期间，可配合硬化处理；

④避免成品罐头在贮运与销售过程中的急剧震荡、冻融交替以及微生物的污染等。

第五章食品的烟熏

1、食品的烟熏：利用各种木材不完全燃烧时所产生的烟气对食品进行熏制，或者直接利用液态烟熏制剂处理食品，从而改进食品的风味，增进产品的色泽，以及提高产品贮藏性能的一种加工方法。

2、食品烟熏的主要目的

（1）杀菌防腐作用：有机酸、酚、醛具有杀菌作用

（2）赋予制品独特的烟熏风味：酚类化合物：愈创木酚和4—甲基愈创木酚

（3）发色作用：美拉德反应、亚硝酸盐发色、脂肪外润发色

（4）抗氧化作用：酚类及其衍生物

（5）脱水作用：降低水分活度

3、烟熏的防腐作用

A、由于烟熏和加热同时进行，当温度达到40C以上就能杀死细菌，降低微生物的数量；

B、由于烟熏及热处理，食品表面的蛋白质与烟气成分相互作用发生凝固，形成一层蛋白质变性薄膜，这层蛋白质薄膜既可以防止制品内部水分的蒸发和风味物质的逸散，又可以防止微生物对制品的二次污染；

C、有机酸使肉酸性增强，从而抑制腐败菌的生长繁殖；

D、醛类一般具有防腐性，特别是甲醛还与蛋白质或氨基酸的游离基结合，使碱性减弱，酸性增强，进而增加防腐作用；

E、酚类物质也具有弱的防腐性。

4、熏烟的呈味作用

A、吸附作用产生的香气和滋味，赋予制品特殊的烟熏风味，增进香味：

a、有机酸（蚁酸、醋酸等）、醛、醇、酯、酚等具有风味活性

b、特别是酚类中愈创木酚和4—甲基愈创木酚是烟熏食品特征风味最重要的风味物质

B、烟熏过程中形成的风味：烟熏初期，食品温度较低，有利于蛋白质和脂肪水解产生风味物质

美拉德反应

5、烟熏的发色作用：①烟熏中的羰基化合物，可与蛋白质或其他含氮物中的游离氨基发生美拉德反应——深红棕色；②烟熏加热促进硝酸盐还原菌增殖及蛋白质的热变性，游离出的半胱氨酸，促进一氧化氮血色原形成稳定的颜色——粉红色；③因烟熏加热作用，脂肪外渗，起润色作用；④烟熏后食品的颜色深浅还与许多因素有关：烟熏材料的种类；烟熏材料的树脂含量；烟熏的浓度；烟熏的温度；食品表面的水分含量。

6、烟熏的抗氧化作用：①熏烟中许多成分具有抗氧化作用，最强的是酚类物质；②邻苯二酚、邻三酚及其衍生物具有抗氧化作用；③愈创木酚和4—甲基愈创木酚除了具有呈味作用，还具有抗氧化作用（举例：烟熏鱼和烟熏肉在贮藏过程中，其过氧化值、硫代巴比妥酸值（TBARS值）都显著低于未处理样品。）

7、常用的熏烟方法及其特点是什么？

熟熏：熟制后的肉制品再经过烟熏处理（乳化香肠）；

生熏：肉制品熟制前对其进行的烟熏处理（培根）。

直接烟熏：在烟熏室内直接燃烧木材发烟进行熏制；

间接烟熏：不在烟熏室内发烟，利用单独的烟雾发生器发烟，将燃烧好的具有一定温度和湿度的熏烟送入烟熏室，对肉制品进行熏制。

8、熏烟的主要成分及其作用是什么？

熏烟：是由空气和没有燃烧的产物——气体、液体、固体颗粒所形成的混合物，常见的化合物有：酚：1、抗氧化作用2、对产品的呈色和呈味作用3、抑菌防腐作用；

醇：在烟熏过程中醇的主要作用是作为挥发性物质的载体，还具有极弱的杀菌作用；

有机酸类：蛋白质凝固，形成良好的外皮；极弱的风味和杀菌作用；

羰基化合物：具有非常典型的烟熏风味，且多可以参与美拉德反应，与形成制品色泽有关，因此对烟熏制品色泽、风味的形成极为重要；

烃：多环烃对烟熏制品并不起重要的防腐作用，也不会生特有风味，且多有致癌作用；

气体物质：有CO2、CO、O2、N2、NO等，大多数与熏制无关紧要。

7、简述液态烟熏制剂及应用特点

液态烟熏制剂：硬木材干馏制成，并经过特殊净化（除去油分、焦油的水溶性物质）、浓缩、含有烟熏成分的溶液。

特点：优点：a、不需要熏烟发生器，节省投资；b、熏烟剂成分稳定，便于实现连续化、机械化生产，产品质量均匀一致；c、固相成分已出去，无致癌风险，安全性高缺点：液态烟熏制品其风味、色泽和保藏性尚不及传统烟熏法制品。

8、简述熏烟产生的主要方法

A、燃烧法b、摩擦发烟法c、湿热分解法d、流动加热法。

10、如何减少食品熏烟过程中致癌物的残留？

A、发烟材料的选择【阔叶树硬木木材】

B、控制发烟温度【400—600℃】（理想的发烟温度为340--350，轻微燃烧，既能达到烟熏目的，又能降低致癌物质残留。但考虑到烟气中有益成分如酚类、羰基化合物和有机酸在600℃时形成最多，所以将烟熏产生温度一般控制在400-600，再结合一些处理方法减少致癌物，如过滤、冷水淋洗及静电沉降，即可产生高质量的熏烟，又可避免致癌物质的积累。）

C、选用间接烟熏法

D、根据产品的特性差异选用不同的烟熏方法

E、采用过滤、冷水淋洗及静电沉降等

第四章食品干燥

1、干燥目的：A延长贮藏期 -- 经干燥的食品，其水分活性较低，有利于在室温条件下长期保藏，以延长食品的市场供给，平衡产销高峰；B用于某些食品加工过程以改善加工品质；C便于商品流通 --干制食品重量减轻、容积缩小，可以显著地节省包装、储藏和运输费用，并且便于携带和储运；D干制食品常常是救急、救灾和战备用的重要物质。

2、食品干燥相关概念：

食品干藏：脱水制品在它的水分降低到足以防止腐败变质的水平后，始终保持低水分进行长期贮藏的过程。

干燥：是在自然条件或人工控制条件下促使食品中水分蒸发的工艺过程。

去湿：用各种方法去除食品原料、半成品成品中绝大部分水分的操作

脱水：是为保证食品品质变化最小，在人工控制条件下促使食品水分蒸发的工艺过程。浓缩(concentration)——产品是液态，水分含量较高。干燥(drying)——产品是固体，最终水分含量低。

3、食品干燥保藏的原理：用物理的方法来抑制微生物和酶的活性，降低水分来提高原料中可溶性固形物的浓度，使微生物处于反渗透的环境中，处于生理干燥的状态，从而使食品得到保存。

一、水分活度与微生物的关系：

1.水分活度与微生物生长的关系：一般情况下，每种微生物均有最适的水分活度和最低的水分活度，它们取决于微生物的种类、食品的种类、温度、pH值以及是否存在润湿剂等因素。大多数新鲜食品的水分活度在0.99以上，适合各种微生物生长。大多数重要的食品腐败细菌所需的最低aw都在0.9以上。只有当水分活度降到0.75以下，食品的腐败变质才显著减慢；若将水分降到0.65，能生长的微生物极少。一般认为，水分活度降到0.7以下物料才能在室温下进行较长时间的贮存。干制过程中，食品及其所污染的微生物均同时脱水，干制后，微生物就长期地处于休眠状态，环境条件一旦适宜，又会重新吸湿恢复活动，微生物的耐旱力常随菌种及其不同

生长期而异。

2.水分活度与微生物的耐热性：a微生物的耐热性与其所处环境的水分活度有一定的关系。b一般情况下，降低

水分活度将使微生物的耐热性增强。

二、水分活度与酶的关系：1、通常水分活度在0.75~0.95的范围内酶活性达到最大。2、水分减少时，酶的活

性也就下降。只有在水分降低到1%以下时，酶的活性才会完全消失。3、水分含量越高、酶的失活温度越低。酶

在湿热条件下易钝化。为了控制干制品中酶的活动，就有必要在干制前对食品进行湿热或化学钝化处理，以达

到酶失去活性为度.（A、水分活度与酶活性的曲线：P108低于单分子吸附水所对的Aw值，酶无可利用水，活

性受抑制；反应速度随水分活度增加而缓慢增加；超过多层水对应的Aw值，反应速度显著增加。)

三、水分活度与其他变质因素的关系： A、水分活度对非酶褐变的影响：在中等湿度时褐变速率最大。美拉德

褐变的最大速度出现在水分活度为0.6~0.9之间。

在AW《0.6时，水分增加，流动性增加，反应几率增加，速度加快；

在AW》0.6时，水分增加，底物被稀释，产物（水）增加，使反应速度降低。

B、水分活度与氧化作用的关系：水分活度在很高或很低时，脂肪都易发生氧化，水分活度在0.3~0.4之间时酸

败变化最小。

AW《0.3无水条件下，部分极性基团与氧气直接接触，发生自动氧化酸败；

AW》0.4时，水分增加溶氧量和催化剂的移动性，使氧化速度增加；

AW在0.3——0.4时，酸败变化最小。

3、干燥的方法

A、自然干燥：风干和晒干

自然干燥的特点：A、它具有投资少、管理粗放、生产费用低，能在产地就地进行干燥。

B、自然干燥还能促使尚未完全成熟的原料在干燥过程进一步成熟。

C、自然干燥缓慢，干燥时间长。晒干时间

随食品物料种类和气候条件而异，一般2～3天，长则10多天，甚至更长。D、干燥最终水分常会受到气候条件

限制。E、自然干燥需有大面积的晒场和大量劳动力，生产效率低，又容易遭受灰尘、杂质、昆虫等污染和鸟类

、啮齿动物等的侵袭。F、科学利用太阳能，充分利用天然能源。

B、空气对流干燥：空气对流干燥是最常见的食品干燥方法。

a 热空气是热的载体，也是湿气的载体。空气的量和速度会影响干燥速率。空气的加热可以用直接或间接加热法：（直接加热：空气直接与火焰或燃烧气体接触。间接加热：靠空气与热表面接触加热。）

b空气对流干燥一般在常压下进行，有间歇式（分批）和连续式。

c 被干燥的湿物料可以是固体、膏状物料及液体。

二、箱式干燥：箱式干燥是一种比较简单的间歇式干燥方法;箱式干燥设备单机生产能力不大，工艺条件易控制。

按气体与物料流动方式有平行流式、穿流式及真空式：A, 平行流箱式干燥：B, 穿流箱式干燥；C, 真空箱式

干燥

【用其他类型的干燥机初步干燥后进行“最终”干燥（至含水量3%~6%）.】

三、隧道式干燥：a、箱式干燥设备的扩大加长，其长度可达10～15m，可容纳5～15辆装满料盘的小车；b 、

可连续或半连续操作。c 、隧道干燥设备容积较大，小车在内部可停留较长时间，适于处理量大，干燥时间长

的物料干燥。 d 、干燥介质多采用热空气，隧道内也可以进行中间加热或废气循环，气流速度一般2～3 m·s-1。 e 、根据物料与气流接触的形式常有逆流式、顺流式和混流式。

【适用于各种大小及形状的固态食品干燥，干燥效果的好坏主要取决于料车与热空气的相对流动方向。】

四、输送带干燥：A湿物料堆积在钢丝网或多孔板制成的水平循环输送带上进行的移动通风干燥，干燥破碎少。

B适于膏状物料和固体物料干燥。C在干燥过程，采用复合式或多层带式可使物料松动或翻转，有利于增加空气

与物料的接触面，加速干燥速率。D可减轻装卸物料的劳动强度和费用，便于连续化、自动化。

喷雾干燥

喷雾干燥是采用雾化器将料液（可以是溶液、乳浊液或悬浮液，也可以是熔融液或膏糊液）分散为雾滴，并用

热空气干燥雾滴而完成的干燥过程。

喷雾干燥方法常用于各种乳粉、大豆蛋白粉、蛋粉等粉体食品的生产，是粉体食品生产最重要的方法。

喷雾干燥系统有不同的组成与性能

液料喷雾的方法：

（1）气流式喷雾：它是采用压缩空气（或蒸汽）以很高的速度（300 m·s－1）从喷嘴喷出，利用气液两相

间的速度差所产生的摩擦力，将料液分裂为雾滴，故也称为双流体喷雾。

（2）压力喷雾：采用高压泵（0.17～0.34 Mpa）将料液加压，高压料液通过喷嘴时，压力能转变为动能而高速喷出分散的雾滴。

（3）离心喷雾：料液在高速转盘5000～20000 r· min－1或圆周速度为90～150 m·s－1中受离心力作用从盘的边缘甩出而雾化。

喷雾干燥的特点：(1)、喷雾干燥是非常细小的雾滴与热空气接触，传热快，物料干燥时间短（几秒至30秒）；

(2)、干燥温度较低，适于热敏性物料的干燥；(3)、可生产粉末状、空心球状或疏松团粒状，速溶性较强；(4)、干燥流程简化，操作在密闭状态下进行，有利于保持食品卫生、减少污染；(5)、所需设备较庞大，空气消耗量大、热利用率低，动力消耗也较大，因此，喷雾干燥总的设备投资费用较高。

（五）流化床干燥：流化床干燥也称沸腾床干燥,是一种气流干燥法。与气流干燥设备最大不同的是流化床干燥物料由多孔板承托。流化床干燥用于干态颗粒食品物料干燥，不适于易粘结或结块的物料。

C、传导干燥：传导干燥是指湿物料贴在加热表面上（炉底、铁板、滚筒及圆柱体等）进行的干燥，热的传递取决于温度梯度的存在。

（一）回转干燥

（一）真空干燥冷冻干燥：冷冻干燥又称升华干燥，是指干燥时物料的水分直接由冰晶体蒸发成水蒸气的干燥过程。

冷冻干燥是目前食品干燥方法中干燥过程物料温度最低的干燥，用于果蔬、蛋类、速溶咖啡和茶、低脂肉类及制品、香料及有生物活性的食品物料干燥。冷冻干燥时，被干燥的物料首先要进行预冻（冻结），然后在高真空状态下进行升华干燥.

冷冻干燥特点：①冷冻干燥在真空度较高，物料温度低的状态下干燥，可避免物料中成分的热破坏和氧化作用，较高保留食品的色、香、味及维生素C；②干燥过程对物料物理结构和分子结构破坏极小，能较好保持原有体积及形态，制品容易复水恢复原有性质与状态；③冷冻干燥的设备投资及操作费用较高，生产成本较高，为常规干燥方法的2～5倍。

物料冻结方法：自冻法、预冻法

能量场作用下物料的干燥：电磁场、声波场

微波干燥、红外线干燥、组合干燥

干燥方法的选择原则：①根据被干燥食品物料的性质，如物料的状态以及它的分散性、粘附性能含湿量、物料与水分的结合状态等以及其在干燥过程的主要变化。②干燥制品的品质要求（热敏感成分的保护要求，风味物质的挥发程度等）。③干燥成本（设备投资，能耗及干燥过程的物耗与劳力消耗等）。综合上述条件，选择最佳的干燥工艺条件，及在耗热、耗能量最少情况下获得最好的产品质量，即达到经济性与优良食品品质。

4、果蔬干制保藏技术：

原料的选择——清洗、整理——护色——干燥——回软、分级、除虫——压块——包装

A、原料的选择：① -对果品原料的要求是：干物质含量高，风味色泽好，肉质致密，果心小，果皮薄，肉质厚，粗纤维少，成熟度适宜；②对蔬菜原料的要求是：干物质含量高，风味好，菜心及粗叶等废弃部分少、皮薄肉厚，组织致密，粗纤维少。

B、清洗：用人工清洗或机械清洗，清除附着的泥沙、杂质、农药和微生物污染的组织，使原料基本达到脱水加工的要求。

C、整理：①去皮去除原料蔬菜的外皮，可提高产品的食用品质，又有利于物料的水分蒸发，以利脱水干燥。去皮的方法有手工去皮、机械去皮、热力去皮和化学去皮等多种。②将原料切分成一定大小的形状，以便水分蒸发。一般切成片、条、粒和丝状等。其形状、大小和厚度应根据不同种类与出口规格要求，采用机械或人工作业。

D、护色处理：①亚硫酸盐类：a亚硫酸盐类如亚硫酸钠、焦亚硫酸钠以及亚硫酸氢钠等是一类常用保鲜剂。b 可在极小浓度下大大抑制酶活性,从而在很大程度上抑制酶促褐变；c、SO2可与有机过氧化物中的氧化合使其不生成过氧化氢，则过氧化物酶POD便失去氧化作用；d同时SO2又能与单宁的酮基结合，使单宁不受氧化使PPO、POD失去了作用底物，从而阻止了酶促褐变；e另外亚硫酸氢盐产生的稀酸环境，使美拉德反应的羰氨缩合产物很易水解，从而也抑制了由美拉德反应引起的非酶褐变。

E、干燥：最佳干燥方法有冷冻干燥、真空干燥及微波干燥。但目前使用最多的是热风干燥设备。

F、回软：通常称为均湿或水分平衡，目的是使干制品内外水分一致，质地变得柔软而有弹性，便于包装。

G、分级：目的是为了使干制品符合规定标准，同时便于包装运输。分级时剔除破碎、软烂、硬结和变褐的次品，并按要求和规定标准进行质量与大小分级。不同种类的产品其规定标准也不同，如新疆葡萄干的商品分级标准，主要是凭它的色泽来决定的，绿色比率越高，等级越高。

H、防虫：干制品易遭虫害，这些害虫在干燥期间和贮藏期间侵入产卵，以后再发育成成虫为害，造成损失。防治害虫的方法有：低温杀虫、热力杀虫、用熏蒸剂熏杀害虫、药剂消毒品在干制过程发生的变化

I、脱水蔬菜多要进行压块处理，将其压成砖块状。（优点：进行压块后，可使体积大为缩小；压块后的蔬菜，减少了与空气的接触，降低氧化作用，还能减少虫害）

J、包装：包装容器要求能够密封、防虫、防潮、无毒、无异味，并且不会导致食品变性、变质等。内包装多用有防潮作用的材料：聚乙烯、聚丙烯、复合薄膜、防潮纸等；外包装多用起支撑保护及遮光作用的木箱、纸箱、金属罐等。 1．普通包装 2．真空包装 3．惰性气体包装4．吸氧剂包装

K、干制品的贮藏

5、食品在干制过程中变化

一、物理变化：①干缩和干裂；②表面硬化：表面迅速形成一层渗透性极低的干燥薄膜，将大部分残留水分阻隔在食品内形成外部较硬、内部湿软、干燥速率急剧下降的现象称为表面硬化。（原因：一是物料干燥时，其内部溶质因水分不断向表面迁移和积累，而在物料表面形成结晶的硬化现象；另一个原因是由于物料表面干燥过于强烈，而使物料表面形成一层干硬膜所造成的。）③多孔性形成：A快速干燥时物料表面硬化及内部蒸发压的迅速建立会促使物料成为多孔性制品；B真空干燥过程中提高真空度也会促使水分迅速蒸发并向外扩散，从而形成多孔性制品；C疏松、多孔性食品具有速溶性、快速复原、体积较大等优点，但因其体积大、暴露在空气和阳光下的表面增大，使得贮藏期缩短。

④、热塑性：即温度升高时会软化甚至有流动性，而冷却时变硬，具有玻璃体的性质。

二、化学变化：A酶活性变化；B营养成分的变化；C食品颜色的变化；D食品风味的变化

6、影响干制品贮藏的因素：

A.干制原料的选择和处理：原料新鲜完整、成熟充分、无机械损害和虫害，洗涤干净，就能保证干制品的质量，提高干制品的耐藏性。反之，耐藏性则差。B、干制品的含水量：含水量对干制品的耐藏性影响很大。在不损害成品质量的情况下，含水量愈低，保藏效果愈好；C、影响干制品贮藏的环境条件：主要有温度、湿度、光线和空气

7、中湿食品

中湿食品（IMF）： 0.60 > AW >0.85，含水量一般在20%-40%。霉菌常是影响IMF货架期的主要因素。

中湿食品保藏原理：①用脱水干燥方式去除水分，提高可溶性固形物的浓度以束缚住残留水分，降低水分活性；

②靠热处理或化学作用抑制杀灭微生物及酶，如添加山梨酸钾（用量0.06-0.3％）等防霉剂；③添加可溶性固形物（多糖类、盐、多元醇等）以降低食品水分活性；④添加抗氧化剂、螯合剂、乳化剂或稳定剂等添加剂增加制品的储藏稳定性。

酶的活性不能得到有效控制

美拉德反应速度快

口味变化（糖分和甘油）

第六章食品发酵微生物的发酵工艺

发酵工程：提供微生物适宜生长条件，利用微生物的某种特定功能，通过现代化的技术手段，生产出所需要的产品。

发酵工业：是指利用生物的生命活动产生的酶，对无机或有机原料进行加工，获得产品的工业。

1、种子的扩配技术：是指将保存于沙土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级放大培养而获得一定数量和质量的纯种过程。这些纯培养物称为种子

2、种子扩大培养流程图：1-沙土孢子；2-冻干菌种；3-斜面种子；4-摇瓶液体种子；5-茄子瓶斜面种子；6-固体培养基种子；7、8-种子罐培养物；9-发酵罐

3、影响种子质量的因素：培养基、培养条件、种龄、接种量等

4、种子质量的控制措施：菌种稳定性的检查；无杂菌检查

5、直投式发酵：是指一系列高度浓缩和标准化的冷冻干燥发酵剂菌种，直接加入到灭菌的原料中进行发酵，无需对其活化、扩培等其它预处理工作。

6、生产菌种的要求：①在较短的发酵过程中高产有价值的发酵产品。②发酵培养基应价廉，来源充足，被转化为产品的效率高。如农副产品。③菌种对人、动物、植物和环境不应该造成危害，还应注意潜在的、慢性的、长期的危害。④发酵后，所产的不需要代谢产物少，而且产品相对容易分离，下游技术能用于规模化生产。⑤遗传特性稳定，抗逆能力强，而且易于进行基因操作

7、固态发酵与液态发酵的比较：

优点：1、培养基含水量少，废水、废渣少环境污染少，容易处理；2、能源消耗量低，功能设备简单；3、培养基原料多为天然基质或废渣，广泛易得，价格低廉；4、设备和技术较简单，较低的投资；5、产物浓度较高，后处理较方便

缺点：1、菌种限于耐低水活性的微生物，菌种的选择性少；2、发酵速度慢，周期较长；3、天然成分复杂，有时变化，影响发酵产物的质和量；4、工艺参数难于测准和控制；5、产品少，工艺操作消耗劳力多，强度大

8、分批发酵: 封闭系统培养，指一次性投料、接种直到发酵结束，产品一次性收获。在发酵过程中，除了不断通气（如好氧发酵），调节pH外，与外界没有其它物料交换的一种发酵方式。特点a典型的非稳态过程。b微生物生长—延滞期、对数生长期、稳定期和衰亡期。c操作简单、周期短，染菌机会少，原料利用率高，但生产效率低。

10、连续发酵：在开放系统中进行的。连续不断的向发酵罐中流加新鲜发酵液，同时又连续不断的排出等量的发酵液，从而使pH、养分、溶解氧保持恒定，使微生物生长和代谢活动保持旺盛稳定状态的一种发酵方式。11、连续发酵的特点：恒态；优点：提高生产效率；质量稳定；自动控制；缺点：营养物质利用率较低；菌种易变异；易染菌

12、罐式连续发酵实现方法

恒浊法：通过调节营养物的流加速度，利用浊度计检测细胞浓度，使之恒定

恒化法：保持某一限制性基质在一恒定浓度水平，使菌的比生长速率保持一定

13、连续发酵的优缺点：

会少

，原料利用率高，但生产效率低。

14、补料分批发酵：半不连续发酵，是指在开始时投入一定量的基础培养基，到发酵过程中的适当时期，开始连续补加碳-能源或（和）氮源或（和）其它必需基质，直至发酵液体积达到发酵罐最大操作容积后，将发酵液一次全部放出。

15、补料分批发酵与连续发酵的比较： 1、无菌要求低；2、菌种变异和退化少；3、使用范围更广

16、固定化酶或细胞：固定于水不溶载体—可重复和连续使用；

?游离酶或细胞：未固定

?固定化发酵：固定化酶(细胞)用于发酵可称为固定化酶(细胞)发酵，或简称固定化发酵

?17、固定化类型：酶或细胞与载体通过共价键作用而被固定。

?酶或细胞溶液与含羧酸载体(R-COOH)或氨基载体(R-NH2)，在缩合剂碳化二亚胺作用下，经搅拌等处理，而制成固定化酶或细胞。

18、固定化酶和固定化细胞发酵的优点：重复使用；利于产品的分离和提纯；易于机械化操作；缩短生产周期；使用时间较长等。

19、混合培养物发酵的优点：可以充分利用培养基、设备、人员和时间，可以在共同的发酵容器中经过同一工艺过程，提高或获得二种或多种产品；可以获得一些独特的产品；混合的多种菌种，增加了发酵中许多基因的功能。通过不同代谢能力的组合，完成单个菌种难以完成的复杂代谢作用，可以代替某些基因重组工程菌株，进行复杂的多种代谢反应，或促进生长代谢，提高生产效率。

20、发酵工艺主要的控制参数;a、pH值（酸碱度）b、温度c、溶解氧浓度

d、泡沫

e、补料

21、温度的影响及控制：（一）温度对微生物生长的影响（二）温度对发酵的影响（三）影响发酵温度变化的

因素（四）最适温度的控制

22、温度对发酵的影响:反应速度;酶系的组成及酶的特性;发酵的方向如金色链霉菌>35℃，合成四环素；<30 ℃，

合成金霉素;基质溶解度,在发酵液中的物质溶解度也影响菌对某些基质的分解吸收。

23、影响发酵温度变化的因素：发酵过程中，随着微生物细胞对培养基中的营养物质的利用、机械搅拌的作用，将会产生一定的热量；同时由于发酵罐壁的散热、水分的蒸发等将会带走部分热量。

24、微生物的生物热来源：①生物热主要是培养基中的碳水化合物、脂肪和蛋白质被微生物分解成、水以及其他物质时释放出来的。②释放出来的能量部分用来合成高能化合物，供微生物合成和代谢活动的需要，部分用来合成产物，其余部分则以热的形式散发出来。③生物热大量产生于菌体的对数生长期，这一阶段所产生的大量热成为发酵过程热平衡的主要因素。

25、搅拌热：在好氧发酵中，搅拌带动发酵液作机械运动，造成液体之间、液体和设备之间的摩擦，产生数量可观的热。

26、蒸发热：空气进入发酵罐后，就和发酵液广泛接触进行热交换，必然会引起水分的蒸发，被空气和蒸发水分带走的热量

27、辐射热：是指因发酵罐温度与环境温度不同，而使发酵液通过罐体向外辐射的热量。辐射热的大小取决于发酵罐内外的温度差的大小，受环境温度变化的影响。

28、影响发酵温度的因素：1）菌种特性2）培养基（成分及配比）3）发酵阶段4）搅拌类型及搅拌速度5）通气速度（影响Q蒸发）6）罐内外的温差（由于Q生物、Q蒸发在发酵过程中随时间而变化，因此发酵热在整个发酵过程中也随时间变化。为了使发酵在一定温度下进行，必须采取措施加以控制。）

29、最适温度控制: ①根据菌种及生长阶段来选择.微生物种类不同，所具有的酶系及其性质不同，所要求的温度范围也不同.如：黑曲霉生长温度为37℃；青霉菌生长温度为30℃。谷氨酸产生菌棒状杆菌的生长温度为30～32℃，合成温度为34-37 ℃②根据培养条件选择：温度选择还根据培养条件综合考虑，灵活选择。通气条件差时可适当降低温度，使菌呼吸速率降低些，溶氧浓度也可髙些。培养基稀薄时，温度也该低些。因为温度高营养利用快，会使菌过早自溶。③根据菌生长情况：菌生长快，维持在较高温度时间要短些菌生长慢，维持较高温度时间可长些。培养条件适宜，如营养丰富，通气能满足，那么前期温度可髙些，以利于菌的生长。总的来说，温度的选择根据菌种生长阶段及培养条件综合考虑。要通过反复实践来确定最适温度。

30、PH的影响极其控制

pH值对菌生长和代谢产物形成的影响：①菌种不同，对pH要求不同（细菌：6.5-7.5）；放线菌（6.5-8.0）；酵母菌（3.8-6.0）；霉菌（4.0-5.8）。②菌种相同，pH不同，形成的产物不同

31、pH对微生物生长和代谢产物形成影响的主要原因：影响了微生物细胞原生质膜所带电荷，改变细胞膜的通透性；影响微生物体内酶的活性；影响培养基中营养物质和中间代谢产物的离解，从而影响微生物对这些物质的利用；造成微生物代谢过程的改变，从而使代谢产物的质量和比例发生改变。

32、影响PH值变化的因素：a微生物代谢产物的影响；b培养基组成对pH值的影响： C/N高，特别是葡萄糖过量，往往导致有机酸大量积累，使pH值下降。如果C/N低，则过多的氮源容易导致氨基氮的形成，使pH值上升。c菌体自溶对pH值的影响。

33、ph的调节与控制：A、调整培养基的组分；B、在发酵过程中进行控制：①添加CaCO3②氨水流加法③尿素流加法；C、加酸/碱调pH D、通过补料调pH

34、补料调节的优点：①调节培养液的pH值；②.补充基质养分，增加培养基的浓度；③.减少产物的反馈抑制。

35、溶氧的影响与控制：1、不同微生物对氧的需求不同2、溶氧对发酵过程的影响：当溶氧不足时，代谢作用会受到阻碍，但是如果溶氧量过大，又会影响菌体次级代谢产物的合成。在供氧不足的情况下通常需要强制供氧

36、发酵过程的溶氧变化：当溶氧不足时，代谢作用会受到阻碍，但是如果溶氧量过大，又会影响菌体次级代谢产物的合成。在供氧不足的情况下通常需要强制供氧。（溶氧异常下降的原因：污染好气性杂菌；代谢异常；设备或工艺变化。溶氧异常升高的原因：呼吸受到抑制——溶氧明显上升；污染烈性噬菌体；菌体破裂会完全失去呼吸能力——溶氧直线上升）

37、溶氧浓度的控制：（1）供氧方面：A、增加空气中氧的含量，使氧分压增加，进行富氧通气 B、提高罐压C、改变通气速率D、增加搅拌速度。（2）需氧方面; A、调整基质浓度——菌体量越大，摄氧率越大，但是氧的传递速率随菌浓度的对数增加而减少。 B、调节温度温度越高，溶氧浓度越低。

38.泡沫的产生极其控制：(一）、泡沫的形成及其对发酵的影响:①泡沫产生:外界引进的气流被机械地分散形成（搅拌）；发酵过程微生物代谢产生的气体凝结生成.②起泡的机理：a当气体通入纯水的气-液界面时，气泡只能维持几分之一秒，其稳定性等于零，这是由于能学上的不稳定性和围绕气泡的液膜强度很低所致。B、当气体通入起泡剂液体，因这些物质具有某些亲水基团和疏水基团,分子带极性的一端向着水溶液,而非极性一端向着空气,并力图在表面作定向排列,增加了泡沫的机械强度。C、培养基中蛋白质以及微生物菌体等为起泡物质，具有稳定泡沫的作用。D、培养基的成分、温度、酸碱度、浓度及泡沫的表面积对泡沫的稳定性都有一定影响

39、泡沫带来的危害：a、在装填量较大的情况下，泡沫过多会引起发酵液外溢，从而容易造成污染和浪费。B、泡沫过多，必须减少发酵罐的装填量，从而降低了设备利用率。C、当泡沫不易消除时，影响菌体代谢产生的气体的排出，从而影响菌体的生长和代谢，甚至引发死亡。

40、发酵过程的泡沫的变化：a、通气和搅拌的影响通气量越大，搅拌越剧烈，产生的泡沫越多b、培养基组成的影响培养基中蛋白胨、玉米浆、黄豆粉等蛋白质具有较高的表面张力，容易形成泡沫，随着含量增加，泡沫越多。虽然糖类起泡能力很差，但高浓度糖液增加了培养基的粘度，增加了泡沫的稳定性。c、灭菌的影响培养基灭菌时间越长，培养基的泡沫寿命越长。d.发酵过程的不同阶段对泡沫变化的影响：一般发酵初期，培养基浓度大，粘度高，营养丰富，在高的表面粘度和低的表面张力作用下，泡沫较稳定；发酵旺盛时期，泡沫形成最多；随着发酵进行，蛋白质等物质被不断降解，培养基表面粘度逐渐下降，表面张力不断上升，泡沫寿命逐渐缩短；在发酵后期菌体自溶导致发酵液中可溶性蛋白质增加，又利于泡沫的产生。

41、以霉菌发酵为例，发酵过程泡沫的消长规律：发酵初期泡沫的高稳定性与发酵液的高表现黏度和低界面张力有关，而随着霉菌产生酶增多和对碳/氮源利用，造成稳定泡沫的蛋白质被分解，培养液表面黏度降低促使表面张力上升，泡沫减少；当到达发酵后期，由于微生物细胞的自溶，又使蛋白质浓度增加，促使发酵过程泡沫上升。

42、泡沫的消除与控制：控制措施：减小通气量：降低搅拌速度：降低蛋白质含量较高的物料的比例等

泡沫的消除方法物理/化学

◆物理消泡

?概念：改变温度和压力，以及通过机械外力打碎泡沫等方法使泡沫减少

?机械消泡的特点：优点：在于不需要加入其他物质，从而减少了染菌机会和对下游工艺的影响缺点：是消泡效果不理想，不能从根本上消除引起泡沫稳定的原因，因此仅作为辅助方法使用。

●化学消泡的优点：消泡效果好；作用迅速可靠；用量少；不需要改造现有设备；不仅适用于大规模发酵

生产，也适用于小规模发酵试验

化学消泡的作用机理：破坏膜弹性；降低泡沫局部表面张力；促使液膜排液；使表面活性剂增溶，降低有效浓度；电解质瓦解表面活性剂双电层而导致气泡破灭

化学消泡剂的要求：1）一定的亲水性；②高效性，用量少；③持久性；

④无毒；⑤无副作用

补料发酵的控制：

补料发酵：是指在分批发酵过程中,间歇或连续地补加含有限制性营养成分的新鲜培养基。

●补料的内容：①补充碳源和能源；②补充氮源；③加入某些微生物生长或合成需要的微量元素或无机盐；

④对于产酶的微生物，在补料中适当加入该酶的作用底物，是提高酶产量的重要措施

43、补料对发酵的影响：a\有利于菌体的高密度培养。过高浓度的营养物势必造成菌体代谢的紊乱，表现为迟滞期延长，比生长速率降低，得率下降。 b\解除高浓度营养物和分解代谢物引起的阻遏作用。c\维持有利的发酵条件。调整酸度、改善好氧菌的有氧发酵条件

44、发酵产物的特点：成分复杂；产品浓度低；收率低；失活问题；不稳定性。

◆发酵产品污染来源可能有哪些：1、工业发酵的污染：染菌对不同产品发酵过程的影响【柠檬酸和乳酸

等有机酸的发酵：发酵前期；啤酒发酵：发酵后期；核苷和核苷酸的发酵：整个发酵期】2、不同污染时期对发酵的影响【种子培养期染菌：灭菌后弃去；发酵前期染菌：通过调节酸度，缩短培养周期等补救；重新灭菌，补充营养成分，重新接种发酵；发酵中期染菌：可提前放罐或通过降温，较少补料的方法给予挽救；

发酵后期染菌：柠檬酸发酵后期染菌影响不大，肌苷、肌苷酸和谷氨酸、赖氨酸等发酵后期染菌会影响产物的品质。啤酒染菌会对风味形成影响】3、感染不同种类和性质的杂菌对发酵的影响【柠檬酸发酵最怕污染皱褶青霉菌；肌苷、肌苷酸发酵最怕污染芽孢杆菌；谷氨酸、酶制剂发酵最怕污染噬菌体，容易造成连续污染；酒类生产过程中最怕污染野生酵母、醋酸菌、乳酸菌等】4、染菌程度对发酵的影响【染菌的程度越严重对发酵影响越大；当染菌程度较小时，在种子发酵培养前期影响较大】5、染菌对产物提取和产品质量的影响【丝状菌被污染：菌丝自溶，发酵液发粘、过滤时间长，降低产物收率等问题；染菌后，发酵液中会产生其他的不期望的代谢产物，对产物的纯度、提取等都会产生影响】

?45、染菌原因分析和防治措施1.种子带菌无菌操作、培养基及用具、菌种移接和保藏2.培养基和设备

灭菌不彻底培养基性状、成分；冷空气排除；灭菌死角3.空气带菌4.设备渗漏5.操作失误

第七章食品化学保藏

1、食品添加剂：为改善食品的色、香、味以及为防腐和加工工艺的需要而加入到食品中的化学合成物质

或天然物质。需要经过毒理学检验，并有一定的ADI值，用量比较小。

食品配料：是公认安全的物质，无需进行毒理评价，用量比较大，一般在3%以上，如盐、糖、大豆蛋白、奶油、淀粉等。

●食品化学保藏：就是在食品生产和储运过程中适当采用化学制品来提高食品的耐藏性和尽可能保

持食品原有品质的一种方法，也就是防止食品变质和延长保质期（shelf-life）。

●化学制品：指成分明确，结构清楚，从化学工业中生产出来的制品。

2、化学保藏原理

●化学保藏原理：就是在食品中添加化学防腐剂和抗氧化剂来抑制微生物的生长和推迟化学反应的

发生，从而达到保藏的目的。

化学保藏并不能改善低质食品的品质，即如果食品腐败变质和氧化反应已经开始，则决不能利用防腐剂和抗氧化剂将已经腐败变质的食品变成优质食品。

3、不同的防腐剂具有不同的抑菌作用

4、各类防腐剂的抑菌原理

苯甲酸抑菌原理

?苯甲酸可非选择性地干扰细胞中的酶：

阻碍三羧酸循环中a-酮戊二酸和琥珀酸脱氢酶；对细菌、霉菌、酵母菌醋酸代谢和氧化磷酸化作用的酶。

?苯甲酸钠亲油性较大：

干扰细胞膜通透性，抑制细胞膜对氨基酸的吸收；

破坏细胞内的碱基；

抑制细胞的呼吸酶系的活性，阻止CoA的缩合反应

山梨酸抑菌原理

●山梨酸与微生物酶系统中的巯基结合，破坏微生物的许多重要的酶；

干扰传递机能，如细胞色素C对氧的传递，以及细胞膜表面的能量传递，从而抑制微生物的增殖，达到防腐的目的

山梨酸在使用中应注意的问题

●山梨酸容易被加热时产生的水蒸汽带出，所以在使用时，应该将食品加热冷却后再按规定用量添加

山梨酸类抑菌剂，以减少损失；

●山梨酸及其钾盐对人体皮肤和粘膜有刺激性，要求操作人员佩戴防护眼镜；

●山梨酸对微生物污染严重的食品防腐效果不明显，因为微生物也可以利用山梨酸作为碳源。

焦亚硫酸钠抑菌机理

焦亚硫酸钠具有强还原性，能消耗食物组织中的氧，抑制好氧菌的活性及微生物体内的酶的活性。

对羟基苯甲酸乙酯抑菌机理

抑制微生物细胞的呼吸酶系与电子传递酶系的活性，以及破坏微生物的细胞膜结构。

Nisin：别名乳链球菌素、乳链菌肽抑菌机理

影响细胞膜的穿透性，引起细胞内物质泄漏，导致细胞解体死亡。

那他霉素的抑菌机理

抗菌机理：在于它能与细胞膜上的固醇化合物反应，由此引发细胞膜结构改变而破裂，使细胞内容物渗漏，导致细胞死亡

壳聚糖抑菌机理

抑菌机制：结合DNA，抑制mRAN和蛋白质的合成。

5、防腐剂

?请问适用于防治霉菌的防腐剂有哪些？

?适用于防治G +

的防腐剂有哪些？

?适用于防治G -

的防腐剂有哪些?

●霉菌：纳他霉素、山梨酸、苯甲酸、丙酸钙等●酵母菌：纳他霉素、山梨酸、苯甲酸等

●G +

细菌：Nisin、溶菌酶、对羟基苯甲酸乙酯、山梨酸等

●G -

细菌：单一防腐剂作用效果差，一般复配使用

第八章食品的辐照保藏

1、食品辐射保藏——是利用原子能射线的辐射能量照射食品或原材料，进行杀菌、杀虫、消毒、防霉等加工处理，抑制根类食物的发芽和延迟新鲜食物生理过程的成熟发展，以达到延长食品保藏期的方法和技术。这种技术又称为食品辐照（Food irradiation）技术。

辐照食品：是指用钴－60、铯－137产生的γ射线或电子加速器产生的低于10MeV电子束照射加工保藏的食品。

感生放射：射线能量大于某一阈值，射线对某些原子核作用会射出中子或其他粒子，因而使被照射物产生了放射性，称为感生放射性

辐射阿氏杀菌：此杀菌也称商业性杀菌，所使用的辐射剂量可以使食品中的微生物数量减少到零或有限个数

辐射巴氏杀菌

此杀菌只杀灭无芽孢病原细菌(除病毒外)。所使用的辐射剂量使在食品检测时不出现无芽孢病原菌(如沙门氏菌)。剂量范围为5-10kGy。

●辐射耐贮杀菌

这种辐射处理能提高食品的贮藏性，降低腐败菌的原发菌数，并延长新鲜食品的后熟期及保藏期。所用剂量在5kGy以下。

2、辐照技术在加工食品中的应用

?抑制微生物的生长繁殖

?杀灭谷物、豆类中的害虫

?抑制果蔬发芽

?化学污染物的降解

?功能食品的改性

3、食品辐照的保藏原理

一、物理效应

●电离作用

●康普顿散射

●湮没辐射(电子对效应)

●感生放射

二、化学效应

?直接作用:射线与基质直接碰撞

?间接作用:水分子对辐射很敏感，当它接受了射线的能量后，首先被激活，然后和食品中的其他成分发生反应。

冻结状态、无氧条件、添加游离基的接受体会影响间接作用效果

三、生物学效应

（一）微生物

辐射杀菌主要目的是降低或杀灭食品中的腐败微生物及致病微生物。

（二）酶

（三）虫类

（四）果蔬

四、辐照对食品质量的影响

a、蛋白质：变性

b、糖类：低分子糖：降解；高分子糖：聚合度和粘度下降

c、脂类：不饱和脂肪酸容易氧化、脱羧；氢化、脱氢作用

d、维生素

五、影响食品辐照技术的因素

1.辐照剂量：剂量越高，食品保藏时间越长

2.食品的状态：污染的微生物、虫害等种类与数量以及食品生长发育阶段、成熟状况、呼

吸代谢的快慢等影响辐射结果。

3．辐照过程环境条件

氧的存在可增加微生物对辐照的敏感性2-3倍

适当提高辐照时食品的温度