食品科学与工程导论期末复习

食品科学与工程导论

第一章绪论

1食品的定义

食物：食物是人体生长发育、更新细胞、修补组织、调节机能必不可少的营养物质，也是产生热量、保持体温、进行各种活动的能量来源。

食品：食品是指各种供人食用或饮用的成品和原料，以及按照传统既是食品又是中药材的物品，但不包括以治疗为目的的物品。

2食品应具备的条件：

（1）安全卫生

（2）应含有一定的营养成分

（3）感官性状良好

（4）包装合理、开启简单、食用方便、耐贮藏运输

3食品与药品的区别：（1）原料不同（2）功能不同

4食品的分类

（一）食品分类的意义：

1.有利于食品生产、加工、包装及环境管理

2.有利于食品贸易、流通、销售、贮运、购买和消费

3.有利于食品的管理、卫生监督、打击假冒伪劣食品，以及食品法律法规和食品标准的制定

4.有利于新食品的开发研究

5.有利于食品教学、科研工作的顺利进行

（二）食品的分类方法：

1.根据食品的加工与否分类

2.根据食品营养成分的特点分类

3.根据食品在膳食中的比重不同分类

4.根据食品的食用对象不同分类

5食品的质量标准

（一）食品质量的概念

（1）食品的质量标准：

1.感官质量标准（色、香、味、形、质地）

2.理化质量标准（营养成分、有害成分、有效成分、食品添加剂、其他）

3.卫生质量标准（致病菌、毒素）

4.附加质量标准

（2）食品质量的定义：

a.食品满足消费者明确或者隐含的需要的特性。（WHO）

b.食品质量是指食品产品适合一定用途，能满足社会需要及其满足程度的属性，包括功用性、卫生性、营养性、稳定性和经济性。（陈于波，《食品工业企业技术管理》）

（3）食品质量的特点：

1.食品质量的物质性和客观性

2.食品质量的主观性

3.食品质量的社会性和可变性。

（4）食品检验方法：理化检验、卫生检验、感官检验。

（二）食品的感官质量标准：

1.食品的外观

2.食品的色泽

3.食品的风味

4.食品的质地

食品的包装质量:由包装的卫生安全性、保护性、流通性和商品性构成。

食品包装的卫生安全性包括两方面的内容：

1.包装材料本身应符合食品包装卫生标准，不得污染食品

2.包装材料不得与内装食品发生化学反应而生成异物，也不得因洗脱、腐蚀而

污染食品，影响食品品质。

（三）现代食品加工技术：

速冻技术、冻干技术、辐照技术、膜技术、微胶囊技术、超临界萃取技术

第三章食品科学基础

（一）食品的化学基础

1食品的能量

食品最主要的能量来源于食品三大营养物质：碳水化合物、脂肪和蛋白质。其中碳水化合物是最便宜的食物能源，脂肪是产热量最高的食物能源，蛋白质是最昂

贵的能源。

2水和矿物质

食品中的水分是引起食品化学性质改变及微生物改变的重要原因之一。

生物组织与食物中的水分状态分为:束缚水和自由水。

束缚水的特点：1.不易结冰 2.不能作为溶质的溶剂

水分活度

Aw=P/P0=ERH/100（P——溶液或食品中的水蒸气分压，P0——纯水的蒸气压）

3碳水化合物

碳水化合物(糖)的特性：

1.作为甜味剂使用

2.易溶于水形成糖浆

3.当溶液中的水分被蒸发后形成结晶

4蛋白质

蛋白质是由许多个单个的氨基酸结合在一起形成的长链。

氨基酸：R-CH-NH2-COOH

人体的组织、血红蛋白、激素和酶类均由20种主要氨基酸和少量次要氨基酸构成。其中有8种是人体自身不能合成的，必须从食物中补充，因而被称为人体必需氨基酸。

当蛋白质有秩序的分子排列和空间构象被破坏时，蛋白质即发生变性。

5脂质

典型的脂肪分子由甘油（丙三醇）和三个脂肪酸构成。

天然油脂主要是以三酰基甘油形式存在的。

油的氢化：将氢加入高度不饱和脂肪酸使之饱和的过程，是将液态脂肪转化为固态脂肪的基本方法。

油脂在食品技术中的一些重要特性：

1.被加热后逐渐变软

2.有烟点、闪点和燃点

3.容易氧化酸败

4.可形成乳浊液

5.作润滑剂和溶剂

6.有起酥作用

7.油脂可形成食品的风味特征

8.可产生饱腹感或减少饥饿感

6维生素

7酶

酶的分类：

1、根据酶的化学组成分类：a.单纯蛋白质酶 b.结合蛋白质酶

2、根据酶促反应的类型分类：

a.氧化还原酶类

b.转移酶类

c.水解酶类

d.裂解酶类

e.异构酶类

f.合成酶类

8食品添加剂

（1）食品添加剂的作用：

1.防止食品腐败变质

2.有利于改善食品的感官性状

3.有利于食品的加工操作

4.保持或提高食品的营养价值

5.满足其他特殊需要

（2）食品添加剂的分类：

1.按来源分类：天然食品添加剂和化学合成食品添加剂

2.按功能分类：酸度调节剂、抗结剂、抗氧化剂、凝固剂、防腐剂、甜味剂、香

味剂、营养强化剂、护色剂、乳化剂、酶制剂

（3）几类重要食品添加剂：

1.食品防腐剂：a.有机化学防腐剂 b.无机化学防腐剂

2.增稠剂：指改善食品的物理性质或组织状态，使食品黏滑适口的食品添加剂。

3.抗结剂：加入颗粒或粉末食品中以防止食品结块的食品添加剂。（少量无水磷

酸氢二钠、亚铁氰化钾）

（二）食品的微生物学基础

1食品中微生物的生长与控制

根据微生物的生长速率常数，一般把典型的生长曲线粗分为:

延滞期、对数期、稳定期和衰亡期

2微生物对食品的污染及危害

食品卫生标准中的微生物评价指标：1.细菌总数 2.大肠菌群 3.致病菌

检测食品中大肠菌群的意义有两个：

1.它可作为粪便污染食品的指标菌

2.它可作为肠道致病菌污染食品的指标菌

3食品营养成分的变化

脂肪酸败：是脂肪水解产生游离脂肪酸以及脂肪酸进一步氧化分解所引起的变质现象。

脂肪酸败的类型：1.水解型酸败 2.酮型酸败 3.氧化型酸败

4食品风味物质的变化：

1.色素的变化

2.食品的褐变：

（1）酶促褐变（有酶参与）：多酚类在氧气+多酚氧化酶作用下生成醌类，再聚合生成黑/褐色素

酶促褐变三要素：酚酶、氧、适当的酚类物质

抑制方法：钝化酶的活性、改变酶作用的条件、隔绝氧气、使用抑制剂

（2）非酶促褐变（无酶参与）：

1.美拉德反应：氨基酸+糖加热生成色素+香味

抑制美拉德反应的方法：1.降低贮藏温度，调节食品含水量 2.降低食品pH 值3.将惰性气体充入食品包装以驱除氧气 4.除去反应基质

2.焦糖化反应：糖分子间脱水生成焦糖色素+香气

3.抗坏血酸褐变

第四章食品工程技术基础

1粉碎

概念：粉碎是指利用机械的方法克服固体物料内部的凝聚力而将其破碎的一种单元操作，其实只是通过输入能量使得物料比表面积增大的过程。

2浓缩

浓缩：溶质和溶剂部分分离的过程

（一）食品的浓缩方法：蒸发浓缩、冷冻浓缩、膜浓缩。

（二）食品浓缩的目的:

1.除去食品中大量的水分，提高包装、贮藏和运输性能

2.提高制品浓度，增加制品的保藏性

3.作为干燥或更完全脱水的预处理过程

4.作为结晶操作的预处理过程

5.改变味感形成新产品。

3膜分离

常用于食品工业中的膜分离技术主要是微滤、超滤和反渗透

膜分离的优点：

1.有利于食品成分的保存

2.能耗低，费用小

3.工艺简单，产量高

4.分离范围广

4结晶

结晶的方法：1.冷却结晶法 2.蒸发结晶法 3.真空结晶法

5乳化

乳化的基本方法：1.凝聚法 2.分散法

6均质

均质也称匀浆，是使悬浮液体系中的分散物微粒化，均匀化的处理过程，这种处理同时起降低分散物尺寸和提高分散物分布均匀的作用。

第五章食品加工与保藏原理

1热处理：

1灭菌 2.商业无菌（微生物） 3.巴氏杀菌（微生物） 4.热烫（钝化酶）

（一）微生物热致死作用

（1）D值：指在一定环境和一定热致死温度条件下杀死原始活菌数90%所需的加热时间。（D值越大，微生物耐热性越强）

（2）Z值：表示微生物在不同温度下的相对耐热性。（Z值越大，微生物耐热性越强）

（3）F0值：当致死温度为121度时，杀死Z值为10摄氏度的一定数目的细菌所需要时间。

影响微生物耐热性的因素：

1.D值、Z值

2.食品的酸度或pH值

食品按pH值的分类：低酸性食品（pH>4.5）、酸性食品（pH<4.5）3.水分活度：一般情况下，水分活度越低，微生物细胞或芽孢的耐热性越强

酸性越强，微生物耐热性越低；水分活度越低，微生物耐热性越强。

（二）热传递

热量的传递方式：1.传导2.对流3.辐射

2食品冷加工与保藏

（一）食品加工与保藏的低温处理

食品的低温保藏是利用低温技术将食品大的温度降低并维持食品低温状态来阻止食品变质，延长食品保藏期。

低温保藏：

食品冷藏：常用温度为4-8摄氏度（食品中水分未冻结）

食品冻藏：常用温度为-18摄氏度（食品中水分冻结）

（二）低温保藏的基本原理

1.低温对微生物的影响：a.生长繁殖减慢 b.代谢紊乱 c.冰晶体破坏细胞结构

2.低温对酶的影响：抑制酶的活性，不能钝化酶

冷害：当冷藏温度低于某一极限温度时，果蔬代谢活动受破坏，出现一系列生理病变现象，这种低温造成的生理病变成为冷害。

干耗：冻结食品冻藏中，因温度的变化造成食品表面水蒸气压高于环境空气的水蒸汽压，出现冰晶的升华作用而引起食品脱水，重量减少，称为“干耗”。

冻结烧：在氧的作用下，脂肪氧化酸败，表面发生黄褐色变，食品色、香、味和营养价值变差，这种现象称为冻结烧。

最大冰晶生成带：指-1~-5摄氏度的温度范围内，大部分食品在此温度范围内约80%的水分形成冰晶。研究表明，食品冻结应以最快的速度通过最大冰晶生成带。

速冻：冰晶体小，分布均匀，对细胞破坏性小。

缓冻：冰晶体大，分布不均匀，对细胞破坏性大，解冻后营养成分流失。

3食品干藏

（一）食品干制的目的：

1.降低食品中水分活度，延长保藏期

2.减小食品体积和重量，节省包装、贮藏和运输费用，带来了方便性

3.改善口感、风味

表面硬化：是指干制品外表干燥而内部仍然较湿的现象

导致表面硬化的主要原因：

1.食品干燥过程中，其内部溶质随水分不断向表面迁移和扩散，而在表面浓缩

而结晶，将干制时正在收缩的微孔和裂缝加以封闭，进而导致表面硬化层的形成。

2.由于食品表面干燥水分蒸发过于强烈，而内部水分向表面迁移的速度小于表

面水分汽化的速度，从而使表面迅速干燥，形成一层干硬膜。

（二）食品的干制工艺

工艺条件选用时应考虑的因素：

1.提高物料干燥表面积

2.提高空气流速和降低相对空气湿度

3.降低大气压力和真空度

4食品腌渍、发酵和烟熏保藏

（一）食品的腌渍保藏

腌渍：利用食盐，糖等盐渍材料处理食品原料，使其渗入食品组织内部，提高其渗透压，降低水分活度，抑制微生物生长，改善食品食用品质。

腌渍原理：

1.溶质扩散：溶质浓度高向浓度低扩散

2.水分渗透：水分从低浓度向高浓度渗透

等渗溶液（P细胞内=P环境）：0.9%Nacl生理盐水

低渗溶液（P细胞内>P环境）：水由外向内，导致原生质涨裂（细胞吸水膨胀）

高渗溶液（P细胞内

（二）食品的发酵保藏

发酵食品：是指经过了微生物发酵的食品，即在食品形成过程中，由于微生物

代谢活动的参与，食物原料原有的营养成分、色泽、形态等基本的化学和物理特性发生了一定程度的变化，形成了营养性和功能性均高于原有食物原料的具有食用安全性的食品类型。

发酵的原理：改变了食品的渗透压、酸度、水分活度，从而抑制了腐败微生物的生长，较一般食品而言，在保存时间、温度、除菌要求等方面的选择余地更大，

更有利于食品保藏。

（三）食品的烟熏保藏

食品烟熏的目的：

1.使制品产生特有的烟熏风味

2.抑制微生物生长

3.形成烟熏品特有色泽

4.抗氧化作用

5.改善质地

5食品的化学保藏

化学保藏剂按照保藏机理的不同，大致可以分为3类，即防腐剂、抗氧（化）剂、保鲜剂。其中抗氧（化）剂又分为抗氧化剂和脱氧剂。

保鲜剂:

为了防止生鲜食品脱水、氧化、变色、腐败变质等而涂在其表面进行涂膜的物质可称为保鲜剂。

（一）目前保鲜剂主要有：类脂、蛋白质、树脂和碳水化合物。

（二）保鲜剂的用途：

1.减少水分散失

2.防止食品氧化

3.防止食品变色

4.抑制生鲜食品表面微生物的生长

5.保持食品的风味不散失

6.增加食品特别是水果的硬度和脆度

7.提高食品的外观可接受性

8.减少食品在贮运过程中的机械损伤

第六章典型食品加工工艺简介

1谷物类及其制品

小麦及其制品

小麦可以分为：

硬质小麦——可以生产高面筋含量的强力面粉

软质小麦——用于生产低面筋含量的弱力面粉

硬质小麦的蛋白质含量比软质小麦的高

2油脂及其制品

（一）油脂的性质

氢化：通过加氢化学反应，可增大油的饱和度，使油转变成固态脂。

（二）油脂替代品

脂肪替代品：能够模拟脂肪在食品中的功能，同时降低食品的热值。

（三）油脂检验

化学检测的主要指标：1.脂肪的碘值 2.酸值 3.皂化值

3蔬菜和水果

蔬菜和水果采收后的呼吸活动

果蔬的呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸

（一）果蔬呼吸的积极作用：

1.保证果蔬体内物质代谢的正常进行

2.防止果蔬发生生理病害

3.提高果蔬的抗病能力和愈伤能力。

（二）果蔬呼吸的消极作用：

1.消耗果蔬的营养成分和风味物质，使果蔬营养价值降低，风味变淡薄

2.使环境温度升高为微生物生长提供适宜条件，造成果蔬腐烂变质

3.缺氧呼吸产生的乙醇、乙醛等有害物质会导致果蔬发生生理病害

4典型饮料加工工艺介绍

啤酒

糊化（生产啤酒的第一个步骤）：将麦芽和谷物辅料与水混合并进行温和的蒸煮，制成麦芽醪，以便浸出原料中的可溶成分，并使淀粉形成一种凝胶状的结构，以利于后面的提取和被酶降解生成糊精和麦芽糖的过程。

5糖果与巧克力制品

（一）糖果的分类

糖果的分类：1.熬煮糖果 2.焦香糖果 3.充气糖果 4.凝胶糖果 5.巧克力制品（二）糖果生产的主要配料

添加剂：1.增稠剂 2.香精、香料 3.酸味剂 4.色素 5.保湿剂

第七章食品包装原理简介

1食品包装概论

（一）食品包装及其分类

按流通过程中的作用分类：1.销售包装 2.运输包装

（二）食品包装的作用

1.保持食品品质

2.促进销售

3.便于贮运、销售和使用

4.提高商品价值

2食品包装材料与容器

对食品包装性能的要求：

1.保护被包装食品的性质

2.合适的加工特性

3.足够的卫生性和安全性

4.方便性和环保性

5.经济性

隔绝性食品包装：

（一）食品的防氧包装：1.真空包装 2.充气包装 3.脱氧包装

（二）食品的防湿包装：

包括两个方面：

1.包装内食品从环境中吸收水分（蒸气）——多用于加工食品

2.防止包装内的食品水分丧失——多指新鲜食品原料及初加工品的保鲜

常用吸湿剂：氯化钙、硅胶

3食品绿色包装

绿色包装定义：

对生态环境和人体健康无害、能回收和循环再生利用，可促进持续发展的包装。

第八章食品感官分析

（一）食品感官分析的主要任务和作用

1.食品原料及最终产物的质量控制

2.食品加工过程的工序检验

3.食品贮藏实验

4.产品评比

5.降低生产成本的研究

6.新产品的开发

7.市场商品检验

8.监督检验

（二）食品感官分析的特点

（1）食品感官分析的优点：

1.弥补仪器分析的缺陷

2.简单、迅速、灵敏度高、费用低

（2）食品感官分析的不足：

1.食品感官分析结果不易氧化

2.感官分析误差难以消除

3.影响因素众多

4.不能确定生物学价值和引起感觉的真正原因

（三）感觉的基本规律：

1.适应现象：感受器在同一刺激的持续作用下，敏感性发生变化的现象。

2.对比现象：当两个刺激同时或连续作用于同一感受器时，一个刺激的存在能强

化另一个刺激的现象。

3.协同效应（相乘效果）：感受器在两种或多种刺激的作用下，导致感觉水平超

过预期的每种刺激的各自效应的叠加。

拮抗效应（相抵效应）：因一种刺激的存在，而使另一种刺激强度减弱的现象。

4.掩蔽效应:当两种或两种以上的刺激同时或相继作用于同一感受器时，由于某

一刺激的存在而降低感受器对其刺激的感觉的现象。