总结食品工艺学

第一章

1.食品保藏的四大原理？

1) 促生完全生机原理：维持食品最低生命活动的保藏方法。用于新鲜水果、蔬菜等食品原料的保藏。（果蔬的气调保藏和冷藏）

2) 抑生假死原理：抑制微生物和食品的生命活动及生化反应，延缓食品的腐败变质；（冷冻保藏、腌制保藏和干制保藏等）

3) 促生不完全生机原理：借助有益菌的发酵作用防止食品腐败变质，又称发酵保藏。

4) 制生无生机原理：它是运用无菌原理，通过热处理、微波、辐射、过滤等工艺处理食品，停止食品中一切生命活动和生化反应，杀灭微生物，破坏酶的活性。（罐藏、无菌包装）

2.引起食品腐败变质的因素有哪些？

1) 生物学因素（微生物、害虫和啮齿动物）（1）微生物引起食物腐败变质

①原因食品含有微生物生长需要的各种营养物质，是很好的培养基。污染了微生物的食品在水分、温度适宜时存放，会有大量微生物繁殖，产生霉变、酸败、发酵、软化、变色和腐臭等现象。②微生物的种类：细菌、霉菌、酵母菌，尤以细菌引起的变质最为显著。③微生物的来源：土壤、水、空气、人和动物、加工机械等。④影响微生物生长发育的因子：a PH：酸性抑制微生物生长；酸性环境影响耐热性；PH值4.6。b 氧气：好氧、微需氧、兼性厌氧、厌氧微生物。c 水分：水分活度Aw：微生物和化学反应所能利用的有效水分的估量。d 营养成分：食品含有微生物生长需要的各种营养物质。e 温度：嗜热菌，嗜温菌，嗜冷菌。（2）害虫和啮齿动物引起食物腐败变质

2）化学因素（酶的作用、非酶作用和氧化作用）（1）酶引起食物腐败变质（主要表现在食品色、香、味、质地的变劣。）（2）非酶褐变引起食物腐败变质（褐变一般由于加热及长期的储藏而发生）（3）氧化作用引起食物腐败变质（4）食品成分与包装容器的化学反应（使用涂料罐）

3）物理因素（温度、水分、光）主要因素：温度：影响食品中发生的化学变化和酶催化的生物化学反应速度以及微生物的生长发育程度等。水分：过高的含水量会加速化学变化和微生物的生长。过量的失水又对食品的外观和质地有影响，进而影响生物体的自然活性。光：光线照射会促进化学反应。特点：物理因素是诱发和促进食品发生化学反应及微生物活动而引起变质的原因。

3.栅栏技术的基本原理是什么？食品生产和保藏过程中如何应用栅栏技术（举例）？

栅栏技术：通过联合控制多种阻碍微生物生长的因素，以减少食品腐败，保证食品卫生与安全性的技术措施。

栅栏因子：将食品保藏方法或原理归结为F、t、Aw、pH、Eh、Pres等 (hurdle factor）。F－高温处理； t－低温冷藏；Aw－降低水分活度

pH－降低pH（酸化）；Eh－降低氧化还原电位；Pres －各种防腐剂及杀菌剂。此外，还有超高压处理、微波、超声波、紫外线、酶制剂、保鲜膜等。

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。

栅栏技术的应用：1）肉制品在储存过程中要降低能耗，可以考虑用耗能少的因子(如A w和pH值等)替代耗能大的因子t。2）果蔬罐头加工中，通过降低pH

值，达到降低杀菌温度(F)和缩短杀菌时间的目的。3）微波杀菌+添加适量防腐剂，可达到满足商业要求的保鲜效果。4）半干食品+低温贮藏

第二章

1.基本概念。

食品的冷藏：经过冷却的食品在稍高于冰点的温度下贮藏的方法。

食品的冻结点(冰点)：一定压力下，食品中液态物质与冰处于平衡状态时的最高温度。

低共熔点（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。

过冷现象：当食品温度降低到冻结点时，食品中的水分并不开始结冰，而是要温度降至低于冻结点以下才开始结冰，一旦有稳定晶核形成，食品的温度立刻上升到冻结点温度。

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：

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。

汗液流失：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。

TTT：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。

2.低温保藏的原理？

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

其原理是：降低温度，可使食品中的微生物丧失活力,不能繁殖甚至死亡；酶的催化作用受到抑制；化学反应的速度变慢。因此，低温下食品可以较长时间的贮藏而不腐败变质。

3.食品冷却的目的和方法有哪些？

冷却的目的：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。

冷却方法：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；可实现连续化作业；易引起水分蒸发产生干耗。

水冷法：低温水把被冷却的食品冷却到指定温度。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。

碎冰冷却法：利用冰块融化吸收相变热，降低食品的温度的方法。特点：简便易行；冷却后品温≥ 0℃；可避免干耗；过程控制困难。适用范围：水产品、某些果蔬。

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。适用范围：蔬菜类遇冷。

4.影响空气冷藏效果的因素有哪些？

贮藏温度：以稍高于食品的冻结点温度为佳。

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。

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)

5.气调冷藏有哪些方法，各有何特点？

气调冷藏法定义：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。气调冷藏法-方法：

1）自然降氧法（MA贮藏）聚乙烯薄膜包装法、硅窗法。采用塑料袋(或帐)气调和硅窗气调的方式。密闭环境，人工调节控制。

2）快速降氧法（CA贮藏）气调冷藏库、置换气调法。需一定的设备，耗能，但降氧速度快，可及时排除库内乙烯，库内气密度要求不高，建筑费少。

3）混合降氧法垛封法果蔬盛装、码垛、密封后，迅速降低氧气浓度，再利用适当的手段调节垛内气体成分。储藏前期可控制果蔬的呼吸作用，比自然降氧法优越，又比快速降氧法成本低

4）减压保藏法可获得贮藏所需的低氧环境；可及时排除有害气体；低压可抑制微生物的生长；换气成本低；贮藏库的建筑难度大；产品的风味稍受影响。5）涂膜保鲜法将成膜物质溶解后，以适当的方式涂敷于食品表面，经过干燥，食品的表面便被涂覆一层极薄的涂层。涂膜方法：浸涂法；刷涂法；喷涂法

6）电子保鲜法利用高压放电，在贮藏果蔬的空间产生一定浓度的臭氧和负离子空气，来提高保鲜效果的方法。方法：负离子空气保鲜；臭氧保鲜

6、食品的冻结过程及一般规律？

冻结过程（降温与结冰）：

温度下降→冻结点→排除潜热→液体变为固体（结冰）→温度进一步下降→排除显热→结冰量增大

结冰包括晶核的形成和冰晶体的增长两个过程。

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，必须达到低共熔点温度。

7、冻结速度对食品品质的影响？简述其机理。

（1）物理变化的影响：

a、容积的改变。如：细胞溃解、气体膨胀；产生内压出现龟裂(速冻)。

b、冰晶体的机械损伤。如：刺伤细胞组织、使食品失去复原性。

c、溶质的重新分布。如：溶质呈不均匀分布；营养成分流失。

d、水分的蒸发

机理：冻结对食品组织结构的不利影响，一般认为不是低温的直接影响，而是由于冰晶体的膨大而造成的机械损伤，细胞间隙的结冰引起细胞脱水、死亡，失去新鲜特性的控制能力。

（2）化学变化的影响

a、蛋白质变性。

机理：食品中的结合水是与原生质、蛋白质等物质结合的，在结冻时，水分从其中游离出来而结冰，这些物质失掉和水的亲和力，以后水分再与之重新结合，导致蛋白质变性或不可逆的凝固。

b、变色。

机理：常见的变色原因有美拉德反应，如羰基化合物与氨基化合物反应发生的褐

变；食品中营养物质受空气中氧气作用而变色等。

c、营养成分损失

8、食品在冻藏中易发生哪些质量变化，如何控制？

（1）干耗现象

控制措施：适当提高介质的湿度、适当的包装、减少温度波动。

（2）重结晶的形成

控制措施：提高控温水平，以降低冻藏室内温度波动的幅度和频率。

（3）冻结烧

控制措施：低温、隔氧措施。

（4）化学变化

控制措施：冻前灭酶、低温、隔氧

（5）汁液流失

控制措施：速冻、提高冻藏控温水平、解冻方法。

第三章

1、基本概念：

D值：在一定的环境和热力致死温度条件下，杀灭某种微生物90%的菌数所需要的时间。

Z值：热力致死时间降低一个对数循环，致死温度升高的度数。

F值：采用121℃为标准温度，与此对应的热力致死时间称为F值，也叫杀菌致死值。

顶隙：是指罐内食品表面与罐盖内表面之间空隙的距离。

真空密封排气：在真空环境中进行排气密封的方法。

罐头的冷点：导热最慢的一点通常在罐头的几何中心处，称为罐头冷点。

商业无菌：产品中所有致病菌都已被杀灭，耐热性非致病菌的存活概率达到规定要求，并且在密封完好的条件下在正常的销售期内不可能生长繁殖。

安全杀菌值F安：指在某一恒定温度下，杀灭一定数量的微生物或芽孢所需的加热时间。

实际杀菌值F安：指某一杀菌条件下的总的杀菌效果。

2、影响微生物耐热性的因素？

（1）微生物本身的特性

污染的种类、污染的数量、生理状态与所处的环境。

（2）食品成分

酸度、水分活度、脂肪、盐、糖、蛋白质、植物杀菌素。

（3）热处理条件

温度、时间

3、试述罐头食品加工的工艺过程，其中关键的工序有哪些？

原料预处理→装罐预封（容器消毒）→排气→密封→杀菌→冷却→包装→成品其中关键的工序有：

4、什么是预封？其目的是什么？

预封是在食品装罐后进入加热排气之前，用封罐机初步将盖沟卷入到罐身翻边下，进行相互钩连的操作。

目的：是预防因固体食品膨胀而出现汁液外溢；避免排气箱冷凝水滴入罐内而污染食品；防止罐头从排气到封罐的过程中顶隙温度降低和外界冷空气侵入，以保持罐头在较高温度下进行封罐，从而提高罐头的真空度。

5.罐头为何要排气？常见的排气方法有哪些？

目的：1）防止或减轻因加热杀菌时内容物的膨胀而使容器变形或破损，影响金属罐卷边和缝线的密封性，防止玻璃管跳盖。

2）防止馆内好气性细菌和霉菌的生长繁殖。

3）控制或减轻罐藏饰品在储藏过程中出现的马口铁罐的内壁腐蚀。

4）避免或减轻罐内食品色香味的不良变化和维生素等营养物质的损失。排气方法：1）加热排气法：基本原理是将预封后的罐头通过蒸气或热水进行加热，或将加热后的食品趁热装罐，利用空气、水蒸气和食品受热膨胀的原理，将罐内空气排除掉。主要包括热装罐法和排气箱加热排气法。热装罐排气品温一般在70～75℃；排气箱加热排气

90～100℃，5～20min。特点：可以排除食品组织内的空气；具有一定的杀菌能力；能耗高；容易使食品软化，品质下降。

2）真空密封排气：概念→在真空环境中进行排气密封的方法。特点→制品的品质好；适用范围较广；卫生条件好；效率高、能耗相对较小；食品组织内的空气很难排除；温度及密封室内真空度的控制要求高。

3）蒸汽喷射排气：概念→在封罐时向罐头顶隙内喷射高压蒸汽，依靠顶隙内水蒸气冷凝而获得真空度的排气方法。工艺要求→蒸汽应具有一定的压力和温度；必须留有一定的顶隙。特点→食品受到的热损失小；卫生条件好，生产效率高，可连续化作业；不能排除食品组织内的空气；对顶隙要求高。

6.影响罐内真空度的因素有哪些？

①排气温度和时间：温度和时间↑→品温↑→食品体积↑→空气充分排出→真空度↑

②密封温度：密封温度↑→食品体积↑→空气充分排出→真空度↑

③罐内顶隙大小：顶隙为临界顶隙时，可获得最大的真空度。

④食品种类和新鲜度：原料含气量高→真空度↓不新鲜的原料→产气→真空度↓。

⑤食品的酸度：含酸量高→罐内壁腐蚀产生H2→真空度↓。

⑥外界气压的变化：大气压力↓→罐内真空度↓

⑦外界温度变化：气温↑→罐内残留气体压力↑→真空度↓

7.罐头的密封的目的，金属罐、玻璃罐、软罐头密封的方法？

目的：使罐内食品与外界隔绝，防止空气的进入和微生物的再污染；

金属罐的密封用二重卷边法；玻璃罐的密封用卷边密封法、旋转式密封法。

软罐容器的密封方法有①热熔法→用加热的金属棒，使内层聚乙烯材料熔合而密封；②高频密封法→以高频电流感应加热而使封边内层熔合；③脉冲密封法→以瞬时通过的高密度电流，使加热板迅速升温将封边内层熔合。

8、罐头杀菌工艺条件表达式是什么？如何合理选择杀菌工艺条件？

罐头杀菌条件的表达方法：（τ1－τ2－τ3）P

------------------------

Ts

τ 1 ：升温时间；τ 2 ：恒温时间；τ 3 ：冷却时间；Ts ：杀菌温度；P ：反压力

为了抵消杀菌或冷却时罐内过高的压力，向杀菌锅内补充的罐外压力叫做反压。如何合理选择：首先必须保证食品的安全性，其次要考虑到食品的营养价值和商品价值。

原则：杀灭致病菌，钝化酶的活力，防止蒸煮过度。——在保证食品质量前提下，选用最轻微的热处理。酸性食品（85～100℃10～30min）蔬菜（115～121℃15～30min）动物类（115～121℃50～90min）一般：大罐、难煮、固体取上限；酸度高、不耐煮的取下限。

9.罐头常见的传热方式有哪几类？哪些因素会影响传热效果？

方式：单纯传导型；单纯对流型；对流与传导结合型；诱发对流型

因素：(1)罐内食品的物理性质（形状、大小、黏度和相对密度）；(2)罐藏容器的物理性质

(材料的物性与厚度、容器的尺寸与容积)；(3)罐内食品的初温；(4)杀菌锅的形式与罐头的位置。

10.罐头食品杀菌的方法有哪些？其中热力杀菌有哪几类？杀菌条件有何不同？

方法：热力杀菌（常压杀菌、高温高压杀菌、超高温瞬时杀菌等）、电加热杀菌（欧姆杀菌、微波杀菌）、冷杀菌（辐射杀菌、超高压杀菌、脉冲电场杀菌、超声波杀菌、磁力杀菌、感应电子杀菌、脉冲强光杀菌等）。

热力杀菌方式：按杀菌温度及压力分：常压杀菌、高压杀菌；按加热介质分：热水、水蒸气、水蒸气于空气混和物、火焰等；按杀菌设备分：连续式、间歇式。条件：①常压（巴氏）杀菌→以较低的热处理程度，将食品中存在的微生物部分地杀灭。杀菌温度通常在100℃以下；可杀灭霉菌、酵母菌、耐酸性细菌；通常需要结合其他栅栏因子协同作用。

它的应用范围→酒精饮料、牛奶、果汁等液体食品的连续式杀菌；pH值4.5以下的罐头食品在常压下的热水、沸水或蒸气中的杀菌。②高温高压杀菌(阿氏)→经过100℃以上高温加热条件进行杀菌处理的方法。杀菌效果→用于低酸性罐装食品，可杀灭耐热腐败菌、致病菌，产品能在常温下长期贮藏。杀菌条件→温度高于100℃而低于125℃，压力超过一个大气压。

是间歇式杀菌方式 a.加压蒸气杀菌适用于金属罐；b.加压水杀菌适用于金属罐、玻璃罐、软罐头；c.混合气体杀菌适用于软罐头。③超高温瞬时杀菌→杀菌温度在125℃以上；无菌装罐（连续式）→将食品迅速加热至130～150℃，保温3～5s后，冷却到30～40℃，无菌条件下罐装。

11.试分析造成罐头腐败变质的原因，生产中应如何防止变质现象的发生？

常见的腐败现象发生腐败的原因

胀罐物理性（假胀）

（隐胀、轻胀、硬胀）→化学性（氢胀）

细菌性（残留菌缺氧发酵、嗜热菌产气）

平酸败坏在平酸菌的作用下产酸

黑变致黑梭状芽孢杆菌引起

发霉霉菌的作用

第四章

一、给湿过程：湿物料中的水分从表面向加热介质扩散的过程称作给湿过程。

导湿过程：在水分梯度作用下，水分由内层向表层扩散的过程属于导湿过程。

干燥比：干制品的干前重量与干后重量之比。

复水比：复水后沥干重和干制品试样重的比值。

复重系数：干制品复水后的沥干重与干制品原料的鲜重之比。

二、试述水分活度与食品变质因素的关系？

1.水分活度与微生物的关系

①微生物的生长发育与水分活度：降低水分活度，使食品的Aw值低于微生物生长所需最低水分活度极限值时，微生物的生长繁殖就会受到抑制；

②微生物的耐热性与水分活度：降低水分活度，可以抑制微生物的生长繁殖，同时也使微生物的耐热性增加（Aw为0.2～0.4之间最高) ；

③细菌芽孢及其毒素与水分活度：食品中的产毒菌在干制前如果没有产生毒素，干制后也不会产毒；如果在干制前已经产毒，干制过程将很难破坏这些毒素。

即：AW↓→水溶液浓度↑→渗透压↑→细胞质壁分离、蛋白质失水变性

2、水分活度与酶的关系

每一种酶都存在一个最小水分活度；水分活度在中等偏上范围内增加，酶活性增加，减小Aw 则会抑制酶的活性；当食品中水分不足以形成单分子吸附层时，酶活受到完全的抑制。（干制食品中的酶并没有完全失活，仅靠减小AW值来抑制酶对干制品品质的影响并不十分有效。）

即：AW↓→底物难以移动到酶的活动中心→酶活性↓

3、水分活度与其他变质因素的关系

①水分活度与氧化作用的关系：水分活度低于单分子层水分时，脂质极易遭受氧化酸败；水分活度增加到0.30~0.50时，脂肪自动氧化速率减小；水分活度为0.75时，脂肪氧化速度逐渐加快；当水分活度大于0.80后，氧化速度将有所下降。

②水分活度与非酶褐变的关系：Aw< 0.6 或Aw> 0.9 时，反应速度减小；

0.6

③降低水分活度可以延缓：维生素的降解；淀粉的老化；蛋白质的变性；色素的分解；芳香物质的变化。

即：AW↓→游离水↓→化学反应速度↓

三、试述影响食品湿热传递的因素？

1、表面积↑，传递速率↑；

2、干燥介质温度↑，传递速率↑；

3、空气流速↑，传递速率↑；

4、空气的相对湿度↓，传递速率↑；

5、真空度↑，传递速率↑；

6、食品组成与结构，由比热、导热系数、导温系数反映。

四、干燥过程中随时间变化食品含水率、干燥速度和食品温度的变化趋势？

1、含水率：①预热阶段：缓慢减少；②恒速干燥阶段：呈直线下降；③降速干燥阶段：下降缓慢直至物料平衡水分；

2、干燥速度：①预热阶段：由0迅速增至最大；②恒速干燥阶段：速率基本保持恒定不变；③降速干燥阶段：速率迅速下降；

3、食品温度：①预热阶段：物料温度迅速上升至湿球温度（液体蒸发温度）；②恒速干燥阶段：食品表面温度基本保持恒定不变；③降速干燥阶段：品温缓慢上升，到达某一点后温度迅速上升直至与介质干球温度(加热介质的温度)相等。

五、合理选用干燥条件的原则是什么？

1、干制的工艺要求：将物料中的水分降低到满足贮藏要求的水平；最大限

度地保持食品的营养素；使干制品具有良好的复水性；尽可能地杀灭细菌及其芽孢，钝化酶的活力；对工艺和设备要求节能，经济实用。2、控制介质条件，使食品内部水分扩散速度≥食品表面水分蒸发速度；3、在恒速干燥阶段适当升高介质的温度，可提高干燥速率；4、力求避免在食品内部形成与湿度梯度方向相反的温度梯度；5、降速干燥阶段应适当控制介质条件，降低表面干燥速率；6、脱水末期干燥介质的湿度应根据预期的最终含水量加以选用。

六、常见食品的干燥方法有哪些？分析其各自的优缺点？

1、常压对流干燥法，特点：通过介质传递热量和水分；温度梯度和水分梯度方向相反；适用范围广，设备简单易操作，能耗高。

2、接触式干燥法，特点：物料与热表面无介质；热量传递与水分传递方向一致；干燥不均匀、不易控制、制品品质不高。

3、辐射干燥法：①红外线干燥，特点：干燥速度快，效率高；吸收均一，产品质量好；设备操作简单，但能耗较高。②微波干燥法，特点：干燥速度快；加热均匀，制品质量好；选择性强；容易调节和控制；可减少细菌污染；设备成本及生产费用高。

4、冷冻干燥(升华干燥)，特点：产品的色香味和营养成分损失小；能保持食品的原有形态；产品含水量低，贮存期长；不会导致表面硬化；能耗大、成本高、干燥速率低、包装要求高。

七、什么是干制品的复水性？如何衡量？

复水性指干制品重新吸回水分的程度。一般常用干制品吸水增重的程度来衡量。