食品工藝學思考題（包括答案內容）第一章緒論1.食品有哪些功能和特性？營養功能、感官功能、保健功能安全性、保藏性、方便性2.食品的質量要素主要有哪些？感官特性；營養；衛生；保藏期。3.常見食品的變質主要由哪些因素引起？如何控制？(以餅干、方便面、冷凍食品、罐頭食品、飲料等為例來說明。)食品變質主要包括食品外觀、質構、風味等感官特征，營養價值、安全性、審美感覺的下降，食品加工中引起的變質主要有以下三個方面。（1）微生物的作用：是腐敗變質的主要原因，常見的污染細菌有:假單胞菌、微球菌、葡萄球菌、腸桿菌、霉菌等（2）酶的作用：主要包括脂肪酶、蛋白酶、氧化還原酶、蔬菜水果中的多酚氧化酶誘發酶促褐變；肌肉中的氧化酶促進肌糖元分解產生大量酸性物質，引起尸僵。（3）化學物理作用：熱、冷、水分、氧氣、光、及時間的條件下會發生物理化學變化，從而引起變色、褪色、脂肪氧化、淀粉老化、維生素損失、蛋白質變性等。4.什么是食品加工？將食物（原料）經過勞動力、機器、能量及科學知識，把它們轉變成半成品或可食用的產品（食品）的方法或過程。第二章食品的脫水1.食品中水分的存在形式。1.1.結合水是指不易流動、不易結冰（即使在-40度下），不能作為外加溶質的溶劑，其性質顯著不同于純水的性質，這部分水被化學或物理的結合力所固定。結合水又分為化學結合水、吸附結合水、結構結合水和滲透結合水。1.2.自由水（游離水）是指食品或原料組織細胞中易流動、容易結冰也能溶解溶質的這部分水，又稱為體相水。2.名詞解釋：水分活度：食品中水的逸度與純水逸度之比稱為水分活度干制：經加熱蒸發脫水，使食品水分含量在15%以，其他性質發生極小變化的干燥方法稱為干制.食品干藏：脫水干制品在其水分被降低到足以防止腐敗變質的程度后，并始終保持低水分可進行長期保藏的一種方法。ERH（相對平衡濕度）：食品及不發生解吸也不發生吸附，此時空氣的濕度稱為相對平衡濕度ERH，數值上用AW表示，對應食品中的水分為平衡水分。MSI：在一定溫度下，以AW水分含量所做的曲線成為MSI（水分吸附等溫線）反應了食品平衡水分含量與外界的空氣相對濕度之間的關系。吸附：當食品水分的蒸汽壓低于空氣的蒸汽壓時，則空氣中的蒸氣會不斷地向食品表面擴散，食品則從它表面附近的空氣中吸收水蒸氣而增加其水分，這一吸水過程叫吸附。解吸：當空氣中的蒸汽壓比食品的蒸汽壓低時，食品中的水分向空氣中蒸發，水分下降，這一現象為解吸。滯后現象：相同水分含量解吸的AW比吸附的AW低（食品重新吸水的能力變弱）導濕性：由于水分梯度使得食品水分從高水分處向低水分處轉移或擴的現象。導濕溫性：食品受熱時，溫度梯度將促使水分（不論是液態或氣態）從高溫處向低溫處轉移，這種現象稱為導濕溫性。復原性：干制品重新吸收水分后，在重量、大小、形狀、質地、顏色、風味、結構、成分以及其他可見因素等方面恢復原來新鮮狀態的程度。復水性：指新鮮食品干制后能重新吸回水分的程度，一般用干制品吸水增重的程度來表示，或用復水比、復重系數等來表示：3.水分活度對微生物生長的影響a)水分活度對微生物的影響：各種微生物都有它自己生長最旺盛的適宜Aw，Aw下降，它們的生長率也下降，最后，Aw還可以下降到微生物停止生長的水平，不同類群微生物生長繁殖的最低Aw的范圍是：細菌0.94-0.99，霉菌0.80-0.94，耐鹽細菌0.75，耐干燥和耐高滲透壓酵母0.60-0.65，在Aw小于0.6時，絕大多數微生物就無法生長。b)水分活度與酶活性的關系：酶活性隨Aw的提高而增大，通常Aw為0.75-0.95的范圍內酶活性達到最大，在Aw小于0.65是，酶活性降低或減弱，但要抑制酶活性，Aw應在0.15以下。c)水分活度對化學變化的影響：Aw降低，化學反應速度就變慢；不能抑制脂肪氧化。也不能完全抑制非酶褐變。4.水分吸附等溫線的含義？I區間：食品中最不易移動的水，這種水通過離子或偶極相互作用而被吸附在溶質的極性位置。（1%）Ⅱ區間：此區間水通過氫鍵與相鄰的水分子和溶質分子締合，（5%）Ⅲ區間：該區間增加的這部分水稱為游離水，（95%）5.什么是食品的導濕性與導濕溫分別由什么引起的1）導溫性引起原因：在干制過程中，食品表面水分受熱蒸發，水蒸氣從食品表面向周圍物質擴散，此時表面濕含量比物料中心的濕含量低，出現水分含量的差異，即存在水分梯度。2)導濕溫性引起原因：食品在熱空氣中，食品表面受熱高于它的中心，因而在物料內部會建立一定的溫度差，即溫度梯度。請用導濕性和導濕溫性解釋干燥過程特征。干燥階段曲線特征作用預熱階段干燥速率上升，溫度上升，導濕性引起水分由內向外；導濕水分略有下降溫性相反，但隨著內外溫差減少，其作用減弱導濕性引起水分由內向外；導濕恒速干燥階段干燥速率不變，溫度不變，水分下降溫性由于內外幾乎沒有溫差，因此不起作用導濕性減小，導降速干燥階段干燥速率下降，表面溫度上低水分含量時，升，水分下降變慢濕溫性減小6.請繪制干燥曲線、干燥速率曲線及食品溫度曲線，并解釋各曲線的含義。其中：1是干燥曲線；2是干燥速率曲線；3是食品溫度曲線干燥曲線：干燥開始的很短時間內，食品含水量幾乎不變。持續時間取決于食品厚度。隨后，食品含水量直線下降。在某個含水量以下時，食品含水量的下降速度將放慢，最后達到其平衡含水量，干燥過程停止。干燥速率曲線：當食品含水量僅有較小變化時，干燥速度即由零增加到最大值，為升速期A”B”。在隨后干燥過程中保持不變。這個階段稱恒率干燥期B’’C”。當食品含水量降低到C臨界點時，干燥速度開始下降，進入降率干燥期C”D”.D”食品物料表面水分全部變干，當干燥達平衡時，水分遷移基本停止，干燥速率為0，E”。食品溫度曲線：干燥起始階段，食品表面溫度很快達到濕球溫度。在整個恒率干燥期，食品表面保持該溫度不變。水分擴散速度低于水分蒸發速度，食品吸收的熱量不僅用于水分蒸發，而且使食品溫度升高。當食品含水量達到平衡含水量時，食品的溫度等于加熱空氣的溫度（干球溫度）。7.干制的方法主要有哪些及分類自然干制分為：曬干、陰干和晾干人工干制分為：空氣對流干燥、接觸干燥、真空干燥、冷凍干燥8.影響干燥速率的食品性質有哪些？8.1.表面積:食品表面積越大、料層厚度越薄，干燥效果越好。8.2.組分定向：食品微結構的定向影響水分從食品內轉移的速率，水分從食品內轉移在不同方向差別較大。8.3.細胞結構：在大多數食品中，細胞內含有部分水，而剩余水在細胞外，細胞結構間的水分比細胞內的水更容易除去。8.4.溶質的類型和濃度：食品中的溶質如糖、淀粉、鹽和蛋白質與水相互作用，會抑制水分子的流動性，高濃度溶質會影響水分活度和食品濃度，食品中增加黏度和減少水分活度的溶質，會降低干燥速率。9.復水性的三種表示方法復水比：Ｒ復＝m復/m干復重系數：Ｋ復=m復/m原干燥比：Ｒ干＝m原/m干第三章食品的熱處理和殺菌1低酸性食品和酸性食品的分界線是什么？為什么？答：食品中其最后平衡pH值高于4.6及Aw大于0.85即為低酸性食品；2罐頭食品主要有哪些腐敗變質現象？罐頭食品腐敗變質的原因有哪些？解決辦法？1.1脹罐：1.1.1假脹（真空度低，裝的太滿）；1.1.2氫脹（酸度高，罐內壁腐蝕）；1.1.3細菌性脹罐（微生物使內容物發生腐敗變質，產酸產氣，常見菌種:嗜熱脂肪芽胞桿菌、酪酸芽孢桿菌、巴氏固氮梭狀芽孢桿菌、肉毒桿菌）1.2平蓋酸壞：罐內微生物只產酸不產氣。包括嗜熱脂肪芽胞桿菌、凝結芽胞桿菌等（平酸菌）1.3硫化黑變：在微生物作用下，含硫蛋白質分解產生硫化氫，與鐵發生反應產生硫化亞鐵，沉積在食品上（主要是致黑梭狀芽孢桿菌）1.4發霉：容器損壞發生長霉現象。原因：1）初期腐敗：這是因封口后等待殺菌的時間過長，罐內的微生物的生長繁殖使得內容物腐敗變質。（科學安排生產避免長時間推遲殺菌時間）2）殺菌不足：熱殺菌沒能殺滅在正常儲運條件下可以生長微生物，則會出現腐敗變質，殺菌不足因可能是有害微生物生長而非常危險。（制定正確殺菌公式避免殺菌不足）3）殺菌后污染：在冷卻過程中及以后從外界再侵入的微生物會很快地在容器內繁殖生長，并造成脹罐。（保證冷卻水的衛生質量，以及合適的殺菌內外壓差）4）嗜熱菌生長：土壤中的某些芽孢桿菌可以在很高的溫度范圍內生長，甚至有的經過121°60min的殺菌還能存活。若罐內污染有嗜熱菌，則一般的殺菌處理很難將它們全部殺滅。（注意控制原料的污染；罐裝殺菌后立即冷卻到40度`以下.并在不超過35度條件下進行運輸）3、D值、TDT值、Z值、F值的概念是什么？分別表示什么意思？D值：在特定的環境和溫度，殺死90%原有殘存活菌數時所需要時間。（D值越大，細菌死亡速率越慢，即該菌耐熱性越強。與溫度、環境條件、菌種有關）TDT（熱力致死曲線）曲線：用以表示將在一定環境中一定數量的某種微生物恰好全部殺滅所采用的殺菌溫度和時間組合。（與微生物數量、微生物種類、環境條件有關）Z值：殺菌時間變化10倍所需要的相應改變的溫度數，單位是度（Z值升高，耐熱性增強F值：在121.1℃溫度條件下殺死一定濃度的細菌所需要時間（F值與原始菌數相關。）熱力致死溫度：對于特定種類的微生物進行殺菌達到某一溫度時，微生物全部死亡，該溫度即為熱力致死溫度熱燙：：一種溫和強度的熱處理，目的是鈍化食品中的酶以減少微生物的數量，方法有熱水熱燙和蒸汽熱燙；巴氏殺菌:一種溫和強度的熱處理，目的是鈍化變質酶類，殺滅致病菌的營養細胞，牛乳通常采用63度30min商業殺菌:經過商業殺菌的產品俗稱“罐頭”，罐藏食品是在密封后加熱殺菌，借助容器防止外界微生物的入侵，達到在自然溫度下長期存放的一種保藏方法。4熱加工對植物性食品品質的影響答：（1）質構在植物材料的熱處理過程中有兩種類型的質構破壞，包括：半透膜的破壞；細胞間結構的破壞并導致細胞分離，上述兩種效應導致細胞壓力和細胞間黏結作用喪失從而使制品脆度喪失和變軟.其他變化包括：蛋白質變性——導致由于蛋白質變性引起的溶解性、彈性和柔性變化，從而導致沉淀、凝膠、持水性下降等；淀粉糊化；在蔬菜和水果中，軟化可能是由于果膠的水解、淀粉的糊化、半纖維素的部分溶解以及細胞壓力的喪失（2）顏色產品顏色取決于天然色素或外加色素的狀態和穩定性以及加工和貯藏過程中的變色反應。在水果和蔬菜中加熱引起葉綠素脫鎂、胡蘿卜素異構化，顏色變淺、花青素降解成灰色的色素；黃酮類色素如蕓香苷（蘆筍中）可與鐵形成黑色；類胡蘿卜素大多是脂溶性的，而且是不飽和化合物，通常容易氧化而導致變色和變味。除了色素的氧化、降解，Maillard反應也會導致加工和貯藏過程產品的變色：一些淺色水果、番茄、蘑菇、牛奶等對熱非常敏感；抗壞血酸常用來作為抗氧化劑，對一些產品也非常有效，但抗壞血酸本身也會降解生成有色物質。（3）風味通常加熱不改變基本風味如甜、酸、苦、咸Millard反應也會改變一些風味；在水分含量30%左右時最容易發生Maillard反應，并且受高pH值以及磷酸鹽和檸檬酸鹽等緩沖液的促進。加熱過程也會使一些風味物質揮發或改變（4）營養素5影響熱加工時間的因素答：水果或蔬菜的類型、食品的體積大小、熱燙溫度、加熱方法6罐頭食品加工時“排氣”的目的和方法？1.降低殺菌時罐內壓力，防止變形、裂罐、脹袋等現象。2.防止好氧性微生物生長繁殖3.減輕罐內壁的氧化腐蝕4.防止和減輕營養素的破壞及色、香、味成分的不良變化方法：熱灌裝法：蒸汽噴射排氣法：真空排氣法：第四章食品冷凍食品凍結與凍藏中的變化？一、什么是食品的冷卻、冷藏、冷凍、凍藏食品冷卻：將食品或食品原料從常溫或高溫狀態，經過一定工藝處理降低到適合后續加工或者貯藏的溫度。食品冷藏：將食品的品溫降低到接近冰點，而不凍結的一種食品保藏方法。一般的冷藏溫度為-1~8℃冷凍：采用降低溫度的方式對食品進行加工和保藏的過程凍藏：食品凍結后，再在能保持食品凍結狀態的溫度下貯藏的保藏方法。二、食品冷卻的方法及其優缺點？冷卻方法：接觸冰冷卻、空氣冷卻、水冷卻、真空冷卻、差壓式冷卻接觸冰冷卻優點缺點簡易、有效使產品表面保食品溫度不可能低于零持濕潤度空氣冷卻能耗小、冷卻速度快（相食品干耗較大、貨物堆放對于其他空氣冷卻方式）、（通風口要求對齊）麻冷卻均勻、可冷卻的品種煩、冷庫利用率低多、易由強制通風冷卻改建水冷卻冷卻速度較快，無干耗會因為水的污染而污染食品真空冷卻冷卻速度快、冷卻均勻、設備初次投資大，運行費品質高、保鮮期長、損耗用高，以及冷卻品種有限小、干凈衛生、操作方便等冷卻方法與使用對象比較品種冷卻方法真空冷卻差壓式冷卻通風冷卻冷水冷卻碎冰冷卻肉禽蛋魚水果蔬菜三、食品冷藏工藝條件有哪些？影響冷藏食品冷藏效果的因素？食品冷藏工藝條件：貯溫、相對濕度、最高貯期、平均凍結點影響冷藏的因素1、貯藏溫度每種水果和蔬菜都有最佳貯藏溫度、一般在冰點以上貯藏溫度不可變化太大，波動1℃以內。2、空氣的相對濕度大多數水果的適宜相對濕度為85%-90%，綠葉蔬菜及脆質蔬菜的相對濕度在90%-95%。3、空氣的流速主要是保證室內溫度的一致性，食品內外溫度的一致性。不可過大，也不能過小。4、食品原料的種類四、食品冷藏時的變化水分蒸發、冷害、生理作用、脂類的變化、淀粉老化、微生物增殖、牛羊寒冷收縮五、為什么食品在低溫下可以較長時間的保存（冷凍保藏的基本原理）溫度越低微生物的活動能力越弱，降溫能減緩微生物生長和繁殖速度。溫度下降酶活性下降物質代謝緩慢。六、冷害的概念冷害：指在冷藏時，果蔬的品溫雖然在凍結點上，但當貯藏溫度低于某一溫度界限時，果蔬的正常生理機能受到障礙，失去平衡的現象。七、速凍的定義，速凍與緩凍的優缺點。最大冰晶體形成帶的概念。食品凍結有哪些方法？影響凍結速度的因素。凍結對食品品質的影響。速凍：食品中心從-1℃~-5℃所需的時間在30min之內為快速，速凍優點：形成的冰晶體顆粒小，對細胞的破壞性較??；凍結時間越短，允許鹽分擴散和分離出水分以形成純冰的時間也隨之縮短；將食品溫度迅速降低到微生物生長活動溫度以下，就能及時阻止凍結時食品分解；迅速凍結時，濃縮的溶質和食品組織、膠體以及各種成分相互接觸的時間也顯著縮短，因而濃縮的危害性也隨之下降食品凍結有方法：鼓風式凍結、接觸式凍結、液氮噴淋凍結、沉浸式凍結影響凍結速度的因素凍結速度取決于熱推動力和熱阻總值導熱性越強，凍結速度越快傳熱介質和食品間溫差越大，凍結速度越快。但不成比例下降?？諝饣蛑评鋭┭h速度越