食品中级工程师专业课考试大纲

《食品专业基础与实务（中级）》考试大纲前言根据原北京市人事局《北京市人事局关于工程技术等系列中、初级职称试行专业技术资格制度有关问题的通知》（京人发[2005]26号）及《关于北京市中、初级专业技术资格考试、评审工作有关问题的通知》（京人发[2005]34号）文件的要求，从2005年起，我市工程技术系列中级专业技术资格试行考评结合的评价方式，为了做好考试工作，我们编写了本大纲。本大纲既是申报人参加考试的复习备考依据，也是专业技术资格考试命题的依据。在考试知识体系及知识点的知晓程度上，本大纲从对食品专业中级专业技术资格人员应具备的学识和技能要求出发，提出了“掌握”、“熟悉”和“了解”共3个层次的要求，这3个层次的具体涵义为：掌握系指在理解准确、透彻的基础上，能熟练自如地运用并分析解决实际问题；熟悉系指能说明其要点，并解决实际问题；了解系指概略知道其原理及应用范畴。在考试内容的安排上，本大纲从对食品专业中级专业技术资格人员的工作需要和综合素质要求出发，主要考核申报人的专业基础知识、专业理论知识和相关专业知识，以及解决实际问题的能力。命题内容在本大纲所规定的范围内。考试采取笔试、闭卷的方式。考试题型分为客观题和主观题。《食品专业基础与实务（中级）》考试大纲编写组二○一一年一月第一部分专业基础知识一、食品化学和食品生物化学（一）水1、熟悉水的结构特性；水在食品中的存在形式*水，是由若干个水分子以氢键缔合形成的水分子簇(H2O)n；*水结冰时，体积增加约9%；*冰的热扩散系数约为水的9倍，且0℃时，冰的热导值约为同一温度下水的4倍，所以在温差相等的情况下，冷冻速率比解冻速率更快；*我国的冻藏食品温度常为-18℃；*水的存在形式：水结合水通常是指存在于溶质或其它非水组分附近的、与溶质分子这间通过化学键结合的那部分水。化合水是指与非水物质结合得最牢固的并构成非水物质整体的那部分水。邻近水是指处于在非水组分亲水性最强的基团周围的第一层位置，主要结合力是水-离子和水-偶极间的缔合作用。多层水是指位于以上所说的第层的剩余位置的水和在单分子层的外层形成的另外几层水，主要是以水-水和水-溶制质氢键作用。体相水是指食品中除了结合水以外的那部分水。不移动水是指被组织中的显微和亚显微结构及膜所阻留住的水。毛细管水细胞间水自由流动水可以自由流动的水。*结合水与体相水区别（特点）：（1）结合水的蒸汽压比体相水低得多，所以在一定温度（100℃）下结合水不能从食品中分离出来；（2）结合水不易结冰（冰点约为-40℃），由于这种性质，植物的种子和微生物的孢子（几乎没有体相水）得以在很低的温度下保持其生命力；（3）结合水不能作为溶剂；（4）体相水能为微生物利用，而绝大部分的结合水则不能。2、掌握水分活度；水分活度对食品加工的影响*水分活度，是指食品中水的蒸汽压与同温下纯水的饱和蒸汽压的比值，Aw=p/p0；*油脂氧化速率与水分活度的关系：水分活度在0.33处，速率最低，（1）水分活度从0-0.33，随着水分活度的增加，氧化速率降低，这是因为十分干燥的食品中添加少量水，既能与催化氧化的金属离子水合，双能与氢过氧化物（氧化中间产物）结合并阻止其分解；（2）水分活度从0.33-0.73，随着水分活度的增加，催化剂的流动性提高，水中溶解更多的氧，油脂分子溶胀，暴露出更多的催化点位，故氧化速率提高；（3）当水分活度大于0.73后，水量增加，使催化剂被稀释，导致氧化速率降低。*最好是将水分活度保持在结合水范围内。*降低水分活度，提高食品稳定性的机理：（1）大多数化学反应都必须在水溶液中才能进行--体相水的溶剂作用；（2）很多反应属于离子反应，离子化或水合作用需要有足够多的体相水--体相水的溶剂作用；（3）很多化学和生物反应都必须有水参加（如水解反应）；（4）酶促反应中，水既作为一种反应底物，还能作为底物向酶扩散的输送介质，并使酶和底物活化；（5）食品中微生物的生长繁殖，都需要有一定最低限度的水分活度，即如果水分活度够低，达不到微生物的要求，则微生物受到抑制或无法生长。（二）碳水化合物1、了解糖的结构与功能；单糖、低聚糖结构特性*除丙酮糖外，单糖分子均含有手性碳原子；*食物中只有两种天然存在的L-糖，L-阿拉伯糖和L-半乳糖，其它的为D-型；*甜度：通常定义蔗糖（非还原糖）10%或15%的水溶液在20℃时的甜度为1.0；*（1）果糖的甜度为1.5，葡萄糖的甜度为0.7；（2）在同一温度下，单糖中果糖的溶解度最大，其次为葡萄糖；（3）所有的糖中，果糖的吸湿性最强、葡萄糖次之；（4）蔗糖与葡萄糖易结晶，果糖及果葡糖浆较难结晶；（5）糖溶液的渗透压与其浓度和分子质量有关，即与糖的摩尔浓度成正比，单糖为双糖的2倍；（6）低聚糖，分子质量大，溶解度小，渗透压也较小；*蔗糖，没有还原性，水解后得到等量的葡萄糖和果糖混合物；*麦芽糖，有还原性，水解后得到2分子的葡萄糖；*乳糖，有还原性；*低聚果糖：具有明显抑制淀粉老化的作用；2、掌握糖的典型物理和化学性质；美拉德反应；焦糖化*美拉德反应：指羰基与氨基的缩合，生成类黑色素的反应。*影响美拉德反应的因素：（1）底物不同，速率不同；（2）pH值，在酸碱环境中均可发生，但在pH=3以上时，其反应速率随pH值升高而加快；（3）水分，与底物浓度成正比；（4）温度，温度相差10℃，速度相差3-5倍；（5）金属离子，Fe和Cu促进作用，Ca（与氨基结合生成不溶性化合物）抑制；（6）空气。*焦糖反应：糖类，尤其是单糖，在没有含氨基化合物的情况下，加热到熔点以上温度，发生脱水与降解，产生褐变反应。*影响速率因素：（1）糖的熔点；（2）pH值，越大越快，pH=8时要比5.9时快10倍；（3）高温、弱碱性可提高速率；3、熟悉淀粉的糊化和老化*淀粉：支链和直链；*糊化：生淀粉分子靠大量的分子间氢键排列得很紧密，形成束状的胶束，彼此之间的间隙很小，连水分子也难以渗透进去。水中加热后，温度升高，破坏了胶束中的氢键，水分子进入内部并与淀粉分子进行氢键结合，胶束逐渐消失直至全部崩溃，淀粉形成单分子，并被水包围（氢键结合），形成具有黏性的糊状，称为糊化；*直链淀粉含量越高的淀粉，糊化温度越高，一般，小颗粒淀粉糊化温度高于大颗粒的；*老化：糊化的淀粉，在较低温度下，会逐渐变得透明甚至凝结而沉淀，称为老化；*影响老化因素：（1）直链淀粉较支链易老化；（2）淀粉含水30%-60%时易老化，小于10%或大量水中则不易老化；（3）温度，最适宜老化温度2-4℃，大于60℃或小于-20℃都不发生老化；（4）在偏酸（pH=4以下）或偏碱的条件下，也不易发生老化；（5）方便面等原理：糊化后迅速脱水或冷却至0℃以下脱水，这样淀粉分子已不可能移动和相互靠近。这样的淀粉在加水后，因为无胶束存在，水分子容易进入包围淀粉分子而糊化；（6）糊化淀粉在有单糖、二糖和糖醇存在时，不易老化；（三）蛋白质1、掌握蛋白质的结构；蛋白质的变性；蛋白质的等电点*蛋白质结构单元：氨基酸，O||R-CH-C-OH|NH2*蛋白质分为：单纯蛋白质、结合蛋白质、衍生蛋白质；*蛋白质结构：（1）一级结构。指由共价键（肽键）结合在一起的氨基酸残基的排列顺序；（2）二级结构。指多肽链借助氢键作用排列成为沿一个方向、具有周期性结构的构象，主要是螺旋结构和β-结构（以β-折叠、β-弯曲常见），另外还有一种没有规则的卷曲结构；（3）三级结构。是指多肽链借助各种作用力，进一步折叠卷曲形成紧密的复杂的球形分子的结构。作用力有氢键、离子键、二硫键和范德华力等；（4）四级结构。是指两条或以上的肽链之间以特殊方式结合、形成有生命活性的蛋白质，其中每条肽链都有自己的一、二、三级结构。作用力以氢键、疏水相互作用为主；*蛋白质变性。主要包括（一般不涉及一级结构的变化）：（1）分子内部疏水性基团的暴露，蛋白质在水中的溶解性能降低；（2）某些生物蛋白质的生物活性丧失，如失去酶活性或免疫活性；（3）蛋白质肽键更多暴露出来，易被蛋白酶催化水解；（4）蛋白质结合水的能力发生改变；（5）蛋白质分散体系黏度发生改变；（6）蛋白质结晶能力丧失；*物理变性：（1）加热。对于许多反应来说，其温度系数为3-4，即反应温度每升高10℃，反应速率增加3-4倍。蛋白质的温度系数为600左右，HTST（高温瞬时杀菌）和UHT（超高温杀菌）就是利用高温大大提升蛋白质的变性速度，短时间内破坏微生物活性蛋白质或微生物中的酶，而由于其它营养素化学反应的速度变化相对较小，确保了其它营养素的较少损失；（2）冷冻。（3）机械处理。（4）静高压。（5）电磁辐射。*化学变性：（1）pH值。蛋白质在等电点时比在其它pH值下稳定，大多数在中性条件下比较稳定；（2）盐类。碱土金属Ca2+、Mg2+是可能是蛋白质的组成部分，Cu2+、Fe2+、Hg2+、Pb2+、Ag3+等，易与蛋白质分子中的－SH形成稳定的化合物或是将二硫键转化为－SH基，从而改变了稳定蛋白质分子结构的作用力，因而导致蛋白质的稳定性改变和蛋白质的变性；（3）有机溶剂。大多数有机溶剂，降低了溶液的介电常数，使蛋白质的分子内基团的静电作用力增加；或者是破坏、增加了蛋白质分子内的氢键……2、了解蛋白质功能特性在食品加工中的应用（四）油脂类1、了解油脂的分类2、了解油脂氧化与氢化和品质评价（五）维生素1、了解常见维生素的分类、缺乏症和主要的食物来源2、了解加工与贮藏过程中对维生素的影响（六）微量元素了解铁、钙、锌、碘的主要功能、缺乏症和主要食物来源（七）食品酶学1、掌握酶促褐变的机理、影响酶促反应的因素和控制方法2、了解食品中常用的酶制剂（八）食用色素了解食用色素的种类及应用（九）食品营养了解《中国居民平衡膳食指南》（平衡膳食宝塔）的基本结构和内容二、食品微生物学（一）原核、真核微生物1、了解细菌、酵母菌、霉菌的细胞结构、菌落形态及繁殖方式2、了解噬菌体的生物学特性及其防治措施（二）微生物的营养和生长1、掌握微生物生长的六大营养要素及其功能；环境因素（温度、水分、pH值、渗透压）对微生物生长的影响*六大营养要素：碳源、氮源、无机盐、能源、生长因子、水；2、了解微生物营养类型*光能无机自养型；*光能有机异**；*化能无机自养型；*化能有机异**；3、了解微生物培养基制备的基本原则；常用的菌种保藏方法*基本原则：（1）目的明确；（2）营养协调；（3）理化条件适宜；（4）经济节约；*常用菌种保藏方法：（1）传代培养保存法；（2）液体石蜡覆盖保存法；（3）冷冻干燥保存法；（4）蒸馏水保存法；（5）玻璃珠保存法；（6）甘油低温保藏法；（7）液氮保存法；三、食品工程原理（一）食品冷冻技术了解冷冻冷藏对食品保鲜作用的基本原理（二）颗粒与流体之间的相对运动1、了解离心沉降的基本原理2、了解液体过滤的基本原理（三）乳化了解食品乳化操作的基本原理；HLB概念及其在选择乳化剂时的参照意义（四）粉碎与筛分了解各种粉碎方法与原理（五）吸附了解吸附过程和吸附理论及在食品加工中的应用（六）浸出和萃取了解浸出和萃取理论的基本概念以及操作原理（七）液体浓缩1、了解液体浓缩的基本方法及原理2、了解各种蒸发设备的结构、特点及其适用范围（八）食品干燥1、了解自由水分与结合水对干燥速率的影响2、了解干燥设备的型式及特点四、食品检测的基础知识及理论（一）基本要求1、了解对蒸馏水、试剂、器皿的基本要求2、了解通常的采样方法3、掌握有效数字运算及处理的一般规则*一、有效数字为了取得准确的分析结果，不仅要准确测量，而且还要正确记录与计算。所谓正确记录是指记录数字的位数。因为数字的位数不仅表示数字的大小，也反映测量的准确程度。所谓有效数字，就是实际能测得的数字。有效数字保留的位数，应根据分析方法与仪器的准确度来决定，一般使测得的数值中只有最后一位是可疑的。例如在分析天平上称取试样0.5000g，这不仅表明试样的质量0.5000g，还表明称量的误差在±0.0002g以内。如将其质量记录成0.50g，则表明该试样是在台称上称量的，其称量误差为0.02g，故记录数据的位数不能任意增加或减少。如