食品工艺学

食品工艺学第1页共10页2012-10-19食品工艺学一、名词解释1、食品：指各种供人食用或者饮用的成品和原料以及按照传统既是食品又是药品的物品，但是不包括以治疗为目的的物品。2、食物：供人类食用的物质称为食物。3、食品加工：将食物或原料经过劳动力、机器、能量、科学知识，把它们转变成半成品或可食用的产品（食品）的过程。4、食品工艺：将原料加工成半成品或将原料和半成品加工成食品的过程和方法，它包括从原料到成品或将配料转变成最终消费品所需的加工步骤或全部过程。5、食品工艺学：是根据技术上先进、经济上合理的原则，研究食品的原材料、半成品和成品的加工过程和方法的一门应用科学。6、食品干燥保藏：脱水干制品在其水分被降低到足以防止腐败变质的程度后，并始终保持低水分可进行长期保藏食品的一种方法，可简称为干藏。7、结合水：指不易流动、不易结冰（即使在—40℃下），不能作为外加溶质的溶剂，其性质显著地不同于纯水，这部分水被化学或物理的结合力所固定。8、自由水：是指食品或原料组织细胞中易流动、容易结冰也能溶解溶质的这部分水，又称为体液水。9、水分活度：食品中的水的逸度与纯水的逸度之比称为水分活度。在食品加工中，水分活度通常定义为食品表面测定的水蒸气压与相同温度下纯水的饱和蒸汽压之比。10、MSI：在恒定温度下，以Aw（或相对湿度）对水分含量作图所得到的曲线称为水分吸附等温线，缩写MSI。11、导湿性：由于水分梯度使得食品水分从高水分处向低水分处转移或扩散的现象称为导湿现象，也可称它为导湿性。12、导湿温性：促使食品水分（不论液态或气态）从高温处向低温处转移，这种由温度梯度引起的导湿温现象被称之为导湿温性。13、复水比（R复）：物料复水后沥干重（m复）和干制品试样重（m干）的比值。14、复水系数（K复）：复水后干制品的沥干重和同样干制品试样在干制前的相应原料重之比。15、干燥比：物料干燥前后重量之比。两者的比值反映了食品物料被脱水的程度。16、D值：表示在特定的环境中和特定的温度下，杀灭90%特定的微生物所需的时间。17、冷点：制罐头在杀菌冷却过程中，温度变化最缓慢的点。18、顶隙：指罐盖内表面到食品内容物上表面之间的距离。一般3到8mm。19、冷链：在食品工业中，从食品原料、成品、运输到消费，几乎所有的食品都会有一到两个环节需要冷却或冷冻这样的低温步骤。20、冷藏：是指将食品的品温降低到接近冰点，而不冻结的一种食品保藏方法。21、冷害：指在冷却贮藏时，有些水果、蔬菜的品温虽然在冻结点以上，但当贮藏温度低于某一温度界限时，果蔬的正常生理功能受到障碍，失去平衡的现象。22、气调储藏：指人工调节贮藏环境中氧气及二氧化碳的比例，以减缓新鲜制品的生理作用及生化反应的速度，从而达到延长货架期的目的。23、冻结：指常温食品的温度下降到冷冻状态这样一种过程，是食品冷冻贮藏前的必经阶段。24、冻藏：是指在食品冻结后，再在能保持食品冻结状态的温度下贮藏的保藏方法。25、冻结点：冰晶开始出现时的温度。26、最大冰晶形成带：大多数冰晶体都是在—4～—1℃间形成，这个温度区间称为最大冰晶生成带。食品工艺学第2页共10页2012-10-1927、腌渍：是让食盐大量渗入食品组织内达到保藏食品的目的，又称为腌制。28、扩散：是分子或微粒在不规则热运动下固体、液体或者气体（蒸汽）浓度均匀化的过程。29、渗透：溶剂从低浓度溶液经过半透膜向高浓度溶液扩散的过程。30、发酵：人们把借助微生物在有氧或者无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程成为发酵。31、发酵保藏：利用能形成酒精和酸的微生物的生长和新陈代谢活动，抑制腐败菌和致病菌的生长繁殖。32、半干半湿食品：一些食品的状态是介于两者之间，其水分含量在20～30%，Aw大多数处于0.70～0.85之间，它比新鲜的水果、蔬菜和肉类的水分含量低或Aw低，而比传统干燥食品的水分含量低或Aw要高，是处于半干半湿状态，这样的食品通常被称为半干半湿食品。33、食品化学保藏：在食品生产和贮运过程中使用食品添加剂提高食品的耐藏性和尽可能保持它原来品质的措施。34、化学保藏剂：任何添加到食品中用于防止或者延迟食品变质的添加物都可称为化学保藏剂，但是不包括盐、糖、醋、香料以及熏烟，或者主要功能为杀虫或者草药功能的物质。35、抗氧化剂：能够推迟、延缓或者预防由于氧化引起的食品败坏或风味劣化的物质。36、食品辐射保藏：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。37、辐照食品：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。38、D10：电离辐射杀灭微生物一般以杀灭90%微生物所需的计量来表示，即残存微生物数下降到原菌数10%时所需用的Gy计量。二、问答题1、食品干制过程水分含量曲线（干燥曲线）、干燥速率曲线、食品温度曲线的变化特性（1）干燥曲线（食品水分含量变化曲线）干制过程中食品绝对水分和干制时间的关系曲线干燥初始时，食品被预热，食品水分在短暂的平衡后，出现快速下降，几乎时直线下降，当达到较低水分含量（C点）时（第一临界水分），干燥速率减慢，随后趋于平衡，达到平衡水分。平衡水分取决于干燥时的空气状态（2）干燥速率曲线食品被加热，水分被蒸发加快，干燥速率上升，随着热量的传递，干燥速率很快达到最高值；是食品初期加热阶段（AB段）；然后稳定不变，为恒率干燥阶段，此时水分从内部转移到表面足够快，从而可以维持表面水分含量恒定，也就是说水分从内部转移到表面的速率大于或等于水分从表面扩散到空气中的速率，是第一干燥阶段（BC段）；到第一临界水分时（C点），干燥速率减慢，降率干燥阶段，说明食品内部水分转移速率小于食品表面水分蒸发速率（CD段）；干燥速率下降是由食品内部水分转移速率决定的当达到平衡水分时，干燥就停止（DE段）。3）食品温度曲线初期食品温度上升，直到最高值——湿球温度（AB段），整个恒率干燥阶段温度不变，即加热转化为水分蒸发所吸收的潜热（热量全部用于水分蒸发）（BC段）在降率干燥阶段，温度上升直到干球温度，说明水分的转移来不及供水分蒸发，则食品温度逐渐上升食品工艺学第3页共10页2012-10-192、食品中水分含量与水分活度之间的关系（水分吸附等温线）预热阶段：水分含量轻微下降，而水分活度也轻微下降；恒速阶段：水分含量直线下降，而水分活度则缓慢下降；降速阶段：水分含量缓慢下降，水分活度则快速下降。3、影响干制的因素（1）干制条件的影响①温度：提高空气温度，干燥加快。②空气流速：空气流速越大，食品干燥也也越迅速，会使干燥恒速期缩短。③空气相对湿度：脱水干制时，如果用空气作为干燥介质，空气相对湿度越低，食品干燥速率也越快。④大气压力和真空度：气压影响水的平衡关系，进而影响干燥（2）食品性质的影响①表面积：食品表面积越大，料层厚度越薄，干燥效果越好。②组分定向：水分从食品内转移在不同方向差别较大，这取决于食品组分的定向。③细胞结构：细胞结构间的水分比细胞内的水更易除去。④溶质的类型和浓度：溶质浓度越高，维持水分的能力越大，相同条件下干燥速率下降。4、干制过程中食品的主要变化（1）物理变化①干缩、干裂：木耳、胡萝卜丁②表面硬化：表面硬化实际上是食品物料表面收缩和封闭的一种特殊现象。例如，山芋片③多孔性：快速干燥时食品物料表面硬化及其内部蒸汽压的迅速建立会促使物料成为多孔性制品。例如，马铃薯④热塑性:不少食品为热塑性物料，即加热时会软化的物料如糖浆或果浆，因为它所含的物质在高温时会软化或熔化。⑤溶质的迁移：水分在脱水过程中由物料内部向表面迁移时，可溶性物质也随之向表面迁移。（2）化学变化①营养成分：食品干燥后失去水分，故每单位质量干制食品中营养成分的含量反而增加。②色素：干燥会改变食品的物理化学性质，使其反射、散射、吸收传递可见光的能力发生变化，从而改变食品的色泽。③风味：引起水分除去的物理力，也会引起一些挥发物质的去除，从而导致风味的变差。5、喷雾干燥机设备的工作原理，设备组成，设备的特点和应用（1）工作原理：喷雾干燥是利用不同的雾化器将料液在热风中喷雾成细小的液滴，在其下落过程中，水分被迅速汽化而成为粉末状或颗粒状的产品。在干燥塔顶部导入热风，同时将料液泵送至塔顶，经过雾化器喷成雾状的液滴，这些液滴的表面积很大，与热风接触后水分迅速蒸发，在极短的时间内便成为干燥产品，从干燥塔底部排出。（2）设备组成：雾化系统、空气加热系统、干燥室、空气粉尘分离系统、鼓风机等部分构成。（3）设备的特点和应用：干燥速度十分迅速，具有良好的分散性、流动性和溶解性。喷雾干燥生产过程简单、操作控制方便，适宜于连续化大规模生产，但设备比较复杂，一次性投资大。喷雾干燥只适用于那些能喷成雾状的食品，如牛奶，鸡蛋、蛋白、咖啡浸液，也可用于一些果蔬汁甚至糖浆的干燥，一版来说不适于黏度太大的食品。6、各类干制方法的特点、适用性及主要设备（一）柜式干燥设备（1）特点：间歇型，小批量、设备容量小、操作费用高。（2）操作条件：食品工艺学第4页共10页2012-10-19空气温度94℃，空气流速2-4m/s。（3）适用对象①果蔬或价格较高的食品。②作为中试设备，摸索物料干制特性，为确定大规模工业化生产提供依据。（二）隧道式干燥设备一些定义：①高温低湿空气进入的一端——热端②低温高湿空气离开的一端——冷端③湿物料进入的一端——湿端④干制品离开的一端——干端⑤热空气气流与物料移动方向一致——顺流⑥热空气气流与物料移动方向相反——逆流（1）逆流式隧道干燥设备湿端即冷端，干端即热端。湿物料遇到的是低温高湿空气，虽然物料含有高水分，尚能大量蒸发，但蒸发速率较慢，这样不易出现表面硬化或收缩现象，而中心有能保持湿润状态，因此物料能全面均匀收缩，不易发生干裂——适合于干制水果。干端处食品物料已接近干燥，水分蒸发已缓慢，虽然遇到的是高温低湿空气，但干燥仍然比较缓慢，因此物料温度容易上升到与高温热空气相近的程度。此时，若干物料的停留时间过长，容易焦化，为了避免焦化，干端处的空气温度不易过高，一般不宜超过66-77℃。由于在干端处空气条件高温低湿，干制品的平衡水分将相应降低，最终水分可低于5%。注意问题：逆流干燥，湿物料载量不宜过多，因为低温高湿的空气中，湿物料水分蒸发相对慢，若物料易腐败或菌污染程度过大，有腐败的可能。载量过大，低温高湿空气接近饱和，物料增湿的可能。（2）顺流隧道式干燥湿端即热端，冷端即干端。湿物料与干热空气相遇，水分蒸发快，湿球温度下降比较大，可允许使用更高一些的空气温度如80-90℃，进一步加速水分蒸干而不至于焦化。干端处则与低温高湿空气相遇，水分蒸发缓慢，干制品平衡水分相应增加，干制品水分难以降到10%以下，因此吸湿性较强的食品不宜选用顺流干燥方式。顺流干燥，国外报道只用于干制葡萄。（3）双阶段干燥顺流干燥：湿端水分蒸发率高；逆流干燥：后期干燥能力强；双阶段干燥：取长补短。①特点：干燥比较均匀，生产能力高，品质较好②用途：苹果片、蔬菜（胡萝卜、洋葱、马铃薯等）现在还有多段式干燥设备，有3，4，5段等，有广泛的适应性。（三）输送带式干燥特点：操作连续化、自动化、生产能力大。（1）多层输送带特点：物料有翻动；物流方向有顺流和逆流；操作连续化、自动化、生产能力大、占地少。食品工艺学第5页共10页2012-10-19（2）双带式干燥（四）气流干燥用气流来输送物料使粉状或颗粒食品在热空气中干燥。特点：干燥强度大，悬浮状态，物料最大限度地与热空气接触；干燥时间短，0.5~5秒，并流操作；散热面积小，热效高，小设备大生产；适用范围广，物料(晶体)有磨损,动力消耗大。适用对象：水分低于35%~40%的物料。（五）流化床干燥使颗粒食品在干燥床上呈流化状态或缓慢沸腾状态（与液态相似）。适用对象：粉态食品（固体饮料，造粒后二段干燥）。单层流化床干燥器；多层流化床干燥器；卧式多室流化床干燥器；喷动流化床干燥器；振