食品工艺学期末复习Word下载.docx

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食品表面和干燥空气之间的水蒸汽压差代表了外部质量传递的推动力，空气的相对湿度增加则会减小推动力，饱和的湿空气不能在进一步吸收来自食品的蒸发水分。

⏹空气相对湿度越低，食品恒速期的干燥速率也越快；

对降速期没有影响；

⏹空气的相对湿度也决定食品的干燥后的平衡水分，食品的水分始终要和周围空气的湿度处于平衡状态；

可通过干制的解吸等温线来预测；

当食品和空气达到平衡，干燥就停止。

（4）大气压力和真空度

⏹大气压力影响水的平衡，因而能够影响干燥，当真空下干燥时，空气的蒸汽压减少，在恒速阶段干燥更快。

气压下降，水沸点相应下降，气压愈低，沸点也愈低；

温度不变，气压降低，则沸腾愈加速。

⏹但是，若干制由内部水分转移限制，则真空干燥对降率期的干燥速率影响不大。

适合热敏物料的干燥

b.干燥物料的性质

（1）表面积

水分子从食品内部行走的距离决定了食品被干燥的快慢。

小颗粒，薄片，表面大，易干燥、快

（2）组分定向

水分在食品内的转移在不同方向上差别很大，这取决于食品组分的定向。

（3）细胞结构

在大多数食品中，细胞内含有部分水，剩余水在细胞外，细胞外水分比细胞内的水更容易除去；

当细胞被破碎时，有利于干燥，但需注意，细胞破裂会引起干制品质量下降；

（4）溶质的类型和浓度

溶质如蛋白质、碳水化合物、盐、糖等，与水相互作用，结合力大，水分活度低，抑制水分子迁移，干燥慢；

尤其在低水分含量时还会增加食品的粘度；

浓度越高，则影响越大；

这些物质通常会降低水分迁移速度和减慢干燥速率

4、什么是干燥曲线、干燥速度曲线及温度曲线?

试用三曲线解释干燥过程及特征（恒速干燥阶段、降速干燥阶段特点）。

干燥曲线：

反应食品干制过程的特性，可由干燥过程中水分含量、干燥速率和食品温度的变化组合在一起较全面的加以表达。

干燥速度曲线：

就是干燥过程中任何时间的干燥速率，是水分子从食品表面跑向干燥空气的速度。

温度曲线：

（1）恒速期

⏹水分子从食品内部迁移到表面的速率大于或等于水分子从表面跑向干燥空气的速率；

⏹干燥推动力是食品表面的水分蒸汽压和干燥空气的水分蒸汽压两者之差；

⏹传递到食品的所有热量都进入汽化的水分中，温度恒定；

（2）降速期

⏹一旦到达临界水分含量，水分从表面跑向干燥空气中的速率就会快于水分补充到表面的速率；

⏹内部质量传递机制影响了干燥快慢；

⏹干燥结束达到平衡水分含量；

⏹降速期预测干燥速率是很困难的；

5、什么是干制品的复水性、复原性、复水比?

复水性：

新鲜食品干制后能重新吸回水分的程度。

复原性：

干制品重新吸收水分后在重量、大小、形状、质地、颜色、风味、结构、成分以及其他可见因素（感官评定）等各方面恢复原来新鲜状态的程度。

复水比：

物料复水后沥干重和干制品试样重的比值。

R复=m复/m干

6、人工干制方法中有哪几大类干燥方法,各有何特点?

一、空气对流干燥

⏹空气对流干燥是最常见的食品干燥方法，这类干燥在常常压下进行，食品可分批或连续地干制，而空气则一般为强制地对流循环。

⏹流动的热空气不断和食品密切接触并向它提供蒸发水分所需的热量，有时还要为载料盘或输送带增添补充加热装置

⏹采用这种干燥方法时，在许多食品干制时都会出现恒率干燥阶段和降率干燥阶段。

因此，干制过程中控制好空气的干球温度就可以改善食品品质。

二、接触干燥

⏹被干燥物与加热面处于密切接触状态，蒸发水分的能量来自承载物料的表面以传导方式进行干燥，又称传导干燥

⏹间壁传热，而不是加热空气来传热，干燥介质可为蒸汽、热油

三、真空干燥

食品在低气压条件下,热量通常由传导或辐射向食品传递,进行物料干燥。

气压愈低，水沸点愈低，易蒸发，可降低干燥温度，减少氧化反应等，适合于不耐高温的食品。

真空干燥即是在低气压（0.3-0.6kPa）条件下，可较低温度下（37-82℃）干燥食品。

四、冷冻干燥

⏹在高真空度下，如果再将温度降低到食品的冷冻温度下，则食品中的水变成冰，在此条件下，冰会直接从固态变成水蒸汽（升华）而脱水，是一种冷冻温度下的真空干燥，称冷冻升华干燥。

⏹利用冰晶升华原理

7、简述顺流和逆流干燥设备的区别和特点。

1.顺流：

湿端即热端，冷端即干端

特点：

A.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90℃，进一步加速水分蒸发而不至于焦化；

B.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。

2.逆流：

物料与气流的方向相反，湿端即冷端，干端即热端；

系半连续性

A.湿物料先在冷端遇到的是低温高湿空气，物料因含有高水分，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，而中心又能保持湿润状态，因此物料能全面均匀收缩，不易发生干裂；

适合于初期干燥速率过快容易干裂的水果

B.干端处食品物料已接近干燥，水分蒸发已缓慢，但因遇到的是高温低湿空气，干燥仍可进行但比较缓慢，干制品的平衡水分可相应降低，最终水分可低于5%；

C.干端处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宜过高，一般不宜超过77℃。

D.逆流干燥，湿物料水分蒸发相对慢，总的干燥速率低，故湿物料载量不宜过多，即设备干燥能力将下降；

此外，因为在低温高湿的空气中，若物料易腐败或菌污染程度过大，会有腐败的可能。

故易腐败的物料不宜采用逆流干燥。

8、什么是导湿性和导湿温性?

影响湿热传递的因素有哪些?

（见题3）

导湿性：

水分扩散一般总是从高水分处向低水分处扩散，亦即是从内部不断向表面方向移动。

这种水分迁移现象称为导湿性。

导湿温性：

干燥时，物料表面受热高于它的中心，因而在物料内部会建立一定的温度梯度。

温度梯度将促使水分（不论液态或气态）从高温处向低温处转移。

这种现象称为导湿温性。

9.辐射对食品营养成分的影响是什么。

1.蛋白质

变性：

二硫键、氢键、盐键和醚键断裂，三级和二级结构遭到破坏。

一级结构：

-SH氧、脱（α-）氨基、脱（α-）羧作用和氧化作用。

交联：

蛋白质水溶液经射线照射会发生交联，由巯基氧化生成分子内或分子间的二硫键，也可以由酪氨酸和苯丙氨酸的苯环偶合而发生。

交联导致蛋白质发生凝聚作用，甚至出现一些不溶解的聚集体。

降解：

用X射线照射血纤蛋白会引起部分裂解，产生较小的碎片。

卵清蛋白在等电点照射也发现黏度减小（发生了降解）。

降解与交联同时发生，往往交联大于降解，所以降解常被掩盖而不易察觉。

含蛋白质食品辐照变化的复杂性：

因为很可能这种食品的全部成分都吸收电离辐射线而发生化学变化，再对蛋白质作用，同时全部成分的辐射产物之间也可能发生相互作用。

高剂量辐照含蛋白质食品，如肉类及禽类、乳类，常会产生变味（辐照味），已鉴定出各种挥发性辐解产物，大部分是通过间接作用产生的，在低于冻结点的温度下进行辐照可减少辐照味的形成。

2．糖类

聚合度和粘度下降辐照会引起多糖链的断裂从而引起聚合度和黏度变化，

产物：

糊精碎片等：

辐照小麦淀粉：

葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖、麦芽四糖和麦芽五糖。

混合物保护作用，特别是蛋白质和氨基酸对糖类辐解的保护作用是值得注意的。

混合物的降解效应通常比单个组分的辐解效应小。

虽然在辐照纯淀粉时，观察有大量的产物形成，但在更复杂的食物中，不一定会产生同样的结果。

辐照固态糖时，水有保护作用，这可能是由于通过氢键的能量转移，或者由于水和被辐照糖的自由基反应重新形成最初产物所致。

辐照糖溶液时，辐照除对糖和水有直接作用外，还有水的羟基自由基等与糖的间接作用，通常辐解作用随辐照剂量的增加而增加。

3.脂类

氧化和非氧化辐照产物，

饱和脂肪酸比较稳定，不饱和脂肪酸容易氧化，脱梭、氢化、脱氢等作用。

辐照促进自动氧化过程：

促进自由基形成、氢过氧化物分解，并使抗氧化剂遭到破坏。

剂量和剂量率影响，非辐照脂肪氧化中的影响因素（温度、有氧与无氧、脂肪成分、氧化强化剂、抗氧化剂等）也影响脂肪的辐照氧化与分解。

低剂量（0.5-10.0kGy）辐照含不饱和脂肪的食物表明，过氧化物的形成随剂量的增加而增加。

4.维生素

脂溶性维生素：

VA和VE：

是脂溶性V中对辐照最敏感的V。

牛肉在氮气中经20kGy剂量辐照，维生素A破坏率达66%，维生素E则没有损失；

禽肉在氮气中分别经10kGy、20kGy和40kGy的辐照，其维生素A的降解率分别达58％、72％和95%；

全脂牛乳经2.4kGy的辐照，维生素E将损失40%；

VD食物中的维生素D对辐照似乎是相当稳定。

鲤鱼油经几十千戈瑞剂量辐照，都没有发现维生素D的破坏。

水溶性维生素：

VB和VC对辐照最敏感，低于5kGy时，VC损失很少超过20％～30％。

维生素辐照损失数量受剂量、温度、氧气存在与食品类型等的影响。

在无氧或低温条件下辐照可减少食品中任何维生素的损失。

10.回答辐射保藏技术的原理、特点及在食品工业中的应用。

原理：

辐照保藏食品的原理与射线照射时引起食品及食品中的微生物、昆虫等发生一系列物理化学反应有关，这些反应称为辐照效应，主要有物理学效应、化学效应和生物学效应。

特点：

1.辐照技术较其他保藏方法的优越性：

非热作用，食品内部温度不会增加或变化很小，故有“冷杀菌”之称，而且辐照可以在常温或低温下进行，因此经适当辐照处理的食品可保持原有的色、香、味和质构，有利于维持食品的质量；

节能与冷冻保藏等相比，能节约能源。

据（IAEA）报告，冷藏耗能324MJ/t，巴氏消毒能耗828MJ/t，热杀菌能耗1080MJ/t，辐照灭菌只需要22.68MJ/t，辐照巴氏灭菌能耗仅为2.74MJ/t。

冷藏法保藏马铃薯（防止发芽）300d，能耗l080MJ/t；

而马铃薯经辐照后常温保存，能耗为67.4MJ/t，仅为冷藏的6％。

无残留物:

与化学保藏法相比，辐照过的食品不会留下任何残留物，是一个物理加工过程，而传统的化学防腐保藏技术面临着残留物及对环境的危害问题。

2.穿透力强：

辐照技术的另一个特点就是射线（如γ射线）的穿透力强，可以在包装下及不解冻情况下辐照食品，可杀灭深藏在食品内部的害虫、寄生虫和微生物。

正因为此，它被大量应用于海关对进口物品（食物、衣物等用品）的防疫处理，以确保进口物品不携带有害生物进入国门。

还可与冷冻保藏技术等配合使用，使食品保藏更加完善，这是其他保藏方法所不可比拟的。

应用：

一.辐照应用类型

1.辐射阿氏杀菌：

所使用的辐照剂量可以将食品中的微生物减少到零或有限个数。

经过这种辐照处理后，食品在无再污染条件下可在正常条件下达到一定的贮存期。

为高质量辐照，剂量范围10～50kGy。

2.辐射巴氏杀菌：

所使用的辐照剂量可以使食品中检测不出特定的无芽孢的致病菌。

为中剂量辐照，辐照剂量范围为1～10kGy.

3.辐射耐贮杀菌：

这种辐照处理主要目的是降低食品中腐败微生物及其他生物数量，延长新鲜食品的后熟期及保藏期。

为低剂量辐照，一般剂量在1kGy以下。

除杀菌外，辐照还可应用于杀虫、抑制发芽和推迟生理等。

二．食品辐照保藏

1.果蔬类：

果蔬辐照的目的主要是防止微生物的腐败作用，控制害虫感染及蔓延；

延缓后熟期，防止老化。

水果的辐照处理，除可延长保藏期外，还可促进水果中色素的合成、使涩柿提前脱涩和增加葡萄的出汁率。

蔬菜的辐照处理主要是抑制发芽，杀死寄生虫。

2.粮食类：

造成粮食耗损的重要原因之一是昆虫的危害和霉菌活动导致的霉烂变质。

3.畜、禽肉及水产类：

a.针对沙门氏菌等非芽孢菌的处理:

沙门氏菌是最耐辐照的非芽孢致病菌，

●1.5～3.0kGy剂量可获得99.9％至99.999％的灭菌率；

●而对O157:

H7大肠杆菌，1.5kGy可获得99.9999％的灭菌率（D10＝0.24kGy）；

●革兰氏阴性菌对辐照较敏感，1kGy辐照可获得较好效果，但对革兰氏阳性菌作用较小。

●Lambert等报告，充N2包装的块状猪肉在1kGy辐照后于5℃可存放26d。

b.与其他方法联合处理

通常的辐照量（<

<

100kGy）不能使肉的酶失活,可结合加热方法。

如用加热使鲜肉内温度升到70℃保持30min，使其蛋白分解酶完全钝化后才进行辐照。

c.高剂量辐照处理肉类

●目的：

使（已包装）肉类在常温下长期保藏。

●剂量：

杀死抗辐射性强的肉毒芽孢杆菌；

对低盐、无酸的肉类（如鸡肉）需用剂量45kGy以上。

●产生异味：

高剂量辐照灭菌处理会使产品产生异味，程度因肉类品种不同而异），牛肉产生的异味最强。

目前防止异味最好的方法是在冷冻温度-30～-80℃下辐照，因为异味的形成大多数是间接的化学效应。

在冰冻时水中的自由基的流动性减少，可以防止白由基与肉类成分的相互反应发生。

●颜色：

辐照可引起肉颜色的变化，在有氧存在下更为显著。

d.辐照与冷藏结合处理

用辐照处理冷藏或冷冻家禽，杀灭沙门氏菌和弯曲杆菌（campylobacter），处理猪肉使旋毛虫幼虫失活。

（带来的卫生效益最为明显）

2～7kGy被认为足以杀死上述病原微生物和寄生虫，对大部分食品不会造成感官特性不利的影响。

e.水产品辐照保藏

●多数采用中低剂量处理，高剂量处理工艺与肉禽类相似，但产生的异味低于肉类。

为了延长贮藏期，低剂量辐照鱼类常结合低温（3℃以下）贮藏。

●不同鱼类有不同的剂量要求，如淡水鲈鱼在1～2kGy剂量下，延长贮藏期5～25d；

大洋鲈在2.5kGy剂量下，延长保贮期18～20d；

牡砺在20kGy剂量下，延长保藏期达几个月。

●加拿大批准商业辐照鲜鱼和黑线鳍鱼片以延长保质期的剂量为1.5kGy。

4.香辛料和调味品

●天然香辛料容易生虫长霉

●常规处理的局限性：

熏蒸消毒法有药物残留且易导致香味挥发甚至产生有害物质。

●辐照处理可避免引起上述的不良效果，控制昆虫侵害，减少微生物的数量，保证原料的质量。

全世界至少已有15国批准80多种产品辐照。

允许高达10kGy剂量，但实际上为避免导致香味及颜色的变化，降低成本，香料消毒的辐照剂量应视品种及消毒要求来确定，尽量降低辐照剂量。

如胡椒粉、快餐佐料、酱油等直接人口的调味料以杀灭致病菌为主剂量可高些，

●辐照调味品味道变化的阈值

5.蛋类

●沙门氏菌为辐射处理的对象菌。

辐照巴氏杀菌剂量，

●效果：

蛋液及冰蛋液效果较好。

●带壳鲜蛋可用低射线辐照，剂量10kGy，

●高剂量会使蛋白质降解而使蛋液粘度降低或产生H2S等异味。

三．食品辐照加工

利用辐照化学效应，产生有益的辐照加工效果。

各国都在此领域展开研究。

四．辐照的其他应用：

果蔬检疫处理。

11.辐射保藏类型主要有哪些,分别适用于何种食品及原料的保藏?

12.天然放射性同位素的射线类型、产生机理及各自的特点分别是什么。

1.α射线

⏹也称α粒子,是从原子核中射出带正电的高速粒子流（带正电荷原子核）

⏹α射线的动能可达几兆电子伏特以上。

⏹但由于α粒子质量比电子大得多，通过物质时极容易使其中原子电离而损失能量，所以它穿透物质的能力很小，易为薄层物质（如一片纸）所阻挡；

2.β射线

⏹本质是高速电子流

⏹能量可达几兆电子伏特（MVe）以上。

⏹穿透物质的本领比α射线强得多.

⏹可由放射性同位素产生

⏹也可由电子加速器产生

3.γ射线

⏹是波长非常短（波长0.001～1.000nm）的电磁波束（或称光子流），

⏹由原子核从高能态跃迁到低能态时放射出。

⏹能量可高达几十万电子伏特以上，

⏹穿透物质的能力很强

⏹但其电离能力较α、β射线小。

13.简述辐射的生物学作用。

●与体内的化学变化有关

●直接和间接作用。

含水时以间接效应为主导。

干燥和冷冻组织中少有间接效应。

●高活性代谢状态生物细胞的敏感性比在休眠期大得多。

●照射所造成的损伤与生物体生长阶段有关。

●微生物致死：

新陈代谢紊乱，细胞核活动紊乱，核蛋白形成推迟---阻碍细胞核增殖。

受辐照后过一段时间才死亡。

1.微生物：

辐射杀菌主要目的是降低或杀灭食品中的腐败微生物及致病微生物

2.酶：

多数食品酶非常耐辐射（其D10达50kGy）这给食品的辐照灭酶保藏带来一定的限制。

辐射性可用于酶制剂辐射杀菌消毒，则具有比热处理方法优越的特点。

3.昆虫：

的辐射效应与其细胞构成密切相关。

成虫的性腺细胞对射线相当敏感，低剂量就可起绝育或遗传紊乱等效果，稍高剂量就可将昆虫杀死。

4.果蔬：

辐照处理呼吸高峰前的果实，抑制其高峰的出现，延长果实的贮存期。

产生的化学成分变化：

如VC破坏；

原果胶变成果胶质和果胶酸盐；

纤维素及淀粉降解；

某些酸的破坏及色素变化等。

辐照对新鲜蔬菜作用效果：

与种类和剂量有关。

可以改变蔬菜的呼吸率，防止老化，改变化学成分。

14.如何理解辐射食品的安全性。

1.辐照源的安全性：

食品辐照处理一般采用的辐射源是密封型“60Co，137Cs”的γ射线或电子加速器产生的电子射线。

在进行辐照处理时，被照射食品从未直接接触放射性核素（放射性同位素）。

食品只是在辐射场接受射线的外照射，不会沾染上放射性物质。

2.国际组织机构的结论：

①辐照不会导致对人类健康有不利影响的食品成分的毒性变化；

②辐照食品不会增加微生物学的危害；

③辐照食品不会导致人们营养供给的损失。

在正常的辐照剂量下，按照GM