食品工艺学课后思考题章答案Word格式文档下载.docx
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（4）维持食品最低生命活动：
降低呼吸作用、低温、气调；
如水果
6谈谈食品工艺学研究的内容和范围。
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。
研究内容和范围
（一）根据食物原料特性，研究食品的加工保藏
（二）研究食品质量要素和加工对食品质量的影响
（三）创造新型食品
第二章上
1水分活度的概念
游离水和结合水可用水分子的逃逸趋势（逸度）来反映，我们把食品中水的逸度与纯水的逸度之比称为水分活度Aw。
2食品中水分含量和水分活度有什么关系？
说明原因
食品中水分含量（M）与水分活度之间的关系曲线称为该食品的吸附等温线。
3水分活度对微生物、酶及其它反应有什么影响？
大多数新鲜食品的水分活度在以上，适合各种微生物生长（易腐食品）。
大多数重要的食品腐败细菌所需的最低Aw都在以上，肉毒杆菌在Aw<
就不能生长。
只有当水分活度降到以下，食品的腐败变质才显着减慢；
若将水分降到，能生长的微生物极少。
一般认为，水分活度降到以下物料才能在室温下进行较长时间的贮存。
Aw对酶的影响呈倒S型，开始随水分活度增大上升迅速，到左右后变得比较平缓，当水分活度上升到以后，随水分活度的增大而迅速提高。
Aw<
才能抑制酶活性。
4食品水分活度受到哪些因素影响?
食品种类、水分存在的量、含量、温度、水中溶质的种类和浓度、食品成分或物化特性、水与非水部分结合的强度
5简述吸附和解吸等温线的差异及原因。
食品在脱水过程中水分含量和水分活度之间的关系就是水分解吸的过程，为解吸的吸附等温线；
若将脱水后的食品再将这部分水加到食品中去即复水的过程，这就是吸附；
在这两个相反的过程中，吸附和解吸之间的水分吸附等温线两者之间不能重合（有差异），形成了滞后圈。
这种现象是由于多孔食品中毛细管力所引起的，即表面张力在干燥过程中起到在孔中持水的作用，产生稍高的水分含量。
另一种假设是在获得水或失去水时，体积膨胀或收缩引起吸收曲线中这种可见的滞后现象。
吸附和解吸有滞后圈，说明干制食品与水的结合力下降或减弱了。
解吸和吸附的过程在食品加工中就是干燥和复水的过程，这也是干制食品的复水性为什么下降的原因。
6什么是导湿性和导湿温性？
简述食品干燥机制
导湿性：
干制过程中潮湿食品表面水分受热后首先有液态转化为气态，即水分蒸发，而后，水蒸气从食品表面向周围介质扩散，此时表面湿含量比物料中心的湿含量低，出现水分含量的差异，即存在水分梯度。
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。
导湿温性是在许多因素影响下产生的复杂现象。
干制机制：
干制是指食品在热空气中受热蒸发后进行脱水的过程。
在干燥时存在两个过程：
食品中水分子从内部迁移到与干燥空气接触的表面（内部转移），当水分子到达表面，根据空气与表面之间的蒸汽压差，水分子就立即转移到空气中（外部转移）——水分质量转移；
热空气中的热量从空气传到食品表面，由表面再传到食品内部——热量传递。
干燥是食品水分质量转移和热量传递的模型
7简述干制过程中食品水分含量、干燥速率和食品温度的变化，画出曲线图。
食品在干制过程中，食品水分含量逐渐减少，干燥速率变大后又逐渐变低，食品温度也在不断上升。
8如果想要缩短干燥时间，该如何控制干燥过程？
（1）温度：
对于空气作为干燥介质,提高空气温度,在恒速期干燥速度加快，在降速期也会增加
（2）空气流速：
空气流速加快，食品在恒速期的干燥速率也加速
（3）空气相对湿度：
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
（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。
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
9在北方生产的紫菜片，运到南方，出现霉变，是什么原因，如何控制？
10干制条件主要有哪些它们如何影响湿热传递过程的（如果要加快干燥速率，如何控制干制条件）
温度：
温度提高,传热介质与食品间温差越大,热量向食品传递的速率越大；
水分受热导致产生更高的汽化速率；
对于一定水分含量的空气,随着温度提高,空气相对饱和湿度下降,这会使水分从食品表面扩散的动力更大。
水分子在高温下，迁移或扩散速率也加快，使内部干燥加速。
但温度过高会引起食品发生不必要的化学和物理反应。
空气流速：
空气流速增加，水分扩散加快（对流质量传递速率加快），能及时将聚集在食品表面附近的饱和湿空气带走，以免阻止食品内水分进一步蒸发；
食品表面接触的空气量增加，会显着加速食品表面水分的蒸发。
空气流速增加对降率期没有影响，因为此时干燥受内部水分迁移或扩散所限制。
空气相对湿度：
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。
大气压力和真空度：
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。
11影响干燥速率的食品性质有哪些它们如何影响干燥速率
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。
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。
例如：
芹菜的纤维结构，沿着长度方向比横穿细胞结构的方向干燥要快得多。
在肉类蛋白质纤维结构中，也存在类似行为。
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。
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
12食品在干制过程中有那些变化?
物理变化
干缩、干裂：
如木耳，胡萝卜丁
表面硬化：
如山芋片
多孔性：
如香菇、蔬菜
热塑性：
加热时会软化的物料如糖浆或果浆，冷却后变硬或脆
溶质的迁移：
有时表面结晶析出
化学变化
（1）营养成分
蛋白质：
受热易变性，一般较稳定，但高温长时间，会分解或降解
碳水化合物：
大分子稳定，小分子如低聚糖受高温易焦化、褐变
脂肪：
高温脱水时脂肪氧化比低温时严重
维生素：
水溶性易被破坏和损失，如VC、硫胺素、胡萝卜素、VD；
B6、烟碱酸较稳定，损失少
（2）色素
色泽随物料本身的物化性质改变（反射、散射、吸收传递可见光的能力）
新鲜食品颜色比较鲜艳，干燥后颜色有差别；
天然色素：
类胡萝卜素、花青素、叶绿素等易变化褐变；
糖胺反应（Maillard）、酶促褐变、焦糖化、其他。
（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，受热会引起化学变化，带来一些异味、煮熟味、硫味
防止风味损失方法：
芳香物质回收（如浓缩苹果汁）、低温干燥、加包埋物质，使风味固定
13食品的复水性和复原性概念
复原性：
干制品的复原性就是干制品重新吸收水分后在重量、大小和性状、质地、颜色、风味、结构、成分以及可见因素（感官评定）等各个方面恢复原来新鲜状态的程度。
复水性：
新鲜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来表示。
第二章下
1解释名称：
热端、冷端：
隧道式干燥设备中，对于热空气，高温低湿空气进入的一端为热端；
低温高湿空气离开的一端为冷端
干端、湿端：
对于物料，湿物料进入的一端为湿端；
干制品离开的一端为干端
顺流、逆流：
对于设备，热空气气流与物料移动方向相反是逆流；
热空气气流与物料移动方向一致是顺流
2简述顺流和逆流干燥设备的区别和特点：
逆流干燥设备的特点：
（1）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如李、梅等。
（2）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%；
（3）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℃。
（4）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。
顺流干燥设备的特点：
（1）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
（2）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。
3在空气对流干燥方法中有那些设备每类设备的适用性
柜（厢）式干燥设备：
果蔬或价格较高的食品；
或作为中试，摸索物料干制特性，为确定大规模工业化生产提供依据
隧道式干燥设备：
顺流、逆流、双阶段
输送带式干燥设备：
适用于蔬菜（胡萝卜、洋葱、马铃薯）、水果等干燥，可取代隧道式干燥
气流干燥设备：
水分低于35%-40%、不易结块的物料，例如糯米粉、马铃薯颗粒
流化床干燥设备：
颗粒或粉粒状食品（固体饮料，造粒后二段干燥）
喷雾干燥设备：
奶粉、速溶咖啡和茶粉、蛋粉、豆奶粉、酶制剂、酵母提取物、干酪粉
4真空干燥设备的组成和特点。
组成：
干燥箱、真空系统、供热系统、冷凝水收集装置
特点：
可降低干燥温度；
可使水分降低到2%左右；
物料呈疏松多孔状，能速溶；
可使被干燥物料轻微膨化。
适用对象：
水果片、颗粒、粉末如麦乳精、速溶茶等
5喷雾干燥设备的组成及特点。
雾化系统、空气加热系统、干燥室、空气粉末分离系统、鼓风机
蒸发面积大；
干燥过程液滴的温度低；
过程简单、操作方便、适合于连续化生产；
耗能大、热效低
6解释名称：
瘪塌温度：
在二级干燥阶段当温度升高到使干燥层原先形成的固态状框架结构失去刚性、发生熔化或产生发粘、发泡现象，即使食品的固态框架结构发生瘪塌（collapse），此时的温度称为瘪塌温度。
初级干燥（Primarydryingstage）：
又称升华干燥（sublimation），食品中水在冰晶体形成后，通过控制冷冻室中的真空度，则冰晶升华，该阶段水分含量快速下降，主要是除去自由水或体相水分。
二级干燥：
当食品中的冰全部升华完毕，升华界面消失时，此时食品的水分含量还有15-20%时，水分含量下降变慢，干燥就进入另一个阶段称为二级干燥。
7冷冻干燥设备的组成及特点
冷冻干燥设备组成基本组成与真空干燥设备相同；
但要多一个制冷系统或冻结系统，主要是将物料冻结成冰块状。
干燥箱、真空系统、制冷系统、冻结系统、供热系统、冷凝水收集装置
在低温高真空下，特别适合于热敏性高和极易氧化的食品干燥，可以保留新鲜食品的色香味及营养成分，不失原有的固体骨架结构，可保持物料原有的形态；
具有多孔结构，速溶性和复水性好；
设备昂贵，冻干制品的价格是热风干燥的3-5倍
8冷冻干燥条件和冷冻干燥曲线
冷冻干燥条件：
（1）食品冷冻温度＜-4℃
（2）食品升华一般要绝对压力＜500Pa，最高真空一般达到15-5Pa
食品冷冻干燥曲线
食品温度变化曲线（表面、中心）；
食品水分含量变化曲线；
加热板温度变化曲线；
真空度变化曲线
9人工干制中有哪几大类干燥方法各有何特点
空气对流干燥：
这类干燥在常压下进行，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。
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。
热传递和质量传递很快，可实现快速干燥；
采用高压蒸汽加热，热能经济，干燥费用低。
因与高温接触，食品带有煮熟或焦糊味。
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。
可使水分降低到2%左右。
物料呈疏松多孔状，能速溶。
冷冻干燥：
在低温高真空下，特别适合于热敏性高和极易氧化的食品干燥，可以保留新鲜食品的色香味及营养成分。
不失原有的固体骨架结构，可保持物料原有的形态。
具有多孔结构，速溶性和复水性好。
设备昂贵，冻干制品的价格是热风干燥的3-5倍。
10干制品包装前有哪些预处理
筛选分级、均湿处理、灭虫处理、速化复水处理、压块（片）
11干制品包装的要求
（1）能防止干制品吸湿回潮，要求包装材料长期在90%相对湿度中，每年水分增加量应不超过2%
（2）能防止外界空气、灰尘、虫、鼠和微生物以及气味等入侵
（3）能不透外界光线，避光
（4）贮藏、搬运和销售过程中具有耐久牢固的特点，能维护容器原有特性，包装容器在30-100厘米高处落下12-200次而不会破损，在高温、高湿或浸水和雨淋的情况也不会破烂
（5）包装的大小、形状和外观应有利于商品的销售
（6）和食品相接触的包装材料应符合食品卫生要求，安全无毒，并且不会导致食品变性、变质
（7）开启方便
（8）包装费用应做到低廉或合理
12常见的包装容器
纸箱和盒、塑料袋、金属罐、玻璃瓶
13干制品贮藏的注意事项。
良好的贮藏环境是保证干制品耐藏性的重要因素。
环境相对湿度是水分的主要决定因素。
干制品贮藏的条件
（1）干燥地方，相对湿度<
65%；
（2）避免有较大的温差，低温更好；
（3）避光；
（4）防虫防鼠
第三章
1低酸性食品和酸性食品的分界线是什么为什么
在罐头工业中酸性食品和低酸性食品的分界线以为界线。
任何工业生产的罐头食品中其最后平衡pH值高于即为低酸性食品。
各种腐败菌对酸性环境的适应性不同，而各种食品的酸度或pH值也各有差异。
水份活度Aw和酸碱值pH对微生物的生长有决定性的影响，实验数据表明，Aw和是一个分界点，如果某食品控制在以下及以下是属于较安全的食品，只需要低于100℃温度杀菌便可，如果汁罐头就是属于这种情形。
但科学家实验也证明上述两个制约因素中只要有一个达到，便可用≤100℃温度杀菌。
罐头食品的这种分类主要取决于肉毒杆菌的生长习性。
肉毒杆菌有A、B、C、D、E、F六种类型，食品中常见的有A、B、E三种。
其中A、B类型芽孢的耐酸性较E型强。
它们在适宜条件下生长时能产生致命的外毒素，对人的致死率可达65%。
肉毒杆菌为抗热厌氧土壤菌，广泛分布于自然界中，主要来自土壤，故存在于原料中的可能性很大。
罐头内的缺氧条件又对它的生长和产毒颇为适宜，因此罐头杀菌时破坏它的芽孢为最低的要求。
pH值低于时肉毒杆菌的生长就受到抑制，它只有在pH大于的食品中才能生长并有害于人体健康。
故肉毒杆菌能生长的最低pH值成为两类食品分界的标准线。
2罐头食品主要有哪些腐败变质现象？
（1）胀罐
微生物生长繁殖——细菌性胀罐
食品装量过多引起假胀
罐内真空度不够引起假胀
罐内食品酸度太高,腐蚀罐内壁产生氢气,引起氢胀
（2）平盖酸坏
外观正常，内容物变质，呈轻微或严重酸味，pH可能可以下降到（3）黑变或硫臭腐败
在细菌的活动下，含硫蛋白质分解并产生唯一的H2S气体，与罐内壁铁发生反应生成黑色硫化物，沉积于罐内壁或食品上，以致食品发黑并呈臭味
原因是致黑梭状芽孢杆菌的作用，只有在杀菌严重不足时才会出现。
（4）发霉
一般不常见。
只有在容器裂漏或罐内真空度过低时才有可能在低水分及高浓度糖分的食品表面生长
（5）产毒
3罐头食品腐败变质的原因有哪些？
（1）罐头裂漏
（2）杀菌不足
原料污染情况
新鲜度
车间清洁卫生状况
生产技术管理
杀菌操作技术要求
杀菌工艺合理性等
（3）杀菌前污染严重
4影响微生物耐热性的因素主要有哪些？
（1）菌种与菌株
菌种不同、耐热性不同
同一菌种，菌株不同，耐热性也不同
正处于生长繁殖的细菌的耐热性比它的芽孢弱
各种芽孢中，嗜热菌芽孢耐热性最强，厌氧菌芽孢次之，需氧菌芽孢最弱。
同一种芽孢的耐热性也会因热处理前菌龄、培育条件、贮存环境的不同而异
（2）热处理前细菌芽孢的培育和经历
生物有抵御周围环境的本能。
食品污染前腐败菌及其芽孢所处的生长环境对他们的耐热性有一定影响
在含有磷酸或镁的培养基种生长出的芽孢具有较强的耐热性；
在含有碳水化合物和氨基酸的环境中培养芽孢的耐热性很强；
在高温下培养比在低温下喂养形成的芽孢的耐热性要强
菌龄与贮藏期也有一定影响
（3）热处理时介质或食品成分的影响
酸度：
对大多数芽孢杆菌来说，在中性范围内耐热性最强，pH低于5时细菌芽孢就不耐热，此时耐热性的强弱受其它因素控制
糖：
高浓度的糖液对受热处理的细菌的芽孢有保护作用
盐的影响：
通常食盐的浓度在4%以下时,对芽孢的耐热性有一定的保护作用,而8%以上浓度时,则可削弱其耐热性；
这种削弱和保护的程度常随腐败菌的种类而异。
食品中其它成分的影响：
淀粉对芽孢没有直接影响
蛋白质如明胶、血清等能增强芽孢的耐热性
脂肪和油能增强细菌芽孢耐热性的作用
如果食品中加入少量的杀菌剂和抑制剂也能大大减弱芽孢的耐热性
（4）热处理温度
热处理温度越高，杀死一定量腐败菌芽孢所需要的时间越短。
（5）原始活菌数
腐败菌或芽孢全部死亡所需要的时间随原始菌数而异，原始菌数越多，全部死亡所需要的时间越长。
因此罐头食品杀菌前被污染的菌数和杀菌效果有直接的关系。
5D值、Z值、F值的概念是什么分别表示什么意思这三者如何互相计算
D值：
在一定的处理环境中和在一定的热力致死温度条件下某细菌数群中每杀死90%原有残存活菌数时所需要的时间。
Z值：
直线横过一个对数循环所需要改变的温度数（℃）。
换句话说，Z值为热力致死时间按照1/10或10倍变化时相应的加热温度变化（℃）。
F值：
通常用121℃（国外用250F°
或℃）作为标准温度，该温度下的热力致死时间用符号F来表示，并称为F值。
F值的定义就是在℃温度条件下杀死一定浓度的细菌所需要的时间，F值与原始菌数是相关的。
6热加工对食品品质的影响。
植物来源的包装制品：
（1）质构
在植物材料的热处理过程中有两种类型的质构破坏
半透膜的破坏
细胞间结构的破坏并导致细胞分离
上述两种效应导致细胞压力和细胞间黏结作用丧失从而使制品脆度丧失和变软
其他变化包括
蛋白质变性——导致由于蛋白质变性引起的溶解性、弹性和柔性，从而导致沉淀、凝胶、持水性下降等一些问题
淀粉糊化
在蔬菜和水果中，软化可能是由于果胶的水解、淀粉的糊化、半纤维素的部分溶解以及细胞压力的丧失
（2）颜色
产品的颜色取决于天然色素或外加色素的状态和稳定性以及加工和贮藏过程中的变色反应。
在水果和蔬菜中
叶绿素脱镁
胡萝卜素将异构化，颜色变浅（从5，6环氧化变成5，8环氧化）
花青素将降解成灰色的色素
花青素事实上对热相当稳定的色素，但它可以参加很多反应，如与抗坏血酸、糖的降解产物羟甲基呋喃、一些酚类等，另外还会与金属形成复合物使产品变色如使红色水果变蓝、梨变粉红
黄酮类色素如芸香苷（芦笋中）可与铁形成黑色。
类胡萝卜素大多是脂溶性的，而且是不饱和化合物，通常容易氧化而导致变色和变味。
除了色素的氧化、降解，Maillard反应也会导致加工和贮藏过程产品的变色。
一些浅色水果、番茄、蘑菇、牛奶等对热非常敏感。
抗坏血酸常用来作为抗氧化剂，对一些产品也非常有效，但抗坏血酸本身也会降解生成有色物质。
通常加热不改变基本的风味如甜、酸、苦、咸
风味变化的一个重要来源是脂肪氧化——特别是豆类、谷物
Millard反应也会改变一些风味
在水分含量30%左右时最容易发生Maillard反应，并且受高pH值以及磷酸盐和柠檬酸盐等缓冲液的促进。
加热过程也会使一些风味物质挥发或改变
（4）营养素
动物来源的包装食品：
（1）颜色
肌红蛋白转化成高铁肌红蛋白，从粉红色变成红褐色
Maillard反应和Caramelization反应也会改变颜色
腌制过程会改变颜色
肉由于加热引起的颜色损失可以通过外加色素校正，比如红曲米色素、高粱红、胭脂红、辣椒红等
（2）质构
蛋白质凝聚持水性下降导致肌肉收缩和变硬§
变软是由于胶原的水解、溶解产生了明胶，以及脂肪的融化和分散
磷酸盐的添加可以增加一些制品的结合水能力，使制品嫩度提高，减少皱缩。
（3）营养素
氨基酸损失可能达到10-20%
赖氨酸由于强加热可能加剧损失，但很少超过25%
维生素主要是硫胺素损失50-70%，泛酸20-35%，但维生素损失的变动很大，取决于容器中的氧气、预处理方法（是否去皮、切片）或热烫
7罐头加工过程中排气操作的目的和方法？
目的：
（1）阻止需氧菌及霉菌的发育生长
（2
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