吉林大学自考本科食品加工与保藏 05767
发布日期:2014-06-19 点击次数:9032
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第一章 食品的热处理和杀菌
1.食品热处理的作用。
在食品的生产过程中,加热处理可以使蛋白质变性、淀粉糊化,减轻人体消化系统的负担。
正面作用:(1)杀死微生物,主要是致病菌和其他有害的微生物;(2)钝化酶,主要是过氧化物酶、抗坏血酸酶等;(3)破坏食品中不需要或有害的成分或因子;(4)改善食品的品质与特性;(5)提高食品中营养成分的可利用性。
负面作用:(1)食品中的营养成分,特别是热敏性成分有一定的损失;(2)食品的品质和特性产生不良的变化;(3)消耗能量较大。
2.食品热处理的类型和特点。
类型:工业烹饪、热烫、热挤压和热杀菌。
特点:(1)工业烹饪:能杀灭部分微生物,破坏酶、改善食品的色、香、味和质感,提高食品的可消化性,并破坏食品中的不良成分,提高食品的安全性,耐储性增强。但不适当的烧烤处理会给食品带来营养安全方面的问题。
(2)热烫:热烫的处理能够破坏或钝化酶类的活性。可以减少食品表面的微生物数量;排除食品组织中的气体,软化食品组织,方便填装,预热,有利于灌装后缩短杀菌升温时间。
(3)热挤压:减少食品中的微生物数量和钝化酶。
(4)热杀菌:以杀灭微生物为主要目的,是最常用的延长食品保藏期的方法,按其温度高低可分为巴氏杀菌和商业杀菌。
3.巴氏杀菌
是一种较温和的热杀菌形式,其处理温度通常在100℃一下,典型的巴氏杀菌条件是62.8℃,30min。
4.商业杀菌
是一种较强烈的热处理形式,通常是将食品加热到较高的温度并维持一定时间以达到杀死所有致病菌、腐败菌和绝大部分微生物,使杀菌后的食品符合货架期的要求。
5.热处理对微生物、酶和食品品质的影响。
(1)热处理对微生物的影响:食品中的微生物是导致食品不耐贮藏的主要原因。
细菌中耐热性最强的是芽孢菌。
肉毒梭状芽孢杆菌常作为罐头杀菌的对象菌。
(2)热处理对生物酶的影响:酶也是导致食品在加工和贮藏过程中质量下降的重要原因,主要反映在食品的感官和营养方面的质量降低。这些酶主要是氧化酶和水解酶类。
(3)热处理对食品品质的影响:加热对食品成分的影响可以产生有益的结果,也会造成营养成分的损失。热处理可以破坏食品中不需要的成分,如禽类蛋白中的抗生物素蛋白,热处理可改善营养素的可利用率,如淀粉的糊化和蛋白质的变性可提高其在体内的可消化性。加热可改善食品的感官质量。但是也会产生不良后果,主要是食品中热敏性营养成分损失和感官品质的劣化。如热处理虽然可提高蛋白质的可消化性,但蛋白质的变性使蛋白质易于与还原糖发生美拉德反应而造成损失。热处理造成营养素的损失研究最多的对象是维生素,如维生素C等。
6.过氧化物酶是最耐热的酶类,它的钝化可作为热处理对酶破坏程度的指标。
7.焙烤原理
将成型的制品如饼干、面包、蛋糕等放入烤炉,经过高温加热使产品成熟。当生坯入炉时受到高温包围,淀粉和蛋白质发生一系列理化变化,开始时制品表面受到高温影响使水分大量蒸发,淀粉糊化,糖和氨基酸反应,外表形成薄薄的焦黄色外壳,然后外部水分逐渐转变为气态向坯内渗透,加速生坯熟化,形成疏松状态。
8.油炸特点
油炸食品在加工过程中能够比较彻底的杀灭食品中的微生物,从而延长食品的保藏期,并增添独特的风味,改善食品的营养成分和消化性,并且其加工时间也比一般的烹饪方法要短。
9.特烫的目的
(1)破坏酶的活性,稳定色泽,改善风味与组织结构。
(2)软化组织,便于装罐,脱除水分,保持开罐时固形物的稳定。
(3)杀死部分附着于原料中的微生物,并对原料起一定的洗涤作用。
(4)排除原料组织中的空气,是食品装罐后形成良好的真空度,并减弱空气中氧对镀锡薄钢板的腐蚀。
10.常用的热烫方式:热水热烫、蒸汽热烫、热空气热烫和微波热烫。
11.热烫的温度和时间:通常以果蔬中过氧化物酶活性的全部破坏为度。
12.热杀菌的方法:低温长时杀菌(巴氏杀菌)、高温短时杀菌、超高温顺时杀菌。
常压杀菌:常压杀菌即100℃以下的杀菌操作,如巴氏杀菌,可用于水果、部分蔬菜以及不要求完全无菌的低酸性食品。
超高温短时杀菌:可达到一定的杀菌要求,又能最大程度的保持食品的品质。一般加热温度为135-150℃,加热时间为2-10s。
第二章 食品的低温处理与保藏
13.食品的低温处理:是指食品被冷却或者被冻结,通过降低温度改变食品的特性,从而达到加工或贮藏的目的。
14.食品的低温加工应用
(1)利用低温达到食品脱水的目的;
(2)利用低温所导致的食品物料物理化学特性的变化而优化加工工艺或条件;
(3)利用低温改善食品的品质;
(4)利用低温冻结生产一些具有特殊质感的食品,如冰激淋、冻豆腐等;
(5)低温下加工可防止微生物繁殖、污染,是确保食品安全卫生的重要手段。
(二)食品的低温保藏
15.食品低温保藏:利用低温技术将食品温度降低维持食品在低温状态以阻止食品腐败变质,延长食品保存期。低温保藏可以用于新鲜食品物料的贮藏,也可用于食品加工品、半成品的贮藏。
16.食品低温保藏种类:冷藏和冻藏。
冷藏是在高于食品物料的冻结点的温度下进行保藏,其温度范围一般为15~-2℃,而4~8℃则为常用的冷藏温度
冻藏是指食品物料在冻结的状态下进行的贮藏。一般冻藏的温度范围为-12~-30℃,常用温度为-18℃。冻藏适合于食品物料的长期贮藏,其贮藏期从十几天到几百天。供食品物料冻藏用的冷库一般被称为低温(冷)库。
17.食品低温保藏的一般工艺过程为:食品物料→前处理→冷却或冻结→冷藏或冻藏→回热解冻。
18.温度对酶活性的影响:可以用温度系数Q10来表示,大多数酶活性化学反应的Q10值在2~3的范围内.降低温度能够降低酶促反应的速度。延缓食品的腐败。
19.低温对微生物的影响:低温对微生物的影响包括低温过程和低温终点两个方面。在冻结点以上的温度范围内,降温速率越大,菌体死亡率越大;在冻结点一下,降温速率越大,菌体的存活率越高。
20.低温对食品物料的影响:一般情况下,温度降低会使植物体的呼吸强度降低,新陈代谢的速度放慢,植物个体内贮存物质的消耗速度也减慢,植物个体的贮存期限也会延长。因此,低温具有保存植物性食品物料新鲜状态的作用。
21.低温贮存植物性食品原料的基本原则:既降低植物个体的呼吸作用等生命代谢活动,又维持其基本的生命活动,使植物性食品原料处在一个低水的生命代谢活动状态。
22.冷却方法及其控制:
(1)空气冷却法:利用降温后的冷空气作为冷却介质使食品降温的方法称为空气冷却法,也是使用最广泛的冷却方法。
(2)接触式冷却法;利用冷水、冰块与食品接触使食品温度下降的办法。包括喷淋式和浸渍式。
(3)真空冷却法;适用于叶类蔬菜的快速冷却降温。现将食品原料润湿,为蒸发提供较多的水分,再进行抽真空冷却操作,这样做既加快了降温速度又减少了植物组织内水分的损失,从而减少了食品原料的干耗。
(4)蒸发冷却法:令干燥空气在 湿润的食品表面通过从而使之冷却的方法。
23.冷藏对食品品质的影响:(1)食品水分的蒸发和干耗的形成;(2)冷害;(3)生理成熟;(4)微生物的增殖
24冷害:生长在热带、亚热带的水果、蔬菜,由于系统发育处于高温多湿的气候环境中,形成对低温特别敏感的特性。在低温冷藏时,贮藏温度虽未低于其冻结点,但当贮藏温度低于其临界值时,这些水果、蔬菜就会表现一些列的生理病害现象。这种由低温造成的生理病害现象称为冷害。
一些果蔬发生低温冷害的临界温度:苹果:2-3℃,香蕉:12-13℃,柚子:10℃,柠檬:12-14℃,芒果:10-13℃,香瓜:7℃,西瓜:2-10℃,青刀豆7-10℃,黄瓜7℃,茄子7℃,马铃薯3-4℃,南瓜10-12℃,甜椒7℃。
25.水的冻结曲线:水冻结成冰的一般过程是先降温过冷。而后在冰点温度下形成冰晶体的过程,水在常压下的冰点为0℃,但实际上在冻结曲线上,冰晶体往不是一到0℃就形成,而是要先经过一个过冷过程.即水温要降到低于冰点温度才会出现从液态到固态的相转变。水在什么过冷温度下开始出现冰晶依不同条件而异。例如,振动可以使过冷水在较靠近冰点温度时出现冰晶。但不管过冷温度如何,一旦出现相变。水的温度便会马上回到冰点温度,并且在全部水冻结成冰之前,体系的温度将保持在冰点不变。
26食品的冻结曲线:食品在冻结时的温度时间关系是一条温度不断下降的曲线,即其冻结过程不在一个温度下进行。出现这一现象的主要原因是由于随着结成冰的水分不断从溶液中析出,溶液浓度不断升高,从而导致残留溶液冰点的小断下降。即使在温度远低于冰点的情况下,仍有部分自由水没有冻结。含有少量水的未冻结的高浓度溶液,只有当温度降到低共熔点时,才会全部凝结成固体。一般冻藏食品的温度仅为一18℃左右,因此其中的水分实际上并未完全冻结。
27.食品在冻结过程中的变化:
(1)体积的变化:食品物料在冻结后也会发生体积的膨胀,但膨胀的程度较纯水小。
(2)水分重新分布:冰结晶的形成还可能造成冻结食品物料内水分的重新分布,这种现象在缓慢冻结时较为明显。
(3)机械损伤:食品物料冻结时冰结晶的形成、体积的变化和物料内部存在的温度梯度等,会导致产生机械应力并产生机械损伤。
(4)非水相组分被浓缩:由于冻结时物料内水分是以纯水的形式形成冰结晶,原来水中溶解的组分会转到未冻结的水分中而使剩余溶液的浓度增加。
28.食品在冻藏过程中的变化:
(1)冻藏食品的重结晶:重结晶是食品在冻藏期间反复解冻和再冻结后出现的一种冰结晶体积增大现象。
(2)冻藏食品的干耗和冻结烧:冻结烧是指在氧的作用下,食品中的脂肪氧化酸败、表面发生黄褐变,使食品的色、香、味和营养价值都变差,这种现象称为冻结烧。
(3)脂类的氧化和降解
(4)蛋白质溶解性下降
(5)冻藏食品的变色
29.食品冻结方式:空气冻结法、间接接触冻结法和直接接触冻结法。
第三章 食品的干燥与保藏
30.湿物料中含水量的表示方法
(1)湿基含水量
(2)干基含水量
31.平衡水分:若将湿物料与热空气接触,物料将被除去水分,直到物料中的水分与空气中的水分达到平衡,此时物料中所含水分的干基含水量称为该空气状态下物料的平衡水分或平衡湿度,用Xp表示。
32.食品原料中水分的存在形式:化学结合水,物理化学结合水,机械结合水
33.恒速干燥阶段的特点
在恒速干燥阶段.物料表面始终保持湿润状态,空气传递给物料的热量全部用于水分的汽化,同时水分从内部向表面的传递速率与表面水分的汽化速率相适应。一般来说,此阶段汽化的水分为非结合水,干燥速率的大小取决于物料表面水分的汽化速率,因此又称为表面汽化控制阶段。
34.降速干燥阶段特点
当物料的含水量降至临界含水量以下,由于水分自物料内部向表面
的传递速率低于物料表面水分的汽化速率,物料表面逐渐变干,汽化表面向内转移.物料表面温度不断升高。随着物料内部含水量的减少,水分由内部向表面的传递速率小断下降,干燥速率越来越低。在降速干燥过程中,干燥速率的大小主要取决于物料本身的结构、形状和尺寸,而与外部的干燥条件关系不大,故称为内部迁移控制阶段。
35.食品在干燥过程中的变化
(1)物理变化:溶质迁移现象,干缩和干裂,表面硬化,热塑性,多孔性
(2)化学变化:营养成分的损失,褐变,食品风味的变化
36.水分活度的定义
水分活度是食品蒸汽压与同温度下纯水蒸汽压的比值,
式中:Aω为水分活度;P为食品的蒸汽压,即食品上空水蒸汽分压;P0为纯水蒸汽压。
37.吸湿等温线:物料水分的活度与物料的含水量和温度有关。一定温度下,水分活度与含水量的关系曲线,称为吸湿等温线。
38水分活度对微生物的影响:各种微生物生长繁殖所需要的最低水分活度各不相同。水分活度小于0.9时,大多数重要的食品细菌就不会繁殖。微生物生长繁殖所需水分活度的最小值并不是一个绝对值,而是受环境条件的影响。如金黄色葡萄球菌在有氧和缺氧条件下对应的最低水分活度分别为0.8和0.9。水分活度能改变微生物对热、光和化学试剂的敏感性。在高水分活度时微生物最敏感,在中等水分活度下最不敏感。微生物有时会对水分活度变化产生适应性,微生物毒素所需的最低水分活度比微生物生长所需的最低水分活度高,因此,通过水分活度的控制来抑制微生物的生长时,虽然食品中可能有微生物的生长,但不一定有毒素产生。
39对流干燥:以热空气为干燥介质,将热量传递给湿物料,物料表面上的水分即行气化,并通过表面的气膜向气流主体扩散,于此同时,由于物料表面水分汽化的结果,使物料内部和表面之间产生水分梯度差,物料内部的水分因此以气态或液态的形式向表面扩散。
40.喷雾干燥原理:料液送到喷雾干燥塔.空气经过滤和加热后作为干燥介质进入喷雾干燥室内。在喷雾干燥塔内.热空气与雾滴接触,迅速将雾滴中的水分带走,物料变成小颗粒下降到干燥塔的底部.并从底部排出塔外。热空气则变成湿卒气,用鼓风机或风扇从塔内排出。整个干燥过程是连续进行的。
41.冷冻干燥原理:冷冻干燥是将物料预冷至-30~-40℃.使物料中的大部分水冻结成冰,然后提供低温热源.在真空状态下。使冰直接升华为水蒸气而使物料脱水的过程。因此,冷冻干燥又称为真空冷冻干燥、冷冻升华干燥等。
42热传导干燥的种类:滚筒干燥、回转干燥、真空干燥、冷冻干燥
第四章 食品的浓缩
43食品浓缩的目的:(1)除去食品中的大量水分,减少包装、贮藏和运输费用。(2)提高制品浓度,增加制品的保藏性。(3)作为干燥或更完全脱水的预处理过程。(4)作为结晶操作的预处理过程。
44浓缩方法:平衡浓缩和非平衡浓缩。
45.蒸发浓缩的定义:使含有不挥发溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸汽.从而使溶液中溶质浓度提高的单元操作称为蒸发,所采用的设备称为蒸发器。
46真空蒸发的特点:(1)减压下溶液的沸点下降,有利于热敏性物料,且可利用低压蒸汽或废蒸汽作为热源;
(2)溶液的沸点随所处的压强减小而降低,故对相同压强下的加热蒸汽而言,当溶液处于减压时可以提高总传热温差,但是,与此同时,溶液粘度加大,使总传热系数下降。
(3)真空蒸发系统要求有造成减压的装置,使系统的投资费用和操作费用提高。
47.食品物料蒸发的特点:热敏性,腐蚀性,黏稠性,结构性,泡沫性,易挥发组分。
48.单效蒸发的过程
加热蒸汽在加热室的管间冷凝,并从冷凝水排出。所释放的冷凝潜热通过管壁传给管内的溶液,使溶液沸腾,汽化生成二次蒸汽,二次蒸汽至冷凝器与冷却水相混合而被冷凝。冷凝液由冷凝器的底部排出:溶液被浓缩后从蒸发器底部排出。溶液中的不凝气体经分离器和缓冲罐.由真空泵抽出,排入大气。
49.多效蒸发过程
为了节省加热蒸汽的消耗量可以采用多效蒸发。多效蒸发中第一效加入加热蒸汽,所排出的二次蒸汽温度比加热蒸汽低,作为第二效的加热蒸汽,第二效排出的一次蒸汽作为第三效的加热蒸汽,依此类推。
50蒸发设备:
(1)中央循环管蒸发器:适用于处理结垢不严重、腐蚀性较小的溶液。
(2)膜式蒸发器:适用于处理蒸发量较大的稀溶液以及热敏性或易生泡的溶液,不适用于处理高粘度、有晶体析出或易结垢的溶液。
(3)降膜蒸发器:适用于处理热敏性物料,但不适用于处理易结晶、易结垢或黏度特大的溶液。
(4)刮板薄膜蒸发器:适用于高粘度、易结晶、易结垢或热敏性溶液的蒸发。
51.冷冻浓缩:利用冰与水溶液之间的固液相平衡原理来得到浓缩液的方法。当溶液中所含的溶质浓度低于最低共熔浓度时,冷却会使水结成冰晶体析出,导致溶质浓度升高,然后再将浓缩液和冰晶体分离,从而达到溶液浓缩的目的。
52.冷冻浓缩原理
图中AB线为溶液的冰点曲线,即冻结点曲线;BC线为液晶线,也是蔗糖的溶解度曲线。当一定浓度的蔗糖溶液从温度T1降至T2后,其中部分水分形成冰结晶并析出,使剩余溶液的浓度增加。从图中AB段线可以看出,随着蔗糖溶液浓度的增加,溶液的冻结点将下降,因此剩余溶液浓度的增加导致其冻结温度的降低,故溶液的冻结并非是在同一温度下完成的。随着冻结过程的进行,水分不断形成冰结晶析出,溶液不断浓缩,冻结点也不断降低,直至所有的水分都冻结,此时溶液中的溶质、水(溶剂)达到共同固化,这一状态点B被称为低共熔点,与低共熔点相对应的温度称为低共熔温度,浓度称为低共熔浓度。在溶液的浓度低于共熔浓度时,若溶液温度降至冻结温度,溶剂(水)将形成冰结晶析出:随着冰结晶的形成与分离,溶液就获得浓缩。
53膜分离技术的优势:(1)分离过程无相变,基本在常温下进行。(2)分离范围广。(3)分离过程简单,仅仅是加压输送。(4)设备本身没有运动部件,工作温度又在室温附近,所以很少需要维护,可靠度高,且易自控,占地面积小。
54.膜分离过程的类型:微滤(孔径0.02-10µm),超滤(孔径0.001-0.02µm),反渗透(反渗透膜对溶剂的选择性),纳滤,渗析,电渗析,气体分离,渗透汽化
55.反渗透的基本原理
渗透是由于化学位梯度的存在而引起的自发扩散现象,将纯水与盐水用一张能透过水的半透膜隔开,在一定温度和压强下,纯水的化学位大于溶液中水的化学位,在化学位梯度的作用下.纯水透过膜向盐水侧渗透,使盐水侧液位升高。当水位逐渐升高,盐水侧的压力与纯水侧的压差大于渗透压,则水将反向从盐水侧透过半透膜流向纯水侧。如果在盐水侧加压,使盐水侧与纯水侧的压差大于渗透压,则水将反向从盐水侧透过半透膜流向纯水侧,这一过程就是反渗透。
56.超滤的基本原理
超滤所用的膜是不对称性膜,其表面活性层有孔径为10~200nm的微孔,能够截留分子量为500Daltons以上的大分了物质和胶体微粒,所用压差为0.1~0.5Mpa。原料液(通常为水溶液)在压差的作用下,水和小分子量物质透过膜的微孔流到膜的低压侧,为透过液。大分子物质和胶体微粒被截留,不能透过膜,从而实现了原料液中大分子物质和胶体微粒与水的分离。
第五章 食品的发酵
57.发酵:广义地讲就是在有氧或无氧条件下,利用好氧或兼性厌氧、厌氧微生物的新陈代谢活动,将有机物氧化转化为有用的代谢产物,从而获得发酵产品和工业原料的过程。包括好氧呼吸、厌氧呼吸和发酵三个方面的过程。
58.酒精发酵机制
以淀粉质为原料生产乙醇(俗称酒精)的原理,首先利用液体或固体糖化曲中的曲霉产生大量的糖化酶,糖化酶将淀粉和糊精转化为葡萄精,而后酵母菌在酸性条件下(pH3.5~4.5)利用葡萄糖进行厌氧发酵,经过EMP途径(糖酵解途径)将葡萄糖相继分解为丙酮酸、乙醛和CO2,最后乙醛在乙醇脱氧酶的作用下还原为乙醇。
59糖化曲:将能分泌糖化型淀粉酶的曲霉在一定营养基质和适宜的温度、湿度和通风条件下进行大量生长和产酶,所得到的含酶培养物。
60.柠檬酸发酵机制
(1)柠檬酸的生物合成途径:已知生长在葡萄糖培养基上的黑曲霉存在着EMP途径,磷酸戊糖途径(HMP途径)、三羧酸循环(TCA循环)和乙醛酸循环的所有酶系。经多年研究,现在普遍认为,黑曲霉利用葡萄糖产生柠檬酸的生物合成途径是:葡萄糖经EMP途径或HMP途径降解生成丙酮酸,丙酮酸在有氧条件下一方面氧化脱羧生成乙酰辅酶A,另一方面经CO2固定羧化生成草酰乙酸;而后草酰乙酸和乙酰辅酶A在柠檬酸合成酶的作用下缩合生成柠檬酸。
(2)CO2固定反应:CO2固定反应对柠檬酸的积累有重要意义。在柠檬酸积累的条件下,三羧酸循环已被阻断,不能由此提供合成柠檬酸所需要的草酰乙酸,必须由另外途径提供草酰乙酸。研究证实,草酰乙酸是由丙酮酸或磷酸烯醇式丙酮酸羧化生成的。已知黑曲霉(Aspergillus niger)有两种CO2固定反应酶系。其一是丙酮酸在丙酮酸羧化酶作用下羧化生成草酰乙酸;其二是磷酸烯醇式丙酮酸在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的作用下羧化生成草酰乙酸。
(3)三羧酸循环的调节:柠檬酸是黑曲霉进行三羧酸循环(TCA循环)的中间产物,正常情况下并不积累。只有使用抑制剂阻断柠檬酸向下的代谢,才是柠檬酸积累的关键,即阻断顺乌头酸酶的催化反应。
61.醋酸发酵机制
以淀粉质为原料生产醋酸的原理,首先利用麸曲糖化剂中的黑曲霉产生大量的糖化型淀粉酶,将淀粉和糊精水解(糖化)为葡萄糖,而后在厌氧条件下酵母菌利用葡萄糖进行酒精发酵,最后在有氧条件下由醋酸杆菌产生的乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶将乙醇转化成乙酸,中间产物是乙醛。
62.谷氨酸发酵机制
L-谷氨酸单钠盐,俗称味精,具有肉类鲜味,是常用的食品调味料;谷氨酸发酵是典型的代谢控制发酵。谷氨酸生物合成途径有EMP途径、HMP途径、TCA循环、乙醛酸循环和CO2固定反应。其合成途径如图5-2所示。葡萄糖经EMP途径(为主)和HMP途径(为辅)生成丙酮酸,丙酮酸进一步生成乙酰辅酶A,而后进入TTCA循环生成α-酮戊二酸,后者在谷氨酸脱氢酶作用下.存有NH+4存在时,被还原氨基化生成谷氨酸。
63.维生素C发醇机制
以葡萄糖为原料,采用弱氧化醋酸杆菌或生黑葡萄糖酸杆菌先将山梨醇氧化成L-山梨糖,再利用氧化葡萄糖酸杆菌和条纹假单胞菌或臣大芽孢杆菌将L-山梨糖氧化为2-酮基-L古龙酸,在碱性溶液中得到烯醇化合物,加酸后直接转化为L-抗坏血酸。
64.厌氧发酵:厌氧发酵是在发酵过程中不需要供给无菌空气。即将培养基盛于发酵容器中。在接种后,不通入空气进行发酵,该法所用的生产菌种以厌氧菌和兼性厌氧菌居多。
65.好氧发酵:在发酵过程中需要通入一定量的无菌空气.满足微生物呼吸需监。即将培养基盛于发酵容器中,在接种后,通入无菌空气,以维持一定的溶解氧水平,使菌体迅速生长和发酵。
66.固体厚层通风发酵:固体厚层通风发酵是将好氧的生产菌种(如黑曲霉、米曲霉、菌曲霉、红曲霉、青霉等)培养于厚度为50~60cm的麸皮培养基中,在发酵过程中进行机械通风,以供微生物所消耗的氧气,使其生长和产酶的发酵培养力法。
67.液体深层通风发酵:液体深层通风发酵是将好氧的生产菌种培养于厚度为2m以上的液体培养基中,并不断通入无菌空气,以供微生物所消耗的氧气,使其生长和产酶的发酵培养方法。
68.分批发酵:分批发酵又称分批培养。是指在一个密闭系统内投入有限数量的营养物质后,接人少量的微生物菌种进行培养,使微生物生长繁殖,在特定的条件下只完成一个生长周期的微生物培养方法。
69.分批发酵法的特点
在分批发酵过程中,微生物生长所处的环境条件不断变化;可以进行少量多品种的发酵生产;当运转条件发生变化或需要生产新产品时,容易改变处理对策;发生杂苗污染时,容易终止操作;对生产原料的组成要求不严格。
70.补料分批发酵: 补料分批发酵又称半连续发酵或补料分批培养和半连续培养。是指在分批发酵过程中,间歇或连续地补加一种或多种新鲜培养基的培养方法。它是介于分批发酵和连续发酵之间的一种过渡培养方式.是一种控制发酵的好方法。
71.补料分批发酵的优点:补料分批发酵兼有分批发酵和连续发酵的优点,并克服了两者存在的缺点。与分批发酵相比较具有维持发酵基质较低的底物浓度;解除发酵过程中葡萄糖的分解代谢产物的阻遏效应;可以避免细胞大量生长和耗氧过多;减少细胞生成量。提高目的产物的转化率等优点。与连续发酵相比较,具有不需严格无菌条件;产生菌种不会老化和变异,并保持最大生产力状态;最终产物浓度较高,有利于产物的分离等优点。
72.连续发酵的概念:连续发酵又称连续培养。是指当微生物培养到对数生长期时,在发酵罐中以一定的速度连续不断地流加新鲜培养基。同时以相同的速度连续不断地流出发酵液,使发酵罐中微生物的生长和代谢活动始终保持在旺盛的稳定状态。
73.连续发酵的优点:连续培养的最大特点是微生物细胞的生长速率、代谢产物的合成均处于恒定状态,可达到稳定、高速培养微生物细胞或产生大量的代谢产物的目的。
74温度对发酵的影响:温度影响各种酶的反应速率;改变菌体代谢产物的合成方向,影响微生物的代谢调控机制,影响发酵液的理化性质,进而影响发酵的动力学特性和产物的生物合成。
75发酵温度的控制:谷氨酸产生菌的最适生长温度为30-34℃,而生产谷氨酸的最适温度为34-36℃,因此,种子培养阶段和谷氨酸发酵前期长菌阶段,应满足菌体生长最适温度30-32℃。
76pH值对发酵的影响:(1)影响酶的活性。(2)当pH值抑制菌体中某些酶的活性时,会阻碍菌体的新陈代谢。(3)影响细胞膜所带电荷的状态。(4)影响营养物质的解离程度。(5)影响代谢途径及其产物。
77发酵过程溶解氧异常变化的原因:(1)异常升高的原因:污染烈性噬菌体,菌体代谢出现异常。(2)异常下降的原因:污染好气性杂菌,菌体代谢发生异常现象,某些设备或工艺控制发生故障和变化。
78.菌体浓度对发酵产物的产率影响
菌浓的大小对发酵产物的产率影响很大。因为在适当比生长速率(菌体浓度与菌体的生长速率之比)条件下,发酵产物的产率与菌浓成正比关系。菌浓愈高,产物的产量愈高。但是,菌浓过高,营养物质消耗过快,有毒代谢产物的积累,可能改变菌体的代谢途径,特别是使培养液中的溶解氧明显减少,并成为限制性因素。因此,为了获得最高产物的产率,就要在发酵中设法控制最适菌浓,而最适菌浓主要受营养基质浓度的影响,故在发酵生产中通过调节培养基的浓度来控制菌浓。即首先确定基础培养基配方中各组分之间的适当配比,避免产生过浓或过稀的菌体量,然后通过中间补料束控制。
79速效碳源/氮源:能被微生物直接吸收利用,并较迅速参与代谢,产生能量与合成菌体,有利于菌体生长。
80迟效碳源/氮源:不能被微生物直接吸收利用,菌体利用缓慢,有利于延长代谢产物的合成。
常用的速到碳源有葡萄糖;迟效碳源有乳糖、半乳糖、蔗糖、麦芽糖、玉米油。速效氮源有氨基酸、铵盐、硝酸盐、尿素、玉米浆、牛肉膏、酵母膏、蛋白胨等、迟效氮源有黄豆饼粉、花生饼粉、棉子饼粉、鱼粉等蛋白质。
81.泡沫对发酵的影响
尽管泡沫是好氧发酵中的正常现象,但是泡沫过多会给发酵带来负面影响,如发酵罐的装料系数减少、氧传递系数减小等。若泡沫过多而不加以控制。导致大量“逃液”,造成经济损失,同时发酵液从排气管路或罐顶、轴封处逃出,而增加染菌机会,严重时通气搅拌无法进行,泡沫中的代谢气体不易被带走。菌体呼吸受到阻碍,导致代谢异常或菌体提前自溶。曲体自溶会促使更多的泡沫形成。因此.控制泡沫是保证正常发酵的基本条件。
82.泡沫的控制和消除
(1)降低发酵罐的装料系数,以防止逃液。多数发酵罐为了留出容纳泡沫的空问,装料系数仅为0. 6~0. 7。
(2)调整培养基中的成分(如少加或缓加易起泡的原材料)或改变某些物理化学参数(如pH值、温度、通气和搅拌)或者改变发酵工艺(如采用分次投料)来控制,以减少泡沫形成的机会。(3)采用菌种选育的方法。筛选不产生流态型泡沫的菌种,消除起泡的内在因素。
(4)对已经形成的泡沫,工业上常采用机械消泡和化学消泡剂消泡或两种同时使用。
83.机械消泡:利用机械强烈振动或压力变化促使泡沫破碎。其优点是:节省原材料,减少杂菌污染机会,但消泡效果不理想.仅可作为消泡的辅助方法。
84.消泡剂消泡:利用外界加入消泡剂促使泡沫破裂。消泡剂的作用或是降低泡沫液膜的机械强度,或者是降低液膜的表面黏度,或者兼有两者的作用,以达到破裂泡沫的目的。
第六章 食品的辐照保藏
85.食品辐照的特点
(1)处理过程对原料产生的热量极少,辐照产生的食品温度的变化很小.10kGy的辐照相当于使水的温度增加2.4℃。故辐照处理被称为“冷加工”。可最大限度保存原料的品质特性,非常适合热敏性食品。即使在冷冻状态下也能进行处理。也适合冷冻食品及生鲜果蔬。
(2)可对预先包装好的或烹调好的食品.通过剂量控制和辐照工艺进行处理,消除了在食品生产和制备过程中可能出现的严重交叉污染和二次污染的问题,达到对包装食品的杀菌要求。
(3)操作适应范围广,可在同一射线处理场处理多种体积、状态、类型的食品。放射线的穿透力强、均匀.瞬间即逝。
(4)辐照过程可更准确地控制,使用剂量可根据需要调节,杀死微生物效果显著。
(5)辐照技术处理成本低.能耗少。与热处理、干燥和冷冻保藏食品相比.能耗降低几倍到十几倍。
(6)采用射线处理过的食品不会留下任何残留物。可以减少环境污染和提高食品的卫生质量。
86辐射线的种类和性质
(1)同位素源:是指以天然的或人工放射性核元素,如60Co和137Cs产生的γ-射线。
(2)机械源:X射线发生器,电子加速器是利用电磁场作用,使电子获得较高能量,将电能转变成辐射能,产生高能电子束(射线)或X射线的装置。
87食品辐照各种辐射能的最大限值:电磁辐射5MeV;电子束辐射10MeV;从X射线机产生的X射线5MeV
88辐射剂量:是指物质被辐射时吸收的辐射能量。
89辐射单位:在国际单位制中,被辐射的物质吸收的剂量的单位是戈瑞(Gy),等于l千克(kg)物质吸收1焦耳(J)的能量。食品辐照的剂量通常在l0kGy以下。
90.水溶液辐照化学效应
水是活细胞的重要组成部分,也是大多数食品的重要组分,水分子吸收的辐射能被激发或电离后形成的某些产物的活性很高,这些活性粒子会引发食品成分发生较大的变化。辐照杀菌分为直接作用和间接作用。直接作用指γ-射线直接破坏微生物的核糖核酸、蛋白质和酶等与生命有关的物质,使微生物死亡。间接作用指γ-射线在微生物体内先作用于生命重要分子周围物质(主要是水分子)产生自由基,自由基再作用于核酸、蛋白质和酶等使微生物死亡,达到保藏食品和灭菌消毒的目的。由于辐照水分子被激发或电离后形成的某些产物活性很高,与细胞中的敏感大分子反应并使之复活。水的解离变化如下。
在水辐射产物中,水合电子eaq氢基(H·)常可将溶质还原,称之为还原性自由基;而氢氧基(OH·)、H2 O2和HO2·可将溶质氧化,称为氧化性自由基,这些重要的中间产物可以和其他有机体的分子接触而进行反应,特别是在稀溶液中或含水的食品中,大多数由于水的辐射而产生了间接效应,进行了氧化还原反应,会引发食品的成分发生较大的变化,所以间接作用常成为食品辐照的主要原因。由于水吸收了较大份额的电离能量,水引起的化学变化产物将进一步与其他组分(碳水化合物、蛋白质、维生素等)发生反应,从而引起这些物质中的许多化学变化。
91.蛋白质辐照的化学效应:射线照射引起蛋白质分子的化学变化主要有:脱氨、放出二氧化碳,硫氢基的氧化、交联和降解。
92.脂肪分子辐照的化学效应:脂肪和脂肪酸被射线照射时产生的主要效应是脂肪酸中C-C键的发生断裂,生成正烷类;由于次级反应的作用也可生成正烯类物质。
93.碳水化合物的辐照化学效应:包括糖、淀粉、半纤维素、纤维素和果胶等,是生命活动的主要能量来源。一般说来,碳水化合物对射线是相当稳定的,只有在大剂量照射下才引起氧化和分解。
94酶的辐照化学效应:酶是生活机体组织中的重要成分。由于酶的主要组成是蛋白质,所以它对辐射的反应与蛋白质相似,如变性作用等。
95.维生素的辐照化学效应:纯维生素溶液对辐射很敏感。若在食品中因与其他物质复合存在,其敏感性就降低。
96辐照的生物学效应:是由生物体内的化学变化造成的。病毒对热处理比较敏感,若使用加热与辐射并举的办法,可以降低剂量达到抑制病毒活动的目的。
97.食源性寄生虫的辐照效应:食品中的食源性寄生虫与食品种类和食品来源有关,辐照受侵蚀的食品是控制食源性寄生虫一种有效的方法。随着辐照剂量的增加,幼虫的辐射效应表现为发育后的雌件成虫不育、正常成熟和聚集受阻或死亡。
98.电离辐射杀灭微生物计量:一般以一定灭菌率所需用的剂量来表示,通常就以杀死微生物数的90%所需的剂量计。也就是使残存微生物数下降到原计数的10%时所需用的剂量,并用D10表示。
99.辐照对水果、蔬菜品质的影响:辐照可使水果中的巢蝇、象鼻虫和其他昆虫杀灭;干扰蔬菜新陈代谢过程。推迟其熟化和衰老;使其中的腐败菌和病原菌失去活性或数量减少。
100.辐照对谷物和豆类品质的影响:低于2kGy剂量辐照小麦和面粉时产品品质和功能特性无明显的影响。而10kGy及以上对品质破坏严重,会出现面包体积变小、色泽变坏、气味异常等。为保持小麦和稻米的基本营养品质,辐照剂量应控制在2kGy以下。
101.辐照畜产品品质的影响:一些食品存常温下辐照时,会产生令人讨厌的气味。如使用高剂量辐照畜禽肉时产生种辐照臭味;特别是辐照含脂胁肪较高的肉食会产生“辐照脂肪”气味;辐照牛乳时可产生较为明显的蜡烛味道。
102.低剂量辐照:抑制蔬菜发芽,防止食品虫害,延长水果和蔬菜的生理过程
103.中剂量辐照:
(1)辐照巴氏杀菌:即辐射灭菌或商业无菌。这种辐射剂量足以使微生物的数量或是有生活能力的微生物降低至很小程度。
(2)辐射针对性杀菌:目的是降低某些有生命力的特定非芽孢致病菌的数量。
(3)辐射选择性杀菌:可以将食品中腐败性微生物降低到足够低的水平,主要的目的是为了保鲜,延长保藏期。
104高剂量辐照:常用于香料和调料机调味品的消毒。
105辐照小包装冷却肉,最适剂量为3.0kGy.
第七章 食品的化学保藏
106.食品变质主要原因:一是来自食品自身成分的变化;二是外界微生物的作用。
107.抑制微生物作用:
(1)采用物理方法杀灭微生物。(2)控制贮藏环境的条件.通过改变环境条件,如提供低温、抑制反应进行.或干燥脱水,提供低的水分条件。(3)采用化学方法即添加保藏剂的“化学保藏法”。
108化学保藏法:包括腌制、糖制、醋藏、酒藏和防腐剂保藏等
109食盐防腐的主要作用
(1)食盐添加到食品中,便慢慢溶解于食品的水分中.使渗透压增高.当这种渗透压超过微生物细胞内的渗透压时.微生物细胞内的水便向外渗透.使细胞原生质浓缩并与细胞壁分开,即发生所谓质壁分离,微生物便难以维持其生命。(2)使食品脱水.造成水分活度降低,不利于微生物生长。(3)产生直接有害于微生物的氯离子。(4)使水中氧的溶解度减少,好气性微生物的生长受到抑制。(5)使蛋白酶的活性降低。
110微生物对食盐的耐受程度:盐液浓度在0.9%左右时,微生物的生长活动不会受到影响。当浓度为1-3%时,大多数微生物的生长就会受到暂时性抑制。
111微生物对食盐的耐受影响因素:
112微生物种类:大多数红色细菌、酵母和革兰氏阳性球菌能在2%左右生长,称为嗜盐微生物。接合酵母属酵母在15%以上的高浓度食盐溶液中生长,称为耐渗性微生物。一般腐败性微生物在5%食盐浓度下,生长便受到抑制。肉毒梭状芽孢杆菌等病原菌在食盐浓度7-10%生长受到抑制。某些霉菌在25%食盐浓度中尚能生长。
113PH值:当pH值下降时,微生物的耐盐性便显著减低。
食盐浓度:肉类中食盐浓度在5%以下时,由于细菌的繁殖而出现网状物,当食盐浓度在5%以上时,繁殖较多的是霉菌,食盐浓度超过20%时,主要生长的微生物是酵母。
114食品的腌制:又称为盐腌、盐藏。动物性食品原料如肉类、禽以及植物性原料如蔬菜等常采用腌制的方法进行保藏。
115食品腌制的方法:可分为干腌、湿腌、混合腌制及肌肉或动脉注射腌制等。其中干腌和湿腌为两类基本方法。
116腌制剂:食品腌制时常用的腌制剂是食盐。腌肉时除用食盐外,还加用糖、硝酸钠、亚硝酸钠及磷酸盐、抗坏血酸盐或异构抗坏血酸盐等混台制成的混合盐,以改善肉类色泽、持水性、风味等。其中硝酸盐、亚硝酸盐除了可改善色泽及风味外.还具有防腐的作用。
117微生物对糖浓度的耐受性
(1)一般微生物在糖浓度超过50%时生长便受到抑制。
(2)但有些耐受性强的酵母和霉菌,即使糖浓度高达70%尚可生长。并且有个别酵母能在约80%的糖液中生长。
(3)但若在糖液中添加酸,降低pH值,则微生物的耐渗透力也就显著下降。这样,即使在较低的糖浓度下,微生物的生长也可被抑制。
118糖的防腐效果影响因素:分子量和溶解度:各种糖的防腐效果以分子量小、溶解度大的为好。结晶:为防止结晶的出现,一般采用在蔗糖溶液中添加转化糖,饱和可溶性固形物含量最大可溶解到75%
119.烟熏的目的:(1)提高肉制品的保存期。(2)肉制品的安全性及消费者对其嗜性成为烟熏的重要因素。
(3)形成特种烟熏风味;防止腐败变质;加工新颖产品;发色;预防氧化等。
120.烟熏的主要作用:防腐作用,烟熏的发色和呈味作用
121.烟熏的发色作用:食品的良好色泽与可口的滋味、诱人的香色一样,都能增进人们的食欲,三者是形成食品感官品质的重要因素。
122烟熏的呈味作用:香色和滋味是评定烟熏制品的重要指标。
123.醋藏机制
醋渍的防腐作用,在于氢离于能使微生物体内蛋白质凝固而呈杀伤力。在相同pH时,与盐酸、硫酸等强无机酸相比较,醋酸、乳酸类有机酸的防腐效果更好。因为防腐效果不单靠决定pH值的阳离子,还有阴离子及未离解分子的作用。另外,有机酸的香味远好于无机酸并有生理作用,故实用价值很高。
124防腐剂定义:放入食品中能防止或延缓食品腐败的食品添加剂叫防腐剂。
125防腐剂应具备的条件:(1)性质稳定,安全无毒。(2)在低浓度下仍有抑菌作用。(3)本身无刺激性气味和异昧。(4)价格合理,使用方便。
126防腐剂的作用机制:(1)使蛋白质变性。(2)破坏微生物细胞壁和细胞膜。(3)破坏细胞原生质部分的遗传机制。(4)干扰细胞中酶的活力。
127影响防腐的因素:PH值,细菌状况,溶解性和分散性,热处理,与其他物质的联用,食品中的成分对防腐剂作用的影响。
128苯甲酸和苯甲酸钠防腐机制:苯甲酸及其钠盐对所有的微生物都有杀灭和抑制的效果,它可以使微生物细胞呼吸系统的活性发生障碍。其防腐效果,视食品pH值的不同而有显著差异,pH值低时使用效力高。例如当pH值由7降至3.5时,其防腐效力可提高5~10倍。
129山梨酸和山梨酸钾防腐机制:山梨酸和山梨酸钾有极微弱的毒性,杀菌能力不很强。对微生物的作用主要是损害其体内的脱氢酶,并使分子中的共轭双键氧化,产生分解和重排。山梨酸和山梨酸钾对于微生物发育的抑制效力强,但对厌气性微生物几乎没有作用。山梨酸和山梨酸钾防腐效果,随着pH值的降低而提高。
130脱氢醋酸和脱氢醋酸钠防腐机制:其防腐效果主要是由二羰基甲烷结构与金属离子发生螯合作用,从而损害微生物的酶系。两者有较强的抗菌力,而对霉菌、酵母的抗菌力尤强。脱氢醋酸和脱氢醋酸钠是一种毒性很低的对热较稳定的防腐剂。当pH值在酸性范畴内时,其抗菌力最强。
131对羟基苯甲酸脂防腐机制:对羟基苯甲酸对微生物的杀伤作用,基本上与苯甲酸相同,而在苯甲酸的对位上引入羟基,其防腐效果则大为提高。在以上所允许的五种酯中.其抗菌防腐效力受pH值的影响不大,但偏酸性时为强。对羟基苯甲酸酯类对霉菌、酵母的抗菌力强,但对细菌的效果较弱。
132丙酸钙和丙酸钠防腐机制:丙酸是一无羧酸,属酸性防腐剂,需住pH位较低的条件下使用。其抗菌力没有其他防腐剂强,对霉菌和好气性的产孢子菌比较有效。但对酵母几乎没有影响,因而可以利用这个特性,用于面包和糕点的防霉。
133.二氧化硫及亚硫酸盐类防腐性能:能抑制霉菌、酵母、细菌的生长
134.有机酸类防腐机制:这类防腐剂的抗菌作用主要是因其具有降低pH的能力。未解离的有机酸由于其脂溶性和易聚集在细胞膜周围的性质,会改变细胞膜的特性,并迅速渗透至细内部。使细胞酸化,使蛋白原生质变性,与辅酶金属离子络合.从而杀灭微生物。可查出其杀菌力或从实际中得出,它们大部分是食用酸,一般认为是安全的。
135油脂氧化的种类(历程):
自动氧化:引发起:产生游离基R·或RO2·
RH+X·——R+XH
链传播: R+3O2——RO2·
RO2·+RH ——ROOH+R·
终止期:RO2·+ RO2·——ROOR+O2
RO2·+ R——ROOR
R·+ R·——R-R
光氧化:基态氧受光敏剂和日光影响产生单线态氧。
酶促氧化:自然界中普遍存在脂肪氧合酶,它可使油脂与O2发生反应产生氢过氧化物。
136.抗氧化剂的类型有:自由基吸收剂;过氧化物分解剂:单线态氧淬灭剂;酶抑制剂;增效剂。
137食品抗氧化剂的性质及其应用:
(1)没食子酸酯是应用最广泛的食品抗氧化剂,包括没食子酸丙酯(PG)、辛酯(OG)、十二酯(DG)。应用于肉类,油脂,油炸食品,鲜奶油、全脂奶粉。
(2)丁基羟基茴香醚(BHA):3-BHA含量占90%。应用于各种食品,如油脂,含油食品,和食品包装材料
(3)丁基羧基甲苯(BHT):在浓度达到0.02%以上,BHT会给油脂引入酚的气味。
(4)特丁基对苯二酚(TBHQ)对于油脂,特别是不饱和的粗植物油是很有效的。许多国家禁止使用。
(5)L-抗坏血酸:又名维生素C,正常剂量对人无毒作用,ADI为0-15mg/kg
(6) 抗坏血酸棕榈酸酯:高活性的氧清除剂和增效剂,维生素E的增效剂
(7)维生素E:生育酚,具有防止动植物组织内脂溶性成分氧化变质的功能。
(8)茶多酚:也称维多酚,是一类多酚化合物的总称,主要包括儿茶素、黄酮、花青素、酚酸4类化合物,其中儿茶素的数量最多,占60-80%。
第八章 食品添加剂
138食品添加剂的定义:有意识地加人食品中.以改善食品的外观、风味、组织结构和储藏性能的非营养物质”。食品添加剂不包括“污染物质”,也不包括食品营养强化剂。
139.食品添加剂的功能:(1)用于开发和保护食品资源;(2)有利于食品加工;(3)有利于综合利用;(4)用于提高食品质量。
140LD50:为半数致死量.它表明了食品添加剂急性毒性的大小。LD50值表示出了物质毒性的强弱。
141ADI值:为人体每日允许摄人量.它表明允许该种食品添加剂从每日膳食中摄取的量。一般说来,体重愈大者对毒性的抵抗力愈强。所以,ADI值以体重为基础量。
142.对食品添加剂的一般要求:
(1)食品添加剂应有公定的名称,产品应有严格的质量标准。
(2)食品添加剂要有助于食品的生产和贮藏。具有保持食品营养、防止腐败变质、改善感茸质量、提高产品品质等作用。
(3)食品添加剂的使用必须对消费者有益。价格低廉,来源充足.使用方便.易于贮存和运输。
(4)添加于食品后能被分析鉴定出来。
143食品添加剂的安全要求:对于食品添加剂,前提要求是无毒。
144食品添加剂的质量指标:一般分为三个方面:外观、含量和纯度。
145.增稠剂:是指在水中溶解或分散.能增加流体或半流体食品的黏度,并能保持所在体系相对稳定的亲水性食品添加剂。
146增稠剂在食品加工中的作用:食品增稠剂对保持流体食品、胶冻食品的色香味、结构和稳定性起着相当重要的作用。
147.明胶作用:营养作用、增稠作用。明胶的主要成分为蛋白质(占82%以上)
焙烤工业是琼脂的最大用户
148乳化剂定义:是能改善乳化体系中各构成相之间的表面张力,形成均匀分散的体系,是一类具有亲水基团和疏水基团的表面活性剂。
149乳化剂的作用:由于同时具有亲水基团和疏水基团,所以可以分别吸附在油和水两相相可排斥的界面上.形成薄分子层.降低界面张力.从而使互不相溶的物质均匀混合.形成均匀的分散体系,提高感官和食用质量。
150亲水亲油平衡值HLB:规定亲油性为100%的乳化剂.其HLB为0,亲水性l00%者为20,其间分成20等份,以此表示其亲水、亲油性的强弱情况和不同用途。
151常用食品乳化剂:
(1)单硬脂酸甘油脂:乳白或黄色粉末,溶于乙醇,不溶于水,亲油性, 对人体无毒害。W/O型乳化剂。
(2)脂肪酸蔗糖酯:白色或淡灰色粉末,O/W型乳状液。
(3)山梨醇酐脂肪酸酯:ADI值为0-25mg/kg,适于制成O/W型和W/O型两种乳浊液。
(4)大豆磷脂:适于制成O/W型和W/O型两种乳浊液。
152食品着色剂:使食品着色和改善食品色泽的食品添加剂。
我国许可使用的食用合成色素有:苋菜红、胭脂红、赤藓红、新红、诱惑红、柠檬黄、日落黄、亮蓝、靛蓝,新红只有我国许可使用。
153食用天然色素的优缺点。
优点:(1)一般来说.安全性高于食用合成色素。(2)有些种类本身是一种营养索,或具有一定的药理作用。 (3)天然物颜色的模仿性和着色色谱的自然性较好。
缺点:(1)染着性、坚牢度较差,在加工和流通过程中易受外界影响。(2)调色性较差.不同色素相容性差,很难调配出任意色彩。(3)产品差异性较大。由于原料、产地或加工方法不同.生产同一品种的着色剂.在成分、性质上很难完全一致。
154食品着色剂的使用原则。
(1)食品着色时,一般不直接使用着色剂粉末,因为这样不易使之在食品中分布均匀,而是采用溶荆配制。配制时,先适当溶解着色剂,再稀释至1%~10%浓度的溶液使用。称量应准确,随配随用。
(2)着色剂的调配最好做到随配随用,因为有些对光不够稳定的着色剂久置后,会发生变色现象,而且气温较高时,着色剂溶液水分蒸发速度加快,造成色素浓度提高而产生“浓缩效应”。
(3)配制溶液尽可能不用金属器皿。用量不要超过标准,以免食品过于鲜艳而不自然。
155影响食用合成色素溶解度的因素:温度,pH值,水的硬度,盐类。
156护色剂:是指本身无色.但能使食品产生颜色或使食品色泽得到改善的一类食品添加剂,又称发色剂或呈色剂。
157.护色机制(护色原理)
肉类色素的主要成分血红素是四毗咯衍生物。血红素在动物体内以复合蛋白质的形式存在.并分别形成肌红蛋白(Mb)和血红蛋白(Hb),肉的颜色以肌红蛋白为主。
在贮存、加工过程中.肌红蛋白中的2价铁离子被氧化变成高铁肌红蛋白,肉的颜色就要变褐,若氧化反应进一步发生,则卟啉就要被氧化为氧化卟啉,肉的颜色呈绿色或黄色。
如果在肉制品中加入亚硝酸盐,它会与肌红蛋白反应,生成鲜艳的、亮红色的亚硝基肌红蛋白(MbNO),使肉呈鲜红色。这是因为肉在乳酸作用下.亚硝酸盐生成亚硝酸,亚硝酸在常温下不稳定,分解出的亚硝基(NO)与肌红蛋白反应.生成MbNO,MbNO受热后变性,放出巯基(一SH).生成鲜红色的亚硝基血色原。
158.漂白剂:能破坏或抑制食品的发色因素,使色素退色或防止食品褐变的食品添加剂。
159漂白剂的作用:由于食品在加工做那个有时会产生不受欢迎的颜色,或有些食品原理因为品种、运输、贮存的方法,采摘期的成熟度不同,颜色也不同,这样可能导致最终产品颜色不一致而影响质量。为了除去不受欢迎的颜色或使产品有一致的色泽,都要使用漂白剂。
160漂白机制(漂白原理)
通过氧化、还原等化学作用同色素物质发生化合,使其发色基团变化或抑制某些褐变因素索来选到目的,一般分成氧化,还原两种类型。氧化型漂白剂作用比较强,会破坏食品的营养成分,残留量也较大。 还原型漂白剂作用比较缓和。但呈色物质被氧化后,可能重新显色。
161香料与香精:香料可以单独使用,但在食品加香中通常是几种乃至几十种香料共同使用,才能满足应用上的需要,这种由香料配制而成的产品称为香精。所以,香料也是香精的原料。
162食用香料:一类能使嗅觉器官感觉出气味的特殊食品添加剂,能用于调配食用香精,并使食品增香的物质。
163.食用香精原料:动物性香料,植物性香料。
164食用香精的功能:香气辅助作用,香气稳定作用,香气补充作用,香气赋香作用,矫味作用,替代作用。
165香精香料的使用原则:香精香料的使用应注意使用的温度、时间和香料的化学稳定性,否则效果适得其反。(1)确定香精香料最佳使用条件,(2)添加量要适当
166增香剂:能显著增加食品原有风味,尤其是能增加香味和甜味的食品添加剂叫增香剂,也叫香味增效剂和香味改良剂。
167.增香机制:增香剂之所以能将风味增效,并非它改变了香味物质的结构和组成,而是在于它能够改变人的感觉功能。
168常用增香剂:麦芽酚、吡嗪类化合物
169.调味剂:有酸味剂(柠檬酸、酒石酸、苹果酸、乳酸、磷酸为无机酸),甜味剂(天然的甜味剂有山梨糖醇、麦芽糖醇、木糖醇,人工合成的甜味剂有糖精钠、甜蜜素、安赛蜜、甜菊糖苷),鲜味剂(谷氨酸、谷氨酸钠、肌苷酸二钠、鸟甘酸二钠、琥珀酸和琥珀酸钠),成味剂和苦味剂等。
170鲜味剂按其化学性质的不同主要分两类:氢基酸类与核苷酸类。
第九章 食品用酶
171酶的分类:糖类分解酶,蛋白分解酶;脂肪分解酶;氧化还原酶;其他酶类,如酰化酶、异构酶、转移酶等。
172酶的性质:
(1)键专一性:这种酶只要求底物分子上有合适的化学键就可以起催化作用,而对键两端的基团结构要求不严。
(2)基团专一性:有些酶除了要求有合适的化学键外,对其作用键两端的基团也具有不同的专一性。
(3)绝对专一性:只能对一种底物起催化作用
(4)立体化学专一性:只对某种特殊的旋光或立体异构物起催化作用,而对其映体则完全没有作用。
173温度对酶活性的影响
酶对温度的高敏感性是它的重要特性之一.酶催化反应速度常随温度的高低而变化。若反应从低温开始.酶催化反应速度随温度升高而加快.一般温度每升高10℃,反应速度增加一倍,当温度升到一定值后,酶活力开始下降并逐渐丧失.反应速度随温度的升高而下降。
174酸碱度(pH值)对酶活性的影响:
酶是极性物质,对反应系统的pH值很敏感,一般地说,酶在某个pH值范围内出现最大活性,这是酶的另一个重要特征。酶的最适pH值并不是酶的特性常数,也只是在一定条件下才有意义。过高或过低的pH值会使蛋白质变性而失去活性。有些酶的最适活性是在极端的pH值处。
175为什么最适pH值时酶的催化作用最大?
(1)氢离子与氢氧离子浓度对作用基团的解离有影响,而且它还能控制活性中心和酶构象中有关区域的变化。
(2)使底物与酶的结合发生变化。
(3)影响酶分子结构的稳定性。
176酶浓度和底物浓度对酶活性的影响:
在反应底物浓度足够大的情况下,酶反应速度和酶的浓度成正比,在酶浓度一定的情况下,酶反应速度随底物的增加而增强。当反应体系中所有的酶已被底物全部饱和时,在增加底物,酶反应速度不再增加。
177.α-淀粉酶:一般为淡黄色粉末,含水分5%~8%.能使淀粉迅速降解。可用于制造饴糖、葡萄糖以及各类粉末糊精,可增加面包体积,可分解果汁中的淀粉,用于谷氨酸发酵。
178葡萄糖淀粉酶:最适pH值在4.0-4.5,最适温度为60℃。
179果胶酶:主要作用是将果胶水解成半乳糖醛酸,用于果汁的澄清。微黄色粉末,最适pH值为3-3.5,最适温度为10℃。
180.脂肪酶:最适pH值为7-9.增香作用最适温度为20℃,它是一类特殊的脂键水解酶。用于奶油的增香和需要增加奶香的冷饮、奶糖、饼干等其他食品。
181蛋白酶:酸性蛋白酶、丝氨酸蛋白酶、巯基蛋白酶和金属蛋白酶。微生物蛋白酶可用来制作发酵食品,如酱油。丝氨酸蛋白酶可用来软化和嫩化肉中的结缔组织
182.纤维素酶:最适pH为4.5,最适温度为45℃。提高果酒的出酒率及除去柑橘果汁纤维性浑浊,提高精油及香辛料等职务提取物的产率,可促进提取茶叶细胞中的有效成分,制速溶茶。
183葡萄糖氧化酶:可通过消耗空气中的氧而催化葡萄糖的氧化,可作为食品保藏的抗氧化剂。
184过氧化氢酶:可对牛乳进行巴氏消毒,经过处理的牛肉就比较稳定。
185乙醛脱氢酶:在大豆加工时,加入它可消除豆腥味。
186过氧化物酶:能催化类胡萝卜素漂白和花青素脱色。
187抗坏血酸氧化酶:能氧化抗坏血酸生成水合脱氢抗坏血酸。
第十章 食品加工用水
188水在食品加工厂的分类:
产品用水:能够直接进入最终产品组成,并通过食品最终被人体摄入的水。
生产用水:除了产品用水之外,直接用于食品加工过程中的水,这部分水不一定会进入最终产品,单一般会与生产原料或终产品直接接触。
生活用水:食品工厂的管理人员、车间工人的日常生活用水及淋浴用水,其水质必须满足生活饮用水卫生标准。
锅炉用水,冷却循环补充水、绿化浇洒水及汽车冲洗用水几类:可用厂区生产、生活污水经处理达标后的出水来代替。。
189食品工业废水主要来源:来自于原料清洗工序和浓缩、调配等加工过程中。
190食品工业废水的特性:(1)废水量因产品品种而异。(2)废水的水质承量随季节变化。(3)食品工业废水中可生物降解成分多。(4)废水易腐败发臭。(5)高浓度废水多。(6)很多食品工业废水中氯、磷含量高。
191食品工业废水的危害:食品工业废水本身无毒性,但含有大量可降解的有机物质,废水若不经处理直接排入水体,要消耗水中大量的溶解氧,造成水体缺氧,使鱼类及其他水生生物死亡。废水中的悬浮物沉入河底,在厌氧条件下分解,产生臭气恶化水质,污染环境。若将废水引入农田进行灌溉,会污染地下水源。废水中含有的虫卵和致病菌,会导致疾病的传播,直接危害人畜健康,因此,食品工业废水必须进行处理,将其中有害成分转化为无害的物质,使废水净化,达到排放要求。
192.废水处理方法按作用原理可分为:
(1)物理法:筛滤、撇除、调节、沉淀、气浮。
(2)化学法:中和法、氧化还原法、混凝法、离子交换法。食品工业废水处理作用的化学处理工艺主要是混凝法。
(3)生物法:好氧工艺、厌氧工艺、稳定塘、土地处理。
第十一章 食品的包装
193 包装是保持食品品质的重要手段。
(1)防止微生物及其他生物引起的破坏;(2)防止化学反应引起的变质;(3)防止物理变化引起的变质;(4)防止机械损坏引起的破坏;(5)防止盗窃、偷换等人为破坏
194包装材料的种类:纸质包装材料,塑料包装材料,塑料薄膜。
195纸质包装材料优点:(1)原料丰富,来源广泛.价格低廉。(2)纸容器的缓冲减振性能好。能可靠地保护内装物。(3)重量轻.容易折叠、装载和捆扎,贮运方便。(4)加工适应性好,既能手工制作.更适于机械化自动化生产。(5)卫生、无毒,不污染内装物。(6)可回收利用,有利于环境保护。(7)便于印刷装潢、涂塑加工和黏合。
196塑料包装材料的优点:(1)塑料具有一定的强度和弹性,耐折、耐磨、抗振,并且具有一定的阻隔性。
(2)塑料大多耐酸、耐碱、耐化学药剂,对油脂也有一定的耐抗性。
(3)质轻,制成的包装容器质量轻,方便贮运、销售,也便于携带使用。
(4)易加工成型,可采用挤塑、注塑、吹塑、热成型、复合等加工工艺方法将塑料加工成薄膜等包装制品。
(5)美观促销。
197塑料包装材料的缺点:塑料包装在食品安全以及废弃物在环保方面的不良作用,影响了塑料包装材料在某些食品包装领域的广泛应用。
198.食品包装用塑料材料:
聚乙烯(PE):耐大多数酸碱,不耐浓硝酸,无毒,复合卫生安全的需求,印刷性能较差。
聚丙烯(PP):化学稳定,在一定温度范围内对酸、碱、盐及许多溶剂具有稳定性。制成薄膜用于食品包装,也可制成瓶罐、塑料周转箱和编织袋
聚苯乙烯(PS):制成的发泡材料除用作缓冲材料外,还可用于保温
聚氯乙烯(PVC):原料氯乙烯单体有毒。化学稳定性好,常温能耐大多数酸碱,耐油脂。
聚酯(PET):涤纶,化学稳定性好,耐稀酸、碱及普通的有机溶剂。
聚碳酸酯(PC):很好的透明性,机械性能佳
聚酰胺(PA):尼龙,无毒,食品的冷冻及蒸煮包装
聚乙烯醇(PVA):无毒无味,肉类、黄油、奶酪及快餐食品的包装。
聚偏二氯乙烯(PVDC):很硬,很脆,不适合作包装材料
乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVA):透明度高,良好的柔软性,制成容器和薄膜,
乙烯一乙烯醇共壤物(EVOH):油性食品和食用油的包装。
199.食品包装常用塑料薄膜:
普通塑料薄膜:LDPE(低密度聚乙烯):利用其透气性好的特性可用于新鲜果蔬的保鲜包装,也可用于冷冻食品包装。HDPE(高密度聚乙烯):蒸煮包装。CPP膜(未拉伸聚丙烯膜):蒸煮袋。PVC膜:冰欺凌果冻的包装。
拉伸薄膜:冷冻食品和蒸煮包装
热收缩薄膜:生鲜食品
弹性(拉伸)薄膜:表面具有一定的自粘性
200金属包装材料的特点
(1)强度高,可适应流通过程中的各种机械振动和冲击。
(2)阻隔性能优异.对光、气及水蒸气的透过率几乎为零.并且具有保香性能,能够很好地保护内装食品。(3)易加工成型.可适应现代化生产。
(4)表面装饰性好.具有美丽的金属光泽,还可印刷色彩鲜艳的图文.有利于促销。
(5)卫生安全。金属包装容器及其内涂料一般均能满足食品卫生、安全要求。包装废弃物可以再生利用。
(6)金属包装材料的化学稳定性较差,耐酸、碱能力较弱,特别易受酸性食品腐蚀,所以需要内涂层来保护。
(7)金属包装材料价格较高。
201玻璃包装材料的性质:具有优于其他包装材料的化学稳定性,高阻隔性、高透明性、表面硬度以及便于回收利用的性质。一般而言,玻璃的化学稳定性比其他材料优越,但玻璃仍会受到各种介质的侵蚀。除氢氟酸能直接溶解玻璃外,水、酸、湿空气主要侵蚀玻璃网络中的金属离子,而碱则破坏玻璃的网络结构,所以玻璃的抗碱能力比其他酸和抗水能力弱的多。但玻璃包装容器质量大,易破碎。
202陶瓷包装材料:陶瓷包装容器耐火、耐热与隔热性能比玻璃包装容器好,且耐酸性能优良,透气性极低,不易变形和变质。但陶瓷包装容器的重量容积比大,且易破碎。
203食品包装材料的选用原则
食品包装材料的选用,需要考虑食品的卫生法规,与食品的相容性、工艺操作的适应性以及材料的成本等因素。选用食品包装材料,必须同时熟悉所包装食品的特性及其腐败机制,以及包装材料对食品的防护功能和包装生产的工艺性能等知识。综合食品包装内容物和食品材料的安全性、相容性以及包装材料的成本等诸多因素,选择合适的包装材料。
204食品包装类型
根据包装形式分:有裹包、盒装、袋装和罐装四种。
根据包装的功能分:有防潮包装、真空包装、充气包装、无菌包装等。
205食品包装袋装的特点
(1)包装材料来源广泛,可用纸、铝箔、塑薄膜及复合材料.并且通过材料的组合.灵活多变的美术装潢,适应多种、多变的包装要求;
(2)包装材料自重轻,不怕压、碰而便于贮运;
(3)成本低;
(4)易碎,对内容物保护能力差,必须充以一定量的气体避免被压碎;
(5)包装粉末料时,袋口因易粘粉尘而影响封口质量,多数情况是由于塑料薄膜带有静电而吸附粉尘,必须配以静电消除器。
206食品包装袋装的形式:按结构形式分,有扁平袋和自立袋。
207罐装的材料:
金属:三片罐由罐身、罐底和罐盖三部分组成,两片罐又称冲压罐,由罐身和罐盖组成。金属罐的内表面皆需涂覆涂料,以免食品和金属直接接触造成金属腐蚀。
玻璃:玻璃瓶密封容器仅适用于高温灭菌的食品,例如果蔬类食品。
软罐头包装:采用的复合薄膜厚度小,传热快,所需的杀菌时间短,而且容器体积小,使用十分方便。
PET或陶瓷瓶、罐等。
208食品包装脱气的方法:有封罐前加热法、真空脱气法和蒸汽喷射法。
209食品包装中脱气的目的:罐(瓶)装食品在常温下,必须保持罐内有一定的真空度状态,因此在密封前要脱气。罐内真空状态不仅可以抑制微生物的生长繁殖,防止罐内食品的氧化酸败,罐材的腐蚀等。同时可借罐底、罐盖之凹凸程度,检测罐内内容物的变质与否。
210食品真空包装的目的:除氧,阻气。
211.充气包装的目的:在包装容器内填充惰性气体(如氮气、二氧化碳或两者以一定比例的混合气体),降低容器内的含氧量,以抑制微生物的生长和食品成分的氧化、褐变等,从而达到延缓食品变质的包装方法。
212充气种类及特点:充CO2气体能抑制微生物生长,浓度高时有杀菌作用;充N2等气体不与被包装的食品发生化学反应,对于鲜肉充气包装,则要冲入高浓度的氧,因为氧可以是肉肌红蛋白氧化成氧化肌红蛋白而保持肉的鲜红颜色,有利销售;充气同时也可以借气体的充胀容积保护脆性物料不被压碎。
213无菌包装必须满足的条件:(1)食品(或饮料)必须彻底杀菌;(2)包装容器必须无菌;(3)包装机械设备必须无菌;(4)包装的环境必须无菌。
214各类食品包装要求:
面包:聚乙烯和赛璐玢
焙烤食品:纸盒或带透明窗的纸盒包装
饼干:要求包装材料的水汽透过性能足够低
巧克力:铝箔和玻璃纸套封包装
糖果:塑料袋,纸筒,也有用铝箔/纸包裹。防止损失水分,又要避免吸收水分,具有好的保湿性能
乳制品:玻璃纸、蜡纸盒、聚乙烯涂塑纸盒。具有机械强度与耐水性均高,光和气体透过性低,材料不透光等特点。
脱水食品:惰性包装材料和选择真空或惰性气体灌装。
肉类:聚氯乙烯和玻璃纸薄膜包装
酒类:优质葡萄酒盛装于带有软木塞的玻璃瓶中。近年来试用塑料包装容器
果汁:玻璃瓶或镀锡薄钢板。
215纸塑类包装容器的灭菌:杀菌常采用化学灭菌或化学与物理方法相结合的灭菌技术。
216纸塑类包装容器目前最常用的杀菌剂:是过氧化氢。
217纸塑类包装容器常用的杀菌条件为:过氧化氢浓度25%~30%,温度60-65℃。
218纸塑类包装容器杀菌方法:采用浸渍法或喷雾法。
219食品防腐的目的
食品在物理、生物化学和有害微生物等因素的作用下,可能失去原自的色、香、味、形而腐烂变质,有害微生物的作用是导致食品腐烂变质的主要因素,食品防腐主要是使微生物丧失活性,延缓或阻止它们的生长为出发点。它主要是影响与微生物生长和生存有关的因素,这些因素包括物理、化学和微生物等方面的。
220真空包装的目的:通过隔绝氧气控制食品中的有害微生物和影响食品品质的化学反应。
221防霉包装技术类型:密封防霉包装和非密封防霉包装。
222防霉包装技术的原理:
(1)密封防霉包装:
(a)气调防霉包装技术:通过改变包装内空气组成成分,以降低氧的浓度,造成低氧环境来抑制霉菌的生命活动和生物性产品的呼气强度,从而达到防霉的目的。
(b)干燥空气防霉包装:关键是密封和降湿。
(2)非密封性防霉包装:温控防霉包装技术是通过控制物品及其周围环境的温度,使其低于霉腐微生物生长繁殖的最低温度极限,从而降低酶的活性,抑制微生物的生命活动。
223无菌包装技术:是在包装物、被包装物、包装辅助器材均无菌的条件下,在无菌环境中进行充填和封合的一种包装技术。
224保鲜包装:就是保持各类食品一定的新鲜度.在储运、销售过程中免受各种生物、微生物及环境因素的影响,在色、香、味等方耐保持食品的原味,增加食品的保质期。
第十二章 食品质量与保藏的关系
225食品质量的定义:是指食品的食用性能及特性符合有关标准的规定和满足消费者要求的程度。
226食品的食用性能:主要指食品的营养性,感官性和卫生安全性。
227食品满足消费者要求的程度:主要是指消费者在生理上、心埋上和经济上对食品要求的满足程度。
228食品质量的构成:食品的质量不是由某一个因素决定的,而是由多种质量因素组合而成的,食品质最主要是由卫生质量、营养质量,感官质量和某附加质量等部分构成的。
食品质量既包括食品本身所固有的食用品质,又包括不同食用者对食品的不用要求,可概括为食品食用质量和附加质量。 食用质量是食品质量最主要的组成部分。
229油脂酸败变质的原因:水解酸败和氧化酸败。其中,氧化酸败是主要的反应。
230淀粉的糊化:淀粉的水溶液加热到一定温度时,淀粉粒发生溶胀而破裂.淀粉分子间的氢键断开.分散在水中,形成均匀黏稠的糊化胶体溶液.这一现象称为淀粉的糊化。
231淀粉的老化:已经糊化的淀粉在常温或低温条件下长期放置.淀粉分子又自动排列成序.形成致密的不溶性分子微束,分子间氢键又恢复,不能为水所溶解,也不能为酶所分解,这种现象叫淀粉的老化。
232食品的褐变:
非酶褐变:这种褐变常在一定的温度和水分条件下发生,反应实质就是还原糖的羰基和氨基酸的氨基之间发生反应,一般称为美拉德反应,反应的结果是产生了类黑色素,从而导致食品的褐变。
酶促褐变:食品在保藏加工过程中,食品中所含的酚类物质,如儿茶酚、黄酮类等,在有氧存在的情况下,酚酶催化酚类物质发生氧化,形成褐色的氧化产物。
第十三章 食品加工与保藏新技术
233食品微波技术概念
微波能技术是利用电磁波把能量传播到被加热物体内部,加热达到生产所需要求的一种新技术。常用的微波频率有915MHz和2450MHz。物料中的极性分子(典型的如水分子、蛋白质、核酸、脂肪、碳水化合物等)吸收了微波能以后,它们在微波的作用下呈方向性排列的趋势,改变了其原有的分子结构。当电场方向发生变化时,亦以同样的速度做电场极性运动,就会引起分子的转动,致使分子间频繁碰撞而产生了大量的摩擦热,以热的形式在物料内表现出来,从而导致物料在短时间内温度迅速升高、加热或熟化。
234微波加热原理
微波与食品直接作用.将微波的电磁能转化为热能的过程就是微波加热的过程。在电磁场的作用下,物质中微观粒子可产生4种类型的介电极化,即电子极化(原子核周围电子的重新排布)、原子极化(分子内原子的重新排布)、取向极化(分子永久偶投的重新取向)和空问电荷极化(自由电荷的重新排布)。在这4种极化中.与微波频率相比.前两种极化要快得多,所以不会产生微波加热,而后两种极化与之相当,可产生徽渡加热,即可通过微观粒子的这种极化过程,将微波能转变为热能。
235非热效应:将引起蛋白质分于变性.从而使体内蛋白质、核酸等物质同时兰到无极性热运动和极性转变两方面的作用,即非热效应。
236微波杀菌机制:主要使食品中的微生物在微波热效应和非热效应(生物效散应)的共同作用下.使其内部的蛋白质和生理活性物质发生变异或破坏,从而导致生物体生长鹾发育异常,直至死亡。
(1)热效应:微波对微生物的热效应是使蛋白质变性,使微生物失去营养。繁殖和生存的条件而死亡。
(2)非热效应(生物效应):微波电场改变细胞膜断面的电位分布,影响细胞周围电子和离子浓度,从而改变细胞膜的通透性能,微生物因此营养不良,不能正常新陈代谢,微生物结构功能紊乱,生长发育受到抑制而死亡。
(3)遗传物质变化:决定微生物正常生长和稳定遗传物质RNA和DNA,是由若干氢键紧密连接而成,足够强的微波场可以导致氢键松弛、断裂和重组,从而诱发基因突变或染色体畸变,甚至断裂。
(4)杀菌条件:微波杀菌温度低于常规方法,仅要70-105℃.时问约90-180秒。
237膜分离的目的:(1)浓缩,目的产物以低浓度形式存在,因此需要除去溶剂;(2)是纯化以除去杂质;(3)是分离把混合物分成两种或多种目的产物;(4)是促进反应进行,把化学反应或生化反应的产物连续取出,提高反应速率。
238微滤定义:以静压差为推动力,利用膜的“筛分”作用进行分离的膜过程。
239微滤分离机制:机械截留作用,)物理作用,架桥作用,膜的网络内部截留作用。
240超滤定义:超滤技术的过滤粒径介于微滤和反渗透之间,约5~10μm.在0 .1-0.5MPa的静压差推动下,截留蛋白质、酶等相对分子质量大于500的大分子及胶体,形成浓缩液,达到溶液的净化、分离及浓缩目的.
241超滤原理:在一定的压力作用下,当含有大小分子物质两类溶质的溶液流过被支撑的膜表面时,溶剂和小分子溶质(如无机盐类)透过膜,作为透过物被收集起来,大分子溶质(如有机胶体等)则被薄膜截留而作为浓缩液被回收。其中,溶剂和小分子物质通过膜是由膜两侧的压力差造成的。当含溶质的物料和溶剂被滤膜隔开时,溶剂和小分子会通过渗透达到平衡。但物料中的大分子不能通过膜,因而在膜两侧形成渗透压差。此时,如果在膜的两侧施加一个逆向的压差,使其大于膜两侧的渗透压差,就会出现溶剂和小分子倒流现象,使浓度较高的溶液进一步得到浓缩。所以在超滤过程中可同时完成分离(使大分子溶质和小分子溶质分开)和浓缩(从物料中脱去部分溶剂)两个过程。
242超滤截留大分子溶质原因:(1)被吸附在过滤膜的表面和孔中(基本吸附)。(2)被保留在孔内而被除去(堵塞)。(3)被机械作用截留在过滤膜表面上(筛分)。
243反渗透:又称高滤过程是渗透过程的逆过程,推动力为压力差,即通过在待分离液一侧加上比渗透压高的压力,使得原液中的溶剂压到半透膜的另一边。
244非荷电膜分离机制:毛细管流机制,溶解-扩散模型,空隙开闭机制。
245纳滤:膜截留粒径在0.1-1nm,可以使一价盐和小分子物质透过.具有较小的操作压力。纳滤膜主要截留多价盐及相对分子质量为200-1000的低分子有机物,截留分子量介于反渗透(100~200)和超滤(1000~3000)之问。
246膜技术发展存在的问题:(1)新型膜材料有待开发;(2)的膜分离技术及集成膜分离技术有待发展;(3)膜的清洗方法有待改进;(4)膜分离技术的产业化应用有待完善。
247微肢囊技术定义:微胶囊技术是指利用天然或台成高分子材料,将分散的固体、液体,甚至是气体物质包裹起来,形成具有半透性或密封囊膜的微小粒子的技术。包裹的过程即为微胶囊化,形成的微小粒子称为微胶囊。
248微胶囊的组成:微胶囊由包囊材料和被包囊材料组成。微胶囊内被包裹的材料称做心材。包囊材料可称做壁材。
249微腔囊的功能:(1)改善物质的理化性质;(2)控制释放;(3)保护心材;(4)降低对健康的危害,减少毒副作用;(5)屏蔽昧道和气昧;(6)隔离不相容组分。
心材:心材可以是单一的固体、液体或气体,也可以是他们的混合物。
壁材:可以作为微胶囊壁材的物质有很多,主要分为天然高分子材料,半合成高分子材料,全合成高分子材料及无机材料。
250超高压杀菌原理
将食品放在专门密封的超高压容器内,在常温或较低温度(低于l00℃),以液体压作为压力传递介质对食品加压,经高压处理,液体在超高压作用下被压缩,而受压介质中的蛋白质、淀粉等大分子物料会产生压力变性而被压缩,生物物质的高分子立体结构中非共价键结合部分(氧键、离子键和疏水键等相互作用)即发生变化,食品中的蛋白质呈凝固状变性、淀粉呈胶凝状糊化、酶失活、微生物死亡,或使之产生一些新物料改性和改变物科某些理化反应速度。故可长期保存而不变质,起到了对食品烹煮和杀菌的作用。
251超高压对微生物活性的影响:高压可以引起微生物的致死作用.高压导致微生物的形态结构、生物化学反应、基因机制以及细胞壁膜的结构和功能发生多方面的变化.从而影响微生物原有的生理活动机能,甚至使原有功能破坏或发生不可逆变化。
超高压对食品中酶的作用影响:高压固然对一些酶的活性起到了抑制作用,但是对某些常压受抑制的酶有激活作用,从而提高一些酶的活性。
超高压对蛋白质的性质影响:蛋白质经过超高压处理,不论在光泽、色泽、风味、透明度上都取得了良好特性,同时在硬度、弹性上也具有很好的特性。
超高压对淀粉特性影响:可提高淀粉对淀粉酶的敏感性,从而提高淀粉的消化率。
252临界流体概念:纯物质的临界温度Tc是指该物质处于无论多高压力下均不能被液化时的温度,与该温度相对应的压力称为临界压力(Pc),在温压图于临界温度和临界压力的区域称为超临界区,如被加热或被压缩至高于其临界点时,则该流体即为临界流体。
253超临界流体性质
(1)状态没有明显的气液分界面.既不是气体也不是液体.是一种气液不分的状态。
(2)超临界流体物化性质和非超临界状态有很大不同,黏度低,密度大,有较好的流动、传质、传热和溶解性能。密度接近于液体.有较强的溶解力;超临界流体自扩散系数比液体大近100倍,且黏度类似于气体,决定了其有很高传质速率;超临界流体对状态参数的改变十分敏感,尤其在临界点稍高一点的温度区域内.温度和压力较小变化就会使流体的性质发生较大的改变,可以借此调节其溶解能力。不同的物质具有不同的临界点,这种性质决定了萃取过程操作条件的选定。
254超临界流体萃取的操作特点:超临界流体兼有液体的流动性合气体的高扩散性,从而减少萃取所需时间,此外,提取物可以轻易地从超临界流体中降压分离,可省却后处理,因此,有很好的除溶剂程序,彻底解决了工艺繁杂,提取物纯度不够,而且易残留的问题。
255超临界萃取的优点:(1)超临界流体具有巨大压缩性,萃取后溶剂与溶质容易分离;(2)超临界流体操作条件温和;(3)减少萃取物污染;(4)后处理简单;(5)减少环境污染;(6)成本低;(7)选择性好。
影响萃取的因素:(1)超临界流体种类:一般,常选用CO2作为萃取剂。
(2)萃取条件(温度,压力)的确定:萃取效率主要取决于压力的改变。
(3)夹带剂的应用:夹带剂可与超临界流体混溶,挥发性介于超临界流体及被萃取的溶质之间,以液体形式和相对小的量加入到超临界流体之中,其作用必须在改善或维持选择性的同时,提高挥发溶质的溶解度。加入少量夹带剂可以大大提高萃取效率。
(4)流体的流速:要通过一系列实验选择合适的CO2流速。
应用题
256果蔬的冷却、冷藏工艺
果蔬原料常用的冷却方法有空气冷却法、接触式冷却法和真空冷却法等。空气冷却可在冷藏库的冷却间或过堂内进行.空气流速一般在0.5m/s.冷却到冷藏温度后再人冷藏库。接触式冷却中冷水的温度为0~3℃,冷却速度快,干耗小,适用于根菜类和较硬的果蔬。真空冷却法多用于表面积较大的叶菜类,真空室的压力约为613~666Pa左右。为了减少干耗,果蔬在进入真空室前要进行喷雾加湿,冷却的温度一般为O~3℃,但由于品种、采摘时间、成熟度等多因素的影响,冷却温度差别很大。完成冷却的果蔬可以进入冷藏库。冷藏过程主要控制的工艺条件包括温度和空气的相对湿度。采用气体调节与冷藏结合的方法贮藏果蔬时.由于气体成分的改变(氧气的降低)可以明显地抑制果蔬的呼吸作用,延长果蔬的贮藏期。
257肉类的冷却、冷藏工艺
肉类原料的冷却一般采用吊挂在空气中冷却较多,在冷却间吊挂的密度和数量因肉的种类、大小和肥瘦等级而定。对于个体较大的畜肉胴体,冷却的方法有一段冷却法和两段冷却法。一段冷却法是指整个冷却过程在一个冷却时间内完成。冷却空气的控制在0℃左右.空气的流速在0.5-1.5m/s.相对湿度在90%~98%,冷却结束时.胴体后腿肌肉最厚部的中心温度应达4℃以下,整个冷却过程一般不超过24h。两段冷却法的冷却过程是通过不同冷却温度和空气流速的两个冷却阶段完成的,冷却可在同一冷却l间完成,也可在不同冷却间完成。第一阶段的空气温度在一10~一15℃,空气流速在1.5~3.0m/s,冷却2~4h,使肉的表面温度降至0~-2℃,内部温度降至16~25℃;第二阶段的空气温度在0~-2℃,空气流速在0.1m/s左右朽,冷却10~16h。两段冷却法的优点是干耗小.微生物繁殖和生化反应容易控制,目前应用较多。
对于个体较小的禽肉.常用的冷却工艺条件为:空气温度在2~3℃.相对湿度在80%~85%.空气的流速在l.0~I.2m/s。冷却7h左右.可使鸭、鹅体的温度降低至3~5℃,而冷却鸡的时间可更短些。目前对于禽肉的冷却多采用接触式冷却法,冰水提泡或喷淋法的冷却速度快,且没有干耗,但易被微生物污染。
肉类冷却后应迅速进入冷藏库,冷藏温度一般控制在l~-l℃.空气的相对湿度在85%~90%。如果温度低.湿度可以增大一些,以减少干耗。贮藏过程应尽量减少冷藏温度的波动。
258鱼类的冷却、冷藏工艺:鱼类原料的冷却一般采用冰冷却法和水冷却法,采用层冰层鱼法时,鱼层等厚度在50~l00mm,冰鱼整体堆放高度约为75cm,上层用冰封顶,下层用冰铺垫。冰冷却法一般只能将鱼体的温度冷却到1℃左右,冷却鱼的贮藏期一般为:淡水鱼8~l0天,海水鱼10~l5天,若冰中添加防腐剂可以延长贮藏期。应用冷海水冷却法时,冷海水的温度一般在-1到-2℃,水的流速一般不大于O.5m/s,冷却时间几分钟到十几分钟,冷海水中的盐浓度一般在2~3g/L.鱼与海水的比例约为7:3。如果采用机械制冷与冰结合的冷却方法时,应及时添加食盐,以免冷却水的盐浓度下降;若将CO2充入海水中可使冷海水的pH值降低至4.2左右,可以抑制和杀死部分微生物,使贮藏期延长。
259食品糖制的方法
(1)前处理用于糖制的原料要经过漂洗,热烫与硬化处理。
(2)糖渍的方法通常有两种。
一种是像腌菜一样,在容器中,一层糖一层原料,这有利于加工原料的保存.以便分期分批进行加工。另一种是将原料浸在配好的糖液中进行糖渍,也采用糖煮方式。如真空渗糖工艺,除果脯、蜜饯采用外,将腌菜加工亦采用。果蔬在抽真空液中处于负压状态,组织中的空气为了维持气相平衡而外逸,恢复常压后,糖液借助外部的大气压力很快进入原料内原先被空气占据的空间,并通过细胞膜进入细胞内,从而完成糖渍过程;同时,由于原料中的空气被糖液所替代,产品具有透明的光泽,而且减轻了氧化和褐变程度。糖渍后的制晶经干燥处理后为成品。
260食品防腐包装常用方法
(1)真空包装与充气包装;(2)防霉包装;(3)无菌包装;(4)添加防腐剂的包装;(5)保鲜包装设计
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微被热烫一般用于使新鲜果蔬等物料中的酶类失活,防止冷冻期间未成熟食品的腐败。用3000MHz微渡处理包装蔬菜,和热水漂烫处理相比,可避免维生紊C的损失;用微波沸水组合热烫工艺处理马铃薯,可在4~5min内失活过氧化物酶;而单独使用热水则需要15min。
茶叶加工过程钝化酶活性常采用高温杀青、蒸汽杀青、漂烫杀青及高温烘焙等措施,效果显著。但温度、时间的控制非常重要,过高的温度或过长时间都会使茶叶品质劣变,甚至出现黄熟味,井造成茶叶中维生索C、氧基酸的大量减少。若采用微波灭酶,如绿茶杀青、乌龙茶炒青及红茶发酵适度制止酶促作用,短时间加热,可取得良好品质的茶叶。
腐乳生产、发酵成熟后,各种酶系(主要是蛋白酶系)继续分解大豆蛋白质等大分子物质.致使腐乳过度熟化,以至于软烂破碎;同时,由于酶与微生物作用于腐乳时伴随产酸、产气等现象,使瓶内的部分汤料溢出,造成“溢汤”现象。微波热烫对成熟后的腐乳进行处理100~120s后,腐乳中的蛋白酶受到了很大的抑制;在时间大于120s时,腐乳已基本完全灭酶,同时达到灭菌的功效,保证了腐乳的风味不变。用微波/热水组台热烫工艺处理,腐乳先通过50℃热水预热1205处理后,再经微波处理70~90s,则蛋白酶完全失活.灭酶的时间大为缩短。热水预热处理后,腐乳在一定时间范围经过微波处理后.在常温保存两个月后仍具有腐乳的特色.风味、品质并未改变,而腐乳中蛋白酶的活力却大大受到抑制,使腐乳的贮存时间得到延长。
262微波蒸煮工艺
微波蒸煮过程已成功地用于预煮熏肉、肉饼和家禽。熏肉加工用热空气帮助除去水分,家禽加工则用饱和蒸汽以避免沙门氏菌的污染。这种工艺可增加产率,缩短制备时问,减少劳动成本,并可获得高质量的产品。
263微波烘焙工艺
微波烘焙常和传统加热结合使用,两种方法可以同时进行,也可分步完成。微波焙烘通常用915MHz和2450MHz,但有时也用较低频率,低频微波穿透性好,可避免核心夹生。有报道用13.6MHz微波焙烘面包,可以减少氨基酸~糖的美拉德反应,增加羧氨酸的保存率,改善蛋白质效率。
264微波干燥工艺
微波干燥方法可分为常压微波干燥,真空微波干燥和冷冻微波干燥。
(1)常压微波干燥:目前,基本上可运用于茶叶韧制、精制干燥及成品回复干燥等,为提高常压微波干燥效果,可在微波干燥过程中通入热风,这样可以把蒸发出的水分及时带走,提高干燥的效果。
(2)真空微波干燥;真空微波干燥是将微波技术和真空技术有机地结合,充分发挥微波加热快和均匀、真空条件下水分汽化点低的特点,是一项很有前途的干燥技术,这种技术很适合于热敏性食品的深加工。目前主要用于果品干燥.其中也用于茶提取物的干燥。
(3)冷冻微波十燥:冷冻干燥的食品具有良好的感官质量、结构完整性好、复水性好、勿需冷藏、质量艟轻等优点,利用微波穿透为其提供热能.可使内部珠层得以迅速升华,避免出现制品内外温湿大的负效应,这在干燥后期尤为重要。由于微波冷冻干燥的时间是普遍冷冻干燥的1/3~l/4,囡此,综合成本要低得多,其前景主要是速溶茶干燥上的应用。
212265
在微波作用下,食品中的微生物吸收电磁渡而产生电能使温度升高,破坏菌体中的蛋白质成分,起到杀死微生物的作用。此外,微生物处在微波电磁场环境下,受到电磁场作用,微生物会对电磁场作用有应答效应,这时微生物赖以生存的细胞膜与外界交换营养物质的“离子通道”关闭。正常的生理活动受到干扰停顿.造成细胞膜的瞬间破裂,成为细菌、霉菌致死的主要原因。
国外已将微波杀苗应用于食品工业牛产,瑞典、德国、丹麦和意大利等国使用微波对切片面包杀菌,防霉、保鲜,己达到工业化的生产程度;日本的蘑菇小包装,荷兰和美国的熟食品蔬菜、饮料小包装.匈牙利的方便食品,都经过微波杀菌后在市场上流通。
266微胶囊技术在食品工业上的应用
(1)粉末油脂
食用油在常温下.呈液态或固态。液态状称为油,固态状则称为脂。油脂是组成人类膳食结构的必需成分,也是食品工业中应用最广泛的原材料之一。但传统使用的油脂,不易保存,在空气中易氧化变质,影响产品质量及货架期,并且使用也不方便,难以在食品中混合均匀,此外生产所用容器、加工机械清洗困难,极大地限制了油脂在食品工业中的应用。而采用微胶囊技术生产的粉末油脂则可克服上述弊病。
(2)微胶囊饮料
微胶囊乳制品,在乳品加工中应用微胶囊技术开发的新型乳制品有果味奶粉、可乐奶粉、酒味奶粉等。
果昧奶粉:果汁中的有机酸及单宁等成分会使奶粉中的蛋白质变性,从而影响其冲凋性。如果把果汁等调味剂先进行微胶囊化后再与奶粉等成分混合调配,即可避免蛋白质与有机酸等物质的接触,从而可防止因蛋白质变性使奶粉结块等现象的发生,延长了果味奶粉的货架期。
可乐奶粉:可乐中的香精和可乐膏剂等成分极易挥发,所含的磷酸又属液体.若将其直接与奶粉混合对生产及保存都不便。如果将可乐饮料中的香精、膏剂及磷酸等先进行包埋,再与奶粉混合,所得可乐奶粉不结块,有明显的可乐风味,冲泡后泡沫丰富、细腻、持久。
啤酒奶粉及粉末乳酒:将啤酒酒基微腔囊化处理后,与奶粉及发泡剂碳酸氢氧钠等按一定比例混合后干燥、包装,即可制成啤洒奶粉。该产品具有冲调性好、啤酒风味突出及泡沫洁白、细腻、特久等特点。若将白酒、酸味利、香精、壁材按一定比例混合后.经包埋制成粉末酒,再将粉未酒、奶粉、蔗糖等调味剂按一定比例调配后干燥、包装.可得粉末乳酒。粉末乳酒具有冲调性好、口感宜人和活血化瘀等特点。
微股囊化茶饮料:茶叶中含有多种对外界光,热、氧气、酸、碱等周素敏感的物质,如茶中的芳香物质受热后.有利的芳香物质含量会减少,一衅不利的芳香物质则从其其前体叶中释放出来;色素物质受热、光的作用也易发生变化;茶多酚在碱性条件下易氧化,也易与茶中的蛋白质、咖啡因、钙离子等物质生成茶乳酪;氨基酸杀菌后含量减少;维生素C易被氧化,受热易被破坏等。因此.在贮藏和加工中。防止香味等各种敏感性物质的损失和劣变.是生产高香优质茶制品需解决的关键问题。别茶饮料而言,混浊沉淀的产生、汤色的描变和香气的恶化一直是生产中的三大技术难点。如果利用微胶囊技术对荼叶中的敏感成分进行有选择的包埋,即可避免在贮藏和加工中不利现象和不利反应啦的发生,最大限度地保持茶制品应有的色泽和风味。
267超高压技术在食品中的应用
利用高压可以达到杀菌、灭酶和改善食品品质等目的,此外高压技术也可用于有机物质的提取和控制化学反应等方面,从目前对高压技术的研究来看.在低温范围内的高压处理已成为商压处理技术研究的一个重要方向。
(1)高压杀菌:由于加热杀菌使食品质量变劣、产生热臭味、营养损失等原因,近年来非加热的高压技术受到重视。
(2)食品的品质和风味改良与新产品开发:根据高压能改变食品物料的某些物性的原理,进行葡萄柚汁的去苦、增加蛋白质食品的凝胶特性与起泡性等功能,可使肉类变得松软可口;高压还可以使食品中有害蛋白质、一些酶和毒素失活,保证食品的安全性,食品营养价值不变。
268超临界流体萃取技术在食品工业上的应用
(1)在食用油工业中的应用
植物油从植物子中获得。除压榨法外,主要用已烷萃取法生产。用压榨法提取,有5%以上的油脂会留在油饼中;用己烷等有机溶剂萃取,油脂回收率高,但溶剂回收和油脂中残留有机溶剂的问题不易解决.严重污染环境。若利用超临界流体萃取技术,超临界流体浸出制取的油脂及粕安全无毒,工艺过程中避免了易燃、易爆试剂的使用,操作安全,食用油产品质量好.色泽浅、杂质含量少不需精制,产品收率高。
(2)在酿酒工业中的应用
过去啤酒酿造直接用啤酒花,现在越来越多地用啤酒花的萃取物。啤酒花的有效成分是葎草酮和蛇麻酮.能使啤酒产生一种特有的清爽、苫味和香气,用超临抖萃取其有效成分,便于长期贮存,无须冷藏,萃取出的有效成分能保持在原料中的存在形式,效率高。
(3)调味品工业中应用
从植物中提取天然食用香料发展迅速。得到的萃取物般称为香料浸膏,其中挥发性芳香成分又称做精油.它是食品添加剂的重要组成部分。这些成分多是不稳定物质,易因热变质或挥发,因此操作温度要低。超临界萃取就成了替代传统提取方法的优先选择。超临界萃取技术牛产天然香料的主要原料有鲜花、水果皮、食用香料等,主要产品为精油。如用超临界萃取小茴香精油.超临界萃取小茴香所得产物得率明显高于索氏提取法和水蒸气蒸馏法,且分离得到的精油作为一种香料,其气味、色泽均优于后两种方法得到的产物。除从食用香料中提取精油外,还可提取其他风味物质.如生姜中的姜辣素,胡椒中的胡椒碱、辣椒中的辣椒素等。用超临界萃取的产品具有天然香味,比人工制品受欢迎。
(4)在脱除食品中某些成分中的应用
现存已广泛研究城用超临界萃取从咖啡豆及茶叶中脱咖啡困.效果很好.不仅工艺简单,而且选掸性好。苹取咖啡豆用水做夹带剂,只提取咖啡因,不会带走芳香化台物.可以除去98%的咖啡因,生产出无兴奋剂咖啡。
食用油脱臭、脱酸 目前,食用油采用化学精炼.或者物理精炼方法脱除游离脂肪酸。最近,研究技术用生物技术——酶催化酯化法脱除游离脂肪酸,这种生物技术只能使游离脂肪酸酯化,不能脱除挥发性气味化合物。利用二氧化碳超临界萃取技术,能对不同极性法,而超临界提取姜油,提取率是蒸汽法的1.4倍,组成与水蒸气法的差水多.生产周期只有原来工艺的1/3。
萃取茶多酚 茶多酚具有显著的抗氧化性和积极清除自由基的能力.在食品和医药工业中具有广泛的应用前景。目前大都采用先溶剂萃取,然后分离的方法,溶剂量大,分离过程繁琐。但茶多酚属于极性分子,在超临界中的溶解度较低,需要加入少量夹带剂,提高在CO2中的溶解度。
提取天然维生素E,用超临界CO2流体萃取工艺提取麦胚中的维生索E,萃取物中维生素E达2179mg/100g.接近或略高于氯仿~甲醇或95%乙醇的溶剂提取法从小麦胚芽中的维生素E。但溶剂提取法需设备多,消耗能量大,生产费用高。而越临界CO2流体萃取工艺操作简便、萃取效率高、无化学残留和污染、不需复杂的精炼。
例题
名词解释
1.热挤压:将食品物料放入挤压机中,物料在螺杆的挤压下被压缩并形成熔融状态,然后在卸料端通过模具出口被挤出的过程。
2.喷雾干燥:采用雾化器将料液分散为雾滴,并用热空气干燥雾滴而完成脱水干燥过程。
3.反渗透:利用反渗透膜对溶剂的选择性,对溶液施加的压力,克服溶剂的渗透压,使溶剂透过反渗膜而从溶液中分离出来。
4.酶的作用:在细胞内酶的催化下,将某种营养物质或在同化过程中合成的某些物质进行氧化还原,并释放能量,以获得生命活动所需的能量和生长必需的物质。
5.充气包装:在包装容器内填充惰性气体,降低容器内的含氧量,抑制微生物的生长和食品成分的氧化、褐变等,从而达到延缓食品变质的包装方法。
6.冻藏食品的重结晶:食品的冻藏期间反复解冻和再冻结后出现的一种冰结晶体积增大现象。
7.浓缩:从溶液中除去部分溶剂的单元操作,是溶质和溶剂部分分离的过程。
8.连续发酵:当微生物培养到对数生长时期,在发酵罐中以一定的速度连续不断地流加新鲜培养基,同时以相同的速度连续不断地流出发酵液,使发酵罐中微生物的生长和代谢活动始终保持在旺盛的稳定状态。
9.食品的腌制:动物性食品原料如肉类、禽以及植物性原料如蔬菜等通常采用腌制的方法进行保藏。
10.复合软包装材料:由两层或两层以上不同的挠性材料,通过一定技术组合而成的“结构化”多层材料。
11.巴氏杀菌:巴氏杀菌是一种较温和的热杀菌形式,其处理温度通常在100摄氏度以下,典型的巴氏杀菌的杀菌的条件是62.8摄氏度、30分钟。
12.低温保藏:在高于食品物料的冻结点的温度下进行保藏,其温度范围一般为15~ -2摄氏度,而4~8摄氏度则为常用的冷藏温度。
13.膜分离:利用具有一定选择透过性的薄膜,在外力的推动下对混合物进行的分离与纯化的单元操作。
14.食品包装:用合适的材料、容器、工艺、装潢、结构设计等手段将食品包裹和装饰起来,以便在食品的加工、运输、贮存、销售过程中保持食品品质或增加其商品价值。
简答题
1.什么是巴氏杀菌,巴氏杀菌的作用目的?
答:1.巴氏杀菌是一种较温和的热杀菌形式,其处理温度通常在100摄氏度以下,典型的巴氏杀菌的杀菌的条件是62.8摄氏度、30分钟。达到同样的巴氏杀菌效果,可以有不同的温度和时间组合。
2.巴氏杀菌可以使食物中的酶失活,并破坏食品中热敏性的微生物和致病菌。
3.巴氏杀菌的目的及其产品的贮藏期主要取决于杀菌条件、食品成分和包装情况。
2.冷却禽蛋的过程、方法是什么?
答:冷却开始时,冷却空气的温度与蛋体的温度不要相差太大,一般低于蛋体2~3度,随后每隔1~2h将冷却空气的温度降低1度左右,直到蛋体的温度达到1~3度。冷却间空气相对湿度在75%~85%左右,空气流速在0.3~0.5m/s之间。通常情况下冷却过程可在24h内完成。
3.干燥的特点过程是什么?
1.物料表面始终保持湿润状态;
2.空气传递给物料的热量全部用于水分的汽化;
3.水分从内部向表面的传递速率与表面水分的汽化速率相适宜;
4.汽化的水分为非结合水。
4.浓缩的作用是什么?
答:1.除去食品中的大量水分,减少包装、贮藏和运输的费用;
2.提高制品的浓度,增加制品的保藏性;
3.作为干燥或完全脱水的预处理过程;
4.作为结晶操作的预处理过程。
5.干腌法与湿腌法的优缺点?
答:1.干腌法的优点是设备简单,操作方便,用盐量较少,腌制品含水量低,利于储藏,同时食品营养成分流失较少。缺点是食盐撒布不均匀而影响了食品内部盐分的均匀分布,失重大、味太咸,色泽较差。
2.湿腌法的优点是食品原料完全浸没在浓度一致的盐溶液中,能保证原料组织中的盐分分布均匀。缺点是制品色泽和风味不及干腌法,用盐多,易造成原料营养成分较多流失。
6.简述漂白机制分类。
答:通过氧化、还原等化学作用同色素物质发生化合,使其发色基团变化或抑制某些褐变因素来达到目的。一般分为氧化、还原两种类型。
1.氧化型漂白剂作用比较强,会破坏食品的营养成分,残留量也较大。
2.还原型漂白剂作用比较缓和,但呈色物质被氧化后,可能重新显色。
7.复合软包装材料的优点是什么?
答:复合软包装材料的综合性能好,具有高强度、高阻隔性、耐高低温、包装操作适应性好、卫生安全,能够满足食品包装对材料的全方位要求。
8.简述食品热处理的正面作用。
答:1.杀死微生物,主要是致病菌和其他有害的微生物;
2.钝化酶,主要是过氧化物酶、抗坏血酸酶等:
3.破坏食品中不需要或有害的成分或因子,如大豆中的胰蛋白酶抑制因子;
4.改善食品的品质与特性,如产生特别的色泽、风味和组织状态等;
5.提高食品中营养成分的可利用率、可消化性等。
9简述水冷却的方法。
答:冷水冷却一般采用喷淋式和浸渍式。
喷淋式:被冷却的食品放在传送带上,冷却水从食品上方淋水盘均匀淋下,或由喷嘴喷下和食品接触,带走食品的热量,达到冷却的目的。
浸渍式:被冷却的食品直接浸没在装有冷却水的冷却槽中,采用搅拌器不停地搅拌使冷却水流动,提高传热速度和均匀性。
10.简述食品降速干燥阶段的特点。
答:1.物料的含水量降至临界含水量以下;
2.水分自物料内部向表面的传递速率低于物料表面水分的汽化速率;
3.物料表面主机变干,汽化表面向内转移;
4.物料表面温度不断升高;
5.干燥速率越来越低。
11.简述冷冻浓缩过程中冰晶粒度对结晶成本和分离的影响。
答:结晶成本随晶体粒度的增大而增加。分离是随晶体粒度越大越容易分离,而粒度小时,溶质损失增加,故分离费用和溶质损失是随晶体粒度的减小而增加。在生产时,应该确定晶体粒度,这个晶体粒度应使结晶和分离成本降低,使溶质损失减少。
12.简述影响糖防腐效果的因素。
答:1.分子量和溶解度。渗透压与溶液的摩尔浓度呈一定比例,糖的防腐效果以分子量小、溶解度大的为好。
2.结晶。在糖渍制品中,重要的是糖的溶解度和结晶化。蔗糖在常温下的饱和浓度约为67%,要充分抑制微生物的生长需增加溶解度。为防止结晶的出现,一般采用在蔗糖溶液中添加转化糖,克服蔗糖的结晶问题。
13.简述PH值对酶活性的影响。
答:酶是极性物质,对反应系统的PH值很敏感,一般地说,酶在某个PH值范围内出现最大活性,这是酶的另一个重要特征。酶的最适PH值并不是酶的特性常数,也只是在一定条件下才有意义。过高或过低的PH值会使酶失去活性。但是,有些酶的最适活性是在极端PH值处。
14.简述微波加热的特点。
答:加热速度快;加热均匀;节能高效;易于控制,实现字典化生产;改善劳动条件,节省占地面积;低温灭菌,保持营养。
15.简述罐装食品热烫的目的。
答:1.破坏酶的活性,稳定色泽,改善风味与组织结构;
2.软化组织,便于装罐,脱除水分,保持开罐时固形物的稳定;
3.杀死部分附着于原料中的微生物,并对原料起到一定的洗涤作用;
4.排除原料组织中的空气,使食品装罐后形成良好的真空度,并减弱空气中氧对镀锡薄板的腐蚀。
16.简述食品冻藏的特性。
答:食品缓冻时形成少量粒大的冰晶体,因而微生物的存活率低。速冻时细胞内水分冻结成细小均匀的玻璃状晶体,在一个较长的时期内对细胞影响不大。在稍低于生长温度或冻结温度下贮藏对菌体存活的威胁最大,而以-2~ -5摄氏度为最甚。温度达到-20~ -25度时,微生物的死亡率比高温时低的多。
17.简述食品干燥的目的。
答:1.降低食品中的水分活度,抑制微生物作用,提高食品的保存性;
2.降低产品重量,方便运输;
3.产生特殊的风味;
4.提高设备的生产能力和废渣、副产品的利用价值。
18.简述真空蒸发的特点。
答:1.减压下溶液的沸点下降,有利于热敏性物料浓缩,且可利用低压蒸汽或废蒸汽作为热源;
2.溶液的沸点随所处的压强减小而降低,故对相同压强的加热蒸汽而言,当溶液处于减压时可以提高总传热温差;溶液黏度加大,使总传热系数下降;
3.真空蒸发系统要求有造成减压的装置,使系统的投资费用和操作费用提高。
19.简述食品辐照的阶段。
答:1.引发期,在光量子、热或金属催化剂的活化下,脂肪酸脱去氢原子,形成游离基R.。脂肪酸中与双键相邻的亚甲基,称为﹠-亚甲基。
2.链传播期,形成氢过氧化物ROOH,同时形成新的游离基。重复连锁的攻击,使数以万计的不饱和脂肪酸氧化,产生大量的氢过氧化物。
3.终止其,各种游离基和过氧化游离基互相聚合,形成二聚体或多聚体。
20.试述超临界流体萃取的特点。
答:超临界流体具有黏度低,密度大,有较好的流动、传质、传热和溶解性能。密度接近液体,具有较强的溶解力;自扩散系数比液体大近100倍,且黏度类似于气体,决定了其有很高传质速率;超临界流体对参数的改变十分敏感,尤其在临界点稍高一点的温度区域内,温度和压力较小变化就会使流体的性质发生较大的改变,可以借此调节其溶解能力。
论述题
1.食品冻藏的缺点有哪些?
答:在冻藏过程中,由于冻藏温度的波动、空气中氧的作用等,还会缓慢地发生一系列的变化,使冻藏食品的品质有所下降。
1.冻藏食品的重结晶。重结晶是食品的冻藏期间反复解冻和再冻结后出现的一种冰结晶体积增大现象。
2.冻藏食品的干耗和冻结烧。冻结食品在冻藏室内贮藏时会发生干耗现象。
3.脂类的氧化和降解。冻藏过程中食品中的脂类会发生自动氧化作用,结果导致食品出现油哈味。
4.蛋白质溶解性下降。冻结的浓缩效应往往导致大分子胶体失稳,蛋白质分子可能会发生凝聚,溶解性下降,甚至会出现絮凝、变性等。
5.冻藏食品的变色,凡是在常温下能够发生的变色现象,在长期冻藏过程中都会发生,只是速度十分缓慢。
2.微胶囊化的优点作用有哪些?
答:1.改善物质的理化性质:固态化微胶囊化后可将原先不易加工贮存的物料转变成较稳定的状态;改变物质密度或体积;改变物质的性能。
2.控制释放:通过选择合适的壁材及微胶囊化方法,可对囊心物质的释放时间和释放速率进行控制,使其在适当条件下缓慢释放或立即释放。
3.保护芯材:有些食品容易受氧气、温度、水分、PH值、紫外线等环境因素的影响,微胶囊化后,可使该食品与外界环境相隔离、提高其稳定性。
4.降低对健康的危害,减少毒副作用。
5.屏蔽气味和味道:微胶囊化可以掩饰某些物质不好的味道和气味,扩大其应用范围。
6.隔离不相容组分。
3.试述食品在干燥过程中的变化。
答:食品在干燥过程中发生了物理变化和化学变化。
1.物理变化有:溶质迁移现象;干缩和干裂;表面硬化;热缩性;多孔性。
2.化学变化:营养成分的损失;褐变;食品风味的变化。
4.试述L-抗坏血酸的性质及在抗氧化方面的应用。
答:性质:干燥状态下比较稳定,但水溶液很快被氧化分解,在中性或碱性溶液中尤甚。易溶于水,不溶与苯、乙醚等溶剂。抗坏血酸的水溶液易被热、光等显著破坏。
应用:1果汁及碳酸饮料:使空气中的氧气含量降低到临界水平以下,从而防止产品因氧化而引起的变色、变味。
2.水果、蔬菜罐头:添加抗坏血酸可耗氧而保持罐头的品质。
3.冷冻食品:可添加抗坏血酸来保持冷冻食品的风味、色泽和品质。
4.酒类:抗坏血酸可有助于保持葡萄酒的原有风味;在啤酒过滤时添加可防止氧化褐变。
5.试述膜分离的特点有哪些。
答:1.分离过程无相变,基本在常温下进行,特别适用于对热敏性物质的分离、浓缩和纯化。如在食品工业中,用膜分离技术代替传统的蒸发浓缩,可使产品基本保留原有的营养成分和风味。
2.分离范围广,可以从小分子到大分子,从病毒到细菌,从多糖到蛋白质、胶体等。
3.分离过程简单,仅仅是加压输送。
4.设备本身没有运动部件,工作温度又在室温附近,很少需要维护,可靠度高,且易自控、占地面积小。
5.与其他分离方法,如蒸馏、蒸发浓缩、冷冻浓缩、萃取等比较,其节能效果显著。
6.试述烟熏的作用是哪些。
答:防腐作用:1.食品在烟熏时具有加热杀菌效果。2.由于烟熏及热处理,食品表面的蛋白质与烟气成分之间相互作用发生凝固,形成一层蛋白质变性薄膜。3.在烟熏过程中,食品表面往往产生脱水及水溶性成分的转移,使表面盐度增大。4.烟熏中的甲酸、醋酸等附着在食品表面上,使表面PH值下降,加上食盐抑菌作用,可有效杀死或抑制微生物。
烟熏的发色作用:1.褐变形成色泽,原料的蛋白质或其他氨基化合物与羰基化合物发生的羰氨反应。2.发色剂形成的色泽,亚硝酸盐产生一氧化氮,生成鲜红色的一氧化氮肌红蛋白。
烟熏的呈味作用:1.原料自身成分的风味:肉类食品烟熏时由于加热和烧烤而发出美好的香气,这是由于产生了由多种化合物组成的复合香味。2.吸附作用产生的香气和滋味:烟熏制品能获得特殊的风味,与烟气成分被制品吸附有密切关系。
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