食品技术原理知识点总结.doc

第一章 绪论

食物：可供人类食用或具有可食性的物质。是人类最基本的需要，是人类赖以生存的物质基础，是人体生长发育、更新细胞、修补组织、调节机能必不可少的营养物质，也是产生热量保持体温、进行体力活动的能量来源。
食品：
（1） 将食物经过不同的配制和各种加工处理，从而形成了形态、风味、营养价值各不相同、花色品种各异的加工产品，这些经过加工制作的食物统称为食品。
（2） 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，但不包括以治疗为目的的物品。
保健食品：含有功能性因子和含有具有调节机体功能作用的食品被称为功能性食品，在我国又称为保健食品。
食品加工：通常加工可以分为不同的单元操作如清洗、粉碎、混合、分离、成型、发酵、热处理、冷冻、罐装、输送和包装等许多部分，而每一部分亦称作作业或工序。
食品工艺学的内容：
（一） 根据食品原料的特征，研究食品的加工保藏
1. 食品原料的特性 2.引起食品变质的原因 3.食品保藏的途径
（二） 研究食品质量要素和加工对食品质量的影响
1. 食品的质量要素 2.加工对质量的影响 3.影响食品质量变化的因素
（三） 创造满足消费者需求的新型食品
（四） 研究充分利用现有食物资源和开辟食物资源的途径
1,合理利用现有食物资源 2.加大对现有食物资源的开发 3.食品资源与生态环境保护
（五） 研究加工或制造过程，实现食品工业生产的合理化、科学化和现代化
1. 科学选用工艺技术 2.合理选用加工设备 3.实施食品质量管理体系

第四章 食品冷冻

低温冷藏：食品的低温保藏，即降低食品温度，并维持低温水平或冻结状态，以延缓或阻止食品的腐败变质，达到食品远途运输和短期或长期贮藏的目的。
食品腐败因素：附着在食品表面的微生物和食品内所含的酶的作用，使食品的色、香、味变差，营养价值降低。除了微生物和酶引起的变质外．还有非酶引起的变质，如油脂的氧化酸败等。
冷藏的目的：冷藏可分为两大类：食品的冷却贮藏；食品的冻结贮藏。
①使食品加工处理比较容易方便。如焙烤食品软面团的成型、半冻结状态的肉的切片等。
②改善食品的性状，提高食品的价值。如用低温处理使牛肉、干酪、冰淇淋成熟，用低温处理使清酒、啤酒、葡萄酒的发酵条件得到控制等。
③使原来食品的主要物理性状发生改变而成为一种新的产品。如用低温制作鱼捧、冰淇淋、冻豆腐、冻结干燥食品等。

低温对酶活性的影响：在一定的温度范围内（0～40℃），酶的活性随温度上升而增大，但是酶也是一种蛋白质，其本身也会因温度过高而变性，失去其催化特性。大多数酶的最适温度为30～40℃。当温度超过酶的最适温度时，酶的活性就开始受到破坏。当温度达到80～90℃时，几乎所有的酶的活性都遭到破坏。

酶的活性因温度而发生的变化常用温度系数Q10来衡量：
K1----温度为t时酶促反应的化学反应速率常数；
K2----温度为t+10℃时酶促反应的化学反郯率常数。
低温导致微生物活力降低与死亡的原因：温度下降会导致微生物细胞内酶的活性下降；温度下降微生物细胞内原生质黏度增加，胶体吸水性下降、蛋白质分散度改变，并导致蛋白质不可逆变性；食品冻结时，冰晶体的形成会使微生物细胞内原生质脱水，同时冰晶体的形成还会使微生物细胞受到机械损伤。
影响微生物低温致死的因素有
1.温度的高低 2.介质
3.降温速度
4.贮藏期 5.结合水分和过冷状态
冷藏工艺：冷藏工艺主要取决于贮藏温度、空气相对湿度和空气的流速，这些工艺条件则随食品种类、贮期长短和有无包装而异。
果蔬采后生理：1. 果蔬的呼吸作用
有氧呼吸：
C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O＋2820kJ
缺氧呼吸：
C6H12O6 →2CO2 ＋ 2C2H5OH ＋117kJ
2. 果实的呼吸跃变
3. 水果产生乙烯的代谢活动
CH3-S- CH2- CH2- CH（NH2）-C00H →
　　 　蛋氨酸　　　CH3-S- S- CH3＋ CH2＝ CH2＋HCOOH ＋CO2
冷藏食品回热： 就是在冷藏食品出冷藏室前，保证空气中的水分不会在冷藏食品表面冷凝的条件下，逐渐提高冷藏食品的温度，最后达到使其与外界空气温度相同的过程。回热是冷却的逆过程。

冷冻：食品冻结就是指将食品的温度降低到食品冻结点以下的某以预定温度（一般要求食品的中心温度应达到-15℃以下），使食品中大部分水分冻结成冰晶体。

最大冰结晶生成带：（氷点下4--5摄氏度）

结晶条件：当液体温度降到冻结点时，液相与结晶相处于平衡状态。而要使液体转变为结晶体就必须破坏这种平衡，也就是使液相温度降至稍低于冻结点，造成液体的过冷，过冷状态是液体形成冰结晶的先决条件。水的冻结过程就是水分子排列由无序状态变为有序状态的过程。
过冷温度：即为液体在降温过程中开始形成稳定性晶核时的温度或在开始回升的最低温度，称为过冷临界温度或过冷温度。
冰晶体的形成和分布：不论是一杯糖水、还是一瓶牛奶在冻结时，都不会转瞬间同时均匀地冻结。例如将一瓶牛奶放入冷冻室，瓶壁附近的液体首先冻结，而且最初完全是纯水形成冰晶体。随着冰晶体的不断形成，牛乳未冻结部分的无机盐、蛋白质、脂肪和乳糖的浓度就相应增加，牛乳的冻结点不断下降。最后在牛乳中部核心位置上还会有未冻结的高浓度溶液存留下来。
速冻：在食品冻结过程中，30min通过最大冰结晶生成带。
冻藏食品贮存期：
高品质寿命（high quality life 简写HQL），是指在所使用冻藏温度下的冻结食品与在-40℃下的冻藏温度相比较，当采用科学的感官鉴定方法刚刚能够判别出二者的差别时所经过的时间。
实用贮藏期（practical storage life 简写PSL），是指经过冻藏的食品，仍保持着对一般消费者或作为加工原料使用无妨的感官品质指标时所经过的冻藏时间。
我国目前对冻结食品采用的冻藏温度大多为-18℃。随着人们对食品质量要求越来越高，国际上冻结食品的冻藏温度逐渐趋向低温化，一般都是-25℃～-30℃。

第三章 食品的热处理和杀菌

加热杀菌需要考虑的因素：①食品的物性如粘度、颗粒大小、固体与液体比例；
②容器如几何尺寸、壁厚；③污染食品的微生物种类、数量、习性；
④食品在加热过程中的传热特性等。
影响微生物耐热性的因素：
（一）菌种和菌株
（二）加热前微生物所经历的培养条件
⑴菌龄与耐热性的关系
⑵培养温度与耐热性的关系
⑶培养基组成与耐热性的关系
（三）加热时的相关因素
1. 加热方式的影响
⑴ 微生物对湿热的抗性
⑵ 微生物对干热的抗性
2. 热处理温度 3. 原始菌数
4. 水分 5. pH
6. 碳水化合物 7. 脂类
8. 蛋白质及其有关物质
9. 无机盐 10. 其他
（四）加热后的条件
微生物受到外界影响后，在一定程度上表现出不同的反应：
①发育诱导期延长；②营养要求扩大；③适宜发育的pH范围缩小；
④繁殖温度范围缩小；⑤对抑制剂、选择剂的敏感性增强；
⑥细胞内容物向外泄漏；⑦对放射线的敏感性增强；
⑧酶活性下降；⑨rRNA分解。
微生物耐热性参数：
1.D值
直线横过一个对数周期时所需要的时间（min）D值，称为指数递减时间。
为直线斜率的倒数D=1/m
2.F值和Z值
F值（杀菌强度）定义：就是在一定的加热致死温度（-121.1℃）下，杀死一定浓度的微生物所需要的加热时间（min）。
Z值定义：加热致死时间曲线或拟加热致死时间曲线通过一个对数周期时所变化的温度（℃）。
F值和Z值之间的关系为

酶的耐热性：含酶的物质中，在一定范围内提高温度，酶反应的速度增加。其温度系数（Q10）一般在1.4～2.0。但是超过了一定的温度范围后。温度升高，酶反应会下降。这是因为酶本身在其蛋白质受热遭到了破坏的缘故。 一般情况下，温度提高到80℃后，热处理时间时间持续几分钟，几乎所有的酶都会遭到不可逆的破坏。

杀菌对象菌的选择： 罐藏食品进行最后热处理时的对象主要是致病菌、产毒菌、腐败菌。
商业无菌：系指罐藏食品经适度的热处理以后，不含有致病的微生物，也不含有在通常温度下能在其中繁殖的非致病性微生物。
杀菌强度：
1. 杀菌强度的意义
在一定的条件下进行杀菌，其杀菌效果用F0表示，简称F值，或称为杀菌值或杀菌强度。
杀菌强度是通过测定罐头中心温度，再根据此结果按对象菌的Z值进行一系列计算，得到的在该杀菌条件下的实际杀菌效果。
2. 杀菌强度F0值的计算
F0值定义为在参数温度为121.1℃（华氏250°）总的累计死亡效应。
F0 ＝ to×10（θ－121.1）/ Z
式中 θ — 设定的保温部分的杀菌温度（℃）
to — 设定的保温时间（min）
杀灭与抑制微生物的手段：在食品工业中，加热杀菌是杀灭和抑制有害微生物的有效手段。食品加工所采用的热处理办法，可分为四种：即烹饪、热烫、低温加热杀菌、高温加热杀菌。

第二章 食品的脱水

水分活度Aw：是指物料表面水分的蒸汽压与相同温度下纯水的饱和蒸汽压之比。
结合水：
1.化学结合水：是通过化学反应后，按严格的数量比例牢固地同固体间架结合的水分，只有在化学作用或特别强烈的热处理下（煅烧）才能除去，除去它的同时会造成物料物理性质和化学性质的变化，即品质变差。
2.吸附结合水：是指在物料胶体微粒内、外表面上因分子吸引力而被吸着的水分。
3.结构结合水：是指当胶体溶液凝固成凝胶时，保持在凝胶体内部的一种水分，它受到结构的束缚，表现出来的蒸汽压很低。
4.渗透压结合水：是指溶液和胶体溶液中，被溶质所束缚的水分。
5.机械结合水：是食品湿物料内的毛细管（或孔隙）中保留和吸着的水分以及物料外表面附着的湿润水分。
相对湿度：在一定总压下，湿空气中水蒸气分压与同温度下纯水的饱和 蒸汽压之比，称为相对湿度。
水分活度与相对湿度的关系：将完全干燥的食品置于各种不同相对湿度环境中，经过一定时间，食品吸收空间的水蒸气水分，逐渐达到平衡。这时食品内所含的水分对应的相对湿度称之为平衡相对湿度。根据水分活度的定义和相对湿度的概念可以知道，这时的相对湿度即为水分活度。
去湿与吸湿现象：由于蒸汽压差的作用，物料将从空气中吸收水分，直至达到平衡，这种现象称为吸湿现象。如果物料与相对湿度值比它的水分活度小的空气相接触，则物料将向空气中逸出水分，直至达到平衡，这种现象称为去湿现象。
上述过程中物料与空气中的水分始终处于一个动态的相互平衡的过程。
平衡水分：由于物料表面的水蒸气分压与介质的水蒸气分压的压差作用，使两相之间的水分不断地进行传递，经过一端时间后，物料表面的水蒸气分压与空气中的水蒸气分压将会相等，物料与空气之间的水分达到动态平衡，此时物料中所含的水分为该介质条件下物料的平衡水分。
恒速、降速干燥：
1. 恒速干燥阶段
在恒速干燥阶段，物料的表面非常湿润，即表面有充足的非结合水分，物料表面的状况与湿纱布表面的状况相似，如果此时的干燥条件是恒定的（空气温度、湿度、空气流速、气固的接触方式等），物料表面的温度等于该空气的湿球温度，而当湿球温度为定值时，物料上方空气的湿含量也为定值。
2. 降速干燥阶段
当物料的湿含量降至临界湿含量以后，便进入降速干燥阶段。在此干燥阶段，水分自物料内部向表面传递速率低于物料表面水分的汽化速率，湿物料表面逐渐变干。汽化表面向物料内部转移，温度不断上升。随着物料内部湿含量的减少，水分由物料内部向表面传递的速率慢慢下降，干燥速率也就越来越低。

恒速变为降速的因素：⑴实际汽化表面减小 ⑵汽化表面的内部迁移
⑶平衡蒸汽压下降 ⑷物料内部水分扩散受阻
传质（物料对热量的吸收）与传热（水分在物料中的迁移）的关系：
外部：干燥过程中界面层的存在造成了热量传递和质量传递的附加阻力，只有减小界面层厚度才能提高干燥速率。而降低界面层的厚度，必须综合考虑界面层温度梯度、速度梯度及蒸汽分压梯度的影响因素，在干燥的不同阶段，根据物料的性质和加工要求，适当提高物料温度和介质流速，强化蒸汽压差，这是降低界面层厚度、实现物料外部传热与传质的有效途径。
内部：不论采用什么样的干燥方式，这两种梯度场均存在于物料内部，故水分传递应是两种推动力共同作用的结果。另外，物料本身的导湿性也是影响水分内部扩散的一个重要因素。干燥过程中，由于物料的温度梯度与湿度梯度方向相反，容易造成干燥不彻底和物料发生不理想变化，常采用升温、降温、再升温、再降温的工艺措施来调节物料内部的温度梯度与湿度梯度的关系，强化水分的内部扩散。
干燥过程的控制：干燥的目的在于除去物料的水分，而物料的水分首先需要通过物料内部扩散到表面，然后由物料表面汽化脱除。所以表面汽化与内部扩散的速率共同决定了干燥的速率。

要强化干燥速率就必须改善内部扩散因素。
⑴减少料层厚度，缩短水分在内部的扩散距离；
⑵使物料堆积松散，采用空气穿流料层的接触方式，以扩大干燥表面积。
⑶采用接触加热和微波加热方式，使深层料温高于表面料温，温度与湿度梯度同向，加快内部水分的扩散。‘
冷冻干燥：冷冻干燥是一种特殊形式的真空干燥方法。物料水分是在固态下即从冰结晶直接升华成水蒸气，因此冷冻干燥又称升华干燥。
辐射干燥：以辐射能为热源的加热方式，在食品解冻、焙烤、杀菌和干燥生产中应用非常广泛。

第七章 食品的辐射保藏

辐射的化学及生物学效应：
一辐射化学效应
由电离辐射使食品产生各种粒子、离子及质子的基本过程有二：
--初级辐射，是使物质形成离子、激发态分子或分子碎片。
--次级辐射, 是使初级辐射的产物相互作用，生成与原始物质不同的化合物。
初级辐射一般无特殊条件，而次级辐射与温度等其它条件有关。
二、 辐射生物学效应
生物学效应指辐射对生物体如微生物、病毒、昆虫、寄生虫、植物等的影响，这些影响是由于生物体内的化学变化造成的。

辐射在食品加工中的应用：1.杀虫 2.杀菌 3.辅助粮食保藏 4.延缓后熟
诱惑放射性：
一种元素若在电离辐射的照射下，辐射能量将传递给元素中的一些原子核，在一定条件下会造成激发反应，引起这些原子核的不稳定，由此而发射出中子并产生γ-辐射，这种电离辐射使物质产生放射性（是由电离辐射诱发出来的）——诱惑放射性。
诱惑放射性的可能性取决于被辐射物质的性质以及所使用的射线能量，若射线能量很高，超过某元素的核反应能阈，则该元素会产生放射性。
辐照食品卫生安全：
一、 毒性物质的生成
二、 微生物类发生变异的危险性
三、 对营养物质的破坏

第五章 食品的腌渍发酵和烟熏处理

渗透：就是溶剂从低浓度液体经过半透膜向高浓度液体扩散的过程。
半透膜只允许溶剂（小分子）通过，而不允许溶质（或大分子）通过的膜。细胞膜就属于半透膜。
扩散：扩散是分子或微粒在不规则热处理运动下固体、液体或者气体（蒸汽）浓度均匀化的过程。
扩散总是由高浓度朝着低浓度方向进行，直到各处浓度均匀等时停止，扩散的推动力就是浓度梯度（差）。
物质在扩散过程中，其扩散量和通过面积及浓度梯度成正比。
腌渍防腐作用：
1.渗透压的作用
微生物细胞实际上是有细胞壁保护及原生质膜包围的胶体状原生质体。细胞壁是全透性的，原生质膜为半透性的。
它们的渗透性随微生物的种类、菌龄、细胞内组织成分、温度、pH、表面张力的性质和大小等因素的百年化而变化。
根据微生物细胞所处溶液的浓度的不同，可把环境溶液分为三种类型：等渗溶液、低渗溶液、高渗溶液。
等渗溶液就是微生物细胞所处溶液的渗透压与微生物细胞液渗透压相等。如：0.9%的食盐溶液就是等渗溶液（习惯上称生理盐水）。
在等渗溶液中微生物细胞保持原形，如果其它条件适合微生物就能快速生长繁殖。
低渗溶液指的是微生物细胞所处溶液的渗透压低于微生物细胞液的渗透压。
在低渗溶液中，外界溶液的水分会穿透微生物的细胞壁并通过细胞膜向细胞内渗透，渗透的结果使微生物的细胞呈膨胀状态，如果内压过大，就会导致原生质胀裂，不利于微生物生长繁殖。
高渗溶液就是外界溶液的渗透压大于微生物细胞液的渗透压。
处于高渗溶液的微生物，细胞内的水分会透过原生质膜向外界溶液渗透，其结果是细胞的原生质脱水而与细胞壁分离。这种现象称为质壁分离。

质壁分离的结果使细胞变形，微生物的生长受到抑制，脱水严重时就会造成微生物的死亡。
腌制就是利用这种原理来达到保藏食品的目的。
2. 降低水分活度的作用
食盐溶于水后，离解出来的Na+和Cl-与极性的水分子通过静电的作用，在每个Na+和Cl-周围都聚集了一群水分子，形成水化离子[Na(H2O)n] +和[Cl(H2O)m] -。
食盐浓度越高， Na+和Cl-的数目就越多，所吸收的水分子就越多，这些水分子因此由自由状态转变为结合状态，导致水分活度的降低。
溶液的水分活度与渗透压是相关的，渗透压越高，水分活度越低。
以食糖腌制时，蔗糖在水中的溶解度很大，饱和溶液的百分浓度可达67.5以质量摩尔浓度表示则为6.08mol/kg。
蔗糖分子中含有许多羟基和氧桥，可以和水分子形成氢键，从而降低了自由水的量，使水分活度降低。
例如：67.5%的饱和蔗糖溶液，水分活度可降到0.85以下，这样在糖渍制品时，可使入侵的微生物得不到足够的自由水分，其正常生理活动受到抑制。

烟熏的作用：
1. 形成特有烟熏风味； 2. 产生诱人的色泽；
3. 提高防腐能力； 4. 降低脂类氧化。
木材中的挥发成分：1. 酚 2. 醇 3. 有机酸 4. 羰基化合物 5. 烃类

第六章 食品的化学保藏

防腐剂：是指能抑制微生物引起的腐败变质、延长食品保存期的一类食品添加剂，有时也被称为抗菌剂。它的主要作用是抑制食品中微生物的繁殖。
抗氧化剂：指能够抑制或延缓高聚物和其他有机化合物在空气中热氧化的一类食品添加剂，起到防止食品氧化变质的作用。
涂膜保鲜剂：是一种具有成膜性，有一定的粘性适度，可附着在食物表面（主要是果蔬类）起到保持食品品质新鲜，防止腐败变质的一类食品添加剂。