1食品、加工、工艺的概念;答:食品是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。
食品加工就是将食物或原料经过劳动力、机器、能量及科学知识,把它们转变成半成品或可食用的产品(食品)的过程。
食品工艺就是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,它包括了从原料到成品或将配料转变成最终消费品所需要的加工步骤或全部过程。
5常见食品的变质主要由哪些因素引起?如何控制?答:如下图所示答:1、根据食品原料的特性,研究食品的加工保藏2、研究食品质量要素和加工对食品质量的影响3、创造满足消费者需求的新型食品4、研究充分利用现有食物资源和开辟食物资源的途径7食品工业有何特征?我国食品工业的分类答:特征:世界上产品种类最多、规模最大、就业人数最高;发展迅速,价值增值大;投资少、建设周期短、收效快、吸纳就业人数多;工业关联大、涉及范围广;品种变化快、新产品不断出现;是永远的朝阳产业。
分类:食品加工业、食品制造业、饮料制造业、烟草加工业。
8谈谈我国食品工业的现状和发展。
答:现状:自改革开放以来,一些大宗农产品的产量和人均占有量均位于世界前列,食品工业总产值持续增长,增长速度平均每年达10%左右,加入世贸组织后高达20%,食品工业以成为我国国民经济的支柱产业之一,也是国民经济新的增长点。
我国已涌现一批较强经济实力的大中型骨干企业和企业集团,形成一定规模,引入先进技术使加工水平大大提高,企业整体效益不断提升。
但与世界水平相比还存在很多问题:结构不够合理、食品企业总体规模小,生产集中度不够高;食品市场、食品工业和农业原料基地的产业链尚未真正形成;食品工业标准化控制体系不完善;食品安全和污染问题比较多;支撑食品工业发展的食品机械设备加工水平还比较落后……说明我国食品工业还有很大的发展空间。
发展:食品工业体系更加完整和紧密,国际化和科技化,消费趋势反映了食品加工的发展方向。
1水分活度的概念答:食品表面测定的水蒸汽压与相同温度下纯水的饱和蒸汽压之比Aw=p/p02食品中水分含量和水分活度有什么关系?解释曲线形状答:如图等温线区Ⅰ中的水是被最牢固地吸附着,是食品中最难流动的水。
区Ⅰ的高水分端(区Ⅰ和区Ⅱ的边界)相当于食品的“BET单层”水分含量。
单层并不表示所有干物质被紧密堆积的单分子水层所覆盖。
它代表了构成水与邻近水。
当水增加至靠近区Ⅱ的低水分端,它对溶质产生显著的增塑作用(溶剂化作用),降低了它们的玻璃化相变温度,并导致固体基质的初步肿胀,大多数反应的速度开始加快。
区域II的水占剩余的第一层位置和固体的亲水基外的几层,被称为多层水。
区域III的水结合得最弱,流动性大,被称为体相水。
3水分活度对微生物、酶及化学反应有什么影响?答:各种微生物都有它自己生长最旺盛的适宜Aw,Aw下降,它们的生长率也下降,最后Aw可以下降到微生物停止生长的水平。
一般情况下,在最高Aw时微生物最敏感,在中等Aw下最不敏感。
酶活性随Aw的提高而增大,通常在Aw为0.75-0.95的范围内酶活性达到最大,在Aw<0.65时,酶活性降低或减弱,但要抑制酶活性,Aw应在0.15以下。
Aw的大小直接影响食品中化学反应的进行,很多反应属于离子反应,条件首先必须进行离子化或水化作用,必须有足够的自由水才能进行。
若降低Aw,就减少了参加反应的自由水的数量,反应物的浓度下降,反应速度也就变慢。
4食品水分活度受到哪些因素影响及主要影响因素答:水分存在的量、温度、水中溶质的浓度、食品成分、水与非水部分结合的强度等。
5简述吸附和解吸等温线的差异及原因。
答:食品在相对湿度高的环境中吸附水时Aw和水分含量的关系符合MSI,但在解吸时如湿食品被干燥时或在相对湿度低的环境下释放水分时,以水分含量与Aw作图可得到解吸等温曲线,其形状与MSI相似,但这两条等温线,除首尾两端之外并不重合,根据两条曲线的相对位置,在相同水分含量下,解吸曲线Aw比MSI要低,这种现象称为吸附滞后现象。
原因有以下两种假设:一、这种现象是由于毛细管力在食品中起的作用,即在干燥过程中表面张力起到在孔中持水的作用,从而使水分含量稍高;二、在获得水或是去水时,体积膨胀或收缩引起吸收曲线中这种可见的滞后现象。
思考题31.什么是导湿性和导湿温性?简述食品干燥机制答: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异湿性。
导湿温性:在对流干燥中,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。
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:a、水分质量转移: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)b、热量传递: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。
2.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。
答:食品石干制过程中食品水分含量逐渐减少。
干燥速率逐渐变低,食品温度也在不断上升。
干燥时,食品水分在短暂的平衡后,出现快速下降,几乎是直线下降,当达到较低水分含量时(第一临界水分),干燥速率减馒,随后达到平衡水分。
平衡水分取决于干燥时的空气状态。
干燥速率曲线:随着热量的传递,干燥速率很快达到最高值,然后稳定不变,此时为恒率干燥阶段,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。
食品温度曲线:初期食品温度上升,直到最高值——湿球温度,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)。
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。
3.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)答:干制条件的影响:温度、空气流速、空气相对湿度、大气压力和真空度提高空气温度,空气流速,空气相对湿度越低,食品干燥速率越快。
且真空下干燥时,沸点降低,相同加热温度下加速食品水分的蒸发。
食品性质的影响:表面积、组分定向、细胞结构、溶质的类型和浓度表面积增大,细胞结构破碎时,溶质浓度越低干燥速率越快。
4.影响干燥速率的食品性质有哪些?它们如何影响干燥速率?答:(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,斋片,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。
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,也存在类似变化。
(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。
5.食品在干制过程中有那些变化答:(一)物理变化(l)干缩、干裂;(2)表面硬化;(3)多孔性(4)热塑性:加热时会软化的物料如糖浆或果浆。
(二)化学变化(1)营养成分①蛋白质:②碳水化合物;③脂肪:高温脱水时脂肪氧化比低温严重④维生素:(2)色素:①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)②天然色素:类胡萝卜素、花青素、叶绿素。
③褐变:糖胺反应、酶促揭变、焦糖化、其他。
(3)风味①引起水分除去的物理力,也会引起些挥发物质的去处:②热会带来一些异味、煮熟味。
6.如何通过控制干制条件来改善物理变化答:食品干制工艺条件主要由干制过程中控制干燥速率、物料临界水分和干制食品品质的主要参变数组成。
人工干制食品时,空气温度、相对湿度、流速、气压是主要工艺条件;食品温度是干燥过程中控制食品品质的重要因素,却决定于空气温度、相对湿度和流速等主要参数。
7.食品的复水性和复原性概念答:干制食品的复原性就是干制品重新吸收水分后在重量、大小和形状、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。
干制食品的复水性: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。
思考题41、解释名称:热端、冷端;干端、湿端;顺流、逆流;答:热端:高温低湿空气进入的一端;冷端:低温高湿空气离开的一端;湿端:湿物料进入的一端;干端:干制品离开的一端;逆流:热空气气流与物料移动方向相反;顺流:热空气气流与物料移动方向一致。
2、简述顺流和逆流干燥设备的区别和特点;分析顺流和逆流干燥曲线特征.答:逆流隧道式干燥设备特点: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;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。
4、真空干燥设备的组成和特点;答:间歇式真空干燥设备组成:蒸汽喷射泵抽气系统、制冷冷凝器和真空泵组合的抽气系统、三级蒸汽喷射泵特点: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。
5、喷雾干燥设备的组成及特点;答:组成:a、喷雾系统;b、空气加热系统;c、干燥室;d、空气粉末分离系统特点: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、热效低思考题51.解释名称:升华界面、瘪塌温度、初级干燥、二级干燥;答:升华界面:在冷冻千燥的初级阶段,随着干燥的进行,食品中的冰逐渐减少,有冰的部分为冻结层,没有冰的部分成为干燥层;在食品中的冻结层和干燥层之间的界面被称为升华界面(sublimationfront),确切地说是在食品的冻结层和干燥层之间存在一个扩散过渡区。
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: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15一20%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。
2.冷冻干燥设备的组成及特点;冷冻干燥条件、冷冻干燥曲线和冷冻干燥过程;答:基本组成与真空干燥设备相同(蒸汽喷射泵抽气系统、制冷冷凝器和真空泵组合的抽气系统、三级蒸汽喷射泵),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。
特点:a、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;b、不失原有的固体骨架结构,可保持物料原有的形态;c、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3一5倍;3.人工干制中有哪几大类干燥方法?各有何特点?列出干燥设备的基本组成结构;4.干制品包装前有哪些预处理答:筛选分级、均湿处理、灭虫处理、速化复水处理、压块(片)5.干制品包装的要求和常见的包装容器;答:包装要求:(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120-200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。
容器:纸箱和盒、塑料袋、金属罐、玻璃瓶6.对于不同吸湿性食品如何选择包装答:(1)高吸湿性食品的包装小典型食品包装要求:包装环境有较低的相对湿度(RH),包装材料隔绝水、汽、气、光性能高,包装密封性好。
(2)易吸湿性食品的包装典型食品包装要求:隔绝水、气、汽、光。
(3)低吸湿性食品的包装包装要求:吸湿较慢,可采用一般性包装;合适的隔汽性包装可延长保质期;7.干制品贮藏的注意事项;答:a、干燥地方,相对湿度<65%;b、避免有较大的温差,低温更好;c、避光;d、防虫防鼠。