食品工艺学思考题

1食品有哪些功能和特性？

营养功能/感官功能/保健功能 1 安全性2 保藏性3 方便性 2 食品加工、工艺的概念。 加工概念

将食物（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）的方法或过程 工艺概念

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 3 食品原料有哪些特点？

有生命活动 、季节性和地区性、复杂性、易腐性 、 4 食品的质量要素主要有哪些？ 感观特性（外观、质购、风味）、食品质量 （营养、卫生、保藏期） 5 常见食品的变质主要由哪些因素引起？ （1）微生物的作用：是腐败变质的主要原因

（2）酶的作用：在活组织、垂死组织和死组织中的作用； 酶促褐变 （3） 化学物理作用：热、冷、水分、氧气、光、pH 、引起变色、褪色 如何控制？

（1）运用无菌原理

杀死微生物：高温，辐射 灭酶：加热可以灭酶； （2）抑制微生物 抑制微生物： 低温（冷冻），干藏， 腌制，烟熏，化学防 腐剂，生物发酵，辐射

抑制酶；能抑制微生物的方法一般不易抑制酶 如冷藏可以抑制微生物但不能抑制酶； 干藏可抑制微生物但不能抑制酶；

辐射可较容易地抑制微生物但不易抑制酶； （3）利用发酵原理 生物化学保藏；

利用代谢产物酸和抗生素或抑菌剂等 如豆腐乳，食醋，酸奶等 （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

一） 根据食物原料特性，研究食品的加工保藏：1食品原料特性2引起食品(原料)变质的原因3食品保藏途径 （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 加工对食品质量的影响3. 影响食品质量变化的因素 （三） 创造新型食品

（四）研究充分利用现有食品资源和开 辟食品资源的途径

（五）研究食品加工或制造过程，实现食品工业化生产的合理化、科学化和现代化 1 水分活度的概念

f —— 食品中水的逸度

Aw = ——

f0 —— 纯水的逸度

? 水分逃逸的趋势通常可以近似地用水的蒸汽压来表示，在常压（低压）或室温时，

f/f0 和P/P0之差非常小（<1%），故用P/P0来定义AW是合理的。 Aw = P/P0

其中 P：食品中水的蒸汽分压；

P0：纯水的蒸汽压（相同温度下纯水的饱和蒸汽压）。

水分活度数值的意义：Aw =1的水就是自由水(或纯水）,可以被利用的水； ? Aw <1的水就是指水被结合力固定，数值的大小反映了结合力的多少； ? Aw越小则指水被结合的力就越大,水被利用的程度就越难； 水分活度小的水是难以

或不可利用的水；

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 (1)水分吸附等温线，BET吸附等温线，S形,

第一转折点前(水分含量< 5%),单分子层吸附水( I 单层水分); 第一转折点与第二转折点之间,多分子层吸附水( II多层水分);

第二转折点之后,在食品内部的毛细管内或间隙内凝结的游离水( III自由水或体相水) 意义：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。

(2) 温度对水分吸附等温线的影响

同一原料随着温度的升高吸附等温曲线向水分活度增加的方向抬升； 相同水分含量，水分活度随温度增高而增大 相同水分活度，水分含量随温度降低增大。 (3)不同食品吸附等温曲线形状不同

食品的组分或成分不同,会影响水分含量和水分活度之间的关系 (4) 加工对食品水分吸附等温线的影响

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

3 水分活度对微生物、酶及其它反应有什么影响？

微生物：大多数新鲜食品的水分活度在0.98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0.9以上，肉毒杆菌在低于0.95就不能生长。只有当水分活度降到0.75以下，食品的腐败变质才显著减慢；若将水分降到0.65，能生长的微生物极少。一般认为，水分活度降到0.7以下物料才能在室温下进行较长时间的贮存。

酶：呈倒S型，开始随水分活度增大上升迅速，到0.3左右后变得比较平缓，当水分活度上升到0.6以后，随水分活度的增大而迅速提高。Aw<0.15才能抑制酶活性

氧化反应：Aw在0.4左右时，氧化反应较低，这部分水被认为能结合氢过氧化物，干扰了它们的分解，于是阻碍了氧化的进行。另外这部分水能同催化氧化的金属离子发生

水化作用，从而显著地降低了金属离子的催化效率。当水分超过0.4时，氧化速度增加。认为加入的水增加了氧的溶解度和使大分子溶胀，暴露更多的催化部位，从而加速了氧化。

4 食品水分活度受到哪些因素影响?

影响水分活度的因素主要有食品种类、水分含量、食品中溶质种类和浓度及温度： 取决于水存在的量； 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。

1. 什么是导湿性和导湿温性？简述食品干燥机制

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的现象称。 导湿温性是在许多因素影响下产生的复杂现象 2导湿性：

3.干燥机制：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；干燥时食品水分质量转移和热量传递的模型

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。

? （1）水分含量曲线

干制过程中食品绝对水分和干制时间的关系曲线干燥初始时，食品被预热，食品水分在短暂的平衡后（AB段），出现快速下降，几乎是直线下降（BC），当达到较低水分含量（C点）时（第一临界水分），干燥速率减慢，随后趋于平衡，达到平衡水分（DE）。

– 平衡水分取决于干燥时的空气状态

? （2）干燥速率曲线

食品被加热，水分被蒸发加快，干燥速率上升，随着热量的传递，干燥速率很快达到最高值；是食品初期加热阶段；

然后稳定不变，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，是第一干燥阶段；

到第一临界水分时，干燥速率减慢，降率干燥阶段，说明食品内部水分转移速率小于食品表面水分蒸发速率；

干燥速率下降是由食品内部水分转移速率决定的 当达到平衡水分时，干燥就停止。 ? （3）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. 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； 原因：

? 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； （2） 空气流速

干燥空气吹过食品表面的速度影响水分从表面向空气扩散的速度，因为食品内水分以水蒸汽的形式外逸时,将在其表面形成 饱和水蒸汽层,若不及时排除掉,将阻碍食品内水分进一步外逸.从而降低水分的蒸发速度.

? 因此空气流速加快，食品在恒速期的干燥速率也加速；

原因：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，会显著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； （3） 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

4. 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？ 北方干燥的蔬菜比南方的水分含量要低，因北方空气相对湿度小

5.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）

? 干制过程就是水分的转移和热量的传递，即湿热传递，对这一过程的影响因素主要

取决于干制条件（由干燥设备类型和操作状况决定）以及干燥物料的性质。

? 干燥条件对干燥恒率阶段（或恒速期）和降率阶段（或降速期）的影响的条件主要

有空气温度、流速、相对湿度和气压

6.影响干燥速率的食品性质有哪些？它们如何影响干燥速率？ （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。

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。 （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 7.食品在干制过程中有那些变化? 1. 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

2.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 ；

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