食品技术原理复习提纲之重点文档格式.docx
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在冻结温度以上:
降温越快,微生物死亡率越大。
冻结时:
缓冻会导致大量微生物死亡,而速冻则相反
3.结合水分和过冷状态
结合水多,水分不易冻结,形成的冰结晶小而且少,对细胞的损伤小;
游离水多,形成的冰结晶大,对细胞的损伤大。
4.介质
高水分和低PH的介质会加速微生物的死亡,而糖、盐、蛋白质、脂肪等对微生物有保持作用。
5.贮藏期
冻结贮藏:
微生物数量一般总是随着贮藏期的增加而减少,但贮藏温度越低,减少的量越少。
冻藏过程温度变化频率大,微生物收破坏速率快。
6、解释冷却?
食品冷却过程中防止食品质量下降的决定性因素是什么?
1)、冷却又称预冷,是将食品物料的温度降低到冷藏温度的过程。
2)、决定性因素:
冷却速度和冷却终了温度
7、食品在冷却过程中的热交换有几种形式?
食品向介质的传热及食品内的传热分别是什么形式?
如何计算传热量?
什么是温度梯度?
1、对流传热:
是流体和固体表面接触时互相间的热交换过程。
单位时间内从食品表面传递给冷却介质的热量Фt可用下式表示:
Фt=hA(Ts-Tr)
Ø
对流放热的热量与对流放热系数,传热面积,食品表面与冷却介质的温差成正比。
流体的流动速度越快,则对流传热系数越大。
2、传导传热——热量在物体内的传递。
食品内部有许多不同温度的面,热量从温度高的一面向温度低的一面传递。
单位时间内以热传导方式传递的热量:
ФC=λA(T1-T2)/x或ФC=λAtgØ
可以看出,传导传热的热量ФC与温度梯度成正比,与厚度x成反比,即食品的厚度越小,则食品的冷却速度越快。
12、冷却过程中的冷耗量由哪些部分构成?
如何计算?
(看例题,注意公式的选择)
食品冷却过程中总的耗冷量即由制冷装置所带走的总热负荷QT:
QT=Qs+QV(Qs:
冷却食品的冷耗量;
QV:
其它各种冷耗量,如外界传入的热量,外界空气进入造成的水蒸气结霜潜热,风机、泵、传送带电机及照明灯产生的热量等)
(一)食品的耗冷量QS
食品进入冷却室后,就不断向它周围的低温介质散发热量,直到它被冷却到和周围介质温度相同时为止。
冷却过程中食品的散热量常称为耗冷量。
1、食品物料内部无热源存在,周围介质的温度稳定不变,食品内各点温度也相同,则食品冷却过程中的耗冷量可按下式进行计算。
Qs=Q0=mC0(T初-T终)
对于低脂肪的食品,通常可用1.464kJ/kg·
K的平均值。
•c0=c水ω+c干(1-ω)=4.184ω+1.464(1-ω)
对于含脂肪食品物料:
●C0=4.184+0.2092ω蛋+0.4184ω脂+(0.00676ω干+0.01464ω脂(T-273)-2.9288ω干
2、在冷却过程中食品物料的内部有热源存在,食品的冷耗量:
Qs=Q0+QL+QC+……
QL:
脂肪的凝固潜热;
QC:
生化反应热;
(1)动物性食品原料:
QC=m•F•t
式中QC—冷却过程中肉生化反应热的散热量(kJ)
m—被冷却肉的质量(kg)
F—肉的生化反应热kJ·
kg-1·
h-1
t—冷却需要的时间(h)
•考虑到动物性食品的生化反应热,总耗冷量应为
QS=Q0+QC=m[C0(T初–T终)+0.6276t]
•生化反应热与冷却速度有关,冷却越迅速,动物胴体散发出的热量越少,所需的耗冷量也越少,这就是快速冷却的优越性之一。
2)植物性食品原料:
呼吸热的计算式如下:
QC=Qh=m•H•t
式中Qh—果蔬呼吸时的散热量(kJ)
m—果蔬开始冷却时的质量(kg)
H—果蔬的呼吸热[kJ/(kg·
K)]
•因此,果蔬冷却时所需的耗冷量可用下式计算
QS=Q0+Qh=m[C0(T初-T终)+H·
t]
(二)QV的计算:
QV=QW+QP+……(QP:
包装物冷耗量,QW:
水蒸气结霜潜热)
QW计算式:
•冷却排管上冷凝出来的水吸收的热量(液态)
Q03(QW)=Δm0×
c×
ΔT
ΔT——食品表面与冷却排管表面的温度差
•
冷却排管上冷凝出来的水吸收的热量(结霜)
Δr——食品水分蒸发为汽态,在冷却排管上凝为液态,再冻成固态,在冷却排管上折出的相变热的差值(334.72kJ/kg)
13、什么是冷却率因素和安全系数?
如何确定?
根据牛顿定律,冷却过程中食品温度变化的速度因食品和冷却介质间的温度差而异,温差越大,温度变化速度越快,即dT/dt=-K(T-Tr)或dt=-dT/K(T-Tr)
另外,在冷却介质温度稳定不变的条件下,食品的散热量随食品温度的下降而减少,即
dQ0=mc0dT
这表明整个冷却过程中食品所需的耗冷量并非均匀一致,冷却初期冷却设备的冷负荷远比计算所得的每小时平均冷负荷大。
若按照食品冷却过程中的平均耗冷量ФZ来选用设备,那么所选用的设备就难以担负起冷却初期的冷负荷,因此:
QTˊ=食品冷却过程中的耗冷量/冷却率因素
每小时平均冷负荷量QTˊˊ=QTˊ×
(1.05~1.1)/t
15、平板状食品冷却速度公式是什么?
结合公式分析影响冷却速度的因素?
公式:
影响因素:
y是决定食品内部向表面传递热量的系数y越大,冷却速度越大
是一个量纲为1的量,对冷却速度起着支配作用
冷却介质温度Tr越低,冷却速度v就越大。
16、平板状食品、圆柱状食品、球状食品的冷却时间公式分别是什么?
平板状食品:
圆柱状食品:
球状食品:
17、解释冻结和冻结点?
食品的冻结就是指将食品的温度降低到食品冻结点以下的某一预定温度(一般要求食品的中心温度达到-15℃或以下),使食品中的大部分水分冻结成冰晶体。
冻结点(Freezingpoint)是指一定压力下液态物质由液态转向固态的温度点。
含有溶质的水溶液会导致“冻结点下降”,下降值与溶液中溶质的种类和数量(即溶液的浓度)有关。
一般所指的溶液或食品物料的冻结点是它(们)的初始冻结温度。
18、什么是冻结曲线?
什么是冰结晶最大生成带?
画出典型的冻结曲线并表标明冰结晶最大生成带。
冻结曲线就是描述冻结过程中食品物料的温度随时间变化的曲线。
冰结晶最大生成带:
大多数食品的水分含量都比较高,而且大部分水分都在-1~-5℃的温度范围内冻结。
这种大量形成冰结晶曲温度范围称为冰结晶最大生成带。
19、什么是过冷现象?
在一般情况下,水只有被冷却到低于冻结点的某一温度时才开始冻结,这种现象就叫过冷
20、什么是低共熔点?
一般食品的低共熔点是多少?
溶液或食品物料冻结时在初始冻结点开始冻结,随着冻结过程的进行,水分不断地转化为冰结晶,冻结点也随之降低,这样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,这一状态点被称为低共熔点(Eutecticpoint,Cryohydricfreezingpoint)或冰盐冻结点。
23、如何表达冻结速冻?
速冻的判断标准?
冻结速度对食品品质有何影响?
1)、冻结速率(Freezingvelocity)是指食品物料内某点的温度下降速度或冰锋的前进速度。
缓冻时冰晶体常在细胞的间隙内形量少而粗大并呈针状。
速冻时因散热迅速,食品温度急剧下降,于是冰晶体就在细胞内或肌纤维内形成,外析较少,其量多细小,以致冻结食品的质地也比较细致。
2)、速冻的判断标准:
3)、速冻优点:
1、食品冻结后形成的冰晶颗粒小,对食品组织细胞的破坏性也小。
2、食品组织细胞内的水分向细胞外转移较少,因而细胞内汁液的浓缩程度较小
3、食品的温度可以迅速降低到微生物的最低生长温度以下,阻止微生物对食品的分解作用,同时可以迅速降低食品中的酶的活性,提高食品的稳定性。
4、速冻食品解冻虽然仍然难免有汁液流失,但和缓冻相比,却少得多,为此速冻食品解冻后的质地和风味也好得多。
25、如何计算冻结过程中的冷量消耗?
食品在冻结过程中的冷量消耗
热量的三个组成部分:
冷却时的放热量Q1;
形成冰时放出的热量Q2;
自冰点至冻结终温时放出的热量Q3。
单位质量食品的总热量:
Q=Q1+Q2+Q3
Q1=mc0(T初-T冻)
Q2=mwωr冰
Q3=mcT(T冻-T终)
—冻结时总热量的大小与食品中含水量密切有关,含水量大的食品其总热量亦大。
29、食品冷藏的技术管理包括哪些方面?
食品在冷藏过程中有何变化?
低温冷害是指当冷藏的温度低于果蔬可以耐受的限度时,果蔬的正常代谢活动受到破坏,使果蔬出现病变,果蔬表面出现斑点、内部变色(褐心)等
冷藏过程中主要控制的工艺条件包括冷藏温度、空气相对湿度和空气的流速等。
1、冷藏温度
(1)控制食品冷藏温度:
偏高会缩短贮藏期,偏低容易使食品的组织结构冻坏,不适宜带来冷害病
(2)控制温度变化
冷藏室内温度的升降幅度不得超过0.5℃,
在进出货时,冷藏室内温度升高不得超过3℃
为了减少温度变化:
冷藏室应有良好的隔热层,冷藏室和冷却排管间的温度差宜小些
2、空气的相对湿度
冷藏室内空气中的水分含量对食品物料的耐藏性有直接的影响。
(大多数水果:
85%;
绿叶蔬菜、根类蔬菜:
90%~95%;
坚果类:
70%)
3、冷藏室内空气的流速
保持一定流速以保持室内温度均匀和进行空气循环。
食品在冷藏中的变化:
(1)水分蒸发(干耗)
(2)冷害(3)串味(4)生化作用(5)脂类的变化(6)淀粉老化(7)微生物增殖(8)寒冷收缩
30、食品在冻藏中有何变化?
(重结晶、冻结烧)
冻藏食品的变化:
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的体积增大现象。
冻藏室内的温度波动是产生重结晶的原因。
通常食品细胞内的冻结点比细胞外的低。
冻藏温度上升,细胞内的冻结点较低部分的冰结晶首先熔化,经细胞膜扩散到细胞间隙内。
当冻藏温度下降,这些外渗的水分就在未熔化的冰结晶周围再次结晶,使冰晶体长大。
重结晶的程度取决于单位时间内冻藏温度波动的次数和程度。
波动幅度越大,波动次数越多,则重结晶的现象就越严重。
即使食品冻藏条件良好,温度的波动也难以完全避免。
2.冻藏食品的干耗和冻结烧
这是由于食品物料表面脱水(升华)形成多孔干化层,物料表面的水分可下降到10%~15%以下,食品物料表面出现氧化、变色、变味等品质明显下降的现象即冻结烧。
这是一种表面缺陷,多见于动物性的组织。
导致冻藏食品干耗的关键性因素是外界传入冻藏室内的热量和冻藏室内的空气对流。
当外界向冻藏室传人热量后,冻藏室内壁附近的空气温度上升,相对湿度下降。
这样冻藏室内壁附近的空气温度就和冷却排管附近的低温空气形成温度差,促使空气形成自然对流。
气温越高的季节或地区,冻藏食品的干耗量就越大。
31、什么是HQL和PSL?
高品质寿命(HQL):
指在所使用冻藏温度下的冻结食品与在-40℃温度下的冻藏食品相比较,当采用科学的感官鉴定方法刚刚能够判定出二者的差别时,此时所经过的时间。
实用贮存期(PSL):
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。
32、TTT是指时间-温度-品质耐性(Time-Temperature-Tolerance),表示相对于品质的允许时间与温度的程度。
用以衡量在冷链中食品的品质变化(允许的贮藏期),并可根据不同环节及条件下冻藏食品品质的下降情况,确定食品在整个冷链中的贮藏期限。
33、什么是回热?
为保证回热过程中食品表面不会有冷凝水出现,最关键是要控制什么?
如何控制?
回热:
冷藏食品的温度回升至常温的过程,是冷却的逆过程。
回热处理时的控制原则:
●与食品表面接触的空气的露点应始终低于食品表面温度。
●回热空气应连续或分阶段进行除湿和加热。
●回热处理的空气相对湿度不能低,以尽可能减少回热时食品的干耗。
●小批量且立即要处理的物料可不用回热。
假定和冷藏食品表面相接触的空气状态在图1—1—37上为点4(其温度为T4,湿含量为d2)。
如果它与温度为T2的食品干表面(即食品表面全无水分蒸发)相接触,则空气温度T4就沿着d2等湿线下降到和食品温度T2相等,此时食品表面的空气处于饱和状态,也就是说T2为该空气状态的露点温度。
若食品干表面的温度为T3,则空气温度会进一步沿Φ=100%的饱和相对湿度线,下降到与T3等温线相交为止,这样空气中的湿含量由d2下降到d3,因此食品表面就有冷凝水出现。
若食品干表面的温度为T1,则空气状态点4沿着d2等湿线下降与T1相交于点1,此点上空气的相对湿度不饱和(为80%左右),所以食品表面就不会有冷凝水出现。
34、食品解冻时应注意什么问题?
为避免出现该问题可采用哪些措施?
食品解冻时应注意的问题
1、汁液流失
减少汁液流失的方法
①采用速冻;
②减小冻藏过程的温度波动;
③对肉类原料控制其成熟度,使其偏离肉蛋白质等电点
④采用适当的包装;
⑤在解冻过程中应设法将微生物活动和食品的品质变化降低到最缓慢的程度:
A.降低冻结食品的污染程度;
B.在缓慢解冻时尽可能采用较低的解冻温度。
⑥快速解冻
2、解冻终温
用作加工原料的冻品:
半解冻状态(中心温度-5℃),解冻介质的温度不宜太高,一般不超过10℃~15℃。
蔬菜类食品:
蒸汽、沸水、热油等高温解冻并煮熟
方便食品:
快速解冻
水果:
低温条件快速解冻
41、什么是CA、MA?
CA贮藏(controlledatmospherestorage)在冷藏的基础上降低贮藏环境中氧气的含量,增加贮藏环境中二氧化碳气体的含量,以进一步提高贮藏效果的方法,包含着冷藏和气调的双重作用。
MA贮藏(modifiedatmospherestorage)利用包装等方法,使水果通过自身的呼吸作用降低氧气的含量,提高二氧化碳气体的含量,来改变包装内的气体成分。
第二章食品热处理和杀菌
3、确定食品的加热杀菌条件应考虑哪些因素?
杀菌条件制定:
微生物耐热性,食品传热特性,杀菌值的计算
6、D值是如何定义的?
D值(指数递减时间(Decimalreductiontime)):
是热力致死速率曲线斜率的负倒数,可以认为是在某一温度下,每减少90%活菌(或芽孢)所需的时间,通常以分钟为单位。
由于热力致死速率曲线是在一定的热处理(致死)温度下得出的,为了区分不同温度下微生物的D值,一般热处理的温度T作为下标,标注在D值上,即为DT。
它在加热致死速率曲线或残存活菌曲线中是如何表示的?
怎样计算D值?
它与微生物的抗热性有怎样的关系?
8、F值:
F值又称杀菌值,是指在一定的致死温度下将一定数量的某种微生物全部杀死所需的时间(min)。
是TDT的一种表示方法。
9、加热致死时间曲线方程和拟加热致死时间曲线中的Z值是如何定义的?
它与微生物的耐热性有怎样的关系?
Z值:
当热力致死时间减少1/10或增加10倍时所需提高或降低的温度值,一般用Z值表示。
Z值是衡量温度变化时微生物死灭速率变化的一个尺度
10、什么是加热减数时间TRT?
它是如何表示的?
它与D值有何种关系?
TRT值(热力指数递减时间):
在某特定的热死温度下,将细菌或芽孢数减少到10-n时所需的热处理时间,。
它是指在一定的致死温度下将微生物的活菌数减少到某一程度如10-n或1/10n(即原来活菌数的1/10n)所需的时间(min),记为TRTn,单位为分钟,n就是递减指数。
TRTn=nD
9.试说明罐头工业加热杀菌的指标12D的意义和应用范围。
1、意义:
最低的加热过程应降低到最耐热的肉毒梭状杆菌芽孢的存活概率仅为10-12
2、应用范围:
pH4.6以上各类食品
10.F值和Z值之间有何种关系?
在F值和Z值关系式中的t0表示什么意义?
t0在这里意味着为求得在任意温度θ下得到相当于杀菌值为F(如生孢梭菌PA3679菌的芽孢数从每毫升10^5下降到10^0)的杀菌效果时所必需的加热时间。
13、罐头冷点
罐头加热时,该点温度变化最慢,常作为代表罐头容器内食品温度变化的温度点。
加热时该点的温度最低(此时又称最低加热温度点,Slowestheatingpoint),冷却时该点的温度最高。
热处理时,若处于冷点的食品达到热处理的要求,则罐内其它各处的食品也肯定达到或超过要求的热处理程度。
罐头冷点的位置:
传导:
几何中心对流:
中心轴偏下
对流传导结合型:
上述两者之间
16、什么是传热曲线?
有几种类型?
各对应何种传热方式的食品?
fh、fc各表示什么?
什么是校正零点?
什么是假初温?
1)、传热曲线是将测得罐内冷点温度(Tp)随时间的变化画在半对数坐标上所得的曲线。
2)、主要有三种:
3)、纯粹对流和传导型食品:
a、简单型加热曲线b、冷却曲线(以上两种为单线半对数曲线)
对流传导结合型食品:
转折型半对数曲线
4)、直线斜率与f值的关系为:
斜率=tanθ=1/f
f值传热曲线的直线横穿过一个对数周期所需的时间(min)。
简单型加热曲线记为fh,冷却曲线记为fc,转折型曲线转折点前的部分记为fh,后面的部分记为f2。
斜率越大,f值越小,传热的速率越快。
●在应用中避免升温部分非直线关系的影响。
●交点即校正零点。
●交点温度即假初温θc
17.低酸性、酸性食品是如何规定的?
酸性食品(Acidfood)指天然pH≤4.6的食品。
对番茄、梨、菠萝及其汁类,pH<4.7,对无花果,pH≤4.9,也称为酸性食品。
低酸性食品(Lowacidfood)指最终平衡pH>4.6,aw>0.85的任何食品,包括酸化而降低pH的低酸性水果、蔬菜制品,它不包括pH<4.7的番茄、梨、菠萝及其汁类和pH≤4.9的无花果。
酸化食品(Acidifiedfoods)是指加入酸或酸性食品使产品最后平衡pH≤4.6和aw>0.85的食品。
它们也被称为酸渍食品。
在加工食品时,可以通过适当的加酸提高食品的酸度,以抑制微生物(通常以肉毒杆菌芽孢为主)的生长,降低或缩短杀菌的温度或时间,此即为酸化食品。
19、什么是F安?
规定加热杀菌对象菌标准F值(即F安)的依据是什么?
各类食品的F安值是怎样规定的?
在实际食品加热杀菌过程中如何应用F安值?
如何表示和计算?
它的应用条件有哪些?
定义:
在某一恒定温度(12l℃)下杀灭一定数量的微生物或者芽孢所需的加热时间,也称标准F值,用F安表示
作为判别某一杀菌条件合理性的标准值
例:
某罐头F安=30min,
表示罐头要求在121℃杀菌30min。
意义:
在实际操作中杀菌条件是否达到了杀菌要求
F实≥F安:
杀菌合理
F实<F安:
杀菌不足(未达到标准,必须延长杀菌时间。
)
F实≯F安:
杀菌过度(影响色香味形、营养价值。
缩短杀菌时间)
F安的计算
(1)根据nD
对于罐头的杀菌而言,要求达到的杀菌程度为商业无菌(Commercialsterility)。
经过试验,人们确定了罐头食品杀菌达到商业无菌的理论杀菌值:
F安=TRTn=nD
上式中的递减指数n因不同的对象菌而不同。
耐热性高的嗜热菌:
4~5D
酸性食品F=nD参照温度一般为80℃;
例:
ž低酸性食品在标准杀菌条件(121.1℃)下杀菌时:
ž当对象菌是PA3679菌时,n=5;
ž对象菌是嗜热脂肪芽孢杆菌时,n=6;
ž对象菌是肉毒梭状芽孢杆菌时,n=12。
(2)根据允许腐败率
F安=D(lga-lgb)
a——每罐对象菌数/单位体积原始活菌数;
b——残存活菌数/罐头的允许腐败率。
从概率的角度理解,残存活菌数为1%,表示100个罐头中有1个罐头存在一个活菌,即腐败率就是1%。
例:
某厂生产425g蘑菇罐头,根据工厂的卫生条件及原料的污染情况,通过微生物的检测,选择以嗜热脂肪芽胞杆菌为对象菌,并设内容物在杀菌前含嗜热脂肪芽胞杆菌菌数不超过2个/克。
经121℃杀菌、保温、贮藏后,允许变败率为万分之五以下,问在此条件下蘑菇罐头的安全杀菌F值为多大?
解:
查表得知嗜热脂肪芽胞杆菌在蘑菇罐头中的
耐热性参数:
D121=4.00min。
杀菌前对象菌菌数:
a=425(克/罐)×
2(个/克)=850(个罐)
允许变败率:
b=5/l0000=5×
10-4
F安=D121(lga-lgb)=4×
(1g850-1g5×
10-4)
=4×
(2.9294-0.699+4)=24.92min
20、F0值是怎样定义的?
它和F安有什么关系?
一般将标准杀菌条件下(Z=10,θ=121.1)的记为F0
21、如何计算实际的F值(即F实)?
改良法:
参考例题
F实的计算:
改良推算法
(1)致死值L(leathality)
表示在任何温度下处理1min所取得的杀菌效果相当于在标准杀菌条件(121.1℃)下处理1min的杀菌效果的效率值。
θ是罐头杀菌过程中某一时间的中心温度,不是指杀菌锅内温度。
蘑菇罐头110℃杀菌10min,115℃杀菌20min,121℃杀菌30min。
工人实际杀菌操作时间等于或大于60min,实际杀菌F值并不等于60min。
答:
F实=10×
L1+20×
L2+30×
L3
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