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是多种因素作用下产生的复杂现象，包括水分子的热扩散、毛细管传导、水分在毛细管内夹持空气的作用下发生迁移。

温度梯度将促进水分从高温处向低温处转移。

水分子的热扩散：

温度↑→蒸汽压↑→蒸汽分子流向低温处；

毛细管传导：

温度↑→毛细管势能↑→水分流向低温处；

水分在毛细管内夹持空气的作用下发生迁移：

温度↑→夹持空气体积↑→压力↑→水分挤向低温处

5.论述泡沫干燥、喷雾干燥的原理及应用。

泡沫干燥

工作原理：

将液态或浆质态物料首先制成稳定的泡沫料，然后在常压下用热空气干燥。

造泡的方法有机械搅拌，加发泡剂等。

特点：

接触面大，干燥初期水分蒸发快，可选用温度较低的干燥工艺条件。

适用对象：

水果，易发泡的食品。

喷雾干燥

原理：

通过压力或离心力将液态或浆质态的食品喷成雾状液滴，悬浮在热空气气流中进行脱水干燥的过程。

只适用于那些能喷成雾状的食品如牛乳、鸡蛋、蛋白、咖啡浸液，也可用于一些果蔬汁甚至糖浆的干燥。

一般来说不适于粘度太大的食品，通常需进行特殊的处理才可喷雾，其干燥的最终产品为粉末状。

6.冷冻干燥与常压干燥产品特点有何不同？

冷冻干燥原理

根据水的相平衡关系，在一定的温度和压力下，水的三种相态之间可以相互转化。

在压力低于三相点压力时，或在温度低于三相点温度时，改变温度或压力，可使冰直接升华成水蒸气而除去食品水分。

冷冻干燥特点：

工艺条件为低温、低压，因而干制品营养成分损耗少，色泽、结构、质地和风味变化轻微。

投资费用高，生产费用也高。

多孔性干制品还需特殊包装，以免回潮和氧化。

一）常压干燥

干燥法必须符合下列条件（对食品而言）：

⑴水分是唯一挥发成分这就是说在加热时只有水分挥发。

例如，样品中含酒精、香精油、芳香脂都不能用干燥法，这些都有挥发成分。

⑵水分挥发要完全对于一些糖和果胶、明胶所形成冻胶中的结合水。

它们结合的很牢固，不宜排除，有时样品被烘焦以后，样品中结合水都不能除掉。

因此，采用常压干燥的水分，并不是食品中总的水分含量。

⑶食品中其它成分由于受热而引起的化学变化可以忽略不计。

第三章

1、影响微生物耐热性的因素：

①微生物的种类：

嗜热菌强于嗜温菌，后者强于嗜冷菌；

芽孢强于营养细胞；

同一菌株因菌龄、培养条件等不同而异。

②加热前微生物所经历的培养条件：

（培养温度、培养基、菌龄）

培养温度高，其耐热性高；

培养基丰富，微生物耐热性高；

增加C16、C18脂肪酸，肉毒梭状芽孢杆菌的耐热提高，加入磷酸盐，巨大芽孢杆菌耐热性提高；

③食品成分的影响（基质条件）：

水分活度、脂肪、盐类、酸度、糖度、营养成分

微生物所处的培养或基质条件不同，微生物的耐热性不同。

水分，水分↓，↑；

高浓度糖类，蛋白质、脂肪，↑；

某些盐类的存在：

对菌有利↑，对菌不利，↓；

酸性环境，PH↓，菌体易死亡；

抑制性物质。

④其它相关因素（加热方式，原始活菌数，热处理温度）

2.反映微生物耐热性的参数有哪些？

如何定义？

①热力致死温度：

表示对于特定种类的微生物进行杀菌达到某一个温度时，微生物已全部死亡，该温度即热力致死温度。

②热力致死时间曲线（TDT曲线）：

定义：

在特定的致死温度、致死环境下杀死某一菌种的全部细菌或芽孢所需的最短加热时间（thermaldeathtime）。

以加热温度为横坐标，TDT为纵坐标

③F0值（杀菌致死值）：

121℃（国外为250℉）为标准温度，与此对应的热力致死时间

④Z值：

为了达到相同的杀菌效果而热力致死时间（TDT）减少一个对数周期所需提高的温度。

⑤热力致死速率曲线：

表示某一种特定的菌在特定的条件下和特定的温度下，其总的数量随杀菌时间的延续所发生的变化。

⑥D值：

在一定的环境和热力致死温度下，杀死某细菌群原有残存活菌数的90%时所需的最短时间。

⑦F0=nD

3.食品的酸度对微生物的耐热性有什么影响？

（抄书的！

）研究证明，许多高耐热性的微生物，在中性时的耐热性最强，随着PH

偏离中性的程度越大，耐热性越低，也就意味着死亡率越大。

可见PH越低的食品，所需要的杀菌温度越低或杀菌时间越短。

4.说明罐头排气的目的及方法。

排气的目的：

1）阻止或减轻因加热杀菌时空气膨胀而使容器变形或破损。

尤其是二重卷受到过大的压力后，其密封性易受影响。

2）阻止需氧细菌和霉菌的生长发育（排气与微生物生长繁殖的关系：

需氧菌、兼性厌氧菌、芽孢菌的芽孢在一定氧浓度下才能生长繁殖）。

3）防止或减轻杀菌时因空气膨胀导致的容器变形或永久性胀罐。

4）防止或延缓罐内壁腐蚀（氧作为阴极去极化剂促进腐蚀）。

5）防止或减轻维生素及其他营养成分的损失．　　

与维生素损失有关的因素：

ａ．原料种类　ｂ．加热强度ｃ．氧气的存在　ｄ．酸碱环境

6）避免或减轻食品色香味的变化（氧化会产生褐变）。

排气效果排气方法：

热力排气法，真空封罐排气法，蒸气喷射排气法

5.比较三种排气方法的优缺点

A、热力排气法：

基本原理是将预封后的罐头通过蒸气或热水进行加热，或将加热后的食品趁热装罐，利用空气、水蒸气和食品受热膨胀的原理，将罐内空气排除掉。

形式：

热装罐法将食品预加热到一定温度后，趁热装罐并密封的方法。

排气箱加热排气法：

食品装罐后，将罐头送入排气箱内，在预定的排气温度下，经过一定时间的加热，使罐头的中心温度达到70~90℃，使食品内部的空气充分外逸。

影响因素

①T升高、t延长，则密封温度升高，从而真空度升高；

②顶隙度h大:

W↓小:

W↑

③原料种类，新鲜度。

结论：

排气温度、排气时间、密封温度是确定封后真空度的主要因素。

B、真空封罐排气法

利用真空泵将密封室内的空气抽出，形成一定的真空度，当罐头进入封罐机的密封室时，罐内部分空气在真空条件下立即被抽出，随即封罐以获得真空。

时间短，排除顶隙或间隙部分空气

影响真空度的因素：

顶隙大小；

密封温度；

真空密封室真空度（W）

C、蒸气喷射排气法

封罐时向罐头顶隙内喷射蒸气，将空气驱赶走密封，蒸气冷凝后形成部分真空。

影响因素：

⑴顶隙:

大（真空度高些）

（2）食品种类：

含氧量低，密封后的真空度较高。

⑶封罐温度。

6.杀菌强度F0与安全杀菌F值有什么关系？

F0>

F：

杀菌充分，过度；

F0=F：

刚好适合；

F0<

杀菌不足

7.影响罐头食品传热速度的因素有哪些？

内因：

装罐量、顶隙量、真空度等；

外因：

容器的大小与形状等。

食品的物理性质：

罐头食品的物理特性包括形状、大小、浓度、密度及粘度等。

罐头食品的初温：

开始杀菌温度为初温，对流传热型食品的加热时间受食品初温的影响较小。

食品初温对导热型食品的加热时间影响很大。

因此，对于导热型食品，热装罐比冷装罐更有利于缩短加热时间。

罐藏容器：

容器的的传热特性；

热阻：

罐壁的厚度与热导率的比值，即δ/λ。

热传递方向：

　１）加热介质（蒸汽或热水ɑ１）→罐壁→食品（对流型ɑ2、传导型与厚度δf及导热系数λf）

　２）总热阻：

１／ɑ１＋δ/λ＋１／ɑ2（δf/λf）

杀菌时各部分热阻的相对比值：

传导型食品杀菌时，加热时间决定于食品的导热性而不决定于罐壁热阻，对流传热型食品则取决于容器的热阻。

容器几何尺寸：

（1）容器的大小；

（2）形状h/D；

h/D为0.25时杀菌时间最短。

导热型圆罐的杀菌时间（扎丹）：

t0=A（8.3hD+D2）

8.什么是致死率及部分杀菌量？

致死率：

致死率是热力致死时间的倒数，热力致死时间Ti的倒数1/Ti为在温度θi杀菌1min所取得的效果占全部杀菌效果的比值,称为致死率.

（以热处理时间为横坐标，以致死率为纵坐标图为致死率图。

）

部份杀菌量：

细菌在T℃温度时的热力致死时间为I分钟，在T℃加热了t钟，则在T℃温度下完成的杀菌程度为t/τ。

9.说明比奇洛基本推算法的基本原理，并用图表示杀菌时间的推算方法。

基本原理：

找出罐头食品传热曲线和各温度时细菌热力致死时间性的关系，为罐头食品杀菌操作（理论上达到完全无菌程度）推算预定杀菌温度工艺条件下需要的加热冷却时间。

（图自己补，分别是食品传热曲线，热力致死时间曲线，致死率曲线，三幅图加上文字表述）

9.杀菌方法的选择与酸度有什么关系？

（网上找的）

食品的酸度对微生物耐热性的影响很大。

对绝大多数微生物来说，在pH中性范围内耐热性最强，pH升高或降低都可减弱微生物的耐热性。

特别是在偏酸性时，促使微生物耐热性减弱作用更明显。

酸度不同，对微生物耐热性的影响程度不同。

同一微生物在同一杀菌温度，随着pH的下降，杀菌时间可以大大缩短。

所以食品的酸度越高，pH越低，微生物及其芽胞的耐热性越弱。

酸使微生物耐热性减弱的程度随酸的种类而异，一般认为乳酸对微生物的抑制作用最强，苹果酸次之，柠檬酸稍弱。

由于食品的酸度对微生物及其芽胞的耐热性的影响十分显著，所以食品酸度与微生物耐热性这一关系在罐头杀菌的实际应用中具有相当重要的意义。

酸度高，pH低的食品杀菌温度低一些，时间可短一些；

酸度低，pH高的食品杀菌温度高一些，时间长一些。

10.为什么要进行反压冷却？

如何进行操作？

为减少冷却阶段罐内外压力差防止容器变形、损坏玻璃罐跳盖等现象，常采用反压冷却。

加压冷却（反压冷却）：

在通入冷却水的同时通入一定的压缩空气。

（要注意的是，杀菌锅温度声高到了杀菌温度T，并不意味着罐内食品温度也达到了杀菌温度的要求，实际上食品尚处于加热升温阶段。

对流传热型食品的温度在此阶段内常能迅速上升，甚至于到达杀菌温度。

而导热型食品升温很慢，甚至于开始冷却时尚未能达到杀菌温度。

因此冷却时需要加反压）

操作：

一般高温杀菌115～1210C，需打入137.3～166.7kPa的压力。

杀菌釜内反压力的大小，以使杀菌釜内总压力（蒸汽压力与补充压力之和平等于或稍大于罐内压力与允许压力差Δp允的好，即：

p釜＝p釜蒸＋p反≥p2－Δp允

p反＝p2－p釜蒸－Δp允

反压杀菌冷却时所补充的压缩空气应使杀菌釜内压力恒定，一直维持到镀锡罐内压力降到1＋Δp允大气压，玻璃罐内压力降到常压时才可停止供给压缩空气。

11.说明内容物腐败变质的类型，分析其原因。

胀罐：

从程度分隐胀、轻胀、硬胀

从性质分：

理化性胀罐、细菌性胀罐。

氢胀：

［H+］↑→罐壁腐蚀→H2↑假胀：

装量过多，真空度低

细菌性胀罐

低酸性食品：

专性厌氧嗜热芽孢杆菌（嗜热解糖梭状芽孢杆菌：

TC55℃）；

厌氧嗜温菌（肉毒杆菌、生芽孢梭状杆菌）

酸性食品：

巴氏固氮菌、酪酸菌

高酸性食品：

小球菌，乳杆菌，明串珠菌，膜酵母。

平盖酸败

特征：

外观正常，开罐后呈轻微或严重酸味。

平酸菌：

导致罐头平盖酸败的细菌（多为兼性厌氧菌）

低酸性食品为嗜热脂肪芽孢杆菌等，如芦笋，菇蘑TC：

49～55℃。

为凝结芽孢杆菌：

TC：

45～55℃，25℃亦能生长。

若平盖酸败罐头的PH下降到0.2～0.3时，很难分离出平酸菌，因为［H+］↑→细菌已死亡

黑变或硫臭腐败（隐胀，轻胀）:

在某种细菌活动下，含硫蛋白质分解并产生唯一的气体H2S，与罐内壁铁反应生成黑色硫化物，并且在罐内壁或食品上导致食品发黑并呈臭味。

外观：

正常或隐胀，轻胀。

原因菌：

致黑梭状芽孢杆菌：

55℃原因可能是罐头食品杀菌不足。

发霉、食物中毒：

食品表面产生霉菌生长现象。

原因：

容器裂漏或真空度偏低。

食物中毒：

肉毒芽孢杆菌，金黄色葡萄球菌繁殖生长分泌外毒素。

外毒素较耐热。

引起内容物腐败变质原因：

1）杀菌不足：

1）原料污染严重2）车间卫生状况差3）杀菌操作、技术、工艺不合理

总之因杀菌不足的原因菌：

单纯而耐热（芽孢杆菌）。

2）裂漏：

卷边结构不良；

罐内外压力失衡→卷边松动→二次污染。

种类多，不耐热。

3）罐头容器的腐蚀4）酸性均匀腐蚀5）集中腐蚀6）氧化圈7）异常脱锡腐蚀

12.果蔬罐头为什么要进行抽空处理？

在果蔬组织内部均含有一定的空气，含量依品种，栽培条件，成熟度等的不同而不同。

某些果实的含气量较高，如苹果含气量为12.2%—29.7%（体积分数），这些空气的存在不利用罐头加工，影响制成品的质量，如使制成品变色，组织疏松，装罐困难而造成开罐后固形物不足，加速罐内壁的腐蚀速度，降低罐头真空度等等。

采用热烫的方法驱除空气比较困难，因此含气量高的果蔬装罐前用抽空取代热烫处理有比较好的效果。

经抽空可使果肉肉质机密，减少热膨胀，防止加热时煮溶，减轻果肉的变色，使成品的感官质量明显提高，同时有利于保证罐头的真空度和固形物含量，减轻罐内壁的腐蚀。

13.水果罐头加工一般采用何种方法杀菌？

常压杀菌：

低温杀菌为80-100℃，时间10-30分钟，适合于含酸量较高（pH值在4.6以下）的水果罐头和部分蔬菜罐头；

14.蔬菜罐头加工中漂烫起什么作用？

原料的热烫与漂洗目的：

１）破坏原料组织中酶；

２）软化组织，便于装罐；

３）排除原料组织内部的空气以减少氧化作用；

４）脱去部分水分，保证固形物含量；

５）杀灭部分附着于原料表面的微生物。

第四章

1．食品低温保藏的原理是什么？

A冷冻的目的：

变质因素：

酶、微生物、氧化作用

常温对食品的影响：

由于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，甚至变质腐败。

冷冻的目的：

低温能够抑制微生物的生长和食品中酶的活性，降低非酶因素引起的化学反应的速率，因而能够延长食品的保藏期。

•分类：

冷却贮藏和冻结贮藏。

B温度范围

冷却温度范围：

-2~15℃；

食品不同，冷却贮藏温度不同，否则发生冷害。

冻结贮藏温度：

-18~-23℃或者-25-30℃。

冷冻温度：

冷却、过冷、冻结、冷藏、冻藏、解冻

（解冻：

将食品温度由冰点以下温度提高到冰点以上的温度，并使冰晶体融化为水的过程。

C低温对微生物的影响

（一）低温与微生物的关系

温度越低，微生物生长繁殖的活动能力也越弱。

微生物的耐冷性

微生物的耐冷性因种类而异，一般地，球菌类比G-杆菌更耐冷，而酵母和霉菌比细菌更耐冷。

不同食品中的微生物生长发育的最低温度见下表。

（二）低温导致微生物活力降低和死亡

生物学零度（BiologicalZero）:

当微生物的生长繁殖速度下降到零时的温度称做生物学零度。

影响微生物低温致死的因素

（1）温度的高低:

稍低于微生物生长温度或者冻结温度时对微生物的威胁最大,一般为-12~-2℃,其次为-5~-2℃；

（2）降温速度：

冻结前，降温越快，微生物的死亡率越大；

冻结时，情况正好相反。

（3）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、胶体、脂肪对微生物有保护作用；

冷冲击或低温休克（GoldShock）：

当微生物所处的温度突然急速降低时，部分微生物将会死亡的现象。

原因：

蛋白质变性、受机械损伤

总之，低温对微生物的影响有:

食品经冷冻并维持在-18℃以下的条件储藏，几乎可阻止所有微生物的生长；

嗜冷菌在0-10℃温度范围内仍能迅速地生长.当食品温度低于-10℃,微生物停止生长,并逐渐死亡,但不会全部死亡。

•低温并不能效杀菌，仅仅是抑制微生物的生长繁殖。

D低温对酶活性的影响

酶的活性与温度有关，在一定的温度范围内（0-40℃），酶的活性随温度的上升而增大。

温度系数Q10：

Q10=K1/K2

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应速率常数。

Q10=2~3

温度每下降10℃,酶的活性就会削弱1/3~1/2，低温不能破坏酶的活性,但可以在一定程度上抑制酶的活性。

低温特别是冻结将对酶的活性产生抑制作用，温度越低，对酶活性的抑制作用越强，但并不破坏酶的活性，冻结、冻藏及解冻仍有酶的活动。

措施:

食品经过短时间热烫（或预煮）,预先将酶的活性钝化，然后再冻结。

2基本概念：

冷却、过冷、冻结、冷藏、冻藏、最大冰晶生成带

冷却：

由室温借助人工致冷的方法降至略高于冰点温度的过程。

过冷：

由冰点下降至形成冰结晶的临界温度而尚不冻结的现象。

冻结：

由临界温度降至冰点下温度并形成冰结晶的过程。

冷藏：

将食品恒定在某一冰点以上（0~4℃）的保藏过程。

冻藏：

将食品温度维持在恒定的某一冰点以下温度（-15~-18℃）的保藏过程过程。

最大冰晶生成带：

冻结过程对应80%的冻结率的温度区-1～-5℃。

3概括4种冷却方法的特点。

空气冷却法

•定义：

将食品放在冷却空气中，通过冷却空气的不断循环带走食品的热量，从而使食品获得冷却。

•影响因素：

冷却效果主要取决于空气温度、循环速度及相对湿度。

•优缺点：

简便易行；

冷却速度慢，干耗较大、冷风分配不均匀等

冷水冷却法

•食品直接与低温的水接触而获得冷却的方法。

•方式：

浸渍式和喷淋式。

•优点：

冷却速度快、避免了干耗、占用空间少；

•缺点：

损害食品外观、易发生污染及水溶性营养素流失

碎冰冷却法

•冰直接与食品接触，吸收融解热后变成水，同时使食品冷却的方法。

其特点是冷却速度快，鱼体表面湿润、光泽，且无干耗。

•冰冷却法的效果主要取决于冰与食品的接触面积和用冰量。

真空冷却法（减压冷却）

•利用水在真空条件下沸点降低的原理来冷却食品的，其依据是水在低压下蒸发时要吸取汽化潜热。

特别适合于蔬菜、蘑菇等表面积大的蔬菜的冷却。

•食品在真空中蒸发的水分可以是食品本身的水分或事先加进去的。

优点是冷却速度快、冷却均匀，缺点是成本较高，少量不经济

4说明冻结速度表示方法。

怎样划分快速冻结和缓慢冻结？

冻结速度定义：

食品内某个点的温度下降速度或食品内某种温度的冰锋向内扩展的速度（冻结层伸延的距离来划分。

即界面位移速度和冰晶体形成速度。

冻结速度有两种不同的表达方式：

界面位移速度和冰晶体形成速度。

界面位移速度就是食品内未冻结层和冻结层间的分界面在单位时间内从物体表面向中心位移的距离（m／h）。

冰晶体的形成速度就是在物体任何单位容积内或任何点上单位时间内的水分冻结量[kg／（kg.h）]。

按时间划分

快速冻结：

在30min内食品中心温度从-1℃下降至-5℃（即通过最大冰晶生成带）。

按距离划分

L：

食品中心温度点与其表面间的最短距离。

τ：

食品中心温度降到比食品冰点低10℃时所需时间v=L/τ（cm/h）

中速冻结：

v=1~5cm／h

快速冻结：

v≥5～20cm／h

慢速冻结：

v=0.1~1cm／h

5叙述冻结速度与食品质量的关系。

其中一个因素，还与原料特性、辅助处理、冻藏条件等都会对冻结食品质量产生较大的影响，主要是影响冰晶状态及冰晶的状态是不是稳定的，在冻藏过程中经常发生冰晶生长和重结晶现象。

（一）、食品物性变化

食品冻结时表面水分首先冻结成冰，然后冰层逐渐向内部延伸。

当内部的水分冻结膨胀时会受到外部冻结层的阻碍，于是产生内压，即冻结膨胀压。

在食品通过最大冰晶生成带时，冻结膨胀压升高到最大值。

当食品抵抗不住此压力时会产生龟裂。

（二）、浓缩导致的主要危害

Ø

溶液中产生溶质结晶；

高浓度的溶液中仍有大量的溶质未沉淀出来,蛋白质就会因盐析而变性；

有些溶质呈酸性,浓缩后会使PH值下降到蛋白质的的等电点以下,导致蛋白质凝固

1.蛋白质冻结变性

•机理:

盐浓度升高，离子强度和pH值发生变化，使蛋白质因盐析作用而变性

结合水被冻结，破坏了其胶体体系，使蛋白质大分子在冰晶的挤压作用下互相靠拢并聚集起来而变性

影响蛋白质冻结变性的因素

•冻结及冻藏温度是影响蛋白质冻结变性的主要因素

•盐类、糖类和磷酸盐类的影响

防止蛋白质冻结变性的方法

•快速冻结、低温贮藏均可有效地防止蛋白质变性

•加糖类，磷酸盐类，山梨醇，谷氨氨酸、天冬氨酸等氨基酸，柠檬酸等有机酸，氧化三甲胺等物质，均可防止或减轻蛋白质的冻结变性。

（三）、快速冻结的主要优点

避免在细胞之间生成大的冰晶体，减少对冻结对食品组织细胞的破坏；

减少细胞内水分外析,解冻时汁液流失少；

6比较冷藏食品与冻藏食品有储藏过程中质量变化的异同。

冷藏过程中食品品质变化

•水分蒸发（干耗）

•冷害

•寒冷收缩

•异味和串味

•脂肪的酸败

1、水分蒸发（干耗）

食品在低温保藏（包括冷藏和冻藏）过程中，其水分会不断向环境空气蒸发而逐渐减少，导致重量减轻。

自由干耗：

指无包装的食品直接与空气接触时产生的干耗。

包装中的干耗：

指包装中存在空气而引起的干耗。

影响因素

•热量供给的热量越多，则干耗速度越快。

•堆垛密度及装载量堆垛的密度大,干耗少;

•冷藏或冻藏条件冷藏或冻藏温度越低，空气相对湿度越高及流速越少则食品的干耗也越少。

•空气流速空气流速对干耗的影响会因食品种类而有所差异。

干耗的影响

•重量损失

•外观变化