农产品加工工艺学

农产品加工工艺学

课程辅导

一、考试题型

1、名词解释题

2、选择题

3、问答题

4、论述题

二、答题要求

1、主观题应审清题意，并特别注意问答题除答出要点外，也应有适当的简要分析。

2、论述题要求全面综合分析问题，一定要答出相应的概念，并对各个要点必须进行阐述。

“农产品加工工艺学”重点与难点阐释

第二章食品的低温保藏

本章对食品低温条件下的保藏原理、食品冷却与冷藏方法及食品冻结与冻藏方法进行了详细的分析。一、食品腐败的原因食品腐败变质是由其本身、环境和微生物三者互为条件、相互影响、综合作用

的结果，其中以微生物作用为主。能引起食品腐败的微生物有各种霉菌、酵母和细菌。食品的

分解变质是一种自然现象，是不可避免的。控制微生物的生长是防止食品变质的首要问题。

食品变质的主要原因包括如下方面：

①微生物，主要指细菌、酵母和霉菌的生长和活力。②食品自身中的酶和其它化学反应的活力。③虫、寄生虫和鼠的侵袭。④对某一食品不适当的温度。⑤失去或得到水分。⑥与氧的反应。⑦光。⑧机械压力、机械损伤。⑨时间。这些因素可分为生物的、物理的和化学的。

二、低温保藏的基本原理

温度影响化学反应的速度；影响酶促反应的速度；影响微生物的生长繁殖和食品原料水分的蒸发。故低温保藏是目前最常用的食品保藏方法之一。

低温导致微生物活力减弱和死亡的原因

食品在低温下不易变质之原因主要有三：

在低温下可抑制微生物之生长和繁殖。

在低温下食品内原有的酶的活性大大降低。

在低温下水变成冰，水分活度降低，食品的保水能力大大增强。

温度下降，酶活动也逐渐降低，物质代谢中的各种生化反应减缓，因而微生物的生长繁殖就逐渐减慢。温度下降时微生物细胞内原生质粘度增加，胶体吸水性下降，蛋白质分散度改变，并最后还导致了不可逆性蛋白质凝固，从而破坏了生物性物质代谢的正常运行，对细胞造成了严重损害。

三、制冷系统

制冷系统是冷藏库最重要的部分。用于冷藏库制冷降温的部件包括蒸发器、压缩机、节流阀、冷凝器和必要的调节阀门、风扇、导管和仪表等，所有部件构成一个完整的密封系统进行制冷。机械制冷的工作原理是借助于制(致)冷剂(亦称冷媒或制冷工质)在循环不已的气态–液态互变过程中，把贮藏库内的热量传递到库外而使库内温度降低，并不断移去库内热源所产生的热而维持稳定的库温。

四、食品的冻藏食品原料在冻结点以下的温度条件下贮藏，称为冻藏。较之在冻结点以上的冷藏有更长的保藏期。在-12℃以下的低温条件，通常能引起食品腐败变质的腐败菌基本不能生长，可引起食品品质劣变

的酶促反应和非酶反应也都在较低的水平上进行。

(一)结晶条件和结晶曲线

●1、结晶条件

●过冷现象是水中有冰结晶生成的先决条件。

● 2、结晶曲线

水的冻结即是结晶的过程，在这个过程中有两种现象发生，一是晶核的形成，一是以晶核为中心的晶体的成长。冰结晶形成的过程也是这样，随着温度的降低，晶核生成数和晶体的成长有着各不相同的速度。

图1—1—20为结晶生长曲线，简称结晶曲线。该曲线表明随温度不同，晶核生成数和晶体成长速度的情况。

●当温度比较高时，产生的晶核数少，如在温度为a时的aa线上，晶核数少，而结晶成长的速度较快，晶

核产生的速度落后于晶体成长的速度。这时的情况是少量的晶核和晶体的大量成长，结果是在这个温度下形成少量的大型结晶。

●b b线上，晶核生成数很多，晶体成长速度也很快，所以这时的冰结晶状态将是大量的晶核和由晶核成长

起来的大小参差不齐的结晶。

●c c线上，则是晶核数相当多，而晶体成长慢，结果是较小的冰晶占有较大的数量。

●d d线上是温度降低到一定的低温后逐渐转变为玻璃体状态。因此，仅形成极少量的晶核，不存在晶核的

成长。

●结晶曲线作为一个动态的描述，说明了在不同冻结温度下冰结晶的形成和大小。

●3、最大冰晶生成带：

大多数食品的水分含量都比较高，大部分水分都在-1—-5℃的温度X围内冻结。这种大量形成冰结晶的温度X围称为冰结晶最大生成带。在冰结晶最大生成带食品放出大量的潜热，使食品的温度并不明显下降。（二）冻结速度对食品品质的影响

冻结过程中食品冻结速度愈快，水分重新分布的现象也就愈不显著。因为快速冻结时必然使组织内的热量迅速向外扩散，因而，细胞内的温度会迅速下降而使得细胞内的水分可以在原地全部形成冰晶体,整个组织可以形成既小又多的冰晶体，分布也较均匀，有可能在最大程度上保证它的可逆性和冻制食品的质量。

食品速冻的概念

所谓速冻，可以通过几种概念表示：一是指食品中心温度在30分钟以内从-1℃降到-5℃；二是单位时间内食品-5℃的冻结层从表面向内部移动的距离为5～20厘米。

一、影响罐头热杀菌的因素

罐头杀菌的方法很多，有加热杀菌、火焰杀菌、辐射杀菌等，但目前应用的最多的仍然是加热杀菌。影响罐头加热杀菌的因素可以从两大方面考虑：一是影响微生物耐热性的因素，二是影响罐头传热的因素。（一）影响微生物耐热性的因素

1.食品在杀菌前的污染情况

食品从原料进厂到装罐密封，不可避免地会遭受到各种微生物的污染。所污染的微生物的种类和数量与原料状况、运输条件、工厂卫生、生产操作工艺条件以及操作人员个人卫生等密切相关。原始活菌数愈多，污染愈严重，所需杀菌的时间愈长。

（1）污染微生物的种类

食品中污染的微生物种类很多，微生物的种类不同，其耐热性有明显不同。即使同一种细菌，菌株不同，其耐热性也有较大差异。

（2）污染微生物的数量。

微生物的耐热性还与微生物的数量密切相关。杀菌前食品中所污染的菌数越多，其耐热性越强，在同温度下所需的致死时间就越长。

微生物数量是指在食品中存在的营养细胞数或指一定量食品中的细菌芽孢数。对热加工原理的讨论，重点将放在用于描述高温对微生物数量变化影响的典型参数上。

微生物数量减少一个对数循环所需的时间是对数减菌时间(D值),常用的第一个定量参数，在整个热加工文献中，已经应用指数递减时间或Ｄ值来定量测定高温对微生物数量的影响。已经测定了不同类型的营养微生物、芽孢菌、食品腐败菌和致病菌的D值。在一定温度下，D值越大，微生物菌群的耐热性越高。

引起指数递减时间产生一个对数循环减少所需要增加的温度被定义为耐热性常数(Z值)。热致死时间（Ｆ值），即为在一定温度下微生物数量获得指定减少所需的时间，也称为杀菌强度、杀菌效率值。

在不同的高温下，微生物数量达到相同指定量减少所需要的时间或F值是不同的。在一定温度下，F值越大，微生物菌群对特定高温的耐热性越大。

2.食品的酸度（pH）

食品的酸度对微生物耐热性的影响很大。对于绝大多数微生物的来说，在pH中性X围内耐热性最强，pH升高或降低都可以减弱微生物的耐热性。酸度不同，对微生物耐热性的影响程度不同。

3.食品的化学成分食品中含有糖、酸、脂肪、蛋白质、盐分等成分，除了上述的酸对微生物耐热性有较大影响外，其他成分对微生物的耐热性也有不同程度的影响。

4、罐头的杀菌温度

与微生物的致死时间有着密切的关系，因为对于某一浓度的微生物来说，它们的致死条件是由温度和时间决定的。在保证杀菌要求的前提下，杀菌温度越低，时间越短越好。

（二）影响罐头传热的因素

1.罐内食品的物理性质

与传热有关的食品物理特性主要是形状、大小、浓度、粘度、密度等，食品的这些性质不同，传热的方式就不同，传热速度自然也不同。

2.罐藏容器的物理性质

（1）容器材料的物理性质和厚度

罐头加热杀菌时，热量从罐外向罐内食品传递，罐藏容器的热阻自然要影响传热速度。罐头生产常用的镀锡薄板罐和玻璃罐的罐壁厚度、热导率及其热阻见表3-11。

（2）容器的几何尺寸和容积大小

容器的大小对传热速度和加热时间也有影响，其影响取决于罐头单位容积所占有的罐外表面积（S/V值）及罐壁至罐中心的距离。

3.罐内食品的初温

罐内食品的初温是指杀菌开始时，也即杀菌釜开始加热升温时罐内食品的温度。一般说，初温越高，初温与杀菌温度之间的温差越小，罐中心加热到杀菌温度所需要的时间越短，这对于传导传热型的罐头来说更为显著。

4.杀菌釜的形式和罐头在杀菌釜中的位置

目前，我国罐头工厂多采用静止式杀菌釜，即罐头在杀菌时静止置于釜内。静止式杀菌釜又分为立式和卧式两类。罐头工厂除使用静止杀菌釜外，还使用回转式或旋转式杀菌釜。这类杀菌釜由于罐头在杀菌过程中处于不断的转动状态，罐内食品易形成搅拌和对流，故传热效果较静止式杀菌要好得多。