食品科学与工程导论资料

1、食品科学与工程导论资料（一）油脂方向*专业与学科 专业设置：食品科学与工程，粮食工程，食品质量与安全，食品 营养 食品科学与工程：油脂工程，粮油贮藏，食品科学省级重点学科：粮食， 油脂与植物蛋白工程；农产品加工及贮藏 工程；食品科学 * 博士研究生教育专业代码及名称： 0832 食品科学与工程研究方向：（1）粮食储藏科学与技术； （2）粮食加工科学与技术； （3）粮 食质量安全与品质控制技术。*培养目标（食品科学与工程本科专业） 培养适应社会、经济、科学技术发展需要，知识、能力、素质协 调发展，具备食品科学、食品工程、食品质量管理与安全监控等方面 的基础理论知识和实践技能， 具有较强的社会责任

2、心和较高的道德水 平，能从事食品生产及管理、品质监控、产品开发、工程设计等方面 的专门人才。 （国家教育部教学指导委员会制订）以扎实的科学理论、 工程技术和实践训练基础为支撑， 培养具有 良好的政治文化素质， 具有外语及计算机应用的基本能力， 系统掌握 食品科学与工程领域的基本知识和基本技能， 能在食品的生产、 加工、 流通及与食品科学与工程有关的教育、研究、进出口、卫生监督、安 全管理等部门从事食品或相关产品的科学研究、 技术开发、工程设计、 生产管理、品质控制、产品销售、检验检疫、教育教学等方面工作， 具有宽广知识面、多领域适应能力的食品科学与工程专门人才。 （河 南工业大学制订 ）培养适

3、应国家建设需要的德智体美全面发展、 能在食品领域油脂 工业及相关领域从事科学研究、 生产技术管理、产品研发、品质控制、 工程设计等方面工作的应用型高级工程技术人才。 （优培工程实验班）*油脂专业方向主要学习内容油脂的物理化学及营养特性、 油脂制取与加工、油脂深加工技术、 油料资源综合利用 （包括不同品种油料中生物活性成分的营养功能特 性和提取分离技术） 植物蛋白质的结构、性质、营养及功能特 性，强调运用现代化学、化工及生物技术的方法，研究开发植物蛋白 的提取分离新技术， 开发植物蛋白产品的食品和工业增值应用新途径。课程体系：校级通识教育课程，学科平台课程，专业平台课程， 专业实践课程， 校级公

4、选课程 （总计： 173.5学分（油脂优培工程 174 学分）其中必修课 145.5 （146）学分，选修课 28学分。）油脂专业方向主要专业课程1校级通识教育课 67.5 学分（ 67.5 学分）其中必修课 56.5 学分，选修课 11 学分。 人文及社会科学类课程 （包括思想政治类、 英语类和体育类）： 思想道德修养和法律基础、 中国近现代史纲要、 马克思主义基本原理、 形势与政策、大学英语、体育等课程。数理课程：高等数学、大学物理及其相关课程。计算机类课程：大学计算机基础、C程序设计及数据库应用技 术等课程。 艺术类课程：音乐基础、艺术导论、书法鉴赏、美 术鉴赏等课程。 职业教育课程 :

5、职业发展教育与就业指导。集中实践类：大学物理、计算机类等课程实验。校级公选课程：非本专业开设的公选课。2. 学科平台课程 53学分（ 51.5 学分）其中必修课 46 学分,选修课 7 学分（44.5，7）选修：试验设计 与数据处理、仪器分析 、概率论、食品机械与设备等。主要课程：食品科学与工程导论、无机化学、无机化学实验 、 分析化学、分析化学实验、有机化学、有机化学实验、物理化学、微 生物学、生物化学、食品化学、食品分析、食品工程原理、 工程制图、 电工与电子技术、工程力学和机械设计基础、（食品工程CAD制图） 等课程。3. 专业平台课程 23 学分（ 23学分）其中必修课 16 学分,选

6、修课 7 学分（ 16，7）主要课程：食品（油脂）工厂设计、油脂工程专业英语 、油脂 化学、油脂制取与加工工艺学、植物蛋白质工艺学、植物油料资源综 合利用、油脂深加工及制品、物料输送。选修：油脂生产安全技术、食品添加剂、食品包装学、技术经济 学、项目管理等。4. 专业实践类课程 27学分（ 29学分） 实验类教学：油脂品质分析实验、油脂工艺学综合实验； 设计类教学：机械设计基础课程设计、食品工程原理课程设计、 食品工厂课程设计、（油脂制取与加工工艺课程设计、植物蛋白加工 工艺课程设计）； 实习类教学：金工实习、生产实习； 综合类教学：毕业实习与毕业设计 （论文 ）。校级公选课： 3 学分 *教

7、学科研平台 粮食深加工国家工程实验室； 国家大豆改良中心精深加工研究所； 国家粮食局粮油食品工程技术中心 ； 河南省油料深加工工程研究中心； 河南省粮油精深加工与品质控制重点实验室。主要研究方向： 油料科学与工程，谷物科学与工程，食品科学与技术，粮食储运 科学 与工程油料科学与工程二级方向： 脂质化学与品质， 油脂加工理论与技 术，植物蛋白质化学与利用2人才培养油脂就业主要领域：主要是油脂与植物蛋白加工企业和相对应的科研院所。如中粮集团、益海嘉里集团、佳吉、九三粮油集团、鲁花集团、 无锡粮油科研设计院、西安油脂科研设计院等。油脂工业发展：1950年代初,中国油料加工以土榨及小型机榨为主 ,劳动

8、强度大 , 出油率低。油脂精炼以间歇法为主，精炼率低。1956 年,中国首套自行设计、制造和安装的 40t/d 大豆平转式浸 出器在吉林蛟河投产 ,随后又在山东济宁兴建了同样的生产线。1957年在西安安装了一套从比利时引进的 150t/d 棉籽履带式浸 出设备。为尔后推广先进的浸出法制油奠定了基础。进入 1960 年代，油脂生产仍以压榨法为主，不过液压榨油机已 逐渐地为动力螺旋榨油机所取代。同时，开始对油脚、皂脚等副产品 进行简单的利用。1970 年代，预处理、压榨主要设备逐渐配套，浸出法制油得到 了普及推广；油脂精炼生产能力逐渐扩大 , 半连续精炼技术得到发展； 油料加工副产品综合利用的研究

9、开发受到了重视。1980 年代, 油脂科技工作者通过学习， 吸收国外先进技术， 对原有浸出工艺与设备进行革新，完成主要油料加工工艺和设备标准化、 系列化设计及设备制造工作。至 80 年代末，中国油脂工业的主体转为以浸出法制油为主，低温浸出、 负压蒸发开始得到应用。 同时在大连建立了当时全国最大的600t/d大豆浸出油厂。1990年全国油料加工能力达3500万t,油脂精炼生产能力达 500 万 t。进入 1990 年代, 中国社会主义市场经济体制的建立、粮油市场 逐步放开，多种经济成分并存，企业间相互竟争，给油脂工业带来生 机与活力。到目前为止，中国油脂工业的发展已经达到国际先进水平。 其具体体

10、现为： 浸出油厂规模向大型化发展 （单条生产线达 6000吨/日，1000 吨 /日以上的生产线有 150 多条）； 油脂全精炼生产线逐渐增多 , 规模逐渐增大（单条生产线达 1000 吨/日）； 食用油脂品种琳琅满目， 2013 年我国植物油产量为 3040 万 吨，人均占有量达到世界人均水平； 油料资源综合利用受到高度重视； 油脂工程专业技术队伍具备较强的实力。 对油脂工业发展的贡献1. 首次引进油料加工技术1958年，过祥鳌教授参加了由比利时 De Sniet 公司进口的 150 吨/日棉籽加工设备（包括预处理，浸出，精炼）的翻译，安装及试 车工作。2. 浸出溶剂的发展1956 年以前，

11、我国仅有一家油脂浸出厂， 当时所用的溶剂为苯。考虑到苯对人体有毒害作用，以六碳链烷烃类化合物（已烷）作为我 国油脂浸出用的溶剂。 因为浸出溶剂的主要物质是六碳链烷烃类 化合物（已烷） ,故命名为六号溶剂油。 1991 年研究开发了“四号溶 剂浸出技术”。其它新型溶剂的研究。 33. 制油技术发展预处理、压榨制油：低温制油技术；大型与处理设备研制；油 料脱皮技术；节能技术等；完善、优化预处理压榨制油技术。 浸出法制油：低温脱溶技术；负压蒸发技术；混合油精过滤 技术；尾气回收技术；浸出设备大型化；节能降耗技术等；完善、优 化浸出法制油技术。4. 油脂连续精炼技术发展 油脂连续精炼技术（包括化学精炼

12、和物理精炼技术；湿法、干法等脱胶技术，低温长混脱酸工艺技术等。混合油精炼技术；专用设备 国产化；节能技术等。5. 油料加工副产品综合利用技术发展水化油脚 -磷脂系列产品；碱炼皂脚 -脂肪酸、生物柴油；油脂脱 色废白土利用技术；脱臭馏出物-维生素E、植物甾醇、脂肪酸;糠蜡、 植酸钙、肌醇、谷维素等制备技术等。6. 油脂深加工技术发展7. 食用植物蛋白制备与应用技术发展 脱脂蛋白粉、浓缩蛋白、分离蛋白、组织蛋白等。（二）粮食储藏1:通风的定义 :用外部空气置换粮堆的操作，称为粮堆通风2:储粮通风一般指散装粮的机械通风3:通风是近代工程技术对储粮一大贡献，原因有 : 通风技术对储粮的影响超过任何一项

13、技术 具有设备简单，操作简便，投资少，作业成本低，易于推广等特点，通风不仅能处理粮堆发热，还能使粮堆处于均匀的低温状态， 有效的控制虫霉的发展和危害，减少水分转移，增进粮储的稳定性 目前机械通风储粮技术广泛应用于全世界各国， 将成为仓储管 理的重 要内容， 已成为谢谢国家常用的， 不了缺少的储粮方法之一4:粮面压盖是弥补仓库隔热性差，经济，实用的做法常用的压面材料有 :散料，板料，卷材5:通风系统的组成 :主要由风机， 连接管， 通风管道， 粮堆以及风 机控制器等组成6:降温仓库改降水仓库需加风道7:控温储粮技术 定义 :是通过控制储藏环境温度维持粮食品质 内容 :粮仓隔热，粮面压盖，机械通风

14、和制冷 适用粮种 :对温度敏感，难储，易发热，且价值较高的品种， 如稻米，大豆等。8:通风系统的送风形式有 : 压入式通风吸出式通风环流通风 混合式通风9:径面通风是指 :风道立置于粮堆中央， 顶端封闭， 使气流径向运动，从冲板仓壁流出的通风系统10:粮堆内空气不对流时，保温性会更好；做好隔热，保冷是维 持粮堆低温的最好方法维持粮堆低温的方法有 :4 仓房结构隔热改造 仓房隔热密闭法 粮面压盖密闭法 粮面压实密闭法 低温包围压盖密闭法11:控温储粮的作用 : 抑制粮食呼吸作用，减少干物质消耗 防虫霉危害造成损失和质变 低温可延缓陈化，保持新鲜度 可操作性强 控温综合效益好12:冷却粮堆低温方法

15、 在低温季节组织粮食进仓 有风道仓房采用机械通风冷却粮食 无风道仓房采用自然通风法冷却粮食 夏季应急处理或无低温季节粮库采用制冷设备冷却粮食 结合粮食质量整治， 在低温季节采取倒仓或出仓方式冷却粮食，传统做法，现不用13:储粮机械通风的作用有 : 创造低温环境，改善储粮性能 均衡粮温，防止水分结露 制止粮食发热和降低粮食水分 排除粮堆异味，进行环流熏蒸或谷物冷却 增湿调质，改进粮食加工品质14: 储粮通风的重要应用 新粮入仓的平衡通风 秋粮的防结露通风 冬季的冷却通风 夏季的排积热通风 冷芯粮的均温通风 高水分粮的降水通风 低水分粮的调质通风15:智能通风 实施科学通风，避免低效，无效，有害通

16、风发生 通风效率高，节能降耗，费用低，减轻了员工劳动强度，有利于安全储粮和实施仓储工作规范化管理16:充氮气调 :制氮方法有 深冷空分制氮 膜分离制氮 :利用气体组分在中空纤维膜丝中的溶解扩散速率 不同，因而在膜两侧分压差的作用下导致其渗透通过中空纤维膜壁的 速率不同而分离 （无阀门切换和吸附剂再生过程，膜分离制氮是一个 静态，连续的分离过程 ）17:制约我国气调储粮技术推广的关键是什么 ?为什么充氮气调 技术在我国得到广泛应用 ?气调储粮对仓库气密性要求高，费用高，效益差。充氮气调技术解决外购气源费 5用高，整仓气密处理难和投资大等制约气调储粮的难题， 使其更 具经济性，简便性，从而得以推广

17、。18:气调储粮工艺 气体供应系统气体浓度检测系统 智能通风系统 安全设施19:横向通风的特点 :有利于进出仓机械化作业 各项异质上下层物料密度不同横向通风的意义：风道上墙后，仓内地坪干净之后有利于进出仓机械作业。 做法：风道上墙，粮面覆膜，负压通风，清洁对面 20:生物降氧自然缺氧储藏微生物辅助缺氧储藏21:充二氧化碳储藏密封粮堆充二氧化碳气调仓充二氧化碳 :运行成本高 胶实包装 燃烧降氧22:气调储粮的原理和作用原理 :有目的的改造粮堆内气体成分配比，造成不利于虫，霉滋 生环境，有利于安全储粮，实验证明，当氧气浓度w 2%,或二氧化碳浓度3%,或氮气浓度97%,抑菌杀虫，保持品质作用 :防

18、治害虫抑制霉菌 降低粮粒呼吸强度保持粮食 品质气调储粮环保性23:我国 ph3 研究现状与前景 问题严峻 :众多害虫对 ph3 已产生抗性,既有对 ph3 杀虫机理 的认识,也有使用不正确的问题 解决措施：提高仓房密闭性，科学使用ph3,综合治理，改换新药与气调杀虫等 在今后相当长的时间内 ph3 仍是王牌熏蒸剂, 目前还难被其他 它熏蒸剂替代 科学制定熏蒸方案和确定用药量, 以浓度和杀虫效果指导熏蒸实践24:物理机械防治技术优点:方法简单，使用安全，污染较少，效果显著，易于推广， 费用较低常用方法有 : 高温防治低温防治机械除虫气调杀虫 25:制冷原理组成 :压缩机 （压缩升温），冷凝器（放

19、热冷凝） ，膨胀阀（节流 膨胀），蒸发器（制冷对象吸热）等。制冷剂完成对外界空气的冷却26:ph3 低剂量熏蒸延缓熏蒸间歇投药熏蒸低氧熏蒸 ph3-co2 混合熏蒸27:真空包装气调储粮用抽真空设备将储粮空间抽成负压状态， 使空间氧含量降低至 低氧或绝氧用于优质粮油的小包装，具有操作简单，费用低，防虫霉效果 好，卫生，无污染，外形美观等特点，应用前景广阔28:ph3 常规施药方法粮面施药小布袋埋藏施药法帐幕熏蒸包装粮堆施药629:ph3 的环流熏蒸法环流系统主要由风机， 风道，环流管和粮堆等部分组成一个闭 合系统 目前我国粮食系统使用的熏蒸剂主要是 ph3 气体， 利用环流通风，在闭合回路中加

20、 ph3 熏蒸气体，控制有害生物的方法， 称为环流熏蒸30:薄膜密封粮堆一面封或大气囊密封方式 -当装粮线以下的仓体满足气体要求 时五面封一地坪潮湿，性能好，气密好，而仓壁不好 六面封一地坪的防潮性能差，仓壁也不好时31:粮食安全的内涵？ 数量内涵：数量要充裕，既有总量的充裕，也有人均的充裕。 质量内涵：质量要有保证，于是产生了最低质量的概念，如粮食 有害物最低残留标准。结构内涵： 粮食供给结构的多样性， 供给渠道的多样性是供给稳 定性的基础，保证粮食供给的稳定，要发展粮食贸易的伙伴关系，特 别要注意建立粮食共同体。 均衡内涵：包括地区均衡和人群均衡， 粮食分配的不均衡即粮食非遍布同质性，增加

21、了粮食供给时间。32:四无粮仓：无虫，无变质，无雀鼠，无事故。注：新四无概 念：无有害生物，无重疫陈化劣变，无有害物质污染，无人为责任事 故。33:当前仓储业发展的主流是筒仓式 原因：储存量大，占地面积小，机械化程度高，使用人工少，粮 情稳定，储量费用低等。34:为什么采用绿色环保的储量技术？因为绿色储粮技术以可持续发展理论为指导， 以储粮生态学为理 论基础， 在粮食储藏过程中尽量减少用或不用化学药剂， 以调控储粮 生态因子为主要手段，从而达到保护环境，避免储粮污染，确保储粮 安全。35:哪些品种适合低温储藏？为什么？ 对温度敏感，难储，易发热且价格较高的品种，如稻米大豆等。 原因：将粮食置于

22、一定温度下保管，维持粮食正常生理活动，又能抑制虫霉生长，延缓粮食的品质劣变速度。15 C低温下害虫不能繁 殖而且粮食呼吸速率非常低，减少损失。35:如何治理害虫的抗性？为什么保护磷化铝药剂延长它的使用 期限？措施：提高仓房气密性，科学使用磷化铝，综合治理，该换新药 和气调杀虫， 科学制定重蒸方案和确定用药量。 以浓度和杀虫效果指 导重熏蒸。原因：目前磷化铝仍是王牌熏蒸剂，杀虫效果好，杀虫率高，残 留低，经济操作简便，对人和非防治对象作用少，残留少。36:为何要提高仓房气密性？ 仓房具有良好的气密性是安全储粮的需要。 仓房气密程度与重蒸，气调效果与费用密切相关。 延长毒气浓度保持时间比提高 PH

23、3 浓度更有效。 提高仓房气密性是杀灭害虫的关键措施。（三）食品科学1. 列举几家你比较熟悉的国内外知名食品公司及其主要产品2. 我国食品工业与国外发达国家相比存在哪些不足？（1）食品工业转化增值能力较低，整体水平有待提高（2）高附加值产品比例偏低，品种结构不够合理（3）中小企业多，生产效能普遍不多（4）食品工业布局不合理，区域优势没有充分发挥（原因： 1. 区域发展不平衡 2.食品工业布局与农业生产布局不够紧密 ）（5）食品工业关键技术与装备水平不高，自主创新能力弱（6）食品安全保障水平仍然较低，总体形势不容乐观3. 广义的食品科学所涉及的研究领域？ 食品加工，食品工程，食品微生物，食品分析

24、，狭义食品科学4. 食品保藏的原理和方法并结合生活中常见的食品产品加以说 明（1）热保藏：热加工原理： 1.杀灭食品中微生物 2.钝化食品中的酶方式：热烫，巴氏杀菌（破坏食品中的病原性微生物，减少食品 中的腐败微生物以及破坏食品中酶得活性） ，商业无菌（杀灭所有微生 物，但仍有少量耐热性细菌芽孢残存） ，灭菌（杀灭所有包括芽孢在内的微生物）（2）冷藏原理：1.降低生化反应的速度 2.抑制微生物的正常生长和繁殖 3. 抑制酶 的活性方法：冷藏（一1 ° C8° C,将食品温度降低到接近冰点而不冻 结的食品保藏方法）冻藏（V 18° C,米用缓冻或速冻方法将食品冻结，

25、而后 在能保持食品冻结状态的温度下贮藏的食品保藏方法）（ 3 ）干燥保藏原理： 1.降低微生物的活性 2.降低酶的活力 方法：空气对流干燥，筒式干燥，真空干燥，冷冻干燥（ 4）辐射保藏（非电离辐射加热杀菌，电离辐射冷杀菌）原理： 1.干扰果品的基础代谢过程，降低呼吸作用，延缓成熟， 衰老延长贮藏寿8命 2.抑制微生物的生长， 减少腐烂 3. 电离辐射可减少害虫， 一定 程度上提高品质4. 抑制发芽 方法：微波加热（利用分子摩擦产生的热能对食品加热） ，欧姆 加热（利用不停转换两极之间的电流加热食品）（ 5 ）发酵原理： 1.发酵所用菌种的大量存在和迅速生长繁殖，能抑制其他 杂菌生长 2.最终发

26、酵产物，特别是酸和醇，能抑制腐败变质菌，致病菌和产生有 毒化合物的微生物的生长活动方法：乙醇发酵：糖+酵母T酒精+二氧化碳醋酸发酵：酒精+醋酸菌+氧气T醋酸+水乳酸发酵：糖+乳酸菌T乳酸丁酸发酵：乳酸或糖+酪酸梭状芽孢杆菌T丁酸+副产物 发酵对食品品质的影响：1. 提高营养价值 2.改善食品的风味和香气 3.改变食品的组织结构 （6）化学保藏原理：在食品中添加化学防腐剂和抗氧化剂来抑制微生物的生长 和推迟生化反应的发生， 从而达到保藏的目的。 在有限时间内能保持食品原来的 品质状态，属于暂时性保藏。方法： 1.化学防腐剂：抑制微生物生长，延缓食品腐败变质，如 苯甲酸，山梨酸，亚硝酸盐。 2.抗

27、氧化剂：阻止或延缓食品中成分被氧化。如BHA,BHT抗坏血酸化学保藏的优点： 1.简单，经济 2.对人体和食品品质有一定影响3.短时间保藏（7）食品包装（作用：保护，方便，突出外表提高商业价值）防止有微生物引起的变质； 防止化学性质的改变； 防止物理性质 的变化，防止机械损伤5. 列举食品加工中常见的单元操作并列举说明单元操作包括： 以使原料发生物理变化为主要目的的操作， 如物 料输送，分离，粉碎，流体输送，混合，热传递，浓缩干燥，成形等。举例： 分离（筛分，过滤，离心分离： “离心分离机”，“离心过 滤机”，重力沉降，压榨）粉碎（固体的细粒化操作） 混合与乳化（混合：将原料以物理方法做成均匀

28、状态的操作； 乳化：包含粉碎和混合双重意义；适用于流动性较高的液 体与固体，液体与液体的混合物，使粒子变得更微细，分散的更 均匀） 混合机械依作用分为混合机：进行 单纯的混合，溶解，分散等操作搅拌机：进行较强的混合捏合机：同时进行伸展，拉裂，折叠混合 乳化剂：进行乳化，微细化的混合）6. 食品工程导论（1）食品工程：研究食品加工过程中的工程原理及单元操作， 解决与食品有关的原料收获，运输，贮藏，加工，包装，销售等过程有关的工程 性，机械设备，自动化等方面的问题。（2）工程原理包括：物料与能量平衡，热力学，流体流动，传 热与传质等。（3）单元操作包括：以使原料发生物理变化为主要目的的操作， 如物

29、料输送，9 分离，粉碎，流体输送，混合，热传递，浓缩干燥，成形等。7. 食品质量要素： （1）安全性 :三类危害（生物危害，化学危害， 物理危害）（2）营养性：六大营养素（碳水化合物，蛋白质，脂类，维 生素， 矿物质，水）（3）风味性：色香味（4）贮藏性：碳水化合物的作用： 1.提供甜味，由于焦糖化反应产生的风味增 强作用2. 与水结合3. 影响食品结构4.吸湿性5. 为发酵食品提供基料6. 影响渗透压蛋白质功能： 1.水合性质2.与蛋白质之间的相互作用有关的性质（沉淀，胶凝，组织化，面 团组成）3.蛋白质的表面性质蛋白质变质的主要特征： 1.挥发性和特异的恶臭味 2.颜色变化 3. 组织变软，变黏4. 挥发性盐基总氮上升脂质包括脂（固体，动物脂） ，油（液体，植物脂）脂肪作用： 1.增加饱腹感 2.改善食品风味和感官 3.提供必需脂 肪酸 和脂溶性维生素脂肪变质的主要特征：过氧化值上升，酸度上升，羰基（醛酮） 反应阳性，特有