食品加工与保藏复习

1、绪论1、 食品工业的地位和特点食品工业是人类的生命工业，是一个古老而又永恒不衰的常青产业。食品工业是工业行业的老大，是国民经济的支柱产业之一。食品工业产业链长，产业关联度大，就业人口多。食品工业具有投资少、建设周期短、收效快的特点。2、食品工业的作用和意义u 食品工业在改善居民饮食结构和生活习惯，提高居民的营养健康水平，国防和抗灾救灾等方面发挥重要作用。u 食品工业的发展对促进国民经济的持续发展具有重要的战略意义。3、我国食品工业的发展概况u 加工食品占饮食消费食品的比例低。u 精深加工产品、高附加值产品产值和比重均偏低；食品产品品种少，产品结构也不合理。u 企业规模小，技术和经营管理水平偏低

2、，缺乏国际竞争力。4、 食品加工保藏常用方法。4.1现代食品加工是指利用相关技术和设备，对可食资源进行处理，以保持和提高其可食性和利用价值，开发适合人类需求的各类食品和工业产品的全过程。4.2食品加工与保藏常用技术ü 热处理（干燥、浓缩）ü 低温处理（冷藏、冷冻）ü 发酵（酿酒、调味品）ü 腌渍处理（糖腌、盐腌）ü 烟熏处理（熏肉、熏火腿）4.3食品工业新技术ü 微波处理（微波加热）ü 辐照处理（辐照保藏）ü 超高压处理ü 食品生物技术ü 超临界流体萃取技术、微胶囊技术、膜分离技术、分子蒸馏技术

3、4.4食品保藏：对可食资源进行相关处理，以阻止或延缓其腐败变质的发生，延长其货架期的操作。食品保藏常用方法ü 维持食品最低生命活动的保藏方法ü 抑制食品生命活动的保藏方法ü 运用发酵原理的保藏方法ü 利用无菌原理的保藏方法 第一章 食品加工、制造的主要原料特性及其保鲜一、概念 呼吸强度：是呼吸作用强弱的指标。通常以1 Kg水果或蔬菜1 h所放出的二氧化碳的毫 克数来表示。 呼吸商（呼吸系数RQ）：即果蔬呼吸过程中释放的二氧化碳与吸入的氧气的体积比。 呼吸漂移：果蔬生命过程中（常压成熟阶段）出现呼吸强度起伏变化现象，称为呼吸漂移。 后熟：通常是指果实离开植

4、株后的成熟现象，是由采收成熟度向食用成熟度过渡的过程。 催熟：利用人工方法加速后熟过程称为催熟。 衰老：是指一个果实已走向它个体生长发育的最后阶段，开始发生一系列不可逆的变化， 最终导致细胞崩溃及整个器官死亡的过程。二、果蔬的化学组成及营养特征（注：复习提纲虽然没有，但是在PPT上有一道复习题“果蔬有哪些基本组成成分？各组成成分对果蔬及果蔬制品品质有怎样的影响？”）（一）水分：是水果和蔬菜的主要成分，其含量平均为8090。（二）碳水化合物：主要有糖、淀粉、纤维素、半纤维素、果胶物质等，是果蔬干物质的主要成分。糖类：主要有葡萄糖、果糖和蔗糖，其次是阿拉伯糖、甘露糖以及山梨醇、甘露醇等糖醇。淀粉：

5、蔬菜中薯类的淀粉含量较高，水果基本不含（除了香蕉）。纤维素和半纤维素：均不溶于水，是细胞壁的主要构成成分，起支撑作用。 果胶物质 以原果胶、果胶、果胶酸三种不同的形态存在于果蔬组织，是构成细胞壁的主要成分，也是影响果实质地的重要因素。（三）有机酸1、果蔬中有机酸主要有柠檬酸、苹果酸、酒石酸3种，一般称之为“果酸”。柠檬酸为柑橘类果实中所含的主要有机酸，在柠檬中含量可达67。苹果酸：水果中以仁果类的苹果、梨及核果类的桃、杏、樱桃、梅等含量较多。酒石酸是葡萄中含有的主要有机酸。 2、酸与果蔬制品加工工艺的选择和确定关系密切：酸的含量及糖酸比影响果蔬制品的风味；影响酶褐变和非酶褐变；影响花色素、叶绿

6、素及单宁色泽的变化；与铁、锡反应，腐蚀设备和容器；加热时，促进蔗糖和果胶等水解；是确定罐头杀菌条件的主要依据之一。 （四）含氮物质：主要有蛋白质和氨基酸，果实中的含量较少。蛋白质和氨基酸与果蔬制品的风味密切相关，尤其对饮料口味的影响。（五）脂肪：在植物中，脂肪主要存在于种子和部分果实中（如油梨、油橄榄等），根、茎、叶中含量很少。（六）单宁（鞣质/鞣酸）：单宁属多酚类物质，在果实中普遍存在，在蔬菜中含量较少。未熟果单宁含量多于成熟果。单宁具有涩味，含量过高会产生很不舒服的收敛性涩感；但适度的单宁含量可以给产品带来清凉的感觉，也可强化酸味的作用。单宁与糖和酸的比例适当时，能表现良好的风味，故果酒、

7、果汁中均应含有少量的单宁。单宁可与果汁中的蛋白质相结合，形成絮状沉淀，有助于汁液的澄清，在果汁、果酒生产中有重要意义。（七）糖苷类：糖苷是由糖和其他含有羟基的化合物（如醇、醛、酚、鞣酸）结合而成的物质。大多数有苦味或特殊的香味。部分糖苷却有剧毒，如苦杏仁苷和茄碱苷。糖苷类（苦杏仁苷）：苦杏仁苷多存在于核果类（如桃、李、杏等）的果核果仁中，如在杏仁中含量为03.5。苦杏仁苷在酶的作用下或在酸、热的作用下能够水解为葡萄糖、苯甲醛和氢氰酸。因此，在利用含有苦杏仁苷的种子食用时，应事先加以处理，除去其所含的氢氰酸。糖苷类（茄碱苷）：茄碱苷又称龙葵苷，是一种剧毒且有苦味的生物碱，含量在0.02时即可引起

8、中毒。茄碱苷主要存在于马铃薯的块茎中，特别是在薯皮和萌发的芽眼附近，以及受光发绿的部分特别多。在未熟的绿色茄子和番茄中，茄碱苷的含量也较多，熟后含量减少。糖苷类（柑桔苷）：柑桔苷是柑桔类果实中普遍存在的一种苷类，在皮和络中含量较高；原料成熟度越高，含量越少。柑桔苷是维生素P的重要组成部分，具有软化血管的作用。柑桔苷不溶于水，而溶于碱液和酒精中，在碱液中呈黄色，溶解度随pH升高而增大。 糖苷类（黑芥子苷）：黑芥子苷为十字花科蔬菜辛辣味的主要来源，含于根、茎、叶和种子中。黑芥子苷在酶或酸的作用下水解，生成具有特殊剌激性辣味和香气的芥子油，葡萄糖和硫酸氢钾。这种变化在蔬菜的腌制中十分重要。（八）色素

9、：脂溶性色素：叶绿素、类胡萝卜素（胡萝卜素、叶黄素、番茄红素）水溶性色素：类黄酮色素（花青素、花黄素）。（九）芳香物质：种类很多，含量极少；它的主要成分为醇、酯、醛、酮、烃、萜和烯。有些植物的芳香物质以糖苷或氨基酸状态存在的，需借助酶的作用进行分解，生成精油才有香气，如苦杏仁油、芥子油及蒜油等。（十）维生素：水果和蔬菜是人体膳食中维生素的主要来源。（十一）矿物质：果蔬中含有多种矿物质，如钙、磷、铁、镁、钾、钠、碘、铝、铜等，它们是以硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐或与有机物结合的盐类存在。（十二）酶：果蔬中的主要有两大类：一类是水解酶类，一类是氧化酶类。水解酶类主要包括：果胶酶、淀粉酶、蛋白酶。果蔬中的

10、氧化酶是多酚氧化酶，在苹果、梨、杏、香蕉、葡萄、樱桃、草莓等仁果、核果、浆果中含量较高。三、果蔬的呼吸作用果蔬呼吸作用的本质是在酶的参与下的一种缓慢氧化过程，使复杂有机物分解成为简单的物质，并放出能量。呼吸作用分为有氧呼吸和缺氧呼吸。有氧呼吸是植物的主要呼吸方式，缺氧呼吸是有害的。 1、呼吸商（呼吸系数）：呼吸商也称为呼吸系数（RQ），即果蔬呼吸过程中释放的二氧化碳与吸入的氧气的体积比。RQ=VCO2/VO2葡萄糖氧化：C6H12O6+6O26CO2+6H2O RQ=1硬脂酸氧化：C18H36O2+26O218CO2+18H2O RQ=0.69<1醋酸氧化：2C2H2O4+O24CO2+

11、2H2O RQ=4>1 2、果蔬呼吸作用的类型，常见果蔬中有哪些是A型果蔬？有哪些是B型果蔬？ （1）高峰呼吸型（呼吸跃变型或者A型）：出现漂移高峰值，即呼吸高峰；如苹果、洋 梨、桃子、木瓜、甜瓜、番茄、香蕉、芒果、草莓等。 （2）非高峰互相型（B型）：柑橘、橙、菠萝、柿子、柚子、桃（油桃）、柠檬、樱桃、 葡萄3、A型特点： （1）生长过程与成熟过程明显。呼吸高峰标志着果蔬开始进入衰老期，故保藏应在高峰 期出现之前进行。 （2）乙烯对其呼吸影响明显。乙烯的使用使果蔬的呼吸高峰提前出现。乙烯的催熟作用 在高峰之前才有用。 （3）可以推迟高峰期的出现。在高峰期到来之前收获，通过冷藏、气调等方

12、法可使呼吸 高峰期推迟。呼吸高峰后不久的短暂期间鲜食为佳。4、B型特点： （1）生长与成熟过程不明显，生长发育期较长；多在植株上成熟收获，没有后熟现象。 成熟后不久的短暂时期鲜食为佳。 （2）乙烯作用不明显。乙烯可能有多次作用，但无明显高峰。5、影响果蔬呼吸强度的因素：果蔬品种；环境温度；组织伤害及微生物污染情况；环境中 气体成分。四、果蔬的成熟度与采收1、水果的成熟度 （1）采收成熟度：果实基本完成了生长和物质的积累过程，果实已充分膨大长成，绿色减 退或全退，种子已经发育成熟。但此时果实的风味还未发展到顶点，需经一段时间的贮藏 后熟，风味才能呈现出来。这时采收的果实，适宜长期贮藏和长途运输以

13、及作果脯类产品 的原料。 （2）加工成熟度：虽未充分成熟，但已充分表现出本品种特有的外形、色泽、风味和芳香， 在化学成分和营养价值上也达到了最高点。当地销售、加工及近距离运输的果实，此时采 收质量最佳。制作罐头水果、果汁、干果、果酒等均宜此时采收。 （3）生理成熟度：通常也称为过熟。果实在生理上已达到充分成熟的阶段，果肉中的分解 过程不断进行，风味物质消失，变得淡而无味，质地松散，营养价值也大大降低。过熟的 果实不适宜贮藏加工，一般只适于采种。但以种子供食用的栗子、核桃等干果则需要在此 时或接近过熟时采收。 2、蔬菜采收成熟度的确定 （1）蔬菜表面色泽的呈现和变化（重要标志）。 （2）坚实度。

14、 （3）糖和淀粉含量。 （4）其他标准。3、果蔬的采收时间与方法 蔬菜一般每天日出前（上午10时前）采收，瓜果一般为日落（下午3时）后采收。 果实采收时应由下而上，先外后内进行。 五、果蔬的贮藏保鲜技术 （果蔬的气调保鲜技术及其原理，果蔬的冰温保鲜技术。）1、果蔬的气调保鲜技术：通过改变贮藏环境的气体成分，如填充二氧化碳（或氮气）使贮藏 环境中氧含量由21%将至2%6%，二氧化碳由0。03%提高到3%以上，从而抑制果蔬的 呼吸作用，延缓其衰老和变质过程，使其在离开贮藏库后仍然有较长的寿命。气调贮藏分为：自然降氧法；快速降氧法（该类又分为：塑料薄膜帐气调贮藏法、硅窗气调贮藏法、催化燃烧降氧贮藏法

15、、充氮气降氧贮藏法）2、冰温保鲜技术将食品贮藏在 0 以下至食品冰点以上的温度范围内，相对湿度在95以上的环境中保鲜的技术。适合冻结点（即冰点）较低的水果和蔬菜，可使其保持刚采摘的新鲜度。 缺点：温度较难控制，易发生冻害。 注意：果蔬出库前缓慢升温，否则容易引起失水。六、肉类原料特性及贮藏保鲜1、 肌肉的组成和结构肌肉由肌肉组织、脂肪组织、结缔组织和骨骼组织四大部分组成。 （1）肌肉组织 构成肌肉组织的基本单元是肌纤维。肌纤维也称为肌细胞，这种细胞是属于多核型的。 在肌纤维的最外层是一层肌纤维膜，或称肌膜，也就是细胞膜。 各肌纤维由有结缔组织性质的纤维网连接起来，这些纤维网称为肌质网（肌肉膜）

16、。 （2）结缔组织 结缔组织在动物体内分布极广，除去形成肌肉的内、外肌膜外，肌肉与骨骼的连接处，畜禽的皮肤等很多部位都存在着结缔组织。结缔组织一般是由细胞和细胞间质构成，细胞间质包括基质和纤维这两部分。基质的形态不定，纤维和细胞分布在基质中。在结缔组织中，与食品加工有关的是疏松结缔组织（也称为蜂窝组织）、致密结缔组织和胶原纤维组织。此外，由结缔组织的网状组织所构成的淋巴结，在食品加工的卫生中也具有一定的意义。 （3）脂肪组织 脂肪组织是决定肉质的第二个重要部分，是由退化了的疏松结缔组织和大量的脂肪细胞所组成，多分布在皮下、肾脏周围和腹腔内。2、 肌肉收缩和松弛的生物化学机制ü 关系到

17、肌肉收缩松弛的基本单位是 肌球蛋白微丝 和 肌动蛋白微丝。ü 生活的肌肉处于静止状态时（或死后尚未发生僵直时的肌肉），肌动蛋白微丝不与肌球蛋白微丝结合，这主要是由于 Mg-ATP复合体 的存在。 机制：肌肉收缩时，发生一系列反应，首先，神经系统将刺激传递给肌纤维，导致肌质网发生变化，将 Ca+ 离子释放出来。 Ca+ 离子可使ATP从惰性的Mg-ATP复合体中游离出来，同时，和游离出来的Mg-ATP复合体刺激肌球蛋白ATP酶，使其活化。 肌球蛋白ATP酶被活化后，将ATP分解为ADP及Pi，并放出能量，同时，肌球蛋白纤丝的突起端点与肌动蛋白纤丝结合，进而使肌动蛋白纤丝从两侧向H区牵引

18、，使肌动蛋白纤丝在肌球蛋白纤丝之间滑动，形成收缩状态的肌动球蛋白。 当收缩的肌肉松弛时，先是神经刺激的停止，存在于肌质网中的松弛因素开始起作用，从反应系统中将Ca+离子收去，此时ATP酶活性被抑制，过剩的ATP积存下来重新形成Mg-ATP复合体，并使肌动球蛋白。解离成肌动蛋白纤丝在肌球蛋白纤丝，恢复了原来的松弛状态。3、肉的色泽及其决定因素 肉类的红色主要取决于肌肉组织中的肌红蛋白(Mb)及微血管中的血红蛋白(Hb)的颜色，两者均含亚铁血色素，均为紫红色，对氧具有强的亲和力，当肌肉被切开时，肌红蛋白与血红蛋白就与氧结合成鲜红的氧合肌红蛋白(MbO2)与氧合血红蛋白(HbO2)。不论是Mb、Hb

19、，还是MbO2、HbO2，其中血色素所含的铁均处于亚铁状态；如果加热或在低氧压下继续氧化，珠蛋白发生变性，失去了防止血红色氧化的作用，血色素中的的亚铁则易被氧化成高铁而呈灰褐色。4、肉质和嫩度ü 肉的嫩度是指肉入口咀嚼时感觉到肉的疏松的组织状态的现象。ü 肉的韧性是指肉被咀嚼时具有高度持续形的抵抗力的现象。ü 影响肉的嫩度的最基本因素是肉中的肌原纤维和纤维的粗细、结缔组织的数量及状态和各种硬质蛋白的比例。5、肉的滋味和香气ü 决定肉的滋味和香气的是一些引起复杂的生物化学反应的有机化合物，如乙二酰(CH3CO)2、甲硫醇(CH3SH)等。ü 烹调

20、时肉的香气和滋味成分是由原存于肌肉中的水溶性和油溶性前驱体挥发性物质释放而产生的。6、肌肉的蛋白质组成，各蛋白质的特性。肌肉的蛋白质含量约20，依其构成位置和在盐溶液中的溶解度分为：肌原纤维蛋白、可溶性蛋白、基质蛋白 。 （1）肌原纤维蛋白：肌原纤维蛋白由丝状的蛋白质凝胶构成，占肌肉蛋白质的4060，与肉的嫩度密切相关。 肌原纤维蛋白是肌肉的结构蛋白质，又称肌肉的不溶性蛋白质。主要包括肌球蛋白、肌动蛋白、肌动球蛋白，此外还有原肌球蛋白和23种调节性结构蛋白质。 肌球蛋白：特性之一是具有ATP酶的活性，Mg+离子对此酶起抑制作用，Ca+可以将其激活。它的另一特性是能与肌动蛋白结合，生成肌动球蛋白

21、。肌球蛋白是关系肉在加工中的嫩度变化和某些其他性质的重要成分。它对热很不稳定，受热变性。变性的肌球蛋白失去了ATP酶活性，溶解性降低。焦磷酸对此热变性有某种程度的抑制作用。 （2）可溶性蛋白：是存在于肌原纤维之内、溶解在肌浆中的蛋白质，占肌肉蛋白质2030。 肌浆及肌浆蛋白：在肌纤维内，充满于肌原纤维之间的是胶体溶液，叫做肌浆。肌浆中包含了肌溶蛋白、肌红蛋白、球蛋白X以及肌粒中的蛋白质等。这些蛋白质易溶于水或低离子强度的中性盐溶液中，故常称之为肌肉的可溶性蛋白质。 肌溶蛋白：肌溶蛋白及肌原纤维蛋白的组成中含有人体营养所必需的全部氨基酸成分，属于完全蛋白质。 肌红蛋白：是由珠蛋白及其辅基亚铁血色

22、素所组成的一种含铁的结合蛋白质，它是肌肉红色的主要来源。肌红蛋白有多种衍生物，如鲜红的氧合肌红蛋白、褐色的高铁肌红蛋白、鲜亮红色的一氧化氮肌红蛋白等。这些衍生物与肉和肉制品的颜色有着直接关系。 （3）基质蛋白：是构成肌鞘、毛细血管等结缔组织的蛋白质。7、宰后肉的生物变化，肉的僵直及其产生的原因。 刚刚屠宰后的动物的肉是柔软的，并具有很高的持水性，经过一段时间的放置，肉质变得粗糙，持水性也大为降低。继续延长放置时间，则粗糙的肉又变成柔软的肉，持水性也有所恢复，而且风味也有极大的改善，最适合人食用。继续放置，则肉色会变暗，表面粘腻，失去弹性，最终发臭而失去食用价值。（1） 肉的僵直屠宰后的肉经一定

23、时间后，肉的伸展性逐渐消失，关节不活动，呈现僵硬状态，称作肉的僵直。（1.1）僵直期肉的特征肌肉的伸展性消失，肌肉出现硬化的现象。肉质变得粗糙，持水性也大为降低。僵直的肉机械强度显著增强，嫩度变差，肉质粗老，风味差。 （1.2）产生原因动物死后，肌肉内新陈代谢作用继续进行，由于血液循环停止，肌肉组织供氧不足，糖原通过酵解作用无氧分解成乳酸；磷酸肌酸(CP)和三磷酸腺苷(ATP)分解产生磷酸，使肌肉中酸聚积。随着酸的积累，使肉的pH值由原来接近 7 的生理值下降到5.06.0 左右。当pH值下降到 5.5 左右时，达到肌动蛋白的等电点，肌肉水化程度达到了最低点，蛋白质吸附水的能力降低，水被分离出

24、来。这时肉的持水性能降低，失水率增高，这是肉僵直的主要原因之一。当 ATP 减少到一定程度时，肌肉中的肌球蛋白和肌动蛋白结合成没有延伸性的肌动球蛋白。形成了肌动球蛋白后，肌肉失去了收缩和伸长的性质，使肌肉僵直。肌动球蛋白形成越多，肌肉就变得越硬。 （1.3） 对贮藏加工的影响从贮藏意义上说，要尽量延长僵直期，而急于加工或食用的肉，则要使僵直期变短。（2） 肉的成熟与自溶ü 解僵后肉组织蛋白在成熟过程中的变化主要使蛋白质变性。ü 变性蛋白质易于受组织蛋白酶的作用，因而，组织蛋白酶作用的对象以肌浆蛋白质为主。在组织蛋白酶的作用下，肌浆蛋白质一部分分解成肽和氨基酸，这一过程叫自溶

25、。 （3） 肉的腐败ü 随着肉的成熟与自溶，蛋白质分解成小分子的氨基酸等，为微生物提供了良好的氮源，使各种微生物大量生长繁殖；当微生物生长繁殖到某一程度时，就会分泌出蛋白酶，进一步分解蛋白质，产生肽和氨基酸等小分子物质，为微生物的进一步生长繁殖提供营养，随着这一过程的进行，就导致了肉的腐败。 第二章 食品热处理和杀菌一、食品热处理的作用正面作用：杀死微生物；钝化酶；破坏食品中不需要或有害的成分； 改善食品的品质与特性，如产生特别的色泽、风味和组织状态等；提高食品中营养成分的可利用率、可消化性等。负面作用：造成食品营养成分，特别是食品中热敏性成分的损失；食品的品质和特性产生不良的变化，

26、如有毒有害物质的产生，食品色泽、口感等的劣变等；消耗的能量较大。 二、热处理对微生物的影响（一）温度对微生物生长的影响根据微生物生长的适应温度范围的不同，可将微生物分为：嗜冷、低温、嗜温、嗜热四个生理类群。（二）热对微生物的致死作用ü 一般认为，热导致微生物细胞蛋白质变性或凝固是热对微生物致死作用的机理。ü 微生物细胞蛋白质受热变性或凝固的难易程度决定微生物的耐热性。（三）影响微生物对热抵抗能力的因素ü 菌种和菌株 （G+>G- ；有芽孢>无芽孢）ü 热处理前细菌芽孢的培养和经历ü 原始活菌数ü 热处理温度ü 热

27、处理时介质或食品成分的影响阅读课本p7378，熟悉加热对微生物、酶及食品品质的影响等方面的内容。三、生物的D值、Z值、TDT、TRT和F值的定义及其应用。（1）D值：指在一定的环境中一定热力致死温度条件下，将全部对象菌的90杀灭时，所需要的时间（分钟）。 例如，110热处理某菌杀死90残存活菌需要5 min，则该菌在110的D值可表示成 D1105 min。 热力致死速率曲线及D值：D值也称为指数递减时间，即热力致死速率直线横过一个对数循环所需要的时间（分钟），为热力致死速率直线斜率的倒数。它条件相同时，同一种菌的D值是一定的，与菌数的多少无关。D值用于反映微生物的耐热性， D值越大，微生物的

28、耐热性能越强。只有在温度相同，其它条件一致时，才能通过比较D值的大小来比较微生物的耐热性。（2）TDT值(Thermal Death Time)：即热力致死时间，指在一定的基质中，一定的热力致死温度下，将食品中的某种微生物活菌（细菌和芽孢）全部杀死所需要的时间（min）。（3）F值：指热力致死温度为121.1时的TDT值。（4）TRT值（热力指数递减时间）：TDT值和F值均与体系初始活菌数有关，且均可以表示成D的整数倍；因此，为了计算的方便，引入TRT值，指在任何特定的热力致死温度条件下，将体系活菌数减少n个数量级所需要的热处理时间（分钟）。 与TDT值和F值不同， TRT值不受体系初始活菌数

29、的影响，且为运用概率说明微生物的死亡情况建立了基础。（5）Z值：指在热力致死时间曲线中，使热处理时间减少一个对数周期(即减少90)时，所需要升高的温度()值。 热力致死时间曲线和Z值：热力致死时间曲线穿过一个对数周期所升高的温度()，其值等于该曲线斜率的倒数。 Z值反映微生物对热的敏感程度，Z值越大表示因温度升高而取得的杀菌效果越小，微生物对温度不敏感。（热力致死时间曲线和Z值的关系） 四、食品热破坏反应动力学及相关公式的推导，如Z值和Q10之间的关系式的推导。要控制食品热处理的程度，必须了解热处理时食品中各成分（微生物、酶、营养成分和质量因素等）的变化规律，主要包括：1. 在某一热处理条件下

30、食品成分的热处理破坏速率；2. 温度对热破坏反应的影响。（1） 热破坏反应的反应速率各成分的热破坏反应速率与反应物的浓度呈正比关系。这一关系意味着，在某一热处理温度（足以达到热灭活或热破坏的温度）下，单位时间内，食品成分被灭活或被破坏的比例是恒定的。D值与k值的关系：（2）温度对热破坏反应的影响温度对反应体系的影响可用温度系数Q表示，指反应在温度T2下进行时的反应速率常数与在温度T1下进行时的反应速率常数的比值；若T2与T1之差为10，则得到的结果为Q10。Z值和Q10之间的关系为。Z值和Q10之间的关系：ü 与Z值一样，Q10也可表示微生物对温度的敏感程度；但与Z值不同的是Q10越

31、大，表示微生物对温度越敏感。ü 通过测算Z值和Q10，可以为食品杀菌条件的选择提供依据。五、如何确定食品热杀菌的条件？确定食品热杀菌条件需要考虑哪些因素的影响？ （1）实质是热处理温度和时间的选择和确定。应遵循下列基本原则： 首先，热处理应达到相应的目的 。 其次，应尽量减少热处理造成的食品营养成分的破坏和损失。 第三，热处理过程不应产生有害物质，满足食品卫生的要求。 （2）需要考虑的因素： 污染食品的微生物的种类、数量、耐热性。 食品在加热过程中的传热特性。 食品的物性，如粘度、颗粒大小、固体与液体的比例。 容器的形状、尺寸、壁厚等。六、12D概念、部分杀菌量的概念、致死率的概念、

32、致死率和杀菌量的关系。（1）12D 概念系指在罐头工业中加热过程杀菌值(F值)的要求，意味着最低的加热过程应使最耐热的肉毒梭状芽孢杆菌的存活概率仅为1012。 注意：这个概念通常只用于描述pH4.6以上的各类食品，对于酸性食品不需要这么高的杀菌值。（2）部分杀菌量：若微生物在热力致死温度 T 时的热力致死时间（TDT值）为min，那么在 T 时加热 t min时所取得的杀菌量 A= t /为部分杀菌量，指的是在某一特定热力致死温度 T 下加热处理 t min时完成的杀菌量。（3）致死率：热力致死时间的倒数 1/可视为致死率（4）致死率和杀菌量的关系：致死率积分后得致死量，即杀菌量。七、总杀菌量

33、的计算方法（比奇洛基本推算法和改良基本法的计算原理）。（1）奇洛基本推算法：若将杀菌过程分为n个温度段，假设各温度段的平均温度为 Ta ,对应的热力致死时间为min，处理时间为ta min ，则各温度段取得的部分杀菌量为Aa= ta /a ；而总杀菌量为A=Aa=ta /a 例：某目标菌在115 时TDT值为20 min，118 时 TDT值为10 min，若该菌先在115 处理8 min，再在118 处理6 min，求两次热处理的累积杀菌量？解：A1=8/20=0.4, A2=6/10=0.6, A总=A1+A2=0.4+0.6=1.0（2）改良基本法： 只要知道热处理温度 T及目标微生物的

34、 Z值，就可以计算出致死率 L（L值也可通过查表得到）；然后根据热处理时间 t，就可以计算出不同热处理过程所获得的杀菌值F。八、罐头的冷点及其基本特性。 代表罐头容器内食品温度变化的点。 通常人们选罐内温度变化最慢的点为冷点（cold point）温度，加热时该点的温度最低（此时又称最低加热温度点，slowest heating point），冷却时该点的温度最高。 罐头冷点的位置与罐内食品的传热情况有关。 传导传热方式的罐头，由于传热的过程是从罐壁传向罐头的中心处，罐头的冷点在罐内的几何中心。 对流传热的罐头，由于罐内食品发生对流，热的食品上升，冷的食品下降，罐头的冷点将向下移，通常在罐内的

35、中心轴上罐头几何中心之下的某一位置。九、超高温杀菌及其技术依据。微生物对温度的敏感程度比其它化学反应（如褐变、酶的钝化、营养成分的损失）高。即是说微生物的Z值小于其它热破坏反应的Z值，或说微生物的Q值大于其它热破坏反应的Q值。例如，温度每上升10 ，枯草芽孢杆菌孢子的致死速率上升约30 倍；但牛奶的褐变速率上升不到 3 倍。特别是当温度高于135 时，这种差别更显著；如140 时微生物死亡速率的提高比褐变反应速率的提高快2,000倍，在150 时更是增长到5,000倍。因此，利用超高温杀菌处理原料奶，可以达到快速杀灭原料奶中的大部分有害微生物，同时很好地保持牛奶的营养和品质的目的。第三章 食品

36、的非热杀菌与除菌超高静压杀菌的基本原理和特点基本原理：是将1001000MPa的静态压力施加于食品物料上，并保持一定时间（几秒至几十分钟），从而起到杀菌作用的一项技术。机理：改变微生物细胞的形态和结构。 影响微生物细胞膜的通透性。 钝化酶的活性。 抑制生化反应。 影响DNA的复制。特点：对革兰氏阴性菌的杀灭效果比对革兰氏阳性菌强。 对细菌芽孢的杀灭能力有限。 酵母和霉菌营养体细胞的耐压性不高，但其子囊孢子的耐压性较强。 寄生虫对压力比较敏感，病毒的耐压性与细菌相当。 压力越高杀菌效果越好，但延长处理时间并不一定能提高杀菌效果。 随处理温度的升高，杀菌效果增强。优点：在常温下进行，减少了高温对食

37、品的破坏作用；除杀菌外，超高静压处理还有破坏酶及改善食品质构的作用；能耗较低。影响：蛋白质变性；淀粉分子长链断裂；油脂氧化；对维生素、色素等小分子物质几乎无影响。应用：肉制品加工、水产品加工、乳制品加工、果蔬加工。第四章 食品的低温处理与保藏一、低温对微生物的影响（原理）ü 影响微生物细胞内的各种酶的活性，使微生物生长繁殖速率减慢。ü 破坏了各种生化反应的协调一致性，影响微生物的正常生长和繁殖。ü 低温导致微生物细胞内原生质体浓度增加、粘度增加、胶体吸水性下降、蛋白质分散度改变，影响微生物细胞的正常新陈代谢。ü 低温导致微生物细胞内外的水分冻结形成冰结晶

38、，导致细胞原生质或胶体脱水，引起蛋白质变性；此外，冰结晶还会对微生物细胞产生机械刺伤。低温对微生物的影响（因素） 温度的高低。 降温的速率。 水分存在的状态。 食品的组成成分。 贮藏过程中温度的变化情况。1、 冻结点、低温共熔点、过冷现象和过冷点。（1）冻结点：指一定压力下物质由液态转变成固态的温度点。压力越高，冻结点越低。随着溶液浓度的升高，溶液的冻结点下降。一般所指的溶液或食品物料的冻结点是它们的初始冻结点。（2）低温共熔点： 低温共熔点是在降温过程中，食品组织内的溶液浓度增加到一定程度后不再改变（即不再有冰晶体析出），水和它所溶解的盐类共同结晶并冻结成固体时的温度。食品的低温共熔点为-5

39、5-65，而冻结食品的温度为-12-30，因此冻结食品中的水分并未完全被冻结。（3）过冷现象：当液体温度降至冻结点时，液相与结晶相处于动态平衡，要使液体转变成结晶体，必须破坏这种平衡状态，也就是必须使液相温度降至稍低于冻结点，造成液体的过冷；因此过冷是水中有冰结晶生成的先决条件。过冷液体所处的状态即为过冷状态，液体结晶需要经过过冷状态的现象称为过冷现象。（4）过冷点：水在降温过程中开始形成稳定性晶核时的温度为过冷临界温度或过冷温度，即过冷点。过冷温度比冰点低。当温度回升到冰点后，只要液态水仍在不断地冻结，并放出潜热，水冰混合物的温度就不会低于0，只有全部水分都冻结后，温度才会迅速下降。2、 结

40、晶条件和结晶过程（1）水的结晶条件（水的冻结条件）：在降温过程中，水的分子运动逐渐减慢，导致其内部结构在定向排列的引力下逐渐趋向于形成近似结晶体的稳定性聚集体，只有当温度降低到开始出现稳定性晶核时，或在振动的促进下，水才会立即向冰晶体转变并放出潜热，使温度回升到水的冰点。（2）水的冻结即是结晶过程，结晶过程由两个几乎同时发生的过程构成，一是晶核的形成，另一是以晶核为中心的晶体的成长。两者的速度各不相同。3、 液体食品的冻结过程及其特性 随着外界冷量的不断供给，食品本身的热量不断散失，温度逐渐降低，当食品温度降至其初始冻结点时，液体食品开始冻结时，理论上只有纯溶剂在它的外层周围冻结，并形成脱盐（

41、或较纯）的冰结晶，这就相应提高了冻结层附近的溶质的浓度，这样就会在尚未冻结的溶液内产生浓度差和渗透压力差。在浓度差的作用下，溶质会向溶液中心扩散，而溶剂则在渗透压力差的作用下，逐渐向冻结层附近溶质浓度较高的溶液中扩散。这样，随着冻结过程的进行，液体食品内在不断进行着扩散和渗透平衡，直至整个食品被冻结。 由于扩散作用是在溶液开始冻结后才发生的，因此冻结分界面的位移速度必然大于溶质的扩散速度；这样，溶质在冻结食品中的重新分布或分层化，完全取决于冻结层分界面的位移速度和溶质的扩散速度的对比关系。冻结层分界面的位移速度越快，冻结食品中溶质的分布就越均匀；然而在冻结引起的扩散作用下，即使冻结层分界面高速

42、向食品中心方向迁移，也难以使冻结食品内的溶质达到完全均匀的分布。这就是液体食品冻结后会出现溶质分层的原因。冻结层分界面的位移速度越慢，冻结食品中溶质分布就越不均匀；同样，即使冻结层分界面非常缓慢地向食品中心方向迁移，也难以使最初形成的冰晶体达到完全脱盐（或无溶质）的程度。正是由于上述规律，在冷冻浓缩果汁时，果汁的损失量就比较大。4、 固体食品的冻结过程及其特性。动植物组织的水分存在于细胞和细胞间隙，或呈结合状态，或呈游离状态。在冻结过程中，一般是细胞间隙内的游离水先形成冰晶体。这样冰晶体附件的溶液浓度会增加，渗透压会升高；同时由于水结成冰，体积膨胀，对细胞产生挤压作用；此外细胞内汁液的蒸汽压大

43、于冰晶的蒸汽压。上述因素都会使细胞内的水分不断地向细胞外转移，并聚积在细胞间隙内的冰晶体的周围。这样存在于细胞间隙内的冰晶体就不断增大。冻结速度对冰结晶的大小、形状、数量和分布状况影响很大。5 、冻结速率对冰结晶的影响。缓慢冻结时，冰结晶大多在细胞的间隙内形成，冰晶量少而粗大；而快速冻结时，冰结晶大多在细胞内形成，冰晶量多而细小。6、食品冻结曲线的三个阶段ü 第一阶段，食品的温度从初温降至食品的冻结点，这时食品放出的热量是显热，此热量与整个冻结过程放出的全部热量比较，其值较小，所以这一阶段降温速度快，曲线较陡。ü 第二阶段，食品的温度从冻结点降至 -5左右，这时食品中的水大

44、部分结成冰，放出大量的潜热。此阶段放出的热量占整个冻结过程放出的全部热量的绝大部分，因此食品在此阶段降温速度慢，曲线平坦。ü 第三阶段，食品的温度从-5左右继续下降至终温，此时放出的热量一部分是冰的降温所放出的热量，另一部分是由于残余的少量水继续结冰所放出的潜热；所以这一阶段降温的速度也比较快，曲线也比较陡峭。7、 食品在冻结和冻藏过程中的变化。（1）食品在冻结过程中的变化：（1.1）体积变化：ü 0的纯水结成冰体积增大约8.7。ü 食品物料在冻结后也会发生体积膨胀，但膨胀的程度较纯水小。ü 影响冻结食品体积膨胀的因素有： 食品的组成。 结合水的比例。

45、冻结的温度范围。（1.2）水分重新分布：ü 液体食品会出现溶质分层现象。ü 固体食品细胞内的水会向细胞外迁移。ü 速冻可以减少冻结食品水分的重新分布。 （1.3）机械损伤：ü 食品物料冻结时冰结晶的形成、体积的变化和物料内部存在的温度梯度等会导致机械应力的产生，并对食品物料产生机械损伤。 （1.4）溶质分层（非液相组分被浓缩）：ü 由于冻结使食品物料内绝大部分水结成冰，并导致了水的重新分布，实际上就会导致食品物料内出现局部溶质被浓缩的现象。ü 浓缩的程度主要受冻结速率的影响。ü 冻结浓缩现象可用于液态食品物料的浓缩，冻结过程

46、辅以搅拌对冻结浓缩有益。 （2） 食品在冻藏过程中的变化： 重结晶：u 重结晶是指冻藏过程中食品物料中冰结晶的大小、形状、位置等都发生了变化，冰结晶的数量减少、体积增大的现象。 ü 同分异质重结晶(iso-mass recrystallization)ü 迁移性重结晶(migratory recrystallization) ü 连生性重结晶(accretive recrystallization) 冻干害（干缩）：u 冻干害有称冻烧（freeze burn）、干缩，是由于冻结食品物料表面水分升华后形成多孔干化层，使食品物料表面出现氧化、变色、变味等品质明显降低的

47、现象。u 采取适当（阻隔性好、坚固）的包装，控制好冻藏室的温度、空气流速等，可以降低冻干害的发生程度。 脂肪氧化及水解：u 乳和冰淇淋中的固形物含量与脂类氧化的敏感性有关。u 浓缩乳中加入螯合剂可以减少脂肪的自动氧化。u 乳和乳制品的冷冻前的加热和均质对抑制脂肪氧化有一定的作用。 蛋白质变性：u 冻结的浓缩和脱水效应会导致蛋白质变性，从而使蛋白质絮凝、沉淀。u 冻结速率快、冻藏温度低可以减轻冻结导致的蛋白质的变性，有助于蛋白质的冻藏稳定性。u 冷冻前牛乳的冷藏和冷冻处理对蛋白质的冻藏稳定性有不利影响，但冷藏前的加热处理可减少这一影响；加热还可减少冷藏时乳糖结晶的形成。 其它变化（如PH、色泽、

48、风味和营养成分等）8、 食品冻结与冻藏工艺控制。（一）冻结速率的选择u 一般认为，速冻食品的质量高于缓冻食品。u 一般认为，冻结时食品物料中心温度从常温降至-18 所化的时间；果蔬类食品不超过30 min，肉食类食品不超过6 h为速冻。液体食品的溶质分层问题固体食品的汁液流失问题冻结速率对某些食品质构特性的影响冻结速率对食品中蛋白质变性的影响快速冻结的优点（二）冻藏温度与时间冻藏温度越低，品质保持越好高品质寿命(HQL, high quality life)实用贮存期(PSL, practical storgae life)冻藏食品的T.T.T概念(time-temperature-toler

49、ance)9、 冻结食品的解冻过程及其特性。u 解冻是使冻藏食品内冻结的水重新变成液态，恢复食品冻结前状态和特性的过程。u 由于水与冰的导热性及比热容的差异，解冻并不完全是冻结的逆过程。解冻与冻结存在差异！这种差异从冻结曲线与解冻曲线的差异上可以反映出来。u 在解冻过程中，随着温度的上升，食品细胞内冻结点较低的冰结晶首先熔化，然后细胞间隙内冻结点较高的冰结晶才熔化。u 由于细胞外的溶液浓度比细胞内低，水分会逐渐向细胞内渗透，并被细胞内亲水物质重新吸收。u 解冻过程中水分被重吸收的程度决定了解冻食品汁液流失的程度。第五章 食品的干燥1、食品物料中水分的存在形式。（1）化学结合水：又称化合水，指按

50、照定量比例与固体间架牢固结合的水。干燥不能，也不必将这部分水除去。只有通过化学反应或特别强烈的热处理（如锻烧）才能将它们除去；而且除去它们的同时会造成物料物理性质和化学性质的变化，即会造成物料品质改变。化学结合水的含量通常是干制品含水量的极限标准。（2）物理化学结合：不按定量比例和固体物质结合的水。包括吸附结合水、结构结合水及渗透压结合水，其中吸附结合水与物料的结合力最强。A、吸附结合水：是指在物体胶体微粒内、外表面上因分子吸引力而被吸着的水。和胶体微粒结合的第一层水分子吸附的最牢固；其后，随着水分子层增加，吸附力逐渐减弱。干燥过程需要消耗大量的热量才能将它们全部除去。B、结构结合水：是指当胶

51、体溶液凝固成凝胶时，保持在凝胶体内部的一种水；它受到结构的束缚，表现出来的蒸汽压很低。果冻、肉冻凝胶体中的水很大一部分就属于结构结合水。C、渗透压结合水：是指溶液和胶体溶液中，被溶质所束缚的水分。这一作用使溶液表面的蒸汽压降低。溶液浓度越高，溶质对水的束缚力越强，水分的蒸汽压越低，水分越难以除去。（3）机械结合水：包括食品湿物料内的毛细管水以及物料外表面附着的润湿水分这两部分。这部分水分依靠表面附着力、毛细力和水分粘着力而存在于湿润物料中。毛细管水：指食品湿物料内毛细管（或孔隙）中保留和吸着的水分。润湿水分：受润湿力（即表面张力）作用而吸附在食品物料表面的水分。这些水分依靠表面附着力、毛细力和

52、水分粘着力而存在于湿润物料中。这些水分的饱和蒸汽压与纯水的饱和蒸汽压几乎没有太大的区别，在干燥过程中既能以液体形式又能以蒸汽的形式移动。这部分水又被称为游离水或自由水。2、水分活度的概念、水分含量与水分活度之间的关系。食品的水分活度（aw）是指食品物料表面水分的蒸汽压与相同温度下纯水的饱和蒸汽压之比值。一般来说，食品水分含量越高，其水分活度也越高。不同种类的食品，其水分含量与水分活度间的关系不同。食品水分含量与水分活度之间的关系还受温度的影响，温度越高，水分活度也越高。3、食品干燥的基本原理。不论采用哪种干燥方式，将热量传递给食品促使其组织内水分向外转移是食品干燥的基本过程。湿热转移是食品干燥

53、的核心问题。4、影响湿热转移的因素。（1）食品物料的性状：A、食品物料的组成与结构。如食品成分在物料中的位置、溶质的浓度、结合水的状态、细胞结构等。B、物料的表面积。（2）干燥介质的特性：食品干燥常采用热空气为干燥介质。此时热空气既是载热体，又是载湿体。近于饱和的湿空气进一步吸收蒸发水分的能力远比干燥空气差。（3）操作条件： 传热介质与待干燥的食品物料间的温差越大，热量向食品物料传递的速率也越大，湿热转移就越快。 以热空气为加热介质时，则温度降为次要因素；空气的流速和湿度对湿热转移有较大影响。空气的流速越大、湿度越低，能够带走的水蒸气越多，湿热转移越快。 操作环境气压越低（真空度越高），物料中

54、的水分越容易变成水蒸气蒸发出来，湿热转移也就越快。5、食品物料与干燥介质之间的平衡关系。（1）吸湿与去湿 如果食品的水分活度比与它接触的空气的相对湿度低，由于蒸汽压差的作用，物料将从空气中吸收水分，直至达到平衡，这种现象称为吸湿现象。 如果食品的水分活度比与它接触的空气的相对湿度高，由于蒸汽压差的作用，物料将向空气中逸出水分，直至达到平衡，这种现象称为去湿现象。（2）平衡水分在一封闭体系内，如果食品物料表面的水蒸气分压与其周围介质的水蒸气分压存在压差，两相之间的水分将不断地进行传递（事实上即使不存在压差也在不断进行传递，只不过两边的传递速率相等）； 经过一段时间后，物料表面的水蒸气分压与周围介

55、质的水蒸气分压将会相等，物料与周围介质间的水分达到动态平衡，物料水分含量将不再改变，此含水量，为物料在该介质条件下的平衡水分。平衡水分因物料种类的不同差别较大，同一种物料的平衡水分也因介质条件不同而不同。（3）平衡水分等温线（见教材图5-3）（4）吸湿水分 脱水干制食品常会吸湿，而所增加的水分由其周围环境空气状态决定；空气湿度越高，因吸湿所增加的水分越多。空气湿度达到饱和状态时，食品能从空气中吸取的水分将达到最高值，此时的平衡水分称为吸湿水分。此时食品表面水蒸汽压(P食)等于空气中的水蒸汽压(P空)也等于该温度下空气的饱和水蒸汽压(P饱) 。 食品的吸湿水分随空气温度而异。（5）润湿水分 只有

56、食品直接和水接触时，它的水分才会超过吸湿水分，使食品呈现潮湿状态。此时食品表面上就有水分附着，形成自由水分层。这种超过吸湿水分的食品水分称为润湿水分。此时的食品称为潮湿食品。（6）结合、非结合水分 潮湿食品内存在有各种结合水分，一般凡是低于吸湿水分的食品水分称为结合水分，超过吸湿是否的食品水分称为非结合水分，这就是自由水分或游离水分。 注意这里的结合水分与前面讲的那三种结合水分属于不同的范畴。（7）脱水干制区、去湿区、吸湿区 干制过程中从湿润水分降低到和干燥介质，即空气中水蒸气压相应的平衡水分时所失去的水分为蒸发水分，它所处的范围则为脱水干制区。 而从吸湿水分降低至平衡水分所处的范围则为去湿或脱湿区。 干燥食品吸湿时，从它的水分增至平衡水分所处的范围则为吸湿区。（8）干燥特性曲线 食品物料干燥特性与干燥环境条件有着密切的关系。干燥环境条件可分为恒定干燥和变动干燥。 所谓恒定干燥是指物料干燥时过程参数保