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1、食品 工 艺学第一章 绪论第一节食品的加工概念一、食物与食品1 食物供人类食用的物质称为食物。是人体生长发育、更新细胞、修补组织、调节机能必不可少的营养物质，也是产生热量保持体温、进行体力活动的能量来源。除少数物质如盐类外,几乎全部来自动植物和微生物。 食品经过加工制作的食物统称为食品。食品的种类对食品不同的人关心的侧面不同；不同地区也有不同的情况食品分类的方法：按加工工艺分；按原料种类分；按产品特点分;按使用对象分:老年、儿童、婴儿、妇女、运动员、航空、军用。二 食品的功能食品对人类所发挥的作用;人类吃食品的目的;人类对食品的要求;营养功能（第一功能）蛋白质、碳水化合物（糖）、脂肪、维生素、
2、矿物质、膳食纤维。提供营养和能量,为了生存营养功能（吃饱)。2感观功能（第二功能）为了满足视觉、触觉、味觉、听觉的需要,使多吃吃好。外观：大小、形状、色泽、光泽、稠度；质构：硬度、粘性、韧性、弹性、酥脆；风味：气味、香臭。 味道 酸、甜、苦、辣、咸、鲜、麻.3保健功能（第三功能新发展的功能）调节人体生理功能，起到增进健康、恢复疾病、延缓衰老、美容等作用。三、 食品的特性1安全性 无毒 无害 卫生；2.方便性 食用使用 运输；3保藏性 有一定的货架寿命。四、加工工艺1 1 食品加工概念将食物(原料）经过劳动力、机器、能量及科学知识，把它们转变成半成品或可食用的产品（食品)的过程. 原料-产品 加
3、工加工预处理： 清洗 分离 粉碎;单元操作: 加热 冷却 干燥;关键工序: 杀菌 消毒；食品添加剂： 调味 保存；包装： 维持由于加工操作带来的产品的特征。2.食品加工的目的满足消费者要求；延长食品的保存期;增加多样性;提高附加值。食品加工过程或多或少都含有这些目的，但要加工一个特定产品其目的性可能各不相同。比如冷冻食品的目的主要是保藏或延长货架寿命;糖果工业的主要目的是提供多样性.但是要达到各个产品的目的却并不简单，并不是买来设备就可以生产，或达到生产出食品并赢利的目的.食品工艺根据技术上先进、经济上合理的原则,研究食品的原材料、半成品和成品的加工过程和方法的一门应用科学。第二节 食品加工原
4、料的特性和要求一、食品原料主要组成蛋白质、碳水化合物、脂肪、有机酸、维生素、色素、矿物质等二、影响原料加工的因素1。原料采收运输基本原则:原料应该在其品质最佳的时候进行采收、屠宰或用其他方法进行采集；原料在搬运中要避免损伤;将原料保藏在尽量减少变质的条件下；蔬菜、水果、粮食、坚果等植物性原料在采收或离开植物母体之后仍然是活的；家畜、家禽和鱼类在屠宰后,组织即死亡,但污染这些产品的微生物是活的，同时，细胞中的生化反应在继续。 原料品质决不会随贮藏时间的延长而变好,产品一经采收或屠宰后即进入变质过程。加工过程本身不能改善原料的品质，也许使有的制品变得可口一些，但不能改善最初的品质。.影响原料品质的
5、因素()微生物的影响;（）酶在活组织、垂死组织和死组织中的作用;(3）呼吸;（4）蒸腾和失水；(5）成熟与后熟;成熟的定义是水果或蔬菜的器官连接在植株上时所发生的变化现象。一般随着成熟过程的进行有利于提高产品的品质.（注意适度,否则会迅速后熟，迅速出现严重品质降低）。后熟定义是水果脱离果树或植株后于消费或加工前所发生的变化。最后的后熟程度是在采收后形成的最佳食品品质. 要理解适当的后熟虽然可以改善水果的口味,但不能改善它的基本品质。水果的基本品质是由于水果在果树上达到最佳成熟度的时间来决定的。 大多数蔬菜不发生后熟过程。（)动植物组织的龄期与其组织品质的关系组织的龄期指两个不同的阶段，第一是植
6、物器官或动物在其采收或屠宰时的生理龄期;第二是采收或屠宰后原料存放的时间。 与采收前的品质有关的植物组织龄期往往是决定性的。例芦笋、青豆荚.3原料的贮藏和保鲜温度;气调贮藏；包装.第三节食品的质量因素及其控制一、 一、 食品的质量因素质量的定义：食品好的程度，包括口感、外观、营养价值等。或者将质量看成是构成食品特征及可接受性的要素.二、变质的影响因素变质的概念：包括品质下降、营养价值、安全性和审美感觉的下降。影响因素:1. 微生物；2。 天然食品酶 ；3. 热、冷 ；4. 水分；5 氧气；6 光;7 时间 。质量因素：(一）物理因素1。外观因素：（）大小形状;（2)颜色、色泽；（3）一致性.2
7、。质构因素:包括新鲜状态、加工过程、加工以后的一些因素.3风味因素:（1）味觉和香味；（2)色泽与质构对风味也有影响.(二）、营养因素（三）、卫生因素（四）、耐储藏性第四节 食品工业的发展及其前景由于食品工业是国民经济的重要支柱产业和关系国计民生及关联农业、工业、流通等领域的大产业,因此,食品工业现代化水平是反映人民生活质量及国家文明程度的重要标志。作为农产品面向市场的主要后续加工产业，食品工业在农产品加工中占有最大比重，对推动农业产业化作用巨大。199年全世界食品工业的销售额为2。7万亿美元,居各行业之首。我国200年食品工业总产值、利税分别为8434.1亿元和1458。3亿元,占全国工业总
8、产值、利税的。8和15.；年出口创汇137亿美元.203年食品工业总产值达到124亿元.食品工业企业达19316个,就业人数达403。万,占全国工业企业就业总人数的73%。食品工业是整个工业中为国家提供积累和吸纳城乡就业人数最多、与农业关联度最强的产业。食品工业是一个永不衰竭的行业；是一个充满变化、有活力的行业;我国国民经济的基础或支柱产业. 我国食品工业发展很快,成绩巨大,但差距也大，有着很大的发展空间。为大家提供了一个发挥聪明才智的舞台。发展我国食品工业还需要大家的不懈努力.一、干燥机制干燥过程是湿热传递过程:表面水分扩散到空气中,内部水分转移到表面;而热则从表面传递到食品内部。水分梯度:
9、干制过程中潮湿食品表面水分受热后首先有液态转化为气态，即水分蒸发，而后,水蒸气从食品表面向周围介质扩散，此时表面湿含量比物料中心的湿含量低，出现水分含量的差异，即存在水分梯度。水分扩散一般总是从高水分处向低水分处扩散，亦即是从内部不断向表面方向移动。这种水分迁移现象称为导湿性.温度梯度:食品在热空气中，食品表面受热高于它的中心，因而在物料内部会建立一定的温度差,即温度梯度。温度梯度将促使水分（无论是液态还是气态）从高温向低温处转移。这种现象称为导湿温性。(一）导湿性（1） 水分梯度若用M表示等湿面湿含量或水分含量（kgkg干物质），则沿法线方向相距n的另一等湿面上的湿含量为M+,那么物体内的水
10、分梯度grd则为: M 物体内的湿含量，即每千克干物质内的水分含量（千克）；n物料内等湿面间的垂直距离(米）。导湿性引起的水分转移量可按照下述公式求得： （千克/米2小时)其中： i水 物料内水分转移量，单位时间内单位面积 上的水分转移量（kg干物质/米2小时）。 导湿系数（米小时）。 0 -单位潮湿物料容积内绝对干物质重量（k干物质/米 ）。 - 物料水分（kgkg干物质）水分转移的方向与水分梯度的方向相反,所以式中带负号.需要注意的一点是：导湿系数在干燥过程中并非稳定不变的,它随着物料温度和水分而异。(2）物料水分与导湿系数间的关系值的变化比较复杂。当物料处于恒率干燥阶段时，排除的水分基本
11、上为渗透水分,以液体状态转移,导时系数稳定不变（E段);再进一步排除毛细管水分时，水分以蒸汽状态或以液体状态转移，导湿系数下降（CD段）；再进一步为吸附水分，基本上以蒸汽状态扩散转移，先为多分子层水分，后为单分子层水分。导湿系数与温度的关系若将导湿性小的物料在干制前加以预热,就能显著地加速干制过程。因此可以将物料在饱和湿空气中加热，以免水分蒸发,同时可以增大导湿系数，以加速水分转移。(二)导湿温性在对流干燥中，物料表面受热高于它的中心，因而在物料内部会建立一定的温度梯度.温度梯度将促使水分（不论液态或气态）从高温处向低温处转移。这种现象称为导湿温性。导湿温性是在许多因素影响下产生的复杂现象。高
12、温将促使液体粘度和它的表面张力下降，但将促使蒸汽压上升,而且毛细管内水分还将受到挤压空气扩张的影响。结果是毛细管内水分将顺着热流方向转移。(1）温度梯度导湿温性引起水分转移的流量将和温度梯度成正比,它的流量可通过下式计算求得:其中： 温- 物料内水分转移量,单位时间内单位面积 上的水分转移量（kg干物质/ 米小时）。 - 导湿系数（米小时） 单位潮湿物料容积内绝对干物质重量(kg干物质/米3）。 湿物料的导湿温系数（1/,或kg/干物质）（2）导湿温系数就是温度梯度为1/米时物料内部能建立的水分梯度，即 导湿温性和导湿性一样，会因物料水分的差异(即物料和水分结合状态)而异。（三）干制过程中，湿
13、物料内部同时会有水分梯度和温度梯度存在，因此，水分流动的方向将由导湿性和导湿温性共同作用的结果。i总=i湿i温两者方向相反时： i总=i湿 i温 当湿i温 水分将按照物料水分减少方向转移,以导湿性为主,而导湿温性成为阻碍因素，水分扩散则受阻。当i湿 温 水分随热流方向转移,并向物料水分增加方向发展，而导湿性成为阻碍因素。 如：烤面包的初期二、干制过程的特性食品在干制过程中，食品水分含量逐渐减少,干燥速率逐渐变低，食品温度也在不断上升。水分含量的变化（干燥曲线）干燥速率曲线食品温度曲线（1)干燥曲线干制过程中食品绝对水分和干制时间的关系曲线。干燥时，食品水分在短暂的平衡后，出现快速下降,几乎是直
14、线下降,当达到较低水分含量时(第一临界水分)，干燥速率减慢,随后达到平衡水分. 平衡水分取决于干燥时的空气状态。（2)干燥速率曲线随着热量的传递,干燥速率很快达到最高值,然后稳定不变,此时为恒率干燥阶段，此时水分从内部转移到表面足够快，从而可以维持表面水分含量恒定,也就是说水分从内部转移到表面的速率大于或等于水分从表面扩散到空气中的速率（3）食品温度曲线初期食品温度上升，直到最高值-湿球温度，整个恒率干燥阶段温度不变，即加热转化为水分蒸发所吸收的潜热（热量全部用于水分蒸发).在降率干燥阶段，温度上升直到干球温度，说明水分的转移来不及供水分蒸发,则食品温度逐渐上升。曲线特征的变化主要是内部水分扩散与表面水分蒸发或外部水分扩散所决定。食品干制过程特性总结：干制过程中食品内部水分扩散大于食品表面水分蒸发或外部水分扩散，则恒率阶段可以延长,若内部水分扩散速率低于表面水分扩散，就不存在恒率干燥阶段。外部扩散速率，很容易理解,取决于温度、空气、湿度、流速以及表面蒸发面积、形状等.那么内部水分扩散速率的影响因素或决定因素是什么呢
