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思考题第二章1．论述微生物生长与水分活度的关系。（1）各种微生物的生长发育下限Aw值：细菌0.94，酵母菌0.88，霉菌0.8。大多数耐盐菌0.75，耐干燥霉菌和耐高渗酵母0.60。水分活度〈0.6０绝大多数微生物均不能生长。（2）水分活度与微生物耐热性：在1.0~0.8，微生物耐热降低；但嗜热脂肪芽孢梭菌在0.2~0.4之间耐热最高。(3)水分活度与细菌芽孢、毒素的产生:芽孢的形成比营养细胞发育需更高的水分活度;毒素产生量随水分活度的降低而减少。2．分析干燥过程中影响湿热传递的因素。食品干燥的快慢取决于食品与环境之间热交换和质量交换的速度，与热物理性质有关。干燥过程包括两个方面：一是水分转移；另一为热量传递。食品的表面积，表面积↑，传递速率↑;干燥介质的温度，温度↑，传递速率↑空气流速，流速↑，传递速率↑;空气相对湿度，相对湿度↓，传递速率↑真空度，真空度↑，传递速率↑;食品组成与结构，由比热、导热系数、导温系数反映。3.如何反映干燥过程的特性。（干燥曲线、干燥速度曲线、温度曲线)(１)干燥曲线（食品水分含量曲线）干燥曲线是表示食品干燥过程中绝对水分（W绝：干基）和干燥时间（τ）之间的关系曲线。由ＡＢＣＤＥ线段组成。A-B热力平衡，食品被预热，水分开始蒸发，但因温度梯度影响，水分的下降缓慢。ＢＣ自由水蒸发，速度快；D-E水分平衡，最终食品的水分含量达到平衡点。该曲线的形状取决于食品种类及干燥条件等因素，即内部水分迁移与表面水分蒸发或外部水分扩散所决定。(2)干燥速率曲线:表示干燥过程中某个时间的干燥速度（u）与干燥时间之间对应关系的曲线。由Ａ〞Ｂ〞Ｃ〞Ｄ〞Ｅ〞组成。升速阶段Ａ〞Ｂ〞，B〃-C〃恒率干燥阶段，C〃-D〃降率干燥阶段。(３)食品温度曲线表示干燥过程中食品温度和干燥时间之关系的曲线。由Ａ′Ｂ′Ｃ′Ｄ′Ｅ′组成。Ａ′Ｂ′食品初期加热阶段。Ｂ′Ｃ′食品物料表面温度等于湿球温度并维持不变。热空气向食品提供的热量全部消耗于水分蒸发。Ｃ′Ｄ′：空气对物料传递的热量已大于水分汽化所需的潜热。Ｅ′：食品温度上升到和热空气温度相等，为空气的干球温度4.如何减少雷科夫效应对干燥的影响？在温度梯度作用下的水分扩散现象，称作导湿温现象称为导湿温性或或雷科夫效应。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）：定义：121℃（国外为250℉）为标准温度，与此对应的热力致死时间④Z值：定义：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=nD3.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。特点：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、蒸气喷射排气法原理：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？F0F：杀菌充分，过度；F0=F：刚好适合；F0F：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？（网上找的）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+］↑