2014年食品加工工艺学真题
一简答题（共90分）：
1. 酸奶发酵常用的复配菌种是什么？酸奶的发酵分哪两个阶段？每个阶段的主要作用是？（10分）
答：酸乳的复配菌种是指在酸乳发酵时一般都保证两种以上的发酵剂加入牛乳中，一是因为任何一方占优势都会导致产香不足，风味劣变。二是避免噬菌体污染时造成发酵缓慢、凝固不完全，两种以上菌种混合使用可以减少噬菌体危害。
酸乳的发酵分两个阶段既接种和发酵阶段、冷却后熟阶段：
（1）接种与发酵：经预处理并冷却至45℃左右的牛乳，泵送至可以保温的缓冲罐中，同时将发酵剂按活力和比例用泵打入发酵罐中，与乳充分混合。将接种后的乳经灌装后放入发酵室，培养温度为42～45℃，时间为2～3小时，进行发酵。在发酵过程中，对每个托盘上的发酵乳要认真观察，必要时要取样检查，当PH值达到4.5～4.7时，即可终止发酵，并马上冷却。
（2）冷却后熟：为了控制产品的一定酸度，发酵终了的冷却十分重要。正常的冷却速度是在发酵终了时，1～1.5小时内将温度降至10～15℃以内。凝固型酸乳在出发酵室时必须注意轻拿轻放不得振动，否则破坏了蛋白质的凝乳结构而乳清析出。冷藏后熟的温度应控制在4℃.
2. 什么是尸僵？简述尸僵形成的原因及过程。（10分）
答：刚刚宰后的肌肉，各种生物细胞内的生物化学反应仍在继续进行但是由于放血带来了体液平衡的破坏、供氧的停止，整个细胞内很快变成无氧状态，从而使葡萄糖和肌糖原的有氧分解变成无氧酵解，在有氧条件下一分子的葡萄糖可以产生39个ATP分子，而在无氧条件下只能产生3个ATP，从而ATP的供应受阻，肌肉内ATP的含量迅速下降和乳酸浓度的提高，肌浆网钙泵的功能丧失，是肌浆网中的Ca2+逐渐释放而得不到回收，钙离子浓度升高，引起肌动蛋白沿着肌球蛋白滑动收缩，另一方面引起肌球蛋白头部的ATP酶活化，加快ATP浓度加速下降，同时由于ATP的丧失又促使肌动蛋白与肌球蛋白之间的结合形成不可逆的肌动球蛋白，从而引起肌肉连续且不可逆的收缩，收缩达到最大程度时即形成了肌肉的宰后僵直，也称尸僵。
氧气供应停止---细胞内生物化学反应继续进行---形成ATP少，肌肉内ATP浓度迅速下降---加上乳酸浓度提高---肌浆网钙泵丧失功能---释放大量钙离子，而得不到回收---引起肌动蛋白沿着肌球蛋白滑动收缩---并活化肌球蛋白头部的ATP酶---ATP丧失---形成不可逆的肌动球蛋白---引起连续不可逆收缩---尸僵。
3. 引起果汁浑浊的原因是什么？果汁澄清工艺中常用的澄清方法有哪几种？并就其中的两种简要说明澄清原理。（10分）
答：果蔬汁为复杂的多分散相系统，它含有细小的果肉粒子，胶态或分子状态及离子状态的溶解物质，这些粒子是果蔬汁浑浊的原因。
澄清方法有自然澄清法、酶法澄清、加热澄清、冷冻澄清、酶-明胶联合澄清法、明胶-单宁法等
原理：自然澄清法，长时间的静置可以促进果蔬汁中悬浮物的自然沉降，这是由于果胶物质被水解，蛋白质和单宁等逐渐形成不溶性单宁酸盐之故，但需要时间较长，果汁易败坏，因此仅用于由防腐剂保藏的果汁。
明胶—单宁法，此法适用于苹果、梨、葡萄山楂等，它们含有较多的单宁物质，明胶或鱼胶等蛋白物质，可与单宁酸盐形成络合物，此络合物沉降的同时，果汁中的悬浮颗粒易被沉降而随之沉降。
4. 腌渍是一种重要的蔬菜加工技术，举例说明腌渍蔬菜的方法。（5分）
答：如半干态发酵酸菜的腌制，经过原料挑选---预处理---晾晒---腌制—成品
原料多以芥菜为原料，除去烂叶、老叶，削去菜根，晾晒2—3天晾晒至原料重量的65%-70%，腌制容器一般采用大缸或木桶。腌制时，一层菜一层盐，并进行揉压，要缓和而柔和，以全部菜压紧实见卤为止，置凉爽处任其自然发酵产生乳酸。经30-40天即可腌成。
5. 果蔬去皮或切分后，常常发生褐变。试述果蔬褐变的原因（机理），并有针对性的提出
护色措施。（15分）
答：褐变主要是由酶褐变引起的，果蔬去皮后，果蔬组织与空气中的氧气接触，在组织中的氧化酶的作用下使组织中的酚类氧化，形成褐色。褐变的主要影响因子是果蔬组织中的酚类物质、组织中的氧化酶类和空气中的氧气，要达到护色的目的，就要控制以上影响因素，果蔬中的物质一般不易去除，只能控制酶的活性和氧气。由此一般的护色方法有：烫漂处理（可以钝化酶的活性）、用盐水浸泡（降低氧气溶解量、抑制酶的活性）、用亚硫酸盐溶液浸泡（隔绝氧气）有机酸溶液护色、抽空护色。
6. 发酵是面包加工中非常重要的一个工艺环节，分别说明快速发酵、普通一次发酵和中种
面团法及个发酵法的优缺点。（15分）
答：一次发酵面包是面团经过调制、搅拌、发酵、切块、整形、烘烤而成，一次发酵的面包生产周期短，提高了设备和车间的利用率，具有较好的风味，产品具有咀嚼性，但面包体积小、容易老化，批量生产时工艺控制相对较难。
二次发酵面包是经过种子面团的调制、搅拌、发酵，主面团的调制、主面团发酵，烘烤而成，二次发酵的面包体积大、表皮柔软、组织细腻、疏松多孔、具有浓郁美好的面包特有风味，且不易老化，但生产该种面包的生产周期长、效率低。
快速发酵面包是经过面团调制、搅拌、压片、成卷、搓圆、整形、烘烤等流程，快速发酵面包生产周期短，但面包风味不浓，不疏松多孔，口感较差，风味较差，而且成本高，适于应急情况下的面包生产。
7. 什么是小麦粉的成熟？什么是小麦粉的损伤淀粉粒？（8分）
答：小麦制粉后，不能立即进行加工利用，生产食品，需要经过一段时间的贮存后，小麦粉的加工品质得到较大的改善，这种现象叫做小麦粉的成熟。 小麦淀粉损伤是指小麦制粉过程(或其他过程)中淀粉颗粒由于受到磨粉机磨辊的切割、挤压、搓撕以及其它机械力的作用,颗粒表面出现裂纹和碎片,内部晶体结构受到破坏,这种不完整的淀粉颗粒被称为损伤淀粉粒或破损淀粉粒。
8. 绘制苏打饼干制作的工艺流程图。（7分）
答：小麦粉、鲜酵母，砂糖、食盐和水进行第一次面团调制----第一次面团发酵---加入小麦粉、水、油脂+抗氧化剂、蛋奶制品、化学疏松剂进行第二次面团调制--第二次发酵--辊轧、包油酥--成型—烘烤—喷油—冷却—整理—包装。
9. 写出罐头食品的杀菌公式（也称杀菌规程），并说明公式具体含义。简单说明罐头食品
常规杀菌方法及各方法的食品类型适应性。（10分）
杀菌公式： t1-升温时间 t2-恒温时间 t3-冷却时间T-杀菌温度p-反压。 罐头食品的杀菌方法有（1）常压沸水杀菌（2）高压蒸气杀菌（3）高压水杀菌（4）罐头食品杀菌中的其他技术，工业上主要有常压杀菌和高压杀菌法，以Ph4.5为界，大于4.5的低酸性食品一般采用高压杀菌，玻璃罐一般选用高压水杀菌，其他一般选用高压蒸汽杀菌。小于4.5的采用常压沸水杀菌。
二论述题（共60分）：
1. 乳粉用水冲调时，复原性能是否良好通常用溶解度和冲调性两个指标来表示。什么是乳
粉的溶解度和冲调性？它们与乳粉的哪些成分或状态有关？试述影响溶解度和冲调性的因素，并探讨如何提高乳粉冲调性？（20分）
答：乳粉的溶解度是指乳粉与一定量的水混合后，能够复原成均一的新鲜牛乳状态的性能，乳粉的溶解度的高低反映了乳粉当中蛋白质的变性程度，溶解度低，说明乳粉中蛋白质变性量大，冲调时变性的蛋白质就不能溶解。导致乳粉溶解度下降的因素有：a原料乳的质量差，混入了异常乳或酸度高的乳，蛋白质热稳定性差，受热容易变性；b牛乳在杀菌、浓缩、干燥过程中温度偏高，或受热时间长，引起牛乳蛋白质受热过度而变性；c喷雾干燥过程中雾化效果不好，使乳滴过大，干燥困难；d牛乳或浓缩乳在较高温度下长时间放置导致蛋白质变性；e乳粉的存储条件及时间对溶解度也会产生影响，存储于温度高、湿度大的环境中，溶解度会有所下降。f不同的干燥法对乳粉的溶解度也不同，一般来说，滚筒干燥法干燥的乳粉溶解度较喷雾干燥的要差。
乳粉的冲调性是指(见文献) 乳粉的冲调性是乳粉按比例与水混合，还原成乳的过程中表现出来的性质，如润湿性、沉降性、分散性、溶解性。
影响乳的冲调性的因素主要有原料乳的热稳定性、乳粉颗粒的结构、乳粉中乳脂肪的含量。
(1)、原料乳的热稳定性：a原料乳中乳清蛋白的含量，乳清蛋白的热稳定性差，故原料乳中乳清蛋白含量越高，热稳定性越差。b原料乳本身盐类不平衡，钙镁离子超过正常浓度会使牛奶凝聚，降低热稳定性。c PH值，当ph降低到酪蛋白的等电点使会使其凝聚，原料乳热稳定性下降。（所以，乳粉生产中，要严格执行鲜乳的验收标准，严禁初乳、酒精实验阳性乳、盐类不平衡乳、掺假乳的混入，以保证乳粉的溶解性和品质）
（2）、乳粉颗粒的结构 理论和实践表明，乳粉的大颗粒，粗糙多凹陷的表面，多孔质的结构具有良好的润湿沉降及分散性，反之则影响冲调性。（通过适当增大浓奶浓度，降低进料温度可以产生粗颗粒奶粉；降低进料压力，提高颗粒直径。）
（3）、游离脂肪的含量 乳粉颗粒表面的游离脂肪直接影响乳粉的冲调性，乳中的脂肪会因加工过程中的加热杀菌、浓缩，干燥中的加热、摩擦等，破坏脂肪球的脂肪保护膜，脂肪游离出，在颗粒表面形成游离脂肪层，由于脂肪的疏水作用会影响乳粉的冲调性。影响因素有a干燥方法和条件（如过高的排风温度会增加游离脂肪）b干燥停留时间（乳粉在干燥室内停留时间越长，游离脂肪越多）c 半成品的处理（半成品迅速冷却保存可减少游离脂肪含量）（所以，在乳粉生产中严格按生产工艺控制杀菌温度和保持时间，在工艺要求范围内，尽量提高浓度，缩短乳粉在干燥塔内或粉箱内的停留时间；及时冷却半成品乳粉；会有效控制游离脂肪含量，提高乳粉的冲调性。）
2. 腌制是肉制品加工中重要的加工技术，腌制过程中通常使用食盐和亚硝酸盐配制的混合
盐。请论述该混合盐所起的作用并简要说明其作用原理。（20分）
答：用食盐或以食盐为主，添加硝酸钠、亚硝酸钠、蔗糖和香辛料等腌制辅料处理肉类的过程为腌制。通过腌制使食盐或食糖渗入肌肉组织中，降低其水分活度，提高渗透压，借以有选择的控制微生物的活动，抑制腐败菌的生长，防止肉品腐败变质。
食盐的作用有：（1）突出鲜味作用（肉制品当中大量的蛋白质与脂肪具有鲜味的成分，常常只有在一定浓度的咸味下表现出来）
（2）防腐作用（a利用食盐的高渗透压使微生物细胞脱水；b微生物对钠离子敏感，因而对微生物产生毒害作用；c食盐分子可以和酶蛋白分子中的肽键结合，抑制微生物蛋白分解酶的活性d食盐溶液降低氧的溶解度，造成缺氧环境，抑制需氧菌的生长）
（3）保水作用（a食盐中的Na和Cl可以与肉中的蛋白结合，在一定条件下使其立体结构发生松弛，增强保水性；b食盐使肉的离子强度提高—肌球蛋白溶出量增加，加热后形成凝胶结构，保持更多水分）
（4）促使硝酸盐、亚硝酸盐、糖向肌肉深层渗透。
硝酸盐和亚硝酸盐的作用有：（1）抑制肉毒梭状芽孢杆菌的生长，并有抑制其他类型腐败菌生长的作用。（2）具有优良的呈色作用。（3）抗氧化作用，延缓腌肉腐败，这是由于它本身具有还原性。（4）有助于腌肉独特风味的产生，抑制蒸煮味产生。
3. 食品冷冻保藏的原理是什么？简单说明食品冻结技术及其原理。（20分）
答:食品的冷冻保鲜是使食品当中很大部分的水在低温下冻结，通过低温微生物的生长活动受到抑制,食物中的酶的活性也会受到抑制，从而防止食品的腐败变质，延长食品的保质期。 食品的速冻技术是指通过食品在较短时间内经过最大冰晶生成区，使食品中的细胞来不及脱水，在细胞内外形成大量的均匀的细小冰晶体。食品的速冻技术有利于食品原有品质的保存，减缓解冻时的损失，延长保质期。
速冻原理：水的冰点为0度，但实际上纯水并不在0度时就冻结，常常首先被冷却成过冷状态，细胞外的水分由于浓度较低，首先形成晶核，开始结晶，但细胞内溶液浓度较高，水的冰点要低，形成晶核所需温度更低，当温度快速降到冰点以下，细胞内的水分来不及外渗，细胞内外形成大量晶核，结果是细胞内外形成大量细小冰晶体，为快速冻结。但若达到冰点的时间较长时，细胞外首先形成晶核，并开始结晶，但由于细胞内的水分未达到冰点，细胞内的水分会向细胞外转移，在细胞外的晶核上不断有水分子结合形成大的冰晶体，此为缓慢冻结的结果。