食品科學(xué)概論 本科課件

食品科學(xué)概論 本科課件,食品科學(xué)概論,本科課件,食品科學(xué),概論,本科,課件 食食品品科科學(xué)學(xué)與與技技術(shù)術(shù)學(xué)學(xué)院院 第一節(jié) 食品的熱加工原理第二節(jié) 食品的干燥原理第三節(jié) 食品的濃縮原理第四節(jié) 食品的分離原理第五節(jié) 食品的粉碎與篩分原理第六節(jié) 食品的攪拌混合、均質(zhì)和乳化原理第七節(jié) 食品的冷凍原理第八節(jié) 食品的膜分離原理第四章第四章 食品工程原理食品工程原理 專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論第一節(jié)第一節(jié) 食品的熱加工原理食品的熱加工原理一、傳熱的基本概念和原理一、傳熱的基本概念和原理一、傳熱的基本概念和原理一、傳熱的基本概念和原理 熱熱量量的的傳傳遞遞是是由由于于物物體體或或系系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)內(nèi)不不同同部部分分之之間間存存在在溫溫度度差差而而引引起起的的。根根據(jù)據(jù)傳傳熱熱機(jī)機(jī)理理的的不不同同，傳傳熱熱有有三三種種基基本本方式：熱傳導(dǎo)、對流傳熱、輻射傳熱。方式：熱傳導(dǎo)、對流傳熱、輻射傳熱。熱熱傳傳導(dǎo)導(dǎo):又又稱稱導(dǎo)導(dǎo)熱熱，可可以以通通過過固固體體、液液體體和和氣氣體體進(jìn)進(jìn)行行。當(dāng)當(dāng)物物體體存存在在溫溫度度差差時時，通通過過物物質(zhì)質(zhì)的的分分子子、原原子子和和電電子子的的振振動動、位位移移和和相相互互碰碰撞撞發(fā)發(fā)生生能能量量的的傳傳遞遞，這這種種傳傳遞遞稱稱為為熱傳導(dǎo)。熱傳導(dǎo)。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論 輻輻射射傳傳熱熱:物物體體以以發(fā)發(fā)射射電電磁磁波波形形式式傳傳遞遞能能量量的的過過程程稱稱為為輻輻射射，被被傳傳遞遞的的能能量量稱稱為為輻輻射射能能。物物體體可可由由不不同同的的原原因因產(chǎn)產(chǎn)生生電電磁磁波波，其其中中因因熱熱的的原原因因引引起起的的電電磁磁波波輻輻射射，即即為為熱熱輻射。輻射。對對流流傳傳熱熱:是是不不同同溫溫度度的的流流體體因因攪攪拌拌、流流動動引引起起的的流流體體質(zhì)質(zhì)點點宏宏觀觀位位移移導(dǎo)導(dǎo)致致的的傳傳熱熱過過程程。流流體體流流過過與與流流體體平平均均溫溫度不同的固體壁面時的熱交換過程在工程上稱為對流傳熱。度不同的固體壁面時的熱交換過程在工程上稱為對流傳熱。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論二、高溫對微生物菌群的影響二、高溫對微生物菌群的影響二、高溫對微生物菌群的影響二、高溫對微生物菌群的影響 當(dāng)當(dāng)食食品品中中微微生生物物菌菌群群與與高高溫溫接接觸觸時時，各各個個微微生生物物細(xì)細(xì)胞胞的的變變化化和和微微生生物物活活力力的的降降低低使使得得微微生生物物數(shù)數(shù)量量隨隨著著時時間間的的增增加加而而減減少少，這這可可通通過過標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)微微生生物物學(xué)學(xué)方方法法進(jìn)進(jìn)行行定定量量測測定定。在在所所給給定定的的高高溫溫下下，隨隨著著時時間間的的增增加加，微微生生物物數(shù)數(shù)量量以以對對數(shù)數(shù)減減少少。在在微微生生物物與與高高溫溫初初始始接接觸觸的的短短時時間間內(nèi)內(nèi)，營營養(yǎng)養(yǎng)細(xì)細(xì)胞胞數(shù)數(shù)量量之之間間的的差差異異與與細(xì)細(xì)菌菌芽芽孢孢數(shù)數(shù)量量相相比比是是明明顯顯的的。營營養(yǎng)養(yǎng)細(xì)細(xì)胞胞受受熱熱后后數(shù)數(shù)量量急急速速下下降降，而而細(xì)細(xì)菌菌芽芽孢孢數(shù)數(shù)量量的的減減少少會有一定時間的滯后期。然而減少的模型是相同的。會有一定時間的滯后期。然而減少的模型是相同的。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論三、熱加工對食品質(zhì)量的影響三、熱加工對食品質(zhì)量的影響三、熱加工對食品質(zhì)量的影響三、熱加工對食品質(zhì)量的影響 大大部部分分食食品品在在高高于于環(huán)環(huán)境境溫溫度度時時，會會引引起起質(zhì)質(zhì)量量很很大大的的變變化化。雖雖然然應(yīng)應(yīng)用用一一些些高高溫溫加加工工方方法法使使許許多多食食品品在在食食用用前前產(chǎn)產(chǎn)生生有有益益的的和和有有利利的的變變化化，但但是是與與保保藏藏加加工工有有關(guān)關(guān)的的溫溫度度、時時間間關(guān)關(guān)系系的的增增大大通通常常會會引引起起質(zhì)質(zhì)量量屬屬性性的的降降低低。這這些些質(zhì)質(zhì)量量下下降降存存在在各各方方面面，包包括括風(fēng)風(fēng)味味、質(zhì)質(zhì)構(gòu)構(gòu)、顏顏色色以以及及熱熱敏敏性性營營養(yǎng)養(yǎng)素素的的減減少少。一一般般來來說說，必必須須根根據(jù)據(jù)這這些些食食品品質(zhì)質(zhì)量量的的變變化化，正正確確地地制制定定熱熱加加工工條條件件以以避避免免過過度度加加工工和和造造成成產(chǎn)產(chǎn)品品質(zhì)質(zhì)量量不不必必要要的的下下降。降。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論第二節(jié)第二節(jié) 食品的干燥原理食品的干燥原理一、一、一、一、食品干燥基本概念和理論食品干燥基本概念和理論食品干燥基本概念和理論食品干燥基本概念和理論 食品濕物料的形態(tài)和物理性質(zhì)食品濕物料的形態(tài)和物理性質(zhì)食品濕物料的形態(tài)和物理性質(zhì)食品濕物料的形態(tài)和物理性質(zhì) 濕濕物物料料按按其其外外觀觀形形態(tài)態(tài)的的不不同同分分為為下下面面幾幾種種：散散粒粒體體、晶體、塊狀、片狀、條狀、粉末狀、膏糊狀、液態(tài)。晶體、塊狀、片狀、條狀、粉末狀、膏糊狀、液態(tài)。濕濕物物料料按按其其物物理理化化學(xué)學(xué)性性質(zhì)質(zhì)的的不不同同可可分分為為兩兩大大類類：液液態(tài)態(tài)和和濕濕固固態(tài)態(tài)。液液態(tài)態(tài)物物料料包包括括溶溶液液、膠膠體體溶溶液液和和非非均均相相的的液液態(tài)態(tài)物物料料，其其主主要要特特征征是是具具有有流流動動性性。固固態(tài)態(tài)濕濕物物料料是是最最常見的食品物料，它包括晶體、膠體和生物組織體。常見的食品物料，它包括晶體、膠體和生物組織體。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論食品濕物料中水分存在的形式和表示法食品濕物料中水分存在的形式和表示法 食食品品水水分分又又稱稱為為食食品品含含水水率率，水水分分含含量量的的表表示示有有干干基水分和濕基水分兩種?；趾蜐窕謨煞N。濕物料中水分的活度濕物料中水分的活度 濕濕物物料料中中水水分分的的活活度度對對干干燥燥速速率率有有決決定定性性作作用用，是是濕濕物物料料干干燥燥的的重重要要因因素素。水水分分活活度度(Aw)是是指指物物料料表表面面水水分的蒸汽壓與相同溫度下純水的飽和蒸汽壓之比。分的蒸汽壓與相同溫度下純水的飽和蒸汽壓之比。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論干燥介質(zhì)的特性干燥介質(zhì)的特性 在在食食品品干干燥燥生生產(chǎn)產(chǎn)中中，從從濕濕物物料料中中除除去去水水分分通通常常采采用用熱熱空空氣氣為為干干燥燥介介質(zhì)質(zhì)，干干燥燥過過程程中中熱熱空空氣氣既既是是載載熱熱體體，又又是是載載濕濕體體。濕濕空空氣氣中中的的水水蒸蒸氣氣量量不不斷斷發(fā)發(fā)生生變變化化，而而絕絕干干空空氣氣的的質(zhì)量恒定。質(zhì)量恒定。食品物料與干燥介質(zhì)間的平衡關(guān)系食品物料與干燥介質(zhì)間的平衡關(guān)系 由由于于物物料料表表面面的的水水蒸蒸氣氣分分壓壓與與介介質(zhì)質(zhì)的的水水蒸蒸氣氣分分壓壓的的壓壓差差作作用用，使使兩兩相相之之間間的的水水分分不不斷斷地地進(jìn)進(jìn)行行傳傳遞遞，經(jīng)經(jīng)過過一一段段時時間間后后，物物料料表表面面的的水水蒸蒸氣氣分分壓壓與與空空氣氣中中的的水水蒸蒸氣氣分分壓壓將將會會相相等等，物物料料與與空空氣氣之之間間的的水水分分達(dá)達(dá)到到動動態(tài)態(tài)平平衡衡，此此時時物物料料中中所含的水分為該介質(zhì)條件下物料的平衡水分。所含的水分為該介質(zhì)條件下物料的平衡水分。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論 干燥過程中的傳熱與傳質(zhì)干燥過程中的傳熱與傳質(zhì) 食食品品物物料料的的干干燥燥過過程程是是熱熱量量傳傳遞遞和和質(zhì)質(zhì)量量傳傳遞遞同同時時存存在在的的過過程程，伴伴隨隨著著傳傳熱熱(物物料料對對熱熱量量的的吸吸收收)、傳傳質(zhì)質(zhì)(水水分分在在物物料料中中的的遷遷移移)，物物料料達(dá)達(dá)到到干干燥燥的的目目的的。熱熱量量和和質(zhì)質(zhì)量是通過物料內(nèi)部和外部傳遞來實現(xiàn)的。量是通過物料內(nèi)部和外部傳遞來實現(xiàn)的。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論 二、干燥過程中食品物料的主要變化二、干燥過程中食品物料的主要變化二、干燥過程中食品物料的主要變化二、干燥過程中食品物料的主要變化物理狀態(tài)的變化物理狀態(tài)的變化物理狀態(tài)的變化物理狀態(tài)的變化 任任何何脫脫水水過過程程幾幾乎乎都都造造成成物物料料的的收收縮縮現(xiàn)現(xiàn)象象。物物料料干干縮縮的的程程度度及及均均勻勻性性對對其其復(fù)復(fù)水水性性有有很很大大的的影影響響，干干縮縮程程度度小小、收縮均勻的物料復(fù)水性較好，反之較差。收縮均勻的物料復(fù)水性較好，反之較差。食食品品物物料料在在干干燥燥過過程程中中，除除發(fā)發(fā)生生永永久久性性的的收收縮縮變變形形外外，還還會會出出現(xiàn)現(xiàn)組組織織干干裂裂或或破破碎碎等等現(xiàn)現(xiàn)象象。另另外外，在在食食品品不不同同部部位位所產(chǎn)生的不等收縮又往往會造成物料奇形怪狀的翹曲。所產(chǎn)生的不等收縮又往往會造成物料奇形怪狀的翹曲。干縮干縮 專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論 干干燥燥過過程程中中造造成成物物料料表表面面硬硬化化的的原原因因主主要要有有：一一是是食食品品干干燥燥過過程程中中，物物料料內(nèi)內(nèi)部部的的溶溶質(zhì)質(zhì)隨隨水水分分向向物物料料表表面面的的不不斷斷移移動動；二二是是由由于于干干燥燥初初期期，食食品品物物料料與與介介質(zhì)質(zhì)間間溫溫差差和和濕濕度度差差過過大大，致致使使物物料料表表面面溫溫度度急急驟驟升升高高，水水分分蒸蒸發(fā)發(fā)過過于于強(qiáng)強(qiáng)烈烈，而而使使物物料料表表面面迅迅速速達(dá)達(dá)到到絕絕干干狀狀態(tài)態(tài)，形形成成一一層層干燥的薄膜，造成物料表面的硬化。干燥的薄膜，造成物料表面的硬化。物物料料內(nèi)內(nèi)部部多多孔孔的的產(chǎn)產(chǎn)生生是是由由于于物物料料中中的的水水分分在在干干燥燥進(jìn)進(jìn)程程中中被被去去除除，原原來來被被水水分分所所占占據(jù)據(jù)的的空空間間由由空空氣氣填填充充而而成成為為空空穴，干制品組織內(nèi)部就形成一定的孔隙而具有多孔性。穴，干制品組織內(nèi)部就形成一定的孔隙而具有多孔性。表面硬化表面硬化物料內(nèi)部多孔性的形成物料內(nèi)部多孔性的形成 專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論化學(xué)性質(zhì)的變化化學(xué)性質(zhì)的變化 蛋蛋白白質(zhì)質(zhì)的的變變化化:通通常常食食品品物物料料較較長長時時間間暴暴露露在在71以以上的熱空氣中，對蛋白質(zhì)有一定破壞作用。上的熱空氣中，對蛋白質(zhì)有一定破壞作用。脂脂肪肪的的變變化化:脫脫水水過過程程中中，食食品品(特特別別是是含含油油脂脂食食品品)物物料料中中的的油油脂脂極極易易發(fā)發(fā)生生氧氧化化，干干燥燥溫溫度度升升高高，脂脂肪肪氧氧化化嚴(yán)嚴(yán)重。重。維維生生素素的的變變化化:高高溫溫對對食食品品物物料料中中的的維維生生素素均均有有不不同同程度的破壞。程度的破壞。食食品品色色澤澤的的改改變變:由由于于高高溫溫作作用用，在在物物料料干干燥燥過過程程中中，食食品品原原有有的的色色澤澤發(fā)發(fā)生生變變化化。碳碳水水化化合合物物參參與與的的酶酶促促褐褐變變與與非非酶酶促促褐褐變變反反應(yīng)應(yīng)是是干干制制食食品品變變成成黃黃色色、褐褐色色或或黑黑色色的的主主要要原因。溫度越高，處理時間越長，色素變化量越多。原因。溫度越高，處理時間越長，色素變化量越多。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論三、食品干燥方法三、食品干燥方法三、食品干燥方法三、食品干燥方法對對流流干干燥燥：又又稱稱熱熱風(fēng)風(fēng)干干燥燥，熱熱量量以以對對流流的的方方式式傳傳遞遞給給濕濕物物料，使食品材料中的水分汽化，達(dá)到干燥的目的。料，使食品材料中的水分汽化，達(dá)到干燥的目的。接接觸觸干干燥燥：被被干干燥燥物物料料與與加加熱熱面面處處于于密密切切接接觸觸狀狀態(tài)態(tài)，蒸蒸發(fā)發(fā)水分的能量來自傳導(dǎo)方式進(jìn)行的干燥水分的能量來自傳導(dǎo)方式進(jìn)行的干燥冷冷凍凍干干燥燥：是是一一種種特特殊殊形形式式的的真真空空干干燥燥方方法法。物物料料水水分分則則是是在在固固態(tài)態(tài)下下即即從從冰冰晶晶體體直直接接升升華華成成水水蒸蒸氣氣，因因此此冷冷凍凍干干燥燥又稱為升華干燥。又稱為升華干燥。輻輻射射干干燥燥：熱熱量量通通過過電電磁磁波波的的形形式式由由輻輻射射加加熱熱器器傳傳遞遞給給食食品品材材料料表表面面，再再通通過過材材料料自自身身的的熱熱量量傳傳遞遞，使使內(nèi)內(nèi)部部的的水水分分汽化，達(dá)到干燥的目的。汽化，達(dá)到干燥的目的。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論第三節(jié)第三節(jié) 食品的濃縮原理食品的濃縮原理一、蒸發(fā)一、蒸發(fā)一、蒸發(fā)一、蒸發(fā) 蒸發(fā)蒸發(fā)蒸發(fā)蒸發(fā)是食品工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的濃縮方法之一。是食品工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的濃縮方法之一。蒸發(fā)是利用溶質(zhì)和溶劑揮發(fā)度的差異，通過加入熱能的蒸發(fā)是利用溶質(zhì)和溶劑揮發(fā)度的差異，通過加入熱能的方法使溶劑汽化，而溶質(zhì)不揮發(fā)，從而達(dá)到分離的目的。方法使溶劑汽化，而溶質(zhì)不揮發(fā)，從而達(dá)到分離的目的。使含有不揮發(fā)溶質(zhì)的溶液沸騰汽化并移出蒸汽，從使含有不揮發(fā)溶質(zhì)的溶液沸騰汽化并移出蒸汽，從而使溶液中溶質(zhì)濃度提高的單元操作稱為蒸發(fā)，所采用而使溶液中溶質(zhì)濃度提高的單元操作稱為蒸發(fā)，所采用的設(shè)備稱為蒸發(fā)器。蒸發(fā)的必要條件為熱能的不斷供給的設(shè)備稱為蒸發(fā)器。蒸發(fā)的必要條件為熱能的不斷供給和生成蒸汽的不斷排除。和生成蒸汽的不斷排除。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論 工工業(yè)業(yè)上上的的蒸蒸發(fā)發(fā)操操作作經(jīng)經(jīng)常常在在減減壓壓下下進(jìn)進(jìn)行行，這這種種操操作作稱稱為為真真空空蒸蒸發(fā)發(fā)。真真空空蒸蒸發(fā)發(fā)有有以以下下幾幾個個特特點點：減減壓壓下下溶溶液液的的沸沸點點下下降降，有有利利于于處處理理熱熱敏敏性性物物料料，且且可可利利用用低低壓壓強(qiáng)強(qiáng)的的蒸蒸汽汽或或廢廢蒸蒸汽汽作作為為熱熱源源。溶溶液液的的沸沸點點隨隨所所處處的的壓壓強(qiáng)強(qiáng)減減少少而而降降低低，故故對對相相同同壓壓強(qiáng)強(qiáng)的的加加熱熱蒸蒸汽汽而而言言，當(dāng)當(dāng)溶溶液液處處于于減減壓壓時時可可以以提提高高總總傳傳熱熱溫溫差差，但但與與此此同同時時，溶溶液液的的粘粘度度加加大大，所所以以總總傳傳熱熱系系數(shù)數(shù)下下降降。真真空空蒸蒸發(fā)發(fā)系系統(tǒng)統(tǒng)要要求求有有造造成成減減壓壓的的裝裝置置，使系統(tǒng)的投資費(fèi)用和操作費(fèi)用提高。使系統(tǒng)的投資費(fèi)用和操作費(fèi)用提高。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論二、二、二、二、結(jié)結(jié)結(jié)結(jié)晶晶晶晶 結(jié)結(jié)晶晶是是從從液液相相或或氣氣相相生生成成形形狀狀一一定定、分分子子(或或原原子子、離離子子)有有規(guī)規(guī)則則排排列列的的晶晶體體的的現(xiàn)現(xiàn)象象。與與其其他他分分離離的的單單元元操操作作相相比比，結(jié)結(jié)晶晶過過程程具具有有如如下下特特點點：能能從從雜雜質(zhì)質(zhì)含含量量相相當(dāng)當(dāng)多多的的溶溶液液或或多多組組分分的的熔熔融融混混合合物物中中產(chǎn)產(chǎn)生生純純凈凈的的晶晶體體；能能耗耗少少，操操作作溫溫度度低低，對對設(shè)設(shè)備備材材質(zhì)質(zhì)要要求求不不高高，一一般般亦亦很很少少有有“三三廢廢”排排放放，有有利利于于環(huán)環(huán)境境保保護(hù)護(hù)；結(jié)結(jié)晶晶產(chǎn)產(chǎn)品品包包裝裝、運(yùn)運(yùn)輸輸、儲儲存存或或使使用都很方便。用都很方便。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論三、冷三、冷三、冷三、冷凍濃縮凍濃縮凍濃縮凍濃縮 冷冷凍凍濃濃縮縮是是利利用用冰冰與與水水溶溶液液之之間間的的固固液液相相平平衡衡原原理理的的一一種種濃濃縮縮方方法法。冷冷凍凍濃濃縮縮適適用用于于熱熱敏敏性性食食品品的的濃濃縮縮，可可防防止食品中的芳香物質(zhì)的揮發(fā)損失。止食品中的芳香物質(zhì)的揮發(fā)損失。冷冷凍凍濃濃縮縮的的主主要要缺缺點點是是：冷冷凍凍濃濃縮縮過過程程本本身身不不具具有有殺殺菌菌滅滅酶酶作作用用，因因此此濃濃縮縮制制品品必必須須凍凍藏藏或或再再加加熱熱處處理理，才才能能保保存存；采采用用這這種種方方法法制制品品的的濃濃度度不不僅僅受受低低共共熔熔濃濃度度限限制制也也受受冰冰晶晶與與濃濃縮縮液液分分離離的的難難易易程程度度影影響響，一一般般濃濃度度越越高高，粘粘度度越越大大，分分離離就就越越困困難難；濃濃縮縮過過程程會會造造成成不不可可避避免免的的溶質(zhì)損失，且成本高。溶質(zhì)損失，且成本高。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論第四節(jié)第四節(jié) 食品的分離原理食品的分離原理一、一、一、一、過濾過濾過濾過濾 過過過過濾濾濾濾是是以以某某種種多多孔孔物物質(zhì)質(zhì)為為介介質(zhì)質(zhì)，在在外外力力作作用用下下使使連連續(xù)續(xù)相相流流體體通通過過介介質(zhì)質(zhì)的的孔孔道道，而而分分散散相相顆顆粒粒被被截截留留，從從而而實實現(xiàn)現(xiàn)分分離離的的操操作作。過過濾濾被被廣廣泛泛應(yīng)應(yīng)用用于于食食品品加加工工中中。通通常常過過濾濾用用于于澄澄清清像像果果汁汁或或植植物物油油一一類類的的液液體體食食品品，或或從從空空氣氣或或流流體體食食品品中中除除去去微微生生物物和和從從液液相相中中分分離離出出固固體體(即即糖糖精精制制、脂脂肪肪分級等分級等)。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論二、二、二、二、壓壓壓壓榨榨榨榨 壓榨壓榨壓榨壓榨是通過機(jī)械壓縮力將液相從液固兩相混合物中分離是通過機(jī)械壓縮力將液相從液固兩相混合物中分離出來的一種單元操作，在壓榨過程中液相流出而固相截留在出來的一種單元操作，在壓榨過程中液相流出而固相截留在壓榨面之間。壓榨面之間。壓榨的基本原理：壓榨的基本原理：壓榨的基本原理：壓榨的基本原理：是將物料置于兩個表面之間，對物料是將物料置于兩個表面之間，對物料施加壓力使液體分離釋出。釋出的液體透過物料內(nèi)部空隙流施加壓力使液體分離釋出。釋出的液體透過物料內(nèi)部空隙流向自由邊緣或表面。向自由邊緣或表面。壓榨的一個潛在應(yīng)用是半固體食品在加熱干燥前預(yù)先被壓榨的一個潛在應(yīng)用是半固體食品在加熱干燥前預(yù)先被機(jī)械脫水。在這種情況下，用機(jī)械手段除去水所需的能量比機(jī)械脫水。在這種情況下，用機(jī)械手段除去水所需的能量比加熱脫水所需的能量要少。壓榨技術(shù)在食品加工中的一個基加熱脫水所需的能量要少。壓榨技術(shù)在食品加工中的一個基本應(yīng)用是從種子中榨油。另一個應(yīng)用是壓榨水果生產(chǎn)果汁。本應(yīng)用是從種子中榨油。另一個應(yīng)用是壓榨水果生產(chǎn)果汁。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論三、離心三、離心三、離心三、離心 離離離離心心心心分分分分離離離離是是利利用用離離心心慣慣性性力力實實現(xiàn)現(xiàn)物物料料中中固固液液或或液液液液兩兩相相間間以以及及液液液液固固三三相相間間的的分分離離，在在食食品品工工業(yè)業(yè)上上經(jīng)經(jīng)常常碰碰到到的的是是液液固固相相(懸懸浮浮液液)或或液液液液相相(浮浮濁濁液液)的的分分離離。實實現(xiàn)現(xiàn)離離心心分分離的專用設(shè)備稱為離心機(jī)。離的專用設(shè)備稱為離心機(jī)。離離心心分分離離在在食食品品加加工工中中應(yīng)應(yīng)用用：從從牛牛奶奶中中分分離離奶奶油油和和植植物物油油的的精精煉煉，及及啤啤酒酒工工業(yè)業(yè)、魚魚蛋蛋白白濃濃縮縮物物加加工工和和從從果果汁汁中中除除去去細(xì)細(xì)胞胞碎碎片片。離離心心過過濾濾也也被被用用于于食食品品工工業(yè)業(yè)中中從從結(jié)結(jié)晶晶漿漿液液中分離結(jié)晶產(chǎn)品中分離結(jié)晶產(chǎn)品(乳糖、蔗糖乳糖、蔗糖)。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論四、蒸四、蒸四、蒸四、蒸餾餾餾餾 蒸蒸蒸蒸餾餾餾餾是是分分離離液液體體混混合合物物的的一一種種重重要要方方法法。蒸蒸餾餾分分離離的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)是是根根據(jù)據(jù)液液體體混混合合物物中中各各組組分分的的揮揮發(fā)發(fā)度度差差異異，通通過過加加熱熱的的方方法法使使混混合合物物形形成成氣氣、液液兩兩相相，各各組組分分在在兩兩相相中中濃濃度度不不同，從而實現(xiàn)混合物的分離。同，從而實現(xiàn)混合物的分離。蒸蒸餾餾可可以以按按不不同同方方法法分分類類。按按操操作作原原理理可可分分為為水水蒸蒸氣氣蒸蒸餾餾、簡簡單單蒸蒸餾餾、平平衡衡蒸蒸餾餾、精精餾餾、分分子子蒸蒸餾餾和和各各種種特特殊殊蒸蒸餾餾。按按操操作作方方式式可可分分為為間間歇歇蒸蒸餾餾和和連連續(xù)續(xù)蒸蒸餾餾。按按操操作作壓壓強(qiáng)強(qiáng)可可分分為為常常壓壓蒸蒸餾餾、加加壓壓蒸蒸餾餾和和真真空空(減減壓壓)蒸蒸餾餾。按按液液體體混合物所含組分?jǐn)?shù)目可分為雙組分蒸餾和多組分蒸餾?；旌衔锼M分?jǐn)?shù)目可分為雙組分蒸餾和多組分蒸餾。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論五、吸收五、吸收五、吸收五、吸收 通通過過將將一一種種組組分分選選擇擇性性吸吸收收或或溶溶解解到到液液體體中中來來除除去去蒸蒸汽汽相相中中的的少少量量雜雜質(zhì)質(zhì)，被被稱稱為為吸吸吸吸收收收收。然然而而食食品品加加工工中中吸吸收收技技術(shù)術(shù)的的應(yīng)應(yīng)用用是是有有限限的的。相相反反的的過過程程是是通通過過選選擇擇性性吸吸收收到到氣氣流流中中來來除除去去液液相相中中的的雜雜質(zhì)質(zhì)稱稱為為汽汽提提。在在食食品品加加工工中中，汽汽提提用用于植物油的脫臭。于植物油的脫臭。吸吸收收或或汽汽提提的的推推動動力力是是雜雜質(zhì)質(zhì)化化合合物物在在液液相相和和氣氣相相中中的的濃濃度度差差。在在吸吸收收中中，雜雜質(zhì)質(zhì)遷遷移移到到液液相相中中直直至至達(dá)達(dá)到到平平衡衡，而而在在汽汽提提中中，雜雜質(zhì)質(zhì)遷遷移移到到氣氣相相中中達(dá)達(dá)到到平平衡衡。在在汽汽提提中中，兩兩組組分分之之間間的的蒸蒸汽汽壓壓差差為為選選擇擇性性去去除除揮揮發(fā)發(fā)組組分分(脂脂肪肪酸酸等等)提提供供了推動力。了推動力。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論六、提取六、提取六、提取六、提取 當(dāng)當(dāng)固固態(tài)態(tài)原原料料中中的的一一種種組組分分被被溶溶解解在在液液體體溶溶劑劑中中時時，這這種種組組分分就就被被提提取取，這這就就稱稱作作為為浸浸浸浸提提提提或或固固固固液液液液抽抽抽抽提提提提。固固液液提提取取依依據(jù)據(jù)的的基基本本原原理理是是固固液液之之間間存存在在的的濃濃度度差差，它它引引起起分分子子從從一一處處擴(kuò)擴(kuò)散散到到另另一一處處。實實際際上上，固固體體中中溶溶質(zhì)質(zhì)的的擴(kuò)擴(kuò)散散不不是是浸浸出出的的惟惟一一機(jī)機(jī)制制。在在固固液液提提取取過過程程中中，也也存存在在溶溶質(zhì)質(zhì)從從固固體體表表面面洗洗出出、提提取取物物從從粒粒子子間間微微孔孔中中的的置置換換和和溶溶解解化化反反應(yīng)應(yīng)(或或從從不不溶溶性性前前體體中誘導(dǎo)反應(yīng)產(chǎn)生可溶性溶質(zhì)中誘導(dǎo)反應(yīng)產(chǎn)生可溶性溶質(zhì))。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論 七、吸附七、吸附七、吸附七、吸附 吸吸吸吸附附附附屬屬于于傳傳質(zhì)質(zhì)分分離離過過程程，是是使使氣氣體體或或液液體體流流動動相相與與多多孔孔固固體體顆顆粒粒相相接接觸觸，使使流流動動相相中中一一種種或或多多種種組組分分被被吸吸附附于于固固體體表表面面，以以達(dá)達(dá)到到分分離離的的操操作作。其其中中具具有有吸吸附附能能力力的的固固體體顆粒相稱為吸附劑，流動相中被吸附的組分稱為吸附質(zhì)。顆粒相稱為吸附劑，流動相中被吸附的組分稱為吸附質(zhì)。根根據(jù)據(jù)流流動動相相的的不不同同，可可將將吸吸附附分分為為液液體體吸吸附附和和固固體體吸吸附附，在在食食品品工工業(yè)業(yè)中中用用到到的的主主要要是是液液體體吸吸附附。若若吸吸附附劑劑與與吸吸附附質(zhì)質(zhì)之之間間的的作作用用力力僅僅為為分分子子間間的的引引力力，該該吸吸附附稱稱為為物物理理吸吸附附或或范范德德華華吸吸附附。若若吸吸附附劑劑與與吸吸附附質(zhì)質(zhì)之之間間的的作作用用力力為為化化學(xué)學(xué)力力，即即兩兩者者已已進(jìn)進(jìn)行行化化學(xué)學(xué)反反應(yīng)應(yīng)生生成成了了某某種種物物質(zhì)質(zhì)，這這種種吸吸附附稱稱為活性吸附。為活性吸附。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論八、離子交八、離子交八、離子交八、離子交換換換換 離離離離子子子子交交交交換換換換過過程程是是一一種種特特殊殊的的吸吸附附過過程程，但但它它又又不不同同于于吸吸附附，離離子子交交換換是是一一個個化化學(xué)學(xué)過過程程。在在食食品品工工業(yè)業(yè)生生產(chǎn)產(chǎn)中中離離子子交交換換是是分分離離提提純純某某些些產(chǎn)產(chǎn)品品的的一一種種單單元元操操作作技技術(shù)術(shù)。其其中中提提供供可可交交換換離離子子的的不不溶溶性性固固體體稱稱為為離離子子交交換換劑劑，可可交交換換陽陽離離子子的的交交換換劑劑稱稱為為陽陽離離子子交交換換劑劑，可可交交換換陰陰離離子子的的交交換換劑劑稱稱為為陰陰離離子子交交換換劑。劑。離離子子交交換換樹樹脂脂可可根根據(jù)據(jù)活活性性基基團(tuán)團(tuán)的的性性質(zhì)質(zhì)，分分為為陽陽離離子子交交換換樹樹脂脂和和陰陰離離子子交交換換樹樹脂脂兩兩類類，每每一一類類根根據(jù)據(jù)其其不不同同的的交交換換性性能能又又可可分分為為強(qiáng)強(qiáng)型型和和弱弱型型離離子子交交換換劑劑兩兩種種。根根據(jù)據(jù)樹樹脂脂的的物物理理結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，離子交換樹脂又可分為凝膠型和大孔型兩類。離子交換樹脂又可分為凝膠型和大孔型兩類。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論 第五節(jié)第五節(jié) 食品的粉碎與篩分原理食品的粉碎與篩分原理一、食品的粉碎一、食品的粉碎一、食品的粉碎一、食品的粉碎 “粉粉粉粉碎碎碎碎”是是固固體體物物料料尺尺寸寸由由大大變變小小過過程程的的總總稱稱，是是利利用用機(jī)機(jī)械械力力來來克克服服固固體體物物料料內(nèi)內(nèi)部部凝凝聚聚力力使使之之破破碎碎成成符符合合要要求求的的小小顆顆粒粒的的單單元元操操作作，它它包包括括“破破碎碎”和和“粉粉磨磨”?！捌破扑樗椤敝钢赣捎纱蟠罅狭蠅K塊變變成成小小料料塊塊的的過過程程，包包括括粗粗碎碎和和中中碎碎；粉粉磨磨則則是是指指由由小小料料塊塊變變成成細(xì)細(xì)粉粉體體的的過過程程，也也稱稱作作磨磨碎或研磨，包括微粉碎和超微粉碎。碎或研磨，包括微粉碎和超微粉碎。根根據(jù)據(jù)被被粉粉碎碎物物料料和和成成品品粒粒度度的的大大小小，粉粉碎碎可可分分為為粗粗粉碎、中粉碎、微粉碎和超微粉碎四種。粉碎、中粉碎、微粉碎和超微粉碎四種。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論二、二、二、二、篩篩篩篩分與分與分與分與篩篩篩篩析析析析 篩篩分分是是利利用用篩篩分分器器(或或簡簡稱稱篩篩子子)將將粒粒度度不不同同的的固固體體顆顆粒?；旎旌虾衔镂锓址蛛x離成成若若干干部部分分的的單單元元操操作作。在在篩篩分分過過程程中中，通通過過篩篩孔孔的的物物料料稱稱作作篩篩過過物物，未未能能通通過過的的稱稱作作篩篩留留物物。篩篩分分結(jié)結(jié)果果，使使每每一一部部分分顆顆粒粒的的大大小小都都比比原原來來更更均均勻勻。在在工工業(yè)業(yè)上上，常常用用篩篩分分法法將將粒粒狀狀或或粉粉狀狀物物料料按按規(guī)規(guī)定定的的粒粒度度范范圍圍相相分分離離。除除此此之之外外，還還通通過過利利用用篩篩孔孔大大小小不不同同的的一一套套篩篩子子進(jìn)進(jìn)行行粒粒度度分分級級，測測定定和和分分析析粉粉碎碎產(chǎn)產(chǎn)物物的的粒粒度度組組成成特特性，即進(jìn)行過篩分析性，即進(jìn)行過篩分析(簡稱篩析簡稱篩析)。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論篩篩分分方方法法：根根據(jù)據(jù)物物料料性性質(zhì)質(zhì)的的差差異異及及對對篩篩析析結(jié)結(jié)果果精精度度要要求求的的不不同同，篩篩分分分分析析有有干干法法和和濕濕法法之之分分。如如果果對對篩篩析析的的精精確確度度要要求求不不甚甚嚴(yán)嚴(yán)格格，通通常常直直接接進(jìn)進(jìn)行行干干法法篩篩析析。但但如如果果物物料料含含水水較較多多、互互相相粘粘結(jié)結(jié)時時，應(yīng)應(yīng)采采用用干干濕濕聯(lián)聯(lián)合合篩篩析析法法，才才能能得得到到比比較較精精確確的的結(jié)結(jié)果果。為為了了促促使使物物料料顆顆粒粒通通過過篩篩孔孔，提提高高篩篩分分效效率率和和生生產(chǎn)產(chǎn)能能力力，物物料料與與篩篩網(wǎng)網(wǎng)之之間間必必須須作作相相對對運(yùn)運(yùn)動動。因因此此可可將將篩篩分分設(shè)設(shè)備備分分為為固固定定式式和和運(yùn)運(yùn)動動式式兩兩類類，依依篩面形狀又可將運(yùn)動式分為滾筒篩和平面篩二種。篩面形狀又可將運(yùn)動式分為滾筒篩和平面篩二種。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論第六節(jié)第六節(jié) 食品的攪拌混合、均質(zhì)和乳化原理食品的攪拌混合、均質(zhì)和乳化原理一、一、一、一、攪攪攪攪拌混合的基本理拌混合的基本理拌混合的基本理拌混合的基本理論論論論均勻度：均勻度：是指一種或幾種組分的濃度或其他物理量如溫度等是指一種或幾種組分的濃度或其他物理量如溫度等的均勻性。的均勻性。分離尺度：分離尺度：表示組分或熱量這類可分散的表示組分或熱量這類可分散的“參量參量”的未分散的未分散部分的大小。部分的大小。分離強(qiáng)度：分離強(qiáng)度：表示兩相鄰團(tuán)塊間濃度、溫度等參量的差異，同表示兩相鄰團(tuán)塊間濃度、溫度等參量的差異，同時也表示團(tuán)塊中的參量值與完全均勻后的參量平均值之間的時也表示團(tuán)塊中的參量值與完全均勻后的參量平均值之間的差異。差異。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論 混混混混合合合合過過過過程程程程有有有有三三三三種種種種機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)理理理理：對對流流混混合合、分分子子擴(kuò)擴(kuò)散散混混合合和和剪剪力力混混合合。在在一一般般的的混混合合過過程程中中，往往往往有有一一個個由由對對流流混混合合到到擴(kuò)擴(kuò)散散混混合合的的逐逐漸漸過過度度過過程程。分分離離尺尺度度大大時時，多多為為對對流流混混合合，分分離離尺尺度度小小時時，多多為為擴(kuò)擴(kuò)散散混混合合。對對高高粘粘度度流流體體的的混混合合，既既無無明明顯顯的的分分子子擴(kuò)擴(kuò)散散現(xiàn)現(xiàn)象象，又又難難以以造造成成良良好好的的湍湍流流，以以分分割割組組分分元元素素，這種情況下混合的主要機(jī)理是剪力。這種情況下混合的主要機(jī)理是剪力。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論 二、均二、均二、均二、均質(zhì)質(zhì)質(zhì)質(zhì) 均均均均質(zhì)質(zhì)質(zhì)質(zhì)也也稱稱勻勻漿漿，是是使使懸懸浮浮液液(或或乳乳化化液液)體體系系中中的的分分散散物物質(zhì)質(zhì)微微粒粒化化、均均勻勻化化的的處處理理過過程程。這這種種處處理理同同時時起起降降低低分分散物尺度和提高分散物分布均勻性的作用。散物尺度和提高分散物分布均勻性的作用。均均質(zhì)質(zhì)是是通通過過均均質(zhì)質(zhì)設(shè)設(shè)備備對對物物料料的的作作用用實實現(xiàn)現(xiàn)的的，如如高高壓壓均均質(zhì)質(zhì)機(jī)機(jī)、膠膠體體磨磨、超超聲聲波波乳乳化化器器、高高速速攪攪拌拌器器等等都都有有均均質(zhì)質(zhì)功功能能。這這些些設(shè)設(shè)備備產(chǎn)產(chǎn)生生均均質(zhì)質(zhì)作作用用的的本本質(zhì)質(zhì)是是使使料料液液中中的的分分散散物物質(zhì)質(zhì)受受流流體體力力學(xué)學(xué)上上剪剪切切作作用用而而得得到到破破碎碎。但但產(chǎn)產(chǎn)生生這這種種剪剪切切作作用用的能量密度大小，因設(shè)備的不同有很大的差異。的能量密度大小，因設(shè)備的不同有很大的差異。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論 三、乳化三、乳化三、乳化三、乳化 將將油油和和水水?dāng)嚁嚢璋钑r時，由由于于剪剪切切等等作作用用界界面面不不斷斷分分裂裂，界界面面面面積積急急劇劇增增大大，界界面面能能形形成成極極大大的的力力，聚聚結(jié)結(jié)的的速速度度也也急急劇劇加加快快。由由于于乳乳化化劑劑具具有有表表面面活活性性(親親水水、親親油油性性)，它它向向油油水水界界面面吸吸附附，使使界界面面能能降降低低，防防止止油油或或水水回回復(fù)復(fù)原原狀狀。此此外外，因因乳乳化化劑劑分分子子膜膜將將液液滴滴包包住住，可可防防止止碰碰撞撞的的液液滴滴彼彼此此又又合合并并。同同時時由由于于形形成成表表面面雙雙電電層層，當(dāng)當(dāng)兩兩個個液液滴滴相相互互接接近近時時，因因電電的的相相斥斥作作用用防防止止凝凝聚聚。乳乳化化劑劑的的這這種種作作用用使使原原熱熱力力學(xué)學(xué)不不穩(wěn)穩(wěn)定定體體系系的的乳乳液液可可以以保保持持為為穩(wěn)穩(wěn)定體系。定體系。乳化機(jī)理乳化機(jī)理 專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論 乳乳化化液液在在重重力力場場或或其其他他力力場場中中，均均多多少少具具有有不不穩(wěn)穩(wěn)定定的的特特性性，即即系系統(tǒng)統(tǒng)遲遲早早會會產(chǎn)產(chǎn)生生兩兩相相分分層層現(xiàn)現(xiàn)象象，亦亦即即輕輕相相上上浮浮，重重相相下下降降。沉沉降降速速度度是是乳乳化化液液產(chǎn)產(chǎn)生生分分層層現(xiàn)現(xiàn)象象的的直直接接原原因因。對對于于一一定定的的系系統(tǒng)統(tǒng)，雖雖然然靜靜置置時時兩兩相相密密度度差差和和外外相相粘粘度度不不發(fā)發(fā)生生變變化化，而而液液滴滴的的大大小小卻卻因因界界面面張張力力的的作作用用而而發(fā)發(fā)生生變變化化。因因此此，界界面面張張力力成成為為影影響響乳乳化化液液穩(wěn)穩(wěn)定定性性的的間間接接因因素素，所以，乳化液是一種熱力學(xué)上不穩(wěn)定的系統(tǒng)。所以，乳化液是一種熱力學(xué)上不穩(wěn)定的系統(tǒng)。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論影響乳化液穩(wěn)定性的主要因素：影響乳化液穩(wěn)定性的主要因素：液滴的大小：液滴的大?。阂旱蔚某两邓俣扰c滴徑的平方成正比。液滴的沉降速度與滴徑的平方成正比。兩相密度差：兩相密度差：沉降速度與兩相密度差成正比。沉降速度與兩相密度差成正比。粘度：粘度：粘度高，可減慢液滴的并合，分散介質(zhì)高粘度起粘度高，可減慢液滴的并合，分散介質(zhì)高粘度起著防止液滴并合、保持乳化液穩(wěn)定的作用。著防止液滴并合、保持乳化液穩(wěn)定的作用。粒子的電荷：粒子的電荷：當(dāng)使用離子性表面活性劑作乳化劑時，因當(dāng)使用離子性表面活性劑作乳化劑時，因增加了分散液滴的電荷，加強(qiáng)了液滴的相互排斥，所以也增加了分散液滴的電荷，加強(qiáng)了液滴的相互排斥，所以也有阻止合并的作用。有阻止合并的作用。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論 乳化液形成的方法乳化液形成的方法 是將成分子狀態(tài)分散的液體凝聚成適當(dāng)大小的液滴是將成分子狀態(tài)分散的液體凝聚成適當(dāng)大小的液滴的方法；的方法；是將一種液體加到另一種液體中同時進(jìn)行強(qiáng)烈攪拌是將一種液體加到另一種液體中同時進(jìn)行強(qiáng)烈攪拌而生成乳化分散物的方法。工業(yè)上主要應(yīng)用分散法，這種方而生成乳化分散物的方法。工業(yè)上主要應(yīng)用分散法，這種方法是使大液滴群不斷地分裂為微粒群。因本身所形成的分散法是使大液滴群不斷地分裂為微粒群。因本身所形成的分散液滴能很快并合，所以也不可能分散為大量的極細(xì)微粒，為液滴能很快并合，所以也不可能分散為大量的極細(xì)微粒，為此，除使用強(qiáng)烈的機(jī)械微?；猓话氵€要添乳化劑和穩(wěn)定此，除使用強(qiáng)烈的機(jī)械微?；猓话氵€要添乳化劑和穩(wěn)定劑。劑。凝聚法凝聚法分散法分散法 專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論 (emulsifier)是是指指能能夠夠改改善善乳乳化化體體中中各各種種構(gòu)構(gòu)成成相相之之間間的的表表面面張張力力，從從而而提提高高其其穩(wěn)穩(wěn)定定性性的的食食品品添添加加劑劑。乳乳化化劑劑的的HLB值值(親親水水親親油油平平衡衡值值)不不同同，其其作作用用也也不不同同。HLB值值在在1.53.0之之間間的的乳乳化化劑劑具具消消泡泡作作用用，HLB值值在在3.56.0之之間間的的乳乳化化劑劑為為油油溶溶性性乳乳化化劑劑，HLB值值在在79之之間間的的乳乳化化劑劑具具有有濕濕潤潤作作用用，HLB值值在在818之之間間的的為為水水溶溶性性乳乳化化劑劑，HLB值值在在1315之之間間的的具具有有清清洗洗作作用用，HLB值值在在1518的具有助溶作用。的具有助溶作用。乳化劑乳化劑 專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論 第七節(jié)第七節(jié) 食品的冷凍原理食品的冷凍原理 一、制冷基本概念一、制冷基本概念制制冷冷量量：也也稱稱制制冷冷能能力力，是是在在一一定定的的操操作作條條件件(制制冷冷劑劑蒸蒸發(fā)發(fā)溫溫度度、冷冷凝凝溫溫度度、過過冷冷溫溫度度)下下，單單位位時時間間制制冷冷劑劑從從被冷凍物取出的熱量。被冷凍物取出的熱量。制制冷冷劑劑：是是制制冷冷系系統(tǒng)統(tǒng)中中實實現(xiàn)現(xiàn)制制冷冷循循環(huán)環(huán)的的工工作作介介質(zhì)質(zhì)。工工業(yè)業(yè)上常用的制冷劑有氨、氟利昂上常用的制冷劑有氨、氟利昂-12、氟利昂、氟利昂-22等。等。載載冷冷劑劑：在在間間接接制制冷冷中中，用用廉廉價價物物質(zhì)質(zhì)作作媒媒介介載載體體實實現(xiàn)現(xiàn)制制冷冷裝裝置置與與被被冷冷卻卻物物體體或或空空間間的的熱熱交交換換，這這種種媒媒介介載載體體稱稱為為載載冷冷劑劑，也也稱稱冷冷媒媒。常常用用的的載載冷冷劑劑有有水水、鹽鹽水水和和有有機(jī)機(jī)化化合合物等。物等。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論 二、食品的二、食品的二、食品的二、食品的凍結(jié)凍結(jié)凍結(jié)凍結(jié)水的凍結(jié)曲線水的凍結(jié)曲線 食食品品凍凍結(jié)結(jié)過過程程是是食食品品中中自自由由水水形形成成冰冰晶晶體體的的物物理理過過程程。食食品品中中的的水水分分以以自自由由水水和和結(jié)結(jié)合合水水兩兩種種形形式式存存在在。自自由由水水是是可可以以結(jié)結(jié)冰冰的的水水分分。結(jié)結(jié)合合水水與與固固形形物物結(jié)結(jié)合合在在一一起起，冷冷凍凍時時不不能能凍凍結(jié)結(jié)成成冰冰。水水凍凍結(jié)結(jié)成成冰冰的的一一般般過過程程是是先先降降溫溫過過冷冷，而而后后在在冰冰點點溫溫度度下下形形成成冰冰晶晶體體的的過過程程。水水在在常常壓壓下下的的冰冰點點為為0。但但實實際際上上在在凍凍結(jié)結(jié)曲曲線線上上，冰冰晶晶體體往往往往不不是是一一到到0就就形形成成，而而是是要要先先經(jīng)經(jīng)過過一一個個過過冷冷過過程程。即即水水溫溫要降到低于冰點溫度才會出現(xiàn)從液態(tài)到固態(tài)的相轉(zhuǎn)變。要降到低于冰點溫度才會出現(xiàn)從液態(tài)到固態(tài)的相轉(zhuǎn)變。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論 食品的凍結(jié)曲線食品的凍結(jié)曲線 冷冷凍凍食食品品往往往往含含有有大大量量水水分分，其其凍凍結(jié)結(jié)過過程程大大致致與與水水凍凍結(jié)結(jié)成成冰冰的的過過程程相相似似。根根據(jù)據(jù)溶溶液液冰冰點點降降低低原原理理，食食品品的的初始凍結(jié)點總是低于水的冰點。初始凍結(jié)點總是低于水的冰點。食食品品在在凍凍結(jié)結(jié)時時的的溫溫度度時時間間關(guān)關(guān)系系是是一一條條溫溫度度不不斷斷降降低低的的曲曲線線，即即其其凍凍結(jié)結(jié)過過程程不不在在一一個個溫溫度度下下進(jìn)進(jìn)行行。即即使使在在溫溫度度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低低于于冰冰點點情情況況下下，仍仍有有部部分分自自由由水水沒沒有有凍凍結(jié)結(jié)。含含有有少少量量水水的的未未凍凍結(jié)結(jié)的的高高濃濃度度溶溶液液，只只有有當(dāng)當(dāng)溫溫度度降降低低到到低低共共熔熔點點時時，才才會會全全部部凝凝結(jié)結(jié)成成固固體體。一一般般凍凍藏藏食食品品的的溫溫度度僅為僅為-18左右。其中的水分實際上并未完全凍結(jié)。左右。其中的水分實際上并未完全凍結(jié)。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論 凍結(jié)對食品的影響凍結(jié)對食品的影響物理性質(zhì)變化物理性質(zhì)變化 密密度度和和內(nèi)內(nèi)壓壓:水水在在0凍凍結(jié)結(jié)成成冰冰時時，首首先先表表現(xiàn)現(xiàn)出出體體積積的的膨膨脹脹(膨膨脹脹率率約約為為9%)，而而冰冰進(jìn)進(jìn)一一步步降降溫溫會會發(fā)發(fā)生生體體積積上上的的收收縮縮。一一般般情情況況下下，水水凍凍結(jié)結(jié)總總是是密密度度變變小小。凍凍結(jié)結(jié)是是從從外外向向內(nèi)內(nèi)進(jìn)進(jìn)行行的的，食食品品外外部部先先形形成成冰冰層層。當(dāng)當(dāng)內(nèi)內(nèi)部部水水分分因因凍凍結(jié)結(jié)而而膨膨脹脹時時會會受受到到外外部部凍凍結(jié)結(jié)層層的的阻阻礙礙，于于是是產(chǎn)產(chǎn)生生內(nèi)內(nèi)壓壓，即即所所謂謂凍凍結(jié)結(jié)膨膨脹脹壓壓。當(dāng)當(dāng)內(nèi)內(nèi)壓壓超超過過外外層層凍凍結(jié)結(jié)層層的的強(qiáng)強(qiáng)度度屈屈服服限限時時，外外層層便便破破裂裂，內(nèi)內(nèi)壓壓消消失失。在在采采用用溫溫度度較較低低的的液液氮氮進(jìn)進(jìn)行行凍凍結(jié)結(jié)時時，較厚的產(chǎn)品表面出現(xiàn)龜裂，就是因產(chǎn)生內(nèi)壓而造成的。較厚的產(chǎn)品表面出現(xiàn)龜裂，就是因產(chǎn)生內(nèi)壓而造成的。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論比熱容比熱容:由于冰的比熱容是水的由于冰的比熱容是水的1/2，因此總的來說，凍，因此總的來說，凍結(jié)食品的比熱容也較未凍結(jié)時的小。并且由于食品凍結(jié)時結(jié)食品的比熱容也較未凍結(jié)時的小。并且由于食品凍結(jié)時水是逐漸變成冰的，因此食品凍結(jié)時的比熱容并非定值。水是逐漸變成冰的，因此食品凍結(jié)時的比熱容并非定值。熱導(dǎo)率熱導(dǎo)率:由于冰的熱導(dǎo)率約為水的由于冰的熱導(dǎo)率約為水的4倍，因此凍結(jié)食品的倍，因此凍結(jié)食品的熱導(dǎo)率較未凍結(jié)時的大。同樣，食品在凍結(jié)過程中，其熱熱導(dǎo)率較未凍結(jié)時的大。同樣，食品在凍結(jié)過程中，其熱導(dǎo)率也不是定值。但總的變化趨勢是，隨著凍結(jié)的進(jìn)行，導(dǎo)率也不是定值。但總的變化趨勢是，隨著凍結(jié)的進(jìn)行，食品的熱導(dǎo)率不斷增大。食品的熱導(dǎo)率不斷增大。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論汁汁液液流流失失:食食品品經(jīng)經(jīng)凍凍結(jié)結(jié)解解凍凍后后，內(nèi)內(nèi)部部結(jié)結(jié)晶晶冰冰就就融融解解成成水水。它它不不能能被被肉肉質(zhì)質(zhì)吸吸收收重重新新回回到到原原來來狀狀態(tài)態(tài)時時，這這部部分分水水分分就就分分離出來成為流失液。離出來成為流失液。干干耗耗量量:凍凍結(jié)結(jié)過過程程不不僅僅是是個個傳傳熱熱過過程程，而而且且是是個個傳傳質(zhì)質(zhì)過過程程，會有一些水分從食品表面蒸發(fā)出來，從而引起干耗。會有一些水分從食品表面蒸發(fā)出來，從而引起干耗。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論凍結(jié)食品質(zhì)構(gòu)的變化凍結(jié)食品質(zhì)構(gòu)的變化 凍凍結(jié)結(jié)過過程程中中溫溫度度降降低低到到食食品品冰冰點點時時，處處于于細(xì)細(xì)胞胞間間隙隙內(nèi)內(nèi)的的那那些些與與親親水水膠膠體體結(jié)結(jié)合合較較弱弱或或以以低低濃濃度度溶溶液液狀狀態(tài)態(tài)存存在在的的水水分分，首首先先形形成成冰冰晶晶體體，并并出出現(xiàn)現(xiàn)胞胞內(nèi)內(nèi)水水分分向向細(xì)細(xì)胞胞間間已已形形成成的的冰冰晶晶體體遷遷移移聚聚集集的的趨趨勢勢，這這種種趨趨勢勢將將一一直直保保持持到到溫度降到足以使細(xì)胞內(nèi)汁液就地轉(zhuǎn)化為冰晶為止。溫度降到足以使細(xì)胞內(nèi)汁液就地轉(zhuǎn)化為冰晶為止。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論 凍凍結(jié)結(jié)過過程程進(jìn)進(jìn)行行得得越越慢慢，上上述述的的水水分分重重新新分分布布愈愈顯顯著著。由由于于細(xì)細(xì)胞胞內(nèi)內(nèi)水水分分向向細(xì)細(xì)胞胞間間遷遷移移，結(jié)結(jié)果果造造成成細(xì)細(xì)胞胞內(nèi)內(nèi)濃濃度度的的增增加加，其其冰冰點點進(jìn)進(jìn)一一步步下下降降，于于是是水水分分外外逸逸量量又又會會再再次次增增加加。正正是是這這樣樣，細(xì)細(xì)胞胞間間的的冰冰晶晶體體顆顆粒粒就就愈愈長長愈愈大大，破破壞壞了了食食品品的的細(xì)細(xì)胞胞組組織織，降降低低了了冷冷凍凍食食品品的的復(fù)復(fù)原原質(zhì)質(zhì)量量。凍凍結(jié)結(jié)過過程程如如果果以以較較快快速速度度完完成成，則則上上述述的的水水分分重重新新分分布布，造造成組織破壞的程度將得到緩和。成組織破壞的程度將得到緩和。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論食品凍結(jié)方法與裝置食品凍結(jié)方法與裝置 空空氣氣凍凍結(jié)結(jié)法法是是以以空空氣氣作作為為載載冷冷劑劑，接接受受來來自自制制冷冷循循環(huán)環(huán)中中制制冷冷劑劑的的冷冷量量，將將其其傳傳給給與與載載冷冷劑劑直直接接相相接接觸觸的的食食品品的的凍凍結(jié)結(jié)方方法法。空空氣氣凍凍結(jié)結(jié)法法又又可可分分為為靜靜止止空空氣氣凍凍結(jié)結(jié)法法、送送風(fēng)風(fēng)凍凍結(jié)結(jié)法法和和流流化化凍凍結(jié)結(jié)法法。目目前前空空氣氣凍凍結(jié)結(jié)法法是是應(yīng)應(yīng)用用最最廣廣泛泛的的凍凍結(jié)結(jié)方方法法?？湛諝鈿鈨鰞鼋Y(jié)結(jié)法法的的裝裝置置有有管管架架式式靜靜止止空空氣氣凍凍結(jié)裝置、隧道式凍結(jié)裝置、傳送帶式連續(xù)凍結(jié)裝置等。結(jié)裝置、隧道式凍結(jié)裝置、傳送帶式連續(xù)凍結(jié)裝置等。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論浸漬凍結(jié)與液化氣體凍結(jié)及裝置浸漬凍結(jié)與液化氣體凍結(jié)及裝置 食食品品浸浸漬漬于于低低溫溫不不凍凍液液體體中中進(jìn)進(jìn)行行凍凍結(jié)結(jié)的的方方法法稱稱為為浸浸漬漬凍結(jié)法凍結(jié)法，供此法凍結(jié)用的裝置稱為浸漬凍結(jié)裝置。，供此法凍結(jié)用的裝置稱為浸漬凍結(jié)裝置。液液化化氣氣體體凍凍結(jié)結(jié)法法是是用用液液化化氣氣體體作作冷冷凍凍介介質(zhì)質(zhì)，凍凍結(jié)結(jié)溫溫度度一一般般在在-73以以下下，常常用用的的介介質(zhì)質(zhì)有有液液氮氮、液液態(tài)態(tài)二二氧氧化化碳碳。此此法法是是一一種種不不用用冷冷凍凍機(jī)機(jī)的的凍凍結(jié)結(jié)方方法法，其其特特點點是是介介質(zhì)質(zhì)使使用用后后不回收。不回收。接觸凍結(jié)裝置接觸凍結(jié)裝置 接接觸觸冷冷凍凍法法是是使使食食品品與與兩兩側(cè)側(cè)冷冷凍凍平平板板直直接接接接觸觸而而凍凍結(jié)結(jié)的的方方法法。冷冷凍凍平平板板通通常常是是金金屬屬中中空空板板，其其間間通通以以載載冷冷劑劑或或制制冷冷劑劑。冷冷凍凍裝裝置置依依冷冷凍凍板板的的取取向向方方式式，可可分分為為橫橫式式和和豎豎式兩種。式兩種。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論 第八節(jié)第八節(jié) 食品的膜分離原理食品的膜分離原理一、概述一、概述膜分離過程膜分離過程 一一般般膜膜分分離離過過程程是是按按所所選選用用的的膜膜的的孔孔徑徑、傳傳質(zhì)質(zhì)推推動動力力和和傳傳遞遞機(jī)機(jī)理理進(jìn)進(jìn)行行分分類類，根根據(jù)據(jù)推推動動力力本本質(zhì)質(zhì)的的不不同同，又又可可分分為為四四類類：以以靜靜壓壓力力差差為為推推動動力力的的過過程程；以以蒸蒸汽汽分分壓壓差差為為推推動動力力的的過過程程；以以濃濃度度差差為為推推動動力力的的過過程程；以以電電位位差差為為推推動動力力的過程。的過程。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論膜的分類及性質(zhì)膜的分類及性質(zhì) 膜膜分分離離技技術(shù)術(shù)的的核核心心是是分分離離膜膜。衡衡量量一一種種分分離離膜膜是是否否有有實實用用價價值值，要要看看是是否否具具有有以以下下條條件件：要要有有高高的的截截留留率率和和高高的的透透過過量量；要要有有強(qiáng)強(qiáng)的的抗抗物物理理、化化學(xué)學(xué)和和微微生生物物侵侵蝕蝕的的性性能能；要要有有好好的的柔柔韌韌性性和和足足夠夠的的機(jī)機(jī)械械強(qiáng)強(qiáng)度度；使使用用壽壽命命長長，pH適適用用范圍廣；范圍廣；成本合理，制備方便，便于工業(yè)化生產(chǎn)。成本合理，制備方便，便于工業(yè)化生產(chǎn)。目目前前應(yīng)應(yīng)用用較較廣廣的的分分離離膜膜是是合合成成高高分分子子聚聚合合物物膜膜。聚聚合合物物按按其其結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)與與作作用用特特點點可可分分為為微微孔孔膜膜、均均質(zhì)質(zhì)膜膜、非非對對稱稱性性膜膜和和離子交換膜四類。膜性能包括膜的分離透過性和物化穩(wěn)定性。離子交換膜四類。膜性能包括膜的分離透過性和物化穩(wěn)定性。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論二、反滲透二、反滲透二、反滲透二、反滲透反滲透機(jī)理反滲透機(jī)理 滲滲透透是是由由于于化化學(xué)學(xué)位位梯梯度度的的存存在在而而引引起起的的自自發(fā)發(fā)擴(kuò)擴(kuò)散散現(xiàn)現(xiàn)象象。當(dāng)當(dāng)對對水水溶溶液液施施加加大大于于溶溶液液滲滲透透壓壓的的壓壓力力時時，水水將將通通過過反反滲滲透透膜膜流流向向膜膜的的另另一一側(cè)側(cè)。此此過過程程大大致致可可分分為為三三步步：水水從從料料液液主主體體傳傳遞遞到到膜膜表表面面；進(jìn)進(jìn)入入膜膜表表面面，并并通通過過膜膜的的活活性性層層；從從膜膜的的活活性性層層進(jìn)進(jìn)入入支支撐撐層層的的孔孔道道，然然后后流流出出膜膜，同同時時溶溶質(zhì)也將有少量沿同樣途徑通過膜而進(jìn)入透過液。質(zhì)也將有少量沿同樣途徑通過膜而進(jìn)入透過液。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論 反滲透的滲透通量反滲透的滲透通量 高高的的滲滲透透通通量量是是膜膜性性能能的的一一個個主主要要指指標(biāo)標(biāo)。反反滲滲透透過過程程的的滲透通量主要與以下因素有關(guān)。滲透通量主要與以下因素有關(guān)。膜膜兩兩側(cè)側(cè)壓壓差差:所所施施壓壓力力越越高高，透透過過液液通通量量越越大大，對對于于恒恒定定的滲透壓差而言，膜的耐壓性限制了膜兩側(cè)的最大壓力降。的滲透壓差而言，膜的耐壓性限制了膜兩側(cè)的最大壓力降。物物料料特特征征:進(jìn)進(jìn)料料液液中中各各組組分分的的性性質(zhì)質(zhì)在在許許多多方方面面影影響響透透過過液液通量。通量。溫度溫度:在反滲透中，操作溫度高可提高透過液通量。但升在反滲透中，操作溫度高可提高透過液通量。但升高溫度受到膜熱穩(wěn)定性的限制。高溫度受到膜熱穩(wěn)定性的限制。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論進(jìn)料液濃度進(jìn)料液濃度:進(jìn)料液中可溶性溶質(zhì)的濃度會影響滲透壓，進(jìn)料液中可溶性溶質(zhì)的濃度會影響滲透壓，提高進(jìn)料液濃度意味著濃差極化程度的增加，會對透過提高進(jìn)料液濃度意味著濃差極化程度的增加，會對透過液的通量有不利影響。液的通量有不利影響。進(jìn)料液流速進(jìn)料液流速:流速增大，傳質(zhì)系數(shù)加大，濃差極化度減流速增大，傳質(zhì)系數(shù)加大，濃差極化度減小，滲透通量增大。小，滲透通量增大。反滲透的主要應(yīng)用反滲透的主要應(yīng)用(1)海水和苦咸水的淡化；海水和苦咸水的淡化；(2)純水制備；純水制備；(3)低分子質(zhì)量溶液的濃縮。低分子質(zhì)量溶液的濃縮。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論三、超三、超三、超三、超濾濾濾濾超濾機(jī)理超濾機(jī)理 超超濾濾是是以以壓壓力力差差為為推推動動力力的的膜膜分分離離過過程程。超超濾濾所所用用的的膜膜是是不不對對稱稱性性膜膜，其其表表面面活活性性層層有有孔孔徑徑為為10200m的的微微孔孔，能能夠夠截截留留相相對對分分子子質(zhì)質(zhì)量量為為500以以上上的的大大分分子子物物質(zhì)質(zhì)和和膠膠體體微微粒粒，所所用用壓壓差差為為0.10.5MPa。原原料料液液在在壓壓差差的的作作用用下下，水水和和小小分分子子質(zhì)質(zhì)量量物物質(zhì)質(zhì)透透過過膜膜的的微微孔孔流流到到膜膜的的低低壓壓側(cè)側(cè)，為為透透過過液液。大大分分子子物物質(zhì)質(zhì)和和膠膠體體微微粒粒被被截截留留，不不能能透透過過膜膜，從從而而實現(xiàn)了原料液中大分子物質(zhì)和膠體微粒與水的分離。實現(xiàn)了原料液中大分子物質(zhì)和膠體微粒與水的分離。專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課 食食 品品 科科 學(xué)學(xué) 概概 論論影響超濾滲透通量的因素影響超濾滲透通量的因素操作壓差操作壓差:壓差是超濾過程的推動力，對滲透通量產(chǎn)生決壓差是超濾過程的推動力，對滲透通量產(chǎn)生決定性的影響。定性的影響。料液濃度料液濃度:當(dāng)料液濃度高時，在較低壓差下，滲透通量與當(dāng)料液濃度高時，在較低壓差下，滲透通量與壓差就不呈線性關(guān)系，而且在較低壓差時滲透壓差就已達(dá)壓差就不呈線性關(guān)系，而且在較低壓