【正文】 1．?dāng)U散系數(shù) D = RT/N6πrη （m2/s） R 氣體常數(shù) N 阿伏加德羅常數(shù) T 絕對(duì)溫度 η 介質(zhì)粘度 r 球形分子的直徑2．影響擴(kuò)散速度的因素dc/dt ↑ dQ/dt ↑A ↑ dQ/dt ↑ 擴(kuò)散系數(shù) D ↑ dQ/dt ↑r ↑ D ↓T ↑ D↑η ↑ D ↓ （二）滲透 溶劑行為滲透現(xiàn)象實(shí)質(zhì)上與擴(kuò)散現(xiàn)象頗為相似，嚴(yán)格地說(shuō)，滲透就是溶劑從低濃度經(jīng)過(guò)半滲透膜向高濃度擴(kuò)散的過(guò)程；半滲透膜就是允許溶劑通過(guò)而不允許。因此，擴(kuò)散和滲透理論成為食品腌漬過(guò)程中重要的理論基礎(chǔ)。本節(jié)腌漬保藏是指非發(fā)酵性腌漬。（二）根據(jù)腌漬的過(guò)程1．非發(fā)酵性腌漬品沒有乳酸發(fā)酵，用鹽量較高。解凍介質(zhì)的溫度不宜太高，一般不超過(guò)10~15 ℃。解凍溫度曲線。二、解凍凍制食品的解凍就是使食品內(nèi)冰晶體狀態(tài)的水分轉(zhuǎn)化為液態(tài)，同時(shí)恢復(fù)食品原有狀態(tài)和特性的工藝過(guò)程?；?zé)崽幚淼目諝庀鄬?duì)濕度不能低，以盡可能減少回?zé)釙r(shí)食品的干耗?；?zé)崽幚頃r(shí)的控制原則：與食品表面接觸的空氣的露點(diǎn)應(yīng)始終低于食品表面溫度。解凍：凍結(jié)食品的溫度回升至凍結(jié)點(diǎn)以上的過(guò)程，是凍結(jié)的逆過(guò)程。因?yàn)閮霾氐臅r(shí)間長(zhǎng)，其間發(fā)生的一系列變化會(huì)顯著影響到食品的品質(zhì)。低溫凍結(jié)設(shè)備則可以是箱式，直線式，螺旋式或浸液式。低溫凍結(jié)低溫凍結(jié)采用液氮或液態(tài)二氧化碳作為制冷劑，常用于：1）小批量生產(chǎn)，2）新產(chǎn)品開發(fā)，3）季節(jié)性生產(chǎn)，和4）臨時(shí)的超負(fù)荷狀況。但這種方式不適用于不規(guī)則形狀產(chǎn)品的凍結(jié)。金屬表面接觸凍結(jié)產(chǎn)品與金屬表面接觸進(jìn)行熱交換，金屬表面則由制冷劑的蒸發(fā)或載冷劑的吸熱來(lái)進(jìn)行冷卻。吹風(fēng)凍結(jié) 吹風(fēng)式凍結(jié)裝置用空氣作為傳熱介質(zhì)。六、凍結(jié)方法按生產(chǎn)過(guò)程的特性分，凍結(jié)系統(tǒng)可分為批量式、半連續(xù)式和連續(xù)式三類。將上述公式引入適當(dāng)?shù)南禂?shù)就能得到適用于三種幾何形狀的通用計(jì)算式（式31）：t=（qiγ/ΔT）(Px/α+Rx2/λ)式中，P和R為被凍物的幾何形狀參數(shù)。研究表明，應(yīng)以最快的速度通過(guò)最大冰晶生成帶。緩凍形成的較大冰結(jié)晶會(huì)刺傷細(xì)胞，破壞組織結(jié)構(gòu)，解凍后汁液流失嚴(yán)重，影響食品的價(jià)值，甚至不能食用。速凍形成的冰結(jié)晶多且細(xì)小均勻，水分從細(xì)胞內(nèi)向細(xì)胞外的轉(zhuǎn)移少，不至于對(duì)細(xì)胞造成機(jī)械損傷。在蒸汽壓差作用下，細(xì)胞內(nèi)的水向細(xì)胞外移動(dòng)，形成較大的冰晶，且分布不均勻。凍結(jié)速度與冰晶凍結(jié)速度快，食品組織內(nèi)冰層推進(jìn)速度大于水移動(dòng)速度，冰晶的分布接近天然食品中液態(tài)水的分布情況，冰晶數(shù)量極多，呈針狀結(jié)晶體。國(guó)際制冷學(xué)會(huì)的凍結(jié)速度定義：食品表面與中心點(diǎn)間的最短距離，與食品表面達(dá)到0℃后至食品中心溫度降到比食品凍結(jié)點(diǎn)低10℃所需時(shí)間之比。四、凍結(jié)速度速凍的定性表達(dá)。單位質(zhì)量食品的總熱量：q=qc+qi+qe ，G kg食品凍結(jié)時(shí)的總熱量：Q=Gq，或用焓差法表示：Q=G（i2i1），i1及 i2分別為食品初始和終了狀態(tài)時(shí)的焓值。三、凍結(jié)時(shí)放出的熱量?jī)鼋Y(jié)終溫。過(guò)冷現(xiàn)象，過(guò)冷臨界溫度。低溫冷庫(kù)的貯藏溫度一般為18℃~ 25℃。溫度60℃左右，食品內(nèi)水分全部?jī)鼋Y(jié)。根據(jù)Raoult稀溶液定律，質(zhì)量摩爾濃度每增加1 mol/kg，℃。六、冷藏中的變化及技術(shù)管理冷藏時(shí)的變化 （1）水分蒸發(fā) （2）冷害 （3）串味（4）生化作用 （5）脂類的變化 （6）淀粉老化 （7）微生物增殖 冷藏技術(shù)管理（1）冷藏溫度（2）冷藏間相對(duì)濕度（3）冷藏間空氣流速第三節(jié) 食品的凍結(jié)一、凍結(jié)點(diǎn)與凍結(jié)率凍結(jié)點(diǎn)：冰晶開始出現(xiàn)的溫度食品凍結(jié)的實(shí)質(zhì)是其中水分的凍結(jié)。B）硅氣窗包裝：用帶有硅橡膠的厚質(zhì)袋包裝原料，并密封。（4）包裝貯藏法a）生理包裝：將原料放進(jìn)聚乙烯套袋，并密封。 （3）混合降氧法先用快速降氧法將冷藏庫(kù)內(nèi)的氧氣降低到一定程度；原料入庫(kù)，利用自然降氧法使氧的含量進(jìn)一步降低。 （2）快速降氧法（Controlled Atmosphere Storage）在氣體發(fā)生器中用燃燒丙烷的方法來(lái)制取低氧高二氧化碳的氣體；將氣體通入冷藏庫(kù)中；庫(kù)中常保持負(fù)壓。用吸入空氣來(lái)維持一定的氧濃度。氣調(diào)貯藏的生理基礎(chǔ)：降低呼吸強(qiáng)度，推遲呼吸高峰；抑制乙烯的生成，延長(zhǎng)貯藏期；控制真菌的生長(zhǎng)繁殖；若氧氣過(guò)少，會(huì)產(chǎn)生厭氧呼吸；二氧化碳過(guò)多，會(huì)使原料中毒。用途：延長(zhǎng)季節(jié)性易腐爛食品原料的貯藏期。五、氣調(diào)貯藏定義：食品原料在不同于周圍大氣（21% O% CO2）的環(huán)境中貯藏。理論基礎(chǔ)：傳熱。食品的冷耗量：QF=QS+QL+QC+QP+QWQS：顯熱；QL：脂肪的凝固潛熱；QC：生化反應(yīng)熱；QP：包裝物冷耗量；QW：水蒸氣結(jié)霜潛熱；食品的顯熱：QS=GCO（TI－TF）G：食品重量；CO：食品的平均比熱；TI：冷卻食品的初溫；TF：冷卻食品的終溫。第二節(jié) 食品的冷卻一、 冷卻的目的植物性食品的冷藏保鮮；肉類凍結(jié)前的預(yù)冷；分割肉的冷藏銷售；水產(chǎn)品的冷藏保鮮。一般的冷藏和凍藏不能完全抑制酶的活性。二、低溫對(duì)酶活性的影響酶作用的效果因原料而異。一般認(rèn)為，低溫只是阻止微生物繁殖，不能徹底殺死微生物，一旦溫度升高，微生物的繁殖也逐漸恢復(fù)。低溫對(duì)微生物的作用：低溫可起到抑制微生物生長(zhǎng)和促使部分微生物死亡的作用。一、低溫對(duì)微生物的影響微生物對(duì)食品的破壞作用。食品因腐爛變質(zhì)造成的損失驚人。第一節(jié) 食品低溫保藏的基本原理食品原料有動(dòng)物性和植物性之分。我國(guó)在20世紀(jì)70年代，因外貿(mào)需要冷凍蔬菜，冷凍食品開始起步。冷凍食品進(jìn)入超市。戰(zhàn)后，冷凍技術(shù)和配套設(shè)備不斷改進(jìn)，冷凍食品業(yè)成為方便食品和快餐業(yè)的支柱行業(yè)。20世紀(jì)30年代，出現(xiàn)帶包裝的冷凍食品。1877年，Charles Tellier（法）將氨水吸收式冷凍機(jī)用于冷凍阿根廷的牛肉和新西蘭的羊肉并運(yùn)輸?shù)椒▏?guó)，這是食品冷凍的首次商業(yè)應(yīng)用，也是冷凍食品的首度問世。三、低溫保藏食品的歷史公元前一千多年，我國(guó)就有利用天然冰雪來(lái)貯藏食品的記載。冷卻食品和凍結(jié)食品合稱冷凍食品，可按原料及消費(fèi)形式分為果蔬類、水產(chǎn)類、肉禽蛋類、調(diào)理方便食品類這四大類。（二）熱燙處理過(guò)程的測(cè)定 第四節(jié) 熱處理與食品質(zhì)量一、商業(yè)殺菌與食品質(zhì)量二、巴氏殺菌與產(chǎn)品質(zhì)量三、熱燙與產(chǎn)品質(zhì)量第四章 食品的冷凍保藏概論一、冷卻食品和凍結(jié)食品冷卻食品不需要凍結(jié)，是將食品的溫度降到接近凍結(jié)點(diǎn)，并在此溫度下保藏的食品。流化床式熱燙系統(tǒng)。三段式蒸汽/熱水熱燙系統(tǒng)。隧道式水熱燙系統(tǒng)。同時(shí)，熱燙處理可以減少殘留在產(chǎn)品表面的微生物營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞，可以驅(qū)除水果或蔬菜細(xì)胞間的空氣（對(duì)于罐藏制品，在密封前這一處理非常重要），還有利于保持或鞏固大部分水果和蔬菜的色澤。熱燙處理的首要目標(biāo)是鈍化食品中的酶，處理的對(duì)象酶隨產(chǎn)品而異。一是處理過(guò)程達(dá)到預(yù)設(shè)結(jié)果所需的時(shí)間/溫度，二是達(dá)到預(yù)設(shè)處理過(guò)程所需的設(shè)備。（一）巴氏殺菌處理系統(tǒng)間歇式巴氏殺菌系統(tǒng)示意圖連續(xù)式HTST巴氏殺菌系統(tǒng)示意圖（二）巴氏殺菌過(guò)程的確定巴氏殺菌的效果由作用于食品的時(shí)間/溫度關(guān)系來(lái)確定。二、巴氏殺菌巴氏殺菌是用于液體食品的溫和熱處理過(guò)程，處理目的一是鈍化可能造成產(chǎn)品變質(zhì)的酶類物質(zhì)，以延長(zhǎng)冷藏產(chǎn)品的貨架期，二是殺滅食品物料中可能存在的致病菌營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞，以保護(hù)消費(fèi)者的健康不受危害。真空度檢查：用真空計(jì)抽檢罐頭的真空度。保溫檢查：將罐頭放置在微生物的最適生長(zhǎng)溫度以足夠的時(shí)間，觀察罐頭有無(wú)脹罐和真空度下降等現(xiàn)象。要求排水口處的水中游離氯含量在1~3 mg/kg，正常條件下的加氯量約為5~8 mg/kg 。①避免嗜熱菌的生長(zhǎng)繁殖，②防止高溫下食品品質(zhì)的下降，③利用余熱使罐表面水分蒸發(fā)，防止生銹。冷卻方法：①水池冷卻，②鍋內(nèi)常壓冷卻，③鍋內(nèi)加壓冷卻，④空氣冷卻。靜水壓殺菌器。無(wú)籠殺菌鍋。（四）商業(yè)殺菌系統(tǒng)間歇式或靜止式殺菌鍋。玻璃罐密封有卷封與旋封等形式。影響罐內(nèi)真空度的因素（1）密封溫度 （2）頂隙大小（3）殺菌溫度 （4）食品原料（5）環(huán)境溫度 （6）環(huán)境氣壓（三）密封金屬罐密封金屬罐的密封由二重卷邊構(gòu)成。該法的適用范圍很廣，尤其適用于固體物料。熱力排氣法形成真空的機(jī)理：利用飽和蒸汽壓隨溫度的變化，是形成真空的主要原因；內(nèi)容物體積隨溫度的變化，也是形成真空的原因之一。該法適合于原料組織內(nèi)空氣含量很低的食品。特別適合組織中氣體含量高的食品。特別適合于流體食品，也適合塊狀但湯汁含量高的食品。排氣方法（1）熱灌裝法：將加熱至一定溫度的液態(tài)或半液態(tài)食品趁熱裝罐并立即密封，或先裝固態(tài)食品于罐內(nèi)，再加入熱的湯汁并立即密封。（3）減輕罐內(nèi)壁的氧化腐蝕。（1）降低殺菌時(shí)罐內(nèi)壓力，防止變形、裂罐、脹袋等現(xiàn)象。預(yù)封一般用于需要熱力排氣的產(chǎn)品，并非所有產(chǎn)品所必需。將罐身與罐蓋初步鉤合，罐蓋能自由轉(zhuǎn)動(dòng)但不能脫落。效率高，裝量準(zhǔn)確，連續(xù)性好，易于控制衛(wèi)生條件，占地面積小；但適應(yīng)性小。簡(jiǎn)便易行，適應(yīng)性廣；但效率低，偏差大，操作面積大，衛(wèi)生狀況控制難。裝罐的方法。（3）原料需合理搭配。（1）裝罐迅速，不要積壓。主要是對(duì)選定容器的清潔處理。糖食業(yè)主尼古拉阿培爾（Nicolas Appert）為獲得拿破侖政府征求軍隊(duì)食品保存方法的賞金，經(jīng)過(guò)十年的努力，發(fā)明了用玻璃瓶密封并加熱來(lái)長(zhǎng)期保存食物的方法，西文“（罐頭）殺菌”一詞即源于此（appertization）。據(jù)一些古書的記載，早在千年以前，就有用密封和加熱法保存食物的例子，但限于當(dāng)時(shí)的條件，還只是零星的局部經(jīng)驗(yàn)，并未很快地推廣開來(lái)和形成規(guī)模生產(chǎn)。預(yù)處理的工序組合可根據(jù)產(chǎn)品和原料而有不同，但排氣、密封和殺菌為罐藏食品必需的和特有的工序，因此也就是罐藏食品生產(chǎn)的基本工序。罐藏食品俗稱罐頭，相應(yīng)的容器稱為空罐、罐頭盒。確定正確的殺菌條件的途徑如下圖所示。但列圖線法只能適用于簡(jiǎn)單型傳熱曲線。為了方便公式法的使用，奧爾森和史蒂文斯根據(jù)各參數(shù)間的數(shù)學(xué)關(guān)系，制作出如計(jì)算尺般的一系列計(jì)算圖線。公式法是根據(jù)罐頭在殺菌過(guò)程中（含加熱階段和冷卻階段）冷點(diǎn)溫度的變化在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上所繪出的傳熱曲線進(jìn)行推算，以求得整個(gè)殺菌過(guò)程的殺菌值FP，通過(guò)與對(duì)象菌的F0值對(duì)比，評(píng)判和確定實(shí)際需要的殺菌時(shí)間。 公式法和列圖線法。 整個(gè)殺菌過(guò)程的殺菌強(qiáng)度（總致死值）：Fp = ∑(Li △t)= △t.∑LiFp值與F0值的關(guān)系：F0值指在標(biāo)準(zhǔn)溫度下（121℃）殺滅對(duì)象菌所需要的理論時(shí)間；Fp值指將實(shí)際殺菌過(guò)程的殺菌強(qiáng)度換算成標(biāo)準(zhǔn)溫度下的時(shí)間。 （2）時(shí)間間隔：鮑爾改良法的時(shí)間間隔等值化，簡(jiǎn)化了計(jì)算過(guò)程。 （1）致死率值：L= 1/t =lg1(T 121)/z 致死率值L的含義：對(duì)F0=1 min的微生物，經(jīng)T溫度，1 min的殺菌效果與該溫度下全部殺滅效果的比值；也可表達(dá)為經(jīng)溫度T，1 min的殺菌處理，相當(dāng)于溫度121℃時(shí)的殺菌時(shí)間。針對(duì)比奇洛基本法需要逐一計(jì)算熱致死時(shí)間、致死率和部分殺菌值的繁瑣，鮑爾等人作了一些改進(jìn)，主要有兩點(diǎn)：①建立了“致死率值”的概念；②時(shí)間間隔取相等值。A=ΣAi 比奇洛法的特點(diǎn)：①方法直觀易懂，當(dāng)殺菌溫度間隔取得很小時(shí)，計(jì)算結(jié)果與實(shí)際效果很接近；②不管傳熱情況是否符合一定模型，用此法可以求得任何情況下的正確殺菌時(shí)間；③計(jì)算量和實(shí)驗(yàn)量較大，需要分別經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定殺菌過(guò)程各溫度下的TDT值，再計(jì)算出致死率。熱力致死時(shí)間τi 的倒數(shù)1/τi為在溫度Ti殺菌1 min所取得的效果占全部殺菌效果的比值，稱為致死率；而ti/τi即為該小段取得的殺菌效果占全部殺菌效果的比值A(chǔ)i，稱為“部分殺菌值”。比奇洛將殺菌時(shí)罐頭冷點(diǎn)的傳熱曲線分割成若干小段，每小段的時(shí)間為（ti）。比奇洛基本法。鮑爾還推出了公式計(jì)算法。三、殺菌強(qiáng)度的計(jì)算及確定程序（一）熱殺菌時(shí)間的推算比奇洛（Begelow）在1920年首先提出罐藏食品殺菌時(shí)間的計(jì)算方法（基本法）。傳熱曲線的類型對(duì)流型和傳導(dǎo)型食品物料的傳熱曲線近似于直線，稱為簡(jiǎn)單型曲線（Single logarithmic curve）；先對(duì)流后傳導(dǎo)型食品物料的傳熱曲線近似于兩根相交的直線，稱為轉(zhuǎn)折型曲線（Broken logarithmic curve）。Tm~t半對(duì)數(shù)坐標(biāo)傳熱曲線：將（TsTm）~t半對(duì)數(shù)坐標(biāo)傳熱曲線繞橫轉(zhuǎn)動(dòng)180176。罐頭中心溫度測(cè)定儀主要由熱電偶和電位差計(jì)組成。傳導(dǎo)型食品罐頭的冷點(diǎn)在罐的幾何中心；對(duì)流型食品罐頭的冷點(diǎn)在罐中心軸上離罐底24cm處。靜置式殺菌鍋與回轉(zhuǎn)式殺菌鍋的區(qū)別。對(duì)于殺菌操作中的傳熱，主要考慮容器的材料、容積和幾何尺寸。指殺菌操作開始時(shí)，罐內(nèi)食品物料的溫度。主要指食品的狀態(tài)、塊形大小、濃度、粘度等。（1）完全對(duì)流型——液體物料如果汁、蔬菜汁，和汁液很多而固形物很少且塊形很小的物料如湯類罐頭；（2）完全傳導(dǎo)型——固體物料如午餐肉、烤鵝等；（3）（先）傳導(dǎo)（后）對(duì)流型——受熱熔化的物料，如果醬等；（4）（先）對(duì)流（后）傳導(dǎo)型——受熱后會(huì)吸水膨脹的物料，如甜玉米等，含有豐富的淀粉質(zhì)；（5）誘發(fā)對(duì)流型——借助機(jī)械力量產(chǎn)生對(duì)流，如對(duì)于八寶粥等粘稠性產(chǎn)品使用回轉(zhuǎn)式殺菌器，在殺菌過(guò)程中產(chǎn)生強(qiáng)制性對(duì)流。對(duì)于罐藏食品的內(nèi)容物來(lái)說(shuō)，只有傳導(dǎo)和對(duì)流兩種方式。二、食品的傳熱 在實(shí)際生產(chǎn)中，必須考慮食品的傳熱問題。這種程度的殺菌操作，稱為“商業(yè)滅菌”；接受過(guò)商業(yè)滅菌的產(chǎn)品，即處于“商業(yè)無(wú)菌”狀態(tài)。通過(guò)F0 = n D，還將熱力致死速率曲線和熱力致死時(shí)間曲線聯(lián)系在一起，建立了D值、Z值和F0值之間的聯(lián)系。D值越大，表示殺滅同樣百分?jǐn)?shù)微生物所需的時(shí)間越長(zhǎng)，說(shuō)明這種微生物的耐熱性越強(qiáng)。（圖：熱力致死速率曲線