高分子材料加工工艺学复习题及答案 本文关键词:工艺学,复习题,高分子,答案,材料加工
高分子材料加工工艺学复习题及答案 本文简介:高分子材料加工工艺学复习题1、按纺丝速度的高低,聚酯纺丝技术路线可分成哪四个类型?P251)常规纺丝:纺丝速度1000~1500m/min,其卷绕丝为未拉伸丝,通称UDY(undrawnyarn)。2)中速纺丝:纺丝速度1500~3000m/min,其卷绕丝具中等取向度,为中取向丝,通称MOY(me
高分子材料加工工艺学复习题及答案 本文内容:
高分子材料加工工艺学复习题
1、
按纺丝速度的高低,聚酯纺丝技术路线可分成哪四个类型?P25
1)
常规纺丝:纺丝速度1000~1500m/min,其卷绕丝为未拉伸丝,通称UDY(undrawn
yarn)。
2)
中速纺丝:纺丝速度1500~3000m/min,其卷绕丝具中等取向度,为中取向丝,通称MOY(medium
oriented
yarn)。
3)
高速纺丝:纺丝速度3000~6000
m/min,纺丝速度4000
m/min以下的卷绕丝具有较高的取向度,为预取向丝,通称POY(pre-oriented
yarn)。若在纺丝过程中引入拉伸作用,可获得具有高取向度和中等结晶度的卷绕丝,为全拉伸丝,通称FDY(fully
drawn
yarn)。
4)
超高速纺丝:纺丝速度6000~8000
m/min。卷绕丝具有高取向度和中等结晶结构,为全取向丝,通称FOY(fully
oriented
yarn)。
2、
合成PET的原料(单体)是什么?写出直接酯化法合成聚对苯二甲酸乙二酯的主要化学反应式。P11,P13分子式自写
单体:对苯二甲酸双羟乙二酯(BHET)
直接酯化法即将对苯二甲酸(TPA)与乙二醇(EG)直接进行酯化反应,一步制得BHET。BHET缩聚脱除EG生成PET。
反应式:
3、聚酯切片干燥的目的是什么?其干燥机理是什么?
P20
P20~21
目的
1)除去水分。在纺丝温度下,切片中的水分存在使PET大分子的酯键水解,聚合度下降,纺丝困难、质量降低;少量水分汽化造成纺丝断头。
2)提高切片含水的均匀性,以保证纤维质量均匀。
3)提高结晶度及软化点,防止环结阻料。
机理1)切片中的水分
PET大分子缺少亲水性基团,吸湿能力差,通常湿切片含水率<0.5%,其水分分为两部分:一部分是沾附在切片上表面的非结合水,另一部分是与PET大分子上的羰基及极少数的端羟基等以氢键结合的结合水。
2)切片的干燥曲线
切片干燥包括两个基本过程:加热介质传热给切片,使水分吸热并从切片表面蒸发,水分从切片内部迁移至切片表面,再进入干燥介质中。这两个过程同时进行,因此切片的干燥实质是一个同时进行传质和传热的过程,并伴随高聚物的结晶度和软化点变化。干燥曲线可知:①切片的含水率随干燥时间延长而逐步降低到平衡。②干燥速度与T、t有关,T升高,V升高,140℃时最快。③后期曲线平缓
3)切片干燥过程的结晶
由于PET分子链的结构具有高度立构规整性,所有的芳环几乎处于同一平面上,因而具有紧密堆积的能力与结晶倾向。结晶对切片干燥速度有很大影响。通
常情况下,结晶会使干燥速率迅速大幅度下降。
4、螺杆挤压机按几何分段可分哪三段?各段的作用是什么?P26、原理ⅡP262
理解名词术语:螺杆的长径比、压缩比
P26~27
三段:进料段、压缩段和计量(均化)段。
作用:①进料段:对物料进行输送和预热,使物料受压、受热前移;②压缩段:压实物料、使物料熔融,排除物料中的空气;③计量段:使熔体进一步塑化均匀,并将料流定量、定压地送入机头,使其在口模中成型。
螺杆的长径比(L/D):指螺杆工作长度(不包括鱼雷头及附件)与外径之比。物料在这个长度上被输送、压缩和加热熔化。
螺杆的压缩比:螺杆的压缩作用以压缩比i表示。而螺杆压缩比是指螺杆的加料段一个螺
槽的容积与均化段(计量段)一个螺槽容积的比值。熔体纺丝用螺杆常用压缩比为3~3.5。
5、何谓纤维的假捻变形?摩擦假捻变形机生产变形纱的机理是什么?PET-DTY弹性机理是什么?
P49
假捻变形:利用纤维的热塑性,通过假捻器使纤维加捻,热定型和解捻,从而使纤维具有高度卷曲蓬松的形状。
摩擦假捻变形机生产变形纱的机理:当固定丝的一端,使另一端旋转时,则可实现丝条的加捻加工。若固定丝的两端,握持住中间加以旋转,则以握持点为界,在握持点上、下两端的丝条得到捻向相反而捻数相等的捻度(n和-n),而在整根丝上的捻度为零,此种状态在动力学上称为假捻。如果丝条以一定速度v运行,则在握持点以前的捻数为n/v,在握持点以后,以相反捻向(-n/v)移动。因此在握持点以后区域中的捻数为零。
而摩擦式加捻器的握持方法常用三轴重叠盘,把丝直接压在数组圆盘的外表面上。由于圆盘的高速旋转,借助其摩擦力使丝条加捻。在假捻器上方,丝被加捻;而在假捻器下方,丝被解捻。
??PET-DTY弹性机理:加捻复丝在解捻时,各根单丝可回到原始状态,但它们在加捻时形成的螺旋形结构已经由热处理而定型,并保存下来。然而,由解捻作用对加捻复丝施加反方向扭矩时,会使各单丝产生内应力,加捻热定型后的解捻结果,使长丝纱各单丝呈正反螺旋状交替排列的空间螺旋弹簧形弯曲状态,从而使各复丝直径增大,蓬松度提高。由于形成的螺旋可被
拉直,故变形丝在负荷的作用下有很大的伸长形变。当外力负荷去除时,由于内应力作用又使各单丝回复到初始螺旋状弯曲状态。
6、试述涤纶网络丝的加工原理。P52
网络丝是指丝条在网络喷嘴中,经喷射气流作用,单丝互相缠结而呈周期性网络点的长丝。
网络原理:当合纤长丝在网络器的丝道中通过时,受到与丝条垂直的喷射气流横向撞击,产生与丝条平行的涡流,使各单丝产生两个马鞍形运动和高频率振动的波浪形往复。合纤长丝首先松开,随后整根丝条从网络喷嘴丝道里通过,折向气流使每根单丝不同程度地被捆扎和加速--丝道中间最大,丝道侧壁的则较弱,当速度不同的单丝在丝道内相汇合时,便发生交络、缠结,产生沿丝条轴线方向上的缠结点。由于不同区域涡流的流体速度不同,从而形成了周期性的网络间距和结点。
网络喷嘴有开启式和封闭式之分,其中包括单孔和复孔。
7、何谓“易染色”纤维?
P58
所谓“易染色”纤维是指它可用不同类型的染料染色,且在同类染料染色时,染色条件温和,色谱齐全,色泽均匀及色牢度好。
8、己内酰胺的水解聚合机理是什么?其切片为什么要进行萃取处理?
P69
P70
水解聚合机理:
整个聚合过程反应过程中同时存在加聚反应和缩聚反应,二者的相对重要性则依赖于各种因素。每一个己内酰胺大分子的形成都通过下列三个阶段:链的引发、链的增长、链的终止。主要化学平衡包括:己内酰胺的引发;通过加成聚合和缩聚使链结增长;通过酰胺键的交换使相对分子质量重新分布;单体和低聚物的再生成。
为何萃取:萃取等纺前准备,可以除去切片中大部分单体和低聚物,并通过干燥降低切片的含水率,避免聚酰胺熔融时发生水解,使纺丝得以正常进行。
9、为什么聚酰胺6民用丝可用室温拉伸?而帘子线则用热拉伸工艺?
P85~86
一般拉伸温度要求高于玻璃化温度,并低于软化温度。温度过高时,大分子解取向的速度很快,不能得到稳定的取向结构。聚酰胺6纤维的玻璃化温度约为35~50℃(较低),熔融温度约为215~220℃,由于民用丝要求有一定延伸度,柔软而且有弹性,染色性好,因此拉伸倍数选择较
低,所以可在室温下拉伸。
由于聚酰胺6帘子线要求断裂强度高、抗冲击负荷性能优异、耐疲劳强度高以及与橡胶的附着力好等优良性能。需采用较高倍数的拉伸,为了降低拉伸所需的张力,并使拉伸均匀,需采用热拉伸。
10、丙纶纺丝冷却成型工艺,侧吹风温以偏低为好。为什么?
P110~111
成型过程中的冷却速度对聚丙烯纤维的质量有很大影响,若冷却较快,纺丝得到的初生纤维是不稳定的碟状结晶结构;若冷却缓慢,则得到的初生纤维是稳定的斜晶体结构。冷却条件不同,初生纤维的晶区大小及结晶度也不同。当丝室温度较低时,成核速度大,晶核数目多,晶区尺寸小,结晶度低,有利于后拉伸。实际生产中,丝室温度以偏低为好。采用侧吹风时,丝室温度可为35~40℃;环吹风时可为30~40℃,送风温度为15~20℃,风速为0.3~0.8m/s
11、丙纶短程纺的设备特点是什么?一般适合做什么品种?
P116
P109
设备特点:冷却效果好,纺丝细流的冷却长度较短(0.6~1.7),没有纺丝甬道,纺丝丝仓、上油盘以及卷绕机构在一个操作平面上,设配高度大大降低,并相应降低了空调量和厂房的投资。
品种:细旦或卫生巾用非织造布,地毯,针刺地毡,产业用纺织用丝,产业用纺织品,高级卫生用非织造布,高强丝,过滤织物。
12、试述纺粘法、水刺法非织造布的工艺原理和加工过程。
P119-120
纺粘法工艺原理:用化学纤维纺丝方法(熔融纺丝方法或溶剂纺丝方法等)形成长丝,在纺丝过程中直接铺放在运动着的凝网帘上,形成纤网的方法,有时存在自粘合作用。
纺粘法加工过程:切片混合→熔融→过滤→计量纺丝→冷却拉伸→铺网→加固→冷却定型→修边成卷
水刺法工艺原理:利用许多极细的高压水流对纤网垂直喷射,使纤网中纤维相互缠结而得到加固。
水刺法加工过程:纤维原料→开松混和→梳理→交错铺网→牵伸
→预湿(水循环处理)→正反水刺→后整理→烘燥→卷绕
13、三元共聚聚丙烯腈纤维中三种单体的作用是什么?P132
第一单体(丙烯腈88%-95%):作为基体,是纤维结构的基础,提高结晶度和强度。
第二单体(4%-10%):降低PAN的结晶性,增加纤维的柔软性,提高纤维的机械强度、弹性和手感,提高染料向纤维内部的扩散速度,在一定程度上改善纤维的染色性。
第三单体(0.3%-2%):引入一定数量的亲染料基团,以增加纤维对染料的亲和力,可制得色谱齐全,颜色鲜艳,染色牢度好的纤维,并使纤维不会因热处理等高温过程而发黄。
14、腈纶湿法成型初生纤维为何要进行干燥致密化?其机理是什么?致密的条件是什么?
P160
原因:因为初生纤维经拉伸后,超分子结构已经基本形成。但是对于湿法纺丝得到的聚丙烯腈纤维而言,由于在凝固浴过程中溶剂和沉淀剂之间的相互扩散,使纤维中存在为数众多、大小不等的空间及裂隙结构。由于这种结构的存在,造成纤维的透光率低(失透或泛白),染色均匀性及物理—力学性能差。因此,必须通过干燥去除纤维中的水分,使纤维中的微孔闭合,而空洞及裂隙变小或部分消失,使其结构致密,均匀,以制得具有实用价值的高质量腈纶。
机理:在适当温度下进行干燥,由于水分逐渐蒸发并从微孔移出,在微孔中产生一定的负压,即有毛细管压力。而且,在适当温度下,大分子链段能比较自由地运动而引起热收缩,使微孔半径相应发生收缩,微孔之间的距离越来越近。导致分子间作用力急剧上升,最后达到微孔的融合。
条件:要有适当的温度,使大分子链段比较自由地运动;要有在适当温度下脱除水分时产生的毛细管压力,才能使空洞压缩并融合。
15、合成聚酯型聚氨酯、聚醚型聚氨酯的原料单体有哪些?聚氨酯弹性的原因是什么?p198-199
原料:1)二异氰酸酯,一般选用芳香族二异氰酸酯,如二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯(MDI)或2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)
2)二羟基化合物
一般选用相对分子质量为800-3000,分子两个末端基均为羟基的脂肪族
聚酯或聚醚。脂肪族聚酯由二元酸和二元醇缩聚制得,如聚己二酸乙二醇酯,脂肪族聚醚用环氧化合物水解开环聚合制得,如聚四亚甲基醚二醇。
3)扩链剂
大多数扩链剂选用二胺类(由芳香族二胺制备的纤维耐热性好,脂肪族二胺制备的纤维强力和弹性好),二肼类(耐光性较好,但耐热性下降)或二元醇。
4)添加剂
一般添加抗老化剂、光稳定剂、消光剂、润滑剂、颜料等添加剂。
弹性原因:聚氨酯纤维的分子结构是由分子间作用力较弱的、链段长度较长的脂肪族聚醚或聚酯镶嵌单元(软段)与分子间作用力较强、链段较短的芳香族二异氰酸酯嵌段单元(硬段)组成的线型共聚体。软段具有足够高的相对分子质量、良好的柔顺性和较低的玻璃化温度,为纤维提供弹性基团。而硬段起着支撑骨架的作用,具有一定的刚性。
16、理解英文缩写:UDY、MOY、POY、FDY、FOY、HOY、TCS、BCF、DT、DTY、ATY等产品的生产方法。
P25/41/48/49/53/85/91
UDY(undrawn
yarn)未拉伸丝:常规纺丝法
MOY(medium
oriented
yarn)中取向丝:中速纺丝法
POY(pre-oriented
yarn)
预取向丝:高速纺丝法
FDY(fully
drawn
yarn)
全拉伸丝:高速纺丝法
FOY(fully
oriented
yarn)全取向丝:超高速纺丝法
HOY(high
oriented
yarn)高取向丝:超高速纺丝法
TCS(thermal
channel
spinning)全拉伸丝:热管纺丝法
对已完成冷却定型的丝束进行再加热,利用受热丝束的热塑性和惯性,再较高的纺丝速度下,对丝束进行拉伸和定型。
BCF膨体(变形)长丝
采用SDTY法,即纺丝、拉伸和喷气变形加工一步法连续生产
DT
拉伸加捻丝
在同一设备(DT机)上完成,以拉伸为主并给予少量捻度。
DTY假捻变形丝
利用假捻连续工艺,将拉伸和假捻变形连续进行,完成对复丝加上高捻度,热定型和解捻。
ATY
空气变形丝
以POY或FOY为原丝,通过特殊的喷嘴,让单丝在空气喷射下弯曲成圈装结构,环圈和线圈缠结在一起。形成的环圈丝部分拉断后就变成空气变形丝。
17、掌握涤纶、锦纶、丙纶、腈纶、氨纶等纤维的典型特性。理解线密度的意义P56
P93
P105
P124
P138
P169
P207
涤纶:强度高、耐冲击性好,耐热,耐腐,耐蛀,耐酸不耐碱,耐光性很好(仅此于腈纶),吸湿性很差,染色困难,织物易洗快干,保形性好。具有“洗可穿”的特点。
锦纶:最结实耐磨,密度小,织物轻,弹性好,耐疲劳,化学稳定性好,耐碱不耐酸,耐日光差,织物久晒变黄,强度下降。吸湿性差(比腈纶,涤纶好)。耐微生物性好。
丙纶:很轻,几乎不吸湿,良好的芯吸能力,强度高,制成织物尺寸稳定,耐磨弹性好,化学稳定性好,热稳定性差,不耐日晒,易老化脆损,保温性能好。
腈纶:耐日光性和气候性最好,热弹性,吸湿差,染色难。较高的热稳定性。相对密度小(手感好,蓬松性)
氨纶:线密度小,强度大,延伸性好,弹性最好,有较好的耐光,耐酸,耐碱,耐磨性,易于染色。手感柔软。
线密度:长度质量(g/km)。用纤维或纱线质量除以它的长度就可以得到线密度。纤维的线密度是指纤维的粗细程度。线密度是纤维很重要的物理特性和几何特征之一,它不仅影响纺织加工和产品质量,而且还与织物的服用性能密切相关。同样,线密度也是纱线最重要的指标。纱线的线密度影响到纺织品的物理机械性能、手感、风格等,它也是进行织物设计的重要依据之一。
18、根据销售计划,某生产线生产268dtex/72F
POY,纺丝速度3200m/min,卷绕丝满卷重量12kg。设定POY的上油率为0.40%
,油剂乳化液浓度为12%。
已知生产线有12个纺丝位,每一纺位有8个丝筒;现有纺丝计量泵规格为2.4cc/r,油剂泵规格为0.06
cc/r。计算:
①纺丝泵供量(克/分钟),②落筒时间(分钟),③理论日产量(公斤/天·线)。
解:
W=Ntex×VL÷1000
=268/10tex×3200m/min÷1000=85.76g/min
t=12kg/W=12×1000g÷85.76g/min=139.9min
W产量=W×T×N丝筒=85.76g/min×24×60min×12×8/1000=11855.5公斤/天·线
篇2:食品工艺学总结
食品工艺学总结 本文关键词:工艺学,食品
食品工艺学总结 本文简介:历年全真试题集一、填空1.食品的变质包括品质下降、营养价值下降和安全性下降、审美感觉下降。2.在干燥操作中,要提高干燥速率,可对食品作如下处理:升温、加快空气流速、降低空气相对湿度。3.辐射类型主要有电离辐射(低频辐射线)和非电离辐射(高频辐射线)两类。食品保藏主要应用电离辐射,在商业上,经常采用人
食品工艺学总结 本文内容:
历年全真试题集
一、填空
1.
食品的变质包括品质下降、营养价值下降和安全性下降、审美感觉下降。
2.
在干燥操作中,要提高干燥速率,可对食品作如下处理:升温、加快空气流速、降低空气相对湿度。
3.
辐射类型主要有电离辐射(低频辐射线)和非电离辐射(高频辐射线)两类。食品保藏主要应用电离辐射,在商业上,经常采用人工制备放射性同位素Co60作为辐射源。
4.
烟熏成分中,酚类物质和羰基化合物是与烟熏风味最相关的两类化合物。
5.
在腌渍保藏中,要使腌制速率加快,可选用下列方法选择合适腌制剂、降低体系的粘度、提高温度、提高溶质浓度和降低被腌制物的厚度。醇类和烃类是与风味无关的物质。在烟熏成分烃类中,苯并芘、二苯并蒽是致癌物质。
6.
表示金属罐封口质量的三个50%分别是指叠接率、紧密度和接缝盖钩完整率。
7.
决定罐藏食品是否需要高压杀菌的两个基本因素是PH、Aw,原因是低酸性食品的抑菌能力差,需高温高压杀菌,而酸性食品的抑菌能力强,所以可以常温常压杀菌。?
8.
食品冷藏温度一般是-2℃~15℃,冻藏温度一般是-18℃。
9.
目前食品工业中有哪三类浓缩方法:膜浓缩、蒸发浓缩及冷冻浓缩。
10.
影响冻藏食品中冰晶体大小的主要因素有冻结时间和冻结速率。
11.
罐藏食品的排气方法:加热、真空、热罐袋。
12.
食品保藏的实质是通过物理化学和生物等手段,控制和抑制微生物和酶的活性并尽量减少营养成分损失,使食品的贮藏期提高。
13.
当食品处在某一空气相对湿度ψ下达到平衡时某食品的水分活度aw是食品有效水分含量,且在数值上与用百分率表示的相对湿度相等,若aw>ψ,则食品将会有水分蒸发,当aw2.5以上的盐浓度,暂时受抑制,10%以上基本受到抑制,20-25%盐浓度差不多所有微生物都停止生长,而糖浓度需到50-75%才能抑制细菌和霉菌的生长。
14.
牛肉干发生霉变,即使添加防腐剂,依然不能解决问题,是什么原因,如何改善牛肉干的保藏期?
答:原因:①防腐剂添加前有霉菌存在;②防腐剂有针对性;③防腐剂只起抑制作用。
15.
阐述气调保藏的基本原理。
答:气调贮藏:在冷藏的基础上降低贮藏环境中氧气含量,增加贮藏环境中二氧化碳气体的含量,以进一步提高贮藏效果的方法,采用低温和改变气体成分的技术,延长生鲜食品原料的自然成熟过程。
食物通过自身的呼吸作用或人工调节的方法降低环境中氧气的含量,指用二氧化碳气体的含量来调节包装内气体成分,以缓解新鲜制品的生化作用及生化反应的速度,从而达到延长货架寿命的目的。
16.
低酸性食品和酸性食品的划分依据是什么?
17.
分析冻藏食品回温后汁液流失的原因及影响因素。
答:①细胞受到冰晶的损害,持水能力显著降低;②细胞化学成分尤其是蛋白质的溶解力受损害;③组织结构和介质的PH变化,同时复杂大分子有机物质部分分解为持水力差的简单物质。
因素:冻结速度、湿度、PH、解冻速度。
18.
试阐述冷冻保藏的基本原理。
19.
请分别列举常用的冻结方法(装置)。
20.
试述干燥过程中水分含量,干燥速率及食品温度的变化,可用曲线来说明。
21.
试述发酵对食品品质的影响。
答:改善食品色泽、形状、风味,提高食品营养价值,发酵产物(酸、酒糟)有利于阻止腐败菌的生长抑制混杂在食品中的一般病原菌的生长活动,提高耐藏性。
22.
试述辐射引起微生物死亡或抑制的作用机制。
23.
简单描述空气对流干燥过程中水分含量、干燥速率和食品温度的变化,从机制上解释,如何通过控制干燥过程缩短干燥时间?
24.
在腌渍食品时,用盐腌制鱼肉,盐浓度通常在15-20%,通常采用低温,而用糖蜜腌制果蔬时,糖浓度高达60%以上,却通常采用高温,为什么?
25.
牛肉干发生霉变,即使添加防腐剂,依然不能解决问题,是什么原因,如何改善牛肉干的保质期?
26.
阐述气调保藏的基本原理。
27.
低酸性食品和酸性食品的划分依据是什么?
28.
分析冻藏食品回温后汁液流失的原因及影响因素。
食品工艺学思考题
第一章
绪论
1.影响原料品质的因素主要有哪些?
答:①微生物的影响②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。
2.食品的质量因素主要有哪些?
答:①物理因素(外观因素、质构因素、风味因素);②营养因素;③卫生因素;④耐储藏性。
3.常见食品的变质主要由哪些因素引起?如何控制?以饼干、方便面、冷冻食品、罐头食品、饮料等为例来说明。
第二章
食品的热处理与杀菌
1.低酸性食品和酸性食品的分界线是什么?为什么?
答:PH=4.6,Aw=0.85。
因为对人类健康危害极大的肉毒杆菌在PH≦4.6时不会生长,也不会产毒素,其芽孢受到强烈的抑制,而且肉毒杆菌在干燥环境中也无法生长。所以PH=4.6,Aw=0.85定为低酸性食品和酸性食品的分界线。
2.罐头食品主要有哪些腐败变质现象?
答:胀罐、平盖酸坏、黑变和发霉等腐败变质现象,此外还有中毒事故。
3.罐头食品腐败变质的原因有哪些?
答:①微生物生长繁殖,由于杀菌不足,罐头裂漏;②食品装量过多;③罐内真空度不够;④罐内食品酸度太高,腐蚀罐内壁产生氢气;
4.影响微生物耐热性的因素主要有哪些?
答:①污染微生物的种类和数量;②热处理温度;③罐内食品成分。
5.D值、Z值、F值的概念是什么?分别表示什么意思?这三者如何互相计算?
答:D值:单位为min,表示在特定的环境中和特定的温度下,杀灭90%特定的微生物所需要的时间。D值越大,表示杀灭同样百分数微生物所需的时间越长,说明这种微生物的耐热性越强。
Z值:单位为℃,是杀菌时间变化10倍所需要相应改变的温度数。在计算杀菌强度时,对于低酸性食品中的微生物,如肉毒杆菌等,一般取Z=10℃;在酸性食品中的微生物,采取100℃或以下杀菌的,通常取Z=8℃。
F值:在某一致死温度下杀灭一定浓度的对象菌所需要的加热时间为F值。
三者关系:D=(F/n)×10(121-T)/Z。
6.热加工对食品品质的影响,影响热加工时间的因素,热加工时间的推算方法?
答:①质构(渗透膜的破坏、细胞间结构的破坏并导致细胞的分离);②颜色;③风味;④营养素。
因素:①食品中可能存在的微生物和酶的耐热性;②加热或杀菌的条件;③食品的PH;④罐头容器的大小;⑤食品的物理状态。
要确定热加工时间就必须知道微生物或酶的耐热性及热传递率。?
7.罐头加工过程中排气操作的目的和方法?
答:排气的目的:
(1)降低杀菌时罐内压力,防止变形、裂罐、胀袋等现象。(2)防止好氧性微生物生长繁殖。(3)减轻罐内壁的氧化腐蚀。(4)防止和减轻营养素的破坏及色、香、味成分的不良变化。
排气方法:(1)热灌装法;(2)加热排气法;(3)蒸汽喷射排气法;(4)真空排气法。
8.封口的要求,反压力的概念,余氯量的概念?
答:要求:叠接率或重合率一般应大于45%或50-55%;盖身钩边和底盖钩边不得有严重皱纹。
反压力:为了不使罐变形或玻璃罐跳盖,必须利用空气或杀菌锅内水所形成的补充压力以抵消罐内的空气压力,称为反压力。
余氯量:
9.热烫的目的与方法,蒸汽热烫方法最主要的两个问题是什么?目前有什么方法解决?
答:目的:钝化食品中的酶,经过热烫处理,产品获得了贮藏的稳定性,避免了在冷藏食品、冻藏食品或脱水食品中因为酶促反应而造成的品质下降,这也是热烫处理的首要目的。同时,热烫处理可以减少残留在产品表面的微生物营养细胞,可以驱除水果或蔬菜细胞间的空气,还有利于保持或巩固大部分水果和蔬菜的色泽。
10.杀菌工艺条件如何选择?各种杀菌方式的主要特点,设备,优缺点。
答:时间和温度的选择:正确的杀菌工艺条件应恰好能将罐内细菌全部杀死和使酶钝化,保证贮藏安全,但同时又能保住食品原有的品质或恰好将食品煮熟而又不至于过度。
第三章
食品的低温处理与保藏
1.
冷藏和冻藏的概念。
答:冷藏是指冷却食品不需要冻结,是将食品的温度降到接近冻结点,并在此温度下保藏食品的贮藏方法。
冻藏是指冻结后的低于冻结点的温度保藏食品的保藏方法。
2.冷冻保藏的基本原理。
答:原理:利用低温以控制微生物生长繁殖和酶活动、生化变化以及其他变化的一种方法。
3.低温对酶的影响。
答:温度对酶的活性有很大影响,大多数酶的适应活动温度为30~40℃,高温可使酶蛋白变性、钝化,低温可使酶活性降低,但不使其钝化。大多数酶活性化学反应的Q10值为2~3,也就是说温度每下降10℃,酶活性就削弱1/2~1/3。
4.影响微生物低温致死的因素。
答:①温度的高低;②降温速度;③结合状态和过冷状态;④介质;⑤贮期;⑥交替冻结和解冻。
5.低温导致微生物活力减弱和死亡的原因。
答:由于微生物的生长繁殖是和活动下物质代谢的结果,因此温度下降,酶活性随之下降,物质代谢缓慢,微生物的生长繁殖就随之减慢。
①降温时,由于各种生化反应的温度系数不同,破坏了各种反应原来的一致性,影响了微生物的生活机制;②温度下降时,微生物细胞内原生质黏度增加,胶体吸水性下降,蛋白质分散度改变,并且最后还可能导
致了不可逆性蛋白质变性,从而破坏正常代谢;
③冰冻时介质中冰晶体的形成会促使细胞内原生质或胶体脱水,使溶质浓度增加促使蛋白质变性;
④冻结时冰晶的形成还会使细胞遭受机械性破坏。
6.冷藏的常用温度。
答:
一般为-2~15℃,常用冷藏温度为4~8℃。
7.食品冷却方法及其优缺点。
答:(1)冷风冷却:
(2)冷水冷却:优点:可避免干耗、冷却速度快、需要的空间减少,对于某些产品,成品质量较好。
(3)接触冰冷却:优点:有较高的冷却速度,而且融冰可一直使产品表面保持湿润。
(4)真空冷却:优点:在所有的冷却方法中是最迅速的。
8.影响冷藏食品冷藏效果的因素(包括新鲜和加工食品)。
答:①原料的种类及生长环境;②储藏及零售时的温度、湿度状况。
9.冷藏工艺条件有哪些?如何影响冷藏加工的?
答:①贮藏温度;贮藏温度不仅是指冷库内的空气温度,更重要指的是食品的温度。在保证食品不至于冻结的情况下,冷藏温度越接近冻结温度则贮藏期越长;
②空气相对湿度。冷藏室内空气中水分含量对食品的耐藏性有直接的影响。低温食品表面如与高湿空气相遇,表面就会有水分冷凝,冷凝水越多,不仅容易发霉也容易霉烂。
③空气流速。空气流速越大,食品水分蒸发率也越高。
10.冷耗量的计算。
答:食品冷却过程中总的冷耗量,即由制冷装置所带走的总热负荷QT:
QT=QF+QV
QF:冷却食品的冷耗量;QV:其它各种冷耗量,如外界传入的热量,外界空气进入造成的水蒸气结霜潜热,风机、泵、传送带电机及照明灯产生的热量等。
食品的冷耗量:
QF=QS+QL+QC+QP+QW
QS:显热;QL:脂肪的凝固潜热;QC:生化反应热;QP:包装物冷耗量;QW:水蒸气结霜潜热;
食品的显热:
QS=GCO(TI-TF)
G:食品重量;CO:食品的平均比热;TI:冷却食品的初温;TF:冷却食品的终温。
11.食品冷藏时的变化(这个题目很大,需要仔细回答)。
答:(1)水分蒸发:食品在冷却时,不仅食品的温度下降,而且食品中所含汁液的浓度增加,表面水分蒸发,出现干燥现象。当食品中的水分减少后,不但造成重量(俗称干耗),而且使水果、蔬菜类食品失去新鲜饱满的外观。当减重达到5%时,水果、蔬菜会出现明显的凋萎现象。肉类食品在冷却贮藏中也会因水分蒸发而发生干耗,同时肉的表面收缩、硬化,形成干燥皮膜,肉色也有变化。
(2)冷窖:在冷却贮藏时,有些水果、蔬菜的品温虽然在冻结点以上,但当贮藏温度低于某一温度界限时,果、蔬的正常生理机制受到障碍,失去平衡,称为冷窖。
(3)生化作用:水果、蔬菜在收获后仍是有生命的活体,为了运输和贮运的便利,一般在收获时尚未完全成熟,因此收获后还有和后熟过程。在冷却贮藏过程中,水果、蔬菜的呼吸作用,后熟作用仍能继续进行,体内所含的成分也不断发生变化。
(4)脂类变化:冷却贮藏过程中,食品中所含的油脂会发生水解,脂肪酸会氧化、聚合等复杂的变化,同时使食品的风味变差,味道恶化,变色、酸败、发粘等现象。这种变化进行得非常严重时,就被人们称为“油烧”。
(5)淀粉老化:淀粉大致由20%直链淀粉和80%支链淀粉构成,这两种成分形成微小的结晶,这种结晶的淀粉叫β-淀粉,它在适当温度时在水中溶胀分裂形成均匀糊状溶液,这种作用叫糊化作用。糊化作用实质上是把淀粉分子间的氢键断开,水分子与淀粉的氢键形成胶体溶液。糊化的淀粉又称α-淀粉。在接近0℃的范围内,糊化了的α-淀粉分子又自动排列成序,形成致密的高度晶化的不溶性的淀粉分子,迅速出现了α-淀粉的β化,这就是淀粉的老化。
(6)微生物增殖:冷却贮藏中,当水果、蔬菜渐渐变老或者有伤口时,霉菌就会在此繁殖。肉在冷却贮藏中也会有细菌、霉菌增殖,细菌增殖时,肉的表面就会出现粘湿现象。冷却贮藏温度下,微生物特别是低温微生物,它的繁殖分解作用就并没有充分被抑制,只是速度变得缓慢些,长时间后,由于低温细菌的增殖,就会使食品发生腐败。
(7)寒冷收缩:新鲜的牛肉在短时间内快速冷却,肌肉会发生显著收缩,以后即使经过成熟过程,肉质也不会十分软化,这种现象称为寒冷收缩。
12.冷害的概念。
答:在冷却贮藏时,有些水果、蔬菜的品温虽然在冻结点以上,但当贮藏温度低于某一温度界限时,果、蔬的正常生理机制受到障碍,失去平衡,称为冷窖。
13.气调贮藏的概念、条件、方法。
答:概念:气调贮藏即是人工调节储藏环境中氧气及二氧化碳的比例,以减缓新鲜制品的生理作用及生化反应速度,比如呼吸作用,从而达到延长货架期的目的。
条件:比普通冷藏更高的相对湿度(90-95%),这可以延缓新鲜制品的皱缩并降低重量损失。
方法:采用高比例的二氧化碳可以有效地防止霉菌的生长,从而延长蛋糕及其它焙烤制品的货架期。
14.影响冻制食品最后的品质及其耐藏性的因素。
答:温度、相对湿度和空气流速。
15.速冻的定义,速冻与缓冻的优缺点。
答:采用快速的方法迅速通过-1~-5℃的最大冰晶生成带的冻结方法称为速冻。??
速冻优点:(1)形成冰晶的颗粒小,对细胞的破坏性也比较小;
(2)冻结的时间越短,允许盐分扩散和分离出水分以形成纯冰的时间也随之缩短;
(3)将食品温度迅速降低到微生物生长活动温度以下,就能及时地阻止冻结时食品的分解。
速冻的缺点:费用比缓冻高。
缓冻优点:费用相对速冻低。
缓冻缺点:在缓冻食品中形成的冰晶体较大,并且由于细胞破裂,部分食品组织也受到严重破坏。且冻结速度慢。
16.影响冻结速度的因素。
答:(1)食品成分:不同成分比热不同,导热性也不同;
(2)非食品成分:如传热介质、食品厚度、放热系数(空气流速、搅拌)以及食品和冷却介质密切接触程度等。传热介质与食品间温差越大,冻结速度越快,一般传热及至温度为-30~-40℃。空气或制冷剂循环的速度越快,冻结速度越快。食品越厚,热阻将增加,冻结速度就越慢。食品与制冷介质接触程度越大,冻结速度越快。
17.最大冰晶体形成带的概念。
答:指-1~-5℃的温度范围,大部分食品在此温度范围内约80%的水分形成冰晶。研究表明:应以最快的速度通过最大冰晶生成带。
18.冻结对食品品质的影响。
答:食品组织瓦解、质地改变、乳状液被破坏、蛋白质变性等。
19.食品冻结冷耗量的计算。
答:(1)冻结前冷却时的放热量:
Q1=C0(T初-T冻)
C0:温度高于冻结点时的比热
(2)冻结时形成冰晶体的放热量:
Q2=Wωγ冰
ω最终冻结食品温度时水分含量(在总水分含量中水分冻结量占的百分比)
γ冰水分形成冰晶体时放出的潜热;
(3)冻结食品降温时的放热量:
Q3=C1(T冻-T终)
C1温度高于冻结点时的比热
冷耗量Q=(Q1+Q2+Q3+Q门(人员进出)+Q灯光+…)×安全系数
20.食品冻结有哪些方法?
答:生产过程的特性分:批量式、半连续式和连续式三类;
从产品中取走能量的方式:吹风冻结、表面接触冻结和低温冻结以及他们的组合方式。
21.冻结食品解冻有哪些方法?
答:空气解冻、水解冻、接触式解冻、内部加热式解冻、组合式解冻。
22.影响解冻的因素有哪些?
答:(1)缓慢冻结的食品经过长期冻藏后,在解冻时就会有大量的水分失去;(2)冻藏温度对解冻肉汁损耗量也有影响;(3)动物组织宰后的成熟度(PH)在解冻时对汁液流失有很大影响;
(4)解冻速度对解冻肉汁也有损失。
第四章
食品的脱水加工
1.水分活度
答:食品中水的逸度与纯水的逸度只比称为水分活度AW。
2.水分活度对微生物的影响。
答:食品的腐败变质通常是由微生物的作用和生化反应造成的,任何微生物进行生长繁殖以及多数生物化学都需要以水分作为溶剂或介质。干制后食品和微生物同时脱水,微生物所处环境水分活度不适于微生物生长,微生物就长期处于休眠状态,环境条件一旦适宜又会重新吸湿恢复活动。
3.水分活度对酶及其它反应的影响。
答:水分减少时,酶的活性也就下降,然而酶和底物同时增浓。在低水分干制品中酶仍会缓慢活动,只有在水分降低到1%以下时,酶的活性才会完全消失。酶在湿热条件下易钝化,为了控制干制品中酶的活动,就有必要在干制前对食品进行湿热或化学钝化处理,以达到酶失去活性为度。
4.干燥机制。
答: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。
5.预测微波干燥的干制过程特性。
答:(1)加热速度快;(2)均匀性好,内部加热,避免表面硬化;(3)加热效率高;(4)选择性吸收。
6.如果想要缩短干燥时间,该如何从机制上控制干燥过程?
答:(1)提高空气温度;(2)加快空气流速;(3)降低空气相对湿度;
(4)提高大气压力和真空度;(5)加快蒸发,提高温度。
7.水分活度对微生物、酶及其它反应有什么影响?简述干藏原理。
答:(1)水分活度与微生物生长的关系:食品的腐败变质通常是由微生物作用和生物化学反应造成的,任何微生物进行生长繁殖以及多数生物化学反应都需要以水作为溶剂或介质。
(2)干制对微生物的影响:干制后食品和微生物同时脱水,微生物所处环境水分活度不适于微生物生长,微生物就长期处于休眠状态,环境条件一旦适宜,,又会重新吸湿恢复活动。干制并不能将微生物全部杀死,只能抑制其活动,但保藏过程中微生物总数会稳步下降。由于病原菌能忍受不良环境,应在干制前设法将其杀灭。
(3)干制对酶的影响:水分减少时,酶的活性也就下降,然而酶和底物同时增浓。在低水分干制品中酶仍会缓慢活动,只有在水分降低到1%以下时,酶的活性才会完全消失。酶在湿热条件下易钝化,为了控制干制品中酶的活动,就有必要在干制前对食品进行湿热或化学钝化处理,以达到酶失去活性为度。
干藏原理:就是通过对食品中水分的脱除,进而降低食品的水分活度,从而限制微生物活动、酶的活力以及化学反应的进行,达到长期保藏的目的。
8.在北方生产的紫菜片,运到南方,出现霉变,是什么原因,如何控制?
答:这是因为北方和南方空气的水分活度不一样。北方空气的水分活度低,而南方空气的水分活度高。北方干燥的空气抑制了霉菌的生长繁殖,而南方的湿润空气促进了霉菌的生长繁殖,出现霉变。
控制方法:(1)彻底灭菌,杀灭其中使其霉变的微生物;(2)在产品中加入干燥剂。
9.干制条件主要有哪些?他们如何影响湿热传递过程的?(如果要加快干燥速率,如何控制干制条件)。
答:(1)温度:对于空气作为干燥介质,提高空气温度,干燥加快。由于温度提高,传热介质与食品间温差越大,热量向食品传递的速率越大,水分外逸速率因而加速。对于一定相对湿度的空气,随着温度提高,空气相对饱和湿度下降,这会使水分从食品表面扩散的动力更大。另外,温度高水分扩散速率也加快,使内部干燥加速。
(2)空气流速:空气流速加快,食品干燥速率也加速。不仅因为热空气所能容纳的水蒸气量将高于冷空气而吸收较多的水分;还能及时将聚集在食品表面附近的饱和湿空气带走,以免阻止食品内水分进一步蒸发;同时还因和食品表面接触的空气量增加,而显著加速食品中水分的蒸发。
(3)空气相对湿度:脱水干制时,如果用空气作为干燥介质,空气相对湿度越低,食品干燥速率也越快。近于饱和的湿空气进一步吸收水分的能力远比干燥空气差。饱和的湿空气不能在进一步吸收来自食品的蒸发水分。
(4)大气压力和真空度:气压影响水的平衡,因而能够影响干燥,当真空下干燥时,空气的蒸汽压减少,在恒速阶段干燥更快。气压下降,水沸点相应下降,气压愈低,沸点也愈低,温度不变,气压降低则沸腾愈加速。
(5)蒸发和温度:干燥空气温度不论多高,只要由水分迅速蒸发,物料温度一般不会高于湿球温度。若物料水分下降,蒸发速率减慢,食品的温度将随之而上升。
10.影响干燥速率的食品性质有哪些?他们如何影响干燥速率?
答:(1)表面积:水分子从食品内部行走的距离决定了食品被干燥的快慢。
小颗粒,薄片
易干燥,快。
(2)组分定向:水分在食品内的转移在不同方向上差别很大,这取决于食品组分的定向。
(3)细胞结构:细胞结构间的水分比细胞内的水更容易除去。
(4)溶质的类型和浓度:溶质与水相互作用,抑制水分子迁移,降低水分转移速率,干燥慢。
11.合理选用干燥条件的原则?
答:使干制时间最短、热能和电能的消耗量最低、干制品的质量最高。它随食品种类而不同。
12.食品的复水性和复原性概念。
答:干制品的复原性:干制品重新吸收水分后在重量、大小和性状、质地、颜色、风味、结构、成分以及可见因素(感官评定)等各个方面恢复原来新鲜状态的程度。
干制品的复水性:新鲜食品干制后能重新吸回水分的程度,一般用干制品吸水增重的程度来表示。
第五章
食品的腌渍发酵和烟熏处理
1.腌制速度的影响因素(扩散速度的影响因素)。
答:dc/dx:浓度梯度(c—浓度、x—间距);F—面积;τ—扩散时间;D—扩散系数。
2.腌渍保藏原理。
答:让食盐或食糖渗入食品组织内,降低它们的水分活度,提高它们的渗透压,借以有选择地控制微生物的活动和发酵,抑制腐败菌的生长,从而防止食品的腐败变质,保持其食用品质。
3.腌制剂的作用。
答:食盐:(1)脱水作用;(2)离子化的影响;(3)毒性作用;(4)对乜活力的影响;(5)盐液中缺氧的影响。
食糖:主要是降低介质的水分活度,减少微生物生长活动所能利用的自由水分,并借渗透压导致细胞壁分离,得以抑制微生物的生长活动。
4.腌制对食品品质的影响。
答:1.组成
现代腌制剂除了食盐外还加:
硝酸盐(硝酸钠、亚硝酸钠)——发色;
磷酸盐——提高肉的持水性;
抗坏血酸(烟酸、烟酰胺)——帮助发色;
糖、香料——调节风味。
2.食盐纯度对腌制的影响
(1)金属离子
CaCl2和MgCl2等杂质含量高,腌制品有苦味,当钙离子和镁离子在水中达到0.15-0.18%,可察觉到有苦味,相当于在NaCl中含有0.6%,此外钙离子和镁离子的存在会影响NaCl向食品内的扩散速度。如精制盐腌制鱼,5天半就可达到平衡。若用含1%CaCl2的NaCl则需7天,含4.7%的MgCl2则需23天。
Cu、Fe、Cr离子的存在易引起脂肪氧化酸败。
Fe离子与果蔬中的鞣质反应后形成黑变,如黄瓜变黑。
K离子含量高,会刺激咽喉,严重时会引起恶心和头痛。
(2)微生物
低质盐和粗制盐都是晒盐,微生物污染严重,如嗜盐菌易引起腌制食品变质。
5.腌制方法。
答:干腌法、湿腌法、混合腌制法、肌肉(或动脉)注射腌制法。
6.发酵对食品品质的影响。
答:(1)改变食品的风味和香气;(2)提高营养价值;(3)改变组织质构;(4)色泽的变化。
7.食品发酵保藏的原理。
答:发酵保藏食品利用能够产酸和酒精的微生物的生长来抑制其它微生物的生长。
(1)有利菌一旦能大批生长,在它们所产生的酒精和酸的影响下,原来有可能被腐败菌所利用的食物成分将被发酵菌作利用;
(2)有利菌的产物如酸和酒精等对有害菌有抑制作用,从而使得有害菌得生长不能大量进行,而保持食品不腐败;
(3)有利菌一般能耐酸,大部分腐败菌不耐酸。
8.控制食品发酵的因素。
答:(1)酸度;(2)酒精;(3)酵种;(4)温度;(5)氧气供应量。
9.烟熏保藏的基本原理。
答:烟熏可以(1)形成特殊烟熏风味和增添花色品种;(2)带有烟熏色并有助于发色;
(3)防止腐败变质;(4)预防氧化。从而可以达到保藏的效果。
10.熏烟的组成及其作用。
答:1.
酚:作用:(1)形成特有的烟熏味;(2)抑菌防腐作用;(3)有抗氧化作用
2.
醇:醇主要起到一种为其它有机物挥发创造条件的作用,也就是挥发性物质的载体。
3.
有机酸:有机酸能促进肉烟熏时表面蛋白质凝固,使肠衣易剥除。
4.
羰基化合物:有非常典型的烟熏风味和芳香味。羰基化合物与肉中的蛋白质、氨基酸发生美拉德反应,产生烟熏色泽。
5.
烃类:主要指产生的多苯环烃类,其中至少有两类二苯并蒽和苯并芘,已被证实是致癌物质。与防腐和风味无关。
11.熏烟发生的条件。
答:1.较低的燃烧温度和适量空气的供应是缓慢燃烧的条件。2.熏烟成分的质量与燃烧和氧化发生的条件有关。
第六章
食品辐射保藏
1.辐射有哪些化学效应及生物学效应?
答:化学效应:由电离辐射使食品产生各种粒子、离子及质子的基本过程有二:
初级辐射:是使物质形成离子、激发态分子或分子碎片;
次级辐射:是使初级辐射的产物相互作用,生成与原始物质不同的化合物。
生物学效应:指辐射对生物体如微生物、病毒、昆虫、寄生虫、植物等影响,这些影响是由于生物体内的化学变化造成的。
(1)辐射对微生物的作用;直接效应:指微生物接受辐射后本身发生的发言,可使微生
物死亡。间接效应。
(2)微生物对辐射的敏感性。
2.辐射保藏食品的原理?从辐射效应对微生物、酶、病虫害、果蔬等的影响角度回答。
答:食品辐射保藏就是利用原子能射线的辐射能量对新鲜肉类及其制品、水产品及其制品、蛋及其制品、粮食、水果、蔬菜、调味料、饲料以及其他加工产品进行杀菌、杀虫、抑制发芽、延迟后熟等处理。
3.辐射的诱惑放射性概念。
答:一种元素若在电离辐射的照射下,辐射能量将传递给元素中的一些原子核,在一定条件下会造成激发反应,引起这些原子核的不稳定,由此而发射出中子并产生γ辐射,这种电离辐射使物质产生放射性,称为诱惑放射性。
4.辐射食品的主要检测方法,各种检测方法的依据?
答:(1)热释光;(2)化学发光法。
一、名词解释(5个)冷耗量,吸收剂量,商业无菌,玻璃态转化温度,酸性食品二、缩略词解释
MSI,GMP,HACCP,TBHQ,IQF,F=nD,(t1-t2-t3)P/Q
三、选择(多选和单选)四、判断五、大题(35分)(1)无菌操作(2)液体食品的干燥方法和设备(3)干制曲线六、综合题(20)
鱼加工工艺流程、特点
寝室共同回忆的,祝大家好运
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