作者：钟瑞敏翟迪生朱定和
出版社：中国纺织出版社
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食品工艺学实验与生产实训指导试读：
前言
长期以来，食品工业一直是我国国民经济的支柱产业。改革开放30多年，食品工业持续快速发展，2013年全国规模以上食品工业企业总产值已达到101139亿元人民币，市场庞大，产业前景诱人。目前我国食品工业已进入转型升级阶段，大量高新技术应用到食品产业，新产品更新周期不断缩短，工艺技术装备自动化水平和产品质量控制水平不断提高，生产方式规模化，产业集群度逐年提高。
我国200多所开设食品类专业的高等院校每年培养大量食品专业人才，为食品工业的发展作出了重要贡献。然而，随着产业升级进程的推进，食品专业人才的培养质量已不能适应产业发展的需要，应用型人才的结构性需求矛盾日益突出。为了满足应用型人才培养的需要，教育部已明确我国普通本科尤其是2000年以后新办本科院校将逐步向本科层次的高等职业教育发展，应用技术型人才的培养将普遍采用校企协同育人模式，鼓励工科在校学生走进生产车间锻炼学习，尽早将技能素质与企业岗位对接。
食品工艺学实验与生产实训是食品工艺理论教学的应用性深化与拓展，具有极强的实践性和产业应用性，是培养专业学生有效组织食品生产、控制食品安全核心能力的基础性、综合性实践课程。它以化学、生物学、工程学、机械学、信息技术等学科的实验技能为基础，主要研究食品原料加工特性、食品加工技术组合、生产组织实施以及产品质量控制等实践内容。通过食品工艺学实验和生产实训项目的教学实施，可让学生有效掌握食品加工基本技术原理、单元操作、工艺组合和食品品质安全控制等综合性专业技能，提高食品专业应用型人才的培养质量。
本教材集众多普通本科院校优秀的食品专业教师和企业工程技术人员长期从事食品工艺学实验和食品生产实践教学指导的丰富经验，遵循工科学生工艺技能培养规律，吸收了许多国内外最新的食品生产技术装备应用成果、生产实例和优秀工艺实验教材的精华，围绕食品加工与物流过程基础实验、各类食品工艺实验和食品工艺生产实训三个环节安排实验和实训项目，建立了由浅入深、层次递进、内容丰富的食品工艺学实践指导体系，方便各校结合自己的培养目标和实验、实践条件，有机组织和安排系统性的实践教学。
本教材由16所高校教师和1个规模食品企业工程技术人员共同编写完成。钟瑞敏教授负责编写了第一篇第五章（实验一）、第六章（实验一至实验四）、第八章（实验一）、第二篇第五章（实验一至实验四、实验六至实验八）和第三篇第二章（实训一、二、九）；翟迪升高级工程师编写了第一篇第一章（实验六）、第二章（实验一至实验三）和第二篇第一章（实验一至实验六）；朱定和博士编写了第一篇第四章（实验一至实验四）、第二篇第三章（实验一至实验六）、第八章（实验三）；黄玫恺博士编写了第二篇第八章（实验一、二）；李先保教授、郭元新教授编写了第一篇第三章（实验二）、第七章（实验三）和第二篇第七章（实验一、二）；于新编写了第三篇第二章（实训五至实验七、实验十）；李晨悦、徐斌、吴蔚、欧阳道福、严建刚、郁晓艺、刘洪霞等工程师共同编写了第一篇第八章（实验二至实验四）和第三篇第二章（实训四）；丁利君教授编写了第二篇第二章（实验一至实验五）、第四章（实验一、二）、第五章（实验五）、第八章（实验四）；肖仔君博士编写了第二篇第六章（实验一至实验四）；李琳博士、李清春老师编写了第一篇第一章（实验四）、第二篇第六章（实验五）；吴小勇编写了第一篇第一章（实验三）、第七章（实验一、二）；黄建蓉博士编写了第三篇第一章（实训一、二、四）；廖彩虎老师编写了第一篇第一章（实验一）、第三章（实验一）、第三篇第一章（实训一、五）和第二章（实训五）；单斌高级实验师编写了第一篇第一章（实验五）和第七章（实验四）；刘永吉博士编写了第一篇第一章（实验二）、第五章（实验二至实验四）、第二篇第七章（实验三、四）和第三篇第二章（实训八）。此外，刘晶晶教授、赵电波教授、林朝朋博士、邹毅峰副教授、汪磊副教授、王茂增副教授、李海琴副教授、曾祥燕副教授、杨勇副教授、宋立副教授、惠丽娟老师、曾卫国副教授、郭瑞老师也参与了上述项目的部分编写工作，在此特别致谢。
本教材的编写是我们长期从事食品工艺学实践教学改革的初步总结，也是一种尝试，但由于时间仓促和水平有限，书中难免存在不妥和疏漏之处，恳请同行们批评指正。编者2014年5月第一篇食品加工与物流过程的基础实验
掌握食品原料工艺特性、各类食品的加工基本原理以及包装材料质量检测技术等基础实验技能，是顺利开展食品工艺实验与生产实训项目的重要基础。基于这种目的，本篇的工艺基础实验项目涵盖了：生鲜食品贮藏与冷链配送环节中涉及的原料物性基础和常用保鲜技术实验；焙烤食品、软饮料、乳制品、肉制品、罐藏食品和其他类型食品的工艺基础实验；食品包装容器和材料的基本性能检测实验。由于实验项目较多，各校可结合专业培养目标和自身实验条件，针对性选择其中的部分项目开展实验教学。第一章 生鲜食品冷链物流基础实验实验一 果蔬原料的真空预冷
真空预冷是利用降低压强来降低水的沸点，依靠物料表面和组织内水分蒸发带走物料热量的冷却方法，是果蔬采摘后快速降低呼吸强度、消除田间热和呼吸热、保持鲜度内在品质的有效手段，是目前世界上公认的降温效率高、冷却效果最好的农产品预冷技术。一、实验目的（1）掌握真空预冷的操作方法及工作原理。（2）掌握真空预冷特点及适宜处理的对象。二、实验原理
真空预冷系统主要由真空箱、抽真空泵、冷凝器三部分组成。其工作原理是通过真空泵来降低真空箱内环境的压强，以此来降低真空箱内物料中自由水的沸点。当真空箱内的绝对压强降至物料此时温度所对应的饱和蒸汽压时，物料中的自由水开始蒸发，而蒸发所需要的巨大潜能来自于物料本身，从而使得物料温度快速下降，但产生的水蒸气会阻碍压强的继续下降（水分蒸发时体积瞬间膨胀至几万到几十万倍，单纯靠真空泵无法完成压强的继续下降），导致物料温度的下降也会相应停止，所以需要通过冷凝器来将产生的大量水蒸气变成冷凝水以达到降压的目的。当抽真空泵继续降低环境压强时，物料再蒸发使得物料温度再下降，而产生的水蒸气再通过冷凝器变成冷凝水。如此不断循环，当物料温度降至所设定的温度时，抽真空泵和冷凝器停止工作，冷却结束。三、实验器材
1.仪器与设备
KM-50型真空预冷机、电子秤、篓子（含孔隙）。
2.实验材料
生菜、圆白菜、萝卜。四、操作方法
准备两份样品，每份样品包括5kg新鲜生菜、5kg新鲜圆白菜、5kg新鲜白萝卜。其中一份样品分别放入篓子中并按顺序进行真空预冷（预冷终温至4℃，冷媒温度-15～-10℃）；另外一份样品分别放入篓子中并一并放入冷库（冷库温度2℃±2℃，预冷终温至4℃）中进行预冷。其中，针对生菜，温度探头放入其几何中心位置；针对圆白菜温度探头放入中间的一棵圆白菜几何中心；针对萝卜，温度探头放入中间的一棵萝卜几何中心。实验后，记录不同预冷前后生菜、圆白菜和白萝卜的重量变化及降温速度曲线。五、设备操作流程
设备操作流程参见图1-1-1。图1-1-1 真空预冷机操作界面示意图六、实验步骤
1.真空预冷实验步骤（1）熟悉真空预冷设备的操作步骤和注意事项。（2）设定实验样品的温度（终温）、媒介温度。（3）预冷前称好重量，并放入真空预冷机中，启动真空预冷。（4）开始实验，记录随时间变化的实验样品的中心温度变化，数据记录到表1-1-1中。（5）达到实验样品预冷要求的温度，取出样品并称重，数据记录到表1-1-1中。（6）更换实验样品继续实验，记录数据同步骤4。（7）所有样品预冷实验结束后，取出样品并称重，数据记录到表1-1-1中。（8）设备按步骤停机，关闭总电源，清理实验样品。
2.冷库预冷实验步骤（1）预先调节好冷库的温度至2℃，波动±2℃。（2）分别称好样品重量后，一并放入冷库中，同时分别记录好温度变化，数据记录到表1-1-1中。（3）达到预定温度后，取出样品并分别称重，数据记录到表1-1-1中。七、真空预冷操作说明
1.开机前检查（1）观察机器上是否有油污。（2）检查压缩机油位是否正常（油镜1/3～2/3位置）。（3）检查制冷系统高低压表压力是否正常（压力范围6×105～12×105Pa）。（4）检查真空泵油位是否正常（油管1/3～2/3位置）。（5）检查真空泵油的颜色是否被乳化（乳白色）。（6）检查冷却塔水位是否正常（水盘1/2～2/3位置）。
2.使用操作注意事项（1）本机器需经过培训的专员操作。（2）通电后空压机是否工作。（3）通电后人机界面上显示的温度是否正常（与室温相当）。表1-1-1 真空预冷和冷库预冷实验数据记录表注 新鲜样品重量均为5kg。（4）对真空泵进行排水。（5）建议开机使用前对真空泵排水后先空箱运转真空泵30min，对真空泵进行预热及除水处理。（6）使用物品温度探头时，应确保探头顶部与蔬菜叶子部分接触。（7）预冷大白菜、圆白菜结构相对紧密类蔬菜需把温度探头插于菜叶上，或用叶子压紧，不能直接插在菜梗中心。（8）预冷生菜、菠菜等机构相对疏松类蔬菜则可以把温度探头插于菜叶子上，或用菜叶压紧。（9）处理的蔬菜重量低于额定重量的1/2时，必须使用手动操作，而且在真空泵运转10min后需先关闭真空泵及压缩机5min，等蔬菜温度稳定后再次开启真空泵及压缩机，直至达到设定温度。（10）不建议处理的蔬菜重量低于额定重量的1/4。（11）使用过程中，每处理8～10次蔬菜需对真空泵进行一次排水，特种泵除外。（12）每天蔬菜处理完成后真空泵会空箱运转30min对真空泵进行除水处理，这一过程不可切断真空预冷机电源。（13）如机器出现不能工作现象，首先查看人机界面上显示的故障原因，并根据故障原因依照说明书故障排除方法进行排除，如遇到不能自行排除的故障需及时报告厂家进行保修；建议使用长城牌1号或100号真空泵油。八、实验结果分析及讨论（1）用Excel软件绘制不同样品中心温度—时间变化曲线。（2）实验结果分析及讨论。九、思考题（1）通过三种不同的实验材料真空预冷温度变化，试解释真空预冷适合的对象？（2）通过真空预冷与冷库预冷温湿度变化曲线的比较，试解释其原因？实验二 鱼类鲜度的感官鉴定与K值的测定一、实验目的（1）了解鱼类新鲜度判断的主要感官指标，掌握新鲜和不新鲜鱼类的主要感官特征。（2）理解K值的原理，掌握K值的测定方法。二、实验原理
鱼类的体表、眼、鳃、肌肉等由于新鲜度不同而呈现相应感官特征，经过训练的人员可准确判断其新鲜程度。这种鱼类新鲜度的感官鉴定方法是在实际中应用最广泛的方法。
K值是以水产类死后其体内三磷酸腺苷（ATP）的分解产物含量比值判断其鲜度的一种指标。鱼死后，其体内三磷酸腺苷（ATP）的合成因无氧酵解乳酸堆积而逐渐受阻；而三磷酸腺苷酶仍具活性，可持续分解三磷酸腺苷，最终分解为HxR（肌苷）和Hx（次黄嘌呤），分解过程为ATP→ADP→AMP→IMP（肌酐酸）→HxR（肌苷）→Hx（次黄嘌呤）。
K=100（%）×（HxR+Hx）/（ATP+ADP+AMP+IMP+HxR+Hx）
三磷酸腺苷在鱼类僵直期内迅速分解持续减少，HxR（肌苷）和Hx（次黄嘌呤）不断堆积；因此K值能较好地反映鱼体的新鲜度，K值越低，鱼的新鲜度越高。刚杀死的鱼K＜10%；新鲜的鱼K＜20%；一般的鱼K在30%左右；当K＞60%时，鱼已经开始腐败并失去食用价值。三、实验器材
1.仪器与设备
设备：高效液相色谱仪及配件、组织匀浆机、冷冻离心机、制冰机、电子天平等。
器材：切刀、烧杯、移液器、容量瓶、量筒等。
2.实验材料
原料：鱼肌肉组织。
试剂：超纯水、高氯酸、氢氧化钾、磷酸二氢钾和磷酸氢二钾等。四、操作方法
1.鱼类新鲜度的感官判断方法和感官特征
准备新鲜的鱼和将要腐败变质的两种鱼混杂在一起。通过感官鉴别对鱼按新鲜度进行分级。对照表1-1-2逐一判断记录。
首先观察鱼类的眼睛和鳃，然后检查其全身和鳞片，然后用一块洁净的吸水纸浸吸鳞片上的黏液来观察和嗅闻，检查黏液的质量。必要时用竹签刺入鱼肉中，拔出后立即嗅其气味，或者切割小块鱼肉，煮沸后测定鱼汤的气味与滋味。
2.K值的测定（高效液相色谱法HPLC）
准备新鲜鱼和次新鲜鱼两种样品分别测定其K值。（1）称取5g绞碎的鱼肉于烧杯中，加入25mL冷却高氯酸（0.6mol/L），将烧杯置于冰水浴中用高速组织分散均质1min。将均质后的样品用冷冻高速离心机3000g在4℃离心10min后取上清液10mL，用1mol/L KOH调节pH至6.5～6.8，在4℃静置30min。将静置后的上清液再次用冷冻高速离心机3000g在4℃离心10min后，将上清滤液置于50mL容量瓶定容，整个操作过程样品温度均控制在0～4℃。（2）HPLC法测定样品ATP及其降解产物：将定容后的样品提取液过0.45μm的水相滤膜，然后用HPLC仪进行测定，测定条件参考下文。通过比较样品及标准化合物色谱图峰值的保留时间和峰面积来进行定性和定量。表1-1-2 鱼类新鲜度感官鉴定参考标准表（3）HPLC检测参考条件：色谱柱：C18（250mm×4.6mm，5μm）；流动相：用0.04mol/L磷酸二氢钾和0.06mol/L磷酸氢二钾1:1混合液作为流动相进行平衡和梯度洗脱；上样量：5μL；流速：1mL/min；柱温：37℃；检测器：紫外可见光检测器；检测波长：254nm。（4）ATP及其降解产物标准品HPLC图谱测定：将ATP、ADP、AMP、IMP、HxR、Hx的单标样品以及它们的混合标样于上述色谱条件下进行测定，以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标绘制标准曲线。
K=100（%）×（HxR+Hx）/（ATP+ADP+AMP+IMP+HxR+Hx）五、结果与分析
1.感官判断结果及分析
将实验结果填入表1-1-3，并对结果进行分析讨论。
2.K值测定结果
将不同样品的测定结果填入表1-1-4，对结果的分析讨论。表1-1-3 鱼类新鲜度感官判断结果记录表表1-1-4 鱼类新鲜度指标K值测定结果记录表六、思考题（1）如何更准确或定量地感官判定鱼类的新鲜度？（2）影响K值测定的因素有哪些？实验三 温度波动对冷却肉组织的影响
冷却肉是指将屠宰后的畜胴体迅速进行冷却处理，使胴体温度在24h内降至0～4℃，并在后续的加工、流通和零售过程中始终保持在0～4℃范围内的鲜肉。引起食品腐烂变质的主要原因是微生物作用和酶的催化作用，而作用的强弱都与温度密切相关。因此，温度控制对于冷却肉品质的维持起着至关重要的作用。
在实际冷却肉保鲜中，食品冷冻、贮藏点的转移和运输过程都会造成冷却肉贮藏温度的波动，而波动温度或储运温度不当会加速肉品质下降速率。肌肉的颜色和持水力是公认的冷却肉品质鉴定的重要参数。一、实验目的（1）了解不同贮藏温度对冷却肉组织的色差、持水力影响。（2）掌握冷却肉质评定的方法和标准。二、实验原理
1.冷却肉色差测定
比色板上有5个眼肌横切面的肉色分值，级别从浅到深排列，用于肉色定量评估。1分=灰白色（异常肉色），2分=轻度灰白（倾向异常肉色），3分=正常鲜红色，4分=稍深红色（属于正常肉色），5分=暗紫色（异常肉色）。用比色板对照样本即可给出肉色分值。
2.冷却肉的持水力测定
持水力是指肌肉蛋白质保持其内含水分的能力。压力法是测量肌肉保持其内含水分的最普遍方法。首先用外力改变冷却肉的保水结构，然后对改变了的结构和水分的得失进行度量，测出肌肉中游离水的渗出量。其失水率愈高，持水力愈差。三、实验器材
1.仪器与设备
剥皮刀、切肉板、肉色评定标准图、精密分析天平、定性中速滤纸、塑料垫板、蒸锅、电炉、烘箱、冰箱、白瓷盘等。
2.实验材料
新鲜冷却猪肉。四、操作方法
将购回的新鲜冷却猪肉用已消过毒的刀具和案板去掉肉表层的筋膜和脂肪，然后切分成约100g的肉块，随机分成3组，每组6块，冷却至3℃左右，用保鲜袋封口包装。包装后立即将样品分别放在0～3℃、4～6℃、7～9℃贮藏，每隔2d测定其色泽、持水力，并进行感官评定。（一）肉色测定
取新鲜冷却猪肉的新鲜切面，在室内正常光度下目测评分法评定，评分标准见表1-1-5，应避免在阳光直射或阴暗处评定肉色。表1-1-5 肉色评分标准*
注 *为美国《肉色评分标准图》。因我国的猪肉较深，故评分3～4分者均为正常。（二）持水力测定
肌肉保持其内含水分的能力，使用最普遍的方法是压力法度量肉样的失水率，失水率愈高，持水力愈低，保水性愈差。（1）取样：截取新鲜冷却猪肉的新鲜切面5cm肉样一段，平置于干净橡皮片上，再用面积约为5cm2的圆形取样器切取中心部肉样一块，厚度为1cm。（2）测定：切取的肉样立即用感量为0.001g的天平称重后置于多层吸水性好的定性中速滤纸上，以水分不透出，全部吸净为度。肉样上下各加18层定性中速滤纸，滤纸上下各垫一块书写用的硬质塑料板，然后用10kg铁块平压在塑料片上，加压保持5min后取出肉样称重。（3）计算：
需在同一部位另采肉样50g，按食品分析常规测定其含水量的百分率，然后按下列公式计算五、结果与分析
将实验结果填入表1-1-6，并按式（1-1-1）计算结果，并对结果进行分析讨论。表1-1-6 温度对冷却肉组织影响六、思考题（1）温度变化为何会引起冷却肉组织发生变化？（2）温度变化对冷却肉组织的哪些指标有影响？对其品质产生什么影响？实验四 果蔬的气调保鲜包装一、实验目的（1）了解不同气体组成对水果保鲜效果的影响，以及检测水果贮藏特性的方法。（2）进一步强化气调包装保鲜原理的掌握。（3）掌握测定多酚氧化酶的方法。二、实验原理（一）气调包装原理
采用气调保鲜气体（2～4种气体，按食品特性配比混合），对包装盒或包装袋的空气进行置换，改变盒（袋）内食品的外部环境，抑制细菌（微生物）的生长繁殖，减缓新鲜果蔬新陈代谢的速度，从而延长食品的保鲜期或货架期。
气调保鲜气体一般由二氧化碳（CO2）、氮气（N2）、氧气（O2）及少量特种气体（NO2、SO2、Ar等）组成。其中CO2具有抑制大多数腐败细菌和霉菌生长繁殖的作用，是保鲜气体中主要的抑菌剂；O2可抑制大多数厌氧腐败细菌的生长繁殖、保持生鲜肉的色泽以及维持新鲜果蔬生鲜状态的呼吸代谢的作用；作为一种惰性气体，N2一般不与食品发生化学作用，也不被食品所吸收，在气调包装中用作填充气体，防止气体逸出而使包装塌落。
气调包装的作用有：延长货架期，减少销售环节中由于“过期”造成的损失；保存食品原有的风味、质感和外观形象；提高生产效率，延长生产周期。（二）多酚氧化酶的测定原理
多酚氧化酶是一种含铜的氧化酶，在有氧的条件下，能使一元酚和二元酚氧化产生醌。用分光光度法在525nm波长下测其吸光度，即可计算出多酚氧化酶的活力和比活性。反应式如下：三、实验器材
1.仪器与设备
气调包装机、分光光度计、离心机、恒温水浴、研钵或匀浆机、试管、移液管、纱布袋等。
2.实验材料
八分熟的青芒果。
3.试剂
聚乙烯吡咯烷酮（PVP）；0.01mol/L pH=6.5磷酸缓冲液；0.1m mol/L pH=6.5磷酸缓冲液；0.05mol/L pH=5.5磷酸缓冲液；30%饱和度硫酸铵；0.1mol/L儿茶酚；20%三氯乙酸。四、操作方法（一）气调包装
将青芒果分为3组，每组3个，分别称重后置于不同的包装中：A.透气纸包装袋；B.置于真空包装袋后抽真空；C.调节气体组成（CO2：O2：N2=6:5：89），将包装好的芒果置于10℃，15d后打开包装，分别计算不同包装的芒果的失重率及多酚氧化酶活性。（二）检测方法
1.失重率
分别在贮藏前和贮藏后称量芒果的重量，并根据下列公式计算芒果在贮藏过程中的失重率。
2.多酚氧化酶的测定（1）粗酶液的制备：芒果去皮，打浆，混匀后称取芒果浆5g于研钵中，加入0.5g不溶性聚乙烯吡咯烷酮（事先用蒸馏水浸洗，然后过滤以除去杂质）和100mL 0.1mol/L pH=6.5磷酸缓冲液，磨成匀浆，4层纱布袋过滤，滤液加入30%饱和硫酸铵，离心除沉淀，上清液再加硫酸铵使饱和度达到60%，离心收集沉淀。将所得沉淀溶于2～3mL 0.01mol/L pH=6.5磷酸缓冲液中，即为粗制酶液。（2）活性酶的测定：在试管中加入3.9mL 0.05mol/L pH=5.5磷酸缓冲液，1.0mL 0.1mol/L儿茶酚在37℃恒温水浴中保温10min，然后加入0.5mL酶液（可视酶活性增减用量），迅速摇匀，倒入比色杯内，于525nm波长处以时间扫描方式，在1～2min内测定吸光度变化（A）值。（3）酶活性的计算：以每分钟内A525值变化0.01为1个酶活力单位，按以下公式计算多酚氧化酶的活力和比活性。
式中：A——反应时间内吸光度的变化值；
W——样品鲜重，g。五、结果与分析
1.芒果在贮藏过程中的失重率
将实际测定的结果填入表1-1-7，并对结果进行分析讨论。表1-1-7 芒果重量变化及失重率比较
2.芒果的酶活力及比活表1-1-8 不同包装对芒果多酚氧化酶的影响六、思考题（1）仔细观察芒果的外观、色泽并考察其香气，确定不同包装对其感官品质的影响？（2）谈谈气调包装在水果保鲜中的优缺点？实验五 果蔬的冰点测定一、实验目的（1）掌握果蔬类食品冰点测定的一般原理和方法。（2）了解冰点调节剂对果蔬类食品冰点的影响。二、实验原理
果蔬进行冰温贮藏的第一步就是确定其冰温贮藏温度范围即要求准确测定出果蔬食品的冰点。果蔬冰点测定的常用方法有冰盐水浴法和冻结法。冰盐水浴法一般是将果蔬打浆后进行测定，其测定速度较快，测值比较稳定；冻结法可以测定整体果蔬的冰点，但这种方法针对不同的果蔬种类。
采用冰盐水浴法测定果蔬冰点的原理是果蔬汁在低温条件下，温度随时间下降，当降至该果蔬汁的冰点时，由于液体冻结相变放热的物理效应，温度不随时间下降，过了该果蔬汁的冰点，温度又随时间下降。如图1-1-2所示，在低温下某试样浆体中心温度迅速下降，到达最低温度后出现了一个拐点，由于相变过程中放热，温度有所回升，然后在此温度附近左右持续一段时间后，温度又开始缓慢下降，此温度即为试样的冰点。图1-1-2 某试样降温曲线
测定时有过冷现象，即液体温度降至冰点时仍不结冰，可用搅拌待测样品的方法防止过冷妨碍冰点的测定。采用冻结法测定果蔬冰点的原理也和冰盐水浴法相同，只是由于果蔬组织未被破碎，果蔬各部分汁液浓度不均匀，且各部分到果蔬表面的距离不同，故而不同部位所测得的冰点可能不同，因此实施起来有一定的难度。
向果蔬中加入冰点调节剂（如盐、糖等），可以扩大冰温带的范围，其原理是所加入的盐、糖成分会改变果蔬汁液的溶质浓度，根据溶液的依数性，在较低浓度下，随着溶质浓度的增加会促使果蔬的冰点下降，超过原极限冰点，从而扩大果蔬的冰温带范围。常用冰点调节剂有氯化钙等盐类、果糖、山梨糖醇、乳糖、维生素C等。三、实验仪器与设备
制冰机、全自动连续式温度记录仪、低温冰柜、冷库、组织捣碎机、分析天平等。四、实验操作
1.实验材料预处理
绿芦笋采收后立即进行分级，选取大小一致、笋尖无开散、无畸形、无病虫害、无机械损伤、长度约250mm、直径10～15mm的绿芦笋。
2.清洗
破碎制冰机所制的冰块，倒入适当的无菌水中，调成10℃左右的冷净水，洗涤绿芦笋，去除泥沙和表面污物，沥干水分，按质量、大小进行搭配，平均分成8份，并标为①～⑧号，置于已经设定温度为0℃的冷库中预冷24h备用。
3.空白对照
取①号样，沥干绿芦笋表面水分，直接进行冰点的测定。
4.冰温调节剂的渗入
取②～⑧号样，分别浸入已配制好的质量分数为0.5%、1.5%、3%、4.5%、6%、7.5%、9%的CaCl2溶液当中2h左右捞起，浸泡过程应置于0℃冷库中进行。
5.冰盐水浴法测定食品的冰点
分别取150g的②～⑧号样，打浆后置于50mL三角瓶中，加入量以浸没连续温度记录仪的探头为准；插入探头并固定，要求温度计不触底、不碰壁，并位于浆体的正中；然后将三角瓶置于-18℃的冰柜中，从体系温度降至1.0℃时开始记录温度变化，可设定每2min记录1次温度数据，每个样品重复测定3次，取均值确定各样品的冰点温度。
6.冻结法测定食品的冰点
取整根绿芦笋，把数字温度计探头插入绿芦笋中心并固定，并将其整体置于-18℃冰柜中，记录温度变化及所用的时间。共测定3组样品，取均值确定绿芦笋的冰点温度。五、实验记录与结果分析
根据连续式温度记录仪所记录的数据，制作温度随时间变化的曲线图，对冰点进行判断，并将判定出的冰点填入表1-1-9中，并绘制曲（折）线图。但对于采用冻结法记录的温度变化曲线可能出现冰点难以判定的情况。表1-1-9 不同试样的冰点测定结果六、思考题（1）为什么不同浓度的CaCl2浸泡绿芦笋后对冰点调节的表现会有所不同？（2）为什么采用冻结法测定果蔬冰点时会出现冰点难以判定的情况？实验六 食品冻结曲线的测定一、实验目的（1）掌握食品冻结曲线的测定方法和热球式风速仪的使用方法。（2）测定食品中心温度的冻结曲线，并确定食品的冻结点。（3）根据食品表层及不同深度测点的降温情况，绘出多条冻结曲线。二、实验原理
食品冻结温度曲线是食品在冷却、冻结过程中，食品温度与所经历时间的关系曲线。在食品冷却、冻结的不同温度阶段中，放出的热量是不均衡的。当食品刚被冷却时，食品的温度不断下降，但降到某一个温度时，食品中的水分开始冻结，并有冰结晶生成，这个温度即为食品的冻结点。当食品继续被冷却时，其冷量主要用来夺取食品中大部分水分冻结成冰时所放出的大量潜热，因此较长时间内食品温度下降极为缓慢，曲线几乎呈水平状。这段温度区间通常为-1～-5℃，称为冰晶体最大生成带或冰晶体最大生成范围。此后，食品温度又较快下降，直至冻结终温。另外，食品厚度对冻结时间有很大影响。在食品冷却、冻结过程中，食品温度始终以表面为最低，厚度越大，越接近中心，温度越高。因此，在描述食品不同深度部位的降温情况时，就有多条冻结曲线。若不考虑过冷状态，大多数食品的冻结曲线如图1-1-3所示。图1-1-3 食品的冻结曲线三、实验器材
1.仪器与设备
台秤、直尺、搪瓷盘、低温冰箱或冷冻箱、多点数字式温度记录仪、铜—康铜热电偶、热球式风速仪。
2.材料
新鲜的淡水鱼或海水鱼（每条约重250～500g）。四、实验方法（1）先将低温冰箱或冷冻箱的温度降至-25℃以下，用热球式风速仪测定箱内空气流动速度。如果不是送风式低温冰箱或冷冻箱时，可接一电风扇进去，以缩短实验时间。（2）将新鲜原料鱼置于清洁的搪瓷盘内，如果是活鱼要用橡皮锤击毙。用直尺测量鱼体的长度及厚度，并用台秤将原料鱼称重。（3）将铜—康铜热电偶与多点数字式温度记录仪连接。根据多点数字式温度记录仪接线柱的序号，对铜—康铜热电偶进行编号。如果铜—康铜热电偶原来已有编号，需将两者的对应关系记录下来。（4）将铜—康铜热电偶的测温端从鱼体背部分别斜插到鱼体中心、表层及两者之间的部位，并给予固定。然后将实验鱼放入低温冰箱或冷冻箱的适当位置进行冻结。另用一热电偶测点，测量冷冻箱内空气温度。（5）开动多点数字式温度记录仪（使用方法见说明书）。每7～10min记录一次温度，填入表1-1-10中，直至鱼体中心温度降至-15℃时停止记录。关闭多点数字式温度记录仪，将实验鱼从低温冰箱或冷冻箱中取出。（6）将所记录的温度，时间数据加以整理，在坐标纸上先绘出食品中心的冻结温度曲线，并确定该食品中心部位的冻结点。然后根据鱼体表层和中间部位测定的数据，绘出多条冻结温度曲线。五、注意事项（1）为了能测出鱼体中心、表层及两者之间不同深度部位的冻结温度曲线，实验原料鱼最好选用厚度大的。（2）为了使热电偶测温端能较顺利地插入鱼体所要测温的各个部位，可预先准备好几个清洁的注射器针头，在鱼体上先用针头扎孔后再插入铜—康铜热电偶的测温端。（3）将热电偶测温端从鱼体背部斜插到鱼体中心部位时，一定要掌握其深度。如果插得过深，热电偶测温端进入鱼体腹部，因厚度减小，会影响测定结果。（4）当实验精度要求较高时，可对测量所用的仪器采用校验的方法加以修正。六、结果与分析（1）将实验数据记录在表1-1-10中，并加以整理，在坐标纸上先绘出食品中心的冻结温度曲线，并确定该食品的冻结点。然后根据鱼体表层和中间部位测定的数据，绘出多条曲线。（2）对实验结果进行分析讨论。表1-1-10 食品冻结时冻结温度和冻结时间记录表注 ①表中冻结时间列中的t参数，可以根据实际情况取7～10min内某一定值。②表中仅给出了两个内部温度点进行实验，若想多几个内部温度点进行实验，自己可延长列表。七、思考题（1）为什么要测定食品冻结温度曲线？（2）为什么鼓风可缩短食品的冻结时间？（3）食品冻结温度曲线平坦段的长短与哪些因素有关？第二章 焙烤食品工艺基础实验实验一 面粉中面筋含量的测定一、实验目的（1）使学生掌握面筋的测定原理和测定方法。（2）了解不同种类、不同等级小麦粉的面筋在数量上的差异。二、实验原理
小麦面粉样品用氯化钠溶液和面，在形成面团过程和面团静置过程中面筋性蛋白质吸水形成面筋并进一步扩展形成面筋网络结构。之后用氯化钠溶液洗涤面团，以分离出面团网络结构中的淀粉、糖、纤维素及可溶性蛋白等，最后从面团面筋中除去多余的洗涤液，称量排除多余水后胶状物质的质量，即可测得湿面筋的含量。三、实验器材（一）手洗法所用器材
1.试剂（1）氯化钠溶液：称取200g氯化钠（A.R）溶于蒸馏水中，用蒸馏水稀释至10L。（2）碘—碘化钾溶液：称取2.54g碘化钾（A.R），用蒸馏水溶解后，加入1.27g碘（A.R），完全溶解后加蒸馏水定容至100mL。（3）蒸馏水：实验用水。
2.仪器和用具
感量为0.01g天平、搪瓷碗或100mL烧杯、吸液管、脸盆或大玻璃缸、带筛绢的筛具（CQ20号绢筛）、离心排水机（最好配有带孔径500μm的对称筛板，转速6000r/min±5r/min）、挤压板（面筋脱水用）、秒表、毛玻璃板、带下口的玻璃瓶5L（如图1-2-1所示）以及其他用具：玻璃棒、橡皮手套、牛角匙、金属镊子、烧杯。（二）机洗法所用器材
1.试剂
同手洗法。
2.仪器和用具（1）面筋仪（洗面筋机）：结构、安装和调试附于本实验后；（2）离心排水机：带孔径500μm的对称筛板，转速（6000±5）r/min；（3）其余同手洗法。（三）实验材料
小麦面粉如特一粉、特二粉、标准粉、普通粉、面包专用粉、饼干专用粉、糕点专用粉、其他小麦面粉等。四、操作方法（一）手洗法（1）称样：准确称取小麦粉样品10g，准确至0.01g，于搪瓷碗或100mL烧杯中。（2）制备面团：用吸液管滴加4.6～5.2mL氯化钠溶液到搪瓷碗或100mL烧杯中，用玻璃棒和成面团球。注意避免样品损失。再将面团球放到毛玻璃板上，用手将面团滚成7～8cm长条，叠拢，再滚成长条，重复5次。和面时间不能超过3min。（3）洗涤：整个洗涤操作应在CQ20筛上方进行，洗出液用脸盆或大玻璃缸接收，且实验人员应带乳胶手套。将面团放在手掌中心，从盛氯化钠溶液的容器（如图1-2-1）中放出氯化钠溶液滴在面团上，以每分钟50mL流量，洗涤面团8min，洗涤过程中不断用另一只手的手指压挤面团，反复压平，卷叠滚团，直至洗液无色。洗涤时注意要不时捡起绢筛上的碎面渣入面团中以防面团及碎面筋损失。最后再用自来水揉洗2min以上（测定全麦粉面筋需适当延长时间），直至面筋挤出液用碘液检验（取数滴于表面皿上）呈无色时说明面团中无淀粉存在，洗涤即可结束。图1-2-1 氯化钠洗涤液装置1—磨口瓶 2—刻度纸（可用量筒量取定量水倒入瓶中，以100mL或50 L单位标上刻度） 3—橡皮塞 4—玻璃管 5—橡皮塞 6—螺旋夹（4）排水：有两种方式，一是手工排水。将面筋球用一只手的几个手指捏住并挤压3次，以除去其大部分水分。也可用挤压板排水，将洗出面筋置挤压板上，压上另一挤压板压挤面筋（约5s），每压一次后取下面筋，将挤压板擦干，再压挤，再擦干，重复压挤直至面筋有粘手感和粘板感觉（约压挤15次）。二是用离心机排水。将洗出的面筋球分成两半，分别置于离心排水机的两个筛片上，离心脱去多余游离水。（5）称重：用镊子取出离心排水机或挤压板上的湿面筋，称量湿面筋质量（m），精确至0.01g。（6）测定样品中水分百分含量：可用恒重法测得。（7）结果计算：
以每百克含水量为14%的小麦粉面筋含量表示。计算公式如下：
式中：m——湿面筋质量；
m1——每百克小麦粉含水量，g；可用恒重法测得；
86——换算成14%基准水分试样的系数；
10——试样质量，g。
双实验结果允许差≤1.0%，求其平均数，即为测定结果，测定结果取小数点后一位。（二）机洗法（1）在启动洗面筋机之前，放水滴在混合头的有机玻璃体中间的孔内，以便水能够润滑轴。（2）在面筋洗涤室和底筛之间小心地垫上筛网，将面筋洗涤室放入具有有机玻璃体和室内有管子的工作装置上。用装有销钉的连接扣子扣紧，在洗涤室下面放一只空的500mL塑料杯。（3）接通电源。（4）按下ON/OFF控钮，检查蓝色控制灯和绿色启动灯是否亮。（5）按绿色启动灯，检查马达是否启动，马达启动则红灯亮，如果马达未启动，立即关闭洗面筋机启动开关至OFF，用手转动轴，并再次实验。（6）用少量氯化钠溶液润湿筛网，使它获得毛细管状水膜桥，以防面粉损失。（7）称样和洗涤：称取（10±0.01）g小麦粉样品转移到洗涤室内，慢慢地抖动洗涤室，使粉样均匀地散开，将吸量管指针转移至所需位置，然后注入所需体积的氯化钠溶液（4.6～5.2mL）于洗涤室内。将洗涤室销钉装在工作位置上，放几滴水于润滑轴与有机玻璃体之间，将500mL塑料杯放在工作位置下方。按下绿色启动按钮，两红灯亮，混合和洗涤自动进行，混合完成后顶端红灯灭，同时洗涤开始，仪器自动按50～54mL/min的流量用氯化钠溶液洗涤5min，洗涤结束，洗面筋机停止工作，绿灯亮（需用溶液250～280mL）。取下洗涤室，从中取出面筋，防止有面筋剩留在钩子和有机玻璃体等地方。
机洗面筋需再用手工自来水洗涤2min以上，洗涤后用碘液检查湿面筋的挤出水，呈无色时说明面团中无淀粉存在，洗涤即可结束。
测定全麦粉湿面筋或面筋较差的小麦粉时，称样（10±0.01）g于搪瓷碗中，加入约4.5mL氯化钠溶液，用手洗法制备面团，然后将面团球放入面筋洗涤室，启动仪器进行洗涤。（8）排水：将面筋球分成两块，分别穿刺在离心机的两个筛片上的尖销钉上，盖上离心机盖，按绿色启动按钮，离心机启动，转速6000r/min，1min后自停。
当离心机工作时，黄色信号灯亮。“嘟、嘟”声表示操作程序已经完成。把面筋从离心机中取出来，保证没有面筋留在离心机中。（9）称重：用镊子取出离心排水机中的湿面筋，称量湿面筋的质量（m），精确至0.01g。（10）结果计算同手洗法。五、结果与分析
实验结果填入下表，按式（1-2-1）计算并对结果进行分析讨论。表1-2-1 面粉中湿面筋含量测定结果六、思考题（1）在焙烤食品生产中，为什么使用小麦面粉可以生产出品种繁多、形态各异的食品，而其他谷物面粉则不能？（2）用国标法测定面筋时是用2%的氯化钠水溶液和面和洗面筋的，这与用自来水和面和洗面筋在测定原理和测定结果等方面是否有所差异？（3）用旧国标法测定面筋（GB/T 14608—1993）时是用2%的氯化钠缓冲溶液和面和洗面筋的，而新国标法测定面筋（GB/T 5506.1—2008手洗法测定湿面筋和GB/T 5506.2—2008仪器法测定湿面筋）时是用2%氯化钠溶液和面和洗面筋的，为什么要这样做？在测定结果等方面是否有所差异？实验二 小麦粉吸水量和面团流变学特性试验一、实验目的（1）熟悉布拉班德粉质测定仪的使用方法。（2）掌握面粉粉质测定与分析的原理与方法。二、实验原理
小麦面粉在粉质仪中加水后，利用同步电机使揉混器的叶片旋转，进行揉和，随着面团的形成及衰变，其稠度不断变化，用测力计测量面团揉和时相应于稠度的阻力变化，并自动在记录纸上绘出一条特性曲线，即粉质图（farinogram），由加水量及记录的揉和性能的粉质曲线计算小麦粉的吸水量，评价揉和面团形成时间、稳定时间、弱化度等特性，用以评价面团强度。三、实验器材
1.仪器
布拉班德粉质测定仪、电热干燥箱、电子天平、软塑料刮片。
2.材料
市售小麦面粉（最好高筋粉、中筋粉、低筋粉三类面粉各一种，分别测定，便于比较）。四、粉质测定步骤
1.测试准备及仪器调节（1）基本准备工作：检查仪器水平；确保恒温器内的水经胶管和揉混器外套畅通循环；保证记录纸能准确地水平运转；供测试的面粉温度要与室温一致，必要时将面粉温度调到（25±5）℃，因此，冬天从室外拿进的样品，应盛在开口容器内放一段时间，使样品达到室温时再进行测试；更换揉混器时，要对仪器的灵敏度、表头指针零位及曲线宽度进行必要的调整。（2）仪器灵敏度的调整：粉质测定仪器上有两种灵敏度可供选择，朝向仪器后方的刀口灵敏度最低，供采用大号揉混器使用；朝向前方的刀口最灵敏，只适用于小号揉混器。调灵敏度时，根据揉混器的大小，分别将上、下杠杆臂连接在后部或前部刀口上。（3）曲线波带宽度的调整：只有当油阻尼器在工作温度下至少维持1小时，以及阻尼活塞已经上下移动数次之后才能再调整阻尼装置。调整时，升高测力计的杠杆臂使表头指针达1000FU，放松杠杆臂，观察表头指针从1000FU退到100FU所需的时间，用秒表计时，应控制在（1.0±0.2）s之间，此时的阻力可获得合适的粉质曲线波带宽度。若顺时针方向调节连杆上的滚花螺帽，则阻力增大，曲线波带宽度变窄；反时钟方向调节连杆上的滚花螺帽，阻力减小，曲线带宽度变宽。一般应将曲线顶峰处的波带宽度调至60～90FU为宜。
2.粉质测定（1）在启动仪器之前，预先打开恒温水浴和循环水泵开关，将揉混器升温到（30±0.2）℃。实验中要经常检查温度（有测温孔）。（2）测定小麦粉水分，根据所测小麦粉水分含量，查表1-2-2“小麦粉称样校正表”，称取相当于50g或300g含水量为14%的小麦粉试样，准确至0.1g。（3）用加压装水装置，使滴定管装满恒温（30±0.5）℃蒸馏水，确保滴定管尖端有水充满，并使滴定管自动调零。（4）将样品倒入选定的揉混器中（用50g揉混器居多），盖上盖（除短时间加蒸馏水和刮黏附在内壁的碎面块外，实验中不要打开有机玻璃盖子，防止水分蒸发）。（5）将记录笔尖放在记录纸上的9min线位，启动揉混器，放下记录笔，揉和1min（控制开关位于“2”处），打开覆盖，立即从滴定管自揉混器右前角加水[加水量按能获得峰值中线位于（500±20）FU的粉质曲线而定]，蒸馏水必须在25s内加完，盖上覆盖，用塑料刮刀从右边开始依逆时针方向刮下钵内壁各边上黏附的碎片块（不停机）。面团揉和至形成峰值后，观察峰值是否在480～520FU。否则，即停止揉和，清洗揉混器后重新测定。峰值过高，可增加加水量，峰值过低则减少加水量。应用50g揉混器，每改变峰值20FU约相当于0.4mL水；应用300g揉混器，每改变峰值20FU约相当2.1mL水。（6）如形成的峰值在480～520FU，则继续揉和面团。一般小麦粉的曲线峰值在稳定一段时间后逐渐下降，在开始明显下降后，继续揉和12min，实验结束。记录仪绘出粉质曲线（揉和全过程）。（7）清洗揉混器：取下揉混器外套件，放入温水中浸泡，用湿纱布（或用细软毛刷）擦洗和面刀，并用软塑料刮片，刮出粘在和面刀缝隙里的面团，重复数次。然后，将控制开关旋到“l”，双手同时按下两只安全开关，使和面刀转动，以露出缝隙里的面团，不断清洗，擦洗和面刀，直到和面刀转动时，记录器的指针指向“0”。同样用湿纱布（或细软毛刷、软刮片）擦洗取下的揉混器外套件，清洗粘在钵上的全部碎面团，再用干纱布擦干，装上揉混器外套件（切勿用酸、碱、金属件刮洗）。彻底清洗和擦干揉混器，是得到正确测定结果的保证。表1-2-2 小麦粉称样校正表（相当于300g或50g含水量14%的基准小麦粉质量）（8）取下记录纸，得到粉质曲线。五、粉质曲线分析
粉质曲线如图1-2-2所示。图1-2-2 粉质曲线1—面团最大稠度 2—面团形成时间 3—面团稳定时间 4—面团弱化度
1.吸水量
吸水量是指以14%水分为基准，每百克小麦粉在粉质仪中揉和成最大稠度为500FU的面团时所需的水量，以mL/100g表示。
如测定的最大稠度峰值中线不是准确处于500FU线上，而在480～520FU，则需对实验过程加水量进行校正。
加水量校正公式为：
采用300g揉混器：VC=V+0.96（C-500）（1-2-2）
采用50g揉混器：VC=V+0.016（C-500）（1-2-3）
式中：VC——校正后的加水量，mL；
V——实际加水量，mL；
C——测定获得最大稠度峰的中线值（FU）（如出现双峰则取较高的峰值）。取水量计算公式为：
式中：VC——试样形成最大稠度为500FU的面团时加入的水量或校正后的加水量，mL；
m——试样量，即根据试样实际含水量查表1-2-2的实际称样量，g。
双实验测定结果差不超过2.5mL（300g揉混器）或0.5mL（50g揉混器），取平均值作为测定结果，保留小数点后一位数。
2.面团最大稠度
面团最大稠度是指曲线顶峰中心到底线的距离（粉质曲线中的“1”），代表和面刀在面团形成过程中所遇到最大阻力，面团的最大稠度一般应调至（500±20）FU。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]