烹饪科学原理
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作者邓力
出版社科学出版社
ISBN9787030767882
出版时间2024-05
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定价228元
货号1203279754
上书时间2024-08-08
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第1章 导论1
1.1 概念与范畴2
1.1.1 烹饪2
1.1.2 烹饪科学2
1.1.3 烹饪工艺与烹饪过程3
1.1.4 烹饪工程与技术4
1.2 烹饪科学研究概述5
1.2.1 烹饪中蕴含食品科学的深层次原理5
1.2.2 烹饪科学的中国视角7
1.2.3 烹饪科学研究现状9
1.2.4 烹饪科学研究需要解决的问题11
1.3 烹饪科学研究的方法论14
1.3.1 烹饪科学研究的路径14
1.3.2 烹饪研究的方法论14
1.4 烹饪科学的学科关联18
1.4.1 烹饪科学与各学科的关系18
1.4.2 烹饪中的三传一反19
1.4.3 烹饪科学与食品热处理23
1.5 本书的烹饪科学研究体系23
参考文献24
第2章 成熟的定量27
2.1 概述28
2.1.1 成熟的含义28
2.1.2 文献回顾28
2.1.3 烹饪成熟的主观与客观30
2.1.4 烹饪成熟研究的意义30
2.1.5 如何得到表征成熟的普适性函数31
2.2 食品热处理品质变化动力学31
2.2.1 动力学原理32
2.2.2 现有食品热处理动力学函数36
2.2.3 食品热处理品质动力学在食品工程中的应用38
2.3 成熟的心理物理学及感官评价原理42
2.3.1 成熟相关的心理物理学42
2.3.2 成熟定量的感官评价方法44
2.3.3 成熟定量研究对感官评价科学的挑战46
2.4 成熟的定量表达48
2.4.1 基于动力学和感官评价定量成熟48
2.4.2 烹饪过热的定量54
2.4.3 M值与O值算例56
2.4.4 动力学函数的空间位置选择57
2.4.5 成熟值原理的可验证推论57
2.5 烹饪成熟和过热品质因子58
2.5.1 烹饪食材主要组分的成熟品质因子59
2.5.2 烹饪成熟的风味品质因子62
2.5.3 烹饪成熟的物理品质因子63
2.5.4 烹饪成熟因子的复杂性66
2.5.5 烹饪的过热品质因子66
2.6 成熟与过热的分类及特征69
2.6.1 成熟的分类69
2.6.2 不同烹饪工艺的成熟特征70
参考文献72
第3章 成熟的测量77
3.1 成熟值测量方法的构建78
3.1.1 成熟值M测定的技术基础78
3.1.2 同时测定MT和zM的假设试算法79
3.1.3 已知zM值的MT测量方法82
3.1.4 成熟值测量中的统计偏差计算方法82
3.2 成熟值的首次测量—猪里脊肉成熟值的测量87
3.2.1 测量方法87
3.2.2 测定结果91
3.2.3 采用变异系数定值法再次测定92
3.2.4 AMT的影响因素分析及成熟值原理验证94
3.3 畜肉成熟值的对比及影响因素分析95
3.3.1 目标及方法96
3.3.2 不同畜肉的MT的对比测量97
3.3.3 AMT与食材组分的关系100
3.3.4 对成熟值原理的验证101
3.3.5 肉的成熟的复杂性101
3.4 蔬菜成熟值的测定102
3.4.1 测量方法103
3.4.2 蔬菜的成熟值测定结果104
3.4.3 蔬菜成熟测定的总结与讨论115
3.5 水产品及内脏成熟值的测定118
3.5.1 测量方法118
3.5.2 水产品和内脏的成熟值测定结果119
3.5.3 水产品及内脏成熟测定的总结与讨论123
3.6 再制生食的烹饪成熟值的测定124
3.6.1 测量方法124
3.6.2 再制生食的成熟测定结果125
3.6.3 再制生食成熟测定的总结与讨论128
3.7 谷物成熟值的测定129
3.7.1 测量方法129
3.7.2 各种谷物成熟值测定结果131
3.7.3 谷物成熟测定的总结与讨论136
3.8 成熟值测量总结及参数意义138
3.8.1 测定结果总结138
3.8.2 成熟值测量各参数的意义140
3.9 成熟值原理的验证与探索143
3.9.1 成熟值假说的验证143
3.9.2 成熟值测量可靠性评价144
3.9.3 视觉成熟原理探索148
3.9.4 成熟程度和调味对水传热烹饪草鱼风味的影响151
参考文献155
第4章 烹饪的热质传递159
4.1 烹饪与热质传递160
4.1.1 烹饪热质传递问题的展开160
4.1.2 烹饪过程的传热类型160
4.1.3 文献回顾165
4.1.4 烹饪传热的研究方法169
4.2 烹饪传热的控制方程170
4.2.1 热传导170
4.2.2 热对流/对流换热174
4.2.3 热辐射179
4.3 相变条件下的烹饪传热传质180
4.3.1 烹饪的相变问题概述180
4.3.2 水性传热介质的蒸发方程182
4.3.3 多孔介质热质传递理论184
4.3.4 基于多孔介质理论构建烹饪热质传递模型189
4.4 控制方程的适用性194
4.4.1 模型的适用与简化194
4.4.2 模型条件的满足196
4.5 烹饪热质传递特征分析197
4.5.1 不同烹饪工艺的传热学特征197
4.5.2 烹饪加热功率与热阻199
4.5.3 水传热烹饪工艺的传热特征201
4.5.4 油传热烹饪工艺的传热特征204
4.5.5 汽传热烹饪工艺的传热特征206
4.5.6 三种烹饪介质的性质对烹饪传热的影响207
4.6 烹饪中的食材收缩问题209
4.6.1 基本概念209
4.6.2 研究食材收缩问题的意义209
4.6.3 可参考的收缩现象数学模型209
4.6.4 收缩中边界移动问题的求解方法—移动网格法213
4.6.5 烹饪过程中收缩现象数学模型214
参考文献215
第5章 烹饪过程的数值模拟219
5.1 引言220
5.1.1 数值传热学与计算流体动力学220
5.1.2 烹饪数值模拟的必要性及带来的挑战221
5.1.3 文献回顾222
5.1.4 控制方程适定性的烹饪工程意义226
5.2 模型的构建、求解与验证方法227
5.2.1 模型的构建原理227
5.2.2 模型的求解方法230
5.2.3 模型的验证方法236
5.3 考虑水分蒸发的烹饪过程数值模拟237
5.3.1 模型的构建237
5.3.2 模型的求解239
5.3.3 模型模拟结果243
5.3.4 模型的验证245
5.4 油炒过程温度和水分分布数值模拟248
5.4.1 模型的构建248
5.4.2 模型的求解249
5.4.3 模型模拟结果250
5.4.4 模型的验证252
5.5 考虑食材收缩的烹饪过程数值模拟256
5.5.1 模型的构建256
5.5.2 模型的求解257
5.5.3 模型模拟结果259
5.5.4 模型的验证262
5.6 油炒中颗粒加热均匀性研究及基于此的全局数值模拟264
5.6.1 研究需求分析264
5.6.2 hfp的随机分布特性研究266
5.6.3 油炒全局数值模拟的模型构建270
5.6.4 油炒烹饪全局数值模拟与验证271
5.6.5 全局模拟模型的对比与应用275
5.6.6 基于TTI试验评价不同炒锅的烹饪均匀性280
5.7 模型的总结及评价282
5.7.1 烹饪热质传递模型的总结282
5.7.2 模型评价282
参考文献283
第6章 试验手段、仪器与装置287
6.1 烹饪科学研究需要的试验手段288
6.1.1 烹饪科学的实验研究288
6.1.2 烹饪科学所需的试验研究条件288
6.2 构建烹饪热处理验证和实验传热学研究手段289
6.2.1 热处理验证系统研制的必要性289
6.2.2 食品热处理温度及动力学数据采集系统的构建291
6.2.3 动力学函数数据采集精度控制298
6.3 烹饪研究用TTIs的构建307
6.3.1 技术背景与必要性307
6.3.2 烹饪研究用TTI指示剂的寻找与标定311
6.3.3 烹饪研究用食品模拟物的构建313
6.3.4 TTIs系统的构建与应用316
6.4 参数化烹饪试验平台的设计构建319
6.4.1 必要性319
6.4.2 设计构建320
6.4.3 流速-挡位标定321
6.5 FUHTS原理验证设备的设计构建324
6.5.1 研制的必要性324
6.5.2 功能、组成及系统原理325
6.5.3 关键设计计算326
6.5.4 自动控制329
6.5.5 结果与使用后评价331
6.5.6 主要设备设计选型332
参考文献333
第7章 参数的获取337
7.1 参数研究的意义338
7.1.1 参数测量基础338
7.1.2 烹饪参数的测量与获取338
7.2 动力学参数的测量339
7.2.1 动力学参数概述339
7.2.2 油传热成熟品质动力学参数的测量342
7.2.3 西式火腿水浴加热成熟品质动力学参数的测量350
7.2.4 动力学参数的应用352
7.3 对流传热系数的测量354
7.3.1 概述354
7.3.2 基于量纲分析的油炒对流传热系数预测模型357
7.3.3 TTI假设试算法测定爆炒中动态颗粒对流传热系数364
7.3.4 小结368
7.4 表面传质系数的测量369
7.4.1 概述369
7.4.2 表面传质系数测量原理369
7.4.3 测定方法与结果374
7.5 热物理性质参数的获取与测量379
7.5.1 概述379
7.5.2 固体烹饪食材热物理性质379
7.5.3 导热系数及热扩散系数的测量384
7.5.4 马铃薯的高温段热物理性质外推及误差分析391
7.5.5 烹饪传热介质的热物理性质和流体力学性质395
7.6 多孔介质渗透率的测量398
7.6.1 渗透率测量原理399
7.6.2 猪里脊肉液体绝对渗透率的测定401
参考文献403
第8章 火候的本质409
8.1 引言410
8.1.1 火候的源起410
8.1.2 当代的火候定义411
8.1.3 研究火候的目的412
8.2 火候的本质412
8.2.1 火候的内涵412
8.2.2 很优化方法413
8.2.3 火候的数学描述和定量定义414
8.3 火候基本原理的理论计算与分析419
8.3.1 优化模型及参数的选定419
8.3.2 优化模型的计算421
8.3.3 优化模型计算结果423
8.3.4 流-固烹饪品质优化原理、应用范围及意义426
8.4 火候原理验证——猪里脊肉油传热烹饪工艺优化427
8.4.1 优化对象及优化数学模型427
8.4.2 优化模型计算429
8.4.3 优化结果431
8.4.4 讨论433
8.5 火候原理验证—蒜薹油传热烹饪工艺优化434
8.5.1 优化对象及优化数学模型434
8.5.2 优化模型计算436
8.5.3 优化模拟计算结果438
8.5.4 讨论441
8.6 总结与讨论442
8.6.1 优化总结442
8.6.2 讨论442
参考文献445
第9章 火候的控制449
9.1 火候控制概述450
9.1.1 火候控制的构成和前提450
9.1.2 火候控制的被控变量451
9.1.3 火候控制的操作变量452
9.1.4 火候控制对烹饪品质的影响453
9.2 火候被控变量M值与烹饪品质的关系453
9.2.1 研究的条件和方法454
9.2.2 火候控制对烹饪品质的影响455
9.2.3 总结与讨论459
9.3 流体介质温度对火候控制的影响461
9.3.1 流体介质温度在火候控制中的重要性461
9.3.2 爆炒的油温控制原理461
9.3.3 油炒过程的油温控制464
9.4 火候控制难度及优化空间的数学描述467
9.4.1 描述火候控制难度的函数467
9.4.2 火候控制难度函数示例469
9.5 烹饪操作参数对火候控制的影响471
9.5.1 搅拌操作对火候控制的影响472
9.5.2 传热介质温度对火候控制的影响476
9.5.3 加热功率对火候控制的影响478
9.6 烹饪食材对火候控制的影响479
9.6.1 zM值对火候控制的影响479
9.6.2 刀工对火候控制的影响481
9.6.3 颗粒食品物理性质对火候控制的影响487
9.6.4 油料比对烹饪猪里脊肉品质的影响490
9.7 自动烹饪的火候控制491
9.7.1 自动烹饪概述491
9.7.2 自动烹饪过程控制方式495
9.7.3 基于TTIs将手工烹饪转变为自动烹饪方法500
9.8 火候控制的一些基本原则505
参考文献506
第10章 烹饪的分类509
10.1 概述510
10.1.1 烹饪分类的意义510
10.1.2 烹饪技艺的传统分类511
10.1.3 烹饪工艺分类命名的基本考虑514
10.2 从分类角度分析烹饪过程热质传递514
10.2.1 热源及传热介质515
10.2.2 烹饪过程中涉及的主要传递过程516
10.2.3 烹饪分类的关键参数确定517
10.2.4 烹饪工艺分类的其他方式518
10.3 基于工艺要素分析的烹饪分类与命名518
10.3.1 多维度确定烹饪工艺要素518
10.3.2 烹饪加热强度要素的实质520
10.3.3 时间、空间和传质等维度的加入522
10.3.4 烹饪分类要素的组合与烹饪工艺命名524
10.4 不同烹饪工艺的传热、成熟及hfp对比529
10.4.1 传热规律及参数获取的方法529
10.4.2 主要烹饪工艺的食品传热及成熟规律530
10.4.3 对流传热系数hfp参数总结536
10.4.4 Hb的确定539
10.5 基于参数维度的烹饪分类解析540
10.5.1 主要烹饪分类参数的选择540
10.5.2 基于温度和压力维度的烹饪分类解析541
10.5.3 基于介质、温度和压力维度的烹饪分类解析541
10.5.4 基于对流传热系数和温度维度的烹饪分类543
10.5.5 基于介质、温度和hfp维度的烹饪分类543
10.5.6 研究意义544
10.6 传统烹饪分类与科学分类的关系544
10.6.1 传统烹饪分类的解构544
10.6.2 传统烹饪分类转变为科学分类548
参考文献550
第11章 几个烹饪科学问题551
11.1 烹饪中食品体系功耗的测量552
11.1.1 烹饪功耗研究的必要性552
11.1.2 烹饪中食品体系的功耗计算552
11.1.3 烹饪中食品体系的功耗测量方法—油脂替代法553
11.1.4 烹饪中食品体系的吸热功率测量试验554
11.1.5 热源距离和搅拌频率对烹饪体系功耗的影响555
11.2 锅具传热特性及其对烹饪品质的影响557
11.2.1 烹饪锅具研究的科学意义557
11.2.2 锅具的传热特性560
11.2.3 锅具热阻对猪里脊肉烹饪的影响563
11.2.4 锅具对烹饪品质优化的影响565
11.3 上浆对烹饪传热及品质的影响570
11.3.1 研究背景570
11.3.2 上浆对传热的影响572
11.3.3 浆液中的淀粉添加量对烹饪品质的影响574
11.4 烹饪过程中的热堆积动力学575
11.4.1 热堆积现象575
11.4.2 热堆积动力学的研究方法577
11.4.3 结果与分析577
11.4.4 结论582
11.5 油炒对猪里脊肉油脂和水分含量的影响及传质机理研究583
11.5.1 油炒的研究现状583
11.5.2 试验方法及理论依据584
11.5.3 结果与分析586
11.5.4 讨论591
11.5.5 小结592
参考文献592
第12章 烹饪的前处理与后处理597
12.1 概述598
12.1.1 烹饪前处理598
12.1.2 烹饪后处理600
12.1.3 烹饪热处理强度在烹饪前、中、后过程的分配602
12.2 烹饪前处理中食材腐败菌生长动力学及其货架期预测602
12.2.1 微生物生长动力学602
12.2.2 冷藏小香鸡中假单胞菌生长动力学研究603
12.2.3 冷藏小香鸡的货架期模型608
12.3 烹饪前处理中冷藏方式对烹饪品质的影响609
12.3.1 冷藏方式概述609
12.3.2 基于电子鼻和电子舌分析冷藏方式对小香鸡烹饪品质的影响610
12.4 烹饪后处理方式对烹饪品质的影响614
12.4.1 常温储藏对菜肴的食用品质的影响615
12.4.2 配送条件及复热对菜肴食用品质的影响617
12.5 烹饪后处理杀菌概述624
12.5.1 杀菌技术625
12.5.2 烹饪后处理杀菌技术的选择632
12.5.3 杀菌工艺优化639
12.6 基于梯度升温技术的规则形状软罐头杀菌工艺优化640
12.6.1 引言640
12.6.2 研究对象与建模641
12.6.3 杀菌工艺优化与其数学模型642
12.6.4 梯度升温工艺设计、优化与验证645
12.7 基于梯度升温的不规则形状软罐头杀菌工艺优化647
12.7.1 引言647
12.7.2 建模技术及软包装控形技术的应用648
12.7.3 基于梯度升温技术的杀菌工艺优化649
12.7.4 梯度升温杀菌工艺优化食品品质的原理657
12.7.5 优化方法的合理性657
参考文献657
第13章 流态化超高温杀菌技术663
13.1 基本方法664
13.1.1 缘起664
13.1.2 FUHTS技术的基本方法664
13.1.3 FUHTS技术的应用基础666
13.2 FUHTS的流态化原理669
13.2.1 流态化的流体力学基础669
13.2.2 流体颗粒流态化计算与分析674
13.2.3 流体颗粒对流换热计算与分析683
13.3 FUHTS的传热分析688
13.3.1 流化床中流体颗粒传热学基础688
13.3.2 颗粒内部热传导的传热学计算691
13.3.3 对流传热系数对传热和杀菌的影响698
13.3.4 对流传热系数的测定与验证703
13.4 FUHTS的工艺优化707
13.4.1 FUHTS工艺优化方法707
13.4.2 优化计算目的和计算条件710
13.4.3 杀菌工艺优化结果与讨论710
13.5 FUHTS的对比评价与技术总结713
13.5.1 与杀菌釜杀菌技术的比较713
13.5.2 与连续式液体颗粒无菌工艺比较718
13.5.3 FUHTS减压蒸发冷却杀菌试验720
13.5.4 FUHTS技术评价722
13.5.5 FUHTS技术的应用前景分析724
参考文献726
第14章 总结与前瞻729
14.1 成熟值理论730
14.1.1 成熟值理论总结730
14.1.2 成熟值理论评述734
14.2 对中式烹饪的评价734
14.2.1 当前对传统中式烹饪的负面观点734
14.2.2 基于成熟值理论的中式烹饪评价735
14.2.3 油炒与油炸的区别740
14.2.4 中式烹饪的问题和优势742
14.3 中国烹饪的未来展望744
14.3.1 中国烹饪的发展方向744
14.3.2 未来的分布式食品加工745
14.3.3 中式烹饪的自动化747
14.3.4 中国烹饪现代化的意义748
14.4 未来的烹饪科学751
14.4.1 烹饪科学应成为中国食品科学的主流研究方向之一751
14.4.2 烹饪科学还有大量研究空白751
14.4.3 烹饪科学是中国的也是世界的752
参考文献753
跋755
致谢759
附录761
附录一 符号表761
附录二 准数表768
附录三 名词解释770
附录四 变异系数变率定值法测定MT和zM的MATLAB代码778
内容摘要
本书将烹饪过程参数化，研究了油温、刀工、搅拌等各种条件对火候的影响，在理论基础上提出的火候控制方法和原则，为自动烹饪设计和评价指导手工烹饪提供了原理基础。书中将烹饪划分为烹饪前处理、烹饪、烹饪后处理，并分别开展了一些研究，而饪功耗测定、锅具研究、油脂的传递等专项研究也有良好的应用属性。书中构建的烹饪参数化科学分类，对提升烹饪科学研究严谨性、系统性提供了必要的支撑，也为将烹饪从手工技艺提升为工业过程做了原理铺垫。在研究中作者自行设计构建了一系列专用的试验装置、仪器、设备，烹饪专用TTIs、热处理验证系统、FUHTS验证设备的研发都有一定难度，为烹饪研究提供了必要的技术手段。本书可供高等院校食品、生物等相关专业本科生及研究生作为教材使用，亦可作为相关领域的科研人员、生产单位从业人员的参考用书。
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