目錄
第1章 導(dǎo)論1
1.1 概念與范疇2
1.1.1 烹飪2
1.1.2 烹飪科學(xué)2
1.1.3 烹飪工藝與烹飪過程3
1.1.4 烹飪工程與技術(shù)4
1.2 烹飪科學(xué)研究概述5
1.2.1 烹飪中蘊含食品科學(xué)的深層次原理5
1.2.2 烹飪科學(xué)的中國視角7
1.2.3 烹飪科學(xué)研究現(xiàn)狀9
1.2.4 烹飪科學(xué)研究需要解決的問題11
1.3 烹飪科學(xué)研究的方法論14
1.3.1 烹飪科學(xué)研究的路徑14
1.3.2 烹飪研究的方法論14
1.4 烹飪科學(xué)的學(xué)科關(guān)聯(lián)18
1.4.1 烹飪科學(xué)與各學(xué)科的關(guān)系18
1.4.2 烹飪中的三傳一反19
1.4.3 烹飪科學(xué)與食品熱處理23
1.5 本書的烹飪科學(xué)研究體系23
參考文獻(xiàn)24
第2章 成熟的定量27
2.1 概述28
2.1.1 成熟的含義28
2.1.2 文獻(xiàn)回顧28
2.1.3 烹飪成熟的主觀與客觀30
2.1.4 烹飪成熟研究的意義30
2.1.5 如何得到表征成熟的普適性函數(shù)31
2.2 食品熱處理品質(zhì)變化動力學(xué)31
2.2.1 動力學(xué)原理32
2.2.2 現(xiàn)有食品熱處理動力學(xué)函數(shù)36
2.2.3 食品熱處理品質(zhì)動力學(xué)在食品工程中的應(yīng)用38
2.3 成熟的心理物理學(xué)及感官評價原理42
2.3.1 成熟相關(guān)的心理物理學(xué)42
2.3.2 成熟定量的感官評價方法44
2.3.3 成熟定量研究對感官評價科學(xué)的挑戰(zhàn)46
2.4 成熟的定量表達(dá)48
2.4.1 基于動力學(xué)和感官評價定量成熟48
2.4.2 烹飪過熱的定量54
2.4.3 M值與O值算例56
2.4.4 動力學(xué)函數(shù)的空間位置選擇57
2.4.5 成熟值原理的可驗證推論57
2.5 烹飪成熟和過熱品質(zhì)因子58
2.5.1 烹飪食材主要組分的成熟品質(zhì)因子59
2.5.2 烹飪成熟的風(fēng)味品質(zhì)因子62
2.5.3 烹飪成熟的物理品質(zhì)因子63
2.5.4 烹飪成熟因子的復(fù)雜性66
2.5.5 烹飪的過熱品質(zhì)因子66
2.6 成熟與過熱的分類及特征69
2.6.1 成熟的分類69
2.6.2 不同烹飪工藝的成熟特征70
參考文獻(xiàn)72
第3章 成熟的測量77
3.1 成熟值測量方法的構(gòu)建78
3.1.1 成熟值M測定的技術(shù)基礎(chǔ)78
3.1.2 同時測定MT和zM的假設(shè)試算法79
3.1.3 已知zM值的MT測量方法82
3.1.4 成熟值測量中的統(tǒng)計偏差計算方法82
3.2 成熟值的首次測量—豬里脊肉成熟值的測量87
3.2.1 測量方法87
3.2.2 測定結(jié)果91
3.2.3 采用變異系數(shù)定值法再次測定92
3.2.4 AMT的影響因素分析及成熟值原理驗證94
3.3 畜肉成熟值的對比及影響因素分析95
3.3.1 目標(biāo)及方法96
3.3.2 不同畜肉的MT的對比測量97
3.3.3 AMT與食材組分的關(guān)系100
3.3.4 對成熟值原理的驗證101
3.3.5 肉的成熟的復(fù)雜性101
3.4 蔬菜成熟值的測定102
3.4.1 測量方法103
3.4.2 蔬菜的成熟值測定結(jié)果104
3.4.3 蔬菜成熟測定的總結(jié)與討論115
3.5 水產(chǎn)品及內(nèi)臟成熟值的測定118
3.5.1 測量方法118
3.5.2 水產(chǎn)品和內(nèi)臟的成熟值測定結(jié)果119
3.5.3 水產(chǎn)品及內(nèi)臟成熟測定的總結(jié)與討論123
3.6 再制生食的烹飪成熟值的測定124
3.6.1 測量方法124
3.6.2 再制生食的成熟測定結(jié)果125
3.6.3 再制生食成熟測定的總結(jié)與討論128
3.7 谷物成熟值的測定129
3.7.1 測量方法129
3.7.2 各種谷物成熟值測定結(jié)果131
3.7.3 谷物成熟測定的總結(jié)與討論136
3.8 成熟值測量總結(jié)及參數(shù)意義138
3.8.1 測定結(jié)果總結(jié)138
3.8.2 成熟值測量各參數(shù)的意義140
3.9 成熟值原理的驗證與探索143
3.9.1 成熟值假說的驗證143
3.9.2 成熟值測量可靠性評價144
3.9.3 視覺成熟原理探索148
3.9.4 成熟程度和調(diào)味對水傳熱烹飪草魚風(fēng)味的影響151
參考文獻(xiàn)155
第4章 烹飪的熱質(zhì)傳遞159
4.1 烹飪與熱質(zhì)傳遞160
4.1.1 烹飪熱質(zhì)傳遞問題的展開160
4.1.2 烹飪過程的傳熱類型160
4.1.3 文獻(xiàn)回顧165
4.1.4 烹飪傳熱的研究方法169
4.2 烹飪傳熱的控制方程170
4.2.1 熱傳導(dǎo)170
4.2.2 熱對流/對流換熱174
4.2.3 熱輻射179
4.3 相變條件下的烹飪傳熱傳質(zhì)180
4.3.1 烹飪的相變問題概述180
4.3.2 水性傳熱介質(zhì)的蒸發(fā)方程182
4.3.3 多孔介質(zhì)熱質(zhì)傳遞理論184
4.3.4 基于多孔介質(zhì)理論構(gòu)建烹飪熱質(zhì)傳遞模型189
4.4 控制方程的適用性194
4.4.1 模型的適用與簡化194
4.4.2 模型條件的滿足196
4.5 烹飪熱質(zhì)傳遞特征分析197
4.5.1 不同烹飪工藝的傳熱學(xué)特征197
4.5.2 烹飪加熱功率與熱阻199
4.5.3 水傳熱烹飪工藝的傳熱特征201
4.5.4 油傳熱烹飪工藝的傳熱特征204
4.5.5 汽傳熱烹飪工藝的傳熱特征206
4.5.6 三種烹飪介質(zhì)的性質(zhì)對烹飪傳熱的影響207
4.6 烹飪中的食材收縮問題209
4.6.1 基本概念209
4.6.2 研究食材收縮問題的意義209
4.6.3 可參考的收縮現(xiàn)象數(shù)學(xué)模型209
4.6.4 收縮中邊界移動問題的求解方法—移動網(wǎng)格法213
4.6.5 烹飪過程中收縮現(xiàn)象數(shù)學(xué)模型214
參考文獻(xiàn)215
第5章 烹飪過程的數(shù)值模擬219
5.1 引言220
5.1.1 數(shù)值傳熱學(xué)與計算流體動力學(xué)220
5.1.2 烹飪數(shù)值模擬的必要性及帶來的挑戰(zhàn)221
5.1.3 文獻(xiàn)回顧222
5.1.4 控制方程適定性的烹飪工程意義226
5.2 模型的構(gòu)建、求解與驗證方法227
5.2.1 模型的構(gòu)建原理227
5.2.2 模型的求解方法230
5.2.3 模型的驗證方法236
5.3 考慮水分蒸發(fā)的烹飪過程數(shù)值模擬237
5.3.1 模型的構(gòu)建237
5.3.2 模型的求解239
5.3.3 模型模擬結(jié)果243
5.3.4 模型的驗證245
5.4 油炒過程溫度和水分分布數(shù)值模擬248
5.4.1 模型的構(gòu)建248
5.4.2 模型的求解249
5.4.3 模型模擬結(jié)果250
5.4.4 模型的驗證252
5.5 考慮食材收縮的烹飪過程數(shù)值模擬256
5.5.1 模型的構(gòu)建256
5.5.2 模型的求解257
5.5.3 模型模擬結(jié)果259
5.5.4 模型的驗證262
5.6 油炒中顆粒加熱均勻性研究及基于此的全局?jǐn)?shù)值模擬264
5.6.1 研究需求分析264
5.6.2 hfp的隨機(jī)分布特性研究266
5.6.3 油炒全局?jǐn)?shù)值模擬的模型構(gòu)建270
5.6.4 油炒烹飪?nèi)�局�(jǐn)?shù)值模擬與驗證271
5.6.5 全局模擬模型的對比與應(yīng)用275
5.6.6 基于TTI試驗評價不同炒鍋的烹飪均勻性280
5.7 模型的總結(jié)及評價282
5.7.1 烹飪熱質(zhì)傳遞模型的總結(jié)282
5.7.2 模型評價282
參考文獻(xiàn)283
第6章 試驗手段、儀器與裝置287
6.1 烹飪科學(xué)研究需要的試驗手段288
6.1.1 烹飪科學(xué)的實驗研究288
6.1.2 烹飪科學(xué)所需的試驗研究條件288
6.2 構(gòu)建烹飪熱處理驗證和實驗傳熱學(xué)研究手段289
6.2.1 熱處理驗證系統(tǒng)研制的必要性289
6.2.2 食品熱處理溫度及動力學(xué)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的構(gòu)建291
6.2.3 動力學(xué)函數(shù)數(shù)據(jù)采集精度控制298
6.3 烹飪研究用TTIs的構(gòu)建307
6.3.1 技術(shù)背景與必要性307
6.3.2 烹飪研究用TTI指示劑的尋找與標(biāo)定311
6.3.3 烹飪研究用食品模擬物的構(gòu)建313
6.3.4 TTIs系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用316
6.4 參數(shù)化烹飪試驗平臺的設(shè)計構(gòu)建319
6.4.1 必要性319
6.4.2 設(shè)計構(gòu)建320
6.4.3 流速-擋位標(biāo)定321
6.5 FUHTS原理驗證設(shè)備的設(shè)計構(gòu)建324
6.5.1 研制的必要性324
6.5.2 功能、組成及系統(tǒng)原理325
6.5.3 關(guān)鍵設(shè)計計算326
6.5.4 自動控制329
6.5.5 結(jié)果與使用后評價331
6.5.6 主要設(shè)備設(shè)計選型332
參考文獻(xiàn)333
第7章 參數(shù)的獲取337
7.1 參數(shù)研究的意義338
7.1.1 參數(shù)測量基礎(chǔ)338
7.1.2 烹飪參數(shù)的測量與獲取338
7.2 動力學(xué)參數(shù)的測量339
7.2.1 動力學(xué)參數(shù)概述339
7.2.2 油傳熱成熟品質(zhì)動力學(xué)參數(shù)的測量342
7.2.3 西式火腿水浴加熱成熟品質(zhì)動力學(xué)參數(shù)的測量350
7.2.4 動力學(xué)參數(shù)的應(yīng)用352
7.3 對流傳熱系數(shù)的測量354
7.3.1 概述354
7.3.2 基于量綱分析的油炒對流傳熱系數(shù)預(yù)測模型357
7.3.3 TTI假設(shè)試算法測定爆炒中動態(tài)顆粒對流傳熱系數(shù)364
7.3.4 小結(jié)368
7.4 表面?zhèn)髻|(zhì)系數(shù)的測量369
7.4.1 概述369
7.4.2 表面?zhèn)髻|(zhì)系數(shù)測量原理369
7.4.3 測定方法與結(jié)果374
7.5 熱物理性質(zhì)參數(shù)的獲取與測量379
7.5.1 概述379
7.5.2 固體烹飪食材熱物理性質(zhì)379
7.5.3 導(dǎo)熱系數(shù)及熱擴(kuò)散系數(shù)的測量384
7.5.4 馬鈴薯的高溫段熱物理性質(zhì)外推及誤差分析391
7.5.5 烹飪傳熱介質(zhì)的熱物理性質(zhì)和流體力學(xué)性質(zhì)395
7.6 多孔介質(zhì)滲透率的測量398
7.6.1 滲透率測量原理399
7.6.2 豬里脊肉液體絕對滲透率的測定401
參考文獻(xiàn)403
第8章 火候的本質(zhì)409
8.1 引言410
8.1.1 火候的源起410
8.1.2 當(dāng)代的火候定義411
8.1.3 研究火候的目的412
8.2 火候的本質(zhì)412
8.2.1 火候的內(nèi)涵412
8.2.2 最優(yōu)化方法413
8.2.3 火候的數(shù)學(xué)描述和定量定義414
8.3 火候基本原理的理論計算與分析419
8.3.1 優(yōu)化模型及參數(shù)的選定419
8.3.2 優(yōu)化模型的計算421
8.3.3 優(yōu)化模型計算結(jié)果423
8.3.4 流-固烹飪品質(zhì)優(yōu)化原理、應(yīng)用范圍及意義426
8.4 火候原理驗證——豬里脊肉油傳熱烹飪工藝優(yōu)化427
8.4.1 優(yōu)化對象及優(yōu)化數(shù)學(xué)模型427
8.4.2 優(yōu)化模型計算429
8.4.3 優(yōu)化結(jié)果431
8.4.4 討論433
8.5 火候原理驗證—蒜薹油傳熱烹飪工藝優(yōu)化434
8.5.1 優(yōu)化對象及優(yōu)化數(shù)學(xué)模型434
8.5.2 優(yōu)化模型計算436
8.5.3 優(yōu)化模擬計算結(jié)果438
8.5.4 討論441
8.6 總結(jié)與討論442
8.6.1 優(yōu)化總結(jié)442
8.6.2 討論442
參考文獻(xiàn)445
第9章 火候的控制449
9.1 火候控制概述450
9.1.1 火候控制的構(gòu)成和前提450
9.1.2 火候控制的被控變量451
9.1.3 火候控制的操作變量452
9.1.4 火候控制對烹飪品質(zhì)的影響453
9.2 火候被控變量M值與烹飪品質(zhì)的關(guān)系453
9.2.1 研究的條件和方法454
9.2.2 火候控制對烹飪品質(zhì)的影響455
9.2.3 總結(jié)與討論459
9.3 流體介質(zhì)溫度對火候控制的影響461
9.3.1 流體介質(zhì)溫度在火候控制中的重要性461
9.3.2 爆炒的油溫控制原理461
9.3.3 油炒過程的油溫控制464
9.4 火候控制難度及優(yōu)化空間的數(shù)學(xué)描述467
9.4.1 描述火候控制難度的函數(shù)467
9.4.2 火候控制難度函數(shù)示例469
9.5 烹飪操作參數(shù)對火候控制的影響471
9.5.1 攪拌操作對火候控制的影響472
9.5.2 傳熱介質(zhì)溫度對火候控制的影響476
9.5.3 加熱功率對火候控制的影響478
9.6 烹飪食材對火候控制的影響479
9.6.1 zM值對火候控制的影響479
9.6.2 刀工對火候控制的影響481
9.6.3 顆粒食品物理性質(zhì)對火候控制的影響487
9.6.4 油料比對烹飪豬里脊肉品質(zhì)的影響490
9.7 自動烹飪的火候控制491
9.7.1 自動烹飪概述491
9.7.2 自動烹飪過程控制方式495
9.7.3 基于TTIs將手工烹飪轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣优腼兎椒?00
9.8 火候控制的一些基本原則505
參考文獻(xiàn)506
第10章 烹飪的分類509
10.1 概述510
10.1.1 烹飪分類的意義510
10.1.2 烹飪技藝的傳統(tǒng)分類511
10.1.3 烹飪工藝分類命名的基本考慮514
10.2 從分類角度分析烹飪過程熱質(zhì)傳遞514
10.2.1 熱源及傳熱介質(zhì)515
10.2.2 烹飪過程中涉及的主要傳遞過程516
10.2.3 烹飪分類的關(guān)鍵參數(shù)確定517
10.2.4 烹飪工藝分類的其他方式518
10.3 基于工藝要素分析的烹飪分類與命名518
10.3.1 多維度確定烹飪工藝要素518
10.3.2 烹飪加熱強(qiáng)度要素的實質(zhì)520
10.3.3 時間、空間和傳質(zhì)等維度的加入522
10.3.4 烹飪分類要素的組合與烹飪工藝命名524
10.4 不同烹飪工藝的傳熱、成熟及hfp對比529
10.4.1 傳熱規(guī)律及參數(shù)獲取的方法529
10.4.2 主要烹飪工藝的食品傳熱及成熟規(guī)律530
10.4.3 對流傳熱系數(shù)hfp參數(shù)總結(jié)536
10.4.4 Hb的確定539
10.5 基于參數(shù)維度的烹飪分類解析540
10.5.1 主要烹飪分類參數(shù)的選擇540
10.5.2 基于溫度和壓力維度的烹飪分類解析541
10.5.3 基于介質(zhì)、溫度和壓力維度的烹飪分類解析541
10.5.4 基于對流傳熱系數(shù)和溫度維度的烹飪分類543
10.5.5 基于介質(zhì)、溫度和hfp維度的烹飪分類543
10.5.6 研究意義544
10.6 傳統(tǒng)烹飪分類與科學(xué)分類的關(guān)系544
10.6.1 傳統(tǒng)烹飪分類的解構(gòu)544
10.6.2 傳統(tǒng)烹飪分類轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)分類548
參考文獻(xiàn)550
第11章 幾個烹飪科學(xué)問題551
11.1 烹飪中食品體系功耗的測量552
11.1.1 烹飪功耗研究的必要性552
11.1.2 烹飪中食品體系的功耗計算552
11.1.3 烹飪中食品體系的功耗測量方法—油脂替代法553
11.1.4 烹飪中食品體系的吸熱功率測量試驗554
11.1.5 熱源距離和攪拌頻率對烹飪體系功耗的影響555
11.2 鍋具傳熱特性及其對烹飪品質(zhì)的影響557
11.2.1 烹飪鍋具研究的科學(xué)意義557
11.2.2 鍋具的傳熱特性560
11.2.3 鍋具熱阻對豬里脊肉烹飪的影響563
11.2.4 鍋具對烹飪品質(zhì)優(yōu)化的影響565
11.3 上漿對烹飪傳熱及品質(zhì)的影響570
11.3.1 研究背景570
11.3.2 上漿對傳熱的影響572
11.3.3 漿液中的淀粉添加量對烹飪品質(zhì)的影響574
11.4 烹飪過程中的熱堆積動力學(xué)575
11.4.1 熱堆積現(xiàn)象575
11.4.2 熱堆積動力學(xué)的研究方法577
11.4.3 結(jié)果與分析577
11.4.4 結(jié)論582
11.5 油炒對豬里脊肉油脂和水分含量的影響及傳質(zhì)機(jī)理研究583
11.5.1 油炒的研究現(xiàn)狀583
11.5.2 試驗方法及理論依據(jù)584
11.5.3 結(jié)果與分析586
11.5.4 討論591
11.5.5 小結(jié)592
參考文獻(xiàn)592
第12章 烹飪的前處理與后處理597
12.1 概述598
12.1.1 烹飪前處理598
12.1.2 烹飪后處理600
12.1.3 烹飪熱處理強(qiáng)度在烹飪前、中、后過程的分配602
12.2 烹飪前處理中食材腐敗菌生長動力學(xué)及其貨架期預(yù)測602
12.2.1 微生物生長動力學(xué)602
12.2.2 冷藏小香雞中假單胞菌生長動力學(xué)研究603
12.2.3 冷藏小香雞的貨架期模型608
12.3 烹飪前處理中冷藏方式對烹飪品質(zhì)的影響609
12.3.1 冷藏方式概述609
12.3.2 基于電子鼻和電子舌分析冷藏方式對小香雞烹飪品質(zhì)的影響610
12.4 烹飪后處理方式對烹飪品質(zhì)的影響614
12.4.1 常溫儲藏對菜肴的食用品質(zhì)的影響615
12.4.2 配送條件及復(fù)熱對菜肴食用品質(zhì)的影響617
12.5 烹飪后處理殺菌概述624
12.5.1 殺菌技術(shù)625
12.5.2 烹飪后處理殺菌技術(shù)的選擇632
12.5.3 殺菌工藝優(yōu)化639
12.6 基于梯度升溫技術(shù)的規(guī)則形狀軟罐頭殺菌工藝優(yōu)化640
12.6.1 引言640
12.6.2 研究對象與建模641
12.6.3 殺菌工藝優(yōu)化與其數(shù)學(xué)模型642
12.6.4 梯度升溫工藝設(shè)計、優(yōu)化與驗證645
12.7 基于梯度升溫的不規(guī)則形狀軟罐頭殺菌工藝優(yōu)化647
12.7.1 引言647
12.7.2 建模技術(shù)及軟包裝控形技術(shù)的應(yīng)用648
12.7.3 基于梯度升溫技術(shù)的殺菌工藝優(yōu)化649
12.7.4 梯度升溫殺菌工藝優(yōu)化食品品質(zhì)的原理657
12.7.5 優(yōu)化方法的合理性657
參考文獻(xiàn)657
第13章 流態(tài)化超高溫殺菌技術(shù)663
13.1 基本方法664
13.1.1 緣起664
13.1.2 FUHTS技術(shù)的基本方法664
13.1.3 FUHTS技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)666
13.2 FUHTS的流態(tài)化原理669
13.2.1 流態(tài)化的流體力學(xué)基礎(chǔ)669
13.2.2 流體顆粒流態(tài)化計算與分析674
13.2.3 流體顆粒對流換熱計算與分析683
13.3 FUHTS的傳熱分析688
13.3.1 流化床中流體顆粒傳熱學(xué)基礎(chǔ)688
13.3.2 顆粒內(nèi)部熱傳導(dǎo)的傳熱學(xué)計算691
13.3.3 對流傳熱系數(shù)對傳熱和殺菌的影響698
13.3.4 對流傳熱系數(shù)的測定與驗證703
13.4 FUHTS的工藝優(yōu)化707
13.4.1 FUHTS工藝優(yōu)化方法707
13.4.2 優(yōu)化計算目的和計算條件710
13.4.3 殺菌工藝優(yōu)化結(jié)果與討論710
13.5 FUHTS的對比評價與技術(shù)總結(jié)713
13.5.1 與殺菌釜殺菌技術(shù)的比較713
13.5.2 與連續(xù)式液體顆粒無菌工藝比較718
13.5.3 FUHTS減壓蒸發(fā)冷卻殺菌試驗720
13.5.4 FUHTS技術(shù)評價722
13.5.5 FUHTS技術(shù)的應(yīng)用前景分析724
參考文獻(xiàn)726
第14章 總結(jié)與前瞻729
14.1 成熟值理論730
14.1.1 成熟值理論總結(jié)730
14.1.2 成熟值理論評述734
14.2 對中式烹飪的評價734
14.2.1 當(dāng)前對傳統(tǒng)中式烹飪的負(fù)面觀點734
14.2.2 基于成熟值理論的中式烹飪評價735
14.2.3 油炒與油炸的區(qū)別740
14.2.4 中式烹飪的問題和優(yōu)勢742
14.3 中國烹飪的未來展望744
14.3.1 中國烹飪的發(fā)展方向744
14.3.2 未來的分布式食品加工745
14.3.3 中式烹飪的自動化747
14.3.4 中國烹飪現(xiàn)代化的意義748
14.4 未來的烹飪科學(xué)751
14.4.1 烹飪科學(xué)應(yīng)成為中國食品科學(xué)的主流研究方向之一751
14.4.2 烹飪科學(xué)還有大量研究空白751
14.4.3 烹飪科學(xué)是中國的也是世界的752
參考文獻(xiàn)753
跋755
致謝759
附錄761
附錄一 符號表761
附錄二 準(zhǔn)數(shù)表768
附錄三 名詞解釋770
附錄四 變異系數(shù)變率定值法測定MT和zM的MATLAB代碼778