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内容大纲
本书以火候这一烹饪核心问题为切入点展开研究。从心理物理学、感官评价、动力学、热质传递等原理出发，通过数理逻辑推演出烹饪成熟的定量公式和测定方法，构建了烹饪过程的数学模型，从而提出了火候的品质优化原理——烹饪成熟值理论，并通过试验研究和数值模拟进行了验证。在理论基础上研究了火候控制等关键问题，给出了烹饪的参数化科学分类、定义，研究了烹饪的前、后处理工艺，从而构建了烹饪科学的基本框架。
本书可供食品科学、烹饪、预制菜、杀菌等领域的学者、工程师、教师和学生参考。 -
作者介绍
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目录
第1章 导论
1.1 概念与范畴
1.1.1 烹饪
1.1.2 烹饪科学
1.1.3 烹饪工艺与烹饪过程
1.1.4 烹饪工程与技术
1.2 烹饪科学研究概述
1.2.1 烹饪中蕴含食品科学的深层次原理
1.2.2 烹饪科学的中国视角
1.2.3 烹饪科学研究现状
1.2.4 烹饪科学研究需要解决的问题
1.3 烹饪科学研究的方法论
1.3.1 烹饪科学研究的路径
1.3.2 烹饪研究的方法论
1.4 烹饪科学的学科关联
1.4.1 烹饪科学与各学科的关系
1.4.2 烹饪中的三传一反
1.4.3 烹饪科学与食品热处理
1.5 本书的烹饪科学研究体系
参考文献
第2章 成熟的定量
2.1 概述
2.1.1 成熟的含义
2.1.2 文献回顾
2.1.3 烹饪成熟的主观与客观
2.1.4 烹饪成熟研究的意义
2.1.5 如何得到表征成熟的普适性函数
2.2 食品热处理品质变化动力学
2.2.1 动力学原理
2.2.2 现有食品热处理动力学函数
2.2.3 食品热处理品质动力学在食品工程中的应用
2.3 成熟的心理物理学及感官评价原理
2.3.1 成熟相关的心理物理学
2.3.2 成熟定量的感官评价方法
2.3.3 成熟定量研究对感官评价科学的挑战
2.4 成熟的定量表达
2.4.1 基于动力学和感官评价定量成熟
2.4.2 烹饪过热的定量
2.4.3 M值与O值算例
2.4.4 动力学函数的空间位置选择
2.4.5 成熟值原理的可验证推论
2.5 烹饪成熟和过热品质因子
2.5.1 烹饪食材主要组分的成熟品质因子
2.5.2 烹饪成熟的风味品质因子
2.5.3 烹饪成熟的物理品质因子
2.5.4 烹饪成熟因子的复杂性
2.5.5 烹饪的过热品质因子
2.6 成熟与过热的分类及特征
2.6.1 成熟的分类
2.6.2 不同烹饪工艺的成熟特征
参考文献
第3章 成熟的测量
3.1 成熟值测量方法的构建
3.1.1 成熟值M测定的技术基础
3.1.2 同时测定MT和zM的假设试算法
3.1.3 已知zM值的MT测量方法
3.1.4 成熟值测量中的统计偏差计算方法
3.2 成熟值的首次测量——猪里脊肉成熟值的测量
3.2.1 测量方法
3.2.2 测定结果
3.2.3 采用变异系数定值法再次测定
3.2.4 AMT的影响因素分析及成熟值原理验证
3.3 畜肉成熟值的对比及影响因素分析
3.3.1 目标及方法
3.3.2 不同畜肉的MT的对比测量
3.3.3 AMT与食材组分的关系
3.3.4 对成熟值原理的验证
3.3.5 肉的成熟的复杂性
3.4 蔬菜成熟值的测定
3.4.1 测量方法
3.4.2 蔬菜的成熟值测定结果
3.4.3 蔬菜成熟测定的总结与讨论
3.5 水产品及内脏成熟值的测定
3.5.1 测量方法
3.5.2 水产品和内脏的成熟值测定结果
3.5.3 水产品及内脏成熟测定的总结与讨论
3.6 再制生食的烹饪成熟值的测定
3.6.1 测量方法
3.6.2 再制生食的成熟测定结果
3.6.3 再制生食成熟测定的总结与讨论
3.7 谷物成熟值的测定
3.7.1 测量方法
3.7.2 各种谷物成熟值测定结果
3.7.3 谷物成熟测定的总结与讨论
3.8 成熟值测量总结及参数意义
3.8.1 测定结果总结
3.8.2 成熟值测量各参数的意义
3.9 成熟值原理的验证与探索
3.9.1 成熟值假说的验证
3.9.2 成熟值测量可靠性评价
3.9.3 视觉成熟原理探索
3.9.4 成熟程度和调味对水传热烹饪草鱼风味的影响
参考文献
第4章 烹饪的热质传递
4.1 烹饪与热质传递
4.1.1 烹饪热质传递问题的展开
4.1.2 烹饪过程的传热类型
4.1.3 文献回顾
4.1.4 烹饪传热的研究方法
4.2 烹饪传热的控制方程
4.2.1 热传导
4.2.2 热对流/对流换热
4.2.3 热辐射
4.3 相变条件下的烹饪传热传质
4.3.1 烹饪的相变问题概述
4.3.2 水性传热介质的蒸发方程
4.3.3 多孔介质热质传递理论
4.3.4 基于多孔介质理论构建烹饪热质传递模型
4.4 控制方程的适用性
4.4.1 模型的适用与简化
4.4.2 模型条件的满足
4.5 烹饪热质传递特征分析
4.5.1 不同烹饪工艺的传热学特征
4.5.2 烹饪加热功率与热阻
4.5.3 水传热烹饪工艺的传热特征
4.5.4 油传热烹饪工艺的传热特征
4.5.5 汽传热烹饪工艺的传热特征
4.5.6 三种烹饪介质的性质对烹饪传热的影响
4.6 烹饪中的食材收缩问题
4.6.1 基本概念
4.6.2 研究食材收缩问题的意义
4.6.3 可参考的收缩现象数学模型
4.6.4 收缩中边界移动问题的求解方法——移动网格法
4.6.5 烹饪过程中收缩现象数学模型
参考文献
第5章 烹饪过程的数值模拟
5.1 引言
5.1.1 数值传热学与计算流体动力学
5.1.2 烹饪数值模拟的必要性及带来的挑战
5.1.3 文献回顾
5.1.4 控制方程适定性的烹饪工程意义
5.2 模型的构建、求解与验证方法
5.2.1 模型的构建原理
5.2.2 模型的求解方法
5.2.3 模型的验证方法
5.3 考虑水分蒸发的烹饪过程数值模拟
5.3.1 模型的构建
5.3.2 模型的求解
5.3.3 模型模拟结果
5.3.4 模型的验证
5.4 油炒过程温度和水分分布数值模拟
5.4.1 模型的构建
5.4.2 模型的求解
5.4.3 模型模拟结果
5.4.4 模型的验证
5.5 考虑食材收缩的烹饪过程数值模拟
5.5.1 模型的构建
5.5.2 模型的求解
5.5.3 模型模拟结果
5.5.4 模型的验证
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
5.6.1 研究需求分析
5.6.2 hfp的随机分布特性研究
5.6.3 油炒全局数值模拟的模型构建
5.6.4 油炒烹饪全局数值模拟与验证
5.6.5 全局模拟模型的对比与应用
5.6.6 基于TTI试验评价不同炒锅的烹饪均匀性
5.7 模型的总结及评价
5.7.1 烹饪热质传递模型的总结
5.7.2 模型评价
参考文献
第6章 试验手段、仪器与装置
6.1 烹饪科学研究需要的试验手段
6.1.1 烹饪科学的实验研究
6.1.2 烹饪科学所需的试验研究条件
6.2 构建烹饪热处理验证和实验传热学研究手段
6.2.1 热处理验证系统研制的必要性
6.2.2 食品热处理温度及动力学数据采集系统的构建
6.2.3 动力学函数数据采集精度控制
6.3 烹饪研究用TTIs的构建
6.3.1 技术背景与必要性
6.3.2 烹饪研究用TTI指示剂的寻找与标定
6.3.3 烹饪研究用食品模拟物的构建
6.3.4 TTIs系统的构建与应用
6.4 参数化烹饪试验平台的设计构建
6.4.1 必要性
6.4.2 设计构建
6.4.3 流速-挡位标定
6.5 FUHTS原理验证设备的设计构建
6.5.1 研制的必要性
6.5.2 功能、组成及系统原理
6.5.3 关键设计计算
6.5.4 自动控制
6.5.5 结果与使用后评价
6.5.6 主要设备设计选型
参考文献
第7章 参数的获取
7.1 参数研究的意义
7.1.1 参数测量基础
7.1.2 烹饪参数的测量与获取
7.2 动力学参数的测量
7.2.1 动力学参数概述
7.2.2 油传热成熟品质动力学参数的测量
7.2.3 西式火腿水浴加热成熟品质动力学参数的测量
7.2.4 动力学参数的应用
7.3 对流传热系数的测量
7.3.1 概述
7.3.2 基于量纲分析的油炒对流传热系数预测模型
7.3.3 TTI假设试算法测定爆炒中动态颗粒对流传热系数
7.3.4 小结
7.4 表面传质系数的测量
7.4.1 概述
7.4.2 表面传质系数测量原理
7.4.3 测定方法与结果
7.5 热物理性质参数的获取与测量
7.5.1 概述
7.5.2 固体烹饪食材热物理性质
7.5.3 导热系数及热扩散系数的测量
7.5.4 马铃薯的高温段热物理性质外推及误差分析
7.5.5 烹饪传热介质的热物理性质和流体力学性质
7.6 多孔介质渗透率的测量
7.6.1 渗透率测量原理
7.6.2 猪里脊肉液体绝对渗透率的测定
参考文献
第8章 火候的本质
8.1 引言
8.1.1 火候的源起
8.1.2 当代的火候定义
8.1.3 研究火候的目的
8.2 火候的本质
8.2.1 火候的内涵
8.2.2 最优化方法
8.2.3 火候的数学描述和定量定义
8.3 火候基本原理的理论计算与分析
8.3.1 优化模型及参数的选定
8.3.2 优化模型的计算
8.3.3 优化模型计算结果
8.3.4 流-固烹饪品质优化原理、应用范围及意义
8.4 火候原理验证——猪里脊肉油传热烹饪工艺优化
8.4.1 优化对象及优化数学模型
8.4.2 优化模型计算
8.4.3 优化结果
8.4.4 讨论
8.5 火候原理验证——蒜薹油传热烹饪工艺优化
8.5.1 优化对象及优化数学模型
8.5.2 优化模型计算
8.5.3 优化模拟计算结果
8.5.4 讨论
8.6 总结与讨论
8.6.1 优化总结
8.6.2 讨论
参考文献
第9章 火候的控制
9.1 火候控制概述
9.1.1 火候控制的构成和前提
9.1.2 火候控制的被控变量
9.1.3 火候控制的操作变量
9.1.4 火候控制对烹饪品质的影响
9.2 火候被控变量M值与烹饪品质的关系
9.2.1 研究的条件和方法
9.2.2 火候控制对烹饪品质的影响
9.2.3 总结与讨论
9.3 流体介质温度对火候控制的影响
9.3.1 流体介质温度在火候控制中的重要性
9.3.2 爆炒的油温控制原理
9.3.3 油炒过程的油温控制
9.4 火候控制难度及优化空间的数学描述
9.4.1 描述火候控制难度的函数
9.4.2 火候控制难度函数示例
9.5 烹饪操作参数对火候控制的影响
9.5.1 搅拌操作对火候控制的影响
9.5.2 传热介质温度对火候控制的影响
9.5.3 加热功率对火候控制的影响
9.6 烹饪食材对火候控制的影响
9.6.1 zM值对火候控制的影响
9.6.2 刀工对火候控制的影响
9.6.3 颗粒食品物理性质对火候控制的影响
9.6.4 油料比对烹饪猪里脊肉品质的影响
9.7 自动烹饪的火候控制
9.7.1 自动烹饪概述
9.7.2 自动烹饪过程控制方式
9.7.3 基于TTIs将手工烹饪转变为自动烹饪方法
9.8 火候控制的一些基本原则
参考文献
第10章 烹饪的分类
10.1 概述
10.1.1 烹饪分类的意义
10.1.2 烹饪技艺的传统分类
10.1.3 烹饪工艺分类命名的基本考虑
10.2 从分类角度分析烹饪过程热质传递
10.2.1 热源及传热介质
10.2.2 烹饪过程中涉及的主要传递过程
10.2.3 烹饪分类的关键参数确定
10.2.4 烹饪工艺分类的其他方式
10.3 基于工艺要素分析的烹饪分类与命名
10.3.1 多维度确定烹饪工艺要素
10.3.2 烹饪加热强度要素的实质
10.3.3 时间、空间和传质等维度的加入
10.3.4 烹饪分类要素的组合与烹饪工艺命名
10.4 不同烹饪工艺的传热、成熟及hfp对比
10.4.1 传热规律及参数获取的方法
10.4.2 主要烹饪工艺的食品传热及成熟规律
10.4.3 对流传热系数hfp参数总结
10.4.4 Hb的确定
10.5 基于参数维度的烹饪分类解析
10.5.1 主要烹饪分类参数的选择
10.5.2 基于温度和压力维度的烹饪分类解析
10.5.3 基于介质、温度和压力维度的烹饪分类解析
10.5.4 基于对流传热系数和温度维度的烹饪分类
10.5.5 基于介质、温度和hfp维度的烹饪分类
10.5.6 研究意义
10.6 传统烹饪分类与科学分类的关系
10.6.1 传统烹饪分类的解构
10.6.2 传统烹饪分类转变为科学分类
参考文献
第11章 几个烹饪科学问题
11.1 烹饪中食品体系功耗的测量
11.1.1 烹饪功耗研究的必要性
11.1.2 烹饪中食品体系的功耗计算
11.1.3 烹饪中食品体系的功耗测量方法——油脂替代法
11.1.4 烹饪中食品体系的吸热功率测量试验
11.1.5 热源距离和搅拌频率对烹饪体系功耗的影响
11.2 锅具传热特性及其对烹饪品质的影响
11.2.1 烹饪锅具研究的科学意义
11.2.2 锅具的传热特性
11.2.3 锅具热阻对猪里脊肉烹饪的影响
11.2.4 锅具对烹饪品质优化的影响
11.3 上浆对烹饪传热及品质的影响
11.3.1 研究背景
11.3.2 上浆对传热的影响
11.3.3 浆液中的淀粉添加量对烹饪品质的影响
11.4 烹饪过程中的热堆积动力学
11.4.1 热堆积现象
11.4.2 热堆积动力学的研究方法
11.4.3 结果与分析
11.4.4 结论
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
11.5.1 油炒的研究现状
11.5.2 试验方法及理论依据
11.5.3 结果与分析
11.5.4 讨论
11.5.5 小结
参考文献
第12章 烹饪的前处理与后处理
12.1 概述
12.1.1 烹饪前处理
12.1.2 烹饪后处理
12.1.3 烹饪热处理强度在烹饪前、中、后过程的分配
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
12.2.1 微生物生长动力学
12.2.2 冷藏小香鸡中假单胞菌生长动力学研究
12.2.3 冷藏小香鸡的货架期模型
12.3 烹饪前处理中冷藏方式对烹饪品质的影响
12.3.1 冷藏方式概述
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
12.4 烹饪后处理方式对烹饪品质的影响
12.4.1 常温储藏对菜肴的食用品质的影响
12.4.2 配送条件及复热对菜肴食用品质的影响
12.5 烹饪后处理杀菌概述
12.5.1 杀菌技术
12.5.2 烹饪后处理杀菌技术的选择
12.5.3 杀菌工艺优化
12.6 基于梯度升温技术的规则形状软罐头杀菌工艺优化
12.6.1 引言
12.6.2 研究对象与建模
12.6.3 杀菌工艺优化与其数学模型
12.6.4 梯度升温工艺设计、优化与验证
12.7 基于梯度升温的不规则形状软罐头杀菌工艺优化
12.7.1 引言
12.7.2 建模技术及软包装控形技术的应用
12.7.3 基于梯度升温技术的杀菌工艺优化
12.7.4 梯度升温杀菌工艺优化食品品质的原理
12.7.5 优化方法的合理性
参考文献
第13章 流态化超高温杀菌技术
13.1 基本方法
13.1.1 缘起
13.1.2 FUHTS技术的基本方法
13.1.3 FUHTS技术的应用基础
13.2 FUHTS的流态化原理
13.2.1 流态化的流体力学基础
13.2.2 流体颗粒流态化计算与分析
13.2.3 流体颗粒对流换热计算与分析
13.3 FUHTS的传热分析
13.3.1 流化床中流体颗粒传热学基础
13.3.2 颗粒内部热传导的传热学计算
13.3.3 对流传热系数对传热和杀菌的影响
13.3.4 对流传热系数的测定与验证
13.4 FUHTS的工艺优化
13.4.1 FUHTS工艺优化方法
13.4.2 优化计算目的和计算条件
13.4.3 杀菌工艺优化结果与讨论
13.5 FUHTS的对比评价与技术总结
13.5.1 与杀菌釜杀菌技术的比较
13.5.2 与连续式液体颗粒无菌工艺比较
13.5.3 FUHTS减压蒸发冷却杀菌试验
13.5.4 FUHTS技术评价
13.5.5 FUHTS技术的应用前景分析
参考文献
第14章 总结与前瞻
14.1 成熟值理论
14.1.1 成熟值理论总结
14.1.2 成熟值理论评述
14.2 对中式烹饪的评价
14.2.1 当前对传统中式烹饪的负面观点
14.2.2 基于成熟值理论的中式烹饪评价
14.2.3 油炒与油炸的区别
14.2.4 中式烹饪的问题和优势
14.3 中国烹饪的未来展望
14.3.1 中国烹饪的发展方向
14.3.2 未来的分布式食品加工
14.3.3 中式烹饪的自动化
14.3.4 中国烹饪现代化的意义
14.4 未来的烹饪科学
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
14.4.2 烹饪科学还有大量研究空白
14.4.3 烹饪科学是中国的也是世界的
参考文献
跋
致谢
附录
附录一 符号表
附录二 准数表
附录三 名词解释
附录四 变异系数变率定值法测定MT和zM的MATLAB代码
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