1、食品工艺学全册配套最完整食品工艺学全册配套最完整 精品课件精品课件 FOOD TECHNOLOGY 食品工艺学教学安排 第一章 绪论 2学时 第二章 食品的脱水 12学时 第三章 食品的热处理与杀菌 12学时 第四章 食品冷冻 12学时 第五章 食品的腌渍发酵和烟熏处理 6学时 第六章 食品的化学保藏 4学时 第七章 食品的辐射保藏 6学时 FOOD TECHNOLOGY 食品工艺学食品工艺学学习目的学习目的 v 通过课程学习，培养同学们应用化学、物理学、生物学、通过课程学习，培养同学们应用化学、物理学、生物学、 微生物学和食品工程原理等学科基础理论研究，解决食微生物学和食品工程原理等学科基础
2、理论研究，解决食 品加工、贮运和销售过程的化学、生物学和工程学问题品加工、贮运和销售过程的化学、生物学和工程学问题 的能力。的能力。 食品工艺学食品工艺学学习要求学习要求 v 掌握食品加工中发生的物理、化学及生物学变化规律及掌握食品加工中发生的物理、化学及生物学变化规律及 控制方法；控制方法； v 掌握食品罐藏、干制、腌制、冷冻保藏、焙烤的加工原掌握食品罐藏、干制、腌制、冷冻保藏、焙烤的加工原 理、加工工艺及设备；理、加工工艺及设备； v 掌握不同类型食品加工过程、影响食品质量的主要因素掌握不同类型食品加工过程、影响食品质量的主要因素 及控制技术，具有一定的生产操作和科研能力。及控制技术，具有
3、一定的生产操作和科研能力。 FOOD TECHNOLOGY 教学形式教学形式 一一 课堂讲授课堂讲授 1.1.用前修课程的理论解决食品工艺学中的问题。用前修课程的理论解决食品工艺学中的问题。 2.2.知其然而知其所以然。知其然而知其所以然。 3.3.注重食品工程和设备与食品工艺学的联系。注重食品工程和设备与食品工艺学的联系。 4.4.理论与实际相结合，敢于理论创新、技术创新。理论与实际相结合，敢于理论创新、技术创新。 二二 实践教学实践教学 1.1.食品工艺学实验（单独设课）食品工艺学实验（单独设课） 2.2.食品工艺学综合实习食品工艺学综合实习 FOOD TECHNOLOGY第一节第一节 食
4、品的概念食品的概念 一一食物与食品食物与食品 1.1.食物食物 v供人类食用的物质称为食物，是人体生长发育、更新 细胞、修补组织、调节机能必不可少的营养物质，也 是产生热量保持体温、进行体力活动的能量来源。除 少数物质如盐类外，几乎全部来自动植物和微生物， 主要由农业生产来提供。 2.2.食品食品 v将食物经过加工得到产品统称为食品，食品是经过加 工制作的食物。 FOOD TECHNOLOGY 3.3.食品的分类食品的分类 一般在食品加工厂中应用，反一般在食品加工厂中应用，反 映食品加工的特点映食品加工的特点 1.按加工工艺分类按加工工艺分类2.按原料来源分类按原料来源分类 4.按食用对象分类
5、按食用对象分类3.按产品特点分类按产品特点分类 一般在农业上应用，反映了食一般在农业上应用，反映了食 品的原料来源品的原料来源 一般在商业上应用，反映食品一般在商业上应用，反映食品 的消费属性的消费属性 一般在营销上应用，反映食品一般在营销上应用，反映食品 的适用性的适用性 FOOD TECHNOLOGY 二二食品的功能食品的功能 三三. .保健功能保健功能 一一.营养功能营养功能 二二. .感官功能感官功能 营养功能：提供基本的营养物质，六大营养素全面平衡（吃饱）。营养功能：提供基本的营养物质，六大营养素全面平衡（吃饱）。 保健功能：衣食同源，功能性食品。（吃出健康）保健功能：衣食同源，功能
6、性食品。（吃出健康） 感官功能：食品质构、风味、色泽满足嗜好、感官的需求（吃好）。感官功能：食品质构、风味、色泽满足嗜好、感官的需求（吃好）。 FOOD TECHNOLOGY 食品与功能的关系食品与功能的关系 1. 单一功能食品 特殊膳食用食品 烟酒感官食品 保健食品 2. 双功能食品 普通食品 营养补充剂 具有感官特性的保健食品 3. 功能性食品 FOOD TECHNOLOGY 三三食品的特性食品的特性 1.1.安全性安全性 v指食品无毒、无害、无副作用。指食品无毒、无害、无副作用。 导致食品不安全的因素：导致食品不安全的因素： v微生物：细菌总数、致病菌、霉菌等；微生物：细菌总数、致病菌、
7、霉菌等； v化学：重金属铅砷汞、农药残留、药残、激素、滥用化学：重金属铅砷汞、农药残留、药残、激素、滥用 化学添加剂或用量超标；化学添加剂或用量超标； v物理：杂质、外形、异物。物理：杂质、外形、异物。 FOOD TECHNOLOGY 2.2. 保藏性保藏性 v指食品具有一定的货架寿命或保质时间。指食品具有一定的货架寿命或保质时间。 影响食品保藏性的因素：影响食品保藏性的因素： v加工方法加工方法 v包装包装 v贮藏条件贮藏条件 3.3. 方便性方便性 v指食品便于食用、携带、运输、贮藏。指食品便于食用、携带、运输、贮藏。 FOOD TECHNOLOGY第二节第二节 食品加工工艺食品加工工艺
8、一一食品加工食品加工 1.1.加工的概念加工的概念 v将食物（原料）经过劳动力、机器、能量及科学知识， 把它们转变成半成品或可食用的产品（食品）的方法 或过程。 2.2.加工操作分类加工操作分类 操作类型操作类型预处理预处理普通加工普通加工复杂加工复杂加工热加工热加工冷加工冷加工脱水加工脱水加工包装包装 单元操作单元操作 清洗、分级清洗、分级 破碎破碎 压榨、混合压榨、混合 均质均质 超滤、萃取超滤、萃取 乳化乳化 热烫热烫 巴氏杀菌巴氏杀菌 冷却、冻结冷却、冻结 干燥、浓缩干燥、浓缩 蒸发蒸发 灌装、封口灌装、封口 打包打包 FOOD TECHNOLOGY 精深加工精深加工 改变原料的外形或
9、特征和属 性，涉及到食品的组分或成 分甚至分子，大多有复杂加 工或经过多步加工操作，在 功能和质量上都有相应的提 高，产品的价值显著增加。 初级加工初级加工 不改变原料的整体性，其产 品增值有限或作为中间产品 和精深加工的原料。 按原料被加工程度分类 FOOD TECHNOLOGY 3.3. 加工的目的加工的目的 v满足消费者要求 v延长食品保藏期 v增加食品安全性 v提高食品附加值 FOOD TECHNOLOGY 二二食品工艺食品工艺 1.1.工艺的概念工艺的概念 v食品工艺就是将原料加工成半成品或将原料和半成品 加工成食品的过程和方法。 v食品工艺决定了加工食品的质量，是食品技术的核心。
10、FOOD TECHNOLOGY 2.2. 食品工艺流程食品工艺流程 v加工过程和方法是由加工操作和加工步骤组合起来的， 整个过程就是食品加工工艺流程。 冷却冷却原料乳原料乳脂肪标准化脂肪标准化均质均质 冷藏和分销冷藏和分销消毒乳消毒乳灌装灌装巴氏杀菌巴氏杀菌 FOOD TECHNOLOGY 3.3. 食品工艺特点食品工艺特点 工艺与原料和产品联系在一起 v不同的原料生产同一种产品工艺不同 v相同的原料生产不同的产品工艺不同 工艺具有变化性、多样性、复杂性和可创新性 工艺决定了产品的质量；取决于工艺合理性和 所采用的加工技术。 FOOD TECHNOLOGY第三节第三节 食品工艺学的研究内容和范
11、围食品工艺学的研究内容和范围 一一食品工艺学定义食品工艺学定义 v食品工艺学是应用化学、物理学、生物学、微生物学、 食品工程原理和营养学等各方面的基础知识，研究食 品的加工保藏；研究加工对食品质量方面的影响以及 保证食品在包装、运输和销售中保持质量所需要的加 工条件；应用新技术创造满足消费者需求的新型食品； 探讨食品资源利用以及资源与环境的关系；实现食品 工业生产合理化、科学化和现代化的一门应用科学。 FOOD TECHNOLOGY 二二研究内容和范围研究内容和范围 1.根据食物原料特性，研究食品的加工保藏 食品原料的特性食品原料的特性 v有生命活动有生命活动 v季节性和地区性季节性和地区性
12、v复杂性复杂性 v易腐性易腐性 引起食品变质的原因引起食品变质的原因 v微生物作用微生物作用 v酶作用酶作用 v物理化学作用物理化学作用 FOOD TECHNOLOGY 食品保藏途径食品保藏途径 I.I.运用无菌原理运用无菌原理 v热杀菌：可同时灭酶热杀菌：可同时灭酶 v冷杀菌：冷杀菌： II.II.抑制微生物抑制微生物 v能抑制微生物的方法一般不易抑制酶能抑制微生物的方法一般不易抑制酶 III.III. 利用发酵原理利用发酵原理 v生物化学保藏，利用代谢产物酸和抗生素或抑菌剂等。生物化学保藏，利用代谢产物酸和抗生素或抑菌剂等。 IV.IV.维持食品最低生命活动维持食品最低生命活动 v低温、气
13、调、降低呼吸作用低温、气调、降低呼吸作用 FOOD TECHNOLOGY 2.2. 研究食品质量要素和加工对食品质量的影研究食品质量要素和加工对食品质量的影 响响 食品质量 v食品好的程度，是构成食品特征及可接受性的要素，主 要包括： 感官特征（外观、质构、风味） 营养卫生 保藏期 FOOD TECHNOLOGY 影响食品质量变化的因素影响食品质量变化的因素 阿累尼乌斯方程式阿累尼乌斯方程式 -E：活化能常数：活化能常数 -R：气体常数：气体常数 -T：热力学温度：热力学温度 -A：阿累尼乌斯常数：阿累尼乌斯常数 一级化学变化方程式一级化学变化方程式 -C0：质量的初始值：质量的初始值 -k：
14、速率常数：速率常数 lnK=（-E/RT）+ lnA lnc/c0=-kt FOOD TECHNOLOGY 3.3. 创造新型食品创造新型食品 v食品不仅反应了技术水平也包含了文化、艺术等，食品 工业是一个创造工业。 v食品加工+配方设计+新功能发现=创造新型食品 4.4. 研究充分利用现有食品资源和开辟食品资源的研究充分利用现有食品资源和开辟食品资源的 途径途径 v合理利用现有食物资源 v加大对现有食物资源的开发 v注重生态环境保护 FOOD TECHNOLOGY 5.5. 研究食品加工或制造过程，实现食品工业化生研究食品加工或制造过程，实现食品工业化生 产的合理化、科学化和现代化产的合理化
15、、科学化和现代化 科学选用工艺技术科学选用工艺技术 v食品制造技术 v食品保藏技术 v食品监控技术 合理选用加工设备合理选用加工设备 实施食品质量管理体系实施食品质量管理体系 vHACCP：危害分析与关键点控制体系 vGMP：良好生产操作规范体系 vISO9000：国际产品质量认证体系 vTQM：全面质量管理体系 FOOD TECHNOLOGY v 思考题思考题 1. 食品有哪些功能和特性？ 2. 常见食品的变质主要由哪些因素引起？如何控 制？ 3. 食品工艺学研究的内容和范围是什么？ 第二章第二章 食品的脱水食品的脱水 FOOD TECHNOLOGY第一节第一节 概述概述 食品的脱水加工就是
16、在不导致或几乎不引起食品 性质的其他变化（除水分外）的条件下，从食品 中除去水分。 有些操作并不仅仅是为了去除水分,应还有其他 的作用,如油炸是为了脆,烤是为了香脆或酥,因 而人们不认为这些操作是食品脱水的一种主要形 式. FOOD TECHNOLOGY 一一脱水加工的类型脱水加工的类型 1. 1. 浓缩浓缩 产品是液态，水分含量产品是液态，水分含量15% 浓缩果汁（水分含量浓缩果汁（水分含量40%70%） 2. 2. 干燥干燥 产品是固态，水分含量产品是固态，水分含量15% 奶粉、果珍奶粉、果珍 FOOD TECHNOLOGY 1. 1. 干燥干燥 在常温下或真空下加热让水分蒸发，依据食品组
17、分的蒸汽压不在常温下或真空下加热让水分蒸发，依据食品组分的蒸汽压不 同而分离去除水分至固体或半固体。同而分离去除水分至固体或半固体。 2. 2. 浓缩浓缩 依据食品分子大小不同，用膜来分离水分。依据食品分子大小不同，用膜来分离水分。 超滤、反渗透。超滤、反渗透。 FOOD TECHNOLOGY 在本章中所述脱水加工就是专门讨论采用加热蒸 发脱水，几乎完全地除去食品中的水分，使水分 含量在15%以下，并尽量使食品的其他性质在此 过程中极小地发生变化的干燥方法，通常又称为 干制。 FOOD TECHNOLOGY 二二干燥的目的干燥的目的 降低食品中水分含量，一般由50-90%减为15% 以下。 减
18、小食品体积和重量， 一般重量变为原来的 1/8-1/2左右，节省包装、贮藏和运输费用。 为了食品的贮藏和延长保藏期。 FOOD TECHNOLOGY 三三干制的特点干制的特点 自然干制：简单易行、因陋就简、生产费用低； 但时间长、受气候条件影响。 人工干制：不受气候条件限制，操作易于控制， 干制时间显著缩短，产品质量显著提高；但需 要专用设备，能耗大，干制费用大。 FOOD TECHNOLOGY第二节第二节 食品干藏原理食品干藏原理 食品的腐败变质与食品中水分含量具有一定的关 系。但仅仅知道食品中的水分含量还不能足以预 言食品的稳定性。 食品中水能否被微生物、酶或化学反应所利用与 水在食品中的
19、存在状态有关。 易流动易流动 易结冰易结冰 能溶解溶质能溶解溶质 与非水组分结合力与非水组分结合力 为零为零 容易被利用容易被利用 不易流动不易流动 不易结冰（不易结冰（-40-40） 不能溶解溶质不能溶解溶质 与非水组分有结合与非水组分有结合 力力 难以被利用难以被利用 FOOD TECHNOLOGY 一一水分活度水分活度 衡量水结合力的大小或区分游离水和结合水， 可用水分子的逃逸趋势（逸度）来反映，将食 品中水的逸度与纯水的逸度之比称为水分活度。 00 p p f f Aw f： 食品中水的逸度食品中水的逸度 f0：纯水的逸度：纯水的逸度 p： 食品中水的蒸汽分压食品中水的蒸汽分压 p0：
20、纯水的饱和蒸汽压：纯水的饱和蒸汽压 FOOD TECHNOLOGY 二二水分活度对食品保藏性的影响水分活度对食品保藏性的影响 1.水分活度和微生物生长活动的关系 FOOD TECHNOLOGY 2. 水分活度对酶活力的影响 呈倒呈倒S型，开始随水分活度增大上升迅速，到型，开始随水分活度增大上升迅速，到0.3左右后变得比左右后变得比 较平缓，当水分活度上升到较平缓，当水分活度上升到0.6以后，随水分活度的增大而迅以后，随水分活度的增大而迅 速提高。速提高。Aw0.15才能抑制酶活性。才能抑制酶活性。 FOOD TECHNOLOGY 3. 水分活度对氧化反应的影响 Aw在在0.4左右时，氧化反应较
21、低，这部分水被认为能结合氢过氧化左右时，氧化反应较低，这部分水被认为能结合氢过氧化 物，干扰了它们的分解，于是阻碍了氧化的进行。另外这部分水能物，干扰了它们的分解，于是阻碍了氧化的进行。另外这部分水能 同催化氧化的金属离子发生水化作用，从而显著地降低了金属离子同催化氧化的金属离子发生水化作用，从而显著地降低了金属离子 的催化效率。当水分超过的催化效率。当水分超过0.4时，氧化速度增加。认为加入的水增时，氧化速度增加。认为加入的水增 加了氧的溶解度和使大分子溶胀，暴露更多的催化部位，从而加速加了氧的溶解度和使大分子溶胀，暴露更多的催化部位，从而加速 了氧化。了氧化。 FOOD TECHNOLOG
22、Y 三三水分含量与水分活度之间的关系水分含量与水分活度之间的关系 吸附等温线 第一转折点前(水分含量 5%),单分子 层吸附水(I单层水分) 第一转折点与第二转折点之间,多分子 层吸附水(II多层水分) 第二转折点之后,在食品内部的毛细管 内或间隙内凝结的游离水(III自由水或 体相水) I单水分子层区和II多水分子层区是食 品被干燥后达到的最终平衡水分（一般 在5%以内），这也是干制食品的吸湿区。 III自由水层区，物料处于潮湿状态， 高水分含量，是脱水干制区。 FOOD TECHNOLOGY 温度对吸附等温线的影响温度对吸附等温线的影响 相同水分含量，水分活度随温度增高而增大 相同水分活度
23、，水分含量随温度降低增大 FOOD TECHNOLOGY 不同食品吸附等温曲线形状不同不同食品吸附等温曲线形状不同 FOOD TECHNOLOGY 加工对食品水分吸附等温线的影响加工对食品水分吸附等温线的影响 解吸解吸Desorption ：食品在干燥脱水过程中水分含量和水分活度之间的关系就 是水分解吸的过程。 吸收吸收Adsorption ：将脱水后的食品再将这部分水加到食品中去即复水的过程。将脱水后的食品再将这部分水加到食品中去即复水的过程。 FOOD TECHNOLOGY 第三节第三节 食品干燥机制食品干燥机制 一一干燥机制干燥机制 1.1.干燥过程干燥过程 水分子的转移水分子的转移 食
24、品中水分子从内部迁移到与干燥空气接触的表面 （导湿过程），当水分子到达表面，根据空气与表面 之间的蒸汽压差，水分子就立即转移到空气中（给湿 过程）。 热量传递热量传递 热空气中的热量从空气传到食品表面，由表面再传到 食品内部。 FOOD TECHNOLOGY FOOD 水分热量传递 水分含量水分含量MM 水分含量水分含量 MMMM 水分梯度 grad M 温度温度 T T 温度温度 T T T T 温度梯度 grad FOOD TECHNOLOGY 2.2. 导湿性导湿性 食品水分从高水分处向低水分处转移或扩散的现象称为 导湿现象。 水分梯度水分梯度 即空间内水分含量沿着法线发生变化的速度。
25、I grad M M+MM n )/(lim 0 mkgkg n M n M gradM n M：食品内的湿含量，每千克干物质含水量：食品内的湿含量，每千克干物质含水量 n：食品内等湿面间的垂直距离：食品内等湿面间的垂直距离 FOOD TECHNOLOGY 导湿性引起的水分转移量导湿性引起的水分转移量 )Mkg/(mK n M K 2 00 hI 湿 I湿 湿：食品内水分转移量 ：食品内水分转移量 K：导湿系数（：导湿系数（m m3 3/h/h） ：单位潮湿食品容积内绝对干物质质量（：单位潮湿食品容积内绝对干物质质量（kg/mkg/m3 3) ) “”：表示水分转移的方向与水分梯度的方向相反：
26、表示水分转移的方向与水分梯度的方向相反 0 FOOD TECHNOLOGY 导湿系数与食品水分的关系导湿系数与食品水分的关系 导湿系数导湿系数K K 物料水分物料水分M M D E C B A ：吸附水分吸附水分 ：渗透水分渗透水分 ：毛细管水分毛细管水分 FOOD TECHNOLOGY 导湿系数与物料温度的关系导湿系数与物料温度的关系 导湿系数导湿系数 K K102 温度温度 K10102 2= =（T/290T/290）14 14 FOOD TECHNOLOGY 2.2. 导湿温性导湿温性 即由温度梯度促使水分从高温处向低温处转移的现象。 温度梯度温度梯度 n grad I grad +
27、n )kg/(m n K 2 0 hI 湿 I湿 湿：食品内水分转移量 ：食品内水分转移量 K：导湿系数（：导湿系数（m m3 3/h/h） ：单位潮湿食品容积内绝对干物质质量（：单位潮湿食品容积内绝对干物质质量（kg/mkg/m3 3) ) ：湿物料的导湿温系数：湿物料的导湿温系数 “”：表示水分转移的方向与水分梯度的方向相反：表示水分转移的方向与水分梯度的方向相反 0 FOOD TECHNOLOGY 导湿温系数导湿温系数 就是温度梯度为1/m时物料内部能建立的水分梯度. nn M 导湿温系数导湿温系数 0 A B 物料水分物料水分M 吸附水吸附水 自由水自由水 FOOD TECHNOLOG
28、Y 3.3. 干燥水分总量干燥水分总量 干制过程中，湿物料内部同时会有水分梯度和温度梯度 存在，因此，水分的总流量是由导湿性和导湿温性共同 作用的结果。 对于对流干燥而言：对于对流干燥而言： 温湿总 III n M M K )1 ( 0 FOOD TECHNOLOGY 二二干制过程特性干制过程特性 1.1.干燥曲线干燥曲线 水分含量曲线水分含量曲线 干燥速率曲线干燥速率曲线 食品温度曲线食品温度曲线 FOOD TECHNOLOGY 水分含量曲线水分含量曲线 干燥初始时，食品被预热，食品水分在短暂的平衡后 （AB段），出现快速下降，几乎是直线下降（BC），当 达到较低水分含量（C点）时（第一临界
29、水分），干燥 速率减慢，随后趋于平衡，达到平衡水分（DE）。 思考题：为何食品在干燥过程中水分含量变化会呈现上思考题：为何食品在干燥过程中水分含量变化会呈现上 述趋势？述趋势？ FOOD TECHNOLOGY 干燥速率曲线干燥速率曲线 阶阶 段段特特 征征机机 理理 升速干燥阶段升速干燥阶段 （A”B”） 食品被加热，水分开始蒸发，干食品被加热，水分开始蒸发，干 燥速率一直上升，很快达到最高燥速率一直上升，很快达到最高 值值 恒速干燥阶段恒速干燥阶段 （B”C”） 此时水分从内部转移到表面足够此时水分从内部转移到表面足够 快，从而可以维持表面水分含量快，从而可以维持表面水分含量 恒定，也就是说
30、水分从内部转移恒定，也就是说水分从内部转移 到表面的速率大于或等于水分从到表面的速率大于或等于水分从 表面扩散到空气中的速率。表面扩散到空气中的速率。 干燥机理为表面气化，干燥所除干燥机理为表面气化，干燥所除 去的水分大体相当于非结合水。去的水分大体相当于非结合水。 降速干燥阶段降速干燥阶段 （C”D”） 食品内部水分转移速率小于食品食品内部水分转移速率小于食品 表面水分蒸发速率，干燥速率逐表面水分蒸发速率，干燥速率逐 渐下降。渐下降。 干燥机理为内部扩散，干燥所除干燥机理为内部扩散，干燥所除 去为非结合水。去为非结合水。 干燥结束阶段干燥结束阶段 （D”E”） 食品物料表面水分已全部变干，食
31、品物料表面水分已全部变干， 当干燥达到平衡水分时，水分的当干燥达到平衡水分时，水分的 迁移基本停止，干燥速率为零，迁移基本停止，干燥速率为零， 干燥停止。干燥停止。 原来在表面进行的水分汽化全部原来在表面进行的水分汽化全部 移入物料内部，汽化的水蒸气要移入物料内部，汽化的水蒸气要 穿过固体层而传递到空气中，使穿过固体层而传递到空气中，使 阻力增加，干燥速率降低更快。阻力增加，干燥速率降低更快。 FOOD TECHNOLOGY 食品温度曲线食品温度曲线 初期食品温度上升，直到最高值湿球温度，整个恒率 干燥阶段温度不变，即加热转化为水分蒸发所吸收的潜 热（热量全部用于水分蒸发）。 在降率干燥阶段，
32、温度上升直到干球温度，说明水分的 转移来不及供水分蒸发，则食品温度逐渐上升。 FOOD TECHNOLOGY 2.2. 干燥阶段干燥阶段 恒速期恒速期 水分子从食品内部迁移到表面的速率大于或等于水分子 从表面跑向干燥空气的速率 干燥推动力是食品表面的水分蒸汽压和干燥空气的水分 蒸汽压两者之差 传递到食品的所有热量都进入汽化的水分中，温度恒定 （湿球温度）。 FOOD TECHNOLOGY 降速期降速期 一旦到达临界水分含量，水分从表面跑向干燥空气中的 速率就会快于水分补充到表面的速率。 内部质量传递机制影响了干燥快慢，由于传递机制非常 复杂，所以降速期预测干燥速率是很困难的。 干燥结束达到平衡
33、水分含量。 思考题：干燥过程中恒速阶段的长短取决于什么？思考题：干燥过程中恒速阶段的长短取决于什么？ FOOD TECHNOLOGY 干燥阶段干燥阶段曲线特征曲线特征作用作用 预热阶段预热阶段 干燥速度上升，温度上升，水分 略有下降。 导湿性引起水分由内向外；导湿 温性相反，但随着内外温差的减 小，其作用减弱。 恒速干燥阶段恒速干燥阶段 干燥速率不变，温度不变，水分 下降。 导湿性引起水分由内向外；导湿 温性由于内外几乎没有温差，因 此不起作用。 降速干燥阶段降速干燥阶段 干燥速率下降，表面温度上升， 水分下降变慢。 低水分含量时，导湿性减小；导 湿温性减小。 由导湿性和导湿温性解释干燥过程特
34、征由导湿性和导湿温性解释干燥过程特征 FOOD TECHNOLOGY 三三影响干制的因素影响干制的因素 1.1.干制条件的影响干制条件的影响 温度温度 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。 水分受热导致产生更高的汽化速率。 对于一定水分含量的空气,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。 水分子在高温下,迁移或扩散速率也加快,使内部干燥 加速。 FOOD TECHNOLOGY 空气流速空气流速 空气流速增加，水分扩散加快（对流质量传递速率加 快），并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； 食品表
35、面接触的空气量增加，会显著加速食品表面水分 的蒸发。 思考题：加快空气流速能提高降速期的干燥速度吗？思考题：加快空气流速能提高降速期的干燥速度吗？ FOOD TECHNOLOGY 空气相对湿度空气相对湿度 食品表面和干燥空气之间的水蒸汽压差代表了外部质量 传递的推动力，空气的相对湿度增加则会减小推动力， 饱和的湿空气不能再进一步吸收来自食品的蒸发水分。 空气相对湿度越低，食品恒速期的干燥速率也越快；但 对降速期没有影响。 空气的相对湿度也决定食品的干燥后的平衡水分，食品 的水分始终要和周围空气的湿度处于平衡状态；当食品 和空气达到平衡，干燥就停止。 FOOD TECHNOLOGY 大气压力和真
36、空度大气压力和真空度 大气压力影响水的平衡，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。故适合热敏物料 的干燥 但是，若干制由内部水分转移限制，则真空干燥对降率 期的干燥速率影响不大。 FOOD TECHNOLOGY 操作条件操作条件恒速阶段恒速阶段降速阶段降速阶段 温度上升速率增加速率增加 空气流速上升速率增加无变化 相对湿度下降速率增加无变化 真空度上升速率增加无变化 操作条件对于干燥速度的影响操作条件对于干燥速度的影响 FOOD TECHNOLOGY 2. 食品性质的影响
37、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，表面大，则易干燥。 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。 FOOD TECHNOLOGY 细胞结构 在大多数食品中，细胞内含有部分水，剩余水在细胞外， 细胞外水分比细胞内的水更容易除去。 当细胞被破碎时，有利于干燥，但需注意，细胞破裂会 引起干制品质量下降。 溶质的类型和浓度 溶质如蛋白质、碳水化合物、盐、糖等，与水相互作用， 结合力大，水分活度低，抑制水分子迁移；尤其在低水 分含量时还会增加食品的粘度；这些物质通常会降低水 分迁移速度和减慢干燥速率，浓度越高，则影响越大。 FOO
38、D TECHNOLOGY第三节第三节 干制对食品品质的影响干制对食品品质的影响 一一干制过程中食品的主要变化干制过程中食品的主要变化 1.1.物理变化物理变化 干缩、干裂 表面硬化 多孔性 热塑性 溶质的迁移 FOOD TECHNOLOGY 2.2. 化学变化化学变化 营养成分营养成分 蛋白质：受热易变性，一般较稳定，但高温长时间，会 分解或降解。 碳水化合物：大分子稳定，小分子如低聚糖受高温易焦 化、褐变。 脂肪：高温脱水时脂肪氧化比低温时严重。 维生素：水溶性易被破坏和损失，如VC、硫胺素、胡萝 卜素、VD；B6、烟碱酸较稳定，损失少。 FOOD TECHNOLOGY 色素色素 色泽随物料
39、本身的物化性质改变（反射、散射、吸收传 递可见光的能力），新鲜食品颜色比较鲜艳，干燥后颜 色有差别。 天然色素，如类胡萝卜素、花青素、叶绿素等易变。 褐变：美拉德反应、酶促褐变、焦糖化等褐变反应也是 促使干制品变色的主要原因之一。 FOOD TECHNOLOGY 风味风味 引起水分除去的物理力，也会引起一些挥发物质的去除。 受热会引起化学变化，带来一些异味、煮熟味、硫味 防止风味损失方法：芳香物质回收、低温干燥、加包埋 物质。 FOOD TECHNOLOGY 二干制品的复原性和复水性 1.1.复原性复原性 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
40、评定） 等各个方面恢复原来新鲜状态的程度 2.2.复水性复水性 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，或用复水比、复重系数来 表示。 FOOD TECHNOLOGY 复水比：复水比：R复=m复/m干 m复：物料复水后沥干重 m干：干制品试样重 复重系数：复重系数：K复= m复/m原 m复：物料复水后沥干重 m原：干制品试样干制前原料重 干燥比：干燥比：R干=m原/m干 m原：干制品试样干制前原料重 m干：干制品试样重 FOOD TECHNOLOGY 三三干制品的贮藏水分含量干制品的贮藏水分含量 干制品的耐贮藏性主要取决于干燥后的水分活 度； 由于食品成分和性质
41、不同，达到贮藏要求的水 分活度时的相应水分含量各不相同； 在不损害干制品品质的前提下，含水越少，保 藏性越好。 FOOD TECHNOLOGY 四四合理选用干制工艺条件合理选用干制工艺条件 1.1.最适宜的干制工艺条件最适宜的干制工艺条件 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 在具体干燥设备中难以达到理想的干燥工艺条件，为 此作必要修改后的适宜干制工艺条件称为合理干制工 艺条件。 FOOD TECHNOLOGY 2.2. 选用合理干制工艺条件的原则选用合理干制工艺条件的原则 使食品表面的水分蒸发速率尽可能等于食品内部的水分 扩散速率，同时力求避免在食品内部建立起和湿度梯度
42、方向相反的温度梯度，以免降低食品内部的水分扩散速 率。（导热性较小的食品尤为注意） 恒率干燥阶段，食品物料表面温度不会高于湿球温度， 此时所提供的热量主要用于水分的蒸发，物料表面温度 就是湿球温度。为了加速蒸发，在保证食品表面的蒸发 速率不超过食品内部的水分扩散速率的原则下，允许尽 可能提高空气温度。 FOOD TECHNOLOGY 在开始降率干燥阶段时，应设法降低表面水分蒸发速率， 使它能和逐步降低了的内部水分扩散率一致，以免食品 表面过度受热，导致不良后果。要降低干燥介质的温度， 务使食品温度上升到干球温度时不致超出导致品质变化 （如糖分焦化）的极限温度（一般为90）。一般还可 降低空气的
43、流速，提高空气的相对湿度（如加入新鲜空 气）进行控制。 干燥末期，干燥介质的相对湿度应根据预期干制品水分 含量指标来加以选用。干燥结束时食品中水分含量大小 是达到与当时介质温度和相对湿度条件相适应的平衡水 分。 FOOD TECHNOLOGY第四节第四节 食品的干制方法食品的干制方法 干制方法可以区分为自然干制和人工干制两大类。 自然干制：在自然环境条件下干制食品的方法： 晒干、阴干。 人工干制：在常压或减压环境中用人工控制的工 艺条件进行干制食品，有专用的干燥设备,如： 空气对流干燥设备、滚筒干燥设备、真空干燥设 备等。 本节主要讨论人工干制的方法。 FOOD TECHNOLOGY 一空气对
44、流干燥 空气对流干燥是最常见的食品干燥方法，这类干燥在 常压下进行，食品可分批或连续地干制，而空气则一 般为强制地对流循环。 流动的热空气不断和食品密切接触并向它提供蒸发水 分所需的热量，有时还要为载料盘或输送带增添补充 加热装置。 采用这种干燥方法时，在许多食品干制时都会出现恒 率干燥阶段和降率干燥阶段。因此，干制过程中控制 好空气的干球温度就可以改善食品品质。 FOOD TECHNOLOGY 1.1. 厢（柜）式干燥设备厢（柜）式干燥设备 FOOD TECHNOLOGY 分类：并流厢式干燥、穿流厢式干燥。 特点：间歇型，小批量、设备容量小、易控制，但操作费 用高 操作条件：空气温度94，空
45、气流速2-4m/s，时间较长 10-20h。 适用对象：果蔬或价格较高的食品；或作为中试，摸索物 料干制特性，为确定大规模工业化生产提供依据。 FOOD TECHNOLOGY 2.2. 隧道式干燥设备隧道式干燥设备 为了增加干燥的能力，将干燥室加长，可达十几米到几 十米，物料从一头进到另一头出来，即为隧道式干燥设 备。 FOOD TECHNOLOGY 对于设备对于设备 热空气气流与物料移动方向相反逆流 热空气气流与物料移动方向一致顺流 对于热空气对于热空气 高温低湿空气进入的一端热端 低温高湿空气离开的一端冷端 对于物料对于物料 湿物料进入的一端湿端 干制品离开的一端干端 FOOD TECHN
46、OLOGY 逆流隧道式干燥设备逆流隧道式干燥设备 基本结构：基本结构： 物料与气流的方向相反物料与气流的方向相反 湿端即冷端，干端即热端湿端即冷端，干端即热端 半连续性半连续性 FOOD TECHNOLOGY 特点及应用：特点及应用： 湿物料先在冷端遇到的是低温高湿空气，物料因含有高水 分，尚能大量蒸发，但蒸发速率较慢；这样不易出现表面 硬化或收缩现象，而中心又能保持湿润状态，因此物料能 全面均匀收缩，不易发生干裂。 干端处食品物料已接近干燥，水分蒸发已缓慢，但因遇到 的是高温低湿空气，干燥仍可进行但比较缓慢，干制品的 平衡水分可相应降低，最终水分可低于5%。 FOOD TECHNOLOGY
47、干端处物料温度容易上升到与高温热空气相近的程度。此 时，若干物料的停留时间过长，容易焦化，为了避免焦化， 干端处的空气温度不宜过高，一般不宜超过77。 湿物料水分蒸发相对慢，总的干燥速率低，故湿物料载量 不宜过多，即设备干燥能力将下降。 此外，因为在低温高湿的空气中，若物料易腐败或菌污染 程度过大，会有腐败的可能。故易腐败的物料不宜采用逆 流干燥。 FOOD TECHNOLOGY 顺流隧道式干燥设备顺流隧道式干燥设备 基本结构：基本结构： 物料与气流的方向相同物料与气流的方向相同 湿端即热端，干端即冷端湿端即热端，干端即冷端 半连续性半连续性 FOOD TECHNOLOGY 特点与应用特点与应
48、用 湿物料与干热空气相遇，水分蒸发快，湿球温度下降比较 大，可允许使用更高一些的空气温度如90，进一步加速 水分蒸发而不至于焦化。 干端处则与低温高湿空气相遇，水分蒸发缓慢，干制品平 衡水分相应增加，干制品水分难以降到10%以下。 因此,吸湿性较强的食品不宜选用顺流干燥方式。 FOOD TECHNOLOGY 双阶段干燥设备双阶段干燥设备 基本结构：基本结构： 第一阶段顺流干燥，第二阶段逆流干燥。第一阶段顺流干燥，第二阶段逆流干燥。 两端进气，中间排气。两端进气，中间排气。 干燥比较均匀，生产能力高，品质较好。干燥比较均匀，生产能力高，品质较好。 FOOD TECHNOLOGY 3.3. 输送带
49、式干燥设备输送带式干燥设备 多层输送带式干燥设备多层输送带式干燥设备 干燥方向为并流。干燥方向为并流。 物流方向有顺流和逆流。物流方向有顺流和逆流。 操作连续化、自动化、生产能力大。操作连续化、自动化、生产能力大。 FOOD TECHNOLOGY 双带式干燥设备双带式干燥设备 第一环带段区段第一环带段区段1 1：因物料高湿，热空气自下而上。：因物料高湿，热空气自下而上。 第一环带段区段第一环带段区段2 2和第二阶段：物料减轻，热空气自上而下，以免吹跑物料。和第二阶段：物料减轻，热空气自上而下，以免吹跑物料。 干燥方式为穿流。干燥方式为穿流。 FOOD TECHNOLOGY 4.4. 气流干燥气
50、流干燥 气流干燥是一种连续高效的固体流态干燥方法，利用高 速气流将潮湿的粉、粒、块状物料分散而又悬浮于气流 中，热气流一边并流输送物料，一边进行干燥。 原理图（P56 2-24） FOOD TECHNOLOGY 气流干燥流程示意图（P57 2-25） FOOD TECHNOLOGY 气流干燥设备关键的系统有加料器和旋风分离器。 旋风分离器 旋风分离器是用来分 离粉末和空气的系统。 含有细粉末的空气沿 着切线旋转到旋风分离 器中，离心力吸引起粉 末从空气中分离，沉降 到圆锥壁分离器的底部， 热空气相对密度小而上 升到顶部。 FOOD TECHNOLOGY 加料器加料器 加料的好坏关系到干燥效果和
