1、第一章第一章 食品的干制保藏食品的干制保藏概述概述第一节第一节 食品干藏原理食品干藏原理第二节第二节 食品的干制过程食品的干制过程第三节第三节 干制对食品品质的影响干制对食品品质的影响第四节第四节 食品的干制方法食品的干制方法第五节第五节 干制品的包装和贮藏干制品的包装和贮藏本章重要的知识点n干制过程的湿热传递干制过程的湿热传递 n常用的干燥方法常用的干燥方法 n干燥对食品品质的影响干燥对食品品质的影响 人类摄取食物需要水分人类摄取食物需要水分人类保存食物必须去除水分人类保存食物必须去除水分很多生活资料必须彻底去除水分很多生活资料必须彻底去除水分-Mr.Yarlish生存生存概概 述述 干燥干
2、燥:是去湿操作的一种。指利用热量使湿物是去湿操作的一种。指利用热量使湿物料中水分等湿分被汽化除去，从而获得固体料中水分等湿分被汽化除去，从而获得固体产品的操作。产品的操作。干燥保藏干燥保藏:指在自然条件或人工控制条件下，指在自然条件或人工控制条件下，使食品中的水分降低到足以防止腐败变质的使食品中的水分降低到足以防止腐败变质的水平后并始终保持低水分进行长期贮藏的方水平后并始终保持低水分进行长期贮藏的方法。法。典型的干制食品速溶粉水果蔬菜乳制品茶叶面条粮谷类糕点肉类休闲食品干燥的目的干燥的目的n延长食品货架期延长食品货架期n便于储运便于储运 n改善食品加工的质量、赋予产品改善食品加工的质量、赋予产
3、品特殊的风味特殊的风味干燥食品的最终水分要求干燥食品的最终水分要求脱水食品脱水食品水分活度水分活度含水量含水量 干燥粮谷类干燥粮谷类 干乳制品干乳制品 脱水蔬菜类脱水蔬菜类 脱水水果类脱水水果类 烘炒制品烘炒制品0.60.80 0.2左右 0.100.35 0.650.600.6以下 1014 23 510 1424 4以下第一节第一节 食品干藏的原理食品干藏的原理 一、食品湿物料与干燥介质一、食品湿物料与干燥介质（一）食品物料中水分存在的形式（一）食品物料中水分存在的形式1、结合水和游离水、结合水和游离水n游离水：是指组织细胞中容易结冰，也能溶解溶质游离水：是指组织细胞中容易结冰，也能溶解溶
4、质的这部分水。的这部分水。n结合水（或被束缚水结合水（或被束缚水）：不易结冰（）：不易结冰（40），），不能作为溶剂不能作为溶剂n微生物生长繁殖只能利用游离水；微生物生长繁殖只能利用游离水；n 生化反应需要的是游离水；生化反应需要的是游离水；n一般脱水方法能除去的基本上是游离水。一般脱水方法能除去的基本上是游离水。（一）食品物料中水分存在的形式（一）食品物料中水分存在的形式2、按水分和物料间架的结合形式可将物料中的水、按水分和物料间架的结合形式可将物料中的水分分为：分分为：（1）化学结合水：化学结合水含量较少，一般为化学结合水：化学结合水含量较少，一般为5%-10%。（2）物理化学结合水：包括
5、吸附结合水、结构结）物理化学结合水：包括吸附结合水、结构结合水及渗透压结合水合水及渗透压结合水（3）机械结合水：）机械结合水：（二）水分活度与食品保藏（二）水分活度与食品保藏1.水分活度定义水分活度定义n食品中水的逸度与纯水的逸度之比称为水分活度食品中水的逸度与纯水的逸度之比称为水分活度AW n在食品加工中，定义为在食品加工中，定义为:食品在密闭容器内测得的蒸汽压食品在密闭容器内测得的蒸汽压(p)与同温下测得的纯水蒸汽压与同温下测得的纯水蒸汽压(p0)之比。之比。Aw=P/P0 其中其中 P：物料表面水分的蒸汽分压食品中水的蒸汽分压；食品中水的蒸汽分压；P0：相同温度下纯水的饱和蒸汽压。：相同
6、温度下纯水的饱和蒸汽压。nAw在数值上等于食品所处环境的平衡相对湿度在数值上等于食品所处环境的平衡相对湿度复习（二）水分活度与食品保藏（二）水分活度与食品保藏n水分活度大小的影响因素水分活度大小的影响因素 取决于水存在的量；取决于水存在的量；温度：温度：Aw值随值随T的升高成正比例升高，且含的升高成正比例升高，且含水量越低，温度对水量越低，温度对Aw的影响越大。的影响越大。水中溶质的浓度；水中溶质的浓度；食品成分；食品成分；水与非水部分结合的强度。水与非水部分结合的强度。2.水分活度与食品保藏性的关系水分活度与食品保藏性的关系（1）水分活度与微生物的关系）水分活度与微生物的关系n水分活度与微生
7、物生长的关系水分活度与微生物生长的关系 AW 水溶液浓度水溶液浓度 渗透压渗透压细胞质壁分离；细胞质壁分离；脱水脱水n实验结果表明：n降低水分活度，可以抑制微生物的生长繁殖。降低水分活度，可以抑制微生物的生长繁殖。n干制并不能将微生物全部杀死，只能抑制其活动，但干制并不能将微生物全部杀死，只能抑制其活动，但保藏过程中微生物总数会稳步下降。保藏过程中微生物总数会稳步下降。（二）水分活度与食品保藏（二）水分活度与食品保藏（二）水分活度与食品保藏（二）水分活度与食品保藏n水分活度与微生物的耐热性水分活度与微生物的耐热性n微生物的耐热性与其所处环境的水分活度有微生物的耐热性与其所处环境的水分活度有一定
8、的关系。一定的关系。n一般情况下，降低水分活度将使微生物的耐一般情况下，降低水分活度将使微生物的耐热性增强。热性增强。（二）水分活度与食品保藏（二）水分活度与食品保藏（2）水分活度与酶的关系）水分活度与酶的关系n干燥初期，由于水分的减少，使酶和底物的浓度都有所干燥初期，由于水分的减少，使酶和底物的浓度都有所提高，因而造成酶的作用强度也相应提高；进一步干燥，提高，因而造成酶的作用强度也相应提高；进一步干燥，有由盐浓度、温度等因素的提高，会使酶的作用活性下有由盐浓度、温度等因素的提高，会使酶的作用活性下降。降。n注意：只有当水分含量小于注意：只有当水分含量小于1%时才能完全钝化酶时才能完全钝化酶
9、n通常水分活度在通常水分活度在0.750.95的范围内酶活性达到最大。的范围内酶活性达到最大。n实际生产中一般是以耐热酶实际生产中一般是以耐热酶过氧化物酶的残留活性过氧化物酶的残留活性为参考指标，控制酶钝化的程度为参考指标，控制酶钝化的程度n酶在湿热条件下易钝化。酶在湿热条件下易钝化。0.20.40.60.8Aw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左右后变得比较平缓，当水分活度上升到左右后变得比较平缓，当水分活度上升到0.6以后，随水分活度的增大而迅速提高。以后，随水分活度的增大而迅速提高。水分活度对酶活力的影响水分活度对酶活力的影响（二）水分活
10、度与食品保藏（二）水分活度与食品保藏（3）水分活度与其它变质因素的关系水分活度与其它变质因素的关系n水分活度与氧化作用的关系水分活度与氧化作用的关系n水分活度在很高或很低时，脂肪都易发生氧化，水分水分活度在很高或很低时，脂肪都易发生氧化，水分活度在活度在0.30.4之间时酸败变化最小。之间时酸败变化最小。（二）水分活度与食品保藏（二）水分活度与食品保藏n水分活度对非酶褐变的影响水分活度对非酶褐变的影响n美拉德褐变的最大速度出现在水分活度为美拉德褐变的最大速度出现在水分活度为0.60.8之间。之间。0.20.40.60.8Aw水分活度与其他变质因素的关系水分活度与其他变质因素的关系n降低水分活度
11、可以延缓降低水分活度可以延缓n维生素的降解维生素的降解n淀粉的老化淀粉的老化n蛋白质的变性蛋白质的变性n色素的分解色素的分解n芳香物质的变化芳香物质的变化（三）干燥介质（含湿气体）的特性（三）干燥介质（含湿气体）的特性1、湿度（湿含量）、湿度（湿含量）（1）绝对湿度（）绝对湿度（H）绝对湿度指单位质量绝干空气中所含的水蒸气的绝对湿度指单位质量绝干空气中所含的水蒸气的质量，表示为：质量，表示为：（三）干燥介质（含湿气体）的特性（三）干燥介质（含湿气体）的特性（2）相对湿度（）相对湿度（）n相对湿度是在一定的总压下，湿空气中水相对湿度是在一定的总压下，湿空气中水蒸气分压与同温度下纯水的饱和蒸汽压之
12、蒸气分压与同温度下纯水的饱和蒸汽压之比，表示为：比，表示为：（三）干燥介质（含湿气体）的特性（三）干燥介质（含湿气体）的特性2、温度、温度n干球温度（干球温度（）：用普通温度计）：用普通温度计测得的湿空气实际温度即为干球测得的湿空气实际温度即为干球温度。温度。n湿球温度（湿球温度（w）：将湿球温度计）：将湿球温度计置于一定温度和湿度的湿空气流置于一定温度和湿度的湿空气流中，达到平衡或稳定时的温度称中，达到平衡或稳定时的温度称为该空气的湿球温度。为该空气的湿球温度。二、食品物料与干燥介质之间的平衡关二、食品物料与干燥介质之间的平衡关系系1、物料的水分活度物料的水分活度（Aw=P/P0）与空气相对
13、湿度与空气相对湿度之间的关系（之间的关系（=Pw/Ps）np物p蒸 吸附作用 np物p蒸 解吸作用 np物p蒸 动力学平衡鸡肉不同温度下的吸附与解吸等温线吸附等温线 解吸等温线2、平衡水分、平衡水分n平衡水分：由于物料表面的水蒸气分压与介质的水蒸平衡水分：由于物料表面的水蒸气分压与介质的水蒸气分压的压差作用，使两相之间的水分不断进行传递，气分压的压差作用，使两相之间的水分不断进行传递，经过一段时间，物料表面的水蒸气分压与空气中的水经过一段时间，物料表面的水蒸气分压与空气中的水蒸气分压达到一致，物料与空气之间的水分达到动态蒸气分压达到一致，物料与空气之间的水分达到动态平衡，此时物料中所含的水分为
14、该介质条件下物料的平衡，此时物料中所含的水分为该介质条件下物料的平衡水分。平衡水分。n意义：平衡水分表示物料能够被干燥的限度。意义：平衡水分表示物料能够被干燥的限度。n注意：平衡水分因物料种类的不同而有很大的差别，注意：平衡水分因物料种类的不同而有很大的差别，同一种物料的平衡水分也因介质条件的不同而变化。同一种物料的平衡水分也因介质条件的不同而变化。第二节第二节 食品的干燥机制食品的干燥机制 一、干制的基本过程一、干制的基本过程 干制保藏的基本原理干制保藏的基本原理内部水分转移到表面内部水分转移到表面热量由表面向内部传递热量由表面向内部传递水分梯度水分梯度温度梯度温度梯度在蒸汽压差的作用下表面
15、水分扩散到空气中在蒸汽压差的作用下表面水分扩散到空气中干制干制的过程实质上是热量和水分的传递过程。的过程实质上是热量和水分的传递过程。给湿过程给湿过程导湿过程湿热传递过程湿热传递过程食品表面食品内部1.给湿过程给湿过程n给湿过程给湿过程：湿物料中的水分从表面向加热介质：湿物料中的水分从表面向加热介质扩散的过程称作给湿过程。扩散的过程称作给湿过程。n给湿过程中的水分蒸发强度给湿过程中的水分蒸发强度pppqmm760(）空蒸饱qm 给湿强度（m-2h-1)m 给湿系数（m-2h-1kPa-1)p饱 湿球温度对应的饱和蒸汽压p空蒸 热空气的水蒸汽压(kPa)p 大气压(kPa)（道尔顿公式）介质流速
16、:0174.00229.0vvm2、导湿过程、导湿过程 给湿过程的进行使得湿物料表面与内部产生给湿过程的进行使得湿物料表面与内部产生水分水分梯度梯度。在此水分梯度的作用下，水分将从高水分。在此水分梯度的作用下，水分将从高水分处向低水分处扩散，亦即从湿物料内部不断向表处向低水分处扩散，亦即从湿物料内部不断向表面迁移。这种水分迁移过程就称为面迁移。这种水分迁移过程就称为导湿过程导湿过程由给湿过程和导湿过程构成了湿物料的干燥过程由给湿过程和导湿过程构成了湿物料的干燥过程uqmdmdgrad0qmd 水分的流通密度（m-2h-1)md 导湿系数（m2h-1)0 单位体积待干食品中绝 对干物质的重量(k
17、gm-3)grad u 水分梯度（-1 m-1)n导湿过程中的水分迁移量导湿过程中的水分迁移量n导湿系数导湿系数md反映食品中水分扩散的能反映食品中水分扩散的能力，与温度和含水量有关。力，与温度和含水量有关。导湿系数与物料水分的关系导湿系数与物料水分的关系 m的变化比较复杂。当物料处的变化比较复杂。当物料处于恒率干燥阶段时，排除的水分于恒率干燥阶段时，排除的水分基本上为渗透水分，以液体状态基本上为渗透水分，以液体状态转移，导湿系数稳定不变（转移，导湿系数稳定不变（DE段）；再进一步排除毛细管水分段）；再进一步排除毛细管水分时，水分部分以蒸汽状态或部分时，水分部分以蒸汽状态或部分以液体状态转移，
18、导湿系数下降以液体状态转移，导湿系数下降（CD段）；再进一步干燥时，段）；再进一步干燥时，水分基本上以蒸汽状态扩散转移水分基本上以蒸汽状态扩散转移导湿系数导湿系数K（m2/h）物料水分物料水分W绝绝（kg/kg绝干物质）绝干物质）ACDE导湿系数和物料水分的关系导湿系数和物料水分的关系n导湿系数与温度的关系：n导湿系数与食品绝对温度的1014次方成正比。nmdmdtT)273(00n 为自然数，n=1014 为t0温度下的导湿系数。0md3.导湿温性导湿温性n导湿温性导湿温性：在在对流干燥对流干燥中，物料表面受热高于中，物料表面受热高于它的中心，因而在物料内部会建立一定的温度它的中心，因而在物
19、料内部会建立一定的温度差，即差，即温度梯度温度梯度。温度梯度将促使水分（不论。温度梯度将促使水分（不论液态或气态）从液态或气态）从高温处向低温处转移高温处向低温处转移。这种现。这种现象称为象称为导湿温性导湿温性，也称，也称雷科夫效应雷科夫效应n导湿温性是在许多因素影响下产生的复杂现象导湿温性是在许多因素影响下产生的复杂现象n水分子的热扩散：温度 蒸汽压蒸汽分子流向低温处n毛细管传导：温度毛细管势能水分流向低温处n水分在毛细管内夹持空气的作用下发生迁移：温度夹持空气体积压力水分挤向低温处 grad 0mdmqqm :水分湿热传导的流量密度（m-2h-1)；：热湿传导系数（kgkg-1-1)；gr
20、ad ：温度梯度(m-1)；m 导湿系数导湿系数（m2h）；0 单位容积湿物料内绝对干物质重量单位容积湿物料内绝对干物质重量 （kg干物质干物质/m2）n水分迁移量干制过程中，湿物料内部同时会有水分梯度干制过程中，湿物料内部同时会有水分梯度和温度梯度存在，因此水分既可能在和温度梯度存在，因此水分既可能在水分梯度水分梯度的的作用下迁移，也会在作用下迁移，也会在温度梯度温度梯度的作用下扩散，食的作用下扩散，食品的水分扩散总量等于两者水分扩散量之和。品的水分扩散总量等于两者水分扩散量之和。i总总=i湿湿+i温温 i 物料内水分转移量，单位时间内单位面物料内水分转移量，单位时间内单位面积上的水分转移量
21、（积上的水分转移量（kg干物质干物质/米米2小时）小时）4.水分扩散总量水分扩散总量 两者方向相反时：两者方向相反时：i总总=i湿湿 i温温n当当i湿湿 i温温 水分将按照物料水分减少方向转移，以导湿水分将按照物料水分减少方向转移，以导湿性为主，而导湿温性成为阻碍因素，水分扩散则性为主，而导湿温性成为阻碍因素，水分扩散则受阻。受阻。n 当当i湿湿 i温温 水分随热流方向转移，并向物料水分增加方水分随热流方向转移，并向物料水分增加方向发展，而导湿性成为阻碍因素。向发展，而导湿性成为阻碍因素。如：烤面包如：烤面包 的初期的初期二、干燥过程的特性二、干燥过程的特性 n食品在常压下脱水经历三个阶段食品
22、在常压下脱水经历三个阶段n预热阶段预热阶段n恒速干燥阶段恒速干燥阶段n降速干燥阶段降速干燥阶段n描述干燥特性的曲线描述干燥特性的曲线n干燥曲线干燥曲线n干燥速率曲线干燥速率曲线n温度曲线温度曲线（一）（一）干燥曲线、温度曲线、干燥速率曲线干燥曲线、温度曲线、干燥速率曲线 1、干燥曲线、干燥曲线 干制过程中食品绝对水分和干制过程中食品绝对水分和干制时间的关系曲线。干制时间的关系曲线。干燥时，食品水分在短暂干燥时，食品水分在短暂的平衡后，出现快速下降，的平衡后，出现快速下降，几乎呈直线下降，当达到几乎呈直线下降，当达到较低水分含量时（第一临较低水分含量时（第一临界水分），干燥速率减慢，界水分），干
23、燥速率减慢，随后逐渐达到平衡水分随后逐渐达到平衡水分 表示食品干燥过程中任何时间内水分减少的快慢表示食品干燥过程中任何时间内水分减少的快慢或速度大小的关系曲线或速度大小的关系曲线。干燥速率由零迅速增至干燥速率由零迅速增至最大值最大值-预热阶段预热阶段干燥速率基本保持恒定干燥速率基本保持恒定不变不变-恒速干燥阶段恒速干燥阶段干燥速率迅速下降干燥速率迅速下降-降速干燥阶段降速干燥阶段2、干燥速率曲线、干燥速率曲线3、食品温度曲线、食品温度曲线 表示干燥过程中食品温度与其含水量之间的关系的曲线。预热阶段：预热阶段：物料温度迅速上物料温度迅速上升至湿球温度（液体蒸发温度升至湿球温度（液体蒸发温度）恒速
24、干燥阶段：食品表面温恒速干燥阶段：食品表面温度基本保持恒定不变，介质提度基本保持恒定不变，介质提供的能量主要用于水分蒸发。供的能量主要用于水分蒸发。降速干燥阶段：品温缓慢上降速干燥阶段：品温缓慢上升，到达升，到达C点后温度迅速上升点后温度迅速上升直至与介质干球温度相等直至与介质干球温度相等干燥时间（干燥时间（h)h)温度（温度（)A AB BC CD D由导湿性和热湿传导解释干燥过程曲线特征由导湿性和热湿传导解释干燥过程曲线特征预热阶段 干燥速率上升温度上升 水分略有下降导湿性引起水分由内向外；热湿传导相反，但随着内外温差的减小，其作用减弱 恒率干燥阶段 干燥速率不变 温度不变 水分下降 导湿
25、性引起水分由内向外；热湿传导由于内外几乎没有温差，因此不起作用。降率干燥阶段 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；热湿传导 减小；（二）食品物料干燥过程分析二）食品物料干燥过程分析 1、恒速阶段、恒速阶段 此阶段干燥速率保持恒定，物料内部水此阶段干燥速率保持恒定，物料内部水分很快移向表面，物料表面始终为水气所饱和，干分很快移向表面，物料表面始终为水气所饱和，干燥机理属表面汽化控制，干燥所去除的水分相当于燥机理属表面汽化控制，干燥所去除的水分相当于物料的非结合水，因此此阶段物料水分的汽化如同物料的非结合水，因此此阶段物料水分的汽化如同纯水的蒸发，蒸发温度相当于热空
26、气的湿球温度。纯水的蒸发，蒸发温度相当于热空气的湿球温度。2、降速阶段、降速阶段n进入降速阶段，干燥速率随物料含水量的降低进入降速阶段，干燥速率随物料含水量的降低而逐渐下降，干燥机理已转为而逐渐下降，干燥机理已转为内部扩散控制内部扩散控制，开始汽化物料的结合水。由于干燥速率降低，开始汽化物料的结合水。由于干燥速率降低，空气对物料对流传热的热流量已大于水汽化带空气对物料对流传热的热流量已大于水汽化带回空气的热流量，因而物料的温度开始不断上回空气的热流量，因而物料的温度开始不断上升，物料表面温度比空气湿球温度越来越大。升，物料表面温度比空气湿球温度越来越大。n造成降速的原因：造成降速的原因：n实际
27、汽化表面减小实际汽化表面减小n汽化表面的内移汽化表面的内移n平衡蒸汽压下降平衡蒸汽压下降n物料内部水分的扩散受阻物料内部水分的扩散受阻3、临界含水量、临界含水量n由恒速阶段到降速阶段的转折点，称为干燥过由恒速阶段到降速阶段的转折点，称为干燥过程的临界点。临界点是干燥由表面汽化控制到程的临界点。临界点是干燥由表面汽化控制到内部扩散控制的转变点，是物料去除非结合水内部扩散控制的转变点，是物料去除非结合水的转折点。的转折点。物料干燥达临界点时物料含水量，称为临物料干燥达临界点时物料含水量，称为临界含水量。临界含水量随物料的性质、厚度及界含水量。临界含水量随物料的性质、厚度及干燥速率的不同而异。干燥速
28、率的不同而异。三、影响干制的因素三、影响干制的因素 n干制过程就是干制过程就是水分的转移和热量的传递水分的转移和热量的传递，即即湿热传递湿热传递，对这一过程的影响因素主，对这一过程的影响因素主要取决于干制条件（由干燥设备类型和要取决于干制条件（由干燥设备类型和操作状况决定）以及干燥物料的性质。操作状况决定）以及干燥物料的性质。（一）干制条件的影响（一）干制条件的影响1、温度温度 对于空气作为干燥介质对于空气作为干燥介质,提高空气温度提高空气温度,干燥加快干燥加快.n由于温度提高由于温度提高,传热介质与食品间温差越大传热介质与食品间温差越大,热量向食品传热量向食品传递的速率越大递的速率越大,水分
29、外逸速率水分外逸速率因而加速因而加速.n对于一定相对湿度的空气对于一定相对湿度的空气,随着随着温度提高温度提高,空气空气相对饱和湿相对饱和湿度下降度下降,这会使水分从食品表面扩散的动力更大这会使水分从食品表面扩散的动力更大.n温度高温度高,水分扩散速率水分扩散速率也加快也加快,使内部干燥加速使内部干燥加速.n注意注意:若以空气作为干燥介质若以空气作为干燥介质,温度并非主要因素温度并非主要因素.2、空气流速空气流速 空气流速加快空气流速加快，食品，食品干燥速率也加速干燥速率也加速。n及时将及时将聚集在食品表面附近的饱和聚集在食品表面附近的饱和湿空气带走湿空气带走，以免阻止食品内水分进一步蒸发；以
30、免阻止食品内水分进一步蒸发；n同时还因和食品表面接触的同时还因和食品表面接触的空气量空气量增加，而显增加，而显著加速食品中水分的蒸发。著加速食品中水分的蒸发。3、空气相对湿度空气相对湿度n脱水干制时，如果用空气作为干燥介质，空气脱水干制时，如果用空气作为干燥介质，空气相对湿度越低相对湿度越低，食品，食品干燥速率也越快干燥速率也越快。n脱水干制时，食品的脱水干制时，食品的水分能下降的程度也是由水分能下降的程度也是由空气湿度空气湿度所所决定决定。食品的水分始终要和周围空。食品的水分始终要和周围空气的湿度处于平衡状态。气的湿度处于平衡状态。n干制时最有效的空气温度和相对湿度可以从各干制时最有效的空气
31、温度和相对湿度可以从各种食品的吸湿等温线上寻找种食品的吸湿等温线上寻找。4、大气压力和真空度大气压力和真空度n气压影响水的平衡，因而能够影响干燥。气压影响水的平衡，因而能够影响干燥。n气压下降，水沸点相应下降，气压愈低，沸点气压下降，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。也愈低；温度不变，气压降低，则沸腾愈加速。n 适合热敏物料的干燥适合热敏物料的干燥n但是，若干制由内部水分转移控制但是，若干制由内部水分转移控制，则真空干，则真空干燥对干燥速率影响不大。燥对干燥速率影响不大。操作条件对于干燥速率的影响操作条件对于干燥速率的影响（二）（二）食品性质的影响食品性质
32、的影响1、表面积表面积 水分子从食品内部行走的距离决定了食品被水分子从食品内部行走的距离决定了食品被干燥的快慢。干燥的快慢。小颗粒，薄片小颗粒，薄片 易干燥，快易干燥，快2、组分定向组分定向 水分在食品内的转移在不同方向上差别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。很大，这取决于食品组分的定向。3、细胞结构细胞结构 细胞结构间的水分比细胞内的水更容易除去细胞结构间的水分比细胞内的水更容易除去4、溶质的类型和浓度溶质的类型和浓度 溶质与水相互作用，抑制水分子迁移，降低水溶质与水相互作用，抑制水分子迁移，降低水分转移速率，干燥慢分转移速率，干燥慢四、合理选用干制工艺条件四、
33、合理选用干制工艺条件n干制的工艺要求干制的工艺要求n将物料中的水分降低到满足贮藏要求的水平；将物料中的水分降低到满足贮藏要求的水平；n最大限度地保持食品的营养素；最大限度地保持食品的营养素；n使干制品具有良好的复水性；使干制品具有良好的复水性；n尽可能地杀灭细菌及其芽孢，钝化酶的活力；尽可能地杀灭细菌及其芽孢，钝化酶的活力；n对工艺和设备要求节能，经济实用。对工艺和设备要求节能，经济实用。1.4.干制工艺条件的选择原则n控制介质条件，使食品内部水分扩散速度控制介质条件，使食品内部水分扩散速度食食品表面水分蒸发速度；品表面水分蒸发速度；n在恒速干燥阶段适当升高介质的温度，可提高在恒速干燥阶段适当
34、升高介质的温度，可提高干燥速率；干燥速率；n力求避免在食品内部形成与湿度梯度方向相反力求避免在食品内部形成与湿度梯度方向相反的温度梯度；的温度梯度；n降速干燥阶段应适当控制介质条件，降低表面降速干燥阶段应适当控制介质条件，降低表面干燥速率；干燥速率；n脱水末期干燥介质的湿度应根据预期的最终含脱水末期干燥介质的湿度应根据预期的最终含水量加以选用。水量加以选用。干制工艺条件的选择原则干制工艺条件的选择原则干制时间的计算（自学）NWWcc10)/(100RqNm其中：uc 恒速干燥期末的含湿量；形状系数；m 导湿系数；qm 给湿强度；R 食品厚度的一半；0单位容积绝对干物质的质量。0/100100m
35、mcCRquWn恒速干燥时间计算:其中W1：食品的初始含水率；Wc：恒速干燥结束时的含水率；N：干燥速率.n片状食品干燥时间)ln()/0848.0(2eecmfWWWWn圆柱状食品干燥时间)ln()/637.0(2eecmfWWWWrn球状食品干燥时间)ln()/0506.0(2eecmfWWWWRcWWffNdWAG其中：其中：G：待干食品的重量：待干食品的重量A：待干食品的蒸发面：待干食品的蒸发面积积Nf：降速干燥速度：降速干燥速度：片状食品的厚度：片状食品的厚度r：圆柱状食品的半径：圆柱状食品的半径R：球状食品的半径：球状食品的半径Wc：临界含水量：临界含水量We：平衡含水量：平衡含水
36、量W：干燥结束时的含水：干燥结束时的含水量量n降速干燥时间计算: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（一）（一）物理状态的变化物理状态的变化 1、干缩与干裂、干缩与干裂 食品在干燥时，因水分被除去而食品在干燥时，因水分被除去而导致体积缩小，肌肉组织细胞的弹性部分或全部导致体积缩小，肌肉组织细胞的弹性部分或全部丧失的现象。丧失的现象。脱水干燥过程中胡萝脱水干燥过程中胡萝卜丁形态的变化卜丁形态的变化（一）（一）物理状态的变化物理状态的变化2、表面硬化：是指干制品外表干燥而内部仍然、表面硬化：是指干制品外表干燥而内部仍然软湿的现
37、象。软湿的现象。n造成表面硬化的原因：造成表面硬化的原因：n食品干燥过程中，物料内部的溶质随水分向物料表面的不断食品干燥过程中，物料内部的溶质随水分向物料表面的不断移动，即在表面积累产生结晶硬化现象。移动，即在表面积累产生结晶硬化现象。n干燥初期，食品物料与介质间温度和湿度差过大，致使物料干燥初期，食品物料与介质间温度和湿度差过大，致使物料表面温度急骤升高，水分蒸发过于强烈，而使物料表面迅速表面温度急骤升高，水分蒸发过于强烈，而使物料表面迅速达到绝干状态，形成一层干燥的薄膜，造成物料表面的硬化。达到绝干状态，形成一层干燥的薄膜，造成物料表面的硬化。n防止方法：防止方法：n调节干燥初期水分的外逸
38、速度，保持水分蒸发的畅通性，一调节干燥初期水分的外逸速度，保持水分蒸发的畅通性，一般是在干燥初期采用高温、含湿较大的介质进行脱水，使物般是在干燥初期采用高温、含湿较大的介质进行脱水，使物料表层附近的湿度不致变化太快料表层附近的湿度不致变化太快。3、多孔性、多孔性 n由于物料中的水分在干燥进程中被去除，原来被水分所占据的空间由空气填充而成为空穴，干制品组织内部就形成一定的孔隙而具有多孔性4、热塑性、热塑性 加热时会软化的物料如糖浆或果浆加热时会软化的物料如糖浆或果浆5、溶质的迁移、溶质的迁移（二）（二）化学变化化学变化1、营养成分的变化、营养成分的变化2、食品颜色的变化、食品颜色的变化 3、食品
39、风味的变化、食品风味的变化 二、干制品的复原性和复水性二、干制品的复原性和复水性复水性：复水比R复：干燥比R干：复重系数K复：指干制品重新吸回水分的程度。干制品重新吸收水分后，其组织结构、外观品质和内在质量恢复到原来新鲜状态的程度。干制品复水后的沥干重G复与干制品复水前的重量G干之比。R复=G复/G干）（干复复100/GGR干制品的干前重量与干后重量之比。）（干原干100/GGR干制品复水后的沥干重G复与干制品原料的鲜重G原之比。）（原复复100/GGK）（干复复100/RRK复原性：复原性：第四节第四节 食品干燥方法食品干燥方法 干制方法可以区分为自然和人工干燥两大类干制方法可以区分为自然和
40、人工干燥两大类自然干制：在自然环境条件下干制食品的方法：晒干、自然干制：在自然环境条件下干制食品的方法：晒干、风干、阴干风干、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，有专用的干燥设备进行干制食品，有专用的干燥设备 人工干燥按热交换方式和水分除去方式的不同又可分人工干燥按热交换方式和水分除去方式的不同又可分为对流干燥、接触干燥、冷冻干燥和辐射干燥。为对流干燥、接触干燥、冷冻干燥和辐射干燥。一、空气对流干燥一、空气对流干燥空气对流干燥是最常见的食品干燥方法。空气对流干燥是最常见的食品干燥方法。A、热空气是热的载体，也是湿气的
41、载体热空气是热的载体，也是湿气的载体。而空气则有自然。而空气则有自然或强制对流循环，在不同条件下环绕湿物料进行干燥。热或强制对流循环，在不同条件下环绕湿物料进行干燥。热空气的流动靠风扇，鼓风机和折流板加以控制，空气的量空气的流动靠风扇，鼓风机和折流板加以控制，空气的量和速度会影响干燥速率。空气的加热可以用直接或间接加和速度会影响干燥速率。空气的加热可以用直接或间接加热法：热法：B、空气对流干燥一般在常压下进行空气对流干燥一般在常压下进行，有间歇式（分批）和，有间歇式（分批）和连续式。连续式。C、被干燥的湿物料可以是固体、膏状物料及液体被干燥的湿物料可以是固体、膏状物料及液体。n采用这种干燥方法
42、时，在许多食品干制时采用这种干燥方法时，在许多食品干制时都会出现恒率干都会出现恒率干燥阶段和降率干燥阶段燥阶段和降率干燥阶段。因此干制过程中控制好空气的干。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。球温度就可以改善食品品质。1.柜（厢）式干燥设备柜（厢）式干燥设备n基本结构基本结构 n特点：特点：间歇型，小批量、设备容量小、间歇型，小批量、设备容量小、操作费用高操作费用高n操作条件：操作条件：空气温度空气温度94，空气流速，空气流速2-4m/sn适用对象适用对象果蔬或价格较高的食品果蔬或价格较高的食品或作为或作为中试中试设备，摸索物料干制特性，为确设备，摸索物料干制特性，为确定大规
43、模工业化生产提供依据定大规模工业化生产提供依据2.隧道式干燥设备隧道式干燥设备A、隧道式干燥使用的设备实际上是箱式干燥设备的扩大加长，、隧道式干燥使用的设备实际上是箱式干燥设备的扩大加长，其长度可达其长度可达1015m，可容纳，可容纳515辆装满料盘的小车辆装满料盘的小车B、可、可连续或半连续连续或半连续操作。操作。C、隧道干燥设备容积较大，小车在内部可停留较长时间，、隧道干燥设备容积较大，小车在内部可停留较长时间，适适于处理量大，干燥时间长的物料干燥于处理量大，干燥时间长的物料干燥。D、干燥介质多采用、干燥介质多采用热空气热空气，隧道内也可以进行中间加热或，隧道内也可以进行中间加热或废气循环
44、，气流速度一般废气循环，气流速度一般23 ms1。E、根据物料与气流接触的形式常有、根据物料与气流接触的形式常有逆流式、顺流式和混流式逆流式、顺流式和混流式隧道式干燥隧道式干燥 （1 1）顺流干燥）顺流干燥 在顺流隧道干燥室内，空气流方向和湿物料前进方向一致。在顺流隧道干燥室内，空气流方向和湿物料前进方向一致。缺点缺点：干燥物料表面硬化、收缩、易形成多孔性或引起干裂。：干燥物料表面硬化、收缩、易形成多孔性或引起干裂。改善措施改善措施：加速空气流速或减少水分蒸发量：加速空气流速或减少水分蒸发量 隧道式干燥隧道式干燥（2 2）逆流干燥逆流干燥 在干燥室内，空气流方向和湿物料前进方向相反，物料的湿端
45、与在干燥室内，空气流方向和湿物料前进方向相反，物料的湿端与低温高湿的空气接触，而物料的干端与高温低湿空气接触。低温高湿的空气接触，而物料的干端与高温低湿空气接触。特点特点：物料脱水收缩较均匀；易焦化；制品的水分含量比较低：物料脱水收缩较均匀；易焦化；制品的水分含量比较低隧道式干燥隧道式干燥（3 3）混流干燥）混流干燥 兼有顺流和逆流干燥的特点。混流干燥生产能力高，干燥兼有顺流和逆流干燥的特点。混流干燥生产能力高，干燥比较均匀，制品品质较好。比较均匀，制品品质较好。3.输送带式干燥输送带式干燥多层输送带多层输送带特点：特点：物料有翻动物料有翻动 物流方向物流方向有顺流和逆有顺流和逆流流 操作操作
46、连续化、自动化、连续化、自动化、生产能力大、占地少；生产能力大、占地少；适于膏状物料和固体适于膏状物料和固体物料干燥物料干燥多层输送带式多层输送带式4.气流干燥气流干燥n气流干燥是一种连续高效的固气流干燥是一种连续高效的固体流态化干燥方法。它是把湿体流态化干燥方法。它是把湿物料送入热气流中，物料一边物料送入热气流中，物料一边呈悬浮状态与气流并流输送，呈悬浮状态与气流并流输送，一边进行干燥。一边进行干燥。n这种干燥方法只适用于潮湿状这种干燥方法只适用于潮湿状态下仍能在空气中自由流动的态下仍能在空气中自由流动的颗粒、粉状、片状或块状物料，颗粒、粉状、片状或块状物料，如面粉、葡萄糖、鱼粉、肉丁、如面
47、粉、葡萄糖、鱼粉、肉丁、薯丁等，一般食品的薯丁等，一般食品的水分低于水分低于35%40%关键是稳定而均匀加料，加料器关键是稳定而均匀加料，加料器特点特点干燥强度大干燥强度大,悬浮状态悬浮状态,物料最大限度地与热空气接触物料最大限度地与热空气接触;干燥时间短干燥时间短,0.55秒秒,并流操作并流操作;散热面积小散热面积小,热效高热效高,小设备大生产小设备大生产;适用适用范围范围广广；物料物料(晶体晶体)有磨损有磨损,动力消耗大动力消耗大5.流化床干燥流化床干燥n使颗粒食品在干燥床上呈流使颗粒食品在干燥床上呈流化状态或缓慢沸腾状态（与化状态或缓慢沸腾状态（与液态相似）。液态相似）。n当流速为某一值
48、时，颗粒即当流速为某一值时，颗粒即悬浮在上升的气流之中作随悬浮在上升的气流之中作随机运动，颗粒与流体之间的机运动，颗粒与流体之间的摩擦力恰与其净重力相平衡，摩擦力恰与其净重力相平衡，此时形成的床层称为流化床此时形成的床层称为流化床 n流化床干燥适宜处理粉粒状食品物料。当粒径范围流化床干燥适宜处理粉粒状食品物料。当粒径范围为为30m6mm，静止物料层高度为，静止物料层高度为 0.050.15m时，适宜的操作气速可取颗粒自由沉时，适宜的操作气速可取颗粒自由沉降速度的降速度的 0.40.8倍。倍。n流化床干燥器结构简单，造价低，维修方便，物料流化床干燥器结构简单，造价低，维修方便，物料与设备的碰撞和
49、磨损较轻，压降较小，空气和物料与设备的碰撞和磨损较轻，压降较小，空气和物料接触良好，物料最终含水量低；流化床中，物料停接触良好，物料最终含水量低；流化床中，物料停留时间可以控制，因此，产品的含水量可以调节，留时间可以控制，因此，产品的含水量可以调节，其缺点是操作控制比较复杂其缺点是操作控制比较复杂 6.喷雾干燥喷雾干燥n喷雾干燥就是将溶液、喷雾干燥就是将溶液、浆液或微粒的悬浮液在浆液或微粒的悬浮液在热风中喷雾成细小的液热风中喷雾成细小的液滴，在其下落的过程中，滴，在其下落的过程中，水分迅速汽化而成为粉水分迅速汽化而成为粉末状或颗粒状的产品。末状或颗粒状的产品。n目前国内外目前国内外广泛用于广泛
50、用于食食品工业中奶粉、奶油粉、品工业中奶粉、奶油粉、乳清粉、蛋粉、果汁粉、乳清粉、蛋粉、果汁粉、速溶咖啡、速溶茶等速溶咖啡、速溶茶等 喷雾干燥器的装置组成：料液料液料液供送喷雾系统料液供送喷雾系统液滴液滴 新鲜空气新鲜空气空气加热输送系统空气加热输送系统热空气热空气气液接触干燥系气液接触干燥系统统制品分离气体净化系统制品分离气体净化系统废气废气 干制品干制品 设备主要由雾化系统、空气加热系统、干燥室、空气粉末分离系统、鼓风机等主要部分组成。决定喷雾干燥装置特征的主要是料液喷雾系统中的喷雾器和气液接触系统的干燥室料液雾化的方法料液雾化的方法（1）气流式喷雾）气流式喷雾 它是采用压缩空气（或蒸汽）
