食品技术原理

1、第二篇第二篇 食品技术原理食品技术原理第一章第一章 食品的干制食品的干制n干制的基本特性干制的基本特性n干制原理干制原理n干制方法干制方法n影响干制的因素影响干制的因素n干制工艺条件的合理选择干制工艺条件的合理选择n干制对食品品质的影响干制对食品品质的影响一、干制的基本特性一、干制的基本特性n物料类型：片状或细小液滴状食品物料类型：片状或细小液滴状食品n水分减少机制：扩散、对流水分减少机制：扩散、对流n操作方式：批量，固体食品商业化规模的非操作方式：批量，固体食品商业化规模的非稳态操作，液体食品连续操作下干燥成粉末稳态操作，液体食品连续操作下干燥成粉末n产品特性：水分含量产品特性：水分含量10

2、%10%，固体或粉末，固体或粉末二、干制原理二、干制原理 将食品中的将食品中的水分活度（水分活度（AwAw）降到一定降到一定程度，使食品能在一定的保质期内不受微程度，使食品能在一定的保质期内不受微生物作用而腐败，同时能维持一定的质构生物作用而腐败，同时能维持一定的质构不变化，即控制不变化，即控制生化反应生化反应及及其它反应其它反应。AwAw值反映了水分与食品结合的强弱及被微生物值反映了水分与食品结合的强弱及被微生物利用的有效性。利用的有效性。各种微生物的生长发育有其最各种微生物的生长发育有其最适的适的AwAw值，一般而言细菌生长的值，一般而言细菌生长的AwAw下限为下限为0.940.94，酵母

3、菌为酵母菌为0.880.88，霉菌为，霉菌为0.80.8。 AwAw值降至值降至0.70.7以以下，除嗜盐菌耐干燥霉菌等特殊菌群外，大下，除嗜盐菌耐干燥霉菌等特殊菌群外，大多数微生物不能生长发育。多数微生物不能生长发育。水分活度（水分活度（AwAw）：食品在密闭容器内测得的蒸：食品在密闭容器内测得的蒸汽压汽压( (p)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( (p p0 0) )之比。之比。AwAw值的范围在值的范围在0 01 1之间。之间。 温度梯度温度梯度 表面水分扩散到空气中表面水分扩散到空气中 T 蒸汽压差蒸汽压差 Food H2O内部水分转移到表面内部水分转移到表面 M

4、 水分梯度水分梯度A-B 热力平衡热力平衡D-E 水分平衡水分平衡C-D降率干燥阶段：降率干燥阶段：水分从水分从表面跑向干燥空气中的速率快表面跑向干燥空气中的速率快于水分补充到表面的速率。于水分补充到表面的速率。 B-C恒率干燥阶段：恒率干燥阶段：水分从食品水分从食品内部迁移到表面的速率大于或等于内部迁移到表面的速率大于或等于水分从表面跑向干燥空气的速率，水分从表面跑向干燥空气的速率，可以维持表面水分含量恒定。可以维持表面水分含量恒定。 三、干制方法三、干制方法n自然干制：在自然环境条件下干制食品自然干制：在自然环境条件下干制食品的方法，如晒干、风干、阴干等。的方法，如晒干、风干、阴干等。n人

5、工干制：在常压或减压环境中用人工人工干制：在常压或减压环境中用人工控制的工艺条件干制食品，如流化床干控制的工艺条件干制食品，如流化床干燥、喷雾干燥等，需专用的燥、喷雾干燥等，需专用的干燥设备干燥设备。根据为干燥提供能量的加热介质的类型分为：根据为干燥提供能量的加热介质的类型分为：直接接触干燥机，直接接触干燥机，热空气提供干燥作用热空气提供干燥作用；间接接触干燥机，间接接触干燥机，热传递通过次生机制热传递通过次生机制；红外或高频干燥机，红外或高频干燥机，由辐射能量提供热量由辐射能量提供热量；冷冻干燥，冷冻干燥，水分通过低压固气过渡态（升水分通过低压固气过渡态（升华）而除去华）而除去。旋转式干燥机

6、旋转式干燥机盘式干燥机盘式干燥机 多层输送带式干燥机多层输送带式干燥机流化床干燥流化床干燥喷雾干燥喷雾干燥 通过压力或离心力将通过压力或离心力将液态液态或或浆质态浆质态的食品喷成雾状液滴，悬浮在热空气气的食品喷成雾状液滴，悬浮在热空气气流中进行脱水干燥的过程。流中进行脱水干燥的过程。雾化系统雾化系统干燥室干燥室喷雾干燥机喷雾干燥机泡沫干燥泡沫干燥n工作原理：将工作原理：将液态液态或或浆质态浆质态物料首先制成稳物料首先制成稳定的泡沫料，然后在常压下用热空气干燥。定的泡沫料，然后在常压下用热空气干燥。造泡的方法有机械搅拌，加发泡剂等。造泡的方法有机械搅拌，加发泡剂等。n特点：接触面大，干燥初期水分

7、蒸发快，可特点：接触面大，干燥初期水分蒸发快，可选用温度较低的干燥工艺条件。选用温度较低的干燥工艺条件。n适用对象：水果，易发泡的食品。适用对象：水果，易发泡的食品。滚筒干燥滚筒干燥 将将液体食品液体食品在滚筒表面涂成一层薄膜，在滚筒表面涂成一层薄膜，干燥时，热量从滚筒的内部传向干燥机周干燥时，热量从滚筒的内部传向干燥机周围的空气，由于围的空气，由于通过金属滚筒的通过金属滚筒的热量传递热量传递和水从薄膜中出来的和水从薄膜中出来的质量传递质量传递通常都非常通常都非常快，产品在滚筒上滞留的时间在快，产品在滚筒上滞留的时间在30306060s s，干燥发生迅速干燥发生迅速。n 干燥产品通常与高温干燥

8、产品通常与高温( (超过超过100)100)接触，接触，易发生褐变、焦糖化反应以及蛋白质的降易发生褐变、焦糖化反应以及蛋白质的降解。解。n 适用对象：浆状、泥状、液态，受热影响适用对象：浆状、泥状、液态，受热影响不大的食品，如麦片、米粉等。不大的食品，如麦片、米粉等。n远红外干燥远红外干燥 红外线是一种电磁波，当它通过放射方红外线是一种电磁波，当它通过放射方式辐射到物体时，被物体吸收的辐射能传递式辐射到物体时，被物体吸收的辐射能传递给物体内的原子、分子等粒子，使这些粒子给物体内的原子、分子等粒子，使这些粒子发生不规则运动，引起物体的升温作用，称发生不规则运动，引起物体的升温作用，称为远红外线的

9、一次效应，也称为为远红外线的一次效应，也称为增温效应。增温效应。n微波干燥微波干燥 微波辐射引起食品内部快速加热，可增微波辐射引起食品内部快速加热，可增加干燥速率。加干燥速率。-由辐射能量提供热量由辐射能量提供热量真空冷冻干燥真空冷冻干燥 在一定的真空条件下，将冻结了的制在一定的真空条件下，将冻结了的制品品中的中的游离水游离水不经过冰的融化，直接从不经过冰的融化，直接从固态冰升华为水蒸汽而使物料干燥的工固态冰升华为水蒸汽而使物料干燥的工艺艺称为冷冻干燥（称为冷冻干燥（Freeze-dryingFreeze-drying），），简简称冻干。称冻干。1-1-冷冻干燥室；冷冻干燥室；2-2-低温冷凝

10、器；低温冷凝器；3-3-真空泵；真空泵；4-4-制冷压缩机；制冷压缩机；5-5-水冷却器；水冷却器；6-6-热交换器；热交换器；7 7、8 8、1212、1313、14-14-阀门；阀门；9-9-板温指示；板温指示；10-10-冷凝器内温度指示；冷凝器内温度指示；11-11-真空计；真空计；15-15-膨胀阀膨胀阀四、四、影响干制的因素影响干制的因素1.1.干制条件的影响（干燥介质为空气）干制条件的影响（干燥介质为空气）干燥条件干燥条件 干燥恒率阶段干燥恒率阶段 干燥降率阶段干燥降率阶段空气温度上升空气温度上升干燥速率增加干燥速率增加 干燥速率增加干燥速率增加空气流速上升空气流速上升干燥速率增

11、加干燥速率增加无变化无变化相对湿度下降相对湿度下降干燥速率增加干燥速率增加无变化无变化真空度上升真空度上升干燥速率增加干燥速率增加无变化无变化2.2.食品性质的影响食品性质的影响n 表面积表面积n 组成分子定向组成分子定向n 细胞结构细胞结构n 溶质的类型和浓度溶质的类型和浓度五、五、干制工艺条件的合理选择干制工艺条件的合理选择n恒率干燥阶段恒率干燥阶段，为加速水分蒸发，在保，为加速水分蒸发，在保证食品表面水分蒸发速率不超过食品内证食品表面水分蒸发速率不超过食品内部水分扩散速率的原则下，允许尽可能部水分扩散速率的原则下，允许尽可能提高空气温度。提高空气温度。n 降率干燥阶段降率干燥阶段，应设法

12、降低食品表面水分，应设法降低食品表面水分蒸发速率，使它能和逐步降低了的食品内部蒸发速率，使它能和逐步降低了的食品内部水分扩散速率保持一致，以免食品表面过度水分扩散速率保持一致，以免食品表面过度受热，导致引起不良后果。受热，导致引起不良后果。n 干燥末期干燥末期，干燥介质的相对湿度应根据预，干燥介质的相对湿度应根据预期干制品水分加以选用。期干制品水分加以选用。六、干制对食品品质的影响六、干制对食品品质的影响n物理变化：干缩、表面硬化、多孔性物理变化：干缩、表面硬化、多孔性n化学变化：营养成分、色泽、风味化学变化：营养成分、色泽、风味干制品的复原性干制品的复原性：干制品重新吸收水分后在：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（感官评定）等各个构、成分以及可见因素（感官评定）等各个方面恢复原来新鲜状态的程度，一般用干制方面恢复原来新鲜状态的程度，一般用干制品吸水增重的程度来表示。品吸水增重的程度来表示。思考题思考题n干燥的机制是什么？如果要缩短