果蔬加工工艺学：第五章 果蔬干制

1、第五章 果蔬干制1.了解果蔬干燥过程的特性，恒速干燥阶段和降速干燥阶段；2.能应用水分活度概念判断制品的贮藏性；3.了解干燥操作对果蔬组分的影响；4.了解制品的酶促褐变和非酶促褐变；5.了解干燥设备的性能和选用所要考虑的因素2教学目标3 果蔬干制保藏理论 果蔬干制加工工艺 干制品的处理与保藏 【目录】一、果蔬干制保藏理论45干制 也称干燥(Drying)、 脱水（Dehydration)，是指在自然或人工控制的条件下促使食品中水分蒸发，脱出一定水分，而将可溶性固形物的浓度提高到微生物难以利用的程度的一种加工方法。一般而言，干制包括自然干制和人工干制。 1、自然干制 指利用自然条件如太阳、热风等

2、使果品、蔬菜干燥。将原料直接用日光曝晒至干的称为晒干或日光干燥（Sun Drying）；用自然风力干燥的称为阴干、风干或晾干（Wind Drying）。【果蔬干制】6 2、人工干制 指在人工控制的条件下使食品水分蒸发的工艺过程，如烘房烘干（Kiln Drying）、滚筒干燥（Drum Drying）、隧道干燥（Tunnel Drying）、热空气干燥（Air Drying）、真空干燥（Vacuum Drying）、冷冻升华干燥（Freeze drying）、喷雾干燥（Spray Drying）、远红外干燥（Far-infrared Drying）、微波干燥（Microwave Drying）等

3、。【果蔬干制】7 （1）游离水 游离水存在于果蔬众多的毛细管中，占果蔬水分总量的绝大部分。 游离水的特点是在组织中呈游离状态，对可溶性固形物起溶剂的作用，流动性大，不仅易从表面蒸发，而且可借毛细管作用和渗透作用可以向外或向内移动，因此在干燥时容易被排除。 【果蔬干制】8 （2）胶体结合水胶体结合水是指和细胞原生质、淀粉等结合成为胶体状态的水分。由于胶体的水合和溶胀作用的结果，围绕着胶粒形成一层水膜。结合水对游离水中易溶解的物质不表现溶剂的作用，在低温下不易结冰，甚至在-40以下也不结冰。这部分水比重大(1.02-1.45)，相当于受750个大气压的水的密度，热容量比小（为0.7）。干燥时，组织

4、中的游离水被干燥后，胶体结合水才少量被排除。【果蔬干制】9 （3）化合水 是指存在于果蔬化学物质中，与物质分子呈化合状态的水，极稳定，不能因干燥作用而被排除。【果蔬干制】10 （4）平衡水分 某一种原料与一定温度和湿度的干燥介质相接触，排出或吸收水分，当原料中排出的水分与吸收的水分相等时，只要干燥介质的情况不发生变化，那么，原料中所含水分保持不变，并不会因与干燥介质接触的时间延长而发生改变。此时，果蔬组织所含的水分，即为该干燥介质条件下的平衡水分或平衡湿度。在任何情况下，如果干燥介质的温度、湿度不变，那么相对于这个条件下，原料的平衡水分就是这种原料可以干燥的极限。【果蔬干制】11 （5） 自由

5、水 在干燥作用中能排除去的水分，是果蔬所含有的大于平衡水分的水，这一部分水称为自由水。 自由水主要是果蔬中的游离水，也有很少一部分胶体结合水。【果蔬干制】12（6）水分活度Aw又称水分活性，它是溶液中水的蒸汽压与同温度下纯水的蒸汽压之比。 AW-水分活度P-溶液或食品中水蒸汽分压P0-纯水的蒸汽压ERH-平衡相对湿度干制果蔬的保藏性和水分的关系，不是取决于果蔬中的水分总含量，而是它的有效水分-水分活度 Aw（Activity of Water）。AW=P/P0=ERH【果蔬干制】13几种果蔬中不同形态的水分含量【果蔬干制】141水分活度和微生物的关系 从细菌、酵母、霉菌三大类微生物来比较，当A

6、W接近0.9时，绝大多数细菌生长的能力已很微弱；当低于0.9时，细菌几乎已不能生长。其次是酵母，当AW下降至0.88时，生长受到严重影响，而绝大多数霉菌还能生长。多数霉菌生长的最低的水分活度值为0.80。生长所需最低的AW值的微生物为少数耐渗透压的酵母菌， AW 为0.60.65【干制保藏原理】151-肉毒杆菌 2-沙门氏菌 3-普通细菌 4-葡萄球菌(厌氧)5-普通酵母 6-葡萄球菌(需氧)7-普通霉菌 8-嗜盐细菌9-耐渗透压酵母及霉菌 10-鱼禽果蔬等新鲜食品11-贮藏12天 12-许多腌肉制品 13-贮藏12周 14-高盐、高糖食品 15-贮藏12月 16-干制品17-12年 18-贮

7、藏无限期水分活度及其与微生物生长关系【干制保藏原理】16食品微生物类群生长的最低AW值 【干制保藏原理】17纯水中加入溶质后，溶液分子间引力增加，沸点上升，冰点下降，蒸汽压下降，水的流动速度降低。游离水中的糖、盐等可溶性物质多则溶液的浓度增大，渗透压增高，造成微生物细胞质壁分离而死亡。通过降低水分活度来抑制微生物，保存食品。【干制保藏原理】18不含任何物质的纯水AW=1，如食品中没有水分，水蒸汽压为0，AW=0。 AW值高到一定值时，酶活性才能激活，并随着AW值增高，酶活性增强。AW为0.2时脂肪氧化反应速度最低。AW值太大时，叶绿素变成脱镁叶绿素，蔗糖水解，花青素被破坏，维生素C、B损失速度

8、加快。【干制保藏原理】19果蔬成分构成图【干制保藏原理】20几种果实可溶、不溶性物质含量 【干制保藏原理】21干燥曲线表示干制过程中物料的绝对水分含量与干燥时间(t)的关系。干燥速度是指单位时间内绝对水分含量降低的百分率。物料温度曲线就是干制过程中原料温度和干制时间的关系曲线。 【干制保藏原理】22水分外扩散与水分内扩散水分外扩散（又称表面汽化）：是水分在果蔬表面的蒸发，表面愈大，空气流动愈快、温度愈高以及空气相对湿度愈小，则水分从果蔬表面蒸发的速度越快。【干制保藏原理】23水分内扩散：当表面水分低于内部水分时，造成原料内部与表面水分之间的水蒸汽分压差，水分由内部向表面转移进行水分内扩散，这种

9、扩散作用的动力是借助湿度梯度使水分在原料内部移动，由含水分高的部位向含水分低的部位移动。湿度梯度差异愈大，水分内扩散速度就愈快。所以，湿度梯度是物料干燥的动力之一。【干制保藏原理】24可溶性固形物含量低和薄片状的物料，水分内部扩散速度往往大于外部扩散速度。这时水分在表面汽化的速度起控制作用，称为表面汽化控制。这种物料的干燥速度由周围干燥介质的情况控制，提高干燥介质的温度或降低湿度都可加快干燥速度。【干制保藏原理】25对可溶性物质含量高或厚度较大的原料，内部水分扩散的速度较表面汽化速度小，内部水分的扩散速度起控制作用，称为内部扩散控制。要加快干燥速度，须设法加快水分内部扩散速度，而决不能单纯地改

10、变干燥介质的情况。若直接升高介质的温度，物料表面就会首先被加热，使外面水分很快蒸发，导致物料表面过干而结成硬壳，反而延缓干燥进程。【干制保藏原理】26干燥速度的影响因素干燥介质的温度和相对湿度空气流速大气压力或真空度果蔬种类和状态原料的装载量【干制保藏原理】 1、干燥介质的温度干燥介质的绝对湿度不变时，温度越高则空气湿度饱和差越大，干燥速度就越快；温度越低，空气湿度饱和差越小，干燥速度就越慢。27绝对湿度：是指在一定温度时,单位体积的空气中所含水蒸气的份量(mg)【干燥速度的影响因素】28 在果蔬干制时，特别是初期，一般不宜采用过高的温度，否则因骤然高温，水分含量很高的果蔬组织中汁液迅速膨胀，

11、易使细胞壁破裂，内容物流失；原料中糖分和其它有机物常因高温而分解或焦化，有损成品外观和风味；初期的高温低湿还易造成结壳现象，反而影响水分的扩散。但温度过低，干燥时间延长，产品易于褐变甚至霉烂。【干燥速度的影响因素】29 2、干燥介质的相对湿度 在空气温度不变的情况下，相对湿度越低，空气的湿度饱和差越大，相对湿度每减少10%，饱和差增加100%，原料干燥速度就越快。当升高温度同时又降低相对湿度时，不但干燥迅速，而且制品含水量可降低至更低的程度。相对湿度：是指在一定温度时,空气中的实际水蒸气含量与饱和值之比,用百分比表示。 【干燥速度的影响因素】302、大气压力或真空度气压越低，水的沸点越低。若温

12、度不变，气压降低，则水的沸腾加剧。因此，在真空室内加热干制时，就可以在较低的温度下进行。如采用与正常大气压下干燥时相同的加热温度，则将加速果蔬的水分蒸发，还能使干制品具有疏松的结构。对热敏性果蔬采用低温真空干燥，可保证其产品具有良好的品质。【干燥速度的影响因素】31 3、空气流速增加空气流速，能将聚集在果蔬表面附近的饱和湿空气带走，还能及时将干热空气不断地接触果蔬，使与果蔬表面接触的热空气量增加，从而显著加速果蔬水分的蒸发。因此，空气流速越快，果蔬干燥也越迅速。【干燥速度的影响因素】324、果蔬种类和状态果蔬种类不同，所含化学成分及其组织结构不同，即使是同一种果品，因品种不同，其成分及结构也有

13、差异，因而干燥速度也各不相同。原料切分的大小与干燥速度也有直接关系。物料切分成片状或小颗粒后，缩短了热量向物料中心传递和水分从物料中心向外扩散的距离，增加了比表面积，从而干燥速度也愈快。 【干燥速度的影响因素】335、原料的装载量装载量的多少及厚薄以不妨碍空气流通为原则。装载原料的数量与厚薄，对原料的干燥速度有影响。烘盘上原料装载量多，则厚度大，不利于空气流通，影响水分蒸气。干燥过程中可以随着原料体积的变化，改变其厚度，干燥初期薄些，干燥后期可以厚些。【干燥速度的影响因素】34果蔬在干燥过程中的变化1、体积缩小，重量减轻2、色泽的变化果蔬在干制过程中或在干制品贮藏中，易发生褐变，常常变成黄色、

14、褐色或黑色，原因是发生了酶褐变或非酶褐变。 果蔬透明度有所变化。3、营养成分的变化 干制过程总的是水分大量减少，糖分及维生素损失较多，而矿物质和蛋白质则较稳定。 【干制保藏原理】35几种果蔬的干燥率【干制保藏原理】36果蔬干制的优点果蔬干制后，质量大为减轻，体积显著缩小，便于运输、贮存、携带果蔬干制后，可延长货架期，利于长期保存；与新鲜或冷冻果蔬相比，可减少冷链成本；干制果蔬可与粉体技术等结合，产品成为复合食品的很好添加成分；【干制保藏原理】37可以调节果蔬生产淡旺季，有利于满足消费者的周年需要；干制的设备可简可繁，生产技术较易掌握；丰富果蔬产品的花色品种，有利于满足人们的生活快节奏的需求。果

15、蔬干制的优点【干制保藏原理】二、果蔬干制加工工艺3839果蔬干制流程图【干制工艺】40干制原料的基本要求 干物质含量高 风味色泽好 不易褐变 可食部分比例大 肉质致密 粗纤维少 成熟度适宜 新鲜完整 【干制工艺】41不同水果干制的原料和品种要求【干制工艺】42不同蔬菜干制的原料和品种要求【干制工艺】431、拣选与分级 首先剔除霉烂及病虫害的果蔬，其次是畸形、品种不一、成熟度不一致、破碎或机械损伤的果蔬，然后按果蔬大小、质量、色泽等进行分级。2、洗涤 常用软水洗涤。用稀盐酸溶液、高锰酸钾溶液或漂白粉溶液在常温下浸泡5-6分钟，再用清水洗涤，除去残留的农药。洗时用流动水，或使果品震动摩擦，提高洗涤

16、效果。【果蔬干制工艺要点】443、去皮、去核、切分 用人工、机械、热力或碱液法去皮。去皮后再去核、去心，剔除不适宜干制的原料部分。再将大物料切分成适宜的尺寸。【果蔬干制工艺要点】454、烫漂的作用(1) 破坏果蔬的氧化酶系统；(2) 热烫使细胞内原生质发生凝固、失水和细胞壁分离，增加膜的透性，加快干燥的速度，干制品复水时易重新吸水，并使组织不易破碎，同时含叶绿素的原料的色泽更加鲜艳，不含叶绿素的原料变成半透明状使成品美观；(3) 去除某些果蔬的不良味道；(4) 杀灭虫卵和部分微生物。链斗式预煮机螺旋式连续预煮机【果蔬干制工艺要点】465、硫处理的作用 抑制原料氧化变色；提高营养物质，特别是维生

17、素C的保存率； 抑制微生物活动；可以加快干燥速度，因为硫处理能增强细胞膜透性，促进水分蒸发，因而缩短了干燥的时间。 硫处理方法：熏硫法：1立方米熏硫空间需用硫磺200克或每吨原料用硫磺2公斤。果肉内含SO20.080.1%。浸硫法：1000公斤果品原料加入H2SO3液400公斤，要求SO2浓度为0.15%，加入的亚硫酸盐中加入一定量柠檬酸，将溶液调节成微酸性。【果蔬干制工艺要点】471、升温烘烤 不同种类的果蔬分别采用不同升温方式。有前期低温、中期为高温、后期又为低温的升温方式，也有前期急剧升温，维持在70根据干燥的情况，再逐步降温的方式。还有干燥过程维持在55-60，恒定水平的升温方式。2、

18、通风排湿一般当烘房内相对湿度达到70%以上，就要进行通风排湿工作。打开进气窗和排湿筒。通风排湿的方法和时间根据室内相对湿度的高低和外界风力的大小来决定。一般每次通风排温的时间10-15分钟。人工干制红枣时,整个烘烤期间排湿6次。【干制过程的管理】483、倒换烘盘使烘房上下部、前后部、左右部的被烘烤的原料受热均匀，干燥程度一致。为了获得干燥程度一致的产品，应在干燥过程中及时倒换烘盘位置的同时，注意翻动烘盘内的物料。4、掌握干燥时间何时结束干燥，取决于物料的干燥程度。要求烘至达到其标准成品含水量。【干制过程的管理】三、干制品的处理与保藏4950 食品干制后，包装的前处理包括：回软、分级、防虫等。

19、1.回软：通常称为均湿或水分平衡，目的是使干制品内外水分一致，质地变得柔软而有弹性，便于包装。方法是在产品干燥后，剔除过湿、过小、结块及细屑，待冷却后，立即堆集起来，用薄膜或麻袋覆盖，或放于大木箱中，紧密盖好，使水分达到平衡。 回软期间，过干的制品从未干透的制品中吸收水分，使所有干制品的含水量达到一致，回软时间一般为1 - 5天。【干制品包装前的处理】512.分级：目的是为了使干制品符合规定标准，同时便于包装运输。分级时剔除破碎、软烂、硬结和变褐的次品，并按要求和规定标准进行质量与大小分级。不同种类的产品其规定标准也不同，如新疆葡萄干的商品分级标准，主要是凭它的色泽来决定的，绿色比率越高，等级

20、越高。3.防虫：干制品易遭虫害，这些害虫在干燥期间和贮藏期间侵入产卵，以后再发育成成虫为害，造成损失。防治害虫的方法有：低温杀虫 、热力杀虫 、用熏蒸剂熏杀害虫 、药剂消毒 。【干制品包装前的处理】52 包装容器要求能够密封、防虫、防潮、无毒、无异味，并且不会导致食品变性、变质等。常用的包装容器有木箱、纸箱、锡铁罐等。 1普通包装 2真空包装 3惰性气体包装 4吸氧剂包装 【包装】53 贮藏环境的温度应保持低温，一般最好在0-2，不可超过10-14，库房要求干燥、通风良好、密闭、有遮荫设备，且有防鼠设备。贮藏干制品时，切忌同时存入潮湿物品。 【干制品的贮藏】54脱水食品在食用前一般都应当复水。

21、复水就是将干制品浸在水里，经过相当时间，使其尽可能地恢复到干制前的状态。脱水蔬菜的复水方法是：将干制品浸泡在1216倍质量的冷水里，经半小时后，再迅速煮沸并保持沸腾57分钟。复水以后，再烹饪食用。干制品复原性是指干制品复水后在质量、大小、形状、质地、颜色、风味、成分、结构以及其他可见因素恢复到原来新鲜状态的程度。复水性常用复水率（或复水倍数）来表示。复水率=复水后沥干质量/干制品试样质量 【干制品复水】55一些脱水蔬菜的复水率 【干制品复水】56 1、自然干制 目前，我国在果蔬干制加工中，广大农村采用最多的方法仍是利用阳光和风力的自然干制。自然干制的主要设备为晒场和晒干用具如晒盘、席箔、运输工

22、具等，以及必要的建筑物如工作室、贮藏室、包装室等。 干制时，比较简便的做法是将原料直接放置在晒场曝晒，或者放在席箔上晒制。但这种做法在大量生产时，不便于熏硫、叠置等操作。因此以用盛器盛装晾晒为好。 【果蔬干制技术的发展】57 2、人工干制 人工干制系人工控制条件，可有效地缩短干燥时间， 获得较高质量的产品。 人工干制设备，要具有良好的加热装置及保温设备，保证干制时所需的较高而均匀的温度；要有良好的通风设备，以及时排除原料蒸发的水分；要有较好的卫生条件和劳动条件，以避免产品污染，便于操作管理。包括晒盘、烘房、带式干燥、微波干燥、太阳能干燥等。【果蔬干制技术的发展】58晒盘晒盘大小以便于工作和经济

23、实用为原则，一般长90100cm，宽6080cm，高34cm。【果蔬干制技术的发展】烘灶烘灶是最简单的人工干制设备，结构简单，生产成本低，但生产能力低，干燥速度慢，工人劳动强度大。59烘房形式很多，但基本结构相似，主要由烘房主体、升温设备、通风排湿设备和装载设备组成。【果蔬干制技术的发展】603、气流干燥 气流干燥有隧道式、柜式、连续传送带式、箱式及流化床等多种形式。 隧道式干燥是果蔬干制中应用最为广泛的干燥方法。特点是结构简单，适用性广，不管是处理成多大尺寸，什么形状的果蔬物料，都可以采用隧道式干燥方法进行干燥。处理过的新鲜物料放置在带托盘的小车上，间歇式推入隧道的一端，干制品从隧道的另一端出来。这种干燥方法可以通过控制装置，调整小车的移动速度，干的热空气以逆流、并流（顺流）、集中喷出或分成几个不同温度段而进入隧道，通过热空气的作用，使物料干制。【果蔬干制技术的发展】61带式干燥机示意图【果蔬干制技术的发展】62柜式干燥的主要优点是它不受物料类型和尺寸的限制，并且它可以保持温度连续变化，使物料的湿度在温度的变化中降低，起热空气可以穿过或透过放置物料的托盘，可以回收再利用。其缺点是生产效率低，需要的人工比隧道式多。连续式干燥是由连续不断的传送带将所需干燥的物料送入有热空气的隧道中，经过一段时间后从另一端得到干制品。由于自动化操作，这种方法可以节省大量的人力。【果蔬干制技