食品加工工艺食品的干制保藏技术

1、食品的干制保藏技术第五章.第五章 食品的干制保藏技术食品干制过程中的湿热传送食品常用的干制方法干制品的包装与贮藏干制品的枯燥比和复水性食品在干制保藏中的质量变化补充思索题.本章重要的知识点干制过程的湿热传送 常用的枯燥方法 枯燥对食品质量的影响 枯燥食品的复水性 .概述食品干制保藏的概念将食品的水分活度降低到一定程度，并维持其低水分形状长期贮藏的方法。.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休闲食品肉类.目的减少水分，添加耐藏性改善食品加工的质量赋予产品特殊的风味控制参数脱水速率、脱水食品的最终含水率及产品的质量。概述根据脱水的目的选择不同的方法和介质。.枯燥食品的最终水分要求脱

2、水食品水分活度含水量 干燥粮谷类 干乳制品 脱水蔬菜类 脱水水果类 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.复习水分活度与微生物AW 水溶液浓度 浸透压细胞质壁分别；水分活度与酶的活性AW 底物难以挪动到酶的活动中心 酶活性水分活度与其他蜕变要素AW 游离水 化学反响速度.干制保藏的根本原理 经过降低水分活度，抑制微生物的生长发育；控制酶活性；延缓生化反响速度，可使食品获得良好的保藏效果。干制的根本过程热量传送给食品组织内水分向外转移。同时存在热量传送和质量传送过程。. 1.食品干制过程中的湿热传送食品中水溶

3、液构成的水蒸气与空气中的水蒸气都具有一定的化学势，其差值 ： TS 、TH分别是食品与环境空气的温度；pS、pH分别表示食品与环境空气的水蒸气压；R是气体常数。 . 1.食品干制过程中的湿热传送当0时 食品中的水蒸气向外界转移是自动过程 ；当0 时空气中的水蒸气向食品中转移是自动过程 ；当0时 食品中的水蒸气与空气中的水蒸气处于平衡形状 。脱水过程吸水过程. 1.食品干制过程中的湿热传送问题一：食品干制过程热量与质量的传送情况。问题二：哪些是影响食品湿热传送的要素？问题三：如何选择食品干制的工艺条件？.1.1.食品的热物理性质食品的比热 c食 kJkg-1K-1c干 干物质的比热(普通取1.0

4、46kJkg-1K-1)；c水 水的比热(4.19kJkg-1K-1) ；W 食品的含水率/%； 食品的密度/kgm-3。含水量 ； 温度 食品的导热系数当 kJm-1h-1-1食品的导温系数am2h-1含水量 c.1.2.湿物料在脱水过程中的湿热传送1.2.1影响湿热传送的要素食品的外表积枯燥介质的温度空气流速空气相对湿度真空度食品组成与构造外表积，传送速率流速，传送速率相对湿度，传送速率真空度，传送速率由比热、导热系数、导温系数反映。温度，传送速率.1.2.2.湿物料的湿热传送过程内部水分转移到外表热量由外表向内部传送湿度梯度温度梯度在蒸汽压差的作用下外表水分分散到空气中脱水的过程本质上是

5、热量和水分的传送过程。.1.2.2.湿物料的湿热传送过程给湿过程导湿过程湿热传送过程食品外表食品内部.1.2.2.1.给湿过程湿物料中的水分从外表向加热介质分散的过程称作给湿过程。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)道尔顿公式给湿过程中的水分蒸发强度.1.2.2.2.导湿过程在水分梯度作用下，水分由内层向表层分散的过程属于导湿过程。qmd 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 对干物质的分量(kgm-3)grad u 水分梯度 -1 m-

6、1)导湿过程中的水分迁移量导湿系数md 反映食品中水分分散的才干，与温度和含水量有关。.1.2.2.2.导湿过程1液态毛细管水 2浸透吸附水 3蒸汽态毛细管水水分分散系数与含水量之间的关系导湿系数与含水量的关系A.1.2.2.2.导湿过程导湿系数与温度的关系：导湿系数与食品绝对温度的1014次方成正比 。n 为自然数，n =1014 为t0温度下的导湿系数。假设将导湿系数小的湿物料在枯燥前预热，可以明显提高导湿系数，加快枯燥过程。.1.2.2.2.导湿过程雷科夫效应水分子的热分散：温度 蒸汽压蒸汽分子流向低温处毛细管传导：温度毛细管势能水分流向低温处水分在毛细管内夹持空气的作用下发生迁移： 温

7、度夹持空气体积压力水分挤向低温处qm: 水分湿热传导的流量密度m-2h-1) ：热湿传导系数kg kg-1-1)grad：温度梯度( m-1)温度梯度将促使水分从高温处向低温处转移。水分迁移量.1.2.2.2.导湿过程热湿传导系数与含水量的关系毛细管夹持空气作用毛细管势能作用AB水蒸汽分子热分散作用B点是毛细管水和吸附水的分界点。.1.2.2.2.导湿过程综上所述枯燥过程中，在食品内部能够同时存在导湿景象和热湿传导景象。食品中水分分散总量等于两者水分分散量总和：当qmdqm，以导湿性为主，导湿温性成为妨碍要素。当qmdqm，水分随热流方向转移，导湿性成为妨碍要素。.小结食品干制过程的湿热传送情

8、况给湿过程在蒸汽压差的推进下，水分从物料外表向周围空气的蒸发转移。导湿过程导湿性：在水分梯度的推进下，水分以液体或蒸汽的方式向外表的分散转移。导湿温性：在温度梯度的推进下，水分从高温处向低温处挪动。脱水过程中，食品中水分分散总量等于两者水分分散量总和。.1.2.3食品枯燥过程特性 食品在常压下脱水阅历三个阶段预热阶段恒速枯燥阶段降速枯燥阶段描画枯燥特性的曲线水分变化曲线枯燥速率曲线品温变化曲线.1.2.3食品枯燥过程特性 含水率变化曲线干基含水量随时间的延伸而逐渐下降。 预热阶段含水量缓慢减少恒速枯燥阶段含水量呈直线下降降速枯燥阶段含水量下降趋于缓慢， 直至物料平衡水分。.ABCD1.2.3食

9、品枯燥过程特性 枯燥速率变化曲线单位时间内干基含水量随时间变化的规律预热阶段枯燥速率由零迅速增至最大值恒速枯燥阶段枯燥速率根本坚持恒定不变降速枯燥阶段枯燥速率迅速下降.枯燥时间h)温度)ABCD1.2.3食品枯燥过程特性 温度变化曲线脱水过程中物料温度随时间变化的规律。预热阶段物料温度迅速上升至湿球温度液体蒸发温度恒速枯燥阶段食品外表温度根本坚持恒定不变，介质提供的能量 主要用于水分蒸发。降速枯燥阶段品温缓慢上升， 到达C点后温度迅速上升直至 与介质干球温度相等。. 1.3. 干制时间的计算其中：uc 恒速枯燥期末的含湿量； 外形系数；m 导湿系数；qm 给湿强度；R 食品厚度的一半；0单位容

10、积绝对干物质的质量。恒速枯燥时间计算:其中W1：食品的初始含水率； Wc：恒速枯燥终了时的含水率；N：枯燥速率. 1.3. 干制时间的计算片状食品枯燥时间圆柱状食品枯燥时间球状食品枯燥时间其中：G ：待干食品的分量A：待干食品的蒸发面积Nf：降速枯燥速度：片状食品的厚度r：圆柱状食品的半径R：球状食品的半径Wc：临界含水量We：平衡含水量W：枯燥终了时的含水量降速枯燥时间计算:.1.4.干制工艺条件的选择原那么干制的工艺要求将物料中的水分降低到满足贮藏要求的程度；最大限制地坚持食品的营养素；使干制品具有良好的复水性；尽能够地杀灭细菌及其芽孢，钝化酶的活力；对工艺和设备要求节能，经济适用。.1.

11、4.干制工艺条件的选择原那么控制介质条件，使食品内部水分分散速度食品外表水分蒸发速度；在恒速枯燥阶段适当升高介质的温度，可提高枯燥速率；力求防止在食品内部构成与湿度梯度方向相反的温度梯度； 降速枯燥阶段应适当控制介质条件，降低外表枯燥速率；脱水末期枯燥介质的湿度应根据预期的最终含水量加以选用。.常压对流枯燥法接触式枯燥法辐射枯燥法减压枯燥法 2.食品常用的干制方法. 3.1. 常压对流枯燥法概念 经过空气的自然对流或强迫循环，使物料中的水分经内部分散和外表蒸发而脱除。种类 固定接触式箱式、隧道式、保送带式、泡沫枯燥； 悬浮接触式气流枯燥、流化床枯燥、喷雾枯燥、膨化枯燥特点经过介质传送热量和水分

12、；温度梯度和水分梯度方向相反；适用范围广，设备简单易操作，能耗高。.多层保送带式.多层保送带式.双阶段延续保送带式枯燥设备.喷雾枯燥旋转式雾化器并流双流体雾化器喷泉式双流体雾化器.喷雾枯燥原理表示图1.空气过滤器 2.加热器 3.热风分配器4.枯燥室 5.过滤器 6.泵 7.离心喷头8.旋风分别器 9.风机 10.料液槽废气.气流枯燥1.鼓风机2.加热器3.空气分配器4.搅拌机5.螺旋加料器6.枯燥器7.分级器8.旋风分别器9.星型卸料器10除尘器11.引风机.流化床枯燥器表示图1-加料斗；2-风机；3-输料器；4-热风进口；5-枯燥室；6-排气口；7-旋风分别器；8-旋转阀；9-热风分布板；

13、10-热风分配室；11-多孔挡板流化床枯燥.乳粉流化床枯燥乳粉流化床枯燥安装.泡沫层枯燥工艺要求须先行浓缩需参与发泡稳定剂控制参数：空气温度、相对湿度、空气流速两段式枯燥法特点构成多孔性构造，含水量极低，枯燥速率快，产品质量好；存在添加剂残留，对泡沫的均匀性和继续性要求高。冷却器搅打机枯燥器粉碎机粉末干制品热风湿空气发泡剂气体热浓缩液. 3.2.接触式枯燥法滚筒枯燥把附在转动的加热滚筒外表的液体物料以热传导方式进展水分蒸发的延续化枯燥过程。特点物料与热外表无介质热量传送与水分传送方向一致枯燥不均匀、不易控制、制品质量不高带式真空枯燥.a.喷溅加料；b.浸没加料；c.中央注流加料；d.单鼓注流加

14、料滚筒枯燥滚筒枯燥器表示图.滚筒枯燥. 3.3.辐射枯燥法红外线枯燥红外线直接照射到食品上，使其温度升高，水分蒸发而枯燥的方法。微波枯燥以微波为辐射能，使食品的温度升高，水分蒸发的枯燥方法。.3.3.1.红外枯燥 a.机理：以红外线照射物料，当红外线的发射频率与物料内部根本质子的固有频率相匹配时，就会产生类似共振的景象，引起摩擦发热，从而使物料内部水分蒸发。 b.特点：枯燥速度快，效率高；吸收均一，产质量量好；设备操作简单，但能耗较高。.A红外枯燥远红外枯燥器表示图A-贮箱；B-红外加热元件；C-保送带；D-振动器；E-暂贮箱.3.3.2微波枯燥法a.机理 物料内部的极性分子在微波场中产生极化

15、作用，引起高频振荡，由摩擦发热而使物料中水分蒸发。 b.特点枯燥速度快；加热均匀，制质量量好；选择性强；容易调理和控制；可减少细菌污染；设备本钱及消费费用高。交变电场引起偶极子转向.3.3.2.微波枯燥法微波加热器的选择微波频率食品工业：915Hz、2450Hz穿透深度加热器型式箱式、隧道式 、波导型、辐射型。.微波枯燥器表示图3.3.2.微波枯燥. 3.4.减压枯燥冷冻枯燥将食品冻结后，在真空条件下，以冰晶升华的方式除去水分的枯燥方法。原理在低于水的三相点的低温低压下，物料中的水由冰晶直接升华为水蒸气。条件必需维持足够低的压力和温度枯燥前必需先经冻结升华枯燥需求提供升华热应及时除去蒸发的水分

16、. 冷冻干燥器冷冻枯燥.冷冻枯燥特点：产品的色香味和营养成分损失小；能坚持食品的原有形状；产品含水量低，储存期长；不会导致外表硬化；能耗大、本钱高、枯燥速率低、包装要求高。适用范围详见P159. 3.干制品的包装、贮藏和复水 3.1.包装 4.1.1包装前干制品的处置回软处置防虫处置速化复水处置压片法、刺孔法压块处置4.1.2对包装资料的要求详见P1614.1.3 常见的包装资料金属罐、聚乙烯袋、复合薄膜袋、防潮纸等。. 3.2.贮藏影响干藏效果的主要要素含水量尽量降低干制品的含水量；空气相对湿度65以下；温度02较好，普通不宜超越1014 ；光照、氧气等。. 3.3.复水复原性：复水性：复水

17、比R复：枯燥比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，其组织构造、外观质量和内在质量恢复到原来新颖形状的程度。干制品复水后的沥干重G复与干制品复水前的分量G干之比。干制品的干前分量与干后分量之比。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。.4.食品在干制保藏中的质量变化 4.1.物理变化干缩与干裂；溶质迁移；外表硬化、 多孔性组织的构成；热塑性的出现。. 4.2.化学变化 营养成分的损失碳水化合物美拉德反响出现褐变； 温度较高时碳水化合物极易焦化；淀粉的糊化 。脂肪氧化酸败蛋白质蛋白质对高温敏感，在高温下蛋白质易变性，熟化蛋白质的营养质量降低，氨基酸参与

18、反响数量减少 。维生素各种维生素是加温枯燥中损失比例最大的成分。. 4.2.化学变化色泽变化色泽随物料的物化性质改动呈色成分发生变化褐变风味变化增香芳香物质的损失异味、煮熟味. 4.3.组织学变化细胞壁折叠、伸展，毛细管畸变；蛋白质持水才干降低；组织纤维收缩变硬，韧性添加；多汁性和凝胶构成才干丧失。. 5.加工实例膨化苹果干苹果脆片原料清洗去皮去芯切 片护 色干 燥膨 化包 装原料清洗去皮去芯切 片护 色干 燥真空油炸脱 油包 装. 5.加工实例脱水蔬菜汤料脱水蔬菜汤料按加工途径分类枯燥法：由液态汤料浓缩枯燥而成；混合拌和法：由用枯燥物料调配混合而成。蔬菜汤料原辅资料蔬菜、增稠剂、廓清剂、调料等。枯燥法加工脱水蔬菜汤料工艺流程原 料预处置煮制打浆干 制