食品的干制保藏课件

第一章食品的干制保藏第一章食品的干制保藏1概述第一节食品干藏原理第二节食品的干制过程第三节干制对食品品质的影响第四节食品的干制方法第五节干制品的包装和贮藏第一章食品的干制保藏课件2本章重要的知识点干制过程的湿热传递常用的干燥方法干燥对食品品质的影响本章重要的知识点干制过程的湿热传递3人类摄取食物需要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---Mr.Yarlish生存人类摄取食物需要水分人类保存食物必须去除水分很多生活资料必须4概述干燥: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，从而获得固体产品的操作。干燥保藏: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水平后并始终保持低水分进行长期贮藏的方法。概述干燥:是去湿操作的一种。指利用热量使湿物5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6干燥的目的延长食品货架期便于储运改善食品加工的质量、赋予产品特殊的风味干燥的目的延长食品货架期7干燥食品的最终水分要求脱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0.6～0.800.2左右0.10～0.350.65～0.600.6以下10～14％

2～3％

5～10％14～24％

4％以下干燥食品的最终水分要求脱水食品水分活度含水量干燥粮谷类8第一节

食品干藏的原理

一、食品湿物料与干燥介质（一）食品物料中水分存在的形式1、结合水和游离水游离水：是指组织细胞中容易结冰，也能溶解溶质的这部分水。结合水（或被束缚水）：不易结冰（－40℃），不能作为溶剂微生物生长繁殖只能利用游离水；生化反应需要的是游离水；一般脱水方法能除去的基本上是游离水。第一节食品干藏的原理一、食品湿物料与干燥介质9（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分分为：（1）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：包括吸附结合水、结构结合水及渗透压结合水（3）机械结合水：

（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10（二）水分活度与食品保藏1.水分活度定义食品中水的逸度与纯水的逸度之比称为水分活度AW

在食品加工中，定义为: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(p0)之比。Aw=P/P0其中P：物料表面水分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。Aw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1.水分活度定义复习11（二）水分活度与食品保藏水分活度大小的影响因素①取决于水存在的量；②温度：Aw值随T的升高成正比例升高，且含水量越低，温度对Aw的影响越大。③水中溶质的浓度；④食品成分；⑤水与非水部分结合的强度。（二）水分活度与食品保藏水分活度大小的影响因素122.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生长的关系AW↓→水溶液浓度↑

→

渗透压↑→细胞质壁分离；脱水实验结果表明：降低水分活度，可以抑制微生物的生长繁殖。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。

（二）水分活度与食品保藏2.水分活度与食品保藏性的关系（二）水分活度与食品保藏13从食品的角度来看，大多数新鲜食品的水分活度在0.99以上，适合各种微生物生长。只有当水分活度降至0.75以下，食品的腐败变质才显著减慢；水分活度降到0.70以下，物料才能在室温下进行较长时间的贮存。从食品的角度来看，大多数新鲜食品的水分活度在0.99以上，适14第一章食品的干制保藏课件15（二）水分活度与食品保藏水分活度与微生物的耐热性微生物的耐热性与其所处环境的水分活度有一定的关系。一般情况下，降低水分活度将使微生物的耐热性增强。（二）水分活度与食品保藏水分活度与微生物的耐热性16

（二）水分活度与食品保藏（2）水分活度与酶的关系干燥初期，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，有由盐浓度、温度等因素的提高，会使酶的作用活性下降。注意：只有当水分含量小于1%时才能完全钝化酶通常水分活度在0.75~0.95的范围内酶活性达到最大。实际生产中一般是以耐热酶——过氧化物酶的残留活性为参考指标，控制酶钝化的程度酶在湿热条件下易钝化。（二）水分活度与食品保藏（2）水分活度与酶的关系170.20.40.60.8Aw呈倒S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0.6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0.20.40.60.8Aw呈倒S型，开始随水分活度增大上升18（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氧化作用的关系水分活度在很高或很低时，脂肪都易发生氧化，水分活度在0.3~0.4之间时酸败变化最小。（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19（二）水分活度与食品保藏水分活度对非酶褐变的影响美拉德褐变的最大速度出现在水分活度为0.6~0.8之间。0.20.40.60.8Aw（二）水分活度与食品保藏水分活度对非酶褐变的影响0.20.420水分活度与其他变质因素的关系降低水分活度可以延缓维生素的降解淀粉的老化蛋白质的变性色素的分解芳香物质的变化水分活度与其他变质因素的关系降低水分活度可以延缓21（三）干燥介质（含湿气体）的特性1、湿度（湿含量）（1）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质量，表示为：（三）干燥介质（含湿气体）的特性1、湿度（湿含量）22第一章食品的干制保藏课件23（三）干燥介质（含湿气体）的特性（2）相对湿度（φ）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比，表示为：（三）干燥介质（含湿气体）的特性（2）相对湿度（φ）24第一章食品的干制保藏课件25（三）干燥介质（含湿气体）的特性2、温度干球温度（θ）：用普通温度计测得的湿空气实际温度即为干球温度。湿球温度（θw）：将湿球温度计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为该空气的湿球温度。（三）干燥介质（含湿气体）的特性2、温度26二、食品物料与干燥介质之间的平衡关系1、物料的水分活度（Aw=P/P0）与空气相对湿度之间的关系（φ=Pw/Ps）p物＜p蒸吸附作用p物＞p蒸解吸作用p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……解吸等温线二、食品物料与干燥介质之间的平衡关系1、物料的水分活度（272、平衡水分平衡水分：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，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。意义：平衡水分表示物料能够被干燥的限度。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。2、平衡水分平衡水分：由于物料表面的水蒸气分压与介质的水蒸气28第二节食品的干燥机制一、干制的基本过程

干制保藏的基本原理通过降低水分活度，抑制微生物的生长发育；控制酶活性；延缓生化反应速度，可使食品获得第二节食品的干燥机制一、干制的基本过程29内部水分转移到表面热量由表面向内部传递水分梯度温度梯度在蒸汽压差的作用下表面水分扩散到空气中干制的过程实质上是热量和水分的传递过程。内部水分转移到表面热量由表面向内部传递水分梯度温度梯度在蒸汽30给湿过程导湿过程湿热传递过程食品表面食品内部给湿过程导湿过程湿热传递过程食品表面食品内部311.给湿过程给湿过程：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。给湿过程中的水分蒸发强度qm—给湿强度（㎏·m·-2·h-1)αm

—给湿系数（㎏·m·-2·h-1·kPa-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）1.给湿过程给湿过程：湿物料中的水分从表面向加热介质扩散的过322、导湿过程

给湿过程的进行使得湿物料表面与内部产生水分梯度。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面迁移。这种水分迁移过程就称为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2、导湿过程给湿过程的进行使得湿物料表面与内部产生水分梯度33qmd—水分的流通密度（㎏·m·-2·h-1)αmd

—导湿系数（m·2·h-1)ρ0—单位体积待干食品中绝对干物质的重量(kg·m-3)gradu—水分梯度（㎏·㎏-1·m-1)导湿过程中的水分迁移量导湿系数αmd反映食品中水分扩散的能力，与温度和含水量有关。qmd—水分的流通密度（㎏·m·-2·h-1)导湿过程中34导湿系数与物料水分的关系

αm的变化比较复杂。当物料处于恒率干燥阶段时，排除的水分基本上为渗透水分，以液体状态转移，导湿系数稳定不变（DE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以液体状态转移，导湿系数下降（CD段）；再进一步干燥时，水分基本上以蒸汽状态扩散转移导湿系数K（m2/h）物料水分W绝（kg/kg绝干物质）ACDEⅠⅡⅢ导湿系数和物料水分的关系导湿系数与物料水分的关系αm的变化比较复杂。35导湿系数与温度的关系：导湿系数与食品绝对温度的10～14次方成正比。n为自然数，n=10~14

为t0温度下的导湿系数。如果将导湿系数小的湿物料在干燥前预热，可导湿系数与温度的关系：n为自然数，n=10~14如果将导363.导湿温性导湿温性：在对流干燥中，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差，即温度梯度。温度梯度将促使水分（不论液态或气态）从高温处向低温处转移。这种现象称为导湿温性，也称雷科夫效应3.导湿温性导湿温性：在对流干燥中，物料表面受热高于它的中37导湿温性是在许多因素影响下产生的复杂现象水分子的热扩散：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：温度↑→夹持空气体积↑→压力↑→水分挤向低温处qmθ:水分湿热传导的流量密度（㎏·m-2·h-1)；δ：热湿传导系数（kg·kg-1·℃-1)；gradθ：温度梯度(℃·m-1)；αm——导湿系数（m2·h）；ρ0——单位容积湿物料内绝对干物质重量（kg干物质/m2）水分迁移量导湿温性是在许多因素影响下产生的复杂现象qmθ:水分湿热38

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，因此水分既可能在水分梯度的作用下迁移，也会在温度梯度的作用下扩散，食品的水分扩散总量等于两者水分扩散量之和。

i总=i湿+i温

i——物料内水分转移量，单位时间内单位面积上的水分转移量（kg干物质/米2·小时）

4.水分扩散总量干制过程中，湿物料内部同时会有水分梯度和温度梯度存在，39

两者方向相反时：i总=i湿—i温当i湿﹥i温

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，水分扩散则受阻。

当i湿﹤i温

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。如：烤面包的初期

40二、干燥过程的特性

食品在常压下脱水经历三个阶段预热阶段恒速干燥阶段降速干燥阶段描述干燥特性的曲线干燥曲线干燥速率曲线温度曲线二、干燥过程的特性食品在常压下脱水经历三个阶段41（一）干燥曲线、温度曲线、干燥速率曲线

1、干燥曲线

干制过程中食品绝对水分和干制时间的关系曲线。干燥时，食品水分在短暂的平衡后，出现快速下降，几乎呈直线下降，当达到较低水分含量时（第一临界水分），干燥速率减慢，随后逐渐达到平衡水分

（一）干燥曲线、温度曲线、干燥速率曲线1、干燥曲线42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。干燥速率由零迅速增至最大值-----预热阶段干燥速率基本保持恒定不变--------恒速干燥阶段干燥速率迅速下降------降速干燥阶段2、干燥速率曲线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433、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：物料温度迅速上升至湿球温度（液体蒸发温度）恒速干燥阶段：食品表面温度基本保持恒定不变，介质提供的能量主要用于水分蒸发。降速干燥阶段：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干燥时间（h)温度（℃)ABCD3、食品温度曲线表示干燥过程中食品温度与其含水量之间44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；

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45第一章食品的干制保藏课件46（二）食品物料干燥过程分析

1、恒速阶段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纯水的蒸发，蒸发温度相当于热空气的湿球温度。（二）食品物料干燥过程分析1、恒速阶段此阶段干燥速率保持472、降速阶段进入降速阶段，干燥速率随物料含水量的降低而逐渐下降，干燥机理已转为内部扩散控制，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。造成降速的原因：实际汽化表面减小汽化表面的内移平衡蒸汽压下降物料内部水分的扩散受阻2、降速阶段进入降速阶段，干燥速率随物料含水量的降低而逐渐下483、临界含水量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内部扩散控制的转变点，是物料去除非结合水的转折点。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、厚度及干燥速率的不同而异。3、临界含水量由恒速阶段到降速阶段的转折点，称为干燥过程的临49三、影响干制的因素

干制过程就是水分的转移和热量的传递，即湿热传递，对这一过程的影响因素主要取决于干制条件（由干燥设备类型和操作状况决定）以及干燥物料的性质。三、影响干制的因素干制过程就是水分的转移和热量的传递，即湿50（一）干制条件的影响1、温度

对于空气作为干燥介质,提高空气温度,干燥加快.由于温度提高,传热介质与食品间温差越大,热量向食品传递的速率越大,水分外逸速率因而加速.对于一定相对湿度的空气,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.温度高,水分扩散速率也加快,使内部干燥加速.注意:若以空气作为干燥介质,温度并非主要因素.（一）干制条件的影响1、温度512、空气流速

空气流速加快，食品干燥速率也加速。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；同时还因和食品表面接触的空气量增加，而显著加速食品中水分的蒸发。2、空气流速空气流速加快，食品干燥速率也加速。523、空气相对湿度脱水干制时，如果用空气作为干燥介质，空气相对湿度越低，食品干燥速率也越快。脱水干制时，食品的水分能下降的程度也是由空气湿度所决定。食品的水分始终要和周围空气的湿度处于平衡状态。干制时最有效的空气温度和相对湿度可以从各种食品的吸湿等温线上寻找。3、空气相对湿度脱水干制时，如果用空气作为干燥介质，空534、大气压力和真空度气压影响水的平衡，因而能够影响干燥。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。适合热敏物料的干燥但是，若干制由内部水分转移控制，则真空干燥对干燥速率影响不大。4、大气压力和真空度气压影响水的平衡，因而能够影响干燥。54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55（二）食品性质的影响1、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，薄片易干燥，快2、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。

（二）食品性质的影响1、表面积563、细胞结构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与水相互作用，抑制水分子迁移，降低水分转移速率，干燥慢3、细胞结构57四、合理选用干制工艺条件干制的工艺要求将物料中的水分降低到满足贮藏要求的水平；最大限度地保持食品的营养素；使干制品具有良好的复水性；尽可能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，经济实用。四、合理选用干制工艺条件干制的工艺要求581.4.干制工艺条件的选择原则控制介质条件，使食品内部水分扩散速度≥食品表面水分蒸发速度；在恒速干燥阶段适当升高介质的温度，可提高干燥速率；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；

降速干燥阶段应适当控制介质条件，降低表面干燥速率；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。干制工艺条件的选择原则1.4.干制工艺条件的选择原则控制介质条件，使食品内部水分扩59干制时间的计算（自学）其中：uc恒速干燥期末的含湿量；ψ

形状系数；αm

导湿系数；qm

给湿强度；R

食品厚度的一半；ρ0单位容积绝对干物质的质量。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.干制时间的计算（自学）其中：uc恒速干燥期末的含湿量；ψ60片状食品干燥时间圆柱状食品干燥时间球状食品干燥时间其中：G：待干食品的重量A：待干食品的蒸发面积Nf：降速干燥速度δ：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：干燥结束时的含水量降速干燥时间计算:片状食品干燥时间圆柱状食品干燥时间球状食品干燥时间其中：降速61第三节干制对食品品质的影响一.干制过程中食品的主要变化（一）物理状态的变化1、干缩与干裂食品在干燥时，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丧失的现象。脱水干燥过程中胡萝卜丁形态的变化第三节干制对食品品质的影响一.干制过程中食品的主要变化62（一）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软湿的现象。造成表面硬化的原因：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。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，而使物料表面迅速达到绝干状态，形成一层干燥的薄膜，造成物料表面的硬化。防止方法：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，使物料表层附近的湿度不致变化太快。（一）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633、多孔性

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、热塑性加热时会软化的物料如糖浆或果浆5、溶质的迁移3、多孔性64（二）化学变化1、营养成分的变化2、食品颜色的变化3、食品风味的变化（二）化学变化1、营养成分的变化65二、干制品的复原性和复水性⑵复水性：⑶复水比R复：⑷干燥比R干：⑸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干干制品的干前重量与干后重量之比。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。⑴复原性：二、干制品的复原性和复水性⑵复水性：⑶复水比R复：⑷干燥比66第四节

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。第四节食品干燥方法干制方法可以区分为自然和人工67一、空气对流干燥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，也是湿气的载体。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热法：B、空气对流干燥一般在常压下进行，有间歇式（分批）和连续式。C、被干燥的湿物料可以是固体、膏状物料及液体。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。一、空气对流干燥空气对流干燥是最常见的食品干燥方法。681.柜（厢）式干燥设备基本结构

1.柜（厢）式干燥设备基本结构69特点：间歇型，小批量、设备容量小、操作费用高操作条件：空气温度<94℃，空气流速2-4m/s适用对象果蔬或价格较高的食品或作为中试设备，摸索物料干制特性，为确定大规模工业化生产提供依据特点：702.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，其长度可达10～15m，可容纳5～15辆装满料盘的小车B、可连续或半连续操作。C、隧道干燥设备容积较大，小车在内部可停留较长时间，适于处理量大，干燥时间长的物料干燥。D、干燥介质多采用热空气，隧道内也可以进行中间加热或废气循环，气流速度一般2～3m·s－1。E、根据物料与气流接触的形式常有逆流式、顺流式和混流式2.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71隧道式干燥

（1）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。缺点：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：加速空气流速或减少水分蒸发量隧道式干燥72隧道式干燥（2）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。特点：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73隧道式干燥（3）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，干燥比较均匀，制品品质较好。隧道式干燥743.输送带式干燥多层输送带特点：物料有翻动物流方向有顺流和逆流操作连续化、自动化、生产能力大、占地少；适于膏状物料和固体物料干燥3.输送带式干燥多层输送带75多层输送带式多层输送带式764.气流干燥气流干燥是一种连续高效的固体流态化干燥方法。它是把湿物料送入热气流中，物料一边呈悬浮状态与气流并流输送，一边进行干燥。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颗粒、粉状、片状或块状物料，如面粉、葡萄糖、鱼粉、肉丁、薯丁等，一般食品的水分低于35%~40%4.气流干燥气流干燥是一种连续高效的固体流态化干燥方法。它77关键是稳定而均匀加料，加料器特点干燥强度大,悬浮状态,物料最大限度地与热空气接触;干燥时间短,0.5~5秒,并流操作;散热面积小,热效高,小设备大生产;适用范围广；物料(晶体)有磨损,动力消耗大关键是稳定而均匀加料，加料器特点785.流化床干燥使颗粒食品在干燥床上呈流化状态或缓慢沸腾状态（与液态相似）。当流速为某一值时，颗粒即悬浮在上升的气流之中作随机运动，颗粒与流体之间的摩擦力恰与其净重力相平衡，此时形成的床层称为流化床5.流化床干燥使颗粒食品在干燥床上呈流化状态或缓慢沸腾状态79流化床干燥适宜处理粉粒状食品物料。当粒径范围为30μm~6mm，静止物料层高度为0.05~0.15m时，适宜的操作气速可取颗粒自由沉降速度的0.4－0.8倍。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流化床干燥适宜处理粉粒状食品物料。当粒径范围为30μm~6m806.喷雾干燥喷雾干燥就是将溶液、浆液或微粒的悬浮液在热风中喷雾成细小的液滴，在其下落的过程中，水分迅速汽化而成为粉末状或颗粒状的产品。目前国内外广泛用于食品工业中奶粉、奶油粉、乳清粉、蛋粉、果汁粉、速溶咖啡、速溶茶等6.喷雾干燥喷雾干燥就是将溶液、浆液或微粒的悬浮液在热风中81第一章食品的干制保藏课件82

喷雾干燥器的装置组成：

料液→料液供送喷雾系统→液滴↓新鲜空气→空气加热输送系统→热空气→气液接触干燥系统→制品分离气体净化系统→废气↓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喷雾干燥器的装置组成：83料液雾化的方法（1）气流式喷雾它是采用压缩空气（或蒸汽）以很高的速度（300m·s－1）从喷嘴喷出，利用气液两相间的速度差所产生的摩擦力，将料液分裂为雾滴，故也称为双流体喷雾。（2）压力喷雾采用高压泵（0.17～0.34MPa）将料液加压，高压料液通过喷嘴时，压力能转变为动能而高速喷出分散的雾滴。（3）离心喷雾料液在高速转盘5000～20000r·min－1或圆周速度为90～150m·s－1中受离心力作用从盘的边缘甩出而雾化料液雾化的方法（1）气流式喷雾它是采用压84第一章食品的干制保藏课件85喷雾干燥的特点(1)喷雾干燥是非常细小的雾滴与热空气接触，具有极大的表面积，有利于传热传质过程，因此物料干燥时间短（几秒至30秒）；(2)干燥温度较低，适于热敏性物料的干燥；(3)可生产粉末状、空心球状或疏松团粒状，且具有较高的速溶性产品；(4)容易通过改变操作条件以调节控制产品的质量指标，如粒度分布、最终湿含量等；(5)干燥流程简化，操作在密闭状态下进行，有利于保持食品卫生、减少污染；(6)所需设备较庞大，空气消耗量大、热利用率低，动力消耗也较大，因此，喷雾干燥总的设备投资费用较高

喷雾干燥的特点(1)喷雾干燥是非常细小的雾滴与热空气接触86二、接触干燥被干燥物料与加热面处于密切接触状态，蒸发的水分的能量来自传导方式进行的干燥称为接触干燥。间壁传热，干燥介质可为蒸汽、热油特点：可实现快速干燥，采用高压蒸汽，可使物料固形物从3-30%增加到90-98%，表面温度可达100-145℃，接触时间2秒-几分钟，热能经济，干燥费用低；带有煮熟风味适用对象：浆状、泥状、糊状、膏状、液态，一些受热影响不大的食品，如麦片、米粉二、接触干燥被干燥物料与加热面处于密切接触状态，蒸发的水分的871、常压滚筒干燥

滚筒干燥器一般由一个或两个中空的金属圆筒组成。金属圆筒在浆料中滚动，物料为薄膜状，受热蒸发。热由里向外常压滚筒干燥设备结构简单、热能利用经济，但要实现快速干燥，只能提高滚筒表面温度，因此要求被干燥物料在短时间内能够承受高温。

1、常压滚筒干燥滚筒干燥器一般由一个或两个中空的金属圆筒组88第一章食品的干制保藏课件892、真空滚筒干燥这种干燥器非常适用于果汁、番茄汁浓缩液、咖啡浸出液等具有热粘接性，干燥后不易卸料、粉碎的食品，而且制品具有一定的速溶性、品质优良

2、真空滚筒干燥这种干燥器非常适用于果汁、番90三真空干燥（1）基本结构：

干燥箱、真空系统、供热系统、冷凝水收集装置（2）设备类型:间歇式真空干燥和连续式真空干燥（带式输送）（3）特点：物料呈疏松多孔状，能速溶。有时可使被干燥物料膨化。适用于：水果片、颗粒、粉末，如麦乳精

三真空干燥（1）基本结构：91

真空干燥系统真空干燥系统92连续输送带式真空干燥设备连续输送带式真空干燥设备93四、冷冻干燥

冷冻干燥又称升华干燥，是指干燥时物料的水分直接由冰晶体蒸发成水蒸气的干燥过程。冷冻干燥是目前食品干燥方法中干燥过程物料温度最低的干燥，用于果蔬、蛋类、速溶咖啡和茶、低脂肉类及制品、香料及有生物活性的食品物料干燥。冷冻干燥时，被干燥的物料首先要进行预冻（冻结），然后在高真空状态下进行升华干燥。

四、冷冻干燥冷冻干燥又称升华干燥，是指干燥时物料的水分直接94

冷冻干燥的干燥过程包括两个不同的步骤：升华和解吸，它可以在同一干燥室中进行，也可在不同干燥室进行。

升华升华也称初步干燥，是冷冻干燥的主体部分。升华温度与压力有密切联系，冻结物料中的水分在真空条件下要达到纯粹的、强烈的升华,要注意三个主要条件：即干燥室绝对压力，热量供给和物料温度

解吸当冰晶体全部升华后，第一干燥阶段即完成。但此时的物料仍有5％以上没有冻结而被物料牢牢吸附着的水，必须用比初期干燥较高的温度和较低的绝对压力，才能促使这些水分转移，使产品的含水量降至能在室温下长期储藏的水平，这就需二次干燥。影响二次干燥的速度及时间的因素与升华过程相同，即温度和绝对压力。冷冻干燥的干燥过程冷冻干燥的干燥过程包括两个不同的步骤：升华和95冷冻干燥的过程（Primarydryingstage（sublimation））初级干燥，（升华干燥）冰晶体形成后，通过控制冷冻室中的真空度，则冰晶升华，因升华相变是一个吸热过程，需要提供相变潜热或升华热冻结物料温度的最低极限不能小于冰晶体的饱和蒸汽压相应的温度，所提供的热量应等于冰晶体升华热，同时应注意使物料上升温度不能超过被冻结物料的温度或略低于冰晶体熔化温度，以便能进行升华。冷冻干燥的过程（Primarydryingstage（s96

A、冷冻干燥在真空度较高，物料温度低的状态下干燥，可避免物料中成分的热破坏和氧化作用，较高保留食品的色、香、味及维生素C；B、干燥过程对物料物理结构和分子结构破坏极小，能较好保持原有体积及形态，制品容易复水恢复原有性质与状态；C、冷冻干燥的设备投资及操作费用较高，生产成本较高，为常规干燥方法的2～5倍。冷冻干燥的特点A、冷冻干燥在真空度较高，物料温度低的状态97冷冻干燥的特点1）保持新鲜食品的色、香、味及营养成分。适合于热敏食品以及易氧化食品的干燥.2）冰晶体升华留下空间，使固体框架结构不变，食品干燥后成为疏松多孔状物质，复水性好。3）由于操作在高真空和低温下进行，需要高真空设备和制冷设备，投资费用大，且操作费用也高，故产品成本高。4）一般用在高附加值功能食品成分、生物制品（医药），还有生物制品如酶制剂等。冷冻干燥的特点1）保持新鲜食品的色、香、味及营养成分。适合于98冷冻干燥设备基本结构冷冻干燥设备组成示意图冷冻干燥设备基本结构冷冻干燥设备组成示意图99间歇式冷冻干燥设备间歇式冷冻干燥设备100隧道式连续式冷冻干燥设备隧道式连续式冷冻干燥设备101五、辐射干燥

1、红外干燥把电磁波谱中波长在1-1000μm区域称为红外区.在食品中有很多物料对红外区波长在3-15μm（2.5-25μm）范围的红外线有很强的吸收。五、辐射干燥1、红外干燥102(1)原理

构成物质的分子、原子、电子，即使处于基态都在不停地运动着振动或转动，这些运动都有自己的固有频率。当这些质点遇到某个频率与它的固有频率相等时，则会发生与振动、转动的共振运动，使运动进一步激化，微观结构质点运动加剧的宏观反映就是物体温度升高，即物质吸收红外线后，便产生自发的热效应，由于这种热效应直接产生于物体内部，所以能快速有效地对物质加热，这就是红外线加热的原理。在食品中很多成分都能对红外线3~15μm波长有强烈的吸收。(1)原理构成物质的分子、原子、电子103(2)特点热吸收率高；有一定的穿透能力，物体内部直接加热，食品受热比较均匀，不会局部过热；加热速度快，传热效率高，在保证物料不过热的情况下使物料被加热，因没有传热界面，故速度比传导和对流快得多，热损失也小，物料受热时间短；产品质量好，通过控制红外线辐射，避免过度受热，则食品干燥时可使色、香、味、营养成分受到保留。如红外干燥比传统对流干燥方法象叶绿素、维生素等易分解成分损失小得多。(2)特点热吸收率高；104输送带式远红外干燥器示意图

输送带式远红外干燥器示意图

1052．微波干燥微波是指波长在1mm~100cm范围的电磁波。（频率在300~300000MHz）①原理水分子是一个偶极分子，一端带正电，一端带负电，在没有电场下，这些偶极分子在介质中作杂乱无规则的运动。在电场作用下，偶极分子定向排列，有规则的取向排列。若改变电场方向，则偶极分子取向也随之改变。若电场迅速交替改变方向，则偶极分子亦随之作迅速的摆动，由于分子的热运动和相邻分子间的相互作用，产生了类似摩擦作用，使得分子以热的形式表现出来，表现为介质温度升高。2．微波干燥微波是指波长在1mm~100106第一章食品的干制保藏课件107②特点加热速度快，仅及常规方法的1/10~1/100时间；均匀性好，内部加热，避免表面硬化。微波穿透深度大致在几十厘米到几厘米的厚度；加热效率高，由于微波加热主要是食品中水分子吸收而使物料本身被加热，避免了环境的高温和热损耗，所以热效率高，可达80%；选择性吸收，某些成分非常容易吸收微波，另一些成分则不易吸收微波，如食品中水分吸收微波能比其他成分多，温度升高得大，有利于水分蒸发，干物质吸收微波能少，温度低，不过热，能够保持色香味等。②特点加热速度快，仅及常规方法的1/10~1/100108③应用上述空气对流干燥的各种设备中将热源换成微波，或箱式、隧道式、带式；微波真空干燥，微波冷冻干燥；微波焙烤。微波干燥设备的组成示意图③应用上述空气对流干燥的各种设备中将热源换成微波，或109第五节

干制品的包装和贮藏

一、包装前干制品的预处理1、筛选分级：2、均湿处理：放在密闭室内或容器内短暂贮藏，使水分在干制品内部重新扩散和分布，从而达到均匀一致的要求，这称为均湿处理。特别是水果干制品。均湿处理还常称为回软和发汗3、灭虫处理：第五节干制品的包装和贮藏一、包装前干制品的预处理110一、包装前干制品的预处理4、速化复水处理：压片法；刺孔法5、压块：缩小体积，节省包装材料和储运费用一、包装前干制品的预处理4、速化复水处理：压片法；刺孔法111二．干制品的包装1．干制品包装的要求（1）能防止干制品吸湿回潮以免结块。包装材料在90%相对湿度中，每年水分增加量不超过2%。（2）能防止外界空气、灰尘、虫、鼠和微生物以及气味等入侵；（3）能不透外界光线；（4）贮藏、搬运和销售过程中具有耐久牢固的特点，能维护容器原有特性，包装容器在30～100厘米高处落下120～200次而不会破损，在高温、高湿或浸水和雨淋的情况也不会破烂；二．干制品的包装1．干制品包装的要求112（5）包装的大小、形状和外观应有利于商品的销售；（6）和食品相接触的包装材料应符合食品卫生要求，并且不会导致食品变性、变质；（7）包装费用应做到低廉或合理。注意点：①要耐久牢固；②防湿；不吸湿密封，或加干燥剂；③防氧化，充氮气，抽真空。（5）包装的大小、形状和外观应有利于商品的销售；1132.干制品的包装容器①纸箱和盒②塑料袋③金属罐④玻璃瓶

2.干制品的包装容器①纸箱和盒114三．干制品的贮藏

良好的贮藏环境是保证干制品耐藏性的重要因素。环境相对湿度是水分的主要决定因素。①避光；②干燥地方，相对湿度<65%；③温度低温，0-2℃，但不易超过10-14℃。三．干制品的贮藏良好的贮藏环境是保证干制1151.水分活度的概念2.食品中水分含量和水分活度有什么关系？说明原因3.水分活度对微生物、酶及其它反应有什么影响？4.简述食品干制机制5.什么是导湿性和导湿温性？6.简述干制过程中食品水分含量、干燥速率和食品温度的变化7.如果想要缩短干燥时间，该如何控制干燥过程？8.在北方生产的紫菜片，运到南方，出现霉变，是什么原因,如何控制？9.干制条件主要有哪些？他们如何影响湿热传递过程的？（如果要加快干燥速率，如何控制干制条件）10.影响干燥速率的食品性质有哪些？它们如何影响干燥速率？11.合理选用干燥条件的原则？12.食品的复水性和复原性概念13.简单描述空气对流干燥过程中水分含量，干燥速率和食品温度的变化，从机制上解释，如何通过干燥过程缩短干燥时间？1.水分活度的概念116解释名称：热端、冷端；干端、湿端；顺流、逆流；瘪塌温度、初级干燥、二级干燥；列出干燥设备的基本组成结构；简述顺流和逆流干燥设备的区别和特点；在人工干制方法中有哪几大类干燥方法，各有何特点？在空气对流干燥方法中有那些设备？每类设备的适用性？喷雾干燥设备的组成及特点;简述冷冻干燥曲线1.红外干燥、微波干燥的原理；2.微波干燥的特点及设备的类型；3.干制品包装的要求；4.常见的包装容器；5.干制品贮藏的注意事项。解释名称：热端、冷端；干端、湿端；顺流、逆流；瘪塌温度、初级117§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.加工实例膨化苹果干苹果脆片原料清洗去皮去芯切片护118第五章思考题基本概念：给湿过程、导湿过程、干燥比、复水比、复重系数。试述影响食品湿热传递的因素。影响干燥速率的食品性质有哪些？他们如何影响干燥速率？如果想要缩短干燥时间，该如何从机制上控制干燥过程？合理选用干燥条件的原则是什么？常见食品的干燥方法有哪些？分析其各自的优缺点。干燥为何影响风味和色泽？什么是干制品的复水性？如何衡量？你认为干燥作为一种食品保藏技术的发展前景如何？第五章思考题基本概念：给湿过程、导湿过程、干燥比、复水比、复119第一章食品的干制保藏第一章食品的干制保藏120概述第一节食品干藏原理第二节食品的干制过程第三节干制对食品品质的影响第四节食品的干制方法第五节干制品的包装和贮藏第一章食品的干制保藏课件121本章重要的知识点干制过程的湿热传递常用的干燥方法干燥对食品品质的影响本章重要的知识点干制过程的湿热传递122人类摄取食物需要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---Mr.Yarlish生存人类摄取食物需要水分人类保存食物必须去除水分很多生活资料必须123概述干燥: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，从而获得固体产品的操作。干燥保藏: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水平后并始终保持低水分进行长期贮藏的方法。概述干燥:是去湿操作的一种。指利用热量使湿物124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125干燥的目的延长食品货架期便于储运改善食品加工的质量、赋予产品特殊的风味干燥的目的延长食品货架期126干燥食品的最终水分要求脱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0.6～0.800.2左右0.10～0.350.65～0.600.6以下10～14％

2～3％

5～10％14～24％

4％以下干燥食品的最终水分要求脱水食品水分活度含水量干燥粮谷类127第一节

食品干藏的原理

一、食品湿物料与干燥介质（一）食品物料中水分存在的形式1、结合水和游离水游离水：是指组织细胞中容易结冰，也能溶解溶质的这部分水。结合水（或被束缚水）：不易结冰（－40℃），不能作为溶剂微生物生长繁殖只能利用游离水；生化反应需要的是游离水；一般脱水方法能除去的基本上是游离水。第一节食品干藏的原理一、食品湿物料与干燥介质128（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分分为：（1）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：包括吸附结合水、结构结合水及渗透压结合水（3）机械结合水：

（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129（二）水分活度与食品保藏1.水分活度定义食品中水的逸度与纯水的逸度之比称为水分活度AW

在食品加工中，定义为: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(p0)之比。Aw=P/P0其中P：物料表面水分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。Aw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1.水分活度定义复习130（二）水分活度与食品保藏水分活度大小的影响因素①取决于水存在的量；②温度：Aw值随T的升高成正比例升高，且含水量越低，温度对Aw的影响越大。③水中溶质的浓度；④食品成分；⑤水与非水部分结合的强度。（二）水分活度与食品保藏水分活度大小的影响因素1312.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生长的关系AW↓→水溶液浓度↑

→

渗透压↑→细胞质壁分离；脱水实验结果表明：降低水分活度，可以抑制微生物的生长繁殖。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。

（二）水分活度与食品保藏2.水分活度与食品保藏性的关系（二）水分活度与食品保藏132从食品的角度来看，大多数新鲜食品的水分活度在0.99以上，适合各种微生物生长。只有当水分活度降至0.75以下，食品的腐败变质才显著减慢；水分活度降到0.70以下，物料才能在室温下进行较长时间的贮存。从食品的角度来看，大多数新鲜食品的水分活度在0.99以上，适133第一章食品的干制保藏课件134（二）水分活度与食品保藏水分活度与微生物的耐热性微生物的耐热性与其所处环境的水分活度有一定的关系。一般情况下，降低水分活度将使微生物的耐热性增强。（二）水分活度与食品保藏水分活度与微生物的耐热性135

（二）水分活度与食品保藏（2）水分活度与酶的关系干燥初期，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，有由盐浓度、温度等因素的提高，会使酶的作用活性下降。注意：只有当水分含量小于1%时才能完全钝化酶通常水分活度在0.75~0.95的范围内酶活性达到最大。实际生产中一般是以耐热酶——过氧化物酶的残留活性为参考指标，控制酶钝化的程度酶在湿热条件下易钝化。（二）水分活度与食品保藏（2）水分活度与酶的关系1360.20.40.60.8Aw呈倒S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0.6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0.20.40.60.8Aw呈倒S型，开始随水分活度增大上升137（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氧化作用的关系水分活度在很高或很低时，脂肪都易发生氧化，水分活度在0.3~0.4之间时酸败变化最小。（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138（二）水分活度与食品保藏水分活度对非酶褐变的影响美拉德褐变的最大速度出现在水分活度为0.6~0.8之间。0.20.40.60.8Aw（二）水分活度与食品保藏水分活度对非酶褐变的影响0.20.4139水分活度与其他变质因素的关系降低水分活度可以延缓维生素的降解淀粉的老化蛋白质的变性色素的分解芳香物质的变化水分活度与其他变质因素的关系降低水分活度可以延缓140（三）干燥介质（含湿气体）的特性1、湿度（湿含量）（1）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质量，表示为：（三）干燥介质（含湿气体）的特性1、湿度（湿含量）141第一章食品的干制保藏课件142（三）干燥介质（含湿气体）的特性（2）相对湿度（φ）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比，表示为：（三）干燥介质（含湿气体）的特性（2）相对湿度（φ）143第一章食品的干制保藏课件144（三）干燥介质（含湿气体）的特性2、温度干球温度（θ）：用普通温度计测得的湿空气实际温度即为干球温度。湿球温度（θw）：将湿球温度计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为该空气的湿球温度。（三）干燥介质（含湿气体）的特性2、温度145二、食品物料与干燥介质之间的平衡关系1、物料的水分活度（Aw=P/P0）与空气相对湿度之间的关系（φ=Pw/Ps）p物＜p蒸吸附作用p物＞p蒸解吸作用p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……解吸等温线二、食品物料与干燥介质之间的平衡关系1、物料的水分活度（1462、平衡水分平衡水分：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，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。意义：平衡水分表示物料能够被干燥的限度。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。2、平衡水分平衡水分：由于物料表面的水蒸气分压与介质的水蒸气147第二节食品的干燥机制一、干制的基本过程

干制保藏的基本原理通过降低水分活度，抑制微生物的生长发育；控制酶活性；延缓生化反应速度，可使食品获得第二节食品的干燥机制一、干制的基本过程148内部水分转移到表面热量由表面向内部传递水分梯度温度梯度在蒸汽压差的作用下表面水分扩散到空气中干制的过程实质上是热量和水分的传递过程。内部水分转移到表面热量由表面向内部传递水分梯度温度梯度在蒸汽149给湿过程导湿过程湿热传递过程食品表面食品内部给湿过程导湿过程湿热传递过程食品表面食品内部1501.给湿过程给湿过程：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。给湿过程中的水分蒸发强度qm—给湿强度（㎏·m·-2·h-1)αm

—给湿系数（㎏·m·-2·h-1·kPa-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）1.给湿过程给湿过程：湿物料中的水分从表面向加热介质扩散的过1512、导湿过程

给湿过程的进行使得湿物料表面与内部产生水分梯度。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面迁移。这种水分迁移过程就称为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2、导湿过程给湿过程的进行使得湿物料表面与内部产生水分梯度152qmd—水分的流通密度（㎏·m·-2·h-1)αmd

—导湿系数（m·2·h-1)ρ0—单位体积待干食品中绝对干物质的重量(kg·m-3)gradu—水分梯度（㎏·㎏-1·m-1)导湿过程中的水分迁移量导湿系数αmd反映食品中水分扩散的能力，与温度和含水量有关。qmd—水分的流通密度（㎏·m·-2·h-1)导湿过程中153导湿系数与物料水分的关系

αm的变化比较复杂。当物料处于恒率干燥阶段时，排除的水分基本上为渗透水分，以液体状态转移，导湿系数稳定不变（DE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以液体状态转移，导湿系数下降（CD段）；再进一步干燥时，水分基本上以蒸汽状态扩散转移导湿系数K（m2/h）物料水分W绝（kg/kg绝干物质）ACDEⅠⅡⅢ导湿系数和物料水分的关系导湿系数与物料水分的关系αm的变化比较复杂。154导湿系数与温度的关系：导湿系数与食品绝对温度的10～14次方成正比。n为自然数，n=10~14

为t0温度下的导湿系数。如果将导湿系数小的湿物料在干燥前预热，可导湿系数与温度的关系：n为自然数，n=10~14如果将导1553.导湿温性导湿温性：在对流干燥中，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差，即温度梯度。温度梯度将促使水分（不论液态或气态）从高温处向低温处转移。这种现象称为导湿温性，也称雷科夫效应3.导湿温性导湿温性：在对流干燥中，物料表面受热高于它的中156导湿温性是在许多因素影响下产生的复杂现象水分子的热扩散：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：温度↑→夹持空气体积↑→压力↑→水分挤向低温处qmθ:水分湿热传导的流量密度（㎏·m-2·h-1)；δ：热湿传导系数（kg·kg-1·℃-1)；gradθ：温度梯度(℃·m-1)；αm——导湿系数（m2·h）；ρ0——单位容积湿物料内绝对干物质重量（kg干物质/m2）水分迁移量导湿温性是在许多因素影响下产生的复杂现象qmθ:水分湿热157

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，因此水分既可能在水分梯度的作用下迁移，也会在温度梯度的作用下扩散，食品的水分扩散总量等于两者水分扩散量之和。

i总=i湿+i温

i——物料内水分转移量，单位时间内单位面积上的水分转移量（kg干物质/米2·小时）

4.水分扩散总量干制过程中，湿物料内部同时会有水分梯度和温度梯度存在，158

两者方向相反时：i总=i湿—i温当i湿﹥i温

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，水分扩散则受阻。

当i湿﹤i温

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。如：烤面包的初期

159二、干燥过程的特性

食品在常压下脱水经历三个阶段预热阶段恒速干燥阶段降速干燥阶段描述干燥特性的曲线干燥曲线干燥速率曲线温度曲线二、干燥过程的特性食品在常压下脱水经历三个阶段160（一）干燥曲线、温度曲线、干燥速率曲线

1、干燥曲线

干制过程中食品绝对水分和干制时间的关系曲线。干燥时，食品水分在短暂的平衡后，出现快速下降，几乎呈直线下降，当达到较低水分含量时（第一临界水分），干燥速率减慢，随后逐渐达到平衡水分

（一）干燥曲线、温度曲线、干燥速率曲线1、干燥曲线161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。干燥速率由零迅速增至最大值-----预热阶段干燥速率基本保持恒定不变--------恒速干燥阶段干燥速率迅速下降------降速干燥阶段2、干燥速率曲线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1623、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：物料温度迅速上升至湿球温度（液体蒸发温度）恒速干燥阶段：食品表面温度基本保持恒定不变，介质提供的能量主要用于水分蒸发。降速干燥阶段：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干燥时间（h)温度（℃)ABCD3、食品温度曲线表示干燥过程中食品温度与其含水量之间163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；

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164第一章食品的干制保藏课件165（二）食品物料干燥过程分析

1、恒速阶段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纯水的蒸发，蒸发温度相当于热空气的湿球温度。（二）食品物料干燥过程分析1、恒速阶段此阶段干燥速率保持1662、降速阶段进入降速阶段，干燥速率随物料含水量的降低而逐渐下降，干燥机理已转为内部扩散控制，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。造成降速的原因：实际汽化表面减小汽化表面的内移平衡蒸汽压下降物料内部水分的扩散受阻2、降速阶段进入降速阶段，干燥速率随物料含水量的降低而逐渐下1673、临界含水量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内部扩散控制的转变点，是物料去除非结合水的转折点。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、厚度及干燥速率的不同而异。3、临界含水量由恒速阶段到降速阶段的转折点，称为干燥过程的临168三、影响干制的因素

干制过程就是水分的转移和热量的传递，即湿热传递，对这一过程的影响因素主要取决于干制条件（由干燥设备类型和操作状况决定）以及干燥物料的性质。三、影响干制的因素干制过程就是水分的转移和热量的传递，即湿169（一）干制条件的影响1、温度

对于空气作为干燥介质,提高空气温度,干燥加快.由于温度提高,传热介质与食品间温差越大,热量向食品传递的速率越大,水分外逸速率因而加速.对于一定相对湿度的空气,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.温度高,水分扩散速率也加快,使内部干燥加速.注意:若以空气作为干燥介质,温度并非主要因素.（一）干制条件的影响1、温度1702、空气流速

空气流速加快，食品干燥速率也加速。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；同时还因和食品表面接触的空气量增加，而显著加速食品中水分的蒸发。2、空气流速空气流速加快，食品干燥速率也加速。1713、空气相对湿度脱水干制时，如果用空气作为干燥介质，空气相对湿度越低，食品干燥速率也越快。脱水干制时，食品的水分能下降的程度也是由空气湿度所决定。食品的水分始终要和周围空气的湿度处于平衡状态。干制时最有效的空气温度和相对湿度可以从各种食品的吸湿等温线上寻找。3、空气相对湿度脱水干制时，如果用空气作为干燥介质，空1724、大气压力和真空度气压影响水的平衡，因而能够影响干燥。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。适合热敏物料的干燥但是，若干制由内部水分转移控制，则真空干燥对干燥速率影响不大。4、大气压力和真空度气压影响水的平衡，因而能够影响干燥。173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174（二）食品性质的影响1、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，薄片易干燥，快2、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。

（二）食品性质的影响1、表面积1753、细胞结构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与水相互作用，抑制水分子迁移，降低水分转移速率，干燥慢3、细胞结构176四、合理选用干制工艺条件干制的工艺要求将物料中的水分降低到满足贮藏要求的水平；最大限度地保持食品的营养素；使干制品具有良好的复水性；尽可能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，经济实用。四、合理选用干制工艺条件干制的工艺要求1771.4.干制工艺条件的选择原则控制介质条件，使食品内部水分扩散速度≥食品表面水分蒸发速度；在恒速干燥阶段适当升高介质的温度，可提高干燥速率；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；

降速干燥阶段应适当控制介质条件，降低表面干燥速率；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。干制工艺条件的选择原则1.4.干制工艺条件的选择原则控制介质条件，使食