食品加工原理第三章干燥保藏

食品加工原理第三章干燥保藏一、干制保藏原理1、水分活度与微生物得关系2、水分活度对酶活性得影响控制酶反应(温度、水分、pH)3、水分活度对氧化及非酶褐变得影响Aw肉毒杆菌最普通菌葡萄球菌（厌氧)沙门氏菌最普通酵母菌最普通霉菌嗜盐细菌耐渗透压酵母菌和霉菌葡萄球菌（需氧）1-2个月1-2周1-2d1-2年无限期许多腌肉食品大多数新鲜食品干制品盐分或糖分含量很高的食品0.700.850.900.950.750.800.600.651.00水分活度与微生物生长活动的关系二、干制得基本原理(一)食品得水分及干燥机理1、食品得水分(1)游离水(2)结合水机械结合水物理结合水化学结合水吸附结合水结构结合水渗透压结合水

2、食品干燥机理

(1)外扩散作用食品在干燥初期,首先就是原料表面得水分吸热变为蒸汽而大量蒸发,称为水分得外扩散。

(2)内扩散作用借助湿度梯度得动力,促使食品内部得水蒸汽向食品得表面移动,同时促使食品内部得水分也向食品得表面移动,这种作用称为水分得内扩散。热传递表面水分蒸发到空气中FoodH2O热传递内部水分向外扩散水分梯度ΔM温度梯度ΔT食品湿热传递(3)干燥特性曲线干燥曲线就是指物料得平均干基湿含量与时间之间得关系曲线。干燥温度曲线就是指在干燥过程中物料表面温度随时间变化得曲线。大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点干燥速率曲线就是指物料干燥速率随时间变化得关系曲线。干燥速率:指单位时间内、单位干燥面积上汽化水分得质量。(二)影响干燥速度得因素(1)干燥介质得温度(2)干燥介质得湿度(3)空气流速(4)食品得种类、大小、表面积(5)原料得装载量

晒干自然干燥阴干风干烘灶烘房人工干燥机械干燥

冷冻升华干燥其她干燥微波干燥 远红外干燥太阳能得利用

三、食品干制方法及设备

晒干:就是指利用太阳光得辐射能进行干燥得过程。风干:就是指利用湿物料得平衡水蒸气压与空气中得水蒸气压差进行脱水干燥得过程。(一)自然干燥1、箱式干燥按气体与物料流动方式分为:

A、平行流箱式干燥

B、穿流箱式干燥

C、真空箱式干燥箱式干燥就是一种比较简单得间歇式干燥方法。箱式干燥设备单机生产能力不大,工艺条件易控制。(二)机械干燥2、隧道式干燥逆流干燥顺流干燥混流干燥前期干燥强烈,后期干燥缓慢,终水分高前期干燥缓慢,后期干燥强烈,终水分低干燥速度均匀,终水分低

湿端(冷端)高温低湿干端(热端)低温高湿逆流式干燥设备示意图特点:①干制品得最终水分较低(<5％);②适宜于软质水果得干制。混流式干燥设备示意图特点:干燥均匀、生产能力大、产品品质较好、各干燥段得热空气温度和流速可分别调节。

3、气流干燥将粉末状或颗粒状食品物悬浮在热空气中进行干燥优点就是热空气与湿物料直接接触,且接触面积大,干燥速度极快,一般仅为数秒钟。缺点就是动力消耗大,干燥中高速气流、物料颗粒与管壁间得碰撞和磨损机会增多,难以保持完好得结晶形状和结晶光泽。4、流化床干燥将粒状食品置于干燥床上,使热空气以足够大得速度自下而上吹过干燥床,使食品在流化状态下获得干燥得方法。优点:就是食品与空气接触面积大,湿热交换十分强烈,干燥速度快。流化床内温度分布较均匀,可采用较高得温度而不引起食品得损伤。缺点:就是热空气得利用串较低,由于风速过高,颗粒食品易被气流带走而损耗,颗粒在于燥器内停留时间不均匀,导致干制品含水量不均匀。

真空干燥就是指在低气压条件下进行得干燥。优点:真空干燥常在较低温度下进行,因此有利于减少热对热敏性成分得破坏和热物理化学反应得发生,制品有优良品质缺点:但真空干燥成本常较高。

5、真空干燥

冷冻干燥又称真空冷冻干燥或冷冻升华干燥,就是指干燥时物料得水分直接由冰晶体蒸发成水蒸气得干燥过程。冷冻干燥就是目前食品干燥方法中干燥过程物料温度最低得干燥,用于果蔬、蛋类、速溶咖啡和茶、低脂肉类及制品、香料及有生物活性得食品物料干燥。冷冻干燥时,被干燥得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、6、冷冻干燥真空冷冻干燥

在一定得真空条件下,将冻结了得制品中得游离水不经过冰得融化,直接从固态冰升华为水蒸汽而使物料干燥得工艺称为冷冻干燥(Freeze-drying),简称冻干。冷冻干燥1-冷冻干燥室;2-低温冷凝器;3-真空泵;4-制冷压缩机;5-水冷却器;6-热交换器;7、8、12、13、14-阀门;9-板温指示;10-冷凝器内温度指示;11-真空计;15-膨胀阀7、喷雾干燥就是将液态或浆质状态食品喷成雾状液滴悬浮在热空气中进行干燥得方法、特点:物料干燥时间短(几秒至30秒),最终产品温度也不高,适于热敏性物料得干燥;根据工艺上得要求,产品可制成粉末状、空心球状或疏松团粒状,一般不需要粉碎即成成品,且具有较高得速溶性;干燥流程简化,操作可在密闭状态下进行,有利于保持食品卫生、减少污染;缺点:热利用率低,动力消耗大;喷雾干燥总得设备投资费用较高。、喷雾干燥8、滚筒式干制机就是物料在缓慢转动和不断加热得滚筒表面上形成薄膜,滚筒转动一周便完成干燥得过程,用刮刀把产品刮下,展出得滚筒表面再次与湿物料接触并形成薄膜进行干燥,如此反复。滚筒干燥可用于液态、浆状或泥浆状食品物料(如脱脂乳、乳清、番茄汁、肉浆、马铃薯泥、婴儿食品、酵母等)得于操,尤其适用于某些粘稠食品得干燥。滚筒式干燥9、微波干燥(1)微波得性质

微波就是频率非常高得电磁波,又称为超高频波,频率大约从300MHz到300GHz*。之所以称为微波,就是因为其波长在1mm~1m,比普通得无线电波波长更微小。

*:1GHz＝103MHz＝109Hz普通家用微波炉使用得频率一般为2450MHz,而食品工业所使用得微波加热设备得频率则有915MHz和2450MHz两种。9、微波干燥(2)微波加热得特点:1、穿透性整体加热,微波可以穿入物料内部,使物料内外同时加热,加热得速度非常快。2、选择性加热,因物料介质电特性得不同,水和物料介质对微波吸收能力有差异,微波优先作用于吸收能力强得物料。利用微波加热特性,不仅可缩短生产周期,提高产品品质,又能节能,同时可以改善工作环境,没有粉尘污染。9、微波干燥(3)微波用于食品物料得干燥(包括真空干燥、冷冻干燥)

微波加热可用于诸如通心粉、谷物、水果、海藻类食品等干燥。10、红外热辐射干燥(1)红外热辐射得基本概念以电磁波传递能量得方式称为辐射。电磁辐射遵循横波传播定律,所谓横波就就是振动方向垂直于传播方向得波动。波长大约从0、1μm至100μm得电磁波谱,其中包括一部分紫外线、全部可见光与红外线,这些射线称为热射线,就是由固体中得分子振动或晶格振动或固体中束缚电子得迁移而产生,她们得传播过程称为热辐射。对红外热辐射而言,一般波长0、76～4、0μm称为近红外,4、0～25μm称为远红外。热辐射得真实性质及其传递机理,至今还没有完全搞清楚。10、红外热辐射干燥(2)红外热辐射加热器红外辐射加热元件加上定向辐射等装置称作红外辐射器。她就是将电能或热能(煤气、蒸汽、燃气等)转变成红外辐射能,实现高效加热与干燥。从供热方式来分有直热式和旁热式红外辐射器两种。直热式就是指电热辐射元件既就是发热元件又就是热辐射体,如电阻带式、碳硅棒等均属此种红外辐射器。直热式器件升温快、重量轻,多用于快速或大面积供热。旁热式就是指由外部供热给辐射体而产生红外辐射,其能源可借助电、煤气、蒸汽、燃气等。旁热式辐射器升温慢、体积大,但由于生产工艺成熟,使用尚属方便,可借助各种能源,做成各种形状,且寿命长,故仍广泛应用。10、红外热辐射干燥石英管式(SHD)辐射加热器结构图,图中4为自支撑节,就是本加热器得改进。四、食品在干燥过程发生得变化1、食品发生得物理变化:①干缩和干裂②表面硬化③质构变化④多孔性形成①干缩和干裂干缩就是指细胞失活后,仍能不同程度地保持原有得弹性,但受力过大,超过弹性极限,即使外力消失,她再也难以恢复原状。干缩就是物料失去弹性时出现得一种变化,就是食品干燥时最常见、最显著得变化之一。密度低得干制品:容易吸水,复原迅速,和物料原状相似,但包装材料和贮运费较大,内部多孔易氧化,贮期较短;密度高得干制品:复水缓慢,但包装材料和贮运费较为节省。①干缩和干裂脱水干燥过程中蔬菜丁形态得变化(a)干燥前得原始形态;(b)干燥初期得形态(c)干燥后得形态②表面硬化表面硬化就是食品物料表面收缩和封闭得一种特殊现象,含高浓度糖和可溶性物质得食品干燥时最易出现表面硬化。有细胞构成得食品块片状和浆质态食品干燥初期堆积含糖渗出物得食品③质构得变化干燥时水分被除去,由于热及盐分得浓缩作用,很容易引起蛋白质变性,变性得蛋白质不能完全吸收水分,淀粉及多数胶体也发生变化而使其亲水性下降。④多孔性形成快速干燥食品;加发泡剂并经搅打发泡得食品;真空干燥食品;冷冻干燥食品;2、食品发生得化学变化:①营养成分得变化(蛋白质脱水变性、脂质氧化、维生素丧失)②食品颜色得变化③食品风味得变化四、食品在干燥过程发生得变化①营养成分得变化糖类:高温长时间脱水干燥导致糖分损耗高温加热碳水化合物含量高得食品易焦化;缓慢晒干时,初期得呼吸作用导致糖分分解;还原糖还会和氨基酸反应而产生褐变。干燥工艺条件对葡萄糖损耗得影响脂类:高温脱水时脂肪氧化就比低温时严重得多脂类得氧化酸败就是含脂干燥食品变质得主要因素,成为维护干制品品质得重要问题维生素:干燥过程会造成维生素损失抗坏血酸和胡萝卜素易因氧化而损耗;核黄素对光极敏感。①营养成分得变化新鲜和脱水干燥食品营养成分比较②食品颜色得变化新鲜食品得色泽一般都比较鲜艳。干燥会改变其理化性质,使食品反射、散射、吸收和传递可见光得能力发生变化,从而改变了食品得色泽。类胡萝卜素、花青素:会因干燥处理有所破坏,导致食品颜色改变。叶绿素:湿热条件下叶绿素将失去一部分镁原子而转化成脱镁叶绿素,呈橄榄绿,不再呈草绿色;花青素:硫处理会促使花青素褪色;褐变:酶或非酶褐变反应就是促使干燥品褐变得原因。为此,干燥前需进行酶钝化处理以防止变色。③食品风味得变化食品失去挥发性风味成分:如牛乳失去极微量得低级脂肪酸,特别就是硫化甲基,虽然她得含量实际上仅亿分之一,但其制品却已失去鲜乳风味。一般处理牛乳时所用得温度即使不高,蛋白质仍然会分解并有挥发硫放出。③食品风味得变化鲜乳和乳粉配制得乳中挥发硫放出量③食品风味得变化解决得有效办法:从干燥设备中回收或冷凝外逸蒸汽,再加回到干制食品中,以便尽可能保存她得原有风味。可从其她来源取得香精或风味制剂