食品干燥基本知识
《食品的干燥》课件
热风干燥法
利用热风进行风干，适用于水果、肉类等食材。
微波干燥法
利用电磁波进行干燥加工，适用于果脯、鱼丸、燕 麦片等。
无压冷冻干燥法
先将食品在低温下冻结，然后将水分通过升华方式 去除，适用于蔬菜、水果、肉类等。
干燥食品的质量保证
1
干燥食品的质量要求
不含过多的水分、保证颜色、口感等物理性质、无异臭杂味、保证营养成分和微 生物指标等。
干燥食品的市场前景分析
未来几年，干燥食品市场增长将受到各种因素的 影响，但总体上看，这个市场仍有很大的增长空 间。
结束语
1 干燥食品的重要性
干燥食品是一种非常重要的食品加工方式， 其作用不仅仅是延长食品的储存期限，同时 还可以增加食品的保鲜度和口感。
2 干燥食品的发展趋势
未来干燥食品市场的发展趋势是多样化，包 括创新产品、健康生活方式、定制化等方向。
《食品的干燥》PPT课件
食品干燥是一种重要的食品加工方法，它可以通过将水分去除，保持食品最 佳风味和营养成分，延长其储存期限。本课件将为您介绍食品的干燥、干燥 的方法、食品的市场前景等内容。
干燥的定义与分类
干燥的概念
干燥是指将物料中的水分去除，从而达到使物料变干的过程。
干燥的分类
简单分类包括自然风干、日光干燥、热风干燥、微波干燥、真空干燥、喷雾干燥等。ຫໍສະໝຸດ 食品干燥的作用与优点1
干燥的优点
2
干燥是一种公认的保鲜方法，可以延长 食品的储存期限。另外，干燥还可以减
少食品的重量和体积，降低成本。
干燥的作用
保持食物的营养物质、保持食品的颜色 和风味、降低食品的重量和体积以便于 储存和运输。
食品干燥的方法
自然风干
将食品暴露于空气中自然风干。适用于蔬菜、水果 等。
食品干燥保藏
食品干燥保藏在食品加工和保藏过程中，食品干燥是一种常用的方法。
食品干燥能够有效地去除食品中的水分，降低食品的水分含量，延长食品的保藏期限。
本文将介绍食品干燥的原理、方法和其在食品保藏中的重要性。
一、食品干燥的原理食品干燥是指通过加热和通风的方式，将食品中的水分蒸发掉，使食品达到一定的干燥程度。
食品中的水分含量过高容易导致食品腐败和细菌滋生，而通过干燥过程能够使食品中的水分含量降低，从而降低食品的微生物滋生速度，提高食品的保藏期限。
二、食品干燥的方法食品干燥的方法主要分为自然干燥和人工干燥两种。
1. 自然干燥自然干燥是将食品置于通风良好、阳光充足的环境中进行干燥。
这种方法适用于一些水分含量较低的食品，如坚果、干果等。
自然干燥虽然简单易行，但是时间较长，且易受到天气等外界环境因素的影响。
2. 人工干燥人工干燥是通过外部热源，如热风、热风炉、太阳能炉等，来加快食品的干燥速度。
人工干燥可以分为直接干燥和间接干燥两种方法。
直接干燥是将食品直接暴露在加热源下，通过传导和对流的方式将食品中的水分蒸发掉。
这种方法适用于一些较小的食品，如蔬菜、草药等。
直接干燥的优点是速度较快，缺点是易受加热源温度不均匀的影响。
间接干燥是通过让食品与加热源之间隔着一层介质来进行干燥，介质可以是空气、气流、热油等。
这种方法适用于较大的食品或者需要较高温度干燥的食品。
间接干燥的优点是温度均匀，缺点是过程较为复杂。
三、食品干燥在食品保藏中的重要性食品干燥在食品保藏中起着重要的作用。
首先，食品干燥能够降低食品中的水分含量，减少细菌和霉菌的滋生，从而延长食品的保藏期限。
其次，食品干燥后体积变小，便于包装和储存，能够降低运输和储存成本。
此外，食品干燥还能改变食品中的营养成分分布，提高食品的品质和口感。
总之，食品干燥是一种常用的食品加工和保藏方法。
通过去除食品中的水分，食品干燥能够延长食品的保藏期限，防止食品腐败和细菌滋生。
在进行食品干燥时，可以选择自然干燥或者人工干燥的方法，根据食品的特点和需求来进行选择。
《食品干燥原理》课件
去除水分后，食品变得更轻便，易于储存和携带。
3 保持食物口感
干燥保持了食物的形状和纹理，使其口感更好。
食品干燥的挑战
1. 保持食物的营养价值：在干燥过程中，食物可能丢失部分营养成分。 2. 控制干燥过程：需要准确控制干燥温度、时间和湿度，以避免过度干
燥或不充分干燥。 3. 适应不同食材：不同食物的干燥方法和要求可能不同，需要根据具体
食材进行调整。
结论和总结
食品干燥是一种重要的食品加工技术，通过控制食物存和运输的重量。
《食品干燥原理》PPT课件
食品干燥的定义 食品干燥的常见方法 食品干燥的原理 食品干燥的应用领域 食品干燥的优点 食品干燥的挑战 结论和总结
食品干燥的定义
食品干燥是一种将食物中的水分含量降低到一定程度的过程，以达到延长食 品保质期、减轻贮存重量和改善食物口感的目的。
食品干燥的常见方法
• 太阳能干燥：利用太阳能将食品暴晒在阳光下，使水分蒸发。 • 热泵干燥：利用热泵技术将低温热能转换成高温热能，提供热风对食品进行干燥。 • 真空干燥：通过降低干燥环境的气压，以减少水分的沸点温度，使食品在低温下蒸发水分。
食品干燥的原理
食品干燥的原理是利用热能将食品中的水分转化为水蒸气，通过对食品进行加热和通风，使水分蒸发出去。
食品干燥的应用领域
食品工业
干燥水果、蔬菜、肉类等食品 的加工和保存。
药品工业
中药材的干燥、浓缩和提取。
农业领域
干燥农产品，如谷物、茶叶、 木草等。
食品干燥的优点
1 延长保质期
去除水分可阻止微生物生长，延长食品的保存时间。
第二章第二节食品干燥机制
第二章第二节食品干燥机制食品干燥是一种常用的食品加工技术，通过去除食品中的水分，可以延长食品的保质期并增加稳定性，同时还可以减轻食品的重量和体积，方便保存和运输。
食品干燥的机制是指食品中的水分从食品体内迁移至食品表面，并通过蒸发从食品表面释放出去的过程。
本节将详细介绍食品干燥的机制。
食品干燥的机制主要包括传质机制、传热机制和水分迁移机制。
首先是传质机制，即水分从食品内部迁移到食品表面的过程。
食品中的水分主要以自由水和结合水的形式存在。
自由水是指食品中能够自由流动的水分，而结合水则是指以化学键的形式与食品分子结合的水分。
食品干燥过程中，水分的传质主要由两种机制驱动：扩散和对流。
扩散是指分子自发地从浓度较高的区域向浓度较低的区域移动的过程，而对流是指通过外加的压力差或温度差形成的气流或液流的移动。
在食品干燥过程中，一般都是通过温度差来实现水分的传质。
温度差使得食品内部的水分增加动力，移动到食品表面，并通过蒸发释放出去。
对于低温干燥，如恒温干燥，传质主要是通过扩散实现的；而高温干燥，如热风干燥，传质则主要是通过对流实现的。
其次是传热机制，即热量从外部传递到食品内部以提供干燥过程中所需的热量。
传热机制可以通过传导、对流和辐射来实现。
传导是指热量通过直接的分子碰撞传递的过程。
在食品干燥中，热量首先通过食品外表面传导到食品内部，然后通过传质机制传递到食品表面。
传热过程中还伴随着对流现象，即热量通过流体的运动来传递。
对于热风干燥等高温干燥方式，热量通过对流来传递。
此外，辐射也是一种重要的传热机制。
在食品干燥过程中，热源可以通过辐射方式传递热量给食品，这种辐射可以是可见光、红外线或微波辐射等形式。
最后是水分迁移机制，即食品中的水分从食品内部向食品表面迁移的过程。
水分迁移受到传质和传热机制的影响。
传质通过扩散和对流来驱动水分从食品内部向食品表面的迁移；传热则通过传导、对流和辐射来提供干燥过程中所需的热量。
食品干燥机制的理解对于掌握食品干燥的方法和技术非常重要。
食品工艺学 第一章 食品干燥保藏
喷雾干燥器由 以下部件组成
❖ 干燥室 ❖ 供料系统 ❖ 热空气干燥系统 ❖ 制品捕集系统
六、冷冻干燥
又称：真空冷冻干燥 升华干燥 冷冻升华干燥 分子干燥
真空冷冻干燥的理论基础
冷冻干燥法和其它干燥法相比具有以下 特点：
❖能较好地保持食品原来的形状 ❖减少食品色、香、味及营养成分的损失，减 少了食品中脂质的氧化。 ❖冻干制品具有多孔结构、速溶性和快速复水 性很好。 ❖在升华过程中溶于水的可溶性物质就地析出。 ❖溶于水的无机盐还均匀地存在。
第一章 食品干燥保藏
几个概念： 1. 食品干藏 脱水制品在它的水分降低到足以防止腐
败变质的水平后，始终保持低水分进行长期贮藏的 过程。 2. 干燥 是在自然条件或人工控制条件下促使食品中 水分蒸发的工艺过程。 3. 脱水 是为保证食品品质变化最小，在人工控制条 件下促使食品水分蒸发的工艺过程。
发展历史
五、喷雾干燥
喷雾干噪是将液态或浆状食品喷成雾状液滴，悬浮 在热空气气流中进行脱水干燥的过程。干燥机塔内保持 真空状态，当细雾与热空气接触时，水分闪蒸悼而食品 变成微粒下落，湿热空气由风机排出。因雾滴具有极大 的表而积，传热传质速度极快，因此下燥时间极短，一 般在2—10s内完成；物科温度低，受热损害小，适宜 于迅敏食品的干燥。
加料方式
四、真空干燥
▪ 真空干燥是利用低压下水的沸点降低的原理，干燥在
高温下易氧化变质、风味易变化的热敏食品。
▪ 真空干燥制品的结构疏松，容易复水。 ▪ 真空干燥分为间歇式和连续式，最简单的是真空盘架
式干燥，物料在加热板上传导受热。水分蒸发后被真 空泵或蒸汽喷射器排出，如果蒸汽含有有价值而需要 回收的物质如香精，则必须采用间壁式冷凝器。
1%以下，酶的活性才完全消失。 结论： 干制品在干燥前需要钝化酶。
《干燥基础知识》课件
流化床干燥器
利用热空气或热气体使固体颗粒在 流化床内沸腾流动，固体颗粒与热 气体充分接触，完成干燥过程。
真空干燥器
在真空条件下，利用热辐射或微波 等方式加热物料，使物料中的水分 或其他溶剂汽化，达到干燥目的。
干燥器的选择与使用
01
根据物料的性质选择合 适的干燥器类型，如物 料的湿度、粘度、腐蚀 性等。
扩散方程
描述湿气扩散过程的数学方程为Fick第一定律，即单位时间内通过垂直于扩散 方向的单位面积的湿气流量与该处的浓度梯度成正比。
热传导原理
导热系数
导热系数是描述物质导热能力的物理量，其大小取决于物质 的性质、温度和湿度等条件。在干燥过程中，导热系数是影 响干燥速率的重要因素之一。
导热方程
描述热传导过程的数学方程为 Fourier 定律，即单位时间内 通过垂直于导热方向的单位面积的热量与该处的温度梯度成 正比。
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目录
Contents
• 干燥技术简介 • 干燥原理 • 干燥设备 • 干燥工艺 • 干燥技术应用案例 • 干燥技术发展前景与挑战
01 干燥技术简介
干燥技术的定义
01
干燥技术是指通过物理或化学手 段，将湿物料中的水分或其他溶 剂去除，使其达到一定湿度的过 程。
02
干燥技术的目的是使物料便于储 存、运输和使用，同时提高其品 质和利用率。
02
根据生产能力和产量要 求选择合适的干燥器规 格和型号。
03
根据操作条件和环境要 求选择合适的干燥器操 作方式和控制系统。
04
注意干燥器的维护和保 养，定期检查和清洗， 确保设备正常运行和使 用寿命。
04 干燥工艺
干燥工艺流程
食品工程原理-干燥
干球温度、绝热饱和温度（或湿球温度）及露点之间 的关系是，对于不饱和湿空气：t>tas（或tw）>td；对于饱和的 湿空气：t＝tas（或tw）＝td。对其他系统而言，不存在此关系。
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二、湿空气的湿度图及使用方法
1. 湿空气的焓湿图
在工程计算中，常用的是以湿空气的焓值I为纵坐标，湿度 H为横坐标的焓湿图，即I-H图。
过程B至C为间壁式减湿过程，
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（3）不同状态空气的混合
有状态不同状态的湿空气1（H1，I1）和2（H2，I2），对 应的干空气的量为q1和q2，二者混合后的湿空气状态为3（Hm， Im），见图11-6。由物料衡算和热量(焓)衡算，可求得两空气 混合后Hm和Im。
I
I2 Im
I2
3
1
H1 Hm
式中：r0——水在0℃时的汽化潜热，近似为2490kJ/kg。
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7. 干球温度和湿球温度
湿球温度形成原理（如图所示）：
空气
湿度H 温度t
湿球温度tw 表面湿度度Hsw
湿空气主体t, H
饱和湿空气膜 湿纱布 tw, Hs
温度计
湿球温度计
图11-1 湿球温度的测定原理示意图
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在稳定状态，传热达平衡时，有：
就可从水蒸气表查出对应的饱和蒸汽压p1，p2……，进而由上 式计算对应的湿含量值H1、H2、……，最后可由对应的等t线 和等H线得到对应的交点，用平滑曲线连结所有交点便是等于 该值时的等φ线。
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（5）水蒸气分压线(pv线)
位于饱和相对湿度线下方，水蒸气分压标于右端纵轴上， 该线表示空气的湿度H与空气中的水蒸气分压p之间关系曲线。 当湿空气的总压p不变时，水蒸气的分压pv随湿度H而变化。
食品干燥保藏
3. 干制水分总量 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，因此，水分的总流量 是由导湿性和导湿温性共同作用的结果。
两者方向相反时： I总=I湿 —I温
当I湿﹥ I温 以导湿性为主，物料水分将按照水分减 少方向转移；导湿温性为次要因素；
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），水分扩散则受阻。 如：烤面包的初期
第三节 干制对食品品质的影响
食品品质主要有营养价值、感观性质、 卫生指标等
一. 干制过程中食品的主要变化
1. 物理变化
干缩、干裂 如木耳，胡萝卜丁 表面硬化 如山芋片
多孔性 如香菇、蔬菜
热塑性 加热时会软化的物料如糖浆或果 浆，冷却后变硬或脆
溶质的迁移 有时表面结晶析出
食品工艺学
第一章 食品干燥保藏
1. 概念：干燥（drying）和脱水(dehydration)
干燥（drying）：是在自然条件下或人工控制条件下促使食品中水分 蒸发的工艺工程；
脱水(dehydration)：是为保证食品品质变化最小，在认为控制条件下 促使食品水分蒸发的工艺过程。
两者区别和优缺点。 自由水和结合水概念？
为此，常在饱和湿
空气中加热，以免 物料表面水分蒸发 形成硬膜，而影响 水分转移。
2. 导湿温性
干燥时，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 导湿温性或雷科夫效应。
导湿温性是在许多因素影响下产生的复 杂现象
水分活度与各种反应速度关系图
五、水分活度对营养成分的影响
Aw对维生素的影响：维生素C、维生素B1 和 维生素E
02第二章 食品干燥保藏
化学结合水在物料中的含量很少，为 5%~10% ，如葡萄糖、柠檬酸晶体 中的结合水。
一般情况下食品物料干燥不能也不需 要除去这部分水分。化学结合水的含 量通常是干制品含水量的极限标准。
(2) 物理化学结合水 这部分水分包括吸附结合水、结构结 合水及渗透压结合水。 吸附结合水与物料的结合力最强。 吸附结合水是指在物料胶体微粒内、 外表面上因分子吸引力而被吸着的水 分。
第二节 食品干藏原理
长期以来人们已经知道食品的腐败变质与食品中 水分含量（ W ）具有一定的关系。 W 表示以干基 计，也有用湿基计 w ，但仅仅知道食品中的水分 含量还不能足以预言食品的稳定性。有一些食品 具有相同水分含量，但腐败变质的情况是明显不 同的，如鲜肉与咸肉，水分含量相差不多，但保 藏却不同，这就存在一个水能否被微生物酶或化 学反应所利用的问题；这与水在食品中的存在状 态有关。
干制过程中，食品及其所污染的微生物均 同时脱水，干制后，微生物就长期处于休 眠状态，环境条件一旦适宜，又会重新吸 湿恢复活动。 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。
虽然微生物能忍受干制品中的不良环境，但是在干 制品干藏过程中微生物总数仍然会稳步地缓慢下降 （见图1-1-2）。
（2）干制对微生物的影响
微生物生长繁殖与水分活度之间的依赖关 系见表1-3-1。
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。
这一作用使溶液表面的蒸汽压降低。溶 液的浓度越高，溶质对水的束缚力越强， 水分的蒸汽压越低，水分越难以除去。
食品干燥保藏PPT
干燥过程尽量使溶质分布均匀
2010
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2)干缩、干裂、表面硬化、热塑性 干缩：细胞无法恢复原有的形态 干裂：中心干燥之前表面已干燥变硬，当中心
干燥收缩时导致内部开裂
表面硬化：溶质在食品表面形成一层干硬膜
热塑性：果汁或蔬菜汁干燥后固体仍呈热
塑性发粘状态
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3)多孔性 ：加快传质、但减缓传热 4)挥发性物质的损失：部分挥发性风味物
食品中水的逸度与纯水的逸度之比称为
水分活度
或食品中水的蒸汽压和该温度下纯水的饱和蒸 汽压之比
实质表示食品中水分被束缚的程度 Aw = P/P0
2010
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水分活度大小的影响因素?? ①取决于水存在的量 ②温度 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
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1.1.3 干燥保藏基本原理
2010
3
食品干藏的特点：
➢ 延长保藏期
➢ 干制后，重量减轻、某些食品体积缩 小，可节省包装和运输费用
➢ 设备可好可差 ➢ 食品可增香、变脆 ➢ 食品的色泽、复水性有一定的差异
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1.1 食品干燥保藏的基本原理
1.1.1食品中水分存在的形式
化学结合水：
以严格的比例组成物质的分子，一般在干燥 时这种水不能脱除
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空气相对湿度：
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。
真空度 ：
当真空下干燥时，空气的蒸汽压减
少，在恒速阶段干燥更快。气压降低
则沸腾愈加速。
如：水分含量的测定，真空只需半小左右
2010
第四章第三节食品的干燥方法
第四章第三节食品的干燥方法食品的干燥方法是一种常见的食品加工方法，通过将食品中的水分蒸发掉，可以延长其保存时间和保持其营养成分。
在干燥的过程中，食品中的水分会逐渐减少，从而达到防止微生物生长和食品腐败的目的。
以下是几种常见的食品干燥方法。
一、自然晾晒法自然晾晒法是利用自然的阳光和风力将食品中的水分蒸发掉。
这种方法适用于气候干燥的地区，如沙漠、高原等地。
晾晒过程中，食品应放在通风良好的地方，避免阳光直射，以免损失营养成分。
二、人工晾晒法人工晾晒法是利用人工建造的阳光灶、风干室等设施，通过调节温度和通风来进行干燥。
阳光灶是一种利用太阳能进行加热的设施，通过在灶顶铺设玻璃等透明材料，将太阳能转化为热能，使食品迅速干燥。
风干室则是通过通风设备将湿气排出，使室内的湿度保持在适宜的范围，加速食品的干燥过程。
三、风干法风干法是通过利用空气流通来加速食品的干燥。
这种方法适用于气候风大、干燥的地区。
食品应摆放在通风良好的地方，避免受到阳光暴晒。
风干过程中，应定期翻动食品，以保证其均匀干燥。
四、烘干法烘干法是通过热源将食品加热，使其快速失去水分。
烘干设备有热风烘箱、真空烘箱等。
热风烘箱是利用热风进行干燥的设备，一般具有温度控制和通风系统，可以根据不同的食品进行调节。
真空烘箱则是在低压条件下进行烘干，可以更好地保持食品的色泽、营养成分。
五、冷冻干燥法冷冻干燥法是将食品冷冻后，将其放置在真空腔室中，通过抽出空气降低压力的方式，使冰直接升华为水蒸气，达到干燥的目的。
冷冻干燥法适用于那些不耐热的食品，可以有效保持食品的色、香、味和营养成分。
以上是常见的食品干燥方法，每种方法都有其适用范围和特点。
在进行食品干燥的过程中，需要注意以下几点：1.温度控制：不同的食品对温度的要求不同，干燥过程中应根据食品的特性进行调节，避免过高或过低的温度导致食品的质量下降。
2.通风通气：良好的通风通气可以加快食品的干燥速度，保持食品的干燥均匀。
第三章 食品的干燥
2006.09
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一、对流干燥（p174-194） 对流干燥（
自然干燥 以热空气为干燥介质， 以热空气为干燥介质，将热量传递给 湿物料，物料表面上的水分即行汽化， 湿物料，物料表面上的水分即行汽化，并 间歇式干燥设备：并流、 厢式干燥＊-间歇式干燥设备：并流、穿流 通过表面的气膜向气流主体扩散； 通过表面的气膜向气流主体扩散；同时由 顺流、逆流、顺逆流组合、 隧道式干燥＊：顺流、逆流、顺逆流组合、横流 于物料表面水分汽化使物料内部和表面之 输送带式干燥 间产生水分梯度差， 间产生水分梯度差，物料内部的水分因此 以汽态或液态的形式向表面扩散。 以汽态或液态的形式向表面扩散。 流化床干燥（沸腾床干燥） 流化床干燥（沸腾床干燥）＊
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喷雾干燥
雾化系统
通过压力或离心力将液态或 通过压力或离心力将液态或浆质态 液态 的食品喷成雾状液滴， 的食品喷成雾状液滴，悬浮在热空气气 干燥室 流中进行脱水干燥的过程。 流中进行脱水干燥的过程。
喷雾干燥机
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压力喷雾：料液在高压（ 压力喷雾：料液在高压（700～1000kPa） ～ ） 下送入喷雾头内， 下送入喷雾头内，以旋转运动方式经喷嘴 孔向外喷成雾状， 孔向外喷成雾状，一般这种液滴颗粒大小 约100～300µm，其生产能力和液滴大小通 ～ ， 过食品流体的压力来控制。 过食品流体的压力来控制。 离心喷雾： 离心喷雾：料液被泵入高速旋转的盘中 ），在离心力的作用下 （5000～20000rpm），在离心力的作用下 ～ ）， 经圆盘周围的孔眼外逸并被分散成雾状液 大小10～ 滴，大小 ～500µm。 。
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（1）化学结合水
是经过化学反应后， 是经过化学反应后，按严格的数量比 牢固地同固体间架结合的水分， 例，牢固地同固体间架结合的水分，只有 在化学作用或特别强烈的热处理下才能除 去，除去它的同时会造成物料物化性质的 改变，即品质的改变。 改变，即品质的改变。在物料中的含量很 少，为5～10％。一般情况下食品物料干 ～ ％ 燥不能也不需要除去这部分水分， 燥不能也不需要除去这部分水分，故化学 结合水的含量通常是干制品含水量的极限 标准。 标准。
食品干燥基础
第一节 食品干燥基础一、食品中水分的状态和水分活度干制前食品物料状态1、化学结合水2、物理化学结合水：分为吸附结合水，结构结合水，渗透压结合水吸附结合水：在物料胶体微粒内外表面上因分子吸引力而被吸着的水分与物料结合力最强（干燥不易除去）结构结合水：胶体溶液凝固成凝胶时，保持在凝胶体内部的一种水分。
蒸汽压低 渗透压结合水：溶液和凝胶溶液中，被溶质束缚的水分。
蒸汽压降低3、机械结合水食品湿物料内的毛细管或孔隙中保留和吸着的水分以及物料外表面附着的润湿水分，依靠表面附着力，毛细力和水分粘着力存在。
蒸汽压几乎与纯水蒸汽压无区别。
食品湿物料在干燥中除去的水分主要是机械结合水和部分物理化学结合水。
干制品中仍含有部分水。
（二）、食品物料湿含量表示方法1、湿基湿含量（w ）湿物料中水分占总质量的百分比，使用不便。
%1000⨯=m m w m----水的质量（kg ） 0m -----湿物料的总质量（kg ） 2、干基湿含量（'w ）：湿物料中水分与干物质质量的百分比%100'⨯=cm m w c m -----湿物料中干物质质量（kg ） 3、二者关系 ''1w w w += w w w -=1' （三）、水分活度sv w P P A = v P ------物料表面水分的蒸汽分压 s P ------同温度下纯水的饱和蒸汽压 注意点:1、食品的水分活度在0-1之间2、物料湿含量与水分活度之间不仅与温度有关，还与食品种类有关（四）、水分活度与食品的保藏性微生物活动引起→物料中非结合水→水分活度（Aw<0.7）食品腐败酶作用 降低水分活度，反应速度先升高再降低，干燥不能代替酶钝化处理，以过氧化物酶残留活性作为参考指标，控制酶活性。
二、干燥介质的特性食品干燥过程中，通常用热空气作干燥介质，热空气在干燥过程中即是载热体又是载湿体。
湿空气中水蒸汽不断变化，绝干空气质量恒定，计算中热空气各项参数以单位质量的绝干空气为基准。
食品干燥基础
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3-1 食品干燥基础
（2）温度
干球温度（）：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。
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3-1 食品干燥基础
注意：
物料的临界湿含量通常由实验来确定，也可参考有关 手册上的数据。
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3-1 食品干燥基础
5. 干燥过程中的传热与传质
（1）物料外部的传热与传质
速度梯度 温度梯度
湿含量梯度
汽流
界面层 食品
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3-1 食品干燥基础
干燥过程中，界面层的存在造成了热量传递和质量 传递的附加阻力，只有减少界面层厚度才能提高干燥速 率。
著减慢；水分活度降至0.70以下，物料才能在室温下进行 较长时间的贮藏。
表：微生物与水分活度的关系
Aw
微生物的生长状况
Aw
微生物的生长状况
<0.94 大多数细菌不能生长发育 <0.74 大多数霉菌生长发育受到限制
<0.85 大多数酵母菌不能生长发育 <0.62 几乎没有能够生长发育的微生物
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3-1 食品干燥基础
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3-1 食品干燥基础
③ 临界湿含量（临界含水量）
临界湿含量越大，则进入降速干燥阶段越快，达到物 料平衡湿含量所需的干燥时间也就越长。因此，确定临界 湿含量具有重要意义。
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3-1 食品干燥基础
临界湿含量因物料性质、厚度及干燥条件的不同而异： 多孔性物料临界湿含量小于非多孔性物料； 物料厚度增加，临界湿含量上升； 增加干燥过程中对物料的搅动可降低临界湿含量。
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第12章 食品干燥原理12.1 主要公式12.1.1湿空气的热力学性质 1) 绝对湿度和相对湿度绝对湿度为单位体积湿空气中水蒸汽的含量。
TR p v vv =ρ (kg/m 3) (12-1)sv s v p p =ρρ=φ(12-2)式中，p v －水蒸汽分压，Pa ； p s －饱和水蒸汽分压，Pa ；v ρ－水蒸汽的密度，kg/m 3；s ρ－饱和水蒸气的密度，kg/m 3；R v －水蒸汽的气体常数，461.5 J/(kg ·K)。
2) 湿含量湿含量是对单位质量干空气而言所含水蒸气的质量。
ss v v p P p p P p d φ-φ=-=622.0622.0 （kg 水蒸气/kg 干空气）(12-3)式中，P －湿空气压力，是干空气分压力和水蒸气分压力之和。
3) 湿空气的比热容和比体积湿空气的比热容是以单位质量干空气为计算基础，即含1kg 干空气的湿空气温度升高1K 所需吸收的热量，它应等于1kg 干空气升温所需的热量和d kg 水蒸气升温所需热量之和。
d C C C v a H += (J/kg 干空气·K)(12-4)式中，C H 、C a 、C v －分别表示湿空气、干空气和水蒸气的比热容，kJ/(kg ·K)。
因为干空气和水蒸气在温度0～120℃范围内的平均定压比热容分别约为 1.0和1.93kJ/(kg ·K)，故有d C H 93.10.1+=(kJ/kg 干空气·K) (12-5)湿空气的比体积H v 是指含有单位质量干空气的湿空气所占有的体积（m 3/kg 干空气）。
()d PTR v a H 608.11+=(m 3/kg 干空气) (12-6)4) 湿空气的热含量湿空气的热含量或焓h 是指含单位质量干空气的湿空气的焓。
具体应用时，以0℃时干空气和液态水的焓值为零作为计算起点。
()d T d h 250093.10.1++= (kJ/kg 干空气)(12-7)5) 干球温度和湿球温度)(d d L k T T s vd M --=α(℃)(12-8)式中，T M －湿球温度，℃； T －干球温度，℃；s d —液滴表面空气层的饱和湿含量； d k —气化系数；α－对流换热系数，(W/m 2·℃)；v L —水的气化潜热。
6）湿空气混合后状态点在焓湿图上，根据下式确定，)31()23(21--=L L m m (12-9)或通过计算确定，2122113m m d m d m d ++=(12-10)2122113m m h m h m h ++=(12-11)式中，1m 、2m －分别为1、2状态点处的气体质量； 1h 、2h －分别为1、2状态点处的焓； 1d 、2d －分别为1、2状态点处的湿含量。
12.1.2 干燥计算食品水分又称为食品含水率，以百分数或小数表示，水分的表达方法有干基水分和湿基水分两种。
1) 干基水分 干基水分为食品中含有水的质量与干物质的质量之比，dsd m m M =(12-12)式中，d M —干基水分（小数）；s m —食品中水的质量； d m —干物质质量。
2) 湿基水分 湿基水分w M 以湿物料的质量为分母sd ss w m m m m m M +==(12-13)式中，m —湿物料质量。
两者之间的换算关系为w wd M M M -=1(12-14)ddw M M M +=1(12-15)3)水分活度a RT p pRT sln ln0==-μμ （12-16）式中，μ－物料中水分的化学势；0μ－纯水的化学势；p －物料中水的蒸汽压； p s －同温度下纯水的蒸汽压；a －物料中水分的活度。
对于纯水，活度a 0＝1，对于与物料相结合的水分，a<1。
4) 产品量和汽化水分量干燥产品量为，)M ()M (m m w w 211211--＝ (kg/h)(12-17)水分汽化量为，121222112111w w w w w w s M M M m M M M m m m m --=--=-=(kg/h) (12-18)式中，M w1、M w2－分别为干燥前和干燥后的湿基水分；m 1、 m 2－分别为干燥前每小时处理的湿物料量和干燥后每小时的产品量； m s －每小时汽化水分量。
5) 空气消耗量121d d m L l s -==(kg 干空气/kg 水分) (12-19)式中，l －汽化1kg 水分所消耗的干空气量，称为单位质量空气消耗量。
21d d ，－分别为进入干燥室和离开干燥室空气的湿含量；L －通过干燥室的干空气量。
6) 热耗量∑=-L q h h l )(21(12-20)式中，∑Lq－因物料、运输机械的出入和干燥室的散热，对汽化1kg 水分所造成的热损失，kJ/kg 水分。
21h h ，－分别为进入干燥室和离开干燥室空气的焓； 7) 干燥器的热效率、干燥效率和蒸发效率干燥器的热效率是指空气在干燥室内放出的显热量与空气在预热器中获得的热量之比。
%1000121⨯--=ηT T T T h(12-21)干燥效率，多数人认为用于蒸发水分所需的热量与干燥室内空气放出的显热量之比。
)T T (LC L m H vs D 21-=η%)T T )(d ..(L L m vs 10093100121⨯-+=(12-22)干燥器的蒸发效率是指干燥室内的实际蒸发能力与排气完全被水蒸气饱和的理想蒸发能力之比。
可近似为，%100121⨯--=ηse T T T T(12-23)式中 T 1－干燥室进口湿空气温度；T 2－干燥室排风温度； T 0－进入预热器湿空气温度；T s －进入干燥室的湿空气的绝热饱和温度； C H —湿空气的比热容； L V —水的汽化潜热； m s —水分汽化量。
12.1.3 对流干燥理论1) 物料干燥过程的推动力和阻力由水分梯度而引起的内部水分扩散速率dt dm w 可表示为，dxdM Ak dt dm ww w -= (12-24)由温度梯度引起的水分扩散速率dt dm T 可表示为，dxdTA k dt dm T T -= (12-25)上述两种梯度均存在于物料内部，故水分传递应是两种传递水分的代数和，即T w s m m m +=(12-26)式中，T k －由温度梯度引起的水分扩散系数；w k －由水分梯度引起的水分扩散系数；dx dM w －水分梯度；dx dT －温度梯度；A －干燥物料的表面积。
2) 干燥速率和干燥特性曲线干燥速率是单位时间内被干燥物料所能汽化的水分，其表达式为，dt dmdt dm U s -==dtdM m dd-= kg 水/h(12-27)干燥特性曲线包括水分随干燥时间而变化的曲线)(t f M d =，温度随时间而变化的曲线)(t f T=及干燥速率随时间而变化的曲线)(t f dtdM d=。
3) 等速干燥速率等速干燥阶段即是表面汽化控制段，因而干燥速率可以从理论上加以确定。
对于热风从物料层表面流过的干燥情况，可按湿球温度的原理进行分析。
)(M v d dT T A L m dtdM -=-α dv M d c cL T T dt dM R ρα)(-=-=(12-28)式中，c －料层厚度，m ；d ρ－干物料的密度，kg/m 3。
同理，我们可以得出边长为a 的正方体物料的干燥速率dv M c aL T T R ρα)(6-=(12-29)边长为2a 厚度为c 的矩形物料的干燥速率⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=c a cL T T Rd v M c 23)(ρα (12-30)对于上式中的对流换热系数α，它与气流和料层的相对运动方向、气流与颗粒的接触状态等有关。
①气流平行流过料层8.0305.14L ＝α (W/m 2·K) (12-31)* *式中，L 为空气质量流速，kg/(m 2·s)，上式适用于L ＝0.7～5.0 kg/(m 2·s)。
②气流垂直穿过料层37.01.24L ＝α (W/m 2·K)(12-32)上式适用于L ＝1.1～5.5 kg/(m 2·s)。
③固体悬浮于气流中⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ν+λα5.0054.02a p p a u d d ＝(W/m 2·K) (12-33)式中，d p －颗粒直径，m ；a λ－空气导热系数，W/(m ·K)； ν－空气的运动粘度，m 2/s ；u 0－颗粒沉降速度，m/s 。
④流化干燥5.1004.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛νλ=αa p pau d d (W/m 2·K) (12-34)式中，u －流化介质空气的流速，m/s 。
4)等速干燥时间⎰⎰-==c dcd t M M dcc dMR dt t 01cdcd R M M -=0 (s)(12-35)式中，M dc －由等速干燥转变为降速干燥时转换点的水分，称为临界水分；M d0－物料初始水分。
5) 降速干燥若干燥速率与物料水分近似为线性，则降速干燥时间可按下列各式计算，①仅有一个降速干燥段的情况⎪⎪⎭⎫⎝⎛=-d dc c dc c M M R M t t ln (12-36)总干燥时间为等速干燥与降速干燥时间和。
⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-=d dc c dc c dc d M M R M R M M t ln 0 (12-37)②具有两个降速干燥段的情况⎪⎪⎭⎫⎝⎛---+-=11110ln d dc d dc c d dc c dc d M M M M R M M R M M t ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----•-+22112211ln d d d dc d d d dc c d dc M M M M M M M M R M M(12-38)式中，M d1－第一降速干燥阶段物料剩余水分；M dc1－第二临界点的临界水分； M d2－第二降速干燥阶段物料剩余水分；若干燥速率与物料水分呈较强非线性，则降速干燥时间可按下式计算⎰=1d dnM M dR dM t (12-39)6) 由模型拟合确定干燥时间)(e d dM M K dtdM --= (12-40)Kt e MR -＝(12-41)ed ed M M M M MR --0＝式中，K －干燥常数，与物料种类及干燥介质状态有关；e M －干基平衡水分；MR －水分比。
12.1.4 食品冷冻干燥1) 传质控制下的冷冻干燥速率模型大平板冰面均匀后退模型，简称(URIF)模型。
它的两个主要假设条件是：1)冰晶在食品中是均匀分布的；2)升华界面后移所形成的多孔层是绝干物质。
在此基础上，水蒸气在多孔干燥层内以及干燥层表面至冷阱表面的质量连续方程为，()()s i a s mp p XRTD p p RT m -=-α=(12-42)式中 m —冰的升华速率，kg ·mol / (m 2·s)；—食品表面对流传质系数，m/s ；—气体常数，8314.34[m 3·Pa / (kg ·mol ·K)]； —冻结食品中冰的温度，℃；i a s p ,p ,p —分别是食品表面、冷阱表面和食品升华界面的水蒸气压力，Pa ；其值可由教材表12-2查得；—水蒸气扩散系数，m 2/s ； —食品多孔干燥层厚度，m 。