第二章 脱水加工

第二节 食品干制的基本原理
一 二 三
干制机制（湿热的转移）
干制过程的特性 影响干制的因素
四
合理选用干制工艺条件
一、干制机制（湿热的转移）



干燥：是指在热空气中食品水分受热蒸发后被除去 的过程。包括两个方面(p32) A）食品中水分子从内部迁移到与干燥热空气接触 的表面，当水分子到达表面时，根据表面与空气之 间的蒸汽压差，水分子就立即转移扩散到空气中。 （水分转移） B）热空气中的热量从空气传到食品表面，由表面 再传到食品内部。（热量转移）
在常温下或真空下加热让水分蒸发，依据食品组
分的蒸汽压不同而分离；
依据分子大小不同，用膜来分离水分，如渗透、
反渗透、超滤； 本章中讨论的是通过热脱水的方法。

定义：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，简称
干藏。

食品脱水干制后，延长了保藏期，从而延长了
1、水分活度的定义 衡量水结合力的大小或区分自由水结合水，可用水分子
的逃逸趋势（逸度）来反映，将食品中水的逸度与纯水
的逸度之比称为水分活度（water activity， AW ）。
f AW = f0
食品中水的逸度 纯水的逸度
p AW = p0
水分逃逸的趋势通常可以近似地用水的蒸汽压（p）
干制品复水性的减少。
II.
较难。
III.
组成部分之间的转移。
IV.
可预测食品的化学和物理的稳定性与含水量的关
不同食品中非水成分与水结合能力的强弱。
系。
V.
三、 水分活度与食品保藏性的关系
大多数情况下，食品的稳定性（腐败、酶解、化学反
应等）与水分活度是紧密相关的。
1、水分活度对微生物的影响
食品的腐败变质通常是由微生物作用和生物化学反应造成
0.2
0.4
Aw
0.6
0.8
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。

a)
水在食品中的作用
作为化学反应物和生成物的溶剂
b)
c) d)
作为反应物和产物
作为催化或抑制活性的改良剂
改变物质结构
水分活度对氧化反应的影响
食品的供应季节，平衡产销高峰，交流各地特
产，贮备供救急、救灾和战备的物资。
4 食品干藏的历史
我国北魏在《齐民要术》一书中记载用阴干加工肉
脯的方法。
在《本草纲目》中，用晒干制桃干的方法。 大批量生产的干制方法是在1875年，将片状蔬菜堆
放在室内，通入40℃热空气进行干燥，这就是早期 的干燥保藏方法，差不多与罐头食品生产技术同时 出现。
M —— 物料水分（kg/kg）
导湿性引起的水分转移量可按照下述公式 求得：
水分转移的方向与水分梯度的方向相反，所以式中带负号.
（2）物料水分与导湿系数间的关系
K值的变化比较复杂。 Ⅲ Ⅰ Ⅱ ①当物料处于恒率干燥阶段时， 排除的水分基本上为毛细管 D E 水分，以液体状态转移，导 湿系数稳定不变（ED段）； ②再进一步排除渗透水分时， A 水分以液体状态和以蒸汽状 态转移，导湿系数下降 C （DC段）； 物料水分M（kg/kg绝干物质） ③再进一步排除的水分则为吸 附水分，基本上以蒸汽状态 图物料水分和导湿系数间的关系 扩散转移，先为多分子层水 分，后为单分子层水分。因 Ⅰ— 吸附水分 Ⅱ—渗透水分 结合力强，故K先上升后下 Ⅲ—毛细管水分. 降（CA段）.
一、食品中水分存在的形式
自由水（或游离水）
指食品或原料组织细胞中易流动、容易结冰，也能溶解溶质
的这部分水。这些水主要有食品湿物料内的毛细管（或空隙） 中保留和吸附着的水分以及物料外表面附着的湿润水分。
结合水（或被束缚水 ）
是指不易流动、不易结冰（－40℃），不能作为外加溶质的
溶剂，其性质显著地不同于纯水的性质，这部分水被化学或 物理的结合力所固定。包括：化学结合水、包括吸附结合水、 结构结合水及渗透压结合水。
如：干制蔬菜。
6 脱水加工技术的进展
除热空气干燥外，目前还发展了红外线、微波及真
空升华干燥、 真空油炸等新技术。
提高干燥速度；
提高干制品的质量（品质）。
发展成为食品加工中的一种重要保藏方法。
如速溶咖啡、豆奶粉、 油炸方便面、 果蔬脆片。
第一节 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
？ WHC
解吸（desorption）： 干燥过程
吸附：（sorption） 复水过程
在相同水分含量下， 解吸曲线中AW比吸附 曲线中低，这种现象 称为吸附滞后现象 （hysteresis),形成了 MSI滞后环。
I.
指导调节AW来提高食品的保藏性，同时也可解释 从MSI可以看出食品的浓缩与脱水何时较易、何时 应当怎样组合食品才能防止水分在组合食品的各
Food Ice 0℃ Ice -10℃ Ice -20℃ Ice -50℃ Fresh meat Bread Marmalade Wheat flour Raisin Macaroni Boiled sweets Biscuuits Dried milk Potato crisps Moisture content (%) 100 100 100 100 70 40 35 14.5 27 10 3.0 5.0 3.5 1.5 Water activity 1.00 0.91 0.82 0.62 0.985 0.96 0.86 0.72 0.60 0.45 0.30 0.20 0.11 0.08
定义：在不导致或几乎不导致食品性质的其它变化 （除水分外）的条件下，从食品中除去水分。是一 种用于长期保藏食品的极其重要的食品加工操作。
浓缩(concentration)——产品是液态，其中水分
含量较高，一般在15％以上。
干燥(drying)——产品是固体，具有固体特性，
最终水分含量低。
2 食品脱水加工的方法
水分含量（M）具有一定的关系。
M 表示以干基计 ， 也有用湿基计m。
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。 如：花生油 M 0.6％时变质。
淀粉 M 20％ 不易变质。
鲜肉与咸肉。
食品中的水能否被引起食品腐败变质的因素（微 生物、酶或化学反应）所利用，即水的可利用度 （availability water）。 这是与水在食品中的存在状态有关。
0.2
0.4
0.6
0.8
Aw
水分活度对褐变反应的影响
0.2
0.4
0.6
0.8
Aw
4、对食品干制的基本要求
干制的食品原料应微生物污染少，品质高。 应在清洁卫生的环境中加工处理，并防止灰尘以及
虫、鼠等侵袭。 干制前通常需热处理灭酶或化学处
理破坏酶活并降低微生物污染量。有时需巴氏杀菌
以杀死病原菌或寄生虫。
湿热转移
（1）水分梯度ΔM 水分梯度使得食品水 分从高水分处向低水 分处转移或扩散的现 象常称为导湿现象， 也可称它为导湿性。
一、干制机制
T＋ΔT
T
Food H2O
M ＋ ΔM
M
（2）温度梯度ΔT 由温度梯度引起的 导湿温现象称为导 湿温性。
1. 导湿性
（1） 水分梯度 若用M 表示等湿面湿含量或水分含量 （kg/kg干物质），则沿法线方向相距Δn的 另一等湿面上的湿含量为M+ΔM ，那么物 体内的水分梯度grad M 则为： gradM= lim （ ΔM /Δn）=
Δn→0
M+Δ M
M
I grad M
əM/ ən
Δn
湿度梯度影响下 水分的流向
M —— 物体内的湿含量，即每千克干物 质内的水分含量（kg/kg）
Δn —— 物料内等湿面间的垂直距离（m）
导湿系数是食品的比例常数， i湿= -Kγ0（ ə M/但在干燥过程中并非稳定不 ə n）= -K γ0 Δ M 变，它随着食品水分含量和 温度的变化而异。 其中： i湿 —— 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/ m2· h） K —— 导湿系数（m· h） γ0 —— 单位潮湿物料容积内绝对干物质重量 （kg/m3 ）
掌握食品干藏原理、食品干制
的基本原理； 了解干制对食品品质的影响、 食品干制的方法；
第二章 食品的脱水
概述
第一节 食品干藏原理 第二节 食品干制的基本原理 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
概述
1 食品的脱水加工（ dehydration）
来表示，在低压或室温时，f/f0 和p/p0之差非常小
（<1%），故用p
I. II. III. IV. V.
取决于水存在的量； 温度； 水中溶质的浓度； 食品成分； 水与非水部分结合的强度； 不同食品中水分含量和水分活度是不同的。
表2-2 常见食品中水分含量与水分活度的关系
水分活度对细菌生长及毒素的产生的影响
低水分活度微生物生长受抑制，水分活 度较高的情况下微生物繁殖迅速。
水分活度对霉菌生长的影响
0.2
0.4
Aw
0.6
0.8
1.0
在水分活度0.9左右霉菌生长最旺盛。
干制对微生物的影响
干制后食品和微生物同时脱水，微生物所处环境水 分活度不适于微生物生长，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。
吸附：食品从它的表面附近空气中吸收水蒸气而增加其水分。
解吸：食品中水分蒸发，其蒸汽压相应下降，从而水分含量