食品工艺学：食品的干制保藏
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食品工艺学：食品的干制保藏114页PPT
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
食品工艺学：食品的干制保藏
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
谢谢！Biblioteka 36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
食品的干制保藏
第三章食品的干制保藏一、概述干燥保藏：是指在自然条件或人工控制条件下，使食品中的水分活度降低到足以防止其腐败变质的水平，并保持在此条件下进行长期保藏的方法。
1、脱水加工类型●依据产品特点和脱水程度：浓缩和干燥●依据脱水原理：加热干制和膜分离（浓缩）超滤浓缩原理●分子筛的原理：不同大小的分子对具有一定孔径大小的膜其通透性不同，小分子比大分子更容易通过膜，水分子是食品中最小的分子之一，用适当孔径的膜在外加压力下，就可以实现浓缩。
●特点是冷操作，蛋白质不会变性；●如从乳清中回收乳清蛋白；2、干燥的目的●延长贮存时间●更加美味●便于运输和贮存●便于进一步加工3. 食品干藏的历史●是一种最古老的食品保藏方法。
●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1795年法国，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（19世纪初）同时出现。
●20世纪初，热风干燥生产的脱水蔬菜已工业化生产，如柿饼、葡萄干、香菇、笋干等。
4.食品干藏的特点●自然干制，简单易行、因陋就简、生产费用低；但时间长、受气候条件影响；●人工干制，不受气候条件限制，操作易于控制，干制时间显著缩短，产品质量显著提高；但需要专用设备，能耗大，干制费用大；●人工干制技术仍在发展，高效节能是方向；●在现代食品工业中干制不仅是一种食品保藏方法，并已发展成为食品加工中的一种重要加工方法。
在果蔬、肉类、水产、乳品、粮食、淀粉、固体饮料、食品添加剂等各类食品中被大量广泛应用。
二、食品干制保藏原理●食品的腐败变质与食品中水分含量（M）具有一定的关系。
●一般水分含量高易腐败，但存在很多例外：水分含量高低不同时：花生油 M 0.6％时易变质；淀粉 M 20％不易变质鲜肉与咸肉、鲜菜与咸菜水分含量相差不多（一般在80%左右），但保藏状况却不同。
食品保藏原理与技术第六章 食品的干制保藏技术
第一节 概述
干制保藏技术的发展
定义：
干制保藏指在自然或控制条件下，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 水分的保藏方法
干制保藏的特点
¢ 延长保藏期 ¢ 方便 ¢ 设备可简可繁 ¢ 易于包装运输
第二节 食品干制的基本过程
一、食品干制过程
1.干燥曲线 2.干燥速率曲线
3.食品温度曲线
一、对流干燥 二、接触干燥 三、冷冻干燥
1.自然对流干燥 4.带式干燥 7. 喷雾干燥
2.箱式干燥
5. 流化床干燥
3. 隧道式干燥 6. 气流干燥
1.常压滚筒干燥
2.真空滚筒干燥
1.冷冻干燥过程中的传质
2.冷冻干燥过程中的传热
3.冷冻干燥的特点
四、辐射干燥
1.红外线干燥 2.微波干燥
1. 自然对流
4. 带式干燥
湿物料从最上层加入，随着带子的移动，依次落 入下一条带子，最后干物料从下一层排出
带式干燥的特点
¢ 适用于单一品种的规模划生产 ¢ 有较大的物料表面暴露于干燥介质中，物料内部水
分移出的路径较短，并且物料与空气有紧密的接 触，所以干燥速率很高 ¢ 干燥物料必须事先制成半干燥的状态，以便较小阻 力，使空气能顺利穿过带子上的物料层
• 适用对象：浆状、泥状、膏状、糊状和液态食品的干燥。 一些受热影响不大的食品，如麦片、米粉也可
• 典型的接触干燥器是滚筒干燥器，包括常压滚筒和真空 滚筒干燥器
1. 常压滚筒干燥器
1.空气出口；2.滚筒；3.刮刀；4.加料口；5.料槽 6.螺旋输送器；7. 贮料槽
常压滚筒干燥的特点
• 结构简单，干燥速度快 • 热量利用率高，但可能引起制品色泽和风味的
• 干燥时间短，大多数只需0.5—2s，最长不超过5s， 而且同气流并流操作，不会被热伤害或分解
干制保藏技术的发展
定义：
干制保藏指在自然或控制条件下，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 水分的保藏方法
干制保藏的特点
¢ 延长保藏期 ¢ 方便 ¢ 设备可简可繁 ¢ 易于包装运输
第二节 食品干制的基本过程
一、食品干制过程
1.干燥曲线 2.干燥速率曲线
3.食品温度曲线
一、对流干燥 二、接触干燥 三、冷冻干燥
1.自然对流干燥 4.带式干燥 7. 喷雾干燥
2.箱式干燥
5. 流化床干燥
3. 隧道式干燥 6. 气流干燥
1.常压滚筒干燥
2.真空滚筒干燥
1.冷冻干燥过程中的传质
2.冷冻干燥过程中的传热
3.冷冻干燥的特点
四、辐射干燥
1.红外线干燥 2.微波干燥
1. 自然对流
4. 带式干燥
湿物料从最上层加入，随着带子的移动，依次落 入下一条带子，最后干物料从下一层排出
带式干燥的特点
¢ 适用于单一品种的规模划生产 ¢ 有较大的物料表面暴露于干燥介质中，物料内部水
分移出的路径较短，并且物料与空气有紧密的接 触，所以干燥速率很高 ¢ 干燥物料必须事先制成半干燥的状态，以便较小阻 力，使空气能顺利穿过带子上的物料层
• 适用对象：浆状、泥状、膏状、糊状和液态食品的干燥。 一些受热影响不大的食品，如麦片、米粉也可
• 典型的接触干燥器是滚筒干燥器，包括常压滚筒和真空 滚筒干燥器
1. 常压滚筒干燥器
1.空气出口；2.滚筒；3.刮刀；4.加料口；5.料槽 6.螺旋输送器；7. 贮料槽
常压滚筒干燥的特点
• 结构简单，干燥速度快 • 热量利用率高，但可能引起制品色泽和风味的
• 干燥时间短，大多数只需0.5—2s，最长不超过5s， 而且同气流并流操作，不会被热伤害或分解
食品工艺学 干制腌制焙烤冷藏
《食品工艺学》－干制部分一、名词解释1. 食品干藏――脱水干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――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――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。
脱水就是指人工干燥。
4. 干制－－利用一定的手段，减少原料中的水分，将其可溶性固形物的浓度提高到微生物不能利用的程度，同时，原料本身所含酶的活性也受到抑制，使产品得以长期保存。
5. 最低Aw ：任何一种微生物适宜生长的Aw 范围下限。
当Aw 低于这个值，微生物不能生长代谢繁殖，最终可能死亡6. 水分含量曲线――干制过程中食品绝对水分（W ）和干燥时间（t ）间的关系曲线，即W ＝f （t ）。
7. 干燥速率曲线――干制过程中食品任何时侯的干燥速率（dt dw 绝）和干燥时间的关系曲线。
8. 食品温度曲线――干燥过程中食品温度（T ）和干燥时间（t ）的关系曲线，即T 食＝f （t ）。
9. 热塑性：糖分或者其他物质含量高的食品，在高温时就会软化甚至有流动性，冷却后变硬，具有玻璃体的性质。
10. 热端：对于热空气，高温低湿空气进入的一端 冷端：对于热空气，低温高湿空气进入的一端 湿端：对于物料，湿物料进入的一段 干端：对于物料，干物料进入的一段逆流：对于设备，热空气气流与物料移动相反的流动形式 逆流：对于设备，热空气气流与物料移动一致的流动形式11. 干制品的复原性——干制品重新吸收水分后在重量、大小、性状、质地、颜色、风味和结构、成分以及可见因素（感官评定）等各方面恢复原来新鲜状态的程度。
12. 复水率－－复水后沥干质量（G ）与干制品试样质量（G ）的比值。
R 复＝G 复/G 干13. 复水系数－－复水后制品的沥干质量（G 复）与该干制品在干制前相应原料质量（G 原）之比。
K 复＝G 复/G 原×100％14. 瘪塌温度——在二级干燥阶段当温度升高到使干燥层原先形成的固定状框架结构失去刚性、发生熔化或产生发粘、发泡现象，即使食品的固态框架结构发生瘪塌，此时的温度被称为瘪塌温度。
食品工艺学 第四章 食品的干制保藏
给湿系数(am)：表示食品表面水分蒸发能力的物理量， 一般与干燥介质的流速呈正比。 am = 0.172 + 0.1308V
给湿强度(qm) 的大小主要取决于： 空气流速、相对湿度、温度
在干制过程的恒率阶段，物料表面始终保持湿润水 分进行蒸发，即给湿过程实为恒率干燥阶段的干制过程。
(2) 食品内部的水分转移（导湿过程）
• 食品内部水分在干燥过程中向表面转移、扩散现 象通常称为导湿现象（导湿性）。
A、水分梯度与水分转移 • 干制过程中，由于表面水分的不断蒸发，食品的
水分含量由表至里逐渐减少，因此，食品内部存 在一个由表面指向中心的水分梯度（湿度梯度）。 水分梯度的存在引起使内部水分向表层迁移，该 过程称之为导湿过程。
在较低温度段，导 湿系数随温度的升高 而缓慢增大。
当温度大于70 ℃以 上时，温度变化即使 较小，也会引起导湿 系数迅速增大。
B、 温度梯度与水分转移
在许多干制方法中，物料表里受热不均匀，导致 表面温度高于里层温度，物料本身将热量以传导形式 自表面向温度较低的中心转移，由此形成了一个由中 心指向表面的温度梯度。
第四章 食品的干制保藏
食品干制的基本原理 食品在干制过程中发生的变化 食品的干制方法与技术 干制产品的包装与贮藏
第一节 前言
食品干藏是一种最古老的食品保藏方法； 食品干制是一种具有悠久历史的食品加工方法； 食品干制在现代食品工业中占有重要的地位。
食品干制的作用与特点： ◆提高食品的保藏性能； ◆干制后食品重量轻、体积小，有利于食品的包装和
gradθ : 温度梯度(℃ ·m- 1) ( ) δ ：导湿温系数 kg · kg -1 ·m- 1
导湿温系数δ：表示单位温度梯度时物料内部所形成 的水分梯度。
食品工艺学习题(分章)及答案
第一章绪论一、填空题1、食品腐败变质常常由微生物、酶的作用、物理化学因素引起。
2、食品的质量因素包括感官特性、营养质量、卫生质量和耐储藏性。
第二章食品的低温保藏一、名词解释1.冷害——在冷藏时，果蔬的品温虽然在冻结点以上，但当贮藏温度低于某一温度界限时，果蔬的正常生理机能受到障碍。
2.冷藏干耗（缩）：食品在冷藏时，由于温湿度差而发生表面水分蒸发。
3.最大冰晶生成带：指-1～-4℃的温度范围内，大部分的食品在此温度范围内约80%的水分形成冰晶。
二、填空题1.影响冻结食品储藏期和质量的主要因素有储藏温度、空气相对湿度和空气流速。
2.食品冷藏温度一般是-1～8℃，冻藏温度一般是-12～-23℃，-18℃最佳。
三、判断题1.最大冰晶生成带指-1～-4℃的温度范围。
（√）2.冷却率因素主要是用来校正由于各种食品的冷耗量不同而引起设备热负荷分布不匀的一个系数。
（×）3.在-18℃，食品中的水分全部冻结，因此食品的保存期长（×）原理：低温可抑制微生物生长和酶的活性，所以食品的保存期长。
4.相同温湿度下，氧气含量低，果蔬的呼吸强度小，因此果蔬气调保藏时，氧气含量控制的越低越好。
（×）原理：水果种类或品种不同，其对温度、相对湿度和气体成分要求不同。
如氧气过少，会产生厌氧呼吸；二氧化碳过多，会使原料中毒。
5.冷库中空气流动速度越大，库内温度越均匀，越有利于产品质量的保持。
（×）原理：空气的流速越大，食品和空气间的蒸汽压差就随之而增大，食品水分的蒸发率也就相应增大，从而可能引起食品干缩。
四、问答题1.试问食品冷冻保藏的基本原理。
答：微生物（细菌、酵母和霉菌）的生长繁殖和食品内固有酶的活动常是导致食品腐败变质的主要原因。
食品冷冻保藏就是利用低温控制微生物生长繁殖和酶的活动，以便阻止或延缓食品腐败变质。
2.影响微生物低温致死的因素有哪些？答：（1）温度的高低（2）降温速度（3）结合状态和过冷状态（4）介质（5）贮存期（6）交替冻结和解冻3.请分类列举常用的冻结方法（装置）答：分为两大类：一、缓冻方法（空气冻结法中的一种）二、速冻方法具体速冻又分为：a.吹风冻结（鼓风冻结）：主要是利用低温和空气高速流动，促使食品快速散热，以达到迅速冻结的要求。
食品的干制保藏
（道尔顿公式）
p空蒸 — 热空气的水蒸汽压(kPa)
p — 大气压(kPa)
m0.02290.017v4
v:a介质流速
32
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。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
a
33
导湿过程中的水分迁移量
qmd — 水分的流通密度（㎏·m·-2·h-1)
q graud md
md0
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)
grad u — 水分梯度（㎏·㎏-1·m-1)
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。
a
34
导湿系数与物料水分的关系
ⅠⅡ
Ⅲ
D
E
A C
物料水分W绝（kg/kg绝干物质）
导湿系数和物料水分的关系
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
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
D
）
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
A
BC
供的能量主要用于水分蒸发。
•降速干燥阶段：品温缓慢上
食品的干制保藏技术
内部水分转移到表面
湿度梯度
温度梯度
热量由表面向内部传递
5.食品的干制保藏技术
§1.2.2.湿物料的湿热传递过程
程湿 热 传 递 过
食品表面 食品内部
给湿过程 导湿过程
5.食品的干制保藏技术
§1.2.2.1.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
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)
5.食品的干制保藏技术
§1.2.2.2.导湿过程
B点是毛细管水和吸附水的分界点。
Ⅰ－毛细管夹持空气作用 Ⅱ－毛细管势能作用 AB－水蒸汽分子热扩散作用
热湿传导系数与含水量的关系
加以选用。
5.食品的干制保藏技术
§ 2.食品常用的干制方法
常压对流干燥法 接触式干燥法 辐射干燥法 减压干燥法
5.食品的干制保藏技术
§ 3.1. 常压对流干燥法
概念
通过空气的自然对流或强制循环，使物料中的水分经内 部扩散和表面蒸发而脱除。
种类
固定接触式
• 箱式、隧道式、输送带式、泡沫干燥；
悬浮接触式
热浓缩液 冷却器
气体
搅打机
湿空气
干燥器
粉碎机
工艺要求
热风
粉末干制品
须先行浓缩
单位时间内干基含水量随时间变化的规律
预热阶段
• 干燥速率由零迅速增至最大值
恒速干燥阶段
• 干燥速率基本保持恒定不变
A
降速干燥阶段
• 干燥速率迅速下降
B
CD 5.食品的干制保藏技术
湿度梯度
温度梯度
热量由表面向内部传递
5.食品的干制保藏技术
§1.2.2.湿物料的湿热传递过程
程湿 热 传 递 过
食品表面 食品内部
给湿过程 导湿过程
5.食品的干制保藏技术
§1.2.2.1.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
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)
5.食品的干制保藏技术
§1.2.2.2.导湿过程
B点是毛细管水和吸附水的分界点。
Ⅰ－毛细管夹持空气作用 Ⅱ－毛细管势能作用 AB－水蒸汽分子热扩散作用
热湿传导系数与含水量的关系
加以选用。
5.食品的干制保藏技术
§ 2.食品常用的干制方法
常压对流干燥法 接触式干燥法 辐射干燥法 减压干燥法
5.食品的干制保藏技术
§ 3.1. 常压对流干燥法
概念
通过空气的自然对流或强制循环，使物料中的水分经内 部扩散和表面蒸发而脱除。
种类
固定接触式
• 箱式、隧道式、输送带式、泡沫干燥；
悬浮接触式
热浓缩液 冷却器
气体
搅打机
湿空气
干燥器
粉碎机
工艺要求
热风
粉末干制品
须先行浓缩
单位时间内干基含水量随时间变化的规律
预热阶段
• 干燥速率由零迅速增至最大值
恒速干燥阶段
• 干燥速率基本保持恒定不变
A
降速干燥阶段
• 干燥速率迅速下降
B
CD 5.食品的干制保藏技术
食品的干制保藏
中间水分食品存在的问题
• 美拉德反应速率快（变色） • 口味变化(糖和甘油) • 水相及水与固体界面之间的平衡 • 营养成分的稳定性
食品温度曲线 初期食品温度上升，直到最高值——湿球温
度，整个恒率干燥阶段温度不变，即加热转 化为水分蒸发所吸收的潜热（热量全部用于 水分蒸发）。 在降率干燥阶段，温度上升直到干球温度， 说明水分的转移来不及供水分蒸发，则食品 温度逐渐上升。
食品干制工艺条件的选择
尽可能使食品表面水分蒸发速度与内部水分扩散速度相 等，同时避免在食品内部形成较大的温度梯度，以免出 现表面硬化现象使干燥速度降低。此时，适当降低空气 温度和流速，提高空气的相对湿度． 恒速干燥阶段，可适当提高空气温度，加快干燥过程。 含淀粉或胶质较多的食品只能使用较低的空气温度。 干燥后期应根据干制品预期的含水量调整空气的相对湿 度。空气相对湿度所对应的平衡含水量必须低于干制品 预期的含水量。 降速干燥阶段应降低空气温度和流速，控制食品表面水 分蒸发的速度，避免食品表面过热。对于热敏性食品尤
影响湿热传递的因素
• 食品的表面积 • 干燥介质的温度 加热介质与食品的
温差越大,热传递速越快
• 空气流速 • 空气的相对湿度 空气越干燥,干燥
速率越快. 空气的干燥程度决定食品可 干燥的程度.
• 真空度
干燥过程的特性
• 干燥(水分含量)曲线 • 干燥速度曲线 • 温度曲线
干燥(水分含量)曲线
水分活度与酶的关系
酶作用必须高于某一水分活度值. 酶作用的最低水分活度与酶的种类有关. 水分含量越高,酶的起始失活温度越低.
水分活度与其他变质因素的关系
水分活度与氧化作用的关系 水分活度与非酶褐变之关系
水分活度与食品贮藏稳定性
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。
食品工艺学-第二章.
– 在降率干燥阶段，温度上升直到干球温度，说明水分的转移来不及供水分 蒸发，则食品温度逐渐上升。
• 曲线特征的变化主要是内部水分扩散与表面 水分蒸发或外部水分扩散所决定
• 食品干制过程特性总结：干制过程中食品内 部水分扩散大于食品表面水分蒸发或外部水 分扩散，则恒率阶段可以延长，若内部水分 扩散速率低于表面水分扩散，就不存在恒率 干燥阶段。
温度（℃）
图 硅酸盐类物质温度和 导湿系数的关系
• 因此可以将物料在饱和 湿空气中加热，以免水 分蒸发，同时可以增大 导湿系数，以加速水分 转移。
2. 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。
(2）测量
• 利用定义 • 利用平衡相对湿度的概念 • aW×100=相对湿度
• 具体方法参考 Food engineering properties M.M.A.Mao
2. 水分活度对食品的影响
• 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）水分活度与微生物生长的关系
M o istu re c o n te n t (% ) 100 100 100 100 70 40 35 1 4 .5 27 10 3 .0 5 .0 3 .5 1 .5
W a te r a c tiv ity 1 .0 0 0 .9 1 0 .8 2 0 .6 2 0 .9 8 5 0 .9 6 0 .8 6 0 .7 2 0 .6 0 0 .4 5 0 .3 0 0 .2 0 0 .1 1 0 .0 8
以控制微生物 2. 脂肪蛤败 3. 虫害
• 曲线特征的变化主要是内部水分扩散与表面 水分蒸发或外部水分扩散所决定
• 食品干制过程特性总结：干制过程中食品内 部水分扩散大于食品表面水分蒸发或外部水 分扩散，则恒率阶段可以延长，若内部水分 扩散速率低于表面水分扩散，就不存在恒率 干燥阶段。
温度（℃）
图 硅酸盐类物质温度和 导湿系数的关系
• 因此可以将物料在饱和 湿空气中加热，以免水 分蒸发，同时可以增大 导湿系数，以加速水分 转移。
2. 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。
(2）测量
• 利用定义 • 利用平衡相对湿度的概念 • aW×100=相对湿度
• 具体方法参考 Food engineering properties M.M.A.Mao
2. 水分活度对食品的影响
• 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）水分活度与微生物生长的关系
M o istu re c o n te n t (% ) 100 100 100 100 70 40 35 1 4 .5 27 10 3 .0 5 .0 3 .5 1 .5
W a te r a c tiv ity 1 .0 0 0 .9 1 0 .8 2 0 .6 2 0 .9 8 5 0 .9 6 0 .8 6 0 .7 2 0 .6 0 0 .4 5 0 .3 0 0 .2 0 0 .1 1 0 .0 8
以控制微生物 2. 脂肪蛤败 3. 虫害
食品干制保藏
d: AW=(C1+m)/(C2+m)
e: m=C1AW+C2
四、干燥对微生物和酶类的影响
㈠ 干燥使食品与微生物同时脱水
㈡ 微生物的干燥能力与种类及生活阶段有关。
可以认为30-40%是细菌发育的含水量限度（Aw约0.75左右）。但霉菌类在水分含量较少时仍能繁殖，所以一般要将制品干燥在含水量低于15%（Aw低于0.60）时，才能较长期保藏。
（2）渗透压保持水分 封闭在细胞内的水，它既是复合胶囊通过渗透吸收的水，也是固定的结构水，它是在形成凝胶时（胶凝作用）占有的水分。由于细胞内外的浓度差，水经细胞壁靠渗透方式向细胞内渗透。它与物质的结合能极小，属游离水，干制过程中易除去。
在食品内部，渗透压保持水分远多于吸附结合水分。
3、机械结合水分（或游离水分）
Pa/P0——空气的平衡相对湿度（ERH）
当干制品放在密闭容器中与一定温度和湿度的空气相接触时，干制品中水分和空气湿度之间必将发生上述三种情况。
2、平衡水分和平衡湿度
平衡水分：系统达到平衡状态时物料的含水量。
平衡湿度：系统达到平衡状态时空气的相对湿度。
3、影响物料的平衡水分和平衡湿度的因素。
⑴ 系统平衡时的温度
2.用于密封袋装干制品之间水分迁移的估算。
（1）混装物之间水分迁移。
（2）混装食品系统平衡湿度的计算
R混=(RA×SA×WA+RB×SB×WB+…+RN×SN×WN)/（SA×WA+SB×WB+…+SN×WN)
R混——混装食品共同的平衡相对湿度
RA,RB,…RN——分别为A,B,…N种食品的平衡湿度
a.对于用热风干燥设备干燥物料，可用以下理论式进行干燥过程中水分蒸发量的计算：
e: m=C1AW+C2
四、干燥对微生物和酶类的影响
㈠ 干燥使食品与微生物同时脱水
㈡ 微生物的干燥能力与种类及生活阶段有关。
可以认为30-40%是细菌发育的含水量限度（Aw约0.75左右）。但霉菌类在水分含量较少时仍能繁殖，所以一般要将制品干燥在含水量低于15%（Aw低于0.60）时，才能较长期保藏。
（2）渗透压保持水分 封闭在细胞内的水，它既是复合胶囊通过渗透吸收的水，也是固定的结构水，它是在形成凝胶时（胶凝作用）占有的水分。由于细胞内外的浓度差，水经细胞壁靠渗透方式向细胞内渗透。它与物质的结合能极小，属游离水，干制过程中易除去。
在食品内部，渗透压保持水分远多于吸附结合水分。
3、机械结合水分（或游离水分）
Pa/P0——空气的平衡相对湿度（ERH）
当干制品放在密闭容器中与一定温度和湿度的空气相接触时，干制品中水分和空气湿度之间必将发生上述三种情况。
2、平衡水分和平衡湿度
平衡水分：系统达到平衡状态时物料的含水量。
平衡湿度：系统达到平衡状态时空气的相对湿度。
3、影响物料的平衡水分和平衡湿度的因素。
⑴ 系统平衡时的温度
2.用于密封袋装干制品之间水分迁移的估算。
（1）混装物之间水分迁移。
（2）混装食品系统平衡湿度的计算
R混=(RA×SA×WA+RB×SB×WB+…+RN×SN×WN)/（SA×WA+SB×WB+…+SN×WN)
R混——混装食品共同的平衡相对湿度
RA,RB,…RN——分别为A,B,…N种食品的平衡湿度
a.对于用热风干燥设备干燥物料，可用以下理论式进行干燥过程中水分蒸发量的计算：
食品的干制保藏
06
干制品市场应用前景展望
干制品在休闲食品领域应用
零食类
如干果、干蔬菜等，口感独特，营养丰富，方便携带，适合 各年龄段人群。
速食产品
如方便面、速食汤料等，通过复水即可食用，满足快节奏生 活需求。
在调味品和添加剂方面应用
调味品
如干制香辛料、干制酱料等，为烹饪提供丰富的风味和口感。
添加剂
作为食品工业中的稳定剂、增稠剂等，改善食品质地和口感。
经验法
根据以往经验和实践，结合产品 特性和设备条件，确定工艺参数。 这种方法简单易行，但缺乏科学 性和准确性。
工艺参数优化策略
多因素试验设计
采用正交试验、均匀设计等方法， 同时考虑温度、湿度和时间等多 个因素的影响，以较少的试验次 数获得较优的工艺参数组合。
响应面法
通过建立响应面模型，分析各因素之 间的交互作用及其对干制效果的影响 ，确定最佳工艺参数组合。这种方法 可以直观地反映各因素对响应值的影 响程度，并预测最佳工艺条件。
03
真空干燥
04
在真空条件下进行干燥的方法。 由于真空条件下水的沸点降低， 因此可以在较低的温度下进行干 燥，从而减少对食品营养成分的 破坏和色泽的变化。但真空干燥 设备成本较高，操作相对复杂。
冷冻干燥
将食品先冷冻至冰点以下，然后 在真空条件下使冰直接升华为水 蒸气而除去的方法。这种方法能 够较好地保留食品的营养成分和 风味物质，但设备成本高、能耗 大且干燥时间长。
营销创新
运用互联网和社交媒体等新型营销手段，扩大干制品品牌知名度 和市场份额。
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食品的干制保藏
• 干制保藏基本原理与方法 • 原料选择与预处理 • 干制工艺参数确定与优化 • 产品品质评价与质量控制 • 干制品包装、储存与运输管理 • 干制品市场应用前景展望
食品工艺学专业知识课件
➢ 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。
喷雾干燥器旳装置构成： 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、鼓风机等主要部分构成。 决定喷雾干燥装置特征旳主要是料液喷雾系统中旳喷雾器和 气液接触系统旳干燥室
（三）干燥机制
温度梯度
T
T-ΔT
M-ΔM M 水分梯度
干燥机制
表面水分扩散到空气中
Food H2O
内部水分转移到表面
• 导湿性：水分扩散一般总是从高水分处向低水分处扩散，即从内 部不断向表面旳水分迁移现象。
• 导湿温性：温度梯度将促使水分从高温向低温处转移。
1. 导湿性-1
水分梯度
若用W绝 表达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
其中： i温—— 物料内水分转移量，单位时间内单位面积 上旳水分转移量（kg/kg干物质·米2·小时）
K—— 导湿系数（米2·小时） γ0 —— 单位潮湿物料容积内绝对干物质重量
（kg干物质/米2 ）
δ—— 湿物料旳导湿温系数（1/℃，或kg/kg干物
质×℃）
导湿温系数就是温度梯度为1℃/米时物料 内部能建立旳水分梯度，即
（一）吸附与解吸等温线 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
鸡肉不同温度下旳吸附与解吸等温线
（二）平衡湿度与吸附湿度 ——吸附等温线 ……解吸等温线
影响湿热传递旳主要原因
1.食品物料旳构成与构 造
（1）食品成份在物料中 旳位置
喷雾干燥器旳装置构成： 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、鼓风机等主要部分构成。 决定喷雾干燥装置特征旳主要是料液喷雾系统中旳喷雾器和 气液接触系统旳干燥室
（三）干燥机制
温度梯度
T
T-ΔT
M-ΔM M 水分梯度
干燥机制
表面水分扩散到空气中
Food H2O
内部水分转移到表面
• 导湿性：水分扩散一般总是从高水分处向低水分处扩散，即从内 部不断向表面旳水分迁移现象。
• 导湿温性：温度梯度将促使水分从高温向低温处转移。
1. 导湿性-1
水分梯度
若用W绝 表达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
其中： i温—— 物料内水分转移量，单位时间内单位面积 上旳水分转移量（kg/kg干物质·米2·小时）
K—— 导湿系数（米2·小时） γ0 —— 单位潮湿物料容积内绝对干物质重量
（kg干物质/米2 ）
δ—— 湿物料旳导湿温系数（1/℃，或kg/kg干物
质×℃）
导湿温系数就是温度梯度为1℃/米时物料 内部能建立旳水分梯度，即
（一）吸附与解吸等温线 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
鸡肉不同温度下旳吸附与解吸等温线
（二）平衡湿度与吸附湿度 ——吸附等温线 ……解吸等温线
影响湿热传递旳主要原因
1.食品物料旳构成与构 造
（1）食品成份在物料中 旳位置
食品工艺学导论4
湿物料进入的一端——湿端
干制品离开的一端——干端 热空气气流与物料移动方向一致——顺流 热空气气流与物料移动方向相反——逆流
(1) 逆流式隧道干燥设备
■
基本结构
湿端即冷端，干端即热端
特点及应用
A 湿物料遇到的是低温高湿空气，虽然物料含有高水分， 尚能大量蒸发，但蒸发速率较慢，这样不易出现表面硬化 或收缩现象，而中心能保持湿润状态，因此物料能全面均 匀收缩，不易发生干裂；
一、常压空气对流干燥法(空气干燥法)
箱式干燥 ①固定接触 式对流干燥 隧道式干燥 带式干燥
常压空气对 流干燥法
②悬浮式 接触干燥
以热空气作为干燥介质， 通过对流方式与食品进 行热量与水分的交换， 使食品获得干燥
泡沫干燥
气流干燥
流化床干燥
喷雾干燥
(一)固定接触式对流干燥
食品堆积在容器或其它 支持器件上进行干燥
4、干制过程的特性
食品在干制过程中，食品水分含量逐渐减少，干燥 速率逐渐变低，食品温度也在不断上升。
水分含量的变化（干燥曲线） 干燥速率曲线 食品温度曲线
（2）干燥速度曲线
食品被加热，水分被蒸发 加快，干燥速率上升，随 着热量的传递，干燥速率 很快达到最高值；是食品 初期加热阶段； 然后稳定 不变，为恒率干燥阶段， 此时水分从内部转移到表 面足够快，从而可以维持 表面水分含量恒定，也就 是说水分从内部转移到表 面的速率大于或等于水分 从表面扩散到空气中的速 率，是第一干燥阶段； 到 第一临界水分时，干燥速 率减慢，降率干燥阶段， 说明食品内部水分转移速 率小于食品表面水分蒸发 速率； 干燥速率下降是 由食品内部水分转移速率 决定的 当达到平衡水分 时，干燥就停止。
滞化水：细胞组织中的显微 和亚显微结构与膜所阻留的 水，一般不易流动。 毛细管水：生物组织的细胞间隙 和食物组织的毛细结构中由于毛 细管力所系留的水。
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（一）、水分活度与微生物的关系
水分活度（Aw）：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值的范围在0—1之间。
Aw值反映了水分与食品结合的强弱及被
微生物利用的有效性。
（一）、水分活度与微生物的关系 1.水分活度与微生物生长的关系 一般情况下，每种微生物均有最适的水分活度 不同微生物耐受的最低Aw值：
小，可以显著地节省包装、储藏和运输费用，并且 便于携带和储运;
第一节、概
1、干燥目的：
述
干制食品常常是救急、救灾和战备用的重要物质。
概
述
2、食品干燥相关概念：
食品干藏 ：脱水制品在它的水分降低到足以防止腐败 干燥：是在自然条件或人工控制条件下促使食品中水分 脱水： 是为保证食品品质变化最小，在人工控制条件下 浓缩(concentration)——产品是液态，水分含量
食品工艺学导论
第四章 食品的干制保藏
食 品 的干 燥
1、概述 2、食品干燥保藏的原理
3、干 燥 理 论 基 础
4、常见的干燥方法和技术
5、食品干燥过程中的变化
6、干燥产品包装和贮藏
7、干制品的干燥比和复水性
8、中间水分食品
第一节、概 1、干燥目的：
述
延长贮藏期 -- 经干燥的食品，其水分活性较
中微生物总数会稳步
下降。
2.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）、水分活度与酶的关系 通常水分活度在 0.75~0.95 的范围内酶活性 达到最大。 水分减少时，酶的活性也就下降。只有在 水分降低到1%以下时，酶的活性才会完全消 失。 水分含量越高、酶的失活温度越低。酶在 湿热条件下易钝化。为了控制干制品中酶的 活动，就有必要在干制前对食品进行湿热或 化学钝化处理，以达到酶失去活性为度.
低，有利于在室温条件下长期保藏，以延长食品的 市场供给，平衡产销高峰;
第一节、概 1、干燥目的：
述
用于某些食品加工过程以改善加工品质 -如大豆、花生米经过适当干燥脱水，有利于脱壳 (去外衣)，便于后加工，提高制品品质；促使尚未 完全成熟的原料在干燥过程进一步成熟;
第一节、概 1、干燥目的：
述
便于商品流通 --干制食品重量减轻、容积缩
流动性增加， 反应几率增加， 速度加快
（三）、 水分活度与其它变质因素的关系 2.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 无水条件下，部分 化最小。
极性基团与氧气直 接接触，发生自动 氧化酸败 水分增加溶氧 量和催化剂的 移动性，使氧 化速度增加
较高。 促使食品水分蒸发的工艺过程。 蒸发的工艺过程。 变质的水平后，始终保持低水分进行长期贮藏的过程。
干燥(drying)——产品是固体，最终水分含量低
第二节、食品干燥保藏原理
用物理的方法来抑制微生物和酶的活性， 降低水分来提高原料中可溶性固形物的浓度， 使微生物处于反渗透的环境中，处于生理干 燥的状态，从而使食品得到保存。
当达到一定的温度差后，外界热量补偿能 力增加到足以与汽化吸收热量平衡时，水温将 不再发生变化，则此时水温即湿球温度计显示 的温度 。
湿球温度的意义：
⑴、表示了物料处在水分大量蒸发时物料的温度 ⑵、可用于计算湿空气的湿度 ⑶、可据此判断空气的湿度 当空气干燥时，湿球温度计的纱布蒸发快， 吸热多，两个温度计的示数差就比较大。两个 温度计的示数差越大，说明空气越干燥。 当空气中水蒸气很多时，湿球温度计的纱布 蒸发慢，吸热少，两温度计的示数差就小。两 个温度计的示数差越小，说明空气越潮湿。 D、露点 t d :空气湿度达到饱和时的温度
超过多层水对 应的Aw值，反 应速度显著增 加
反应速度随水分活 度增加而缓慢增加 低于单分子吸附 水所对的Aw值， 酶无可利用水， 活性受抑制
水分活度对卵磷脂酶解速度的影响（30 ℃ ）
（三）、 水分活度与其它变质因素的关系 1.水分活度对非酶褐变的影响 水分增加，底物被 在中等湿度时褐变速率最大。 稀释，产物（水） 美拉德褐变的最大速度出现在水分活度为 增加，使反应速度 降低 0.6~0.9 之间。 水分增加，
和最低的水分活度，它们取决于微生物的种类、食
品的种类、温度、pH值以及是否存在润湿剂等因素。
水 分 活 度 与 微 生 物 生 长 的 关 系
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。大多数重要的食品腐败 细菌所需的最低aw都在0.9以上。只有当水分 活度降到0.75以下，食品的腐败变质才显著 减慢；若将水分降到0.65，能生长的微生物 极少。一般认为，水分活度降到0.7以下物料 才能在室温下进行较长时间的贮存。
蒸气压之比。
pV j ps
RH的意义：
越小越容纳多的水蒸气，反之无能力容纳湿空气。 RH 大的气体不能作干燥介质。
C.干球温度 t和湿球温度 t w
湿球温度形成原理：
当湿球置于未饱和空气中时水分蒸发， 汽化过程要吸收热量，故使水温下降。此时外 界热量因温度差的存在，必向湿球(水中)转移。 如果外界传给水的热量小于汽化吸热，则水温 继续下降。
11
水分活度与微生物生长的关系
干制过程中，食品及其所污染的微生物均同时脱水，
干制后，微生物就长期地处于休眠状态，环境条件 一旦适宜，又会重新吸湿恢复活动，微生物的耐旱 力常随菌种及其不同生长期而异。
干燥状态：
葡萄球菌、肠道杆菌----几周到几个月； 乳酸菌----几个月到一年以上； 干酵母----两年之久； 细菌芽孢菌核----一年以上； 黑曲霉菌孢子----6-10年以上。 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
第三节、干 燥 理 论
(一)、干制过程中的湿热传递 湿空气 水分蒸发
热量传递 质量交换
湿物料
干热空气
干物料
1.相关概念：
A. 湿度 humidity H 定义为单位质量干空气所携带的水蒸气质量
B. 相对湿度 （RH, relative humidity
j)
定义为湿空气中水蒸气分压与同条件下饱和水