果蔬干制品加工

1、游离水:以游离状态存在于果蔬组织中，是充满在毛细 管中的水分。所以也称为毛细管水。游离水是主要的水 分状态，游离水的特点是能溶解糖、酸等多种物质，流 动性大，借毛细管和渗透作用可以向外或向内迁移，所 以干燥时排除的主要是游离水。 2、胶体结合水:由于胶体的水和作用和膨胀的结果，围绕 着胶粒形成一层水膜，水分与其结合成为胶体状态。
普通细菌
0.90
嗜盐细菌
小于0.75
普通酵母 普通霉菌
0.87 0.80
耐干燥细菌 耐渗透细菌
0.65 0.61
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。 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。
2、干燥介质的湿度 在一定温度下相对湿度越小， 空气的饱和差越大，果蔬干燥速度越快。 红枣在干制后期，分别放在60℃相对湿度不同 的烘房中，一个烘房湿度为 65 ％，红枣干制后含 水量是47.2％;另一个烘房湿度为56％，干制后的 红枣含水量则为 34.1 ％。再如，甘蓝干燥后期相 对湿度30％，最终含水量为8.0％，在相对湿度810％条件下，干甘蓝含水量为1.6％。
食品中水分含量与水分活度之间的关系
（Ⅰ）
单分子 层水， 不能被 冰冻， 不能干 燥除去。
-40℃不 能冻结， 占总水量 的极小部 分。
（Ⅱ）多层水，
主要通过水-水 和水-溶质氢键 同相邻分子缔 合，为可溶性 组分的溶液， 大部分多层水 在-40℃不被冻 结，I+II的水 占5%以下
（Ⅲ）自由水或体 相水，是食品中结 合的最弱，流动性 最大的水，主要是 在细胞体系或凝胶 中被毛细管液面表 面张力或被物理性 截留的水，这种水 很易通过干燥除去 或易结冰，可作为 溶剂，容易被酶和 微生物利用，食品 容易腐败，通常占 95%以上；
果蔬脱水是为了保藏，食品的保藏性不仅和水分含量 有关，与果蔬中水分的状态也有关。游离水中的糖类， 盐类等可溶性物质多了，溶液浓度增大，渗透压增高， 造成微生物细胞壁分离而死亡，因而可通过降低水分活 度，抑制微生物的生长，保存食品。虽然食品有一定的 含水量，但由于水分活度低，微生物不能利用。 不含任何物质的纯水Aw =1，如食品中没有水分，水 蒸气压为0，Aw =0。Aw 值高到一定值时，酶的活性才 能被激活，并随着Aw值增高，酶的活性增强，Aw为0.2 时脂肪氧化反应速度最低，Aw 值大时叶绿素变成脱镁 叶绿素；蔗糖水解，花青素被破坏，Vc 、VB 损失速度 加快。
1.
人工干制的设备 目前，国内外许多先进的干燥设备大都具 有良好的加热及保温设备，以保证干制时所需的较高和均匀的 温度；有良好的通风设备以及时排除原料蒸发的水分；有良好 的卫生条件及劳动条件，以避免产品污染和便于操作管理，根 据设备对原料的热作用方式的不同，可将人工干制设备分为以 传导、对流、辐射和电磁感应加热等四类。习惯上分为空气对 流干燥设备、滚筒干燥设备、真空干燥设备和其它干燥设备。 ⑴烘灶 ⑵烘房 （3）隧道式干燥机
自然干制的一般方法是将原料选择分级、洗涤、切分等预处 理后，直接铺在晒场，或挂在屋檐下阴干。自然干制时，要选择 合适的晒场，要求清洁卫生、交通方便且无尘土污染、阳光充足、 无鼠鸟家禽危害，并要防止雨淋、要经常翻动原料以加速干燥。 ⒉ 自然干制的设备 自然干制所需设备简单主要有晒场和晒干用 具，如晒盘、席箔、运输工具等，此外还有工作室、熏硫室、包 装室和贮藏室等。 人工干制的设备及技术 人工干制是人工控制干燥条件下的干燥方法。该方法可大大 缩短干燥时间获得较高质量的产品，且不受季节性限制，与自然 干燥相比，设备及安装费用较高，操作技术比较复杂，因而成本 也较高。但是，人工干制具有自然干制不可比拟的优越性，是果 蔬干制的方向。
干燥室为狭长的隧道形，地 面铺铁轨。装好原料的载车， 沿铁轨经隧道，完成干燥， 然后从隧道另一端推出， 下一车原料又沿铁轨再推入。
（4）带式干燥机 而使原料干燥。 适应于蔬菜等含水量高但物料温度不允许过高的产品。
原料铺在带上，借机械力而向前转动，与干燥室的干燥介质接触，
（5）滚筒干燥机
由一只或两只中空的金属圆筒组成。圆筒随水平轴转动，内部由 蒸汽、热水或其他加热剂加热。 主要用于苹果酱、甘薯泥、南瓜酱、香蕉和糊化淀粉等浆状物 料的干燥。
3、化合水：存在于果品蔬菜化学物质中的水分，一般不 能因干燥作用而排除。
㈡水分活度
水分活度又叫水分活性，是溶液中水的蒸气压与同温度下 纯水的蒸气压之比。 Aw =P/P0 =ERH/100 Aw --水分活度 P--溶液或食品中水蒸气压 P0 --纯水的蒸气压 ERH--平衡相对湿度（食品的平衡相对湿度是指食品中的 水分蒸汽压达到平衡后，食品周围的水汽分压与同温度 下纯水的饱和蒸汽压之比。 ）
5、果蔬的种类和状态 果蔬的种类不同，所含化学成分及其组织结构 也有差异，因而干燥速度也不相同。如在烘房干 制红枣采用同样的烘干方法，河南灵宝产的泡枣， 由于组织比较疏松，经24小时即可达到干燥。而 陕西大荔县产的疙瘩枣则需36小时才能达到干燥。 此外，原料的切分与否以及切块大小、厚薄不一， 干燥速度也不一样。切分越薄，表面积越大，干 燥速度就越快。
果蔬干燥过程可分为两个阶段： 即恒速干燥阶段和降速干燥阶段。在两个阶段交界点 的水分称为临界水分，这是每一种原料在一定干燥条件 下的特性。
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。 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。 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。
果蔬的干制在我国历史悠久，源远流长。古代人们利 用日晒进行自然干制，大大延长果蔬的保藏期限。随着 社会的进步，科技的发展，人工干制技术也有了较大的 发展。从技术、设备、工艺上都日趋完善。 但自然干制在某些产品上仍有用武之地，特别是我国 地域广，经济发展不平衡，因而自然干制在近期仍占重 要地位。如在甘肃新疆，由于气候干燥，因而葡萄干的 生产采用自然干制法，不仅质量好，而且成本低。还有 一些落后山区对野菜干制至今仍用自然干制法。
水分活度与微生物
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。
果蔬干制时，尤其在干制初期，一般不宜采用过高的温 度，否则会产生以下不良现象： 第一果蔬含水量很高，骤然和干燥的热空气相遇，则 组织中汁液迅速膨胀，易使细胞壁破裂，内容物流失。 第二原料中的糖分和其它有机物因高温而分解或焦化， 有损成品外观和风味。 第三高温低湿易造成原料表面结壳，而影响水分的散 发。 因此，在干燥过程中，要控制干燥介质的温度稍低于 致使果蔬变质的温度，尤其对于富含糖分和芳香物质的 原料，应特别注意。
果蔬干制是指脱出一定水分，而将可溶性物质的浓度 提高到微生物难以利用的程度，同时保持果蔬原来风味 的果蔬加工方法。制品是果干或菜干。
干制是一种既经济而又大众化的加工方法，其优点是： 1、干制设备可简可繁，简易的生产技术较易掌握， 生产成本比较低廉，可就地取材，当地加工。 2 、干制品水分含量少，有良好的包装，则保存容易。 而且体积小、重量轻、携带方便，较易运输贮藏。 3、由于干制技术的提高，干制品质量显著改进，食 用又方便。 4、可以调节果蔬生产淡旺季，有利于解决果蔬周年 供应问题。 因此，果蔬干制品对于勘测、航海、旅游、军需等方 面都具有重要意义
3、气流循环的速度 干燥空气的流动速度愈大，果蔬表面的水分蒸发也 愈快;反之，则愈慢。据测定，风速在每3m/s以下的范 围内，水分蒸发速度与风速大体成正比例地增加。 4、大气压力或真空度 大气压力为1.013×105 Pa (一个 大气压)时，水的沸点为100℃。若大气压下降，则水的 沸点也下降。气压越低，沸点也越低。若温度不变，气 压降低，则水的沸腾加剧。因而，在真空室内加热干制 时，就可以在较低的温度下进行。
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。
微生物发育时必需的水分活度表
微生物 发育所需要的 最低AW 微生物 发育所需要的 最低AW
（四）干制对酶活性的影响： 水分活度影响酶促反应主要通过以下途径： ①水作为运动介质促进扩散作用 ②稳定酶的结构和构象 ③水是水解反应的底物 ④通过水化作用使酶和底物活化
二、影响干燥速度的因素： 干燥速度的快慢，对果蔬干制品的好坏起着决定性 作用。在其它条件相同的情况下，干燥越快，越不容易 发生不良变化，成品的品质也越好。干燥速度与下列因 素有关： 1、干燥介质的温度 果蔬的干燥是把预热的空气作为干燥介质。 它有两个作用， 一是向原料传热，原料吸热后使它所含水分汽化， 二是把原料汽化水气带到室外
果蔬干制方法和设备 果品、蔬菜干制的方法，因干燥时所使用的热量来源不同，可 分为自然干制和人工干制两类。现将这两种方法及其设备介绍如 下。 自然干制的技术及设备 ⒈ 自然干制的技术 利用自然条件如太阳辐射热、热风等使 果疏干燥，称自然干燥。其中，原料直接受太阳晒干的，称晒干 或日光干燥；原料在通风良好的场所利用自然风力吹干的，称阴 干或晾干。 自然干制的特点是不需要复杂的设备、技术简单易于操作、 生产成本低。但干燥条件难以控制、干燥时间长、产品质量欠佳、 同时还受到天气条件的限制，使部分地区或季节不能采用此法。 如潮湿多雨的地区，采用此法时干制过程缓慢、干制时间长、腐 烂损失大、产品质量差。
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（6）其它干燥技术
其它干燥技术还有泡沫干燥、膜扩散脱水、渗透脱水、远红外 干燥和利用太阳能干燥等。
红外线干燥机
一、果品蔬菜中的水分性质及干燥机理 果品蔬菜干制，目的在于将果蔬中的水分减少， 而将可溶性物质的浓度提高到微生物不能利用的 程度，同时，果蔬中所含酶的活性也受到抑制， 产品能够长期保存。 (一)果蔬组织内部的水分状态及性质 果蔬的含水量很高，一般为70％～90％左右。 果蔬中的水分是以游离水、胶体结合水和化合水 三种不同的状态存在。
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。
0.2 0.4 0.6 0.8 Aw
（三）、干燥机理
果品蔬菜在干制过程中，水分的蒸发主要是依赖两种作用， 即水分外扩散作用和内扩散作用，果疏干制时所需除去的水分， 是游离水和部分胶体结合水。 干燥开始时由于果蔬中水分大部分为游离水，所以蒸发时，水 分从原料表面蒸发得快，称水分外扩散（水分转移是由多的部位 向少的部位移动）， 当水分蒸发至50％—60％后，其干燥速度依原料内部水分转移 速度而定。干燥时原料内部水分转移，称为水分内部扩散。 由于外扩散的结果，造成原料表面和内部水分之间的水蒸气分 压差，水分由内部向表面移动，以求原料各部分平衡。此时，开 始蒸发胶体结合水，因此，干制后期蒸发速度就明显显得缓慢。 在原料干燥时，因各部分产生温差与水分内扩散方向相反的水 分的热扩散，其方向从较热处移向不太热的部分，即由四周移向 中央。