第三章干制及浓缩食品加工技术

七、干制对食品品质的影响
• 物理变化：干缩、表面硬化、多孔性 • 化学变化：营养成分、色泽、风味 • 组织学变化：口感、复水性、多汁性
干制品的复原性：干制品重新吸收水分后在 重量、大小和性状、质地、颜色、风味、结 构、成分以及可见因素（感官评定）等各个 方面恢复原来新鲜状态的程度，一般用干制 品吸水增重的程度来表示。
水是以游离水，胶体结合水和化合水三种不同的状态 存在。
wenku.baidu.com– 1. 游离水
• 游离水是果蔬中主要的水分状态，约占含有水量的 70%。游离水是由毛细管力系着的水 ，又称自由水。 其中溶有糖，酸等多种物质，在果蔬组织中呈游离状 态，流动性大，不仅易从表面蒸发，而且借毛细管作 用从内部向外移动，因此，在干燥时容易排除。
压力越大，越不易干，压力越小，干燥越快。 • 干制时将温度、湿度和空气流速称为干燥的三要素。
三、影响干制的因素
干制条件的影响（干燥介质为空气）
干燥条件 干燥恒率阶段 干燥降率阶段
空气温度上升 干燥速率增加 干燥速率增加 空气流速上升 干燥速率增加 无变化
相对湿度下降 干燥速率增加 真空度上升 干燥速率增加
二、干制原理
• 2．内扩散作用
• 借助湿度梯度的动力，促使食品内部的水蒸汽 向食品的表面移动，同时促使食品内部的水分也 向食品的表面移动，这种作用称为水分的内扩散。
• 湿度梯度大，水分移动就快；湿度梯度小，水 分移动就慢，所以湿度梯度是食品干燥的一个动 力。
二、干制原理
• 此外，在干制过程中，有时采用升温、降温， 再升温，再降温的方法，形成温度的上、下波 动，即将温度升高到一定的程度，使食品内部 受热，而后再降低食品表面的温度，这样食品 内部温度就高于表面温度，这种内外层温度的 差别称为温度梯度。
八、干制食品的贮藏与运输
一、干制食品包装储运前的处理
1.均湿处理 2.分级除杂 3.除虫处理 4.压块
八、干制食品的贮藏与运输
• 二、干制食品的贮藏条件
• 相对湿度35%以下，最好5～10%； • 温度条件﹤20℃，最好﹤10℃； • O2条件：采用抽O2充N2的形式进行包
装；包装中加入抗氧化剂效果更佳。 • 包装容器：多用复合薄膜的软包装，
三、影响干燥的因素
• 干燥速度的快慢对于成品的品质起决定性的作用， 当其它条件相同时，干燥越快越不容易发生不良变 化，干制品的品质就越好。
干制的速度在很大程度在很大程度上决定于以下因素： • （一）内在因素：即原料的种类及状态。
• 表面积 • 组成分子定向 • 细胞结构 • 溶质的类型和浓度
三、影响干燥的因素
育有其最适的Aw值，一般而言细菌生长的 Aw下限为0.94，酵母菌为0.88，霉菌为 0.8。 Aw值降至0.7以下，除嗜盐菌﹑耐干
燥霉菌等特殊菌群外，大多数微生物不能 生长发育。
二、干制原理
1. 外扩散作用 • 食品在干燥初期，首先是原料表面的水分吸热变为蒸汽而大量
蒸发，称为水分的外扩散。 • 由于干燥介质的影响，首先是温度上升的作用，食品表面开始
盘式干燥机 旋转式干燥机
多层输送带式干燥机
流化床干燥
喷雾干燥
通过压力或离心力将液态或浆质态的 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。
泡沫干燥
• 工作原理：将液态或浆质态物料首先制成稳 定的泡沫料，然后在常压下用热空气干燥。 造泡的方法有机械搅拌，加发泡剂等。
• 特点：接触面大，干燥初期水分蒸发快，可 选用温度较低的干燥工艺条件。
在一定的真空条件下，将冻结了的制品 中的游离水不经过冰的融化，直接从固 态冰升华为水蒸汽而使物料干燥的工艺 称为冷冻干燥（Freeze-drying），简 称冻干。
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
• 这两种现象都是由于水分梯度的混乱而造成的。
B〃-C〃恒率干燥阶段：水分从食品 内部迁移到表面的速率大于或等于 水分从表面跑向干燥空气的速率， 可以维持表面水分含量恒定。
A-B 热力平衡
C〃-D〃降率干燥阶段：水分从 表面跑向干燥空气中的速率快 于水分补充到表面的速率。
D-E 水分平衡
干制工艺条件的合理选择
• 远红外干燥
红外线是一种电磁波，当它通过放射方式 辐射到物体时，被物体吸收的辐射能传递给 物体内的原子、分子等粒子，使这些粒子发 生不规则运动，引起物体的升温作用，称为 远红外线的一次效应，也称为增温效应。
• 微波干燥
微波辐射引起食品内部快速加热，可增
加干燥速率。
--由辐射能量提供热量
真空冷冻干燥
㈡水分活度(Aw）
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。
将食品中的水分活度（Aw）降到一定 程度，使食品能在一定的保质期内不受微 生物作用而腐败，同时能维持一定的质构 不变化，即控制生化反应及其它反应。
• 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。各种微生物的生长发
金属罐，纸箱和纸盒及玻璃罐。
第二节 中间水分食品
• 一、中间水分食品的概念
• 通常食品的水分含量越高，其水分活度也越高，但 是即使是相同含水量的食品，也因其组成成分不同 而使水分活度不同，所以，使用水分活度Aw能进行 食品分类。一般把Aw在0.85以上的定为高水分食品 (HMF)，Aw在0.20以下的定为低水分食品(皿)，Aw在 0.60—0.85之间的定为中间水分食品(Intermediate Moisture Foods ，IMF)，其含水量一般在20％一40％ 之间。
无变化 无变化
四、食品干制工艺条件的选择原则
1、所选择的工艺条件应尽可能使食品表面 水分蒸发速度与其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，以免降低干燥速度和出现表面 硬化现象；
2、在衡速干燥阶段，由于食品所吸收的热 量全部用于水分蒸发，表面水分蒸发速 度与内部水分扩散速度相当，因此，可 采用高一些的空气温度加快干燥过程；
• 适用对象：水果，易发泡的食品。
滚筒干燥 将液体食品在滚筒表面涂成一层薄膜， 干燥时，热量从滚筒的内部传向干燥机周 围的空气，由于通过金属滚筒的热量传递 和水从薄膜中出来的质量传递通常都非常 快，产品在滚筒上滞留的时间在30～60s， 干燥发生迅速。
干燥产品通常与高温(超过100℃)接触， 易发生褐变、焦糖化反应以及蛋白质的降解。 适用对象：浆状、泥状、液态，受热影响 不大的食品，如麦片、米粉等。
一、干制的基本特性
• 物料类型：片状或细小液滴状食品 • 水分减少机制：扩散、对流 • 操作方式：批量，固体食品商业化规模的
非稳态操作，液体食品连续操作下干燥成 粉末 • 产品特性：水分含量10%，固体或粉末
二、干制原理
• （一）食品的水分 • 食品中水分的状态对控制水分蒸发极为重要。 • 新鲜水果中含水量为70-90%，蔬菜中为75-95%，这些
• 中间水分食品也叫中等水分食品，是指水分含量处 于中等水平，大约占食品总质量的20％一50％，比 新鲜水果、蔬菜和肉类的含水量低，但比传统干燥 食品的水分含量高的一类食品。
第二节 中间水分食品
• 中间水分食品中含有很多溶解状态的溶质，使食品 中的水分活度低于微生物生长所需的水分活度，因 此，无须采用冷藏方法也能达到防止食品腐败的目 的。中间水分食品包括多种；自然产品(如蜂蜜)， 人造甜食(高糖糖果、果冻、果酱)，焙烤食品(如水 果蛋糕)，部分干燥食品(如无花果、海枣、牛肉干、 干肉粉、香料、香肠)等。含糖量占总水分量63％的 浓缩甜牛奶也可以认为是中间水分食品。所有这些 产品的保藏都依赖于高浓度溶质所产生的高渗透压， 有些食品还依赖于处于溶解状态的盐、酸或其他特 殊溶质等产生的保藏效果。
升温并蒸发水分，于是表面水分逐渐降低，当低于内部水分时， 内部才开始向表面移动。因此，把食品的厚度分成若干层时， 内部的一层含水率最高，外面一层含水率最低，这种水分逐层 降低的状态，叫做温度梯度或称为含水率梯度。
温度梯度 ΔT
ΔM 水分梯度
Food H2O
表面水分扩散到空气中 蒸汽压差 内部水分转移到表面
五、干制的工艺
• 热烫的作用： • ① 破坏酶活性，防止因酶氧化而产生的褐变以及Vc的进一步
氧化。 • ② 热烫可使细胞内原生质发生凝固，失水和细胞壁分离，增
加了膜的透性，促使细胞组织内水分蒸发，加快干燥速度，干 制品复水时也容易重新吸水，并可使组织柔韧，不易破碎。 • ③ 经过热烫空气被排除，含叶绿素的原料，色泽更加鲜艳， 不含叶绿素的原料成为半透明状，使成品更加美观。 • ④ 热烫还可以除去原料表面的粘性物质，使成品洁净，除去 一些原料的苦涩味，杀灭附在原料表面的虫卵，微生物，清除 表面的残留农药。
二、干制原理
– 2. 胶体结合水 • 胶体结合水与胶体有比较牢固的结合力。 • 由于胶体的水合和溶胀作用的结果，围绕着胶粒形
成一层水膜，这部分结合水对游离水中易溶解的物 质不表现溶剂的作用，在低温下不易结冰。 • 在干燥时，当游离水被蒸发掉后，这部分水才被排 除一部分。 • 3. 化合水 • 是存在于果蔬所含化学物质中的水分，极稳定，不 能因干燥作用而被排除。
降• 恒率率干干燥燥阶阶段段，，应为设加法速降水低分食蒸品发表，面在水保分蒸 发速证率食，品使表它面能水和分逐蒸步发降速低率了不的超食过品食内品部内水 分扩部散水速分率扩保散持速一率致的，原以则免下食，品允表许面尽过可度能受 热，提导高致空引气起温不度良。后果。
干燥末期，干燥介质的相对湿度应根据预期 干制品水分加以选用。
第三章 干制与浓缩食品加工技术
第一节 干制的基本原理
• 干制的基本特性 • 干制原理 • 干制方法 • 影响干制的因素 • 干制工艺条件的合理选择 • 干制对食品品质的影响
一、干制的基本特性
• 作为干制品，主要是用物理的方法来抑制微 生物及酶的活性，降低水分来提高原料中可 溶性固形的物的浓度，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。
• 工艺流程： • [ 原料选择 → 整理分级 → 洗涤 →
去皮去核 → 切分 →护色（热烫或化学 处理）] → 干燥（自然或人工干燥）→ 成品 →均温回软 → 包装。
五、干制的工艺
• ㈠原料的选择及处理
– 1. 原料的选择 – 2. 原料的处理 – （1） 洗涤，去皮，去核，切分 – （2） 热烫（即为热处理） – （3） 硫处理
五、干制的工艺
• ㈡升温烘烤 • 不同种类的食品分别采用不同的升温方式。 • ㈢通风排湿 • 一般当烘房内相对湿度达到70%以上，就要
进行通风排湿工作。 • ㈣倒换烘盘 • 使烘房上下部，前后部，左右部的被烘烤
原料受热均匀，干燥程度一致。
六、干制方法
根•据自为然干干燥制提：供在能自量然的环加境热条介件质下的干类制型食分品为： ①直的接方接法触，干如燥晒机干，、热风空干气、提阴供干干等燥。作用； ②间接接触干燥机，热传递通过次生机制； ③•红人外工或干高制频：干在燥常机压，或由减辐压射环能境量中提用供人热工量； ④冷控冻制干的燥工，艺水条分件通干过制低食压品固，－如气流过化渡床态干（升 华）燥而、除喷去雾。干燥等，需专用的干燥设备。
• 水分借助温度梯度沿热流方向向外移动而蒸发， 因此，温度梯度也是食品干燥的一个动力。
二、干制原理
• 在水分蒸发的过程中，空气起热传导作用，也起输送 的作用，将蒸发出的水分输送出去（以蒸汽的形式）。
• 如果外扩散作用≤内扩散作用，产生流汁，内部水分 到达表面不能蒸发，在表面凝结；
• 如果外扩散作用≥内扩散作用（如温度过高，风速过 大）易使物料表面产生结壳的现象，将物料表面水分 蒸发的通道阻塞，这种现象叫做外干内湿，或叫糖心。
四、食品干制工艺条件的选择原则
3、在干燥后期应根据干制品预期的含水量对 空气的相对湿度加以调整；
4、在降速干燥阶段，由于食品表面水分蒸发 速度大于内部水分扩散速度，因此表面温 度逐渐升高并达到空气的干球温度。因此， 应降低空气温度和流速，以控制食品表面 水分蒸发的速度和避免食品表面过热。
五、干制的工艺
• （二）外在因素
1. 干燥介质的温度 • 通常，干燥介质是热空气，它有两个作
用，一是向原料传热，原料吸热后使所 含的水分汽化；二是把原料的水气扩散 到室外。
三、影响干燥的因素
• 2. 干燥介质的湿度 • 干燥介质的相对湿度减小，则空气的饱和差越大，
原料干燥的速度越快最终含水率也越低。 • 3. 气流速度 • 增加空气的流速，可加速干燥作用的进行。 • 4. 原料的装载量 • 装载原料的数量与厚薄，对原料的干燥速度有影响。 • 5. 大气压力