食品高新技术-第6章-食品脱水与干燥技术
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
胶时，保持在凝胶体内不的一种水分。
（4）渗透压结合水：是指溶液和胶体溶液中
，被溶质束缚的水分。溶液浓度越高，溶质的
束缚力越强，十分越难以除去。
2）自由水：
是指食品或原料组织细胞中易流动、易 结冰，也能溶解溶质的水分。 类型：毛细管吸附水和物料外表面附着水分 特点：依靠表面附着力、毛细管力和十分粘
着力存在于湿物料中；干燥过程中能以液体
其原因可以理解为食品干燥后重新吸水 时，水分与非水成分的结合力减弱，即如果物
料干燥后重新吸湿，为获得同样的平衡湿度，
必须具备更高的空气湿度，在相同的额平衡湿
度下，吸附湿度>解吸湿度。
一般情况下，高糖、高果胶物料滞后环
主要出现在单分子层，AW<0.65；高蛋白物
料滞后环出现在AW0.85-0附近；淀粉类物料 滞后环出现在AW0.7处。 物料的滞后现象与温度有关，一般情 况下，温度升高，滞后现象减轻，并且滞后 环沿等温线的跨度减小。
Ⅲ区：自由水或类似自由
水，主要是由充满食品内
毛细管中和附着在食品表
面的水构成，是在凝胶或
细胞体系中被物理截留的
体相水，最易被脱水除去
，这种水分含量占食品总
水分含量的95%以上。
在这区内存在二种水：
吸附在胶体微粒内，外表面力场范围 内的水，有较大的表面自由能与水吸附结 合，且随分子层增加，吸附力减弱，介于 ⅠⅡ之间。 以胶体物质为骨干形成凝胶时结构内 保留的水分，或封闭于细胞内的水分，是 渗透压或结构维持水，介于ⅡⅢ之间。
。
简单说影响AW的主要因素是样品的组
成与温度，前者更为重要。
3）AW与水分含量的关系
（1）水分吸附等温线 在恒定温度下，AW-水分含量作图得到的 曲线称为水分吸附等温线MSI，表示食品平衡 使水分含量与外界空气相对湿度之间的关系。
高水分含量的食品的MSI曲线呈反向L形，
低水分含量食品的MSI曲线呈反S形。
或蒸汽形式除去。
食品中水分被利用的难易程度，主要依
据水分结合力或结合程度的大小而定。
自由水最容易被微生物、酶、化学反应
所利用，而结合水则难易被利用，结合力或
结合程度越大，越难易被利用。
2.水分活度 1）定义：食品表面测定的水蒸汽压与相同温 度下纯水的饱和蒸汽压的比值。
AW=P/P0 AW描述了水在食品中和非水成分相互作用 的程度，反映了水与非水成分结合的强弱大小 ，自由水产生的AW 为1，结合时则小于1。
干制的目的：
1.将食品中水分降低到一定水平，达到干燥要求 2.要求食品品质变化最小 3.改善食品的质量 干制特点： 干制是一个复杂的物理化学变化过程。一方面涉 及热和物质的传递；另一方面其过程是多相反应 ，综合化学、物理化学、生物化学、流变学等过 程的结果。
5Hale Waihona Puke Baidu干制食品的特点
1、水分含量低，有利于在室温下长期储藏。 2、重量轻、体积小，便于携带、运输。 3、是救灾、救急和战备常用的重要物资。
根据脱水的原理不同可分为两种。
常温或真空加热：依据食品组分的蒸汽压不同。
膜分离（渗透、反渗透、超滤）：依据分子大小
不同。
4.食品干藏
脱水制品在其水分被降低到足以防止腐败 变质的程度后，并始终保持低水分进行长期保 藏的一种方法。 食品的干制：就是在人工控制条件下，采用加 热蒸发脱水，几乎完全除去食品中水分，是水 分含量在15%以下，而食品的其他性质在此过 程中几乎没有或极小的发生变化的干燥方法。
由于蒸汽压与相对湿度有关，因而食品 的AW值与该产品环境的平衡相对湿度ERH相关 ，也可以用ERH表示。 但两者的意义不同，AW是食品固有的性 质，反映了食品中水分的结合状态，即内环 境；ERH则反应了与食品相平衡时周围的空气
状态，即外环境。
2）影响因素：
通常取决于食品中水分存在的量、温 度、水中溶质的浓度、食品成分、AW值等
二、食品干藏的原理
1.食品中水分存在的形式：
1）结合水：是指不易流动、不易结冰，不能作
为外加溶质的溶剂，其性质显著不同于纯水。
其主要有一下几种形式：
结合水的类型：
（1）化学结合水：是经过化学反应后，按严 格的数量比例，牢固的同固体间结合的水分 ，只有在化学作用或特别强烈的热处理下才 能除去，除去的同时会造成物料物理化学性 质的改变，即质变。 在物料中含量小于5-10%，是干制品含水 量的极限标准。
（2）吸附结合水：
是指在物料胶体微粒内、外表面上因分子吸
附力而被吸着的水分。
物料的胶体微粒具有极大的表面自由能，吸
附力某些水分子，胶体表面第一单分子层的水分
结合最牢固。
吸附结合水具有不同的吸附力，在干燥过程
中除去时要提供水分汽化需要的潜热和水分子脱
吸附需要的潜热。
（3）结构结合水：是指当胶体溶液凝固成凝
第六章 食品脱水与干燥技术·
一、概述
1.脱水的概念：在不导致或几乎不引起食品性质的
其他变化的条件下，从食品中除去水分。
2.类型：包括浓缩与干燥 区别：食品中最终含水量及产品的性质不同 浓缩：产品是液态，含水量一般在15%以上； 干燥：产品是固态，具有固体特性，含水量低。 一般浓缩是干燥的前处理。
3.脱水的方式
将MSI曲线划分为ⅠⅡⅢ Ⅰ区：最强烈吸附，最少 流动，水分子以离子
或偶极相互作用与可
接近的部位结合，水
与非水成分结合能大，
稳定性强，不易除去，
含量在1%以下。
Ⅱ区：水分子以氢键与 相邻水分子和溶质结合 ，相当于多层吸附水， 可溶性成分与不溶性成 分对AW影响较大，即物 料种类对AW 影响较大
，一般在5%以下。
（2）解吸等温曲线
一般说湿物料与周围空气的相互作用有 两个方向。 P物料<P空气：物料吸收空气中水蒸气而湿润 ，吸附作用 P物料>P空气：物料脱水干燥，解吸作用 P物料=P空气： 物料中水分与周围空气相对
湿度，平衡 AW=ERH%
AW和水分含量的关系在 吸附与解吸过程中不同。 在相同水分含量下，解吸 曲线中AW比MSI要低， 或在相同AW下，解吸中 物料含水量高于MSI， 称为吸附滞后现象。
（3）MSI意义：
1、食品何时脱水容易，何时较难 2、如何组合食品可防止水分在组合食品的 各组成部分间转移 3、预测食品的化学和物理的稳定性与水分 含量的关系 4、看出不同食品中水分与非水成分间结合 能力的强弱。
（4）渗透压结合水：是指溶液和胶体溶液中
，被溶质束缚的水分。溶液浓度越高，溶质的
束缚力越强，十分越难以除去。
2）自由水：
是指食品或原料组织细胞中易流动、易 结冰，也能溶解溶质的水分。 类型：毛细管吸附水和物料外表面附着水分 特点：依靠表面附着力、毛细管力和十分粘
着力存在于湿物料中；干燥过程中能以液体
其原因可以理解为食品干燥后重新吸水 时，水分与非水成分的结合力减弱，即如果物
料干燥后重新吸湿，为获得同样的平衡湿度，
必须具备更高的空气湿度，在相同的额平衡湿
度下，吸附湿度>解吸湿度。
一般情况下，高糖、高果胶物料滞后环
主要出现在单分子层，AW<0.65；高蛋白物
料滞后环出现在AW0.85-0附近；淀粉类物料 滞后环出现在AW0.7处。 物料的滞后现象与温度有关，一般情 况下，温度升高，滞后现象减轻，并且滞后 环沿等温线的跨度减小。
Ⅲ区：自由水或类似自由
水，主要是由充满食品内
毛细管中和附着在食品表
面的水构成，是在凝胶或
细胞体系中被物理截留的
体相水，最易被脱水除去
，这种水分含量占食品总
水分含量的95%以上。
在这区内存在二种水：
吸附在胶体微粒内，外表面力场范围 内的水，有较大的表面自由能与水吸附结 合，且随分子层增加，吸附力减弱，介于 ⅠⅡ之间。 以胶体物质为骨干形成凝胶时结构内 保留的水分，或封闭于细胞内的水分，是 渗透压或结构维持水，介于ⅡⅢ之间。
。
简单说影响AW的主要因素是样品的组
成与温度，前者更为重要。
3）AW与水分含量的关系
（1）水分吸附等温线 在恒定温度下，AW-水分含量作图得到的 曲线称为水分吸附等温线MSI，表示食品平衡 使水分含量与外界空气相对湿度之间的关系。
高水分含量的食品的MSI曲线呈反向L形，
低水分含量食品的MSI曲线呈反S形。
或蒸汽形式除去。
食品中水分被利用的难易程度，主要依
据水分结合力或结合程度的大小而定。
自由水最容易被微生物、酶、化学反应
所利用，而结合水则难易被利用，结合力或
结合程度越大，越难易被利用。
2.水分活度 1）定义：食品表面测定的水蒸汽压与相同温 度下纯水的饱和蒸汽压的比值。
AW=P/P0 AW描述了水在食品中和非水成分相互作用 的程度，反映了水与非水成分结合的强弱大小 ，自由水产生的AW 为1，结合时则小于1。
干制的目的：
1.将食品中水分降低到一定水平，达到干燥要求 2.要求食品品质变化最小 3.改善食品的质量 干制特点： 干制是一个复杂的物理化学变化过程。一方面涉 及热和物质的传递；另一方面其过程是多相反应 ，综合化学、物理化学、生物化学、流变学等过 程的结果。
5Hale Waihona Puke Baidu干制食品的特点
1、水分含量低，有利于在室温下长期储藏。 2、重量轻、体积小，便于携带、运输。 3、是救灾、救急和战备常用的重要物资。
根据脱水的原理不同可分为两种。
常温或真空加热：依据食品组分的蒸汽压不同。
膜分离（渗透、反渗透、超滤）：依据分子大小
不同。
4.食品干藏
脱水制品在其水分被降低到足以防止腐败 变质的程度后，并始终保持低水分进行长期保 藏的一种方法。 食品的干制：就是在人工控制条件下，采用加 热蒸发脱水，几乎完全除去食品中水分，是水 分含量在15%以下，而食品的其他性质在此过 程中几乎没有或极小的发生变化的干燥方法。
由于蒸汽压与相对湿度有关，因而食品 的AW值与该产品环境的平衡相对湿度ERH相关 ，也可以用ERH表示。 但两者的意义不同，AW是食品固有的性 质，反映了食品中水分的结合状态，即内环 境；ERH则反应了与食品相平衡时周围的空气
状态，即外环境。
2）影响因素：
通常取决于食品中水分存在的量、温 度、水中溶质的浓度、食品成分、AW值等
二、食品干藏的原理
1.食品中水分存在的形式：
1）结合水：是指不易流动、不易结冰，不能作
为外加溶质的溶剂，其性质显著不同于纯水。
其主要有一下几种形式：
结合水的类型：
（1）化学结合水：是经过化学反应后，按严 格的数量比例，牢固的同固体间结合的水分 ，只有在化学作用或特别强烈的热处理下才 能除去，除去的同时会造成物料物理化学性 质的改变，即质变。 在物料中含量小于5-10%，是干制品含水 量的极限标准。
（2）吸附结合水：
是指在物料胶体微粒内、外表面上因分子吸
附力而被吸着的水分。
物料的胶体微粒具有极大的表面自由能，吸
附力某些水分子，胶体表面第一单分子层的水分
结合最牢固。
吸附结合水具有不同的吸附力，在干燥过程
中除去时要提供水分汽化需要的潜热和水分子脱
吸附需要的潜热。
（3）结构结合水：是指当胶体溶液凝固成凝
第六章 食品脱水与干燥技术·
一、概述
1.脱水的概念：在不导致或几乎不引起食品性质的
其他变化的条件下，从食品中除去水分。
2.类型：包括浓缩与干燥 区别：食品中最终含水量及产品的性质不同 浓缩：产品是液态，含水量一般在15%以上； 干燥：产品是固态，具有固体特性，含水量低。 一般浓缩是干燥的前处理。
3.脱水的方式
将MSI曲线划分为ⅠⅡⅢ Ⅰ区：最强烈吸附，最少 流动，水分子以离子
或偶极相互作用与可
接近的部位结合，水
与非水成分结合能大，
稳定性强，不易除去，
含量在1%以下。
Ⅱ区：水分子以氢键与 相邻水分子和溶质结合 ，相当于多层吸附水， 可溶性成分与不溶性成 分对AW影响较大，即物 料种类对AW 影响较大
，一般在5%以下。
（2）解吸等温曲线
一般说湿物料与周围空气的相互作用有 两个方向。 P物料<P空气：物料吸收空气中水蒸气而湿润 ，吸附作用 P物料>P空气：物料脱水干燥，解吸作用 P物料=P空气： 物料中水分与周围空气相对
湿度，平衡 AW=ERH%
AW和水分含量的关系在 吸附与解吸过程中不同。 在相同水分含量下，解吸 曲线中AW比MSI要低， 或在相同AW下，解吸中 物料含水量高于MSI， 称为吸附滞后现象。
（3）MSI意义：
1、食品何时脱水容易，何时较难 2、如何组合食品可防止水分在组合食品的 各组成部分间转移 3、预测食品的化学和物理的稳定性与水分 含量的关系 4、看出不同食品中水分与非水成分间结合 能力的强弱。