第二章 食品的干制
第二章 第三节 干制对食品品质的影响
四、合理选用干制工艺条件
食品干制工艺条件主要由干制过程中控制干燥速率、 物料临界水分和干制食品品质的主要参变数组成。
• 人工干制食品时，空气温度、相对湿度、流速、气 压是主要工艺条件；
• 食品温度是干燥过程中控制食品品质的重要因素， 却决定于空气温度、相对湿度和流速等主要参数。
（3）在开始降率干燥阶段时，应设法降低表面水分 蒸发速率，使它能和逐步降低了的内部水分扩散率 一致，以免食品表面过度受热，导致不良后果。 要降低干燥介质的温度，务必使食品温度上升到干 球温度时不致超出导致品质变化（如糖分焦化）的 极限温度（一般为90℃）。 一般还可降低空气的流速，提高空气的相对湿度 （如加入新鲜空气）进行控制。
G复：干制品复水后沥干重； G干：干制品试样重。 – 复重系数：K复= G复/ G原
G原：干制前相应原料重。 – 干燥比：R干=G原/G干
反映了食品脱水的程度。 复重系数：K复=复水比/干燥比
三、干制品的贮藏水分含量
• 干制品的耐贮藏性主要取决于干燥后的水分活 度；
• 由于食品成分和性质不同，达到贮藏要求的水 分活度时的相应水分含量各不相同；
（2）色素 – 色泽随物料本身的物化性质改变（反射、散射、吸 收传递可见光的能力）； – 新鲜食品颜色比较鲜艳，干燥后颜色有差别； – 天然色素：类胡萝卜素、花青素、叶绿素等易变化； – 褐变：糖胺反应(Maillard)、酶促褐变、焦糖化、 其他。
（3）风味 – 引起水分除去的物理力，也会引起一些挥发物质的 去除； – 受热会引起化学变化，带来一些异味、煮熟味、硫 味； – 防止风味损失方法：芳香物质回收（如浓缩苹果 汁）、 低温干燥、加包埋物质，使风味固定。
第二章第二节 食品干燥机制
2. 干燥阶段
在典型的食品干燥过程中，物料经过预热后，干燥先经过速率 上升（增速期），然后就较快地就进入两个主要干燥阶段： 干燥速率恒定阶段（恒速期） 干燥降速阶段（降速期）
（1）恒速期
水分子从食品内部迁移到表面的速率大于或等于水分子从表面跑向干燥 空气的速率；
干燥推动力是食品表面的水分蒸汽压和干燥空气的水分蒸汽压两者之差； 传递到食品的所有热量都进入汽化的水分中，温度恒定。
湿度梯度影响下水分的流向图
M+Δ M
M
内部
I
水分迁移
grad M
水分梯度
表面
Δn
导湿性引起的水分转移量公式：
I水= -Kγ0 ( ǝM / ǝn ) = -Kγ0 Δ M ( Kg/m2·h )
物料性质 水分梯度
其中： I水 — 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）
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
D
E
B
A
C
物料水分M（kg/kg干物质）
物料水分含量和导湿系数间的关系 Ⅰ— 结合水分（单、多层水） Ⅱ— 渗透水分（多层水） Ⅲ— 毛细管水分（自由水）
物料温度与导湿系数的关系
K×102=(T/290)14
K与温度 指数成正比
温度（℃）
硅酸盐类物质温度和导湿系数的关系图
2. 导湿温性
驱动力
总结： 由导湿性和导湿温性解释干燥过程曲线特征
注意
以上我们讲的都是以空气为介质通过加热来干燥， 对流热量传递。若是采用其它加热方式，如没有 热量传递过程，则干燥速率曲线将会变化。
三、影响干制的因素
干制过程就是水分的转移和热量的传递，即湿热传递， 对这一过程的影响因素主要取决于干制条件（由干燥 设备类型和操作状况决定）以及干燥物料的性质。
食品工艺学大纲
《食品工艺学》教学大纲一、课程基本信息：课程名称：食品工艺学英文名称：Food processing technology课程编号：课程类型：学科基础课适用专业：食品科学与工程专业、食品质量与安全专业开课学期：大二第二学期学时：48学分：3前导课程：《食品微生物》、《生物化学》、《食品化学》、《食工原理》二、课程的性质、目的与任务：食品工艺学是食品科学与工程专业、食品安全专业的一门主干专业课程和学位课程，是应用食品科学原理研究食品加工和保藏的一门应用科学。
主要任务是研究食品保藏原理；研究食品加工工艺；研究加工对食品质量方面的影响以及保证食品在包装、运输和销售中保持质量所需要的加工条件；开发新型食品；探讨食品资源利用；实现食品工业生产合理化、科学化和现代化。
三、课程教学内容、基本要求和重点及难点：教学内容：第一章绪论第一节食品的概念第二节食品加工工艺第三节食品工业及其发展趋势第四节食品工艺学研究内容和范围教学提示：本章重点讲授食品以及食品加工工艺概念、国内外食品工业的发展趋势等。
重点要求学生掌握食品工艺学研究内容和范围。
第二章食品干制第一节食品干藏原理第二节食品干燥机制第三节干燥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与贮藏教学提示：本章重点讲授干藏工艺的基本理论、食品原料在脱水加工过程中发生的变化，影响食品干制的主要因素，介绍干制的基本方法及其特点等。
要求学生掌握食品干藏原理、干制机理和干燥对食品品质的影响；了解食品常用的干燥方法以及对干燥食品包装、贮藏与复水的要求。
第三章食品热处理和杀菌第一节热处理原理第二节热处理技术教学提示：本章侧重点应放在食品热加工原理；影响热处理工艺的主要因素；杀菌方法及其特点等内容上；适当介绍国内外杀菌工艺的新技术新成就。
让学生掌握热加工的基本原理及其对产品品质的影响；了解食品罐藏的基本工艺过程及关键工序，熟悉杀菌工艺条件的确定原则，掌握不同杀菌方法的特点；了解罐藏食品杀菌时间的计算方法，熟悉罐藏食品变质的原因及防止方法。
第二章食品的脱水干制
导湿性强而导温性差的食品容易干燥
食品加工技术概论
二、影响湿热传递的因素
（1）表面积 表面积大，湿热传递的速度快
（2）温度 温度高，水分扩散速率也加快，使内部干燥也加速。 （3）空气流速 空气流速加快，食品干燥速率也加速。 （4）空气相对湿度 脱水干制时，如果用空气作为干燥介质， 空气相对湿度越低，食品干燥速率也越快。
食品加工技术概论
3.2 水分活度与非酶褐变的关系
大部分的脱水食品以及所有的中湿度食品都会发生非酶褐变。 中等湿度时（0.6-0.9），褐变速率最大。
中等湿度时，参与褐变反应的成分在水溶液的浓度较大， 在食品内部的流动性逐渐增强，从而使相互间的反应几率增大， 褐变速率加快。 水分活度继续增大，则反应物质的浓度降低，反应速率减小。
第五节 食品的干制方法
一、空气对流干燥
在许多食品干制时都会出现恒率干燥阶段和降率干 燥阶段。因此干制过程中控制好空气的干球温度就可以 改善食品品质。 柜式干燥设备、隧道式干燥设备、输送带式干燥、 气流干燥、泡沫干燥喷雾干燥、流化床干燥
二、接触干燥
食品加工技术概论
三、真空干燥
四、冷冻干燥 将食品在冷冻状态下，食品中的水变成冰，再在高真空度下，冰 直接从固态变成水蒸汽（升华）而脱水，故又称为升华干燥。 五、红外干燥
食品加工技术概论
（4）中吸湿性食品的包装 典型食品：蜜饯类食品，25％-40％，平衡湿度 60％－90 ％。 包装要求：该类食品也易受酵母与细菌等微生物的侵袭，为 了延长其保质期，在加工过程中常辅以合适的包装，如个体单 包装、多层包装，用热充填（80～85℃）的方法或采用真空充 氮包装。因此要求包装材料有一定的耐热性和低水、汽、气透 过性。
食品加工技术概论
食品保藏原理(高教版)讲义：2.4 食品在干燥过程中的变化
《食品保藏原理》参考讲义第二章食品的干制保藏4食品在干燥过程中的变化4．1物理变化4．1．1干缩♦食品在干燥时,因水分被除去而导致体积缩小,肌肉组织细胞的弹性部分或全部丧失的现象称做干缩.4．1．2表面硬化是指干制品外表干燥而内部仍然软湿的现象引起表面硬化的原因有两种，其一，食品在干燥时，其溶质借助水分的迁移不断在食品表层形成结晶，导致表面硬化；其二，由于食品表面干燥过于强烈，水分蒸发很快，而内部水分又不能及时扩散到表面，因而表层就会迅速干燥形成一层硬膜。
4．1．3溶质迁移现象4．2 化学变化4．2．1蛋白质因脱水而变性♦影响蛋白质脱水变性的主要因素:♦干燥温度、时间、水分活度、pH值、脂肪含量、干燥方法等因素地影响。
蛋白质在干燥过程中的变性机理包括：4．2．2脂质氧化为了防止干制品的脂质氧化酸败，可以采用下述措施：真空包装和使用脂溶性抗氧化剂处理。
4．2．3褐变食品的干制会引起许多变色反应，最严重的变色应是褐变。
5、干制品的包装和贮藏干制品的水分活度较低，极易在贮藏过程中吸潮。
为此，干制品在贮藏之前须妥善包装以防止其吸湿。
5．1.包装前的处理5．2.干制品的包装5．3干制品的贮藏包装之后的干制品可在常温环境中贮藏，但较高的贮藏温度会影响干制品的质量。
为了避免干制品色、香、味及营养成分的变化，干制品应贮藏在阴暗、干燥及低温的地方。
6干制品的干燥比及复水性干制品的干燥比是指干制前的原料重量和干制品重量之比，也即每生产1Kg干制品需要的新鲜原料重量，以R干表示，如以G初、G 干分别表示原料干燥前、后的重量。
干制品的复水性是指干制品吸水后回复到原来状态的程度。
它是一定量反映干制品品质的物理指标。
复水性越好，表明干制品在干制过程中所发生的变质程度较轻，干制品的品质越高。
食品干制的原理
食品干制的原理
食品干制的原理是通过控制食品表面的温度、湿度和气体环境，从而使食品中的水分逐渐蒸发或逸出，达到干燥的目的。
食品干制可以采用自然干燥或人工干燥的方法。
自然干燥是将食品暴露在自然的环境中，利用太阳辐射、风力和温度差等自然条件，通过风干、晾晒等方式让食品中的水分逐渐蒸发或蒸发。
这种方法适用于气候干燥、气温高、湿度低的地区，但干燥速度较慢，并且容易受到天气等因素的影响。
人工干燥是通过人为创造适宜的环境条件来进行食品干燥。
常用的人工干燥方法包括热风干燥、真空干燥、冷冻干燥等。
其中，热风干燥是最常见的一种方法，它利用加热设备产生的热空气对食品进行干燥。
在干燥室中，加热设备产生的热空气会与食品表面的湿气发生热交换，使水分蒸发，然后通过通风设备排出。
真空干燥则是在低压下进行干燥，通过减压使水分在低温下快速蒸发。
冷冻干燥是将食品冷冻成无水晶冰，并在低温下施加真空进行干燥，即冷凝水直接由固体状态转变为气体状态。
这些人工干燥方法可以加快干燥速度，提高干燥效果，并且可以根据不同的食品特性选择合适的方法。
总的来说，食品干制的原理是通过控制食品表面的温度、湿度和气体环境，使食品中的水分逐渐蒸发或逸出，达到干燥的目的。
不同的干燥方法和条件可以根据食品的特性和要求进行选择，以实现最佳的干燥效果。
食品工艺学 干制
脱水苹果圈
脱水苹果丁
第二节 干制果蔬的加工意义与原理
干制果蔬的加工意义： • 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。 • 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。 • 由于干制技术的提高，干制品质量显著改进 ，食用又方便。
一、水分：
（一）水是果蔬中的主要成分，一般来说 果品中水分含量在70%—90%，蔬菜为75%-95% 。根据在果蔬中的存在形式这些水可以分为游 离水和结合水。
•
游离水
是以游离状态存在于果蔬组织中的水分。
果蔬中的水分，绝大多数都是以游离水的
形态存在。游离水具有水的全部性质，能
作为溶剂溶解很多物质如糖、酸等。游离
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；A-----B初期加热 阶段； B---C恒率干燥阶段，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；
水流动性大，能借助毛细管和渗透作用向
外或向内移动，所以干制时容易蒸发排除
。
结合水
是指通过氢键和果蔬组织中的化学物质相 结合的水分。结合水仅占极小部分，和游离
水相比，结合水稳定、难以蒸发，一般在 -40℃以上不能结冰。结合水不能作溶剂，也 不能被微生物所利用。干燥时，当游离水蒸
发完之后，一部分结合水才会被排除。
即干燥不等于灭酶
二、干制机理及过程
（1）水分梯度ΔM
干制过程中潮湿食品表面水分受热后 首先有液态转化为气态，即水分蒸发， 而后，水蒸气从食品表面向周围介质 扩散，此时表面湿含量比物料中心的 湿含量低，出现水分含量的差异，即 存在水分梯度。水分扩散一般总是从 高水分处向低水分处扩散，亦即是从 内部不断向表面方向移动。
食品工艺学-第二章
表 不同蒸发方式的蒸汽消耗
蒸汽消耗（Kg/Kg蒸发水）
效数 1 2 3 不带二次蒸汽压缩 1.1 0.3 0.4 带二次蒸汽压缩 0.6 0.4 0.3
3. 蒸发设备
4. 蒸发对食品的影响
• 风味
– 风味物质损失
• 解决方法包括A将浓缩物与部分新鲜物料混合，以 提高风味；B风味物质回收
– 风味劣变
• 同时，食品在热空气中，食品表面受热 高于它的中心，因而在物料内部会建立 一定的温度差，即温度梯度。温度梯度 将促使水分（无论是液态还是气态）从 高温向低温处转移。这种现象称为导湿 温性。
1. 导湿性
水分梯度 若用W绝 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W绝+Δ W绝 ， 那么物体内的水分梯度grad W绝 则为： grad W绝= lim （ Δ W绝 /Δn）= W绝/ n
二、干燥机制
温度梯度 T M-ΔM M 水分梯度 表面水分扩散到空气中
T-ΔT
内部水分转移到表面
Food H2O
• 干制过程中潮湿食品食品表面水分受热 后首先有液态转化为气态，即水分蒸发， 而后，水蒸气从食品表面向周围介质扩 散，此时表面湿含量比物料中心的湿含 量低，出现水分含量的差异，即存在水 分梯度。水分扩散一般总是从高水分处 向低水分处扩散，亦即是从内部不断向 表面方向移动。这种水分迁移现象称为 导湿性。
第一节 食品干藏原理
1. 水分活度 f aw = —— f0 —— 食品中水的逸度 —— 纯水的逸度
我们把食品中水的逸度和纯水的逸度之比 称为水分活度。 水分逃逸的趋势通常可以近似地用水的蒸 汽压来表示，在低压或室温时，f/f0 和 P/P0之差非常小（<1%），故用P/P0来 定义aW是合理的。
食品保藏
第一章 绪论第二章 食品的干藏第三章 食品的低温保藏第四章 食品的热加工与罐藏第五章 食品辐射保藏第六章 食品腌渍和烟熏保藏第七章 食品的化学保藏第一章 绪论1、食品和食物的概念。
2、食品保藏中变质的原因。
3、食品保藏方法的分类。
第二章 食品的干藏1、水分活度概念。
水分活度就是对介质内能参与化学反应和能被微生物利用的水分的估量，并随它在食品内部各微小范围内的环境而不同。
低水分活度能有效抑制酶活力和微生物的生命活动，有利于食品保藏。
水分活度计算公式为：a w =其中P 表示溶液的蒸汽压；P 0表示纯溶剂的蒸汽压；a w 表示水分活度。
又因a w X100=相对湿度，故a w 值在数值上和百分率表示的相对湿度相等。
2、水分活度对微生物、酶及其它反应有什么影响？简述干藏原理。
水分活度对微生物的影响水分活度低，微生物生长率低。
各种微生物所需最低水分活度各不相同。
肉毒杆菌低于0.95就不能生长，金黄色葡萄球菌0.86以下产生肠毒素的能力受限，若缺氧时，0.92时生长就受限，水分活度0.9时，霉菌与酵母仍能旺盛生长。
a w =0.8~0.85，所有食品还会在1~2周内迅速腐败，此时霉菌为常见菌；a w =0.65时能生长的微生物极少，可贮1.5~2年；a w 低于0.6时微生物不能生长，没有水微生物不能生存。
水分活度低，微生物生长率低， a w 低于0.6时微生物不能生长水分活度对酶的影响酶为食品所固有，需要水分才能有活性，水分减少，酶的活性降低，水分降到1%以下， a w <0.3，酶的活性才完全消失。
将食品中的水分活度降到一定程度，使食品能在一定的保质期内不受微生物利用而腐败，同时能维持一定的质构不变及控制生化反应及其他反应。
干藏原理将食品中的水分活度降到一定程度，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即控制生化反应及其它反应。
3、在北方生产的紫菜片，运到南方，出现霉变，是什么原因，如何控制？北方空气的长年相对湿度低于70%，而南方的平均相对湿度在80%以上。
第二章 食品干燥
第一节 食品的干燥原理
预热阶段:干燥速率上升； （AB） 温度上升；
水分略有下降
导湿性引起水分由内 向外；随着温差减小， 导湿温性作用减弱
恒速干燥阶段:干燥速率不变；
（BC）
温度不变；
水分含量下降
导湿性引起水分由内 向外；内外没有温差， 导湿温性不起作用
降速干燥阶段:干燥速率下降；
第一节 食品的干燥原理
曲线分为三个区段： A区段（0-0.25），水分牢固地与食品中
某些成分结合，结合力最强； B区段（0.25-0.80），在这个区段中，水
分虽然也与食品中某些成分结合，但其结 合力较弱，是半结合水； C区段（0.80-0.99），这区段中的水分是 自由水。
图1-1 等温吸湿曲线
第一节 食品的干燥原理
（2）Aw对酶的影响
当Aw<0.80时，大多数酶的活性受到抑制，若Aw降低到0.25-0.30的范 围，食品中的淀粉酶、多酚氧化酶和过氧化物酶就会受到强烈抑制或丧 失活性。
因此，保持食品的低Aw状态，能够抑制酶的活性，阻止酶促反应发生， 提高食品在贮藏过程中的稳定性。
然而，食品的干燥过程也不能代替酶的钝化或失活处理。
第一节 食品的干燥原理
（3）Aw对食品中化学变化的影响
除了酶促反应外，食品中还存在着氧化、褐变等化学变化： Aw高，脂肪氧化酸败变快；Aw>0.4时，氧在水中的溶解度增加，并使含
脂食品膨胀，暴露更多的易氧化部位； Aw在0.6-0.7时，最适宜美拉德反应发生，非酶褐变随Aw增大而增加； Aw越大，水溶性色素（花青素、叶绿素）分解越快
有些物料易粘附在管壁上，如钛白粉、粗制 葡萄糖等不宜采用气流干燥方法。
第二章食品干藏第一节概述
食品湿物料在干燥中所除去的水分主要是机械 结合水和部分物理化学结合水。 在干燥过程中，首先除去的是结合力最弱的机 械结合水，然后是部分结合力较弱的物理化学 结合水，最后才是结合力较强的物理化学结合 水。在干制品中残存的是那些结合力很强，难 以用干燥方法除去的少量水分。 Eg. 方便面：多孔体、初表面结膜。内部水分 蒸发不出来，后突然冒出，控制它成多孔体。 而挂面：均匀收缩。
四、水分活度与食品的保藏性
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；
食品的腐败变质通常是由微生物作用和生 物化学反应造成的，任何微生物进行生长 繁殖以及多数生物化学反应都需要以水作 为溶剂或介质。 干藏就是通过对食品中水分的脱除，进而 降低食品的水分活度，从而限制微生物活 动、酶的活力以及化学反应的进行，达到 长期保藏的目的。
应该指出，处于物料内部的某些水分子受到 各个方向相同的引力，作用的结果是受力为 零； 而处在物料内胶体颗粒外表面上的水分子在 某种程度上受力不平衡，具有自由能；这种 自由能的作用又吸引了更外一层水分子，但 该层水分子的结合力比前一层要小。所以， 胶体颗粒表面第一单分子层的水分结合最牢 固，且处在较高的压力下(可产生系统压缩)。 吸附结合水具有不同的吸附力，在干燥过程 中除去这部分水分时，除应提供水分汽化所 需要的汽化潜热外，还要提供脱吸所需要的 吸附热。
三、食品脱水加工的方法
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。
食品的干制方法概述
食品的干制方法概述食品的干制方法是一种常见的食品保存和加工技术，通过去除食品中的水分，延长食品的保质期，并改变食品的外观、口感和风味。
干制食品的历史可以追溯到古代文明时期，如埃及、中国和印度等国家。
干制食品的方法有多种，以下是其中一些常见的方法：1. 太阳晒干：这是最古老、最基本的干制方法之一。
食品如肉、鱼、蔬菜和水果等在阳光下曝晒，利用太阳的热量和自然风力将水分蒸发。
然而，这种方法受到天气条件的限制，并且需要较长时间来完成。
2. 烘干：通过将食品放入烘干机中，利用热空气或微波辐射来加热和蒸发水分。
这种方法通常用于制作脆豆、脆果、脆酥饼干等干果类食品。
3. 盐腌：通过将食品浸泡在盐水中，使其内部的水分被抽出并以盐的形式保存。
这种方法常用于肉类和鱼类的腌制，如腌制的鲣鱼、腌牛肉等。
4. 烟熏：将食品暴露在烟雾中，利用烟雾中的防腐剂和低温热量来干燥食品。
烟熏方法通常用于肉类和鱼类的加工，如熏鲑鱼、烟熏火腿等。
5. 风干：这是将食物暴露在通风良好的环境中，受到自然风吹来带走水分的一种干制方法。
肉、蔬菜和水果等食品可以通过风干来保存和加工。
干制食品具有许多优点，包括较长的保质期、易于储存和携带、方便的使用等。
然而，干制过程中可能会损失一些营养物质，如维生素C和B族维生素。
因此，适度消费干制食品，均衡饮食仍然非常重要。
总之，干制食品的方法多种多样，可以根据不同的食材和需求来选择合适的方法。
干制食品是一种古老而有效的食品保存和加工技术，为人们提供了方便和丰富的食品选择。
干制食品是一种古老而有效的食品保存和加工技术。
在古代，由于缺乏现代冷藏技术和快速交通手段，人们必须依赖干制食品来保证食物的储存和供应。
干制食品通过去除食品中的水分，从而阻止微生物的繁殖和食品腐败的发生，延长食品的保质期。
此外，干制食品还能改变食品的外观、口感和风味，增加食品的多样性。
在现代社会，干制食品仍然被广泛使用，成为人们生活中不可或缺的一部分。
第二章食品脱水与干燥
导湿温系数与物料水分的关系
A：低水分含量物料的水分为 单分子层吸附水，以气态方 式扩散，δ很小甚至负值。 A-B：随物料水分含量的增加 吸附水由单分子层转向多分子 层，结合力减弱，扩散方式 也转向液态，δ 也不断增加， 直至到达最高点B点。
如果物料中水分总能以液态方式扩散，导湿温 性系数就不会因物料水分的变化而变化，即δ 不变，发生曲线Ⅱ。 如果物料受空气挤压，妨碍了液态水分的转移， 则导湿温性系数下降，即δ 减小，发生曲线Ⅰ。 空气是顺热流方向，而水分无论是气态还是液 态方式转移都是逆热流方向的。
（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。
2）自由水：
定义：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。
3.AW与食品保藏
1）AW对微生物生长影响： （1）对微生物发育的影响： 一般情况下，每种微生物均有其最适的AW 和最低的AW，它们取决于微生物的种类、食品 的种类、温度、PH值以及是否存在湿润剂等因 素，大多数细菌要求AW>0.94，大多数酵母菌 要求AW>0.88-0.80，大多数霉菌要AW>0.75， 因此，为了抑制微生物的生长，延长干制品的储 藏期，必须将其AW降低到0.60以下。
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。
食品干制和糖制的工艺原理
食品干制和糖制的工艺原理食品的干制和糖制是两种常见的食品加工方法，它们的工艺原理分别如下：一、食品的干制食品的干制是指通过控制食品内部的水分含量，将其降低到一定程度以实现食品的存储、运输和使用的一种加工方法。
食品的干制可以分为自然干制和人工干制两种方式。
自然干制通常是将食品暴露在自然环境中，在阳光、风力和温度等自然条件下使其失去水分，从而达到干燥的目的。
例如，水果可以通过晾晒在太阳下暴晒，蔬菜可以通过风力将其表面的水分蒸发掉。
自然干制的特点是工艺简单、成本低廉，但过程时间较长，易受天气条件影响。
人工干制是利用专门的干燥设备，如烘炉、干燥室、热风干燥机等，在一定的温度、湿度和风速条件下，加热或通风使食品失去水分。
人工干制的特点是可以控制干燥的速度和干燥的环境，从而提高效率和产品的质量。
不同的食品对干燥的条件有不同的要求，如温度、湿度和风速等都需要根据食品的特性进行调节。
食品的干制原理主要有以下几个方面：1. 水分迁移原理：食品中的水分在干燥过程中会逐渐从内部迁移到表面，然后从表面蒸发或散失。
这是因为食品内部和外部的水分浓度不一致，水分会通过渗透作用从高浓度区域向低浓度区域迁移。
2. 表面蒸发原理：食品表面的水分受热后蒸发，形成水蒸气并排出食品表面。
热量的传递可以通过热对流、热辐射和热传导等方式实现。
3. 影响干燥速度的因素：温度、湿度和风速是影响食品干燥速度的重要因素。
较高的温度可以加快食品内部水分的迁移速度，湿度越低则蒸发水分的速度越快，而适当的风速可以加速食品表面水分的蒸发。
4. 干燥过程中的反应：干燥过程中，食品中的一些成分可能发生化学反应，如氧化、酶解、褐变等。
因此，在干燥过程中需要控制温度和湿度，以防止食品的氧化变质。
食品的干制可以广泛应用于水果干、肉干、蔬菜干和海产品等食品的加工过程中。
二、食品的糖制食品的糖制是利用糖的性质对食品进行加工处理的一种方法。
糖制可以使食品具有较长的保质期、改善口感、增加甜味等效果。
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水分活度
f —— 食品中水的逸度
Aw = ——
f0 —— 纯水的逸度 水分逃逸的趋势通常可以近似地用水的蒸汽
压来表示，在常压或室温时，f/f0 和P/P0之 差非常小（<1%），故用P/P0来定义AW是合 理的。
• 水是否被利用与水在食品中的存在状态有关。
食品中水分存在的形式
• 游离水（或自由水）free water
是指组织细胞中易流动、容易结冰，也能溶解溶 质的这部分水；
• 结合水（或被束缚水） Immobilized water
是指不易流动、有结合力固定、不易结冰 （- 40℃），不能作为溶剂。
• 游离水和结合水可用水分子的逃逸趋 势（逸度）来反映
本节主要讨论人工干制的方法
• 食品的贮藏和延长保藏期；这就是干燥保藏； 奶粉、粮食干燥、许多著名的土特产如红枣、
柿饼、葡萄干、金花菜、香菇、笋干等都是干 制品。
食品干燥保藏
• 干燥保藏：是指在自然条件或人工控制条
件下，使食品中的水分降低到足以防止腐败 变质的水平后并始终保持低水分可进行长期 贮藏的方法。
这样的干制食品在室温下一般可达到一 年或一年以上。
（1）水分活度和微生物生长
大多数新鲜食品的水分活度 在0.98以上，适合各种微生 物生长（易腐食品）。 大多数重要的食品腐败细菌 所需的最低aw都在0.9以上， 肉毒杆菌在低于0.95就不能 生长。 水分活度降到0.75以下， 食品的腐败变质才显著减慢； 降到0.65，能生长的微生 物极少。
水分活度对细菌生长及毒素的产生的影响
（2）色素
– 色泽随物料本身的物化性质改变（反射、散 射、吸收传递可见光的能力）
– 新鲜食品颜色比较鲜艳，干燥后颜色有差别；
– 天然色素：类胡萝卜素、花青素、叶绿素等 易变化
– 褐变 糖胺反应(Maillard)、酶促褐变、焦糖化、 其他。
（3）风味
– 引起水分除去的物理力，也会引起一些挥发物 质的去除
指利用自然界的能量除去食品中的水分， 也称为自然干燥。
脱水（ dehydration ）是在人为的控制除去
ห้องสมุดไป่ตู้食品中的水分，因此，也称为人工干燥。
干制 干燥和脱水统称为干制。
干制的目的
• 降低食品中水分含量； 一般由50-90%减为15% 以下
• 减小食品体积和重量； 一般重量变为原来的1/81/2左右，节省包装、贮藏和运输费用；
当细胞被破碎时，有利于干燥，但需注意，细胞 破裂会引起干制品质量下降；
（4） 溶质的类型和浓度 溶质如蛋白质、碳水化合物、盐、糖等，与水相 互作用，结合力大，水分活度低，抑制水分子迁 移，干燥慢；尤其在低水分含量时还会增加食品 的粘度；浓度越高，则影响越大；
这些物质通常会降低水分迁移速度和减慢干燥速率
• 干燥时食品水分质量转移和热量传递的模型
2、 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，干燥速率变大后又逐渐变低，食 品温度也在不断上升。
1.干燥曲线
（1） 水分含量曲线 （2） 干燥速率曲线 （3） 食品温度曲线
% %/ ℃
食 品
食 品
温干
度燥
（
速 率
食 品 绝 对 水 分
AB B`
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(1810年）同时出现。
（3）水分活度对氧化反应的影响
Aw在0.4左右时，氧化反应较低，这部分水被认为能结合氢过氧化物，干 扰了它们的分解，于是阻碍了氧化的进行。另外这部分水能同催化氧化的金 属离子发生水化作用，从而显著地降低了金属离子的催化效率。当水分超过 0.4时，氧化速度增加。认为加入的水增加了氧的溶解度和使大分子溶胀， 暴露更多的催化部位，从而加速了氧化。
浆，冷却后变硬或脆 – 溶质的迁移 有时表面结晶析出
2 化学变化
（1）营养成分 – 蛋白质 受热易变性，长时间高温，会分 解或降解
– 碳水化合物 大分子稳定，小分子如低聚 糖受高温易焦化、褐变
– 脂肪 高温脱水时脂肪氧化比低温时严重 – 维生素 水溶性易被破坏和损失 ，如VC 、硫
胺素、胡萝卜素；
Aw<0.85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
Aw<0.65霉菌被抑制，在0.9左右霉菌生 长最旺盛。
（2）水分活度对酶活力的影响
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。Aw<0.15才能抑制酶活性
• 干燥推动力是食品表面的水分蒸汽压和干 燥空气的水分蒸汽压两者之差；
• 传递到食品的所有热量都进入汽化的水分 中，温度恒定；
（2）降速期
• 一旦到达临界水分含量，水分从表面跑向 干燥空气中的速率就会快于水分补充到表 面的速率；
• 内部质量传递机制影响了干燥快慢； • 干燥结束达到平衡水分含量； • 降速期预测干燥速率是很困难的；
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。
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 食品中水分含量（M）具有一定的关 系。
水分活度对褐变反应的影响
第二节 食品干制机制
1. 干燥机制 2. 干制过程的特性 3. 影响干制的因素
1、干制机制
干燥过程中的湿热传递
湿热传递是食品干燥基本原 理的核心问题。
It is a heat and mass transfer operation
Water and water vapour
• 干制过程中食品内部水分迁移大于食品表 面水分蒸发或扩散，则恒率阶段可以延长； 如内部水分迁移小于表面扩散，则恒率阶 段就不存在；
如水分含量75~90%的苹果，有恒率和降率阶 段；若水分9%的花生米，干制时，仅经历 降率阶段；
3、影响干制的因素
• 干制过程就是水分的转移和热量的传递， 即湿热传递，对这一过程的影响因素主要 取决于干制条件（由干燥设备类型和操作 状况决定）以及干燥物料的性质。
（2） 组分定向 水分在食品内的转移在不同方向上差别很大，这 取决于食品组分的定向。
例如：芹菜的纤维结构，沿着长度方向比横穿细 胞结构的方向干燥要快得多。在肉类蛋白质纤 维结构中，也存在类似行为。
（3） 细胞结构 在大多数食品中，细胞内含有部分水，剩余水在细 胞外，细胞外水分比细胞内的水更容易除去；
水分活度测定
• Aw = P/P0
其中 P：食品中水的蒸汽分压； P0：同一温度下纯水的饱和蒸汽压。
• P/P0 = RH/100= Aw
（RH, relative humidity 相对湿度 %）
• 测定相对湿度，水分活度测定仪。 • Capacitance hygrometers • Dew point hygrometers
）（
（ ）
A``
B``
分
）
A`
干燥曲线
干燥速 率曲线
C` E`` C`` D``
D` C DE
E`
时间（小时）
食品温度 曲线
干燥的四个阶段：
• 干燥的开始阶段 • 第一干燥阶段----恒速阶段 • 第二干燥阶段----降速阶段 • 干燥最后阶段
（1）恒速期
• 水分子从食品内部迁移到表面的速率大于 或等于水分子从表面跑向干燥空气的速率；
– 受热会引起化学变化，带来一些异味、煮熟味、 硫味
– 防止风味损失方法：芳香物质回收（如浓缩苹 果汁）
低温干燥、加包埋物质，使风味固定
第四节 食品的干制方法
根据干燥方法可分为：自然和人工干制；
• 自然干制：在自然环境条件下干制食品的方法： 晒干、阴干等；
• 人工干制：在常压或减压环境中用人工控制的工 艺条件进行干制食品，有专用的干燥设备，如： 空气对流干燥设备、滚筒干燥设备、真空干燥设 备等；
干制条件的影响
• 在人工控制条件下或干燥机中干燥； • 食品的干燥希望干燥得快，同时干燥量要
大； • 干燥条件对干燥恒率阶段（或恒速期）和
降率阶段（或降速期）的影响的条件主要 有空气温度、流速、相对湿度和气压。
食品性质的影响
（1） 表面积 水分子从食品内部行走的距离决定了食品被干燥 的快慢。 小颗粒，薄片，表面大，易干燥、快
第三节 干制对食品品质的影响
• 食品品质（Food quality） ：食品好的程度， 是构成食品特征及可接受性的要素。
主要有营养价值、感观性质、卫生指标等
一、干制过程中食品的主要变化
1. 物理变化
– 干缩、干裂 如木耳、胡萝卜丁 – 表面硬化 如山芋片 – 多孔性 膨化马铃薯、谷物等 – 热塑性 加热时会软化的物料如糖浆或果
食品的干制
干制食品
第二章 食品的干制
概述 第一节 食品干藏原理 第二节 食品干燥机制 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
食品的脱水加工（dehydration）
日晒稻谷、风干鱼肉、油炸油条、烤烧饼、面包等。
干制的概念
干燥（drying）习惯上，干燥(drying)是