關(guān)于脫水技術(shù)原理與食品干制第三章脫水技術(shù)原理與食品干制

第2頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)水分活度與食品質(zhì)量控制一、水分活度與微生物控制（一）水分活度與微生物的關(guān)系1、水分活度（Aw）是指某種食品體系中，內(nèi)部水蒸氣壓與同溫度下純水蒸氣壓之比，即

Aw=P/P0Aw值在0～1之間。水分活度反映了食品中的游離水分或有效水分的多少，兩種食品的絕對(duì)水分可以相同，水分與食品結(jié)合的程度或游離的程度并不一定相同，水分活度也就不同。雖然水分活度并不是食品的絕對(duì)水分，卻常用于衡量微生物忍受干燥程度的能力。第3頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天

各種微生物都有它自己生長(zhǎng)最旺盛的適宜水分活度和最低水分活度。微生物適宜水分活度和最低水分活度取決于微生物的種類、食品種類、溫度、pH值、氧氣等等。水分活度下降，它們的生長(zhǎng)速率也下降，當(dāng)水分活度下降到微生物保持生長(zhǎng)所需的最低Aw后，微生物就停止生長(zhǎng)。各種微生物保持生長(zhǎng)所需的最低Aw各不相同。第4頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天

大多數(shù)最重要的食品腐敗細(xì)菌所需的最低Aw值都在0.90以上。大多數(shù)新鮮食品Aw≥0.99，各種微生物的生長(zhǎng)都適宜；

Aw=0.8-0.85大多數(shù)腐敗細(xì)菌不能生長(zhǎng),常見腐敗菌是霉菌，酵母

Aw=0.75食品腐敗顯著減慢，霉菌

Aw=0.65可使食品貯藏期1.5-2年所以，一般以為，如在室溫下貯藏食品，水分活度應(yīng)降低到0.70，在此水分活度，霉菌等仍會(huì)緩慢的生長(zhǎng)，故干制品極易長(zhǎng)霉。第5頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天第6頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天（二）水分活度與微生物耐熱性的關(guān)系

微生物的耐熱性與其所處環(huán)境的水分活度有一定的關(guān)系。如將嗜熱脂肪芽孢桿菌的凍結(jié)干燥芽孢放在不同的相對(duì)濕度下的空氣中加熱，可以觀察到：

-芽孢的耐熱性以水分活度在0.2-0.4之間為最高，

-在0.8-0.4范圍內(nèi)，隨著水分活度降低，其耐熱性將逐漸增強(qiáng)。

-但在水分活度為1.0-0.8范圍內(nèi)，其耐熱性隨水分活度減小而降低，其原因尚不清楚。霉菌孢子的耐熱性隨水分活度的降低而呈增強(qiáng)趨勢(shì)。這一事實(shí)說(shuō)明食品的加熱干制過(guò)程中，食品及其所污染的微生物均同時(shí)脫水，干制后，微生物就長(zhǎng)期處于休眠狀態(tài)，干制并不能將微生物全部殺死，只能抑制它們的活動(dòng)。因此，干制品并非無(wú)菌，環(huán)境條件一旦適宜，微生物又會(huì)重新吸濕引起食品的腐敗變質(zhì)。第7頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天（三）水分活度與病原菌和產(chǎn)毒菌控制

若干制品污染有病原菌時(shí)，因它們能忍受干旱，如葡萄球菌、腸道桿菌、結(jié)核桿菌在干燥狀態(tài)下能保存活力幾周到幾個(gè)月，它們就有對(duì)人體健康構(gòu)成威脅的可能。為此，食品干制脫水過(guò)程應(yīng)特別注意病原菌的控制。產(chǎn)毒菌的毒素產(chǎn)生量一般隨水分活度的降低而減少，甚至不產(chǎn)生毒素。以金黃色葡萄球菌C-243株產(chǎn)生腸毒素B與培養(yǎng)基的水分活度之間的關(guān)系為例，當(dāng)水分活度下降到0.93-0.96時(shí)，金黃葡萄球菌事實(shí)上已不產(chǎn)生腸毒素B。因此，如果食品原料所污染的食物中毒菌在干制前沒有產(chǎn)生毒素，那么干制后也不會(huì)產(chǎn)生毒素。但是，如果在干制前毒素已經(jīng)產(chǎn)生，那么干制將難以破壞這些毒素，食用這種脫水食品后很可能會(huì)導(dǎo)致食物中毒。第8頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、水分活度與酶活性控制（一）水分活度與酶活性的關(guān)系

當(dāng)水分活度降低到單分子吸附水所對(duì)應(yīng)的值以下時(shí)，酶基本無(wú)活性。當(dāng)水分活度高于該值之后，則酶活性隨水分活度的增加而緩慢增大。但當(dāng)水分活度超過(guò)多層水所對(duì)應(yīng)的值后，酶的活性顯著增大。這就說(shuō)明當(dāng)食品所含水分不足以形成單分子吸附層時(shí)，酶因沒有可利用的水而受到完全的抑制。當(dāng)食品中含有較多的體相水時(shí)，酶可借助溶劑水與底物充分接觸，從而表現(xiàn)出較高的活性。第9頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天

?實(shí)驗(yàn)表明，酶要起作用，必須高于某個(gè)水分活度才行。也即每種酶都存在一個(gè)最小水分活度，比如多酚氧化酶要引起兒茶酚的褐變，反應(yīng)體系的最小水分活度為0.25，如果水分活度低于0.25，褐變反應(yīng)就不會(huì)發(fā)生。

?食品中的酶促反應(yīng)除了與整個(gè)食品體系的水分活度有關(guān)外，還與局部的水分子存在狀態(tài)有關(guān)。比如，在面團(tuán)糊與淀粉酶的混合體系中，盡管在水分活度小于0.70時(shí)淀粉不分解，但是，當(dāng)把富含毛細(xì)管的物質(zhì)加入該混合體系時(shí)，水分活度只要達(dá)到0.46時(shí)，面團(tuán)就會(huì)發(fā)生酶解反應(yīng)。這種現(xiàn)象也稱作局部效應(yīng)。

?酶起作用的最低水分活度還與酶的種類有關(guān)。比如同是大麥磷脂分解酶，磷脂酶D的最低水分活度為0.45，而磷脂酶B為0.55。第10頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天（二）酶的熱穩(wěn)定性與水分活度的關(guān)系

酶的熱穩(wěn)定性與水分活度之間存在一定的關(guān)系。從圖中可看出，將黑麥放在不同的溫度下加熱時(shí)，其所含脂酶的起始失活溫度隨水分含量而異，水分含量越高，酶的起始失活溫度越低。也就是說(shuō)，酶在較高的水分活度環(huán)境中更容易發(fā)生熱失活。為此，酶在濕熱條件下處理易鈍化，但在干熱條件下難以鈍化。第11頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、水分活度與氧化作用的關(guān)系

氧化作用與水分活度之間的關(guān)系如圖，從圖得知，以單分子吸附水所對(duì)應(yīng)的水分活度為分界點(diǎn)，當(dāng)食品的水分活度小于該值時(shí)，氧化速度隨水分活度的降低而增大，當(dāng)食品的水分活度大于該值時(shí)，氧化速度隨水分活度的降低而減??；當(dāng)食品的水分活度等于該值時(shí)，則氧化速度最慢。油炸馬鈴薯片中脂肪氧化與水分活度的關(guān)系

第12頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天

?

脂質(zhì)的氧化的特點(diǎn)：

在水分活度小于單分子吸附水的區(qū)域內(nèi)，脂質(zhì)的氧化表現(xiàn)為過(guò)氧化物價(jià)的增加—自動(dòng)氧化作用；

在水分活度大于單分子吸附水的區(qū)域內(nèi)，脂質(zhì)的氧化表現(xiàn)為酸價(jià)的增加，也即為脂質(zhì)的水解。

?出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因:

主要是當(dāng)食品所含水分低于單分子吸附水時(shí)，部分極性基團(tuán)由于失去了水的保護(hù)作用而與氧直接接觸，迅速發(fā)生氧化反應(yīng)。

當(dāng)食品含水量達(dá)到單分子吸附水時(shí)，由于極性基團(tuán)均以等摩爾比與水分子結(jié)合而受到強(qiáng)烈保護(hù)，且由于水與金屬離子發(fā)生水化作用而顯著降低了金屬催化劑的催化活性，同時(shí)水還可與氫過(guò)氧化合物結(jié)合使游離基消失，從而抑制了脂質(zhì)的氧化反應(yīng)。

當(dāng)食品含水量繼續(xù)升高時(shí)，由于大分子發(fā)生腫脹而暴露出更多的催化部位，酶及金屬催化劑的流動(dòng)性提高，氧的溶解度增加，使脂質(zhì)的氧化速度逐漸加快。第13頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天四、水分活度與非酶褐變之間的關(guān)系

從圖中可以看出，非酶褐變有一適宜的水分活度范圍，該范圍與干制品的種類、溫度、pH值及Cu+、Fe2+等因素有關(guān)。

Labuxa(1970)曾經(jīng)指出，美拉德褐變的最大速度出現(xiàn)在水分活度為0.6~0.9之間。在水分活度小于0.6或大于0.9時(shí)，非酶褐變速度將減小。原因：由于水分活度的增大使參與褐變反應(yīng)的有關(guān)成分在水溶液中的濃度增加，且在食品內(nèi)部的流動(dòng)性逐漸改善，從而使它們相互之間的反應(yīng)幾率增大，褐變速度因而逐漸加快。但是，當(dāng)水分活度超過(guò)0.9后，由于與褐變有關(guān)的物質(zhì)被稀釋，且水分為褐變產(chǎn)物之一，水分增加使褐變反應(yīng)受到抑制。美拉德反應(yīng)與水分活度之間的關(guān)系

褐變度Lysloss第14頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天脂肪氧化非酶褐變水解反應(yīng)酶活力霉菌生長(zhǎng)

酵母生長(zhǎng)細(xì)菌生長(zhǎng)相對(duì)反應(yīng)速率水分活度0.10.20.30.40.50.60.70.8第15頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天

食品的脫水方法？第16頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二節(jié)食品的脫水方法鹽腌法糖漬法熱風(fēng)干制日曬冷凍升華干制法微波干燥紅外干燥離心法膜過(guò)濾滲透法蒸發(fā)濃縮油炸法冷凍法干燥法食品脫水?dāng)D壓法腌漬法第17頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天第三節(jié)食品干制工藝

FoodPreservationbyDrying

一、食品干燥和脫水二、食品干制原理三、食品干制過(guò)程中的主要變化四、食品的干制方法與設(shè)備五、干制品水分、干燥比和復(fù)水性六、干制品的包裝與貯藏第18頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天

一、食品干燥和脫水

1.1食品干燥（Drying）食品干燥，就是在自然條件或人工控制條件下促使食品中水分蒸發(fā)的工藝過(guò)程。一般來(lái)說(shuō)，干燥包括自然干燥，如曬干、風(fēng)干等和人工干燥，如烘房烘干、熱空氣干燥、真空干燥、紅外干燥、冷凍干燥、微波干燥等。但為了與脫水有所區(qū)別，習(xí)慣上常將干燥單純的理解為自然干燥。

1.2脫水（dehydration）脫水就是為保證食品品質(zhì)變化最小，在人工控制條件下促使食品水分蒸發(fā)的工藝過(guò)程。因此，脫水就是指人工干燥。脫水食品不僅應(yīng)達(dá)到耐久貯藏的要求，而且要求加水復(fù)原（復(fù)水）后基本上能恢復(fù)原狀。

即食品脫水是指在受控制的條件下完成除去食品中的水分，而對(duì)食品性質(zhì)方面影響極小或是理想地不引起其他變化。脫水食品質(zhì)量的一條衡量標(biāo)準(zhǔn)是加水復(fù)原的脫水食品必須非常接近制備時(shí)所用的食品原料。

第19頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天第20頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.3食品干藏

就是脫水干制品在它的水分降低到足以防止腐敗變質(zhì)的水平后，始終保持低水分進(jìn)行長(zhǎng)期貯藏的過(guò)程。適宜于干藏的干制品的水分含量是隨著食品種類而異，一般為2-25%，如果干15-25%、菜干<4%、肉類干制品5-10%、奶粉、速溶咖啡1-5%。一般再次水分含量范圍室溫下可貯藏一年或一年以上。第21頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.4

干制的目的（1）Reducesproductweightandvolume（減輕重量，縮小容積）;（2）Improvestransportationandstorage.（為了能在室溫條件下長(zhǎng)期保藏食品，以便延長(zhǎng)食品的供應(yīng)季節(jié)，平衡產(chǎn)銷高峰，交流各地特產(chǎn)，貯備供救急、救災(zāi)和戰(zhàn)備用的物質(zhì)）（3）Makesproductmaybemoreconvenientinusebyconsumer(driedcoffee,drymilk,drysoups,driedbeveragesetc)為了生產(chǎn)方便食品第22頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.5對(duì)食品干制的基本要求

選用微生物污染量少而質(zhì)量高的食品原料

在清潔衛(wèi)生環(huán)境中加工處理和干制

在防塵、防昆蟲、嚙齒動(dòng)物和其他動(dòng)物侵襲措施下貯藏同時(shí)，在干制前熱處理和化學(xué)處理殺酶降低微生物污染量巴氏殺菌殺死病原菌或寄生蟲

在干制過(guò)程中必須避免各種原料組織結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分不良變化，合理控制各種干制技術(shù)對(duì)干制食品品質(zhì)所產(chǎn)生的各種影響。

食品干藏也常和其他保藏方法結(jié)合在一起以便改善干制食品得耐藏性，提高其質(zhì)量。

干制品最好采用抽空、充氮密封包裝、低溫保藏。第23頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、食品干制的基本原理2.1食品中的水分狀態(tài)2.2食品中的水分表示法2.3等溫吸濕曲線2.4根據(jù)脫水過(guò)程對(duì)食品中水分分類（吸附等溫線法）2.5食品干制過(guò)程的特性2.6干燥機(jī)理第24頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.1食品中水分狀態(tài)（1）化學(xué)結(jié)合水相當(dāng)牢固的同物料相結(jié)合，只有在化學(xué)作用或特別強(qiáng)的熱處理下才能脫除。（2）物理化學(xué)結(jié)合水特點(diǎn)：無(wú)嚴(yán)密關(guān)系的各種理化結(jié)合A吸附結(jié)合水這種水是“膠囊”外表或內(nèi)表上的力場(chǎng)所束縛的液體。B滲透壓保持水（膨脹水和結(jié)構(gòu)水）封閉在細(xì)胞內(nèi)的水屬于這種類型，它既是復(fù)合膠束通過(guò)滲透吸收的水，也是固定的結(jié)構(gòu)水支撐機(jī)體。C物理機(jī)械結(jié)合水特點(diǎn)：保持不定量的水大毛細(xì)管水微毛細(xì)管水濕潤(rùn)水分第25頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.2食品中的水分表示法2.2.1水分含量的表示方法（1）濕物料的總量：

g(Kg)=g水+g干物（2）物料的含水量以干物質(zhì)質(zhì)量比表示％：

W吸=g水/g干物*100（3）物料含水量以總質(zhì)量比表示％：

W=g水/g*100（4）換算關(guān)系：

W=（W吸/100+W吸）*100W吸=（W吸/100-W吸）*100（5）物料的含水量以干物質(zhì)質(zhì)量比表示（kg/kg干物質(zhì)）：濕含量（U）又稱水分率U=g水/g干物

U=W吸/100第26頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.3等溫吸濕曲線3.2濕物料同周圍空氣的相互作用可沿兩個(gè)方向進(jìn)行：?如果物料表面的蒸汽分壓大于空氣中的蒸汽分壓，那么將產(chǎn)生蒸發(fā)過(guò)程——解吸作用?如果物料表面的蒸汽分壓小于空氣中的蒸汽分壓，那么將由于從周圍空氣中吸收蒸汽而吸濕——吸附作用?吸附等溫曲線隨溫度、食品種類不同第27頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天Twofoodswiththesamewatercontentcanhaveverydifferentawvaluesdependinguponthedegreetowhichwaterisfreeorotherwiseboundtofoodconstituents

Fig.5.2.1isarepresentativewaterabsorptionisothermforagivenfoodatagiventemperature.Itshowsthefinalmoisturecontentthefoodwillhavewhenitreachesmoistureequilibriumwithatmospheresofdifferentrelativehumidities.第28頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天FigureWatersorptionisotherm

第29頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天根據(jù)食品中的含水量和水分活度分為三個(gè)區(qū)段：

第一區(qū)段單層水分子區(qū)（boundedwater1)Aw0~0.25

第二區(qū)段多層水分子區(qū)（boundedwater2）Aw0.25~0.80

第三區(qū)段毛細(xì)管凝結(jié)水區(qū)(boundedwater3)第30頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天BoundandUnboundedwaterWater:between0-100%relativehumidity;Equilibriummoisturecontent:boundedwaterAbove100%:unboundedwater第31頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.4根據(jù)脫水過(guò)程對(duì)食品中水分分類（吸附等溫線法）

吸濕水分:空氣濕度達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，食品能從空氣中吸取的水分將達(dá)到最高值，此時(shí)食品的平衡水分.

濕潤(rùn)水分:超過(guò)吸濕水分的食品水分稱為濕潤(rùn)水分第32頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天

根據(jù)脫水過(guò)程對(duì)物料中水分分類（吸附等溫線法）00.20.40.60.81.0最終平衡水分蒸發(fā)水分脫水干制區(qū)去濕區(qū)吸濕區(qū)吸濕水分食品水分物料吸濕狀態(tài)物料潮濕狀態(tài)濕潤(rùn)水分第33頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.5食品干制過(guò)程的特性（Dryingcurve）:DryingratecurveFoodtemperaturecurveDryingcurveW絕=f(τ)呈指數(shù)關(guān)系

dW絕/dτ=f(W絕)因W=f(τ)則dW絕/dτ=f(τ)T食=f(τ)ConstantRatePeriodFallingRatePeriod第34頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天Dryingcurveconsistsof?ConstantRatePeriod-Aslongtheamountofwaterreachingthesurfaceisequaltotheamountofwaterevaporatingfromthesurface-theevaporationisquiterapidandthiscoolsthefoodsurface?FallingRatePeriod-Whentheamountofwaterreachingsurfacedecreases-evaporationdecreasesandsurfacetemperatureincreases第35頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天Thefallingrateofdryingmaybeexplainedasfollows:?Outsidedrierlayeroffoodformsinsulationbarrieragainstrapidheattransfer(evaporatedwaterleavesvoidsfilledupwithair).?Asthewaterevaporatestheconcentrationofsoluteinwaterincreases.Thiselevatestheboilingpoint.?Theincreaseinthedistancethewaterhastotraveltoreachsurface.第36頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天?曲線特征的變化主要是內(nèi)部水分?jǐn)U散與表面水分蒸發(fā)或外部水分?jǐn)U散所決定。食品干制過(guò)程特性總結(jié)：

干制過(guò)程中食品內(nèi)部水分?jǐn)U散大于食品表面水分蒸發(fā)或外部水分?jǐn)U散，則恒率階段可以延長(zhǎng)，

若內(nèi)部水分?jǐn)U散速率低于表面水分?jǐn)U散，就不存在恒率干燥階段。?外部很容易理解，取決于溫度、空氣、濕度、流速以及表面蒸發(fā)面積、形狀等第37頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天

表面水分蒸發(fā)強(qiáng)度的計(jì)算：W=C（P物—P空）760/BW—食品表面水分蒸發(fā)強(qiáng)度（kg/m2.h）

P物—與潮濕物料表面濕球溫度相應(yīng)的飽和水蒸汽壓（mmHg）

P空—熱空氣中的水蒸汽壓（mmHg）

B—大氣壓（mmHg）

C—潮濕物料表面的給濕系數(shù)（kg/m2.h.mmHg）

C=0.029+0.0174V（V空氣流速m/s水平，垂直2C）第38頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天

那么內(nèi)部水分?jǐn)U散速率的影響因素或決定因素是什么呢？第39頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.6干燥機(jī)制溫度梯度表面水分?jǐn)U散到空氣中TT-ΔT

內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移到表面M-ΔMM水分梯度FoodH2O第40頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天

Fooddehydrationinvolves:?Gettingheatintotheproduct?Gettingmoistureoutoftheproduct?Therefore,dryingmaybeclassifiedasheat-masstransferprocess第41頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.6.1食品干制過(guò)程中潮濕物料的濕熱傳遞物料給濕和導(dǎo)濕兩過(guò)程就是物料濕熱傳遞的具體表現(xiàn)。（1）物料給濕過(guò)程：物料水分大于吸濕水分時(shí)，物料表面受熱蒸發(fā)水分，但表面分界層向周圍介質(zhì)擴(kuò)散，而原料表面又被它內(nèi)部向外擴(kuò)散的水分所濕潤(rùn)，此時(shí)水分從物料表面向外的擴(kuò)散過(guò)程稱為給濕過(guò)程。特點(diǎn)：實(shí)質(zhì)上它為恒速干燥階段的水分外擴(kuò)散和自由液面蒸發(fā)水分相類似。如果表面粗糙，它的蒸發(fā)表面積大于幾何面積，干燥強(qiáng)度就大于自由液面的水分蒸發(fā)強(qiáng)度。如果毛細(xì)管多孔性物料內(nèi)部也有水分蒸發(fā)，則干燥速度也會(huì)大于自由液面的蒸發(fā)速率。第42頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天（2）物料導(dǎo)濕過(guò)程導(dǎo)濕性：干制過(guò)程中潮濕食品食品表面水分受熱后首先有液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，即水分蒸發(fā)，而后，水蒸氣從食品表面向周圍介質(zhì)擴(kuò)散，此時(shí)表面濕含量比物料中心的濕含量低，出現(xiàn)水分含量的差異，即存在水分梯度。水分?jǐn)U散一般總是從高水分處向低水分處擴(kuò)散，亦即是從內(nèi)部不斷向表面方向移動(dòng)。這種水分遷移現(xiàn)象稱為導(dǎo)濕性。導(dǎo)濕溫性：同時(shí)，食品在熱空氣中，食品表面受熱高于它的中心，因而在物料內(nèi)部會(huì)建立一定的溫度差，即溫度梯度。溫度梯度將促使水分（無(wú)論是液態(tài)還是氣態(tài)）從高溫向低溫處轉(zhuǎn)移。這種現(xiàn)象稱為導(dǎo)濕溫性。第43頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天（3）導(dǎo)濕性水分梯度若用W絕

表示等濕面濕含量或水分含量（kg/kg干物質(zhì)），則沿法線方向相距Δn的另一等濕面上的濕含量為W絕+ΔW絕

，那么物體內(nèi)的水分梯度gradW絕

則為：W絕——物體內(nèi)的濕含量，即每千克干物質(zhì)內(nèi)的水分含量（千克）

Δn——物料內(nèi)等濕面間的垂直距離（米）ΔngradW絕I圖濕度梯度影響下水分的流向W絕+ΔW絕W絕

第44頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天

導(dǎo)濕性引起的水分轉(zhuǎn)移量可按照下述公式求得：

其中：i水——物料內(nèi)水分轉(zhuǎn)移量，單位時(shí)間內(nèi)單位面積上的水分轉(zhuǎn)移量（kg/kg干物質(zhì)·米2·小時(shí)）K——導(dǎo)濕系數(shù)（米2·小時(shí)）γ0——單位潮濕物料容積內(nèi)絕對(duì)干物質(zhì)重量（kg干物質(zhì)/米2

）

W絕——物料水分（kg/kg干物質(zhì)）水分轉(zhuǎn)移的方向與水分梯度的方向相反，所以式中帶負(fù)號(hào)。第45頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天需要注意的一點(diǎn)是：

導(dǎo)濕系數(shù)在干燥過(guò)程中并非穩(wěn)定不變的，它隨著物料溫度和水分而異。第46頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天1水分率,100kg蘋果，水分含量為85%，蘋果的水分率是多少？干燥后含水量為15%，蘋果干的水分率是多少？2食品的平衡水分，吸濕水分，濕潤(rùn)水分3恒率干燥和降率干燥，內(nèi)部擴(kuò)散和外部擴(kuò)散，給濕性和導(dǎo)濕性及導(dǎo)濕溫性第47頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天物料水分與導(dǎo)濕系數(shù)間的關(guān)系K值的變化比較復(fù)雜。當(dāng)物料處于恒率干燥階段時(shí)，排除的水分基本上為滲透水分，以液體狀態(tài)轉(zhuǎn)移，導(dǎo)時(shí)系數(shù)穩(wěn)定不變（DE段）；再進(jìn)一步排除毛細(xì)管水分時(shí)，水分以蒸汽狀態(tài)或以液體狀態(tài)轉(zhuǎn)移，導(dǎo)濕系數(shù)下降（CD段）；再進(jìn)一步為吸附水分，基本上以蒸汽狀態(tài)擴(kuò)散轉(zhuǎn)移，先為多分子層水分，后為單分子層水分。導(dǎo)濕系數(shù)K（m2/h）物料水分W絕（kg/kg絕干物質(zhì)）ACDEⅠⅡⅢ圖物料水分和導(dǎo)濕系數(shù)間的關(guān)系Ⅰ—吸附水分Ⅱ—毛細(xì)管水分Ⅲ—滲透水分第48頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天導(dǎo)濕系數(shù)與溫度的關(guān)系圖的啟示：若將導(dǎo)濕性小的物料在干制前加以預(yù)熱，就能顯著地加速干制過(guò)程。因此可以將物料在飽和濕空氣中加熱，以免水分蒸發(fā)，同時(shí)可以增大導(dǎo)濕系數(shù)，以加速水分轉(zhuǎn)移。導(dǎo)濕系數(shù)（K×102）K×102=(T/290)14溫度（℃）圖硅酸鹽類物質(zhì)溫度和導(dǎo)濕系數(shù)的關(guān)系第49頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天（4）導(dǎo)濕溫性在對(duì)流干燥中，物料表面受熱高于它的中心，因而在物料內(nèi)部會(huì)建立一定的溫度梯度。溫度梯度將促使水分（不論液態(tài)或氣態(tài)）從高溫處向低溫處轉(zhuǎn)移。這種現(xiàn)象稱為導(dǎo)濕溫性。導(dǎo)濕溫性是在許多因素影響下產(chǎn)生的復(fù)雜現(xiàn)象。高溫將促使液體粘度和它的表面張力下降，但將促使蒸汽壓上升，而且毛細(xì)管內(nèi)水分還將受到擠壓空氣擴(kuò)張的影響。結(jié)果是毛細(xì)管內(nèi)水分將順著熱流方向轉(zhuǎn)移第50頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天

TT+ΔTT/ni內(nèi)表面圖溫度梯度下水分的流向n第51頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天導(dǎo)濕溫性引起水分轉(zhuǎn)移的流量將和溫度梯度成正比。它的流量可通過(guò)下式計(jì)算求得：其中：i溫——物料內(nèi)水分轉(zhuǎn)移量，單位時(shí)間內(nèi)單位面積上的水分轉(zhuǎn)移量（kg/kg干物質(zhì)·米2·小時(shí)）K——導(dǎo)濕系數(shù)（米2·小時(shí)）γ0——單位潮濕物料容積內(nèi)絕對(duì)干物質(zhì)重量（kg干物質(zhì)/米2

）

δ——濕物料的導(dǎo)濕溫系數(shù)（1/℃，或kg/kg干物質(zhì)×℃溫度梯度（℃/米）第52頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天導(dǎo)濕溫系數(shù)就是溫度梯度為1℃/米時(shí)物料內(nèi)部能建立的水分梯度，即導(dǎo)濕溫性和導(dǎo)濕性一樣，會(huì)因物料水分的差異（即物料和水分結(jié)合狀態(tài)）而異。導(dǎo)濕溫性δ（1/℃）OAB物料水分W（%）ⅡⅠ第53頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天

最高的δ值實(shí)為吸附水分和自由水分（毛細(xì)管水分和滲透水分的分界點(diǎn)。低水分時(shí)物料以氣態(tài)擴(kuò)散，水分增加，δ增加，物料水分越少，多孔性物料的孔隙內(nèi)空氣量增加，蒸汽擴(kuò)散越受阻，δ下降；高水分時(shí)，滲透水分在滲透壓下和毛細(xì)管水分在毛細(xì)管勢(shì)能作用下以液態(tài)轉(zhuǎn)移，δ不變（Ⅱ）；但若受物料內(nèi)擠壓空氣的作用，δ發(fā)生變化（?）：物料水分較低時(shí)，空氣的推動(dòng)作用較強(qiáng)，水分較高時(shí)，則因空氣含量較少，推動(dòng)作用隨之減弱。導(dǎo)濕溫性δ（1/℃）OAB物料水分W（%）ⅡⅠ第54頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天

干制過(guò)程中，濕物料內(nèi)部同時(shí)會(huì)有水分梯度（導(dǎo)濕性）和溫度梯度（導(dǎo)濕溫性）存在。若兩者方向一致，則在兩者共同的推動(dòng)下水分總流量為兩者之和，即第55頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天

對(duì)流干燥時(shí)，水分梯度和溫度梯度的方向相反。若導(dǎo)濕性比導(dǎo)濕溫性強(qiáng)，導(dǎo)濕溫性成為阻礙因素，水分?jǐn)U散受阻；若導(dǎo)濕溫性比導(dǎo)濕性強(qiáng)，水分則隨熱流方向轉(zhuǎn)移，并向物料水分增加方向發(fā)展（紅外干燥和焙烤初期）大多數(shù)情況下，導(dǎo)濕溫性成為內(nèi)部水分?jǐn)U散的阻礙因素對(duì)流干燥時(shí)，主要發(fā)生在降率階段，導(dǎo)濕溫性大于導(dǎo)濕性，不利于水分蒸發(fā)。因此，降率干燥階段主要受內(nèi)部水分?jǐn)U散控制，而內(nèi)部水分?jǐn)U散受到食品溫度、溫度差、食品結(jié)合水分以及它的結(jié)構(gòu)、形狀和大小等的影響?？諝饬魉偌跋鄬?duì)濕度的影響減弱，空氣溫度的影響則增強(qiáng)。第56頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.7影響濕熱轉(zhuǎn)移的重要因素1、食品表面積（Surfacearea）食品表面積越大，干燥效果越好，幾乎是用于所有類型的食品干燥設(shè)備。2、溫度:傳熱介質(zhì)和食品間溫差越大，熱量向食品傳遞的速率也越大，水分外逸速度則增加。若以空氣為加熱介質(zhì)，則溫度就降為次要因素。原因：食品內(nèi)水分以蒸汽狀態(tài)從它表面外逸時(shí)，在其周圍形成飽和水蒸氣層，若不及時(shí)排掉，將阻礙食品中水分進(jìn)一步外逸，故溫度的影響也因此下降。3、空氣流速(Velocityofair)不僅熱空氣能比冷空氣吸收更多的水分，而且流動(dòng)的空氣更加有效，加速空氣流動(dòng)，能及時(shí)將聚集在食品表面附近的飽和濕空氣帶走以免阻止食品內(nèi)水分進(jìn)一步蒸發(fā)。第57頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天4、空氣濕度（空氣干燥度）(Relativehumidityofair)

脫水如果用空氣作干燥介質(zhì)，空氣越干燥，食品干燥速度也越快。近于飽和的濕、空氣進(jìn)一步吸收蒸發(fā)水分的能力遠(yuǎn)比干燥空氣差。

Eachfoodhasitsownequilibriumrelativehumidity.Equilibriumrelativehumidityisthehumidityatagiventemperatureatwhichfoodwillneitherlosemoisturetoatmospherenorpickmoisturefromtheatmosphere.5、大氣壓力和真空（Atmosphericpressurevsvacuum）在101.3kPa(760mmHg1atm)下，水的沸點(diǎn)為100℃，如果大氣壓里下降，水的沸點(diǎn)也就相應(yīng)下降，氣壓越低，沸點(diǎn)也越低，若保持溫度不變，氣壓降低，則水的沸騰越來(lái)越快，因而，在真空內(nèi)加熱干制時(shí)，就可以在較低的溫度條件下進(jìn)行。（Dryingundervacuumisimportantforheatsensitivefoodproducts）第58頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天6蒸發(fā)和溫度：水分從食品表面蒸發(fā)時(shí)，它的表面就會(huì)冷卻，即溫度下降，這是水分由液態(tài)轉(zhuǎn)化成蒸汽濕吸收相變熱所造成的結(jié)果。如用熱空氣加熱，只要有水分蒸發(fā)，切片狀或懸滴狀食品的溫度總是比熱空氣低。濕度計(jì)濕球溫度變化實(shí)際上就是上述現(xiàn)象的反映，濕度計(jì)的基本原理也是物料干燥的理論基礎(chǔ)。塊狀或顆粒狀固態(tài)食品以及懸滴狀液態(tài)食品只要含有自由水分或游離水分時(shí)，就會(huì)像濕球溫度計(jì)那樣進(jìn)行水分蒸發(fā)，這個(gè)作用能產(chǎn)生幾個(gè)重要結(jié)果：（1）不論干燥空氣或加熱般的溫度多高，只要由水分蒸發(fā)，物料的溫度一般不會(huì)高于濕球溫度。（2）顆粒食品水分下降而蒸發(fā)速度減慢時(shí)，食品溫度則隨之而上升。（3）食品受高溫后質(zhì)量易遭受破壞，由于食品具有熱敏感性，一般應(yīng)在他們的溫度上升到一定值之前，即使從高溫干燥室內(nèi)取出，或者應(yīng)設(shè)計(jì)一種使食品能快速通過(guò)高溫階段的設(shè)備。第59頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天7、時(shí)間與溫度(Dryingtimevstemperature)CompromisesmustbemadebetweenthemaximumpossibledryingrateandmaintainingfoodqualityDryingtimevarieswidelybecauseofthemethodselectedandthesizeandamountofmoistureinfoodpieces.Sundryingrequiresthemosttime;anelectricdehydratorrequirestheleast.Vegetablestakefrom4to12hourstodry;fruitstake6-20hours.Meatsrequireabout12hours.Makingraisinsfromgrapesmayrequiredays/weekswhendriedoutside.第60頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.8合理選用干制工藝條件

食品干制工藝條件主要由干制過(guò)程中控制干燥速率、物料臨界水分和干制食品品質(zhì)的主要參變數(shù)組成。比如：以熱空氣為干燥介質(zhì)時(shí)，其溫度、相對(duì)濕度和食品的溫度是它的主要工藝條件。最適宜的干制工藝條件為：使干制時(shí)間最短、熱能和電能的消耗量最低、干制品的質(zhì)量最高。它隨食品種類而不同。第61頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天如何選用合理的工藝條件：▲使食品表面的蒸發(fā)速率盡可能等于食品內(nèi)部的水分?jǐn)U散速率，同時(shí)力求避免在食品內(nèi)部建立起和濕度梯度方向相反的溫度梯度，以免降低食品內(nèi)部的水分?jǐn)U散速率?！懵矢稍镫A段，為了加速蒸發(fā)，在保證食品表面的蒸發(fā)速率不超過(guò)食品內(nèi)部的水分?jǐn)U散速率的原則下，允許盡可能提高空氣溫度?！德矢稍镫A段時(shí)，應(yīng)設(shè)法降低表面蒸發(fā)速率，使它能和逐步降低了的內(nèi)部水分?jǐn)U散率一致，以免食品表面過(guò)度受熱，導(dǎo)致不良后果?！稍锬┢诟稍锝橘|(zhì)的相對(duì)濕度應(yīng)根據(jù)預(yù)期干制品水分加以選用。第62頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、干制對(duì)食品品質(zhì)的影響1.干制過(guò)程中食品的主要變化（1）物理變化

-干縮

-表面硬化

-多孔性

-熱塑性（2）化學(xué)變化營(yíng)養(yǎng)成分：蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、維生素色素：色澤隨物料本身的物化性質(zhì)改變（反射、散射、吸收傳遞可見光的能力）天然色素：類胡蘿卜素、花青素、葉綠素褐變風(fēng)味：一些揮發(fā)物質(zhì)的去除熱會(huì)帶來(lái)一些異味、煮熟味防止風(fēng)味損失方法：芳香物質(zhì)回收、低溫干燥、加包埋物質(zhì)，使風(fēng)味固定第63頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天四、食品的干制方法

干制方法：干制方法可以區(qū)分為自然和人工干燥兩大類自然干制：在自然環(huán)境條件下干制食品的方法：曬干、風(fēng)干、陰干Sundrying人工干制：在常壓或減壓環(huán)境中用人工控制的工藝條件進(jìn)行干制食品，有專用的干燥設(shè)備Trayandtunneldrying；Spraydrying；Drumdrying；Freezedrying；Foamdrying；Microwavedrying,；infraredraydrying，andothers食品的干制方法的選擇:

干制時(shí)間最短、費(fèi)用最低、品質(zhì)最高選擇方法時(shí)要考慮：

1、不同的物料物理狀態(tài)不同：液態(tài)、漿狀、固體、顆粒；

2、性質(zhì)不同：對(duì)熱敏感性、受熱損害程度、對(duì)濕熱傳遞的感受性3、最終干制品的用途4、消費(fèi)者的要求不同第64頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天（一）空氣對(duì)流干燥

空氣對(duì)流干燥時(shí)最常見的食品干燥方法，這類干燥在常壓下進(jìn)行，食品也分批或連續(xù)地干制，而空氣則自然或強(qiáng)制地對(duì)流循環(huán)。流動(dòng)的熱空氣不斷和食品密切接觸并向它提供蒸發(fā)水分所需的熱量，有時(shí)還要為載料盤或輸送帶增添補(bǔ)充加熱裝置。采用這種干燥方法時(shí)，在許多食品干制時(shí)都會(huì)出現(xiàn)恒率干燥階段和降率干燥階段。因此干制過(guò)程重控制好空氣的干球溫度就可以改善食品品質(zhì)。第65頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天1柜式干燥設(shè)備特點(diǎn)：?間歇型，小批量、設(shè)備容量小、操作費(fèi)用高操作條件：?空氣溫度<94℃，空氣流速2-4m/s適用對(duì)象?果蔬或價(jià)格較高的食品?或作為中試設(shè)備，摸索物料干制特性，為確定大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)提供依據(jù)第66頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.隧道式干燥設(shè)備（1）概念：

高溫低濕空氣進(jìn)入的一端——熱端

低溫高濕空氣離開的一端——冷端

濕物料進(jìn)入的一端——濕端

干制品離開的一端——干端

熱空氣氣流與物料移動(dòng)方向一致——順流

熱空氣氣流與物料移動(dòng)方向相反——逆流第67頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天Typicalcounterflowtunneldryerconstruction第68頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天（1）逆流式隧道干燥設(shè)備

濕端即冷端，干端即熱端?濕物料遇到的是低溫高濕空氣，雖然物料含有高水分，尚能大量蒸發(fā)，但蒸發(fā)速率較慢，這樣不易出現(xiàn)表面硬化或收縮現(xiàn)象，而中心有能保持濕潤(rùn)狀態(tài)，因此物料能全面均勻收縮，不易發(fā)生干裂——適合于干制水果?干端處食品物料已接近干燥，水分蒸發(fā)已緩慢，雖然遇到的是高溫低濕空氣，但干燥仍然比較緩慢，因此物料溫度容易上升到與高溫?zé)峥諝庀嘟某潭?。此時(shí)，若干物料的停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，容易焦化，為了避免焦化，干端處的空氣溫度不易過(guò)高，一般不宜超過(guò)66-77℃。?由于在干端處空氣條件高溫低濕，干制品的平衡水分將相應(yīng)降低，最終水分可低于5%第69頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天注意問題?逆流干燥，濕物料載量不宜過(guò)多，因?yàn)榈蜏馗邼竦目諝庵?，濕物料水分蒸發(fā)相對(duì)慢，若物料易腐敗或菌污染程度過(guò)大，有腐敗的可能。?載量過(guò)大，低溫高濕空氣接近飽和，物料增濕的可能第70頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天（2）順流隧道式干燥

濕端即熱端，冷端即干端?濕物料與干熱空氣相遇，水分蒸發(fā)快，濕球溫度下降比較大，可允許使用更高一些的空氣溫度如80-90℃，進(jìn)一步加速水分蒸干而不至于焦化。?干端處則與低溫高濕空氣相遇，水分蒸發(fā)緩慢，干制品平衡水分相應(yīng)增加，干制品水分難以降到10%以下，因此吸濕性較強(qiáng)的食品不宜選用順流干燥方式。?順流干燥，國(guó)外報(bào)道只用于干制葡萄。第71頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天（3）雙階段干燥?順流干燥：濕端水分蒸發(fā)率高?逆流干燥：后期干燥能力強(qiáng)?雙階段干燥：取長(zhǎng)補(bǔ)短特點(diǎn)：干燥比較均勻，生產(chǎn)能力高，品質(zhì)較好用途：蘋果片、蔬菜（胡蘿卜、洋蔥、馬鈴薯等）現(xiàn)在還有多段式干燥設(shè)備，有3，4，5段等，有廣泛的適應(yīng)性。第72頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天3.輸送帶式干燥特點(diǎn):操作連續(xù)化、自動(dòng)化、生產(chǎn)能力大第73頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天4.氣流干燥?用氣流來(lái)輸送物料使粉狀或顆粒食品在熱空氣中干燥?適用對(duì)象：水分低于35%~40%的物料例糯米粉、馬鈴薯顆粒第74頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天5.流化床干燥?使顆粒食品在干燥床上呈流化狀態(tài)或緩慢沸騰狀態(tài)（與液態(tài)相似）。?適用對(duì)象：粉態(tài)食品（固體飲料，造粒后二段干燥）第75頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.泡沫干燥?工作原理：將液態(tài)或漿質(zhì)態(tài)物料首先制成穩(wěn)定的泡沫料，然后在常壓下用熱空氣干燥。造泡的方法：機(jī)械攪拌，加泡沫穩(wěn)定劑，加發(fā)泡劑?特點(diǎn)：接觸面大，干燥初期水分蒸發(fā)快，可選用溫度較低的干燥工藝條件?適用對(duì)象：水果粉，易發(fā)泡的食品。第76頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天7.噴霧干燥?噴霧干燥就是將液態(tài)或漿質(zhì)態(tài)的食品噴成霧狀液滴，懸浮在熱空氣氣流中進(jìn)行脫水干燥過(guò)程?設(shè)備主要由霧化系統(tǒng)、空氣加熱系統(tǒng)、干燥室、空氣粉末分離系統(tǒng)、鼓風(fēng)機(jī)等主要部分組成。第77頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天常用的噴霧系統(tǒng)有兩種類型?壓力噴霧：液體在高壓下（700-1000kPa）下送入噴霧頭內(nèi)以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方式經(jīng)噴嘴孔向外噴成霧狀，一般這種液滴顆粒大小約100-300μm，其生產(chǎn)能力和液滴大小通過(guò)食品流體的壓力來(lái)控制。?離心噴霧：液體被泵入高速旋轉(zhuǎn)的盤中（5000-20000rpm），在離心力的作用下經(jīng)圓盤周圍的孔眼外逸并被分散成霧狀液滴，大小10-500μm。第78頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天（二）滾筒干燥?特點(diǎn)：可實(shí)現(xiàn)快速干燥，采用高壓蒸汽，可使物料固形物從3-30%增加到90-98%，表面濕度可達(dá)100-145℃，接觸時(shí)間2秒-幾分鐘，干燥費(fèi)用低，帶有煮熟風(fēng)味?適用對(duì)象：漿狀、泥狀、液態(tài)，一些受熱影響不大的食品，如麥片、米粉第79頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天（三）真空干燥?基本結(jié)構(gòu)：干燥箱、真空系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、冷凝水收集裝置?特點(diǎn)：物料呈疏松多孔狀，能速溶。有時(shí)可使被干燥物料膨化。?適用于：水果片、顆粒、粉末，如麥乳精第80頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天第81頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天五干制品水分、干燥比和復(fù)水性

1.干制品水分以濕重計(jì)算：W=G水/（G干+G水）×100%以干物質(zhì)計(jì)算：We=G水/G干×100%水分率：G水/G干W（水分含量）與水分率之間的關(guān)系：We=W/（1-W）×100%例：鮮果水分含量為87.5%，果干含水量5.3%，計(jì)算它們的水分率。第82頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天2水分蒸發(fā)量

W=G原–G干=G原{（W原–W干）/（100-W干）}=G干{（W原–W干）/（100-W原）}例：鮮果重9.45kg，干制品重1.25kg，食品水分含量從87.5%干制到5.3%，計(jì)算它的水分蒸發(fā)量。3干燥比R干：干制前原料重量和干制品重量的比值，即每生產(chǎn)1kg干制品需要的新鮮原料的重量。R干=G原/G干=（100–W干）/（100-W原）4干制品的復(fù)原性和復(fù)水性復(fù)水比R復(fù)= G復(fù)/G干（復(fù)水性）復(fù)重系數(shù)K復(fù)=G復(fù)/G原*100%（復(fù)原性）第83頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天六

干制品的包裝和貯藏1干制品的包裝干制品的包裝-能防止干制品吸濕回潮以及結(jié)快和長(zhǎng)霉;-能防止外界空氣、灰塵、蟲、鼠等入侵；-避光-貯藏、搬運(yùn)和銷售過(guò)程中具有耐久牢固-包裝的大小、形狀和外觀有利于商品推銷-包裝物衛(wèi)生要求-價(jià)格合理2貯藏：干制品必須貯藏在較暗處、干燥處（r65%），低溫（T10oC）第84頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天第三節(jié)：干燥新技術(shù)

一、freeze-dryingDuringthisprocess,waterisremovedfromfoodwhilethefoodisstillfrozenbyaprocessknownassublimation(升華).Thefrozenfoodiscooledtoabout-20°F(-29°C).Thenitisplacedontraysinarefrigeratedvacuumchamber,andheatiscarefullyapplied.Asaresult,anywaterinthefoodischangeddirectlyfromicetowatervaporwithoutfirstchangingintowater.Freeze-dryingisanothermethodofpreservingfoodFreeze-driedproductsinclude:soups,tea,andinstantcoffee.第85頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天第86頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天1、冷凍干燥原理和特點(diǎn)（1）冷凍干燥原理冷凍干燥(真空冷凍干燥，冷凍升華干燥，分子干燥)，它是將濕物料先凍結(jié)至冰點(diǎn)以下，使水分變成固態(tài)冰，然后在較高的真空度下，將冰直接轉(zhuǎn)化為蒸汽而除去，物料即被干燥。在食品工業(yè)中，常用于肉類、水產(chǎn)類、蔬菜類、蛋類、速溶咖啡、速溶茶、香料、醬油等。第87頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天

由圖可見,只有在壓力低于三相點(diǎn)壓力以下（610.6Pa或4.58mmHg）時(shí)，溫度在0℃以下時(shí)，物料中的水分即可從冰直接升華成水汽，但這是對(duì)純水而言。對(duì)一般食品而言，其中的水是以溶液的形式存在，冰點(diǎn)較純水要低，因此選擇升華的溫度在-5℃至-20℃左右，相應(yīng)的壓力在133.3Pa左右。在發(fā)生相變過(guò)程中，要發(fā)生體積變化及熱效應(yīng)，升華相變的過(guò)程一般為吸熱過(guò)程，這種相變潛熱稱為升華熱。因此冷凍濃縮需要適當(dāng)?shù)丶訜?，以不至于冰融化為度。液態(tài)氣態(tài)固態(tài)ADBC610壓力(Pa)溫度℃0BA升華曲線CA熔解曲線AD汽化曲線水的相平衡及三相點(diǎn)圖第88頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天2冷凍干燥的特點(diǎn)

冷凍干燥法與常規(guī)的干燥法相比有如下特點(diǎn)：1）由于在低溫下操作，能最大限度地保存食品的色、香、味，如蔬菜的天然色素保持不變，各種芳香物質(zhì)的損失可減少到最低限度，升華干燥對(duì)保存含蛋白質(zhì)食品要比冷凍的好，因?yàn)槔鋬鼋档土耸称返某炙浴?）由于物料中水分存在的空間，在水分升華以后基本維持不變，故干燥后制品不失原有的固體框架結(jié)構(gòu)，保持原有的形狀。3）由于物料中水分在預(yù)凍結(jié)（緩凍）后以冰晶形態(tài)存在，原來(lái)溶于水中的無(wú)機(jī)鹽被均勻地分配在物料中，而升華時(shí)，溶于水中的無(wú)機(jī)鹽就會(huì)析出，這樣就避免了一般干燥方法因物料內(nèi)部水分向表面擴(kuò)散所攜帶的無(wú)機(jī)鹽而造成的表面硬化現(xiàn)象。因此冷凍干燥制品復(fù)水后易于恢復(fù)原有的性質(zhì)和形狀。第89頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天4）因物料處于冷凍的狀態(tài)，升華所需的熱可采用常溫或溫度稍高的液體或氣體為加熱劑，所以熱能利用經(jīng)濟(jì)。干燥設(shè)備往往毋需絕熱，甚至希望以導(dǎo)熱性較好的材料制成，以利用外界的熱量。在理想狀態(tài)下，維持升華最大速率需要供給的升華潛熱為：

(Kj/s)

式中：A：升華面積TI：冰的絕對(duì)溫度，K

pI：冰的蒸汽壓，N/m2K0：常數(shù)，冰，K0為0.0184。

Ls：冰的升華熱，kJ/kg第90頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天5.因在真空下操作，氧氣極少，因此一些易氧化的物質(zhì)（如油脂類）得到了保護(hù)，使產(chǎn)品能長(zhǎng)期保存而不變質(zhì)。6.升華干燥的缺點(diǎn)：由于操作是在高真空和低溫下進(jìn)行，需要有一整套高真空獲得設(shè)備和制冷設(shè)備，故投資和操作費(fèi)用都大，因而產(chǎn)品成本高。第91頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天第92頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、紅外線加熱(InfraredHeating)1定義:Infraredraysarewavesofenergy.Sincetheyarepartlyelectricandpartlymagnetic,thearemembersoftheelectromagneticfamily.Infraredisthebandbeyondvisibleradiantenergyoccurringbetweenthevisibleredendoftheelectromagneticspectrumandtheouterbandofradiowaves.(SeeFig.1)Infraredrayshaveafrequencywhichextendsfromapproximatelyfivehundredmillionmegacyclestothreemillionmegacycles.Thenameandtheeffectoftheinfraredraysarevariousaccordingtothelengthofwave.Thespectrumoftheinfraredrayis0.75to1000(micron).Infraredradiationisclassifiedasnearorfar.Thenearinfraredregionisusuallyinthe0.75to2.5rangewhilethefarinfraredradiationisinthe2.5to1000range.第93頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天BlackbodyTube第94頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天第95頁(yè),共106頁(yè)，2024年2月25日，星期天2遠(yuǎn)紅外加熱的原理

物質(zhì)吸收遠(yuǎn)紅外輻射的機(jī)制和條件

構(gòu)成物質(zhì)的基本質(zhì)點(diǎn)是電子、原子或分子，這些質(zhì)點(diǎn)即使處于基態(tài)都在不停地運(yùn)動(dòng)著