第二章食品脫水食品的脫水專業(yè)知識專家講座第1頁內(nèi)容概述第一節(jié)食品干藏原理第二節(jié)食品干燥機制第三節(jié)干制對食品品質(zhì)影響第四節(jié)食品干制方法第五節(jié)干制品包裝與貯藏食品的脫水專業(yè)知識專家講座第2頁概述一、食品脫水加工（dehydration）1脫水加工概念

脫水加工就是在不造成或幾乎不引發(fā)食品性質(zhì)其它改變條件下，從食品中除去水分。

食品的脫水專業(yè)知識專家講座第3頁2脫水加工操作類型依據(jù)脫水程度，脫水加工可分為兩種類型：濃縮(concentration)：產(chǎn)品是液態(tài)，其中水分含量較高>15%，如濃縮果汁40-70%

干燥(drying)：產(chǎn)品是固體，最終水分含量低<15%，假如汁粉、奶粉、粉狀咖啡濃縮往往是干燥操作前處理工序

食品的脫水專業(yè)知識專家講座第4頁3食品脫水原理依據(jù)食品組分蒸汽壓不一樣：在常溫下或真空下加熱讓水分蒸發(fā)，而到達分離去除水分至固體或半固體目標—干燥或干制；依據(jù)食品分子大小不一樣：用膜來分離水分；如超濾、反滲透等—濃縮。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第5頁超濾超濾：有壓力驅(qū)動膜分離過程，能截留小膠體粒子、大分子物質(zhì)，超濾膜孔徑為0.01-0.1微米，操作壓力為0.1-1MPa。主要用于物料分離純化和濃縮特點：冷操作，蛋白質(zhì)不會變性；奶粉生產(chǎn)乳清蛋白回收果汁澄清食品的脫水專業(yè)知識專家講座第6頁反滲透反滲透原理反滲透特點反滲透例子

果汁濃縮食品的脫水專業(yè)知識專家講座第7頁食品脫水加工是指:

在控制條件下，經(jīng)過加熱蒸發(fā)脫水方法，幾乎完全地除去食品中大部分水分，并盡可能使食品其它性質(zhì)在此過程中極小地發(fā)生改變，食品被脫水后水分含量在15%以下，即干燥或干制。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第8頁4干燥目標降低食品中水分含量:普通由50-90%減為15%以下；減小食品體積和重量:普通重量變?yōu)樵瓉?/8-1/2左右，節(jié)約包裝、貯藏和運輸費用，方便性；為了食品貯藏和延長保藏期；這就是干燥保藏。奶粉紅棗葡萄干香菇、筍干食品的脫水專業(yè)知識專家講座第9頁5食品干燥保藏/干藏定義：指在自然條件或人工控制條件下，使食品中水分降低到足以預防腐敗變質(zhì)水平后，并一直保持低水分可進行長久貯藏方法。干制食品在室溫下普通可貯存一年或一年以上食品的脫水專業(yè)知識專家講座第10頁6食品干藏歷史我國北魏在《齊民要術(shù)》一書中記載用陰干加工肉脯方法。在《本草綱目》中，用曬干制桃干方法。大批量生產(chǎn)干制方法是在1795年，將片狀蔬菜堆放在室內(nèi)，通入40℃熱空氣進行干燥，這就是早期干燥保藏方法，差不多與罐頭食品生產(chǎn)技術(shù)（1810）同時出現(xiàn)。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第11頁7食品干藏特點自然干制：簡單易行、生產(chǎn)費用低；但時間長、受氣候條件影響；人工干制：不受氣候條件限制，操作易于控制，干制時間顯著縮短，產(chǎn)品質(zhì)量顯著提升；但需要專用設(shè)備，能耗大，干制費用大；人工干制技術(shù)仍在發(fā)展，高效節(jié)能食品的脫水專業(yè)知識專家講座第12頁第一節(jié)食品干藏原理食品腐敗變質(zhì)與食品中水分含量（M）含有一定關(guān)系，但僅僅知道食品中水分含量還不能足以預言食品穩(wěn)定性?；ㄉ蚆0.6％時變質(zhì)淀粉M20％不易變質(zhì)鮮肉與咸肉鮮菜與咸菜（普通80%左右）食品的脫水專業(yè)知識專家講座第13頁一食品中水分存在形式結(jié)合水/被束縛水Immobilizedwater是指不易流動、有結(jié)協(xié)力固定、不易結(jié)冰（－40℃），不能作為外加溶質(zhì)溶劑；游離水/自由水Freewater

是指組織細胞中易流動、輕易結(jié)冰，也能溶解溶質(zhì)這部分水。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第14頁結(jié)合水與自由水區(qū)分游離水和結(jié)合水可用水分子逃逸趨勢（逸度）來反應。食品中水分被利用難易程度主要是依據(jù)水分結(jié)協(xié)力或程度大小而定，游離水或自由水最輕易被微生物、酶和化學反應所利用，而結(jié)合水難以被利用，結(jié)協(xié)力或程度越大，則越難以被利用。見Flash1食品的脫水專業(yè)知識專家講座第15頁二水分活度

1.定義可用水分子逃逸趨勢（逸度）來反應游離水和結(jié)合水區(qū)分。食品中水逸度與純水逸度之比稱為水分活度AW（wateractivity)

f——食品中水逸度

Aw=——f0——純水逸度

水分逃逸趨勢通常能夠近似地用水蒸汽壓來表示，在常壓（低壓）或室溫時，f/f0

和P/P0之差非常?。?lt;1%），故用P/P0來定義AW是合理。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第16頁

食品加工中，水分活度通常定義為食品表面測定水蒸氣壓（P）與相同溫度下純水飽和蒸汽壓（P0）之比，是一個近似值。Aw≈P/P0其中P：食品中水蒸汽分壓；

P0：純水蒸汽壓（相同溫度下純水飽和蒸汽壓）食品的脫水專業(yè)知識專家講座第17頁蒸汽壓與相對濕度相關(guān)，因而Aw與環(huán)境平衡相對濕度（ERH，Equilibriumrelativehumidity）也相關(guān)。Aw=P/P0=ERH/100測定相對濕度使用水分活度測定儀

注意：

1.Aw是食品固有性質(zhì)，反應了食品中水分結(jié)合狀態(tài)；而ERH反應了與食品相平衡時周圍空氣狀態(tài)或大氣性質(zhì)。2.當水分含量很低時，測量結(jié)果不準確。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第18頁水分活度數(shù)值意義Aw=1水就是自由水（或純水），指能夠被利用水；Aw<1水就是指水被結(jié)協(xié)力固定，數(shù)值大小反應了結(jié)協(xié)力多少；Aw越小則指水被結(jié)合力就越大，水被利用程度就越難；水分活度小水是難以或不可利用水。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第19頁2.Aw大小影響原因溫度；取決于水存在量；水中溶質(zhì)種類和濃度；食品成份或物化特征；水與非水部分結(jié)合強度食品的脫水專業(yè)知識專家講座第20頁表2-1常見食品中水分含量與Aw關(guān)系0℃-10℃-20℃-50℃食品的脫水專業(yè)知識專家講座第21頁3.水分含量（M）與水分活度（Aw）在恒定溫度下，食品中水分含量（M）與水分活度（Aw）之間關(guān)系曲線稱為該食品水分吸附等溫線（Moisturesorptionisotherms，MSI）。吸附：當食品表面水分蒸汽壓低于空氣蒸汽壓時，空氣中水蒸氣會不停向食品表面附近擴散，食品從它表面附近空氣中吸收水蒸氣而增加水分；解吸：當食品水蒸汽壓大于空氣蒸汽壓時，食品中水分就蒸發(fā)，蒸汽壓相對下降，水分含量降低；吸附和解吸最終止果都是食品表面附近蒸汽壓和空氣蒸汽壓相平衡。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第22頁水分吸附等溫線-高水分含量（反向L）00.20.40.60.81.0

（Aw）806040200含水量%

食品的脫水專業(yè)知識專家講座第23頁水分吸附等溫線-低水分含量（反S）含水量小幅改變會造成Aw大幅度增加

I區(qū)：第一轉(zhuǎn)折點前(水分含量<1%)，離子或偶極作用，單分子層吸附水(單層水分)；II區(qū)：第一轉(zhuǎn)折點與第二轉(zhuǎn)折點之間(水分含量<5%)，氫鍵，多分子層吸附水(多層吸附水)；III區(qū)：第二轉(zhuǎn)折點之后(水分含量＞95%)，在食品內(nèi)部毛細管內(nèi)或間隙內(nèi)游離水(自由水或體相水)食品的脫水專業(yè)知識專家講座第24頁00.250.50.81.0

（Aw）含水量I區(qū)II區(qū)III區(qū)（Ⅲ）自由水或體相水，是食品中結(jié)合得最弱，流動性最大水，主要是在細胞體系或凝膠中被毛細管液面表面張力或被物理截留水。這種水很易經(jīng)過干燥被除去或易結(jié)冰，可作為溶劑，輕易被酶和微生物利用，造成食品腐敗，通常占95%以上；

（Ⅱ）多層水，主要經(jīng)過水-水和水-溶質(zhì)氫鍵同相鄰分子締合，為可溶性組分溶液，大部分多層水在-40℃不被凍結(jié)，I+II水占5%以下；（Ⅰ）單分子層水，不能被冰凍，不能干燥除去。水被牢靠地吸附著，它經(jīng)過水-離子或水-偶極相互作用被吸附到食品可靠近極性部位如多糖羥基、羰基、NH2，氫鍵，當全部部位都被吸附水所占有時，此時水分含量被稱為單層水分含量，-40℃不能凍結(jié)，占總水量極小部分。

食品的脫水專業(yè)知識專家講座第25頁吸附等溫線加工意義I單水分子層區(qū)和II多水分子層區(qū)是食品被干燥后到達最終平衡水分（普通在5%以內(nèi)）；這也是干制食品吸濕區(qū)；III自由水層區(qū)，物料處于潮濕狀態(tài)，高水分含量，是脫水干制區(qū)。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第26頁溫度對水分吸附等溫線影響同一原料伴隨溫度升高吸附等溫曲線向水分活度增加方向抬升；

相同水分含量，水分活度隨溫度增高而增大；相同水分活度，水分含量隨溫度升高減小。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第27頁食品種類對水分吸附等溫線影響食品組分或成份不一樣，會影響水分含量和水分活度之間關(guān)系高糖及可溶性小分子且無高聚物食品MSI呈J形食品的脫水專業(yè)知識專家講座第28頁加工對食品水分吸附等溫線影響食品在脫水過程中水分含量和水分活度之間關(guān)系就是解吸等溫曲線；吸附等溫線和解吸等溫線二者之間除首尾之外不能重合，且在相同水分含量下，解吸等溫線中Aw比吸附等溫線中低，這種現(xiàn)象稱為吸附滯后現(xiàn)象。滯后環(huán)形狀取決于食品類型和溫度食品的脫水專業(yè)知識專家講座第29頁滯后現(xiàn)象幾個解釋（1）這種現(xiàn)象是因為多孔食品中毛細管力所引發(fā)，即表面張力在干燥過程中起到在孔中持水作用，產(chǎn)生稍高水分含量。（2）另一個假設(shè)是在取得水或失去水時，體積膨脹或收縮引發(fā)吸收曲線中這種可見滯后現(xiàn)象。解吸/desorption:干燥過程吸附/sorption:復水過程食品的脫水專業(yè)知識專家講座第30頁吸附等溫線滯后現(xiàn)象意義吸附和解吸等溫線有滯后圈，說明干制食品與水結(jié)協(xié)力下降或減弱了。解吸和吸附過程在食品加工中就是干燥和復水過程，這也是干制食品復水性為何下降原因。注意：還沒有完全了解全部相互作用機制。

食品的脫水專業(yè)知識專家講座第31頁三水分活度對食品保藏性影響水分活度和微生物生長活動關(guān)系水分活度對酶活力影響水分活度對化學反應影響食品的脫水專業(yè)知識專家講座第32頁大多數(shù)新鮮食品水分活度在0.98以上。大多數(shù)主要食品腐敗細菌所需最低Aw都在0.9以上。水分活度降到0.75以下，食品腐敗變質(zhì)才顯著減慢；若將水分降到0.65，能生長微生物極少。普通認為，水分活度降到0.6以下食物才能在室溫下進行較長時間貯存。1.水分活度和微生物生長活動關(guān)系食品的脫水專業(yè)知識專家講座第33頁食品中水分活度與微生物生長食品的脫水專業(yè)知識專家講座第34頁Aw＜0.85微生物生長受抑制水分活度較高情況下微生物繁殖快速水分活度對細菌生長及毒素產(chǎn)生影響食品的脫水專業(yè)知識專家講座第35頁0.20.40.60.81.0AwAw<0.65霉菌被抑制，在0.9左右霉菌生長最旺盛。

水分活度對霉菌生長影響食品的脫水專業(yè)知識專家講座第36頁0.20.40.60.8Aw呈倒S型，開始隨水分活度增大上升快速，到0.3左右后變得比較平緩，當水分活度上升到0.6以后，隨水分活度增大而快速提升。Aw<0.15才能抑制酶活性。2.水分活度對酶活力影響食品的脫水專業(yè)知識專家講座第37頁0.20.40.6Aw0.8Aw在0.4左右時，氧化反應較低，這部分水被認為能結(jié)合過氧化物，干擾了它們分解：另外還同催化氧化反應金屬離子發(fā)生水化作用，從而顯著地降低了催化效率。Aw超出0.4時氧化速度增加，加入水增加了氧溶解度和使大分子溶脹，暴露更多催化部位。

3.水分活度對氧化反應影響食品的脫水專業(yè)知識專家講座第38頁0.20.40.60.8Aw水分活度對非酶褐變反應影響食品在Aw在0.4-0.8之間最適合非酶褐變Aw無法完全抑制褐變食品的脫水專業(yè)知識專家講座第39頁第二節(jié)食品干燥機制一、干燥機制（濕熱轉(zhuǎn)移）二、干制過程特征三、影響干制原因四、合理選取干制工藝條件食品的脫水專業(yè)知識專家講座第40頁一、干燥機制干燥是指食品在熱空氣中受熱蒸發(fā)進行脫水過程在干燥時存在兩個過程：食品中水分子從內(nèi)部遷移到與干燥空氣接觸表面（內(nèi)部轉(zhuǎn)移），當水分子抵達表面，依據(jù)空氣與表面之間蒸汽壓差，水分子就馬上轉(zhuǎn)移到空氣中（外部轉(zhuǎn)移）——水分轉(zhuǎn)移；熱空氣中熱量從空氣傳到食品表面，再由表面?zhèn)鞯绞称穬?nèi)部——熱量傳遞；食品干燥過程是一個濕熱轉(zhuǎn)移過程食品的脫水專業(yè)知識專家講座第41頁

FoodH2O（2）溫度梯度ΔT食品在熱空氣中，食品表面受熱高于它中心，因而在物料內(nèi)部會建立一定溫度差，即溫度梯度。溫度梯度將促使水分（不論是液態(tài)還是氣態(tài)）從高溫向低溫處轉(zhuǎn)移。這種現(xiàn)象稱為導濕溫性。表面水分擴散到空氣中內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移到表面（1）水分梯度ΔM干制過程中潮濕食品表面水分受熱后首先由液態(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)擴散，此時表面濕含量比物料中心濕含量低，出現(xiàn)水分含量差異，即存在水分梯度。水分擴散普通總是從高水分處向低水分處擴散，亦即是從內(nèi)部不停向表面方向移動。這種水分遷移現(xiàn)象稱為導濕性。MM-ΔMTT-ΔT干燥過程濕熱傳遞模型食品的脫水專業(yè)知識專家講座第42頁1.導濕性（1）水分梯度若用M

表示等濕面水分含量（kg/kg干物質(zhì)），則由內(nèi)到外沿法線方向相距Δn另一等濕面上水分含量為M+ΔM，那么物體內(nèi)水分梯度gradM

為：gradM=lim（ΔM/Δn）=?M/?n

Δn→0M-物體內(nèi)濕含量，即每千克干物質(zhì)內(nèi)水分含量（kg/kg干物質(zhì)）

Δn-物料內(nèi)等濕面間垂直距離（m）ΔngradMI水分梯度影響下水分流向M+ΔM

M食品的脫水專業(yè)知識專家講座第43頁

導濕性引發(fā)水分轉(zhuǎn)移量可按照下述公式求得：

I濕=-K·γ0·（?M/?n）=-K·γ0·ΔM（kg/(m2·h)）其中：I濕-物料內(nèi)水分轉(zhuǎn)移量，單位時間內(nèi)單位面積上水分轉(zhuǎn)移量（kg/m2·h）

K-導濕系數(shù)（m2/h）

γ0-單位潮濕物料容積內(nèi)絕對干物質(zhì)質(zhì)量（kg干物質(zhì)/m3）

M-物料水分（kg/kg干物質(zhì)）因為水分轉(zhuǎn)移方向與水分梯度方向相反，所以式中帶負號。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第44頁注意導濕系數(shù)在干燥過程中并非穩(wěn)定不變，它伴隨物料溫度和水分含量改變而異食品的脫水專業(yè)知識專家講座第45頁（2）物料水分與導濕系數(shù)間關(guān)系

K值改變比較復雜。當物料處于恒速干燥階段時，排除水分基本上為自由水分，以液體狀態(tài)轉(zhuǎn)移，導濕系數(shù)穩(wěn)定不變（ED段）；在Ⅱ區(qū)時，被除去水分基本上為滲透水分，水分以液體狀態(tài)和蒸汽狀態(tài)轉(zhuǎn)移，導濕系數(shù)下降（DC段）；Ⅰ區(qū)中排除水分為吸附水分，基本上以蒸汽狀態(tài)擴散轉(zhuǎn)移，先為多分子層水分，后為單分子層水分，故K先上升后下降（CA段）導濕系數(shù)K（m2/h）物料水分M（kg/kg干物質(zhì)）ACDEⅠⅡⅢ物料水分和導濕系數(shù)間關(guān)系Ⅰ—

吸附水分

Ⅱ—滲透水分Ⅲ—毛細管水分B食品的脫水專業(yè)知識專家講座第46頁（3）導濕系數(shù)與溫度關(guān)系K與溫度指數(shù)成正比啟示：若將導濕性小物料在干制前加以預熱，就能顯著地加速干制過程。假如加熱時要防止食品物料表面水分蒸發(fā)，可在飽和濕空氣中加熱。導濕系數(shù)（K×102）K×102=(T/290)14溫度（℃）硅酸鹽類物質(zhì)溫度和導濕系數(shù)關(guān)系食品的脫水專業(yè)知識專家講座第47頁2.導濕溫性干燥中，物料表面受熱高于它中心，因而在物料內(nèi)部會建立一定溫度梯度。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。這種由溫度梯度引發(fā)導濕溫現(xiàn)象稱為導濕溫性。導濕溫性是在許多原因影響下產(chǎn)生復雜現(xiàn)象食品的脫水專業(yè)知識專家講座第48頁

高溫將促使液體粘度和它表面張力下降，將促使水蒸汽壓上升，高溫區(qū)水蒸汽壓大于低溫區(qū)；另外，高溫區(qū)毛細管內(nèi)水分還將受到擠壓空氣擴張影響，結(jié)果使毛細管內(nèi)水分順著熱流方向轉(zhuǎn)移；沿熱流方向轉(zhuǎn)移毛細管內(nèi)水分與水分梯度方向相反，導濕溫性成為食品干燥時水分降低妨礙原因。TT+ΔT?T/?nI內(nèi)表面溫度梯度下水分流向Δn食品的脫水專業(yè)知識專家講座第49頁（1）溫度梯度導濕溫性引發(fā)水分轉(zhuǎn)移流量將和溫度梯度成正比，它流量可經(jīng)過下式計算求得：

I溫=-Kγ0δ（?T/?n）其中：I溫-物料內(nèi)水分轉(zhuǎn)移量，單位時間內(nèi)單位面積上水分轉(zhuǎn)移量（kg/（m2·h））

K-導濕系數(shù)（m2/h）

γ0-單位潮濕物料容積內(nèi)絕對干物質(zhì)重量（kg干物質(zhì)/m3）

δ-濕物料導濕溫系數(shù)（1/℃，或kg/kg干物質(zhì)·℃）

（單位溫度梯度引發(fā)物料水分梯度改變）“–”表示水分轉(zhuǎn)移和溫度梯度方向相反食品的脫水專業(yè)知識專家講座第50頁（2）導濕溫系數(shù)δ就是溫度梯度為1℃/m時所引發(fā)水分轉(zhuǎn)移量，即

?M?Tδ=-

?n?n導濕溫系數(shù)和導濕系數(shù)（K）一樣，會因物料水分差異（即物料和水分結(jié)合狀態(tài)）而改變。導濕溫系數(shù)和物料水分關(guān)系見右圖。導濕溫系數(shù)δ（1/℃）0AB物料水分M（%）ⅡⅠO食品的脫水專業(yè)知識專家講座第51頁在水分含量較低時，即AB段，導濕溫系數(shù)δ隨物料水分含量M增加而上升；1）

低水分含量時物料水分主要是吸附水分，以氣態(tài)方式擴散，當水分含量很低時，因為受空氣擠壓影響，δ值甚至出現(xiàn)負值；2）伴隨水分含量增加，轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄬臃肿游剿Y(jié)協(xié)力減弱，擴散方式向液態(tài)轉(zhuǎn)變，直至到達水分含量最高點，即B點，水分以液態(tài)轉(zhuǎn)移為主；

3）δ最高值，即B點，是吸附水和自由水分（滲透水分和毛細管水分）分界點。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第52頁在水分含量高時候，自由水（滲透水分在滲透壓下和毛細管水分在毛細管勢能作用下）總是以液體狀態(tài)流動，因而導濕溫性不伴隨物料水分含量而發(fā)生改變（曲線Ⅱ）；但假如因受物料內(nèi)擠壓空氣影響，妨礙液態(tài)水分轉(zhuǎn)移，則導濕溫性下降（曲線Ⅰ）食品的脫水專業(yè)知識專家講座第53頁3.干制水分總量水分總流量是由導濕性和導濕溫性共同作用結(jié)果：︱I總︱=︱I濕︱+︱I溫︱?qū)τ趯α鞲稍?，溫度由物料表面向中心傳遞（溫度梯度促使水分從高溫處向低溫處轉(zhuǎn)移），而水分流向恰好相反，即溫度梯度和水分梯度方向恰好相反時：

I總=I濕-I溫食品的脫水專業(yè)知識專家講座第54頁當I濕﹥I溫

以導濕性為主，物料水分將按照水分降低方向轉(zhuǎn)移；導濕溫性為次要原因；當I濕﹤I溫

水分隨熱流方向轉(zhuǎn)移，并向物料水分增加方向發(fā)展，物料水分含量降低進程變慢或者停頓。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第55頁例1：餅干生產(chǎn)例2：面包生產(chǎn)食品的脫水專業(yè)知識專家講座第56頁二、干制過程特征1.干燥曲線

食品在干制過程中，食品水分含量逐步降低，干燥速率逐步變低，食品溫度也在不停上升。這些特征組合在一起能夠全方面表示食品干燥曲線。水分含量曲線干燥速率曲線食品溫度曲線食品的脫水專業(yè)知識專家講座第57頁（1）水分含量曲線（干燥曲線）干制過程中食品絕對水分和干制時間關(guān)系曲線。干燥初始時，食品被預熱，食品水分在短暫平衡后（AB段），出現(xiàn)快速下降，幾乎是直線下降（BC），當?shù)竭_較低水分含量（C點）時（第一臨界水分），干燥速率減慢，隨即趨于平衡，到達平衡水分（DE）。平衡水分取決于干燥時空氣狀態(tài)（2）干燥速率曲線干燥速率是水分子從食品表面逸散至干燥空氣速度。食品被加熱，水分開始蒸發(fā)，干燥速率上升，伴隨熱量傳遞，干燥速率很快到達最高值（A’’B’’），此為升速階段；B’’點時干燥速率最大，此時水分從內(nèi)部轉(zhuǎn)移到表面速率大于或等于水分從表面擴散到空氣中速率，然后保持穩(wěn)定不變，此為第一干燥階段，又稱為恒速干燥階段。此時水分從內(nèi)部轉(zhuǎn)移到表面足夠快，從而能夠維持表面水分含量恒定；C’’對應第一臨界水分C，物料表面不再全部被水分潤濕，干燥速率開始減慢，所以C’’稱為干燥過程臨界點；降速干燥階段C’’D’’是第二干燥階段開始，此時食品內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移速率小于食品表面水分蒸發(fā)速率；當干燥速率降低到D’’時，食品物料表面水分已全部變干，干燥速率下降是由食品內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移速率決定；當干燥到達平衡水分時，干燥就停頓（E’’）。

（3）食品溫度曲線曲線3是食品溫度曲線。早期食品溫度上升至B’點，為食品早期加熱階段（A’B’）；B’C’為恒速階段，該階段熱空氣向食品提供熱量全部消耗于水分蒸發(fā)，食品物料溫度沒有發(fā)生改變。物料表面溫度等于水分蒸發(fā)溫度，即濕球溫度。C’點后干燥速率下降，在降速干燥階段，溫度上升直到干球溫度（E’）

，說明內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移來不及供水分蒸發(fā)，食品物料溫度也逐步上升。

食品的脫水專業(yè)知識專家講座第58頁由導濕性和導濕溫性解釋干燥過程曲線特征食品的脫水專業(yè)知識專家講座第59頁2.干燥過程中恒速階段和降速階段與食品本身水分含量相關(guān)：干制過程中食品內(nèi)部水分遷移大于食品表面水分蒸發(fā)或擴散，則恒速階段能夠延長；如內(nèi)部水分遷移小于表面擴散，則恒速階段就不存在含水量75-90%蘋果—有恒速和降速階段；含水量9%花生米—僅經(jīng)歷降速階段與物料性質(zhì)和干燥介質(zhì)(空氣)相關(guān)食品的脫水專業(yè)知識專家講座第60頁

三、影響干制原因干制過程就是水分轉(zhuǎn)移和熱量傳遞，即濕熱傳遞過程，對這一過程影響原因主要取決于干制條件（由干燥設(shè)備類型和操作情況決定）以及干燥物料性質(zhì)。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第61頁1.干制條件影響在人工控制條件下或干燥機中干燥；食品干燥需要在快同時干燥量要大；干燥條件對干燥恒率階段（或恒速期）和降率階段（或降速期）影響條件主要有空氣溫度、流速、相對濕度和氣壓

食品的脫水專業(yè)知識專家講座第62頁（1）溫度

增加溫度能夠使干燥加緊。溫度提升，傳熱介質(zhì)與食品間溫差加大，熱量向食品傳遞速率越大，水分蒸發(fā)擴散速率也越大，從而使恒速干燥階段干燥速率增加；對于一定水分含量空氣，伴隨溫度提升，空氣相對飽和濕度下降，這會使水分從食品表面擴散去除動力更大；同時水分在高溫下遷移或擴散速率也加緊，從而使內(nèi)部干燥加速，這對于降速階段也有效食品的脫水專業(yè)知識專家講座第63頁（2）空氣流速

空氣流速加緊，食品干燥速率也加速。熱空氣所能容納水蒸氣量高于冷空氣，可吸收較多蒸發(fā)水分，及時將聚集在食品表面附近飽和濕空氣帶走，以免妨礙食品內(nèi)水分深入蒸發(fā)；和食品表面接觸空氣量增加，可顯著加速食品中水分蒸發(fā)。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第64頁（3）空氣相對濕度空氣相對濕度越低，食品干燥速率越快。因為食品表面和干燥空氣之間水分蒸汽壓差是影響外部質(zhì)量傳遞推進力。近于飽和濕空氣深入吸收水分能力遠比干燥空氣差，飽和濕空氣不能吸收來自食品蒸發(fā)水分。食品水分下降程度也由空氣濕度所決定。食品水分一直要和周圍空氣濕度處于平衡狀態(tài)干制時最有效空氣溫度和相對濕度能夠從各種食品吸濕等溫線上尋找。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第65頁（4）大氣壓力和真空度氣壓影響水平衡，當真空下干燥時，空氣蒸汽壓降低，在恒速階段干燥更加快。氣壓下降，水沸點對應下降，氣壓愈低，沸點也愈低；溫度不變，氣壓降低，則加速水分蒸發(fā)。適合熱敏物料干燥注意：當干燥受內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移限制時，真空操作對干燥速率影響不大。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第66頁操作條件對干燥速率影響總結(jié)

食品的脫水專業(yè)知識專家講座第67頁2.食品性質(zhì)影響（1）表面積表面積增大有利于干燥。高表面積、小顆粒、薄片易干燥、快（2）組分定向水分在食品內(nèi)轉(zhuǎn)移在不一樣方向上差異很大，這取決于食品組分定向。芹菜中水分沿著長度方向比橫穿細胞結(jié)構(gòu)方向干燥要快得多食品的脫水專業(yè)知識專家講座第68頁（3）細胞結(jié)構(gòu)：食品中細胞外水分比細胞內(nèi)水更易除去當細胞被破碎時，有利于干燥。但細胞破裂會引發(fā)干制品質(zhì)量下降；（4）溶質(zhì)類型和濃度：溶質(zhì)如蛋白質(zhì)、碳水化合物、鹽、糖等，與水會相互作用，其結(jié)協(xié)力大，造成水分活度降低，抑制水分子遷移，干燥慢；尤其在低水分含量時還會增加食品粘度；濃度越高，則影響越大。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第69頁四、合理選取干制工藝條件

食品干制工藝條件主要由控制干燥速率、物料臨界水分和干制食品品質(zhì)主要參變數(shù)組成人工干制食品時，空氣溫度、相對濕度、流速、氣壓是主要工藝條件；食品溫度是干燥過程中控制食品品質(zhì)主要原因，它決定于空氣溫度、相對濕度和流速等主要參數(shù)。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第70頁1.最適宜干制工藝條件干制時間最短；熱能和電能消耗量最低；干制品質(zhì)量最高；

它隨食品種類而不一樣，在詳細干燥設(shè)備中難以到達理想干燥工藝條件，為此作必要修改后適宜干制工藝條件稱為合理干制工藝條件。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第71頁2.合理選取干制工藝條件標準

（1）干燥初始階段：使食品表面水分蒸發(fā)速率盡可能等于食品內(nèi)部水分擴散速率，同時力爭防止在食品內(nèi)部建立起和濕度梯度方向相反溫度梯度，以免降低食品內(nèi)部水分擴散速率。方法：降低空氣溫度和流速，提升空氣相對濕度

食品的脫水專業(yè)知識專家講座第72頁（2）恒速干燥階段：物料表面溫度不會高于濕球溫度，為了加速蒸發(fā)，在確保食品表面蒸發(fā)速率不超出內(nèi)部水分擴散速率標準下，允許盡可能提升空氣溫度。此時提供熱量主要用于水分蒸發(fā)，物料表面溫度是濕球溫度。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第73頁

（3）降速干燥階段：開始時應設(shè)法降低表面蒸發(fā)速率，使它能和逐步降低了內(nèi)部水分擴散率一致，以免食品表面過分受熱，造成不良后果。要降低干燥介質(zhì)溫度，降低空氣流速，提升空氣相對濕度（如加入新鮮空氣）進行控制。

食品的脫水專業(yè)知識專家講座第74頁（4）干燥末期：干燥介質(zhì)相對濕度應依據(jù)預期干制品水分含量加以選取。普通到達與當初介質(zhì)溫度和相對濕度條件相適應平衡水分。如北方干燥蔬菜比南方水分含量要低，因北方空氣相對濕度小食品的脫水專業(yè)知識專家講座第75頁第三節(jié)干制對食品品質(zhì)影響一、

干制過程中食品主要改變1.物理改變干縮、干裂表面硬化多孔性熱塑性溶質(zhì)遷移食品的脫水專業(yè)知識專家講座第76頁2.化學改變（1）營養(yǎng)成份蛋白質(zhì)變性、降解碳水化合物分解、焦化、褐變脂肪氧化維生素易被破壞和損失食品的脫水專業(yè)知識專家講座第77頁（2）色素色澤隨物料本身物化性質(zhì)改變（反射、散射、吸收傳遞可見光能力）天然色素：類胡蘿卜素、花青素、葉綠素、血紅素等易改變褐變：酶促褐變（馬鈴薯、蘋果褐變）和非酶褐變（焦糖化、糖胺反應(Maillard)）。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第78頁（3）風味引發(fā)水分除去物理力，也會引發(fā)一些揮發(fā)物質(zhì)去除，從而造成風味變差：熱會帶來一些異味、蒸煮味、硫味預防風味損失方法：芳香物質(zhì)回收、低溫干燥、加包埋物質(zhì)使風味物質(zhì)固定食品的脫水專業(yè)知識專家講座第79頁二、干制品復原性和復水性

干制品復水后恢復原來新鮮狀態(tài)程度是衡量干制品品質(zhì)主要指標。

干制品復原性就是干制品重新吸收水分后在重量、大小、形狀、質(zhì)地、顏色、風味、結(jié)構(gòu)、成份以及其它可見原因（感官評定）等各個方面恢復原來新鮮狀態(tài)程度。例：粉體類-速溶指標食品的脫水專業(yè)知識專家講座第80頁干制品復水性：新鮮食品干制后能重新吸回水分程度，普通用干制品吸水增重程度來表示。復水比（R復）：物料復水后瀝干重（m復）和干制品試樣重（m干）比值R復=m復/m干

m復-干制品復水后瀝干重；m干-干制品試樣重復重系數(shù)（K復）：復水后制品瀝干重和一樣干制品試樣量在干制前對應原料重之比K復=m復/m原

m原-干制前對應原料重干燥比：物料干燥前后重量比，反應被脫水程度R干=m原/m干

食品的脫水專業(yè)知識專家講座第81頁三、食品干制方法選擇干制時間最短、費用最低、品質(zhì)最高選擇方法時要考慮：不一樣物料物理狀態(tài)不一樣：液態(tài)、漿狀、固體、顆粒性質(zhì)不一樣：對熱敏感性、受熱損害程度、對濕熱傳遞感受性最終干制品用途消費者不一樣要求食品的脫水專業(yè)知識專家講座第82頁第四節(jié)食品干制方法干制方法能夠區(qū)分為自然和人工干制兩大類自然干制：在自然環(huán)境條件下干制食品方法：曬干、風干、陰干人工干制：在常壓或減壓環(huán)境中用人工控制工藝條件進行干制食品，有專用干燥設(shè)備本節(jié)主要討論人工干制方法

食品的脫水專業(yè)知識專家講座第83頁一、空氣對流干燥

空氣對流干燥又稱熱空氣干燥或者熱風干燥，是最常見食品干燥方法。常壓下進行，以熱空氣為干燥介質(zhì)，以自然或強制對流循環(huán)方式與食品進行濕熱交換。對物料而言是經(jīng)過熱空氣傳質(zhì)傳熱干燥過程；對熱空氣是冷卻增濕過程。包含氣流干燥法、流化床干燥法、噴霧干燥法等食品的脫水專業(yè)知識專家講座第84頁流動熱空氣不停和食品親密接觸并向它提供蒸發(fā)水分所需熱量，有時還要為載料盤或輸送帶增添補充加熱裝置采取這種干燥方法時，控制好空氣干球溫度就能夠改進食品品質(zhì)。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第85頁1.柜（廂）式干燥設(shè)備基本結(jié)構(gòu)以下列圖食品的脫水專業(yè)知識專家講座第86頁食品的脫水專業(yè)知識專家講座第87頁柜（廂）式干燥設(shè)備特點：間歇型，小批量，設(shè)備容量小，操作費用高操作條件：空氣溫度<94℃，空氣流速2-4m/s適用對象果蔬、香料或價格較高食品作為中試設(shè)備，探索物料干制特征，為確定大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)提供依據(jù)食品的脫水專業(yè)知識專家講座第88頁2.隧道式干燥設(shè)備為了增加干燥能力，將干燥室加長，可達十幾米到幾十米，物料從一頭進到另一頭出來，即為隧道式干燥設(shè)備。通常依據(jù)熱空氣流動和物料移動方向，將隧道式干燥設(shè)備分為逆流或順流隧道式干燥設(shè)備食品的脫水專業(yè)知識專家講座第89頁一些基本名稱和概念對于熱空氣：高溫低濕空氣進入一端——熱端低溫高濕空氣離開一端——冷端對于物料：濕物料進入一端——濕端干制品離開一端——干端對于設(shè)備：熱空氣氣流與物料移動方向一致——順流熱空氣氣流與物料移動方向相反——逆流食品的脫水專業(yè)知識專家講座第90頁(1)逆流式隧道干燥設(shè)備基本結(jié)構(gòu)

物料與氣流方向相反；濕端即冷端，干端即熱端；半連續(xù)式食品的脫水專業(yè)知識專家講座第91頁逆流式隧道干燥設(shè)備特點及應用

A.濕物料碰到是低溫高濕空氣，物料內(nèi)濕度梯度也比較小，這么不易出現(xiàn)表面硬化或收縮現(xiàn)象，而中心又能保持濕潤狀態(tài)，此時為恒速干燥階段。所以物料能全方面均勻地收縮，不易發(fā)生干裂；適合于早期干燥速率過快輕易干裂軟質(zhì)水果如李、梅等食品的脫水專業(yè)知識專家講座第92頁B.干端處食品物料已靠近干燥，但因碰到是高溫低濕空氣，干燥仍可進行但比較遲緩，此時為降速干燥階段。干制品平衡水分可對應降低，最終水分可低于5%；C.干端處物料溫度輕易上升到與高溫熱空氣相近程度。防止物料停留時間過長，干端處空氣溫度不宜過高，普通不宜超出70℃；食品的脫水專業(yè)知識專家講座第93頁

D.逆流干燥中濕物料水分蒸發(fā)相對慢，總干燥速率低，故濕物料載量不宜過多；

E.因為在低溫高濕空氣中，若物料易腐敗或菌污染程度過大，會有腐敗可能。故易腐敗物料不宜采取逆流干燥。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第94頁（2）順流隧道式干燥基本結(jié)構(gòu)

濕端即熱端，冷端即干端食品的脫水專業(yè)知識專家講座第95頁順流隧道式干燥特點與應用

A.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，這就允許使用更高一些加熱空氣溫度如90℃，可深入加速水分蒸干而不至于焦化。

B.干端處則與低溫高濕空氣相遇，水分蒸發(fā)遲緩，干制品平衡水分對應增加，所以干制品水分難以降到10%以下。

吸濕性較強食品不宜選取順流干燥方式食品的脫水專業(yè)知識專家講座第96頁（3）雙階段干燥基本結(jié)構(gòu)

順流干燥：濕端水分蒸發(fā)率高逆流干燥：后期干燥能力強，平衡水份低食品的脫水專業(yè)知識專家講座第97頁（2）多階段熱風穿流式干燥食品的脫水專業(yè)知識專家講座第98頁雙階段干燥：取長補短特點：干燥比較均勻，生產(chǎn)能力高，品質(zhì)很好用途：蘋果片、蔬菜（胡蘿卜、洋蔥、馬鈴薯）現(xiàn)在還有多段式干燥設(shè)備，有3，4，5段等，有廣泛適應性。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第99頁食品的脫水專業(yè)知識專家講座第100頁特點分成兩個階段：第一階段，區(qū)段1，因物料高濕，熱空氣自下而上；區(qū)段2和第二階段，物料減輕，熱空氣自上而下，以免吹跑物料；蔬菜脫水干制時，第一階段，區(qū)段1，空氣溫度可93-127℃，區(qū)段2，71-104℃；第二階段，54-82℃；食品的脫水專業(yè)知識專家講座第101頁加料器關(guān)鍵是穩(wěn)定而均勻加料食品的脫水專業(yè)知識專家講座第102頁特點干燥強度大，懸浮狀態(tài)，物料最大程度地與熱空氣接觸；干燥時間短，0.5-5s，并流操作；散熱面積小，熱效高，小設(shè)備大生產(chǎn)；適用范圍廣；物料(晶體)有磨損，動力消耗大適用對象：水分低于35%-40%物料比如糯米粉、馬鈴薯顆粒食品的脫水專業(yè)知識專家講座第103頁5.流化床干燥基本結(jié)構(gòu)：使顆粒食品在干燥床上呈流化狀態(tài)或遲緩沸騰狀態(tài)（與液態(tài)相同）。適用對象：粉態(tài)食品（固體飲料，造粒后二段干燥）食品的脫水專業(yè)知識專家講座第104頁流化床類型單層流化床干燥器多層流化床干燥器

食品的脫水專業(yè)知識專家講座第105頁食品的脫水專業(yè)知識專家講座第106頁臥式多室流化床干燥器噴動流化床干燥器

食品的脫水專業(yè)知識專家講座第107頁振動流化床干燥器（奶粉篩選）食品的脫水專業(yè)知識專家講座第108頁流化床干燥特點優(yōu)點：設(shè)備設(shè)計簡單，無需機械攪拌即可使物料受熱均勻；缺點：氣流過快時易產(chǎn)生風道，造成熱量浪費；高速氣流將粉粒物料從干燥床上帶走食品的脫水專業(yè)知識專家講座第109頁6.噴霧干燥

噴霧干燥就是將液態(tài)或漿狀食品噴成霧狀液滴，懸浮在熱空氣氣流中進行脫水干燥設(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)、鼓風機等主要部分組成食品的脫水專業(yè)知識專家講座第110頁（1）噴霧系統(tǒng)

使液體形成小液滴，產(chǎn)生大量表面積有利于水蒸發(fā)，慣用噴霧系統(tǒng)主要有兩類裝置：壓力噴霧：液體在高壓下（1700-3500kPa）下送入噴霧頭內(nèi)以旋轉(zhuǎn)運動方式經(jīng)噴嘴孔向外噴成霧狀，普通這種液滴顆粒大小約100-300μm，其生產(chǎn)能力和液滴大小經(jīng)過食品流體壓力來控制。離心噴霧：液體被泵入高速旋轉(zhuǎn)盤中（5000-0rpm），在離心力作用下經(jīng)圓盤周圍孔眼外逸并被分散成霧狀液滴，大小10-500μm。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第111頁兩類霧化器特點食品的脫水專業(yè)知識專家講座第112頁（2）空氣加熱系統(tǒng)蒸汽加熱電加熱溫度150-300℃

食品體系普通在200℃左右食品的脫水專業(yè)知識專家講座第113頁（3）干燥室液滴和熱空氣接觸地方，可水平也可垂直，為立式或臥式；室長幾米到幾十米，液滴在霧化器出口處速度達50m/s，滯留時間5-100s；依據(jù)空氣和液滴運動方向可分為順流和逆流干燥時溫度改變空氣200℃，產(chǎn)品濕球溫度80℃以下。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第114頁食品的脫水專業(yè)知識專家講座第115頁最終溫度差大約為0食品的脫水專業(yè)知識專家講座第116頁（4）空氣粉末分離系統(tǒng)A.旋風分離器將空氣和粉末分離，大粒子粉末因為重力而降到干燥室底部，細粉末靠旋風分離器來完成旋風分離器結(jié)構(gòu)圖和原理食品的脫水專業(yè)知識專家講座第117頁食品的脫水專業(yè)知識專家講座第118頁B.布過濾器空氣在排出前先經(jīng)過過濾袋，細粉被布袋截獲，最終用反向空氣吹過過濾布回收細粉。慣用在空氣排空前最終一步分離。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第119頁食品的脫水專業(yè)知識專家講座第120頁（5）噴霧干燥特點蒸發(fā)面積大，干燥速度十分快速產(chǎn)品含有良好分散性、流動性和溶解性過程簡單、操作方便、適合于連續(xù)化生產(chǎn)耗能大、熱效低，投入大

食品的脫水專業(yè)知識專家講座第121頁（6）噴霧干燥經(jīng)典產(chǎn)品奶粉速溶咖啡和茶粉蛋粉酵母提取物干酪粉豆奶粉酶制劑食品的脫水專業(yè)知識專家講座第122頁（7）噴霧干燥發(fā)展與流化床干燥結(jié)合兩階段干燥法再濕法和直通法

食品的脫水專業(yè)知識專家講座第123頁二、接觸干燥被干燥物與加熱面處于親密接觸狀態(tài)，蒸發(fā)水分能量來自承載物料表面以傳導方式進行干燥，又稱傳導干燥間壁傳熱，而不是加熱空氣來傳熱，干燥介質(zhì)可為蒸汽、熱油、電這類設(shè)備常見例子是滾筒干燥機食品的脫水專業(yè)知識專家講座第124頁1.滾筒干燥

基本結(jié)構(gòu)金屬圓筒在漿料中滾動，物料為薄膜狀，受熱蒸發(fā)熱由里向外

食品的脫水專業(yè)知識專家講座第125頁2.設(shè)備類型：

(1)單滾筒

(2)雙滾筒

(3)真空滾筒食品的脫水專業(yè)知識專家講座第126頁(3)真空滾筒干燥食品的脫水專業(yè)知識專家講座第127頁食品的脫水專業(yè)知識專家講座第128頁

3.特點快速干燥熱能經(jīng)濟，干燥費用低；因與高溫接觸，食品帶有煮熟或焦糊味4.適用對象漿狀、泥狀、糊狀、膏狀、液態(tài)，一些受熱影響不大食品，如麥片、米粉食品的脫水專業(yè)知識專家講座第129頁三、真空干燥

食品在低氣壓條件下，熱量通常由傳導或輻射向食品傳遞，進行物料干燥。氣壓愈低，水沸點愈低，易蒸發(fā)，可降低干燥溫度，降低氧化反應等，適合于不耐高溫食品。真空干燥：基于水分在低壓下沸點降低原理，在低氣壓（普通0.3-0.6kPa）條件下，能夠較低溫度（37-82℃）干燥食品。

食品的脫水專業(yè)知識專家講座第130頁1.基本結(jié)構(gòu)

干燥箱、真空系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、冷凝水搜集裝置2.設(shè)備類型間歇式真空干燥設(shè)備連續(xù)式真空干燥（帶式輸送）設(shè)備食品的脫水專業(yè)知識專家講座第131頁間歇式真空干燥設(shè)備系統(tǒng)蒸汽噴射泵抽氣制冷冷凝器和真空泵組合抽氣食品的脫水專業(yè)知識專家講座第132頁連續(xù)輸送帶式真空干燥設(shè)備食品的脫水專業(yè)知識專家講座第133頁食品的脫水專業(yè)知識專家講座第134頁3.特點可降低干燥溫度；可使水分降低到2%左右物料呈疏松多孔狀，能速溶。可使被干燥物料輕微膨化。4.適用對象水果片、顆粒、粉末如麥乳精、速溶茶等食品的脫水專業(yè)知識專家講座第135頁四、冷凍干燥將食品在冷凍狀態(tài)下，食品中水變成冰，再在高真空度下，冰直接從固態(tài)變成水蒸汽（升華）而脫水，故又稱為升華干燥要使物料中水變成冰，同時由冰直接升華為水蒸汽，則必須要使物料水溶液保持在三相點以下。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第136頁BO：升華曲線OA：汽化曲線O點（固液氣）三相點：壓力610Pa溫度0.01℃食品的脫水專業(yè)知識專家講座第137頁食品是含有各種溶質(zhì)混合溶液，凍結(jié)時稱為低共熔混合物或共晶溶液；共晶溶液開始凍結(jié)溫度稱為共晶點溫度，它是溶液完全凍結(jié)固化最高溫度；凍結(jié)固化點也是熔化開始點，所以共晶點溫度也稱為共熔點溫度。伴隨食品水溶液濃度增加，其共晶點或共熔點溫度和它水蒸氣壓都對應下降。1.冷凍干燥條件食品的脫水專業(yè)知識專家講座第138頁（1）食品冷凍溫度＜-4℃；（2）食品升華普通要絕對壓力＜500Pa，最高真空普通到達15-5Pa。

食品的脫水專業(yè)知識專家講座第139頁2.冷凍干燥凍結(jié)方法自凍法：利用物料表面水分蒸發(fā)時從它本身吸收汽化潛熱，促使物料溫度下降，直至它到達凍結(jié)點時物料水分自行凍結(jié)。如能將干燥室快速抽成高真空狀態(tài)，物料水分會因水分瞬間大量蒸發(fā)而快速降溫凍結(jié)。但這種方法因為有液→氣過程會使食品形狀變形或發(fā)泡、沸騰等，適合于一些有固定體形如芋頭、碎肉塊、雞蛋等。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第140頁預凍法將要凍干食品物料預先用制冷機或系統(tǒng)如液氨、液氮或氟利昂制冷，預先進行凍結(jié)，或在凍庫中冷凍；普通食品在-4℃以下開始形成冰晶體，此法較為適宜，主要是用于液態(tài)食品干燥食品的脫水專業(yè)知識專家講座第141頁3.冷凍干燥過程(1)初級干燥（Primarydryingstage（sublimation））又稱升華干燥

冰晶體形成后，經(jīng)過控制冷凍干燥機中真空度和注意補充熱量，冰能夠快速升華，使食品中形成全部冰被全部升華完成，這一過程稱為初級干燥或升華干燥。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第142頁

冰晶體形成后，經(jīng)過控制冷凍室中真空度，則冰晶升華，因升華相變是一個吸熱過程，需要提供相變潛熱或升華熱。凍結(jié)物料溫度最低極限不能小于冰晶體飽和蒸汽壓對應溫度，所提供熱量應等于冰晶體升華熱。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第143頁升華界面（前沿）在冷凍干燥初級階段，伴隨干燥進行，食品中冰逐步降低，有冰部分為凍結(jié)層，沒有冰部分稱為干燥層；在食品中凍結(jié)層和干燥層之間界面被稱為升華界面（sublimationfront），確切地說是在食品凍結(jié)層和干燥層之間存在一個水分擴散過渡區(qū)食品的脫水專業(yè)知識專家講座第144頁升華界面食品的脫水專業(yè)知識專家講座第145頁冰升華后水分子外逸留下了原冰晶體大小孔隙，形成了海綿狀多孔性結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有利于產(chǎn)品復水性海綿狀多孔性結(jié)構(gòu)也使傳熱速度和水分外逸速度減慢，尤其是傳熱限制。所以，應采取一些穿透力強熱能有效地加速干燥速率。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第146頁(2)二級干燥當食品中冰全部升華完成，升華界面消失時，此時食品水分含量還有15-20%時，水分含量下降變慢，干燥就進入另一個階段稱為二級干燥（secondrydryingstage）食品的脫水專業(yè)知識專家講座第147頁剩下水分即是被束縛、不能被凍結(jié)水分子，是多分子和單分子吸附層水，但這些水并非為液態(tài)水，而是為玻璃態(tài)水，可使已被干燥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)維持剛性多孔狀；使玻璃態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)水溫度稱為玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度（glasstransitiontemperature）要繼續(xù)除去這部分玻璃態(tài)水，必須補加熱量使之加緊運動來克服束縛才能外逸出來。但需要注意熱量補加不能太快食品的脫水專業(yè)知識專家講座第148頁在二級干燥階段，當溫度升高到使干燥層原先形成固態(tài)狀框架結(jié)構(gòu)失去剛性、發(fā)生熔化或產(chǎn)生發(fā)粘、發(fā)泡現(xiàn)象，即使食品固態(tài)框架結(jié)構(gòu)發(fā)生癟塌（collapse），此時溫度稱為癟塌溫度。在癟塌中，食品冰晶體升華后空穴消失，阻塞了水分子升華外逸，妨礙升華繼續(xù)進行，致使凍干失敗。同時食品密度降低，復水性差。食品癟塌溫度實際上就是玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第149頁食品的脫水專業(yè)知識專家講座第150頁食品的脫水專業(yè)知識專家講座第151頁冷凍干燥食品結(jié)構(gòu)決定二級干燥需要時間干燥必須經(jīng)過水分子擴散進行。在二級干燥中除去剩下水分所需時間大于等于初級干燥去除80%以上水分所消耗時間食品的脫水專業(yè)知識專家講座第152頁（3）冷凍干燥曲線食品溫度改變曲線（表面、中心）；食品水分含量改變曲線；加熱板溫度改變曲線；真空度改變曲線；食品的脫水專業(yè)知識專家講座第153頁載量初始水分90%，最終水分3%1．加熱板溫度；2.物料表面溫度；3.干燥曲線

食品的脫水專業(yè)知識專家講座第154頁生牛肉接觸加熱凍干曲線食品的脫水專業(yè)知識專家講座第155頁4.冷凍干燥設(shè)備基本結(jié)構(gòu)

(1)冷凍干燥設(shè)備組成和真空干燥設(shè)備相同，但要多一個制冷系統(tǒng)，主要是將物料凍結(jié)成冰塊狀。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第156頁冷凍干燥設(shè)備組成示意圖食品的脫水專業(yè)知識專家講座第157頁(2)設(shè)備類型間歇式冷凍干燥設(shè)備隧道式連續(xù)式冷凍干燥設(shè)備食品的脫水專業(yè)知識專家講座第158頁間歇式冷凍干燥設(shè)備食品的脫水專業(yè)知識專家講座第159頁隧道式連續(xù)式冷凍干燥設(shè)備食品的脫水專業(yè)知識專家講座第160頁5.冷凍干燥食品特點在低溫高真空下，尤其適合于熱敏性高和極易氧化食品干燥，能夠保留新鮮食品色香味及營養(yǎng)成份；不失原有固體骨架結(jié)構(gòu)，可保持物料原有形態(tài)；含有多孔結(jié)構(gòu)，速溶性和復水性好；設(shè)備昂貴，凍干制品價格是熱風干燥3-5倍；食品的脫水專業(yè)知識專家講座第161頁6.凍干食品種類蔬菜類：蔥、蒜、蘑菇、香菜等水果類：蘋果、香蕉、草莓等肉禽類：牛、羊、豬等水產(chǎn)類：海參、魷魚、干貝等中藥材；生物類：食品的脫水專業(yè)知識專家講座第162頁第五節(jié)干制品包裝和貯藏

食品經(jīng)干燥脫水處理后，其本身一些物理特征發(fā)生了很大改變，如密度、體積、吸濕性等。為了保持干制品特征以及便于儲備運輸，通常包裝對于干制品而言包含三部分：干制品預處理；干制品包裝；干制品貯藏食品的脫水專業(yè)知識專家講座第163頁一、包裝前干制品預處理1.篩選分級

選出塊片和顆粒大小不合標準產(chǎn)品；剔除其它碎屑雜質(zhì)等物；磁鐵吸除金屬雜質(zhì)；

在輸送帶上進行機械篩選或人工挑選。食品的脫水專業(yè)知識專家講座第164頁2.均濕處理

有時曬干或烘干干制品因為翻動或厚薄不均會造成制品中水分含量不均勻一致（內(nèi)部亦不均勻），這時需要將它們放在密閉室內(nèi)或容器內(nèi)短暫貯藏，使水分在干制品內(nèi)部重新擴散和分布，從而到達均勻一致要求，這稱為均濕處理。尤其是水果干制品。均濕處理還常稱為回軟和發(fā)汗；食品的脫水專業(yè)知識專家講座第165頁3.滅蟲處理

干制品尤其是果疏干制品常有蟲卵混雜其間，在適宜條件下會生長造成損失。煙熏是控制干制品中昆蟲和蟲卵慣用方法；慣用煙熏劑有甲基溴，普通為16-24g/m3另外，二氧化硫也慣用于果干熏蒸；大包裝葡萄干慣用甲酸甲酯防蟲害；食品的脫水專業(yè)知識專家講座第166頁4.壓塊（片）將干制品在水壓機中用塊模壓縮成密度較高塊狀如木耳塊；或用軋片機軋成片狀，如紫菜片，這么可減小體積，還可有利于