第五章 果蔬干制.ppt

第五章果蔬干制,典型的果蔬干制品,木耳,辣椒干,香菇,脱水大蒜片脱水大蒜粉,脱水辣椒脱水辣椒圈,教学目标,1、掌握果蔬干制保藏的原理2、了解干燥过程的特性3、掌握影响果蔬干制速度的因素4、了解各种干燥方法及设备的优点,干制食品的特点：,干制后便于运输、食用方便;易于长期保藏，周年供应;干制技术和设备可简可繁。,第一节干制原理,果蔬干制是指利用自然条件或人工控制的方法除去果蔬中一定数量的水分，以抑制果蔬中微生物的生长繁殖、酶的活性和理化成分的变化，增强果蔬贮藏性能的保藏方法。干制主要包括：自然干制（晒干、风干等）和人工干制（热风、真空、渗透、冷冻干燥等）。,传质过程,物质干燥过程变化：,能量传递给食品,传热过程,促使食品物料中水分向表面转移并排放到物料周围的外部环境中,果蔬干制过程是热现象、扩散现象、生物和化学现象的复杂综合体。,（1）水分梯度M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。,果蔬中的H2O,（2）温度梯度T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。,表面水分扩散到空气中,内部水分转移到表面,M,M-M,T,T-T,不同种类、不同形状的原料在不同的干燥介质作用下，其水分扩散的方式和速度不同：,一般可溶性固形物含量低、干燥时切分薄的果蔬，干燥速度取决于水分的外扩散,对于一些可溶性固形物含量高、个体较大的果实或蔬菜，干燥速度就取决于水分的内扩散,内部水分扩散速度表面汽化速度内部扩散控制,内部水分扩散速度表面汽化速度表面汽化控制,一、水分活度和保藏性,（一）水分活度的定义,水分活度Aw：食品中水蒸气分压p与纯水蒸气压P0之比。Aw值在01之间。水分活度反映了食品中的游离水分或有效水分的多少，却常用于衡量微生物忍受干燥程度的能力。,表5-1微生物发育必需的最低水分活度表,（二）低水分活度对微生物的抑制作用,水分活度低于0.8，大多数酶的活性受到抑制。水分活度降低到0.250.30，淀粉酶、酚氧化酶、过氧化物酶受到强烈抑制，甚至失去活性。,（三）低水分活度对酶活性的抑制作用,二、干制对食品质量的稳定作用,（一）低水分活度抑制食品质量变化的原因,1.水分与食品化学变化：自由水比例减少，抑制化学反应，提高食品稳定性。2.水分与食品酶促反应：降低水分活度，破坏酶的结构、构象及与底物的水合作用，降低酶活性，阻碍酶促反应。,（二）低水分活度对食品营养成分变化的抑制作用,1.对碳水化合物的影响:高水分活度（AW=0.96）淀粉易老化，水分活度达0.45，淀粉无老化。2.对脂肪氧化酸败的影响：减缓脂肪氧化酸败速度，食品中水分处于结合水状态稳定性最好。3.对蛋白质构象稳定性和变性的影响：水使多孔蛋白质膨润，暴露可能被氧化的基团。水分活度增大，加速蛋白质氧化,破坏蛋白质高级结构，使其变性。4.对水溶性维生素的影响：减少维生素损失。,（三）低水分活度对食品色泽、芳香成分变化的影响,1.对酶促褐变的影响：降低酶活性，抑制褐变2.对非酶促褐变的影响：美拉德反应水分活度范围0.65-0.75，活度降低抑制褐变。3.对水溶性色素的影响：稳定色素4.对芳香成分变化的影响：损失较少,第二节干制对果蔬的影响,一、果蔬中所含的水分状态（一）游离水：以游离状态存在于果蔬组织中的水分，具有水的全部性质，具有流动性，干制时易蒸发。（二）结合水：稳定、难以蒸发，不能作溶剂。,E2,干燥曲线,干燥速率曲线,食品温度曲线,时间（小时）,食品温度（）,食品干燥速率（%/分）,食品绝对水分（%）,二、干燥过程,（1）干燥曲线干制过程中食品绝对水分和干制时间的关系曲线干燥初始时，食品被预热，食品水分在短暂的平衡后（AB段），出现快速下降，几乎时直线下降（BC），当达到较低水分含量（C点）时（第一临界水分），干燥速率减慢，随后趋于平衡，达到平衡水分（DE）。平衡水分取决于干燥时的空气状态,（2）干燥速率曲线食品被加热，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；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；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。,（3）食品温度曲线初期食品温度上升，直到最高值湿球温度，整个恒率干燥阶段温度不变，即加热转化为水分蒸发所吸收的潜热（热量全部用于水分蒸发）在降率干燥阶段，温度上升直到干球温度，说明水分的转移来不及供水分蒸发，则食品温度逐渐上升。,（一）干制条件的影响（外因）1.传热介质（空气）温度:40-902.空气湿度：饱和湿度差大，蒸发量大3.空气流动速度：流速快，干燥快4.大气压和真空度：真空度高，干燥快,三、影响干燥速度的因素,绝对湿度：空气中实际所含水蒸气的数量，即单位体积空气中所含水蒸气的质量或水蒸气所具有的压力。饱和湿度：在一定温度下，单位体积空气所能容纳的最大水蒸气量或水蒸气所具有的最大压力。相对湿度（RH）：指空气绝对湿度与同温度下饱和湿度的比值，用%表示。饱和湿度差：空气的饱和湿度与同一温度下空气的绝对湿度差，即饱和湿度差=饱和湿度-绝对湿度。,（二）原料性质和状态（内因）1.果蔬种类不同果蔬，不同品种，由于结构和成分不同，干燥速度不同。,2.果蔬干制前预备处理,去皮：去保护层，利于蒸发。切分：增加表面积，缩短热质传递距离。热烫和熏硫：改变细胞壁透性。浸碱：去除蜡质，促进干制。,3.原料装载量装载量大，厚度大，不利于空气流通，影响水分蒸发。,影响干燥速度的因素,干燥介质的温度空气相对湿度空气流速原料的表面积原料种类真空度原料的装载量,表面积，传递速率,流速，传递速率,相对湿度，传递速率,真空度，传递速率,溶质的浓度，水的结合，细胞结构,温度，传递速率,厚度，传递速率,重点,四、果蔬在干燥过程中的变化,（一）物理变化1.容积缩小、质量减轻干燥率：原料鲜重与干燥成品之比。2.透明度的改变：半透明状态（发亮），空气少则透明。3.表面硬化现象：高糖分易硬化，降低表面温度或适当回软可减少硬化。4.多孔性：快速干燥易多孔，利于水分扩散，复水迅速。,（二）化学变化1.干制对食品营养成分的影响碳水化合物：高温分解、焦化、美拉德反应，缓慢晒干呼吸作用导致糖分分解。蛋白质：变性，降低溶解性和生物学价值，影响食用品质。脂肪：易氧化哈变，添加抗氧化剂。维生素损失较多。2.颜色变化叶绿素、类胡萝卜素、花青素褪色酶促和非酶促褐变,第三节果蔬干制工艺,一、原料处理,（一）原料的选择总要求：合适的品种和种类；适当的成熟度；新鲜、完整、饱满的状态。,（二）原料的处理原料选剔、分级洗涤去皮去核、切分热烫处理硫处理浸碱脱蜡洗涤软水洗涤。用稀盐酸溶液、高锰酸钾溶液或漂白粉溶液在常温下浸泡5-6分钟，再用清水洗涤。,去皮,去核、切分,1.热烫处理（重要工序）优点：钝化氧化酶，减少氧化变色和营养物质的损失，细胞透性增强，利于水分蒸发，缩短干制时间。制品半透明状，提高外观品质。缺点：损失一部分可溶性物质。,保绿：加0.5%碳酸氢钠，使水呈中性或微碱性。方法：热水法或蒸汽法,2.硫处理（必要工序）用硫磺燃烧熏果蔬或用亚硫酸及其盐类配制成一定浓度的水溶液浸渍果蔬的工序。处理方法：熏硫和浸硫(1)硫处理的作用：钝化氧化酶类。提高营养物质，特别是维生素C的保存率。抑制微生物活动可以加快干燥速度，因为硫处理能增强细胞膜透性，促进水分蒸发，因而缩短了干燥的时间。,3.浸碱脱蜡目的：除去果皮上附着的蜡粉，利于水分蒸发，促进干燥；易于果实吸收二氧化硫。氢氧化钠、碳酸钠或碳酸氢钠。,二、果蔬干制工艺条件的选择,（一）果蔬干制工艺条件主要由控制干燥速率、物料临界水分和干制果蔬品质的主要参数组成。,（二）工艺条件选择原则时间短、耗能低、工艺简单、质量高。,三、干制品的包装,干制原理：借助于热力作用，将果蔬中水分减少到一定限度，使制品中的可溶性物质提高到不适于微生物生长的程度。同时水分下降酶活性受到限制，从而使制品较长时间保存。不能将微生物全部杀死。,（一）包装前的处理1.回软目的：使产品各部分含水量均衡，呈适宜的柔软状态，便于产品处理和包装运输。方法：堆集起来或放在密闭容器中。菜干回软为1-3天，果干2-5天。,2.分级目的：使成品质量合乎规格标准,根据品质和大小分级，分级要及时。,3.压块：目的：主要针对蔬菜产品，缩小体积，排除氧气。,蔬菜干制后，体积膨松，容积很大，不利包装和运输，因此在包装前，需要经过压缩，一般称为压块。,压块后要干燥，生石灰为干燥剂，2-7天。,4.灭虫处理,（1）清洁卫生防治（2）物理防治高温杀虫低温杀虫气调杀虫电离辐射防虫（3）化学防治,（二）干制品的包装1.包装容器要求：密封、防虫、防潮。锡铁罐、木箱，纸盒等,2.包装方法普通包装法：在普通大气压下，将经过处理和分级的干制品按一定量装入容器中。,真空包装和充气包装法：使氧的含量降低到2%以下，对于加强维生素的稳定性和降低贮藏期间的损失有很好的作用。,四、干制品的保藏,（一）影响干制品贮藏的因素1.干制原料的选择和处理,2.干制品的含水量含水量越低保藏效果越好。水分含量低于6%可大大减轻变色和维生素损失，大于8%时，保存期缩短。,几种菜干的水分含量,3、贮藏条件温度：02最好，1014以下为宜。相对湿度：65%以下，越干燥越好。避光缺氧,（二）干制品的保藏方法在贮藏库内堆放箱装的干制品，以总高度为2.0-2.5m。箱堆要离开墙壁30cm，堆顶距天花板至少80cm，保证充足的自由空间，以便利空气流动。室中央留宽1.5-1.8m的走道。,五、干制品的复水,复水：干制品吸收水分恢复原状的一个过程。,恢复原来新鲜状态的程度越高，说明干制品的质量越好。复水性是干制品质量好坏的一个重要标准。,一、自然干制在自然条件下，利用太阳辐射能、热能等使果蔬干制的方法。特点：借助自然力（太阳辐射能、热风自然）,第四节干制方法,自然干制的主要设备为晒场和晒干用具如晒盘、席箔、运输工具等，以及必要的建筑物如工作室、贮藏室、包装室等。,方法:（1）晒干或日光干制:将原料直接接受日光曝晒的称晒干或日光干燥；（2）阴干或晾干:在通风很好的室内或荫棚下进行干燥的称阴干或晾干。注意事项：要注意防雨和兽类损害，并注意清洁卫生。,二、人工干燥人工干制：人为控制干制环境和干制过程而进行干燥的方法。优点：缩短干制时间，获得高质量的干制产品。缺点：成本高、技术复杂。,干制设备,1、烘灶,烘灶是最简单的人工干制设备，结构简单，生产成本低，但生产能力低，干燥速度慢，工人劳动强度大，品质差，带有烟熏味。,烘灶,干制设备,2、烘房,烘房形式很多，但基本结构相似，主要由烘房主体、升温设备、通风排湿设备和装载设备组成。,干制设备,3、干燥机人工干燥机是一种功效较高的热空气对流式设备，可以根据需要控制空气的温度、湿度和流速。因此，干燥时间短，制品质量好。,人工干制机类型很多，主要的有：隧道式干燥机、混合式干燥机、滚筒式干燥机、带式干燥机、喷雾干燥机等。（1）隧道式干燥机,顺流式干燥机示意图,逆流式干燥机示意图,双隧道式干燥机示意图,（2）带式干燥机,DW系列带式干燥机,4、冷冻升华干燥,干燥先将原料在冰点以下冷冻，水分变为固态，然后在较高真空下升华，将冰转化为蒸汽而除去，物料即被干燥。,5、远红外干燥远红外干燥利用远红外辐射元件发出远红外线（2.5-1000um），为物料吸收变为热能而达到干燥。,自然干燥与人工干燥的对比？,干制中常见的问题及解决途径,制品干缩：适当减低干燥温度，采用冷冻升华干燥可减轻干缩。表面硬化：采用真空干燥、真空油炸、冷冻升华等干燥方法可减轻表面硬化。制品变褐：避免高温干燥可防止糖的焦化变色，用一定浓度的碳酸氢钠浸泡原料有一定的护绿效果。营养损失：缩短干制时间，降低干燥温度和空气压力有利于减少养