第五章_食品的干燥

1、课程名称食品加工与保藏原理授课班级食品1431 授课时间2015.10.29授课时数2 本次内容食品的干燥教具多媒体 教学目标 能力（技能）目标知识目标 1. 能看懂食品干燥曲线 图； 2. 能进行湿水分含量的 计算。 1. 掌握干燥原理； 2. 了解干燥过程物料发生的变化。 重点干燥原理、变化 难点干燥原理、变化 能力训练方式方法讲解、问答、互动 教学环节时间安排 复习：5min 讲解、互动：75min 小结：5min 看书巩固知识点：5min 课外作业预习课堂考勤40 参考资料食品加工与保藏原理 课程名称食品加工与保藏原理授课班级食品1431 授课时间2015.11.4/6授课时数4 本次

2、内容食品的干燥教具多媒体 教学目标 能力（技能）目标知识目标 1. 能区分不同干燥仪器 的特点并能根据物料选 择适宜的干燥仪器。 1. 掌握干燥过程中食品物料变化； 2. 掌握不同干燥仪器干燥原理及 流程。 重点 不同干燥仪器特点 难点不同干燥仪器特点 能力训练方式方法讲解、问答、互动 教学环节时间安排 复习：5min 讲解、互动：75min 小结：5min 看书巩固知识点：5min 课外作业预习课堂考勤41 参考资料食品加工与保藏原理 第五章第五章 食品的干燥食品的干燥 目录目录 食品干燥的目的和原理 食品在干燥过程发生的变化 食品的干燥方法 干燥食品的保藏原理 干燥食品的贮藏与运输 一、干

3、燥的目的一、干燥的目的 1.1.延长贮藏期延长贮藏期 - - 干燥后其水分活性较低干燥后其水分活性较低 2. 2.改善加工品质改善加工品质 如大豆、花生米经过适当干燥脱水，有利于 脱壳(去外衣)，便于后加工 3.3.便于商品流通便于商品流通 干制食品重量减轻、容积缩小，可以显著地 节省包装、储藏和运输费用，并且便于携带和储运; 4.4. 救急、救灾和战备用的重要物质救急、救灾和战备用的重要物质 第一节第一节 食品干燥的目的和原理食品干燥的目的和原理 二、食品干燥的基本原理二、食品干燥的基本原理 （一）食品（一）食品湿物料湿物料与与湿空气湿空气 湿物料的状态与物理性质 湿空气 湿物料水分含量表示

4、法湿物料水分含量表示法： 水干 水 湿 gg g W 干 水 干 g g W 湿水分含量湿水分含量干基水分含量干基水分含量 （二）物料与空气之间的湿热平衡（二）物料与空气之间的湿热平衡（P183P183） 吸附与解吸等温线吸附与解吸等温线 P物P蒸，物料脱水，解吸作用。 P物5%以上水分没有被干燥） 干燥过程干燥过程 物料温度 热量供给 干燥室绝对温度 冷冻干燥产品冷冻干燥产品 能量场作用下的干燥指电磁场和声波场电磁场和声波场中的干燥作 用。 湿物料中的水分对不同能量场中的能量有特殊的 吸收作用，可促进物料中水分汽化，提高干燥速率。 四、能量场作用下的干燥四、能量场作用下的干燥 电磁场中的干燥

5、主要是利用电磁辐射能电磁辐射能作为干燥 能源的干燥。 电磁辐射具有粒子波的双层性质，以电磁波形式 传播，不同波长（频率）的电磁波都具有一定的能级 和对食品材料的吸收穿性。 常用于食品干燥的电磁波有红外线、远红外线和红外线、远红外线和 微波微波 （一）电磁场中的干燥（一）电磁场中的干燥 红外及远红外干燥也称热辐射干燥。是由红外线（包括远红外红外及远红外干燥也称热辐射干燥。是由红外线（包括远红外 线）发生器提供的辐射能进行的干燥。远红外线干燥的特点线）发生器提供的辐射能进行的干燥。远红外线干燥的特点： A、热源材料选用热辐射率接近黑体的物质，故热辐射效率高 。 B、 远红外线辐射热在空气中传播，无

6、传热界面，故传播热损无传热界面，故传播热损 失小失小，传热效率高，被辐射物料表面热强度大于对流干燥强度30 70倍以上。 C、红外线的光子能量级比紫外线、可见光线都要小，因此一 般只会产生热效果，而不会引起物质的变化。只会产生热效果，而不会引起物质的变化。 红外线干燥的特点红外线干燥的特点 也称超声波（指频率20106 KHz的电磁波）干燥， 作用于湿物料，可使物料温度有所提高，并可强化传质过 程，使物料干燥速率提高。 用声波来干燥食品常结合其它干燥方法，利用热空 气和强大的低频声波在干燥室内与湿物料接触，几秒内即 可达到干燥要求，其干燥速率比常规喷雾干燥、转鼓干燥 和真空干燥的速率高310倍

7、，节约燃料50。 适于热敏性和易吸湿性或含脂肪量高的食品物料的干热敏性和易吸湿性或含脂肪量高的食品物料的干 燥。燥。 （二）声波场中的干燥（二）声波场中的干燥 （1）结合各种干燥方法的组合干燥装置）结合各种干燥方法的组合干燥装置 干燥设备不同干燥设备不同 （2）结合各种热过程的联合干燥装置）结合各种热过程的联合干燥装置 干燥、脱水、冷却干燥、脱水、冷却等过程组合，实现一机多用的目的，合 理地利用能源，实现生产的连续化。 （3）结合其它过程的联合干燥装置）结合其它过程的联合干燥装置 干燥器附带搅拌机和粉碎机的联合装置，可大大改善干 燥物料流的流体力学状态，有利于破碎结块和消除粘壁现象，提高 干燥

8、速率。 组合干燥组合干燥 第四节第四节 干燥产品的保藏原理干燥产品的保藏原理 水分活性与食品品质和稳定性的关系水分活性与食品品质和稳定性的关系 （一）aw与微生物活动 (二）aw与食品中发生的化学变性作用的关系 （三）aw与食品质构 （一）aw与微生物活动 水分活性可以影响微生物的芽孢发芽时间水分活性可以影响微生物的芽孢发芽时间( (或滞或滞 后期后期) )、生长速率、产毒素、细胞大小及死亡率。、生长速率、产毒素、细胞大小及死亡率。 1、aw与微生物生长 2、微生物生长与产毒素的最低awaw 3、食品干藏过程微生物的活动控制 awaw与微生物活动与微生物活动 1 1、各种微生物生长水分活性范围

9、及其相对应的有关食、各种微生物生长水分活性范围及其相对应的有关食 品品 多数细菌在aw值低于0.91时不能生长，而嗜盐菌则在aw 低于0.75才被抑制生长； 霉菌耐旱性优于细菌，多数霉菌在aw值低于0.8时停止 生长，但也曾报道过一些耐旱霉菌，在aw 值0.65下还 会生长。一般认为0.700.75是其最低aw限值； 除耐渗酵母外，多数酵母在aw低于0.65时生长被限制。 awaw与微生物活动与微生物活动 2 2、微生物生长与产毒素的最低、微生物生长与产毒素的最低awaw 通过控制致病性微生物的生长aw，即可控制其毒毒素的生成。 致病性微生物，通常产毒素aw高于生长aw。 只有水分活性下降到0

10、.75，任何致病菌都无法生长及产霉素，食 品的腐败变质才得以显著减慢，甚至能在较长时间内不发生变质。 若将水分活性降低到0.65，能生长的微生物已为数极少，因而食 品贮藏期可长达1.52年。 3 3、环境因素会影响微生物生长所需的、环境因素会影响微生物生长所需的awaw值值 如营养成分、PH、氧气分压、二氧化碳浓度、温度和抑制物 等愈不利于生长，微生物生长的最低aw值愈高，反之也然。 awaw与微生物活动与微生物活动 食品干藏过程微生物的活动取决于：食品干藏过程微生物的活动取决于： 食品中微生物的品种和数量食品中微生物的品种和数量； 仅靠干燥过程并不能将微生物全部杀死，干燥完毕后，微生物就处于

11、完全 (半)抑制状态(常也称为休眠状态)。干燥制品并非无菌，遇到温暖潮湿气 候，也会腐败变质。 食品干燥前微生物数量的控制。 某些食品物料若污染有病原菌，或导致人体疾病的寄生虫如猪肉旋毛虫存 在时，则应在干燥前设法将其杀死。 食品的水分活性；食品的水分活性； 食品的包装；食品的包装； 食品的干藏条件食品的干藏条件( (如温度、湿度如温度、湿度) )。 aw与食品中发生的化学变性作用的关系 （1) aw1) aw对酶反应的影响对酶反应的影响 酶反应速率随水分活性增加而增加 面粉水分从8.8%增加到15.1%时，脂肪酶活力提高到5倍。 对脂肪酶活力的抑制，水分活性应控制在0.170.20。 影响食

12、品中酶稳定性的因素有水分、温度、pH、离子强 度、食品构成成分、贮藏时间及酶抑制剂或激活剂等。 水分活性(或水分含量)只是影响其稳定性条件之一。 控制干制品中酶的活动，有效的办法是干燥前对物料进 行湿热或化学钝化处理，使物料中的酶失去活性。 aw与食品中发生的化学变性作用的关系 （2 2）awaw对非酶褐变的影响对非酶褐变的影响 还原糖和氨基酸(蛋白质)在合适的条件下发生反应(梅 拉德反应)。模拟研究发现，氨基酸氮的最大损失发生 在平衡水分活性0.650.70，高于或低于此值氨基酸损 失都较小 肉与鱼产品发生的褐变反应除变色外，肉制品的褐变还 会产生苦味和烧焦味。 氨基酸与蛋白质参与反应的结果

13、会造成营养成分的损失 aw与食品中发生的化学变性作用的关系 （3 3）脂肪氧化等变质反应）脂肪氧化等变质反应 水分对食品氧化酸败的影响与其它微生物活动，非酶褐变， 酶反应和组织变化明显不同 脂类的氧化产生臭味，脂肪酸降解和某些维生素破坏。 脂肪氧化问题常靠添加抗氧化剂来减缓。 aw与食品中发生的化学变性作用的关系 （4 4）awaw对维生素营养成分的影响对维生素营养成分的影响 在低aw下，抗坏血酸比较稳定，随着食品中水分增加， 抗坏血酸降解迅速增快。 维生素的降解反应属一级化学反应。温度对反应速率常 数影响很大。 将维生素C(如抗坏血酸)包埋或先添加到油相中防止其 与水接触也是防止维生素C降解

14、的有效方法。 脂溶性维生素的稳定性与脂肪氧化有关。 第五节 干燥食品的贮藏与运输 一、中湿食品一、中湿食品 二、干燥品的包装与储运要求二、干燥品的包装与储运要求 (二）aw aw 与食品化学变性作用的关系与食品化学变性作用的关系 1 1、aw对酶反应的影响 2、aw对非酶褐变的影响 3、脂肪氧化等变质反应 4、aw对维生素营养成分的影响 一、中湿食品（IMF） （Intermediate moisture foods） 中湿食品的水分一般为1550。多数中湿食品水分活 性在0.600.90。霉菌常是影响IMF货架期的主要因素 中湿食品可以常温保藏主要依靠： 用脱水干燥方式去除水分，提高可溶性固

15、形物的浓度以束缚 住残留水分，降低水分活性； 靠热处理或化学作用抑制杀灭微生物及酶，如添加山梨酸钾 （用量0.060.3）一类防霉剂； 添加可溶性固形物（多糖类、盐、多元醇等）以降低食品水 分活性； 添加抗氧化剂、螯合剂、乳化剂或稳定剂等添加剂增加制品 的储藏稳定性 中湿食品 中湿食品加工主要有以下三种工艺：中湿食品加工主要有以下三种工艺： 1 1、混合法、混合法（blending） 将各种食品成分分别进行预处理（杀菌、干燥等），然后再 混合（可经挤压）达到所要求的平衡水分活性。 2 2、浸渍法、浸渍法（Moistinfusion） 浸渍法也称湿态浸入法。将固状食品块放在水分活性低的平 衡溶液

16、中浸泡或煮制，直到食品材料达到所需的水分活性， 这是我国蜜饯类食品的传统生产方法。 3 3、泡制法、泡制法（dryinfusion ） 泡制法也称干灌入法。将脱水固态食品块浸在含一定渗透剂 的溶液中达到所需的水分活性。通常以真空干燥或冷冻干燥 后干态食品在水分活性低的浸液中浸渍，直至它沥（吸）干 后可含有适宜水分和水分活性。 二、干燥品的包装与储运要求 （一）干燥食品的最终水分要求（一）干燥食品的最终水分要求 1 1粮谷类和豆类粮谷类和豆类 谷物收获和安全储存所要求的水分含量 一般种子类在水分活性0.60.80范围内，其水分变化曲线的斜率很平，1水分 变化可引起0.040.08 aw 的变化。 2 2鱼、肉类鱼、肉类 仅依靠降低水分活性常难以达到鱼、肉类干制品的长期常温保藏。因此这类制品 的干制过程，常结合其它保藏工艺，如盐腌、烟熏、热处理、浸糖、降低pH、添 加亚硝酸盐等防腐剂，以达到一定保质期而不能保持其优良食用品质。 3 3乳制品乳制品 全脂、脱脂乳粉，通常干燥至水分活性0.2左右，我国国家标准要求全脂乳粉水分 小于2.52.75，脱脂乳粉水分小于4.04.5，调制乳粉小于2.503.0， 脱盐乳清粉（特级品）小于2.5。 4 4蔬菜蔬菜 - 脱水蔬菜最终残留水分510，相当于水分活性0.100.35。 5 5水果水果 - 多数