2.1 食品干燥原理《食品工艺与产品创新》教学课件

第二章食品干燥工艺目录CONTENTS第二章食品干燥工艺四干制品的包装与贮藏食品的干燥方法三干燥对食品质量的影响二食品干燥原理一一、食品的脱水加工

食品的脱水加工，就是在不导致或几乎不引起食品性质的其他变化（除水分外）的条件下，从食品中除去水分。概

述除去水分浓缩——产品是液态、水分含量高（15%以上）干燥——产品是固态，水分含量低二、食品干燥的目的提高食品的保藏性，延长贮藏期；形成食品令人愉悦的风味，增强营养价值；便于运输和贮存，降低经济成本；利于食品原料的后续加工。概

述一、食品中水分的存在形式食品中水分的存在形式

第一节食品干燥原理结合水：在食品中与非水成分结合牢固，不作为溶剂、不可被微生物利用、不参与生化反应；自由水：食品中与非水成分结合较弱或无作用的水，在食品中易发生增减变化，可作为溶剂、可被微生物利用、能参与生化反应。二、水分活度Aw

定义：水分活度是指溶液的水蒸汽分压p和同温度下溶剂（常以纯水）的饱和蒸汽压p0之比：

p为食品中水的蒸汽分压，p0为纯水的蒸汽压。纯水的p与p0是一致的，所以纯水Aw值为1。而食品中的水分总有一部分是以结合水的形式存在，它的蒸汽压p总是小于纯水的蒸汽压p0，所以食品的Aw总是小于1。

用Aw来指导食品的生产和贮藏，具有更科学和直接的指导作用（？）第一节食品干燥原理

水分活度Aw

第一节食品干燥原理食品Aw和水分含量之间存在的相互关系：可用等温吸湿曲线来表示。在一定的温度下，食品由于吸湿或放湿，所得到的Aw与含水量之间关系的曲线称为等温吸湿曲线（图1-1）。图1-1等温吸湿曲线曲线分为三个区段：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。第一节食品干燥原理图1-1等温吸湿曲线三、

Aw与食品的稳定性（食品干制保藏的原理）1.Aw与微生物的关系

微生物是引起食品变质的主要原因，不同的微生物在食品中繁殖都有其最适宜的Aw范围。当食品中的Aw低于微生物生长所需的最低Aw时，微生物的生长繁殖受到抑制，由此提高食品的稳定性，延长保藏时间。第一节食品干燥原理微生物类别最低Aw值大多数球菌、杆菌大多数酵母大多数霉菌、金黄色葡萄球菌耐干霉菌耐高渗透压酵母所有的微生物0.95~0.910.91~0.870.87~0.800.75~0.650.65~0.61＜0.60表1微生物繁殖生长最低的Aw值

1.Aw与微生物的关系

食品的干燥处理过程不能代替灭菌处理（干燥温度不高；或高温干燥处理时间短，不足以杀灭微生物），微生物只是随着干燥过程中Aw降低而进入休眠状态。所以，在食品干制前往往需要采取相应措施（蒸煮、烫漂等）进行灭菌。第一节食品干燥原理2.Aw对酶的影响

当Aw<0.65时，大多数酶的活性降低或减弱，但要抑制酶的活性，Aw应在0.15以下；一般来说干制品水分降低到1%以下时，酶的活性才会完全消失。

因此通过干燥来抑制酶的活性，并不是很有效。

但是，酶在湿热条件下易钝化，100℃瞬间就能破坏酶的活性。有必要在干制前对食品原料进行湿热或化学钝化处理，以达到使酶失活的目的。第一节食品干燥原理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：降低Aw不能抑制氧化反应，即使Aw很低，含有不饱和脂肪酸的食品在空气中也极易氧化酸败；

Aw在0.6-0.8时，最适宜非酶褐变反应发生；

Aw低（含水量<10%）时淀粉不易老化。富含淀粉的即食型食品，就是将淀粉迅速脱水至10%以下，使淀粉固定在糊化状态中。第一节食品干燥原理4.Aw对食品质构的影响

Aw对干燥和半干燥食品的质构有较大影响：

Aw从0.2-0.3增大到0.65时，大多数干燥或半干食品的硬度及黏性增加；所以为了避免绵白糖、奶粉、速溶咖啡等食品结块或变硬、发黏，都需要保持较低的Aw；各种脆性食品，必须在较低的Aw下，才能保持其酥脆；

水分活度控制在0.35－0.5可保持干燥食品的理想性质。第一节食品干燥原理第一节食品干燥原理四、食品干燥过程（湿热传递过程）

食品从外界吸收热量(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，完成脱水干制的基本过程(传质过程)

湿热的转移是食品干燥原理的核心问题第一节食品的干燥原理四、食品干燥过程（湿热传递过程）湿热传递过程食品表面→水分从食品物料表面向干燥介质中蒸发食品内部→食品内部水分向表层迁移

导湿性：由于水分梯度的存在，食品水分从高水分处向低水分处转移或扩散的现象称为导湿性。第一节食品干燥原理四、食品干燥过程（湿热传递过程）湿热传递过程食品表面→水分从食品物料表面向干燥介质中蒸发食品内部→食品内部水分向表层迁移导湿温性：干燥过程中，物料表面受热高于中心，因而在其内部会建立一定的温度差，即温度梯度。温度梯度促使水分从高温向低温处转移，这种现象称为导湿温性。第一节食品干燥原理五、食品干燥过程的特性描述干燥特性的曲线食品水分含量曲线干燥速率曲线食品温度曲线食品在常压下脱水经历三个阶段预热阶段恒速干燥阶段降速干燥阶段第一节食品干燥原理五、食品干燥过程的特性1.食品水分含量曲线（干燥曲线）

干制过程中食品含水量随时间变化的关系曲线。2.干燥速率曲线干燥速率随干燥时间变化的曲线。3.食品温度曲线干燥过程中，食品温度随时间变化的曲线。第一节食品干燥原理预热阶段:干燥速率上升；

（AB）温度上升；水分略有下降恒速干燥阶段:干燥速率不变；

（BC）温度不变；水分含量下降降速干燥阶段:干燥速率下降；

（CD）食品表面温度上升；水分减少变慢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，导湿温性不起作用低水分含量时，导湿性作用、导湿温性作用减小一、食品中水