1、第二章第二章 食品的脫水與干燥食品的脫水與干燥 一、概述一、概述 1.脫水的概念：在不導(dǎo)致或幾乎不引起食品性質(zhì)脫水的概念：在不導(dǎo)致或幾乎不引起食品性質(zhì) 的其他變化的條件下，從食品中除去水分。的其他變化的條件下，從食品中除去水分。 2.類型：包括濃縮與干燥類型：包括濃縮與干燥 區(qū)別：食品中最終含水量及產(chǎn)品的性質(zhì)不同區(qū)別：食品中最終含水量及產(chǎn)品的性質(zhì)不同 濃縮：產(chǎn)品是液態(tài)，含水量一般在濃縮：產(chǎn)品是液態(tài)，含水量一般在15%以上；以上； 干燥：產(chǎn)品是固態(tài)，具有固體特性，含水量低。干燥：產(chǎn)品是固態(tài)，具有固體特性，含水量低。 一般濃縮是干燥的前處理。一般濃縮是干燥的前處理。 3.脫水的方式脫水的方式 根據(jù)

2、脫水的原理不同可分為兩種。根據(jù)脫水的原理不同可分為兩種。 l常溫或真空加熱：依據(jù)食品組分的蒸汽壓不同。常溫或真空加熱：依據(jù)食品組分的蒸汽壓不同。 l膜分離（滲透、反滲透、超濾）：依據(jù)分子大小膜分離（滲透、反滲透、超濾）：依據(jù)分子大小 不同。不同。 4.食品干藏：食品干藏： 脫水制品在其水分被降低到足以防止腐敗脫水制品在其水分被降低到足以防止腐敗 變質(zhì)的程度后，并始終保持低水分進(jìn)行長期保變質(zhì)的程度后，并始終保持低水分進(jìn)行長期保 藏的一種方法。藏的一種方法。 食品的干制：就是在人工控制條件下，采用加熱食品的干制：就是在人工控制條件下，采用加熱 蒸發(fā)脫水，幾乎完全除去食品中水分，是水分蒸發(fā)脫水，幾乎

3、完全除去食品中水分，是水分 含量在含量在15%以下，而食品的其他性質(zhì)在此過程以下，而食品的其他性質(zhì)在此過程 中幾乎沒有或極小的發(fā)生變化的干燥方法。中幾乎沒有或極小的發(fā)生變化的干燥方法。 干制的目的：干制的目的： 1.將食品中水分降低到一定水平，達(dá)到干燥要求將食品中水分降低到一定水平，達(dá)到干燥要求 2.要求食品品質(zhì)變化最小要求食品品質(zhì)變化最小 3.改善食品的質(zhì)量改善食品的質(zhì)量 干制特點(diǎn)：干制特點(diǎn)： 干制是一個復(fù)雜的物理化學(xué)變化過程。干制是一個復(fù)雜的物理化學(xué)變化過程。 一方面涉及熱和物質(zhì)的傳遞；另一方面其一方面涉及熱和物質(zhì)的傳遞；另一方面其 過程是多相反應(yīng)，綜合化學(xué)、物理化學(xué)、生物過程是多相反應(yīng)，

4、綜合化學(xué)、物理化學(xué)、生物 化學(xué)、流變學(xué)等過程的結(jié)果。化學(xué)、流變學(xué)等過程的結(jié)果。 食品干制的主要問題食品干制的主要問題 研究干燥物料的特性，科學(xué)的選擇干燥方研究干燥物料的特性，科學(xué)的選擇干燥方 法和設(shè)備，控制最適合的干燥條件，獲得最低法和設(shè)備，控制最適合的干燥條件，獲得最低 能量消耗和最佳產(chǎn)品質(zhì)量。能量消耗和最佳產(chǎn)品質(zhì)量。 5.干制食品的特點(diǎn)干制食品的特點(diǎn) l水分含量低，有利于在室溫下長期儲藏。水分含量低，有利于在室溫下長期儲藏。 l重量輕、體積小，便于攜帶、運(yùn)輸。重量輕、體積小，便于攜帶、運(yùn)輸。 l是救災(zāi)、救急和戰(zhàn)備常用的重要物資。是救災(zāi)、救急和戰(zhàn)備常用的重要物資。 二、食品干藏的原理二、食品

5、干藏的原理 1.食品中水分存在的形式：食品中水分存在的形式： 1）結(jié)合水：）結(jié)合水： l定義：是指不易流動、不易結(jié)冰，不能作為外定義：是指不易流動、不易結(jié)冰，不能作為外 加溶質(zhì)的溶劑，其性質(zhì)顯著不同于純水。加溶質(zhì)的溶劑，其性質(zhì)顯著不同于純水。 結(jié)合水的類型：結(jié)合水的類型： （1）化學(xué)結(jié)合水：是經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)后，按嚴(yán)格）化學(xué)結(jié)合水：是經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)后，按嚴(yán)格 的數(shù)量比例，牢固的同固體間結(jié)合的水分，只的數(shù)量比例，牢固的同固體間結(jié)合的水分，只 有在化學(xué)作用或特別強(qiáng)烈的熱處理下才能除去，有在化學(xué)作用或特別強(qiáng)烈的熱處理下才能除去， 除去的同時會造成物料物理化學(xué)性質(zhì)的改變，除去的同時會造成物料物理化學(xué)性質(zhì)的改

6、變， 即質(zhì)變。即質(zhì)變。 在物料中含量小于在物料中含量小于5-10%，是干制品含水，是干制品含水 量的極限標(biāo)準(zhǔn)。量的極限標(biāo)準(zhǔn)。 （2）吸附結(jié)合水：）吸附結(jié)合水： 是指在物料膠體微粒內(nèi)、外表面上因分子是指在物料膠體微粒內(nèi)、外表面上因分子 吸附力而被吸著的水分。吸附力而被吸著的水分。 物料的膠體微粒具有極大的表面自由能，吸物料的膠體微粒具有極大的表面自由能，吸 附力某些水分子，膠體表面第一單分子層的水附力某些水分子，膠體表面第一單分子層的水 分結(jié)合最牢固。分結(jié)合最牢固。 吸附結(jié)合水具有不同的吸附力，在干燥過吸附結(jié)合水具有不同的吸附力，在干燥過 程中除去時要提供水分汽化需要的潛熱和水分程中除去時要提供

7、水分汽化需要的潛熱和水分 子脫吸附需要的潛熱。子脫吸附需要的潛熱。 （3）結(jié)構(gòu)結(jié)合水：是指當(dāng)膠體溶液凝固成凝膠）結(jié)構(gòu)結(jié)合水：是指當(dāng)膠體溶液凝固成凝膠 時，保持在凝膠體內(nèi)不的一種水分。時，保持在凝膠體內(nèi)不的一種水分。 （4）滲透壓結(jié)合水：是指溶液和膠體溶液中，）滲透壓結(jié)合水：是指溶液和膠體溶液中， 被溶質(zhì)束縛的水分。溶液濃度越高，溶質(zhì)的束被溶質(zhì)束縛的水分。溶液濃度越高，溶質(zhì)的束 縛力越強(qiáng)，十分越難以除去。縛力越強(qiáng)，十分越難以除去。 2）自由水：）自由水： l定義：是指食品或原料組織細(xì)胞中易流動、易定義：是指食品或原料組織細(xì)胞中易流動、易 結(jié)冰，也能溶解溶質(zhì)的水分。結(jié)冰，也能溶解溶質(zhì)的水分。 l類

8、型：毛細(xì)管吸附水和物料外表面附著水分類型：毛細(xì)管吸附水和物料外表面附著水分 l特點(diǎn)：依靠表面附著力、毛細(xì)管力和十分粘著特點(diǎn)：依靠表面附著力、毛細(xì)管力和十分粘著 力存在于濕物料中；干燥過程中能以液體或蒸力存在于濕物料中；干燥過程中能以液體或蒸 汽形式除去。汽形式除去。 食品中水分被利用的難易程度，主要依據(jù)食品中水分被利用的難易程度，主要依據(jù) 水分結(jié)合力或結(jié)合程度的大小而定。水分結(jié)合力或結(jié)合程度的大小而定。 自由水最容易被微生物、酶、化學(xué)反應(yīng)所自由水最容易被微生物、酶、化學(xué)反應(yīng)所 利用，而結(jié)合水則難易被利用，結(jié)合力或結(jié)合利用，而結(jié)合水則難易被利用，結(jié)合力或結(jié)合 程度越大，越難易被利用。程度越大，越

9、難易被利用。 2.水分活度水分活度 1）定義：食品表面測定的水蒸汽壓與相同溫度）定義：食品表面測定的水蒸汽壓與相同溫度 下純水的飽和蒸汽壓的比值。下純水的飽和蒸汽壓的比值。 AW=P/P0 AW描述了水在食品中和非水成分相互作描述了水在食品中和非水成分相互作 用的程度，反映了水與非水成分結(jié)合的強(qiáng)弱大用的程度，反映了水與非水成分結(jié)合的強(qiáng)弱大 小，自由水產(chǎn)生的小，自由水產(chǎn)生的AW 為為1，結(jié)合時則小于，結(jié)合時則小于1。 由于蒸汽壓與相對濕度有關(guān)，因而食品的由于蒸汽壓與相對濕度有關(guān)，因而食品的 AW值與該產(chǎn)品環(huán)境的平衡相對濕度值與該產(chǎn)品環(huán)境的平衡相對濕度ERH相關(guān)，相關(guān)， 也可以用也可以用ERH表示

10、。表示。 但兩者的意義不同，但兩者的意義不同，AW是食品固有的性是食品固有的性 質(zhì)，反映了食品中水分的結(jié)合狀態(tài)，即內(nèi)環(huán)境；質(zhì)，反映了食品中水分的結(jié)合狀態(tài)，即內(nèi)環(huán)境； ERH則反應(yīng)了與食品相平衡時周圍的空氣狀則反應(yīng)了與食品相平衡時周圍的空氣狀 態(tài)，即外環(huán)境。態(tài)，即外環(huán)境。 2）影響因素：）影響因素： 通常取決于食品中水分存在的量、溫度、通常取決于食品中水分存在的量、溫度、 水中溶質(zhì)的濃度、食品成分、水中溶質(zhì)的濃度、食品成分、AW值等。值等。 簡單說影響簡單說影響AW的主要因素是樣品的組成的主要因素是樣品的組成 與溫度，前者更為重要。與溫度，前者更為重要。 3）AW與水分含量的關(guān)系與水分含量的關(guān)系

11、 （1）水分吸附等溫線）水分吸附等溫線 在恒定溫度下，在恒定溫度下，AW-水分含量作圖得到的水分含量作圖得到的 曲線稱為水分吸附等溫線曲線稱為水分吸附等溫線MSI，表示食品平衡，表示食品平衡 使水分含量與外界空氣相對濕度之間的關(guān)系。使水分含量與外界空氣相對濕度之間的關(guān)系。 高水分含量的食品的高水分含量的食品的MSI曲線呈反向曲線呈反向L形，形， 低水分含量食品的低水分含量食品的MSI曲線呈反曲線呈反S形。形。 將將MSI曲線劃分為曲線劃分為 區(qū)：最強(qiáng)烈吸附，最少區(qū)：最強(qiáng)烈吸附，最少 流動，水分子以離子流動，水分子以離子 或偶極相互作用與可或偶極相互作用與可 接近的部位結(jié)合，水接近的部位結(jié)合，水

12、 與非水成分結(jié)合能大，與非水成分結(jié)合能大， 穩(wěn)定性強(qiáng)，不易除去，穩(wěn)定性強(qiáng)，不易除去， 含量在含量在1%1%以下。以下。 區(qū)：水分子以氫鍵與相鄰水分子和溶質(zhì)結(jié)合，區(qū)：水分子以氫鍵與相鄰水分子和溶質(zhì)結(jié)合， 相當(dāng)于多層吸附水，可溶性成分與不溶性成分相當(dāng)于多層吸附水，可溶性成分與不溶性成分 對對AWAW影響較大，即物料種類對影響較大，即物料種類對AW AW 影響較大，影響較大， 一般在一般在5%5%以下。以下。 在這區(qū)內(nèi)存在二種水：在這區(qū)內(nèi)存在二種水： l吸附在膠體微粒內(nèi)，外表面力場范圍內(nèi)的水，吸附在膠體微粒內(nèi)，外表面力場范圍內(nèi)的水， 有較大的表面自由能與水吸附結(jié)合，且隨分子有較大的表面自由能與水吸附

13、結(jié)合，且隨分子 層增加，吸附力減弱，介于層增加，吸附力減弱，介于之間。之間。 l以膠體物質(zhì)為骨干形成凝膠時結(jié)構(gòu)內(nèi)保留的水以膠體物質(zhì)為骨干形成凝膠時結(jié)構(gòu)內(nèi)保留的水 分，或封閉于細(xì)胞內(nèi)的水分，是滲透壓或結(jié)構(gòu)分，或封閉于細(xì)胞內(nèi)的水分，是滲透壓或結(jié)構(gòu) 維持水，介于維持水，介于之間。之間。 區(qū)：自由水或類似自由水，主要是由充滿食品區(qū)：自由水或類似自由水，主要是由充滿食品 內(nèi)毛細(xì)管中和附著在食品表面的水構(gòu)成，是在內(nèi)毛細(xì)管中和附著在食品表面的水構(gòu)成，是在 凝膠或細(xì)胞體系中被物理截留的體相水，最易凝膠或細(xì)胞體系中被物理截留的體相水，最易 被脫水除去，這種水分含量占食品總水分含量被脫水除去，這種水分含量占食品總

14、水分含量 的的95%95%以上。以上。 （2）解吸等溫曲線）解吸等溫曲線 一般說濕物料與周圍空氣的相互作用有兩個方向。一般說濕物料與周圍空氣的相互作用有兩個方向。 P物料物料P空氣空氣 物料脫水干燥物料脫水干燥 解吸作用解吸作用 P物料物料=P空氣空氣 物料中水分與周圍空氣相對濕度物料中水分與周圍空氣相對濕度 平衡平衡 AW=ERH% AW和水分含量的關(guān)系在和水分含量的關(guān)系在 吸附與解吸過程中不同。吸附與解吸過程中不同。 在相同水分含量下，解吸在相同水分含量下，解吸 曲線中曲線中AW比比MSI要低，要低， 或在相同或在相同AW下，解吸中下，解吸中 物料含水量高于物料含水量高于MSI， 稱為吸附

15、滯后現(xiàn)象。稱為吸附滯后現(xiàn)象。 其原因可以理解為食品干燥后重新吸水其原因可以理解為食品干燥后重新吸水 時，水分與非水成分的結(jié)合力減弱，即如果物時，水分與非水成分的結(jié)合力減弱，即如果物 料干燥后重新吸濕，為獲得同樣的平衡濕度，料干燥后重新吸濕，為獲得同樣的平衡濕度， 必須具備更高的空氣濕度，在相同的額平衡濕必須具備更高的空氣濕度，在相同的額平衡濕 度下，吸附濕度度下，吸附濕度解吸濕度。解吸濕度。 理由目前尚未有合理解釋，可能是：理由目前尚未有合理解釋，可能是： 1.由于毛細(xì)管脫水后，空氣進(jìn)入并吸附在管壁上，由于毛細(xì)管脫水后，空氣進(jìn)入并吸附在管壁上， 當(dāng)重新吸濕時，水分必須要克服毛細(xì)管力和空當(dāng)重新吸

16、濕時，水分必須要克服毛細(xì)管力和空 氣的阻力，因此，熟料干燥后重新吸濕達(dá)到相氣的阻力，因此，熟料干燥后重新吸濕達(dá)到相 同的平衡濕度，必須增加空氣中的蒸汽壓。同的平衡濕度，必須增加空氣中的蒸汽壓。 2.由于水分或失去水分時，物料體積的變化引起由于水分或失去水分時，物料體積的變化引起 的。的。 一般情況下，高糖、高果膠物料滯后環(huán)主一般情況下，高糖、高果膠物料滯后環(huán)主 要出現(xiàn)在單分子層，要出現(xiàn)在單分子層，AW0.94，大多數(shù)酵母菌要，大多數(shù)酵母菌要 求求AW0.88-0.80，大多數(shù)霉菌要，大多數(shù)霉菌要AW0.75，因，因 此，為了抑制微生物的生長，延長干制品的儲藏此，為了抑制微生物的生長，延長干制品

17、的儲藏 期，必須將其期，必須將其AW降低到降低到0.60以下。以下。 （2）AW與微生物耐熱性與微生物耐熱性 AW可改變微生物對熱、光以及化學(xué)試劑可改變微生物對熱、光以及化學(xué)試劑 的敏感性，的敏感性， 高高AW時，微生物最敏感；中等時，微生物最敏感；中等 AW以下時，微生物最不敏感。以下時，微生物最不敏感。 （3）與芽孢的形成、產(chǎn)生毒素）與芽孢的形成、產(chǎn)生毒素 微生物在不同的生長階段，所需要的微生物在不同的生長階段，所需要的 AW值不同，細(xì)菌在形成芽孢和產(chǎn)生毒素時所值不同，細(xì)菌在形成芽孢和產(chǎn)生毒素時所 需要的需要的AW值要高于生長時所需的數(shù)值，如魏值要高于生長時所需的數(shù)值，如魏 化芽孢桿菌繁殖

18、生長時的化芽孢桿菌繁殖生長時的AW為為0.96，而芽孢，而芽孢 形成的最適形成的最適AW為為0.993，再如黃曲霉菌生長，再如黃曲霉菌生長 時需要時需要AW0.78-0.80，而產(chǎn)生毒素時，而產(chǎn)生毒素時AW則要則要 求求0.83. 2）AW與酶的關(guān)系與酶的關(guān)系 （1）AW與酶活性的關(guān)系：與酶活性的關(guān)系： 酶的活性高低與很多條件有關(guān)，其中酶的活性高低與很多條件有關(guān)，其中AW 的影響非常顯著，酶反應(yīng)速度隨的影響非常顯著，酶反應(yīng)速度隨AW提高而增提高而增 大，在大，在0.75-0.95之間達(dá)到最大，大于這個范之間達(dá)到最大，大于這個范 圍酶反應(yīng)速度下降，可能是過高的圍酶反應(yīng)速度下降，可能是過高的AW對

19、酶和對酶和 底物有稀釋作用。底物有稀釋作用。 酶以酶以AW之間的關(guān)系呈現(xiàn)非線性關(guān)系，在之間的關(guān)系呈現(xiàn)非線性關(guān)系，在 AW I溫，溫， I總總=I濕濕-I溫，此時以導(dǎo)濕性為主，溫，此時以導(dǎo)濕性為主， 導(dǎo)濕溫性為干燥的阻礙因素，但總的水分轉(zhuǎn)移導(dǎo)濕溫性為干燥的阻礙因素，但總的水分轉(zhuǎn)移 方向是內(nèi)方向是內(nèi)外，物料處于干燥階段。外，物料處于干燥階段。 lI濕濕II溫，或溫，或I I溫溫=0=0 l降率期內(nèi)要降低降率期內(nèi)要降低V V表，避免表面過熱表，避免表面過熱 l干燥末期，根據(jù)干制品的要求合理選擇干燥介干燥末期，根據(jù)干制品的要求合理選擇干燥介 質(zhì)的相對濕度質(zhì)的相對濕度 五、干制方法五、干制方法 食品的干

20、制方法可區(qū)分為自然干制和人工干制。食品的干制方法可區(qū)分為自然干制和人工干制。 l自然干制：在自然條件下干燥，如曬干、風(fēng)干自然干制：在自然條件下干燥，如曬干、風(fēng)干 等等 l人工干制：在常壓或減壓環(huán)境下用人工控制的人工干制：在常壓或減壓環(huán)境下用人工控制的 工藝條件進(jìn)行干制，有專用的干燥設(shè)備，如空工藝條件進(jìn)行干制，有專用的干燥設(shè)備，如空 氣對流干燥設(shè)備、真空干燥設(shè)備、滾筒干燥設(shè)氣對流干燥設(shè)備、真空干燥設(shè)備、滾筒干燥設(shè) 備、冷凍干燥設(shè)備等。備、冷凍干燥設(shè)備等。 1.空氣對流干燥：空氣對流干燥： 是以熱空氣為干燥介質(zhì)，自然或強(qiáng)制對流循是以熱空氣為干燥介質(zhì)，自然或強(qiáng)制對流循 環(huán)的方式與食品進(jìn)行濕熱交換的方

21、式。環(huán)的方式與食品進(jìn)行濕熱交換的方式。 采用這種干燥的方法，食品一般都會出采用這種干燥的方法，食品一般都會出 現(xiàn)恒率干燥期和降率干燥期階段，因此干燥過現(xiàn)恒率干燥期和降率干燥期階段，因此干燥過 程中控制好空氣的干、濕球溫度就可以改善干程中控制好空氣的干、濕球溫度就可以改善干 制品的品質(zhì)。制品的品質(zhì)。 對流干燥主要包括氣流干燥、流化床干燥、對流干燥主要包括氣流干燥、流化床干燥、 噴霧干燥等。噴霧干燥等。 1）柜式干燥：）柜式干燥： l特點(diǎn)：間歇式，小批量，設(shè)備容量小，操作費(fèi)特點(diǎn)：間歇式，小批量，設(shè)備容量小，操作費(fèi) 用高用高 l操作條件：空氣溫度操作條件：空氣溫度94 ，空氣流速，空氣流速2-4m/

22、s l適用對象：果蔬或價(jià)格較高食品適用對象：果蔬或價(jià)格較高食品 作為中試設(shè)備，摸索物料干制特作為中試設(shè)備，摸索物料干制特 性，為確定大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)提供性，為確定大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)提供 依據(jù)。依據(jù)。 2）隧道式干燥：）隧道式干燥： l熱端：高溫低濕空氣進(jìn)入端熱端：高溫低濕空氣進(jìn)入端 l冷端：低溫高濕空氣離開端冷端：低溫高濕空氣離開端 l濕端：濕物料進(jìn)入端濕端：濕物料進(jìn)入端 l干端：干制品離開端干端：干制品離開端 l順流：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一致 l逆流：熱空氣氣流與物料移動方向相反逆流：熱空氣氣流與物料移動方向相反 （1）逆流隧道式干燥：）逆流隧道式干燥：

23、濕端即冷端，干端即熱端，物料能全面均濕端即冷端，干端即熱端，物料能全面均 勻收縮，不易發(fā)生干裂，適用于干制水果，最勻收縮，不易發(fā)生干裂，適用于干制水果，最 終水分含量可低于終水分含量可低于5%。 注意：濕物料載量不宜過多。注意：濕物料載量不宜過多。 過多會造成腐敗或污染程度加大，或出現(xiàn)過多會造成腐敗或污染程度加大，或出現(xiàn) 增濕可能。增濕可能。 （2）順流隧道式：）順流隧道式： 濕端即熱端，冷端即干端。濕物料水分蒸濕端即熱端，冷端即干端。濕物料水分蒸 發(fā)快，干燥快；但干物料出口處與濕空氣相遇，發(fā)快，干燥快；但干物料出口處與濕空氣相遇， 水分蒸發(fā)減緩，平衡水分增加，干制品的最終水分蒸發(fā)減緩，平衡水

24、分增加，干制品的最終 水分含量難以降到水分含量難以降到10%以下。不適宜吸濕性較以下。不適宜吸濕性較 強(qiáng)的食品物料。強(qiáng)的食品物料。 （3）雙階段干燥：）雙階段干燥： 順流干燥濕端水分蒸發(fā)高，逆流階段后順流干燥濕端水分蒸發(fā)高，逆流階段后 期干燥能力強(qiáng)，可取長補(bǔ)短，干燥均勻，生期干燥能力強(qiáng)，可取長補(bǔ)短，干燥均勻，生 產(chǎn)能力強(qiáng)，產(chǎn)品品質(zhì)好，有廣泛的適用性。產(chǎn)能力強(qiáng)，產(chǎn)品品質(zhì)好，有廣泛的適用性。 3）輸送帶式干燥：）輸送帶式干燥： 特點(diǎn)：操作連續(xù)化、自動化、生產(chǎn)能力大特點(diǎn)：操作連續(xù)化、自動化、生產(chǎn)能力大 有多層輸送帶式，物料有翻動，物流方向有多層輸送帶式，物料有翻動，物流方向 有順流和逆流，操作連續(xù)化

25、、自動化，生產(chǎn)有順流和逆流，操作連續(xù)化、自動化，生產(chǎn) 能力大，占地小。能力大，占地小。 4）氣流干燥：）氣流干燥： 用氣流來輸送物料，使粉狀或顆粒狀物料用氣流來輸送物料，使粉狀或顆粒狀物料 在熱空氣中干燥。在熱空氣中干燥。 特點(diǎn)：干燥強(qiáng)度大，物料呈懸浮狀態(tài)，最大程度特點(diǎn)：干燥強(qiáng)度大，物料呈懸浮狀態(tài)，最大程度 與熱空氣接觸，干燥時間短，與熱空氣接觸，干燥時間短，0.5-5s，并流操，并流操 作，散熱面積小，熱效高，小設(shè)備大生產(chǎn)，適作，散熱面積小，熱效高，小設(shè)備大生產(chǎn)，適 用范圍廣，但物料有磨損，動力消耗大。用范圍廣，但物料有磨損，動力消耗大。 適用對象：水分低于適用對象：水分低于35-40%的物

26、料的物料 5）流化床干燥：）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）騰狀態(tài)（與液態(tài)相似） 適用對象：粉態(tài)食品（固體飲料，造粒后二段干適用對象：粉態(tài)食品（固體飲料，造粒后二段干 燥）燥） 設(shè)備有：單層流化床干燥器，多層流化床干燥器，設(shè)備有：單層流化床干燥器，多層流化床干燥器， 臥式多室流化床干燥器，噴動流化床干燥器，臥式多室流化床干燥器，噴動流化床干燥器， 振動流化床干燥器振動流化床干燥器 6）噴霧干燥：）噴霧干燥： 就是將液態(tài)或漿質(zhì)態(tài)物料噴成霧狀液滴，就是將液態(tài)或漿質(zhì)態(tài)物料噴成霧狀液滴， 懸浮在熱空氣氣流中進(jìn)行脫水干燥的過

27、程。懸浮在熱空氣氣流中進(jìn)行脫水干燥的過程。 l設(shè)備主要由霧化系統(tǒng)、空氣加熱系統(tǒng)、干燥室、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)等主要部分組成空氣粉末分離系統(tǒng)、鼓風(fēng)機(jī)等主要部分組成 l霧化系統(tǒng)主要有離心式、壓力式和氣流式三種霧化系統(tǒng)主要有離心式、壓力式和氣流式三種 類型類型 噴霧干燥的過程：噴霧干燥的過程： 典型的噴霧干燥中同樣會經(jīng)歷恒率干燥期典型的噴霧干燥中同樣會經(jīng)歷恒率干燥期 和降率干燥期。和降率干燥期。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： l恒率干燥期時間相當(dāng)短，表面溫度可以達(dá)到干恒率干燥期時間相當(dāng)短，表面溫度可以達(dá)到干 燥空氣的濕球溫度。燥空氣的濕球溫度。 降速干燥期時間較長，蒸

28、發(fā)冷卻不足以降速干燥期時間較長，蒸發(fā)冷卻不足以 維持表面溫度在濕球溫度，使產(chǎn)品表面溫度升維持表面溫度在濕球溫度，使產(chǎn)品表面溫度升 高，最終達(dá)到干燥空氣的相同溫度。高，最終達(dá)到干燥空氣的相同溫度。 l蒸發(fā)面積大，干燥過程液滴溫度低，過程簡單，蒸發(fā)面積大，干燥過程液滴溫度低，過程簡單， 操作方便，適合連續(xù)化生產(chǎn)，但耗能大，熱效操作方便，適合連續(xù)化生產(chǎn)，但耗能大，熱效 低。低。 l典型產(chǎn)品：奶粉、速溶咖啡、茶粉、蛋粉、酵典型產(chǎn)品：奶粉、速溶咖啡、茶粉、蛋粉、酵 母提取物、干酪粉、豆奶粉以及酶制劑等母提取物、干酪粉、豆奶粉以及酶制劑等 產(chǎn)品質(zhì)量問題：產(chǎn)品質(zhì)量問題： l濃度低、體積較小的食品干燥后會出現(xiàn)

29、粉末太濃度低、體積較小的食品干燥后會出現(xiàn)粉末太 細(xì)復(fù)水時產(chǎn)生漂浮，遇水成團(tuán)難以溶解。細(xì)復(fù)水時產(chǎn)生漂浮，遇水成團(tuán)難以溶解。 l產(chǎn)品風(fēng)味較其他干燥工藝差產(chǎn)品風(fēng)味較其他干燥工藝差 l粉末顆粒發(fā)粘粉末顆粒發(fā)粘 防治措施：控制水和食品中水分除去的速率防治措施：控制水和食品中水分除去的速率 2.接觸干燥：接觸干燥： 是指被干燥的物料與加熱面處于密切接觸是指被干燥的物料與加熱面處于密切接觸 狀態(tài)，蒸發(fā)水分的能量來自傳導(dǎo)方式進(jìn)行的干狀態(tài)，蒸發(fā)水分的能量來自傳導(dǎo)方式進(jìn)行的干 燥，間接傳熱，干燥介質(zhì)可為蒸汽、熱油等。燥，間接傳熱，干燥介質(zhì)可為蒸汽、熱油等。 特點(diǎn)：干燥速度快，可采用高壓蒸汽，熱效率高，特點(diǎn)：干燥速

30、度快，可采用高壓蒸汽，熱效率高， 熱能經(jīng)濟(jì)費(fèi)用低，但產(chǎn)品帶煮熟味熱能經(jīng)濟(jì)費(fèi)用低，但產(chǎn)品帶煮熟味 適用對象：漿狀、泥狀、液態(tài)以及受熱影響不大適用對象：漿狀、泥狀、液態(tài)以及受熱影響不大 的食品物料，如麥片、米粉等。的食品物料，如麥片、米粉等。 典型的接觸干燥工藝是滾筒干燥：典型的接觸干燥工藝是滾筒干燥： 滾筒在漿料中不斷滾動，將物料在不斷加滾筒在漿料中不斷滾動，將物料在不斷加 熱的滾筒表面上鋪成薄層，在旋轉(zhuǎn)中水分蒸發(fā)熱的滾筒表面上鋪成薄層，在旋轉(zhuǎn)中水分蒸發(fā) 至干，被固定或往復(fù)運(yùn)動的刮刀刮下，經(jīng)輸送至干，被固定或往復(fù)運(yùn)動的刮刀刮下，經(jīng)輸送 至貯藏器內(nèi)進(jìn)行包裝。至貯藏器內(nèi)進(jìn)行包裝。 3.真空干燥：真空

31、干燥： 在低壓條件下（在低壓條件下（0.3-0.6kPa），可在較低），可在較低 溫度下（溫度下（37-82 ）干燥食品的方法。）干燥食品的方法。 干燥系統(tǒng)主要有：真空系統(tǒng)、干燥箱、冷凝水收干燥系統(tǒng)主要有：真空系統(tǒng)、干燥箱、冷凝水收 集裝置以及加熱系統(tǒng)等組成。集裝置以及加熱系統(tǒng)等組成。 特點(diǎn)：干燥溫度低時間短；物料呈疏松多孔狀和特點(diǎn)：干燥溫度低時間短；物料呈疏松多孔狀和 膨化狀，產(chǎn)品的溶解性、復(fù)水性、色澤和口感膨化狀，產(chǎn)品的溶解性、復(fù)水性、色澤和口感 較好；產(chǎn)品最終水分含量低；熱能利用經(jīng)濟(jì)，較好；產(chǎn)品最終水分含量低；熱能利用經(jīng)濟(jì)， 適應(yīng)性強(qiáng)。適應(yīng)性強(qiáng)。 4.冷凍干燥：冷凍干燥： 將食品在冷凍狀

32、態(tài)下，食品中的水變將食品在冷凍狀態(tài)下，食品中的水變 成冰，再在高真空度下，并直接從固態(tài)變成冰，再在高真空度下，并直接從固態(tài)變 成水蒸氣而達(dá)到脫水干燥，故又稱冷凍升成水蒸氣而達(dá)到脫水干燥，故又稱冷凍升 華干燥。華干燥。 1）干燥條件：）干燥條件： l真空室內(nèi)的真空室內(nèi)的 絕對壓力絕對壓力500Pa l冷凍溫度冷凍溫度-4 2）凍結(jié)方法：）凍結(jié)方法： 包括自凍法和預(yù)凍法包括自凍法和預(yù)凍法 l自凍法：利用物料表面水分蒸發(fā)時吸收的汽自凍法：利用物料表面水分蒸發(fā)時吸收的汽 化潛熱，降低物料溫度，直至達(dá)到凍結(jié)。化潛熱，降低物料溫度，直至達(dá)到凍結(jié)。 l預(yù)凍法：用一般凍結(jié)方法使物料先凍結(jié)，再預(yù)凍法：用一般凍結(jié)

33、方法使物料先凍結(jié)，再 裝入干燥室內(nèi)進(jìn)行冷凍干燥。裝入干燥室內(nèi)進(jìn)行冷凍干燥。 要使食品中水最大程度結(jié)冰，就應(yīng)當(dāng)將食要使食品中水最大程度結(jié)冰，就應(yīng)當(dāng)將食 品凍結(jié)到最大冷凍濃度（即低共熔濃度），通品凍結(jié)到最大冷凍濃度（即低共熔濃度），通 常食品的凍結(jié)溫度采用常食品的凍結(jié)溫度采用-45-30 。 在冷凍過程中形成的冰晶體的大小對于干在冷凍過程中形成的冰晶體的大小對于干 燥的影響至關(guān)重要，冰晶體大小的形成取決于燥的影響至關(guān)重要，冰晶體大小的形成取決于 采用的凍結(jié)工藝或凍結(jié)速度。采用的凍結(jié)工藝或凍結(jié)速度。 l緩慢凍結(jié)形成的冰晶體大，干燥時容易留下多緩慢凍結(jié)形成的冰晶體大，干燥時容易留下多 孔性通道，干燥快

34、，但物料的彈性、持水性以孔性通道，干燥快，但物料的彈性、持水性以 及品質(zhì)較差。及品質(zhì)較差。 l凍結(jié)速度越快，冰晶體越小，干制品就會具有凍結(jié)速度越快，冰晶體越小，干制品就會具有 較好的復(fù)原性，但干燥時間較長。凍結(jié)過快也較好的復(fù)原性，但干燥時間較長。凍結(jié)過快也 會對干制品品質(zhì)帶來影響。會對干制品品質(zhì)帶來影響。 3）冷凍干燥過程：）冷凍干燥過程： （1）初級階段：冰晶體形成后，通過控制冷凍）初級階段：冰晶體形成后，通過控制冷凍 室中的真空度，則冰晶體升華，物料被干燥。室中的真空度，則冰晶體升華，物料被干燥。 因冰晶體升華相變是吸熱過程，注意補(bǔ)充相變因冰晶體升華相變是吸熱過程，注意補(bǔ)充相變 熱或升華熱

35、。熱或升華熱。 初級階段只能是水分減低到一定程度，初級階段只能是水分減低到一定程度， 一般減少到一般減少到10-20%，升華溫度為，升華溫度為-35-5要要 使食品中水最大程度結(jié)冰，就應(yīng)當(dāng)將食品凍結(jié)使食品中水最大程度結(jié)冰，就應(yīng)當(dāng)將食品凍結(jié) 到最大冷凍濃度（即低共熔濃度），通常食品到最大冷凍濃度（即低共熔濃度），通常食品 的凍結(jié)溫度采用的凍結(jié)溫度采用-45-30 。 隨干燥的進(jìn)行，食品中的冰逐漸減少，在隨干燥的進(jìn)行，食品中的冰逐漸減少，在 食品中的凍結(jié)層和干燥層之間形成一個擴(kuò)散過食品中的凍結(jié)層和干燥層之間形成一個擴(kuò)散過 渡區(qū)。由于干燥時冰晶體升華形成了多孔海綿渡區(qū)。由于干燥時冰晶體升華形成了多孔海綿 狀結(jié)構(gòu)，使傳熱速度和水分外逸的速度減緩，狀結(jié)構(gòu)，使傳熱速度和水分外逸的速度減緩， 限制了干燥的進(jìn)行。因此采用一些穿透力較強(qiáng)限制了干燥的進(jìn)行。因此采用一些穿透力較強(qiáng) 的加熱手段有利于加速干燥的進(jìn)行。的加熱手段有利于加速干燥的進(jìn)行。 （2）二級階段：）二級