第四章第三节：食品的干燥方法

食品干燥保藏

食品干燥保藏在食品加工和保藏过程中，食品干燥是一种常用的方法。

食品干燥能够有效地去除食品中的水分，降低食品的水分含量，延长食品的保藏期限。

本文将介绍食品干燥的原理、方法和其在食品保藏中的重要性。

一、食品干燥的原理食品干燥是指通过加热和通风的方式，将食品中的水分蒸发掉，使食品达到一定的干燥程度。

食品中的水分含量过高容易导致食品腐败和细菌滋生，而通过干燥过程能够使食品中的水分含量降低，从而降低食品的微生物滋生速度，提高食品的保藏期限。

二、食品干燥的方法食品干燥的方法主要分为自然干燥和人工干燥两种。

1. 自然干燥自然干燥是将食品置于通风良好、阳光充足的环境中进行干燥。

这种方法适用于一些水分含量较低的食品，如坚果、干果等。

自然干燥虽然简单易行，但是时间较长，且易受到天气等外界环境因素的影响。

2. 人工干燥人工干燥是通过外部热源，如热风、热风炉、太阳能炉等，来加快食品的干燥速度。

人工干燥可以分为直接干燥和间接干燥两种方法。

直接干燥是将食品直接暴露在加热源下，通过传导和对流的方式将食品中的水分蒸发掉。

这种方法适用于一些较小的食品，如蔬菜、草药等。

直接干燥的优点是速度较快，缺点是易受加热源温度不均匀的影响。

间接干燥是通过让食品与加热源之间隔着一层介质来进行干燥，介质可以是空气、气流、热油等。

这种方法适用于较大的食品或者需要较高温度干燥的食品。

间接干燥的优点是温度均匀，缺点是过程较为复杂。

三、食品干燥在食品保藏中的重要性食品干燥在食品保藏中起着重要的作用。

首先，食品干燥能够降低食品中的水分含量，减少细菌和霉菌的滋生，从而延长食品的保藏期限。

其次，食品干燥后体积变小，便于包装和储存，能够降低运输和储存成本。

此外，食品干燥还能改变食品中的营养成分分布，提高食品的品质和口感。

总之，食品干燥是一种常用的食品加工和保藏方法。

通过去除食品中的水分，食品干燥能够延长食品的保藏期限，防止食品腐败和细菌滋生。

在进行食品干燥时，可以选择自然干燥或者人工干燥的方法，根据食品的特点和需求来进行选择。

第三节食品干制过程中的湿热传递

……结论……
•在恒率干燥阶段，由于P饱、P空蒸及α m均可视作不变，因而qm是一个恒定值。其大小取决于空气的温度、相对湿度、流速，待干食品与水分蒸发有关的特性如蒸发面积和形状等因素。
1.2 导湿过程
◆湿度梯度 ◆温度梯度
湿度梯度形成示意图
食品表面
低水分水分
梯
度
高水分
食品中心
1.2 导湿过程
空气温度
湿热传递
空气流速大气压
2 影响湿热传递的主要因素
物料组成与结构物料表面积空气湿度物料温度表面积的增大，即增大了传热与传湿面积，干燥效率也随之增加。如果将物料切成薄片或碎粒，在增大表面积的同时也缩短空气温度
湿热传递
空气流速大气压
了物料水分转移的距离，也能加快干燥的速度。
食品保藏原理
授课老师：顾仁勇
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第三章食品干制保藏
第一节食品干藏原理
第二节
第三节
食品干பைடு நூலகம்过程的特性
食品干制过程中的湿热传递
第四节
第五节
食品在干制过程中的变化
食品干制方法
第六节
第七节
食品干制的后期处理
中间水分食品
第三节
食品干制过程中的湿热传递（P185）
蒸发
扩散
1.1 给湿过程
当环境空气处于不饱和状态时，给湿过程即存在。食品表层水分蒸发后又被内部水分所润湿，当食品有大量水分时，这种情形与自由液面的水分蒸发相似，此时食品的水分蒸发强度可用道尔顿公式来计算：
1.1 给湿过程
q m m ( p饱 760 p空蒸 ) p
食品给湿系数(kg/m2.h.mmHg) ,表示食品表面蒸发水分的能力的物理量，主要取决于干燥介质的流速及流向。一般αm随介质流速的增大而成正比例增加，可近似表示为αm =0.0229+0.0174 V（v-空气流速m/s）,空气垂直流向液面时αm 加倍蒸发表面的状况也有一定的影响，粗糙的蒸发表面比光滑的蒸发表面具有更大的给湿系数。

食品的干制保藏

（道尔顿公式）
p空蒸 — 热空气的水蒸汽压(kPa)
p — 大气压(kPa)
m0.02290.017v4
v:a介质流速
32
2、导湿过程
➢ 给湿过程的进行使得湿物料表面与内部产生水分梯度。在此水分梯度的作用下，水分将从高水分
处向低水分处扩散，亦即从湿物料内部不断向表
面迁移。这种水分迁移过程就称为导湿过程
➢ 由给湿过程和导湿过程构成了湿物料的干燥过程
a
33
导湿过程中的水分迁移量
qmd — 水分的流通密度（㎏·m·-2·h-1)
q graud md
md0
αmd — 导湿系数（m·2·h-1) ρ0 — 单位体积待干食品中绝
对干物质的重量(kg·m-3)
grad u — 水分梯度（㎏·㎏-1·m-1)
导湿系数αmd反映食品中水分扩散的能
力，与温度和含水量有关。
a
34
导湿系数与物料水分的关系
ⅠⅡ
Ⅲ
D
E
A C
物料水分W绝（kg/kg绝干物质）
导湿系数和物料水分的关系
αm的变化比较复杂。当物料处于恒率干燥阶段时，排除的水分基本上为渗透水分，以液体状态转移，导湿系数稳定不变（DE 段）；再进一步排除毛细管水分时，水分部分以蒸汽状态或部分以液体状态转移，导湿系数下降（CD段）；再进一步干燥时，水分基本上以蒸汽状态扩散转移
曲线。
•预热阶段：物料温度迅速上
升至湿球温度（液体蒸发温度
D
）
温度（℃)
•恒速干燥阶段：食品表面温度基本保持恒定不变，介质提
A
BC
供的能量主要用于水分蒸发。
•降速干燥阶段：品温缓慢上

食品干藏

食品干藏第一节食品干藏原理长期以来人们已经知道食品的腐败变质与食品中水分含量具有一定的关系，但仅仅知道食品中的水分含量还不能足以预言食品的稳定性。

有一些食品具有相同水分含量，但腐败变质的情况是明显不同的，如鲜肉与咸肉，水分含量相差不多，但保藏却不同，这就存在一个水能否被微生物酶或化学反应所利用的问题；这与水在食品中的存在状态有关。

一、食品中水分存在的形式1自由水或游离水2结合水或被束缚水2.1化学结合水；2.2物理化学结合水。

2.3机械结合水。

二、水分活度（≤0.7食品安全）游离水和结合水可用水分子的逃逸趋势（逸度）来反映，我们把食品中水的逸度与纯水的逸度之比称为水分活度（water activity）Aw。

我们把食品中水的逸度和纯水的逸度之比称为水分活度。

水分逃逸的趋势通常可以近似地用水的蒸汽压来表示，在低压或室温时，f/f0 和P/P0之差非常小（<1%），故用P/P0来定义Aw是合理的。

1定义Aw = P/P0其中P：食品中水的蒸汽分压；P0：纯水的蒸汽压（相同温度下纯水的饱和蒸汽压）。

2水分活度大小的影响因素2.1取决于水存在的量；2.2温度；2.3水中溶质的浓度；2.4食品成分；2.5水与非水部分结合的强度。

表2-1 常见食品中水分含量与水分活度的关系。

3测量3.1利用平衡相对湿度的概念；3.2数值上Aw=相对湿度/100 ，但两者的含义不同；3.3水分活度仪。

三、水分活度对食品的影响大多数情况下，食品的稳定性（腐败、酶解、化学反应等）与水分活度是紧密相关的。

（1）水分活度与微生物生长的关系；食品的腐败变质通常是由微生物作用和生物化学反应造成的，任何微生物进行生长繁殖以及多数生物化学反应都需要以水作为溶剂或介质。

干藏就是通过对食品中水分的脱除，进而降低食品的水分活度，从而限制微生物活动、酶的活力以及化学反应的进行，达到长期保藏的目的。

（2）干制对微生物的影响；干制后食品和微生物同时脱水，微生物所处环境水分活度不适于微生物生长，微生物就长期处于休眠状态，环境条件一旦适宜，，又会重新吸湿恢复活动。

第四章果蔬干制

干燥率

在干制中，用干燥率表示原料与成品间的比例关系。干燥率即生产一份干制品与所需新鲜原料份数的比例。
几种果蔬的干燥率
名称干燥率名称干燥率
100 m2 S 2 M 1 1 D 100 m1 S1 M 2 1
D——干燥率； m1——原料含水量，%；

苹果
6～8:1
巴梨、荏梨、茄梨等
河北老爷脸、铁叭哒、新疆克孜尔苦曼提等无核白、秋马奶子等白玫瑰、青山、卵圆等黄皮、白球等白蘑菇等
洋葱蘑菇
二、原料处理

1、拣选与分级首先剔除霉烂及病虫害的果蔬，其次是畸形、品种不一、成熟度不一致、破碎或机械损伤的果蔬，然后按果蔬大小、质量、色泽等进行分级。 2、洗涤常用软水洗涤。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，除去残留的农药。洗时用流动水，或使果品震动摩擦，提高洗涤效果。 3、去皮、去核、切分用人工、机械、热力或碱液法去皮。去皮后再去核、去心，剔除不适宜干制的原料部分。再将大物料切分成适宜的尺寸。 4、烫漂即热烫、热处理。
干燥速度的控制
物料的水分外扩散与水分内扩散有时是同时进行的。一般而言，物料水分的外扩散速度与内扩散速度是不相等的。可溶性固形物含量低和薄片状的物料，水分内部扩散速度往往大于外部扩散速度。这时水分在表面汽化的速度起控制作用，这种干燥情况称为表面汽化控制。对可溶性物质含量高或厚度较大的原料，内部水分扩散的速度较表面汽化速度小，这时内部水分的扩散速度起控制作用，这种情况称为内部扩散控制。
不同果蔬干制的原料要求和适宜干制的品种差别较大。

4食品干制

水分活度与酶热稳定性之间存在一定的关系，水分含量越高，酶的失活温度越低，也就是说，在较高的水分活度环境中，酶更容易发生热失活。这也说明干燥食品中酶并未完全失活，这就是脱水食品在贮藏过程中质量变化的重要原因之一。
㈢ Aw与非酶褐变的关系
美拉德褐变的最大速度在Aw0.6～0.9之间，Aw
0.96 0.72 0.45 0.20
0.11 0.08
水分活度与芽孢的形成和毒素的关系：芽孢的形成一般需要比营养细胞发育更低的水分活度。通常产毒菌的水分活度高于生长的水分活度，如金黄色葡萄球菌当水分活度为0.86时能生长，但产毒素需要水分活度0.87以上。
中毒菌的毒素产生量随水分活度的降低而减少，当水分活度

食品干制保藏法：指在自然条件或人工控制条
件下，使食品中的水分降低到足以防止腐败变
质的水平，并始终保持低水分的保藏方法。
最古老的食品保藏方法，加热除去食品中85%的
水分，即干燥或干制。早在 1875 年，将片状蔬
菜堆在室内，通入 40℃的热空气促进干燥，与
罐头食品生产技术同时出现。 20 世纪初，热风
食品的平衡水分：在一定温度和相对湿度下，食品内的蒸汽
压与外界空气的蒸汽压平衡时食品中的水分含量。水分活度(Aw)：食品体系中，内部水蒸气压与同温度下纯水的水蒸气压之比，即：Aw= p/p0S 水分活度就是食品中水的逸度与纯水的逸度之比，反应的是食品中水分被束缚的程度。在食品加工和保藏中，决定食品品质和性状的不是总含水量，而是水分活度。而水分含量是水分占食品总质量的百分数，相对湿度是空气被水饱和的程度。
过程的特性和规律，也就是食品干燥的机理。
质量转移（传质）：食品中的水分子从内部迁移到表面，再从表面转移到空气的过程，或质量交换。热量传递（传热）：热空气中的热量从空气传到食品表面，再由表面传到食品内部的过程，或热量交

第四章果蔬干制技术

第一节果蔬干制原理
五、原料在脱水过程中的变化 2、化学变化、颜色变化：颜色变化：
酶促褐变；非酶促褐变；重金属；酶促褐变；非酶促褐变；重金属；受热反应
营养成分变化糖分变化；糖分变化；维生素变化风味物质的变化
第二节干制方法与主要设备
一、干制方法概述自然干制人工干制
第二节干制方法与主要设备
干制品的包装、第四节干制品的包装、贮藏和复水
干制品的包装、第四节干制品的包装、贮藏和复水
二、干制品的包装 1、包装容器、 2、包装方法、
干制品的包装、第四节干制品的包装、贮藏和复水
三、干制品的贮藏 1、影响因素、 2、贮藏技术要点、四、复水
复习测试题
一、填空
1、果蔬中水分存在的状态有_____、____两种。、果蔬中水分存在的状态有两种。、两种 2、果蔬干制前处理包括、果蔬干制前处理包括___、___、___、___、__等。、、、、等 3、干制方法有两大类。、干制方法有_______、______两大类。、两大类 4、干制品贮存中防治害虫的主要方法有、干制品贮存中防治害虫的主要方法有_______、、 _______、__________、__________。、、。 5、干制品的包装方法有、干制品的包装方法有____、________、_______。、、。
第四章果蔬干制技术
又称果蔬脱水，又称果蔬脱水，即人工条件下利用一定技术脱除果蔬中的水分。一定技术脱除果蔬中的水分。
脱水香蕉
脱水青菜
脱水梅菜
脱水胡萝卜
第一节果蔬干制原理
一、果蔬中水分的状态 1、果蔬中水分存在的状态、游离水结合水

制剂技术与设备-第四章第三节干燥

（二）干燥速率及其影响因素
恒定干燥情况下的干燥速率曲线
干燥速率及其影响因素

从干燥速度曲线可以看出：预热阶段：AB段为物料预热段，随着物料温度的升高，
干燥速度升高。时间短，在干燥计算中可以忽略不计。

恒速干燥阶段： BC段是恒速干燥阶段降速干燥阶段：干燥曲线上的转折点（C点）称为临界
2.分类
（按流化床结构分）
沸腾干燥设备
沸腾干燥设备
沸腾干燥设备

卧室多室沸腾干燥的操作：
1）开启进风阀门，空气经滤过与预热分别通入各室； 2）物料在第一室连续加料，物料由第一室逐渐向第八室移动，干燥产品由第八室卸料口卸出； 3）取样进行判断； 4）关闭热源，停机。

冷冻干燥

1.原理：一种特殊的真空干燥方法。将被干燥的
喷雾干燥设备
结构：干燥塔、喷嘴、空气加热器、鼓风机、旋风分离器、干粉收集器
喷雾干燥设备

喷嘴的三种类型：压力式喷嘴：可用于浓溶液的干燥。离心式喷嘴：适用性强，可用于混悬液、粘稠料液的干燥。气流式喷嘴：适用于粘度较大与含少量固体微粒的料液。

喷雾干燥的工艺操作

热空气与料液接触的工艺过程有三种：并流型：液滴与热风同向流动，适用于热敏性的物料；
三个阶段： 1）预冻：预冻是产品在冻结干燥之前,作为单独的操作,用一般的冻结方法预先将产品冻成一定的形状。 2）升华干燥：一次升华法；反复预冻升华法。 3）再干燥：除去残余水分。
其他干燥方法

红外线干燥红外线照射而加热，波长范0.80∽1000μm； 0.72∽5.6μm近红外；5.6∽1000μm远红外。优点：受热均匀、干燥快、质量好；缺点：电能消耗大。