第4章食品干制
第四章 果蔬干制加工
第四章果蔬干制加工果蔬干制（Drying）---是指果蔬原料经预处理后，在自然或人工条件下脱除一定水分，使产品达到可以长期保藏程度的工艺过程。
自然干燥：利用自然条件干燥的过程。
如利用太阳、风力晒干或阴干。
人工干燥(脱水Dehydration)：在人工控制条件下,促使食品水分蒸发的过程。
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一般果品含水量为70%～90%；蔬菜为75%～95%。
果蔬中除水分以外的物质，统称为干物质，包括可溶性物质与不溶性物质。
（1）化学结合水：按定量比牢固地和化学物质结合的水分，即存在于化合物中的水分。
——干制一般不能除去。
（2）物化结合水：不按定量比于物质结合，主要有两种形式：吸附结合水（胶体结合水）：被胶体微粒表面力场所吸附的水分。
——干制很难除去。
渗透结合水：因渗透压的作用而保持在细胞内的水分。
结合力较吸附结合水小，可以因渗透压的差异经细胞壁向外扩散。
——干制时可部分除去。
（3）机械结合水(游离水)充满在物料组织内毛细管中和附着在物料表面的湿润水分，呈游离状态，可溶解可溶性固形物，占果蔬水分总量的绝大部分。
干制时很容易除去。
2. 水分含量的表示方法（1）湿基含水量(相对含水量) （2）干基含水量(绝对含水量)3. 平衡水分和自由水分①平衡水分——在一定的干燥条件下，当果蔬排出的水分与吸收的水分相等时，果蔬的含水量称为该干燥条件下的平衡水分，也称平衡湿度或平衡含水量。
②自由水分——在一定干燥条件下，能够排除的水分，自由水分是果蔬中所含的大于平衡水分的水。
果蔬中除水分以外的物质，统称为干物质，包括可溶性物质与不溶性物质。
4．果蔬中的水分活度与干制品的保藏（1）水分活度概念：指溶液中水的逸度与同温度下纯水逸度之比，也就是指溶液中能够自由运动的水分子与纯水中的自由水分子之比。
可近似的表示为食品中水分的蒸汽压与同温度下纯水的蒸汽压之比。
水分活度范围：0～1，纯水的AW=1。
4 干制食品的变化
20 17 1.75
30 15.5
1.5
40
50
14
13.75
1.4
1.34
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复水比/倍
8
7
6
5
4
冷冻干燥
真空干燥
3
热风干燥
2
1
0
0
1
2
3
4
干燥方法对芫荽复水性的影响
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中吸湿性食品的包装
典型食品：蜜饯类食品，25％-40％，平衡湿度60％－90％。
包装要求：该类食品也易受酵母与细菌等微生物的侵袭， 为了延长其保质期，在加工过程中常辅以合适的包装，如 个体单包装、多层包装，用热充填（80～85℃）的方法或 采用真空充氮包装。因此要求包装材料有一定的耐热性和 低水、汽、气透过性。
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6.3.6常见的不可逆变化
A.细胞的萎缩变形； B.毛细管的萎缩变形； C.蛋白质的变性； D.淀粉和多糖物质受热后亲水性下降； E.其它如细胞受损。
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5
6
干燥时间/h
复重系数 指干制品复水后的沥干重和同样干制品试样在干
制前对应的原料重量之比，用K复表示。
K复=G3/G1 =（G3/G2）/（G1/ G2）×100% =R复/R干×100%
第四章 食品的干制
B 空气流速
空气流速加快，食品干燥速率也加速。 空气流速加快，食品干燥速率也加速。 不仅因为热空气所能容纳的水蒸气量将高于冷空气 而吸收较多的水分； 而吸收较多的水分； 还能及时将聚集在食品表面附近的饱和湿空气带走， 还能及时将聚集在食品表面附近的饱和湿空气带走， 以免阻止食品内水分进一步蒸发； 以免阻止食品内水分进一步蒸发； 同时还因和食品表面接触的空气量增加， 同时还因和食品表面接触的空气量增加，而显著加 速食品中水分的蒸发。 速食品中水分的蒸发。
干制过程中潮湿食品表面水分受热后首先由液态转化为气 即水分蒸发，而后， 态，即水分蒸发，而后，水蒸气从食品表面向周围介质扩 1. 干燥机制 此时表面湿含量比物料中心的湿含量低， 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 水分梯度。 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。 处向低水分处扩散，亦即是从内部不断向表面方向移动。 温度梯度 表面水分扩散到空气中 这种水分迁移现象称为导湿性 导湿性。 这种水分迁移现象称为导湿性 ∆T
（1）干燥曲线 ） （3）食品温度曲线 ） B〃-C〃恒率干燥阶段： 恒率干燥阶段： 干制过程中食品绝对水分和干制时间的关系曲线 水分从食品 （2）干燥速率曲线 ） 初期食品温度上升，直到最高值， 初期食品温度上升，直到最高值，整个恒率干燥阶段温度 干燥时，食品水分在短暂的平衡后，出现快速下降， 干燥时，食品水分在短暂的平衡后，出现快速下降，几乎时 内部迁移到表面的速率大于或等于 随着热量的传递，干燥速率很快达到最高值， 随着热量的传递，干燥速率很快达到最高值，然后稳定不 不变，即加热转化为水分蒸发所吸收的潜热（ ），干燥， 不变，即加热转化为水分蒸发所吸收的潜热（热量全部用 直线下降，当达到较低水分含量时（第一临界水分）， 直线下降，当达到较低水分含量时（第一临界水分），干燥 水分从表面跑向干燥空气的速率， 水分从表面跑向干燥空气的速率 此时为恒率干燥阶段， 变，此时为恒率干燥阶段，此时水分从内部转移到表面足 于水分蒸发） 于水分蒸发） 速率减慢，随后达到平衡水分。 速率减慢，随后达到平衡水分。 〃-D〃降率干燥阶段：水分从 C 降率干燥阶段： 可以维持表面水分含量恒定。 可以维持表面水分含量恒定。 A-B 热力平衡
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
食品干制的原理
食品干制的原理
食品干制的原理是通过控制食品表面的温度、湿度和气体环境，从而使食品中的水分逐渐蒸发或逸出，达到干燥的目的。
食品干制可以采用自然干燥或人工干燥的方法。
自然干燥是将食品暴露在自然的环境中，利用太阳辐射、风力和温度差等自然条件，通过风干、晾晒等方式让食品中的水分逐渐蒸发或蒸发。
这种方法适用于气候干燥、气温高、湿度低的地区，但干燥速度较慢，并且容易受到天气等因素的影响。
人工干燥是通过人为创造适宜的环境条件来进行食品干燥。
常用的人工干燥方法包括热风干燥、真空干燥、冷冻干燥等。
其中，热风干燥是最常见的一种方法，它利用加热设备产生的热空气对食品进行干燥。
在干燥室中，加热设备产生的热空气会与食品表面的湿气发生热交换，使水分蒸发，然后通过通风设备排出。
真空干燥则是在低压下进行干燥，通过减压使水分在低温下快速蒸发。
冷冻干燥是将食品冷冻成无水晶冰，并在低温下施加真空进行干燥，即冷凝水直接由固体状态转变为气体状态。
这些人工干燥方法可以加快干燥速度，提高干燥效果，并且可以根据不同的食品特性选择合适的方法。
总的来说，食品干制的原理是通过控制食品表面的温度、湿度和气体环境，使食品中的水分逐渐蒸发或逸出，达到干燥的目的。
不同的干燥方法和条件可以根据食品的特性和要求进行选择，以实现最佳的干燥效果。
第一节食品干藏原理
第一节 食品干藏原理
微生物
化学反应
食品 腐败
酶
其他因素
1 水分活度与微生物的关系
◆微生物发育 ◆微生物耐热 ◆芽孢和毒素
微生物生长发育在不同的 水分活度下存在明显差异 每种微生物均有其最适的 Aw和最低Aw ，它们取决 于微生物的种类、食品的 种类、温度、pH值以及是 否存在润湿剂等因素。 细菌类生长发育的最低 Aw为0.90，酵母菌类及真 菌类分别为0.88和0.80。
嗜热脂肪芽孢梭菌的冻干芽孢 耐热与Aw的关系
0.2
0.4
Aw
0.8
1.0
耐热随性水为分最耐活高热度性的将降随低水，分耐活热度性的将减逐少渐而增降大低。。
பைடு நூலகம்
1 水分活度与微生物的关系
◆微生物发育 ◆微生物耐热 ◆芽孢和毒素
芽孢的形成一般需要比营养细胞发育更高的水分活度。 产毒菌的毒素产生量一般随Aw的降低而减少。当Aw低于某个值时， 尽管它们的生长并没有受到很大的影响，但毒素的产生量却急剧下 降，甚至不产生毒素。 食品原料所污染的食物中毒菌在干制前没有产生毒素，那么干制后 也不会产生毒素。如果在干制前毒素已经产生，那么干制将难以破 坏这些毒素，食用这种脱水食品后很可能会导致食物中毒。
3 水分活度与氧化作用的关系
水分活性很低，含有不饱和脂肪酸的食品放在空气中极容易遭受 氧化酸败，即使水分活性低于单分子层水分下也很容易氧化酸败。 而随着水分活性增加到0.30～0.50，脂肪自动氧化速率和量却减少， 此后，随着水分活性增加，氧化速率也增加，直到中湿食品状态， 脂肪氧化反应进入稳定状态（此时水分活性超过0.75)。 水的存在状态将会影响抗氧化剂的作用，如EDTA和柠檬酸在水分 活性增加时抗氧化作用加强。试验证明，抗氧化剂在吸湿过程比解 吸过程对食品物料有更强的作用。
食品加工与保藏原理四章节食品干燥
间接加热靠空气与热表面接触加热。
B, 空气对流干燥一般在常压下进行，有间歇式（分批）和连续 式。
C, 被干燥的 湿物料可以是固体、膏状物料及液体。
(一)箱式干燥
箱式干燥是一种比较简单的间歇式干燥 方法
箱式干燥设备单机生产能力不大，工艺 条件易控制。按气体与物料流动方式分为：
晒干过程常包含风干的作用，是常见的自然干燥 干燥方法
晒干、风干 方法可用于固态食品物料（如果、蔬 、鱼、肉等）的干燥，尤其适于以湿润水分为主的物 料（如粮谷类等）干燥，炎热干燥和通风良好的气候 环境条件最适宜于晒干。
二、空气对流干燥
空气对流干燥是最常见的食品干燥方法。
A, 热空气是热的载体，也是湿气的载体。而空气则有自然或强 制对流循环，在不同条件下环绕湿物料进行干燥。热空气的流动靠 风扇，鼓风机和折流板加以控制，空气的量和速度会影响干燥速率 。空气的加热可以用直接或间接加热法：
解决的有效办法是:
从干燥设备中回收或冷凝外逸的蒸汽，再加回到干制食品中，以 便尽可能保存它的原有风味。 可从其它来源取得香精或风味制剂再补充到干制品中，或干燥前 在某些液态食品中添加树胶和其它包埋物质。
第三 节 食品 的 干 燥 方 法
本节学习要求
1. 了解食品干燥常用方法的基本原理与特点。 2. 不同干燥方法常用设备及其特点是什么？ 3. 不同干燥方法应用于食品干燥的工艺条件控 制。
B, 加热介质可以是热气流与物料直接接触方式（类似对流干 燥），也可以是由蒸汽等热源来加热圆筒壁。
C, 它适于粘附性低的粉粒状物料，小片物料等堆积密度较小 的物料干燥。
D, 回转干燥设备占地大，结构复杂，耗材多，投资也大，目 前不少逐渐由沸腾床（流化床）等所取代。
第四章第三节食品的干燥方法
第四章第三节食品的干燥方法食品的干燥方法是一种常见的食品加工方法，通过将食品中的水分蒸发掉，可以延长其保存时间和保持其营养成分。
在干燥的过程中，食品中的水分会逐渐减少，从而达到防止微生物生长和食品腐败的目的。
以下是几种常见的食品干燥方法。
一、自然晾晒法自然晾晒法是利用自然的阳光和风力将食品中的水分蒸发掉。
这种方法适用于气候干燥的地区，如沙漠、高原等地。
晾晒过程中，食品应放在通风良好的地方，避免阳光直射，以免损失营养成分。
二、人工晾晒法人工晾晒法是利用人工建造的阳光灶、风干室等设施，通过调节温度和通风来进行干燥。
阳光灶是一种利用太阳能进行加热的设施，通过在灶顶铺设玻璃等透明材料，将太阳能转化为热能，使食品迅速干燥。
风干室则是通过通风设备将湿气排出，使室内的湿度保持在适宜的范围，加速食品的干燥过程。
三、风干法风干法是通过利用空气流通来加速食品的干燥。
这种方法适用于气候风大、干燥的地区。
食品应摆放在通风良好的地方，避免受到阳光暴晒。
风干过程中，应定期翻动食品，以保证其均匀干燥。
四、烘干法烘干法是通过热源将食品加热，使其快速失去水分。
烘干设备有热风烘箱、真空烘箱等。
热风烘箱是利用热风进行干燥的设备，一般具有温度控制和通风系统，可以根据不同的食品进行调节。
真空烘箱则是在低压条件下进行烘干，可以更好地保持食品的色泽、营养成分。
五、冷冻干燥法冷冻干燥法是将食品冷冻后，将其放置在真空腔室中，通过抽出空气降低压力的方式，使冰直接升华为水蒸气，达到干燥的目的。
冷冻干燥法适用于那些不耐热的食品，可以有效保持食品的色、香、味和营养成分。
以上是常见的食品干燥方法，每种方法都有其适用范围和特点。
在进行食品干燥的过程中，需要注意以下几点：1.温度控制：不同的食品对温度的要求不同，干燥过程中应根据食品的特性进行调节，避免过高或过低的温度导致食品的质量下降。
2.通风通气：良好的通风通气可以加快食品的干燥速度，保持食品的干燥均匀。
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第4章食品干制
B 空气流速
空气流速加快，食品干燥速率也加速。 不仅因为热空气所能容纳的水蒸气量将高于冷空气
而吸收较多的水分； 还能及时将聚集在食品表面附近的饱和湿空气带走，
以免阻止食品内水分进一步蒸发； 同时还因和食品表面接触的空气量增加，而显著加
速食品中水分的蒸发。
第4章食品干制
C 空气相对湿度
脱水干制时，如果用空气作为干燥介质，空气相对湿度越 低，食品干燥速率也越快。近于饱和的湿空气进一步吸收 水分的能力远比干燥空气差。饱和的湿空气不能再进一步 吸收来自食品的蒸发水分。
脱水干制时，食品的水分能下降的程度也是由空气湿度所 决定。食品的水分始终要和周围空气的湿度处于平衡状态。
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;
干制食品常常是救急、救灾和战备用的重要物质。
第4章食品干制
食品干燥过程控制
达到一定的水分要求 保持或改善食品品质 控制条件和方法以获得最低能耗
第4章食品干制
一、干制的基本特性
水分外逸速率因而加速。 对于一定湿度的空气，随着温度的提高，空气相对饱和湿度下降，这会使水
分从食品表面扩散的驱动力更大。 另外，温度高，水分扩散速率也加快，使内部干燥也加速 注意：若以空气作为加热介质，温度并非主要因素，因为食品内水分以水蒸
汽状态从它表面外逸时，将在其表面形成饱和水蒸汽层，若不及时排除掉， 将阻碍食品内水分进一步外逸，从而降低了水分的蒸发速度，故温度的影响
空气温度上升 干燥速率增加 干燥速率增 加
空气流速上升 干燥速率增加 无变化 相对湿度下降 干燥速率增加 无变化 真空度上升 干燥速率增加 无变化
第4章食品干制
2.食品性质的影响
表面积：小颗粒，薄片易干燥 组成分子定向：水分在食品内的转移在不通方
干制时最有效的空气温度和相对湿度可以从各种食品的吸
湿等温线上寻找。
第4章食品干制
D 大气压力和真空度
气压下降，水的沸点也相应下降，所以气压愈 低，沸点也愈低，温度不变，气压降低则沸腾 愈加速
第4章食品干制
E 食品的表面积
第4章食品干制
操作条件对于干燥的影响
干燥条件 干燥恒率阶段 干燥降率阶 段
第4章食品干制
2. 食品干制过程特性 （（（123干干线减随变够内中初不于在分）））制 燥 慢下干，快部期变水降蒸着的干食过 时 ，降燥此，转食，分率发热速燥品程 ， 随，曲时从移品即蒸干，量率速温中 食 后当线为而到温加发燥则的率度食 品 达达A恒可表度热）阶食传曲曲-品 水 到到B率以面上转段品递线线绝分平较热干维的升化，温，低对在衡力燥持速，为温度干水短水水平阶表率直水度逐燥分暂分分B内水可衡段面大到分上渐速和的。含〃部以分干平量，水于最蒸升上率-C迁维从制衡时此分或高发，升很〃C表于时后（移持表恒时含等值所说。快〃面水间，第到表面-率水量于，吸明达D跑分的出一表面跑干〃到分恒水整收水向补关现临降面水向燥从定分个的分最系快界干充率的分干阶内 ， 从 恒 潜 的高曲速水燥到干速含燥段部也表率热转值线 下分空表燥率量空：，转就面干（移降）气面阶大恒气水移是扩燥热来然，，中的段于定的分到说散阶量不后几干的速：或。速从乎燥表水到段全及稳速率水等率时食速定面分空温部供率。分直率于，品足从气度用水不快从
D-E 水分平衡
第4章食品干制
三、影响干制的因素
干制过程就是水分的转移和热量的传递，即温湿 传递，对这一过程的影响因素主要取决于干制条件 （由干燥设备类型和操作状况决定）以及干燥物料 的性质。
第4章食品干制
1.干制条件的影响（干燥介质为空气）
A. 温度
对于用空气作为干燥介质时，提高空气温度，干燥加快。 由于温度提高，传热介质和食品间的温差越大，热量向食品传递的速率越大，
干藏特点：
设备简单、生产费用低，因陋就简；食品可 以增香、变脆；食品的色泽和复水性有一定 差异。
第4干燥的食品，其水分活性较低，有利于
在室温条件下长期保藏，以延长食品的市场供给，平衡产销高峰;
用于某些食品加工过程以改善加工品质 ------ 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，提高 制品品质；促使尚未完全成熟的原料在干燥过程进一步成熟;
第四章 食品的干燥
第4章食品干制
干制的基本特性 干制原理 影响干制的因素 干制工艺条件的合理选择 干制对食品品质的影响 干制方法 干制品的包装与贮藏
第4章食品干制
概述
食品干制保藏：
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后并 始终保持低水分的保藏方法。
Aw定值程反度映，了使水食分品与能食在品一结定合的的保强质弱期及内被不微受生 物利微用生的物有作效用性而。腐各败种，微同生时物能的维生持长一发定育的有质其 最适构的不A变w化值，。即控制生化反应及其它反应。
第4章食品干制
干制过程中潮湿食品表面水分受热后首先由液态转化为气
态此1.，时干即表燥水面机分湿蒸含制发量，比而物后料，中水心蒸的气湿从含食量品低表，面出向现周水围分介含量质扩的散差，
物料类型：片状或细小液滴状食品 水分减少机制：扩散、对流 操作方式：批量，固体食品商业化规模的非
稳态操作，液体食品连续操作下干燥成粉末 产品特性：水分含量10%，固体或粉末
第4章食品干制
水蒸汽分二压活、(度p（)干与A制同w原温）下理：测食得品的在纯密水闭蒸容汽器压内(测p0得)之的比。
Aw值的范围在0～1之间。 将食品中的水分活度（Aw）降到一
异，即存在水分梯度。水分扩散一般总是从高水分处向低水 分温处度扩梯散度，亦即是从内部不断向表面方表向面移水动分。扩这散种到水空分气迁中 移现Δ象T 称为导湿性。
蒸汽压差
同时，食品在热空气F中oo，d 食H品2表O 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，即温内度部梯水度分。转温移度到梯表面 度将ΔM促使水分（无论是液态还是气态）从高温向低温处转 移水。分这梯种度现象称为导湿温性。