食品低压过热蒸汽干燥技术
食品干燥技术
食品干燥技术食工1103 崔备2011309200329食品干燥技术顾名思义就是将食品中的水分减少，市食品的品质干燥，从而达到食品的工艺要求、延长货架期、便于存储运输等目的。
食品干燥可采用多种方法，具体选用哪种方法要根据食品的进行选择。
加工要求、品质要求等。
干燥技术按照不同的分类方法尅进行如下划分：按操作压力的不同可以分为常压干燥和真空干燥；按操作方式不同可分为间歇式干燥和连续式干燥；按热能对湿物料传递方式不同可分为对流干燥、传到干燥和辐射干燥。
其中辐射干燥按传染机理不同又分为远红外干燥和微波干燥。
1、远红外干燥远红外干燥是利用远红外线辐射元件发生的红外线为被加热的物体所吸收，直接转变为热能而使水分得以干燥。
红外线是波长在0.72-1000μm 范围的电磁波，一般把 5.6-1000μm区域的红外线称为远红外线，而把波长0.56μm 以下的称为近红外线。
远红外线在食品干燥领域中的发展很快。
因为干燥过程中食品物料表面及内部分子可同时吸收远红外线，因而干燥速度快、生产效率高，干燥时间一般为近红外线干燥的1/2，为热风干燥的1/10。
远红外干燥可以节约能源，耗电量仅为近红外干燥的1/2左右，且设备规模小，建设费用低，干燥后产品质量号。
远红外干燥技术在谷物中的应用还能起到灭酶作用。
谷物中含有多种影响其品质和贮藏效果的酶，例如脂肪酶、淀粉酶、脂氧化酶等，因此对谷物进行灭酶处理可以提高其品质、延长贮藏时间。
现阶段谷物中常用的灭酶方法主要是添加抗氧化剂法或酶抑制剂法，但其效果不佳，且污染原料。
远红外技术是不错的选择。
以大豆为例，脂氧化酶是一种可以使大豆变质的酶，Kouzeh等【1】发现对大豆进行60s的红外辐照处理可以使95.5%的脂氧化酶失活，而且与传统灭酶工艺相比，不会影响大豆本身的品质。
与此同时，相关研究人员对其他谷物进行红外加热实验还发现，在30～40℃条件下，红外加热会对谷物中的脂肪酶和α-淀粉酶的酶化反应产生抑制作用，促进酶的灭活。
过热蒸汽干燥技术
11.5.2过热蒸汽干燥技术过热蒸汽干燥（Superheated Steam Drying)是一项最近发展起来的新技术，它是指利用过热蒸汽直接与被干物料接触而去除水分的一种干燥方式。
与传统的热风干燥相比，过热蒸汽干燥以水蒸气作为干燥介质，干燥机排出的废气全部是蒸汽，利用冷凝的方法可以回收蒸汽的潜热再加以利用，因而热效率较高。
并且由于水蒸气的热容量要比空气大1倍，干燥介质的消耗量明显减少，故单位热耗低。
据有关资料显示，过热蒸汽干燥的单位热耗仅为普通热风干燥热耗的1/3,是一种很有发展前景的干燥新技术。
近年来，美国、加拿大、德国、日本、新西兰、丹麦和英国等发达国家，过热蒸汽干燥技术用于烘干木材及木头压块、煤炭、纸张、甜菜渣、陶瓷、蚕茧糟、牧草、鱼骨和鱼肉、蔬菜、食品以及城市废异物考多种物料。
在我国，过热蒸汽干燥技术的应用还不广泛，因此，这一技术的推广应用，对提高干燥效率，降低干燥能耗，减少环境污染具有重要意义。
11. 5. 2. 1过热蒸汽干燥的基本原理过热蒸汽干燥过程中，并不改变干燥过程的一般特性，过热蒸汽干燥的恒速干燥段，热传递和热风干燥一样是通过蒸汽膜到被干燥的湿物料表面，其驱动力仍然是过热蒸汽流与湿表面的温度差。
与热风干燥不同的是湿表面的温度不是湿球温度而是介质对应压力下沸点温度。
与普通热风干燥不同，过热蒸汽干燥用蒸汽作为干燥介质,传质阻力小，无表面结壳现象,物料温度达到对应压力下沸点温度，介质和物料的平衡水分较低。
水分在千空气、湿空气和过热蒸汽中的蒸发,在相同温度和流体条件下存在一个转折点，当温度低于此转折点时，在空气中干得快，当温度高于此转折点时，在过热蒸汽中干得快。
该转折点称为逆转点。
11.5.2.2过热蒸汽干燥设备按照过热蒸汽干燥的操作压力可将其分为真空（低压）干燥机、常压干燥机和高压干燥机。
按照过热蒸汽干燥机的结构形式又可将其分为过热蒸汽流化床干燥机、管式过热蒸汽干燥机、带式过热蒸汽干燥机等。
过热蒸汽干燥
过热蒸汽干燥过热蒸汽干燥(SuperheatedSteamDrying)是一项最近发展起来的新技术，它是指利用过热蒸汽直接与被干物料接触而去除水分的一种干燥方式.与传统的热风干燥相比，过热蒸汽干燥以水蒸气作为干燥介质，于燥机排出的废气全部是蒸汽利用冷凝的方法可以回收蒸汽的潜热再加以利用，因而热效率较高。
并且由于水蒸气的热容量要比空气大1倍，干燥介质的消耗量明显减少，故单位热耗低。
根据国际干燥协会主席Mujumdar介绍，过热蒸汽干燥的单位热耗仅为1000-1500kj/kg水，为普通热风干燥热耗的1/3，是一种很有发展前景的干燥新技术。
普通热风干燥时物料表面会形成硬壳，阻碍水分蒸发，而过热蒸汽干燥所用的干燥介质是蒸汽，不会形成硬壳，不会氧化褐变，收缩较小，故干燥的品质较好。
过热蒸汽的传热系数大，干燥效率高，有时可达90%，据英国学者Stubbing介绍英国每年干燥去水量为2700万吨，如果把热风干燥全部改成过热蒸汽干燥，一年可节约3亿英磅，此外过热蒸汽干燥对环境无污染，无起火爆炸危险，蒸发的水分本身就可作为干燥介质。
由于过热蒸汽干燥具有以上优点，近年来美国、加拿大百德国、日本、新西兰、丹麦和英国等发达国家已将过热蒸汽干燥技术用于烘干木材及木头压块煤炭、纸张、甜菜渣、陶瓷、蚕茧、污泥、酒糟、牧草、鱼骨和鱼肉、蔬菜、食品以及城市废弃物等多种物料。
在我国，过热蒸汽干燥技术基本上未得到应用，很少有人进行这方面的研究。
因此，掌握这一干燥技术，对提高干燥效率，降低干燥能耗，减少环境污染具有重要意义。
为此，将过热蒸汽干燥技术的现状，发展和问题综述如下。
1过热蒸汽干燥的优点1.1节能效果显著利用过热蒸汽作干燥介质的节能效果已被很多学者所证实。
瑞典学者Svenson用(2-5)×l05Pa压力的过热蒸汽干燥纸浆，每吨耗能0.4·0.5GJ，而用普通的闪蒸干燥机则为3~3.5GJ，每吨纸浆的花费由19美元降到10美元。
高压蒸汽和过热蒸汽在食品加工中的应用
高压蒸汽和过热蒸汽在食品加工中的应用高压蒸汽和过热蒸汽是现代食品加工中的核心技术之一。
它们可以提高食品的品质和安全性，同时也能够提高生产效率和节约能源。
下面将从以下几个方面探讨它们在食品加工中的应用。
一、高压蒸汽在食品杀菌中的应用高压蒸汽是一种低温杀菌技术，它比传统的高温、短时间杀菌技术更加温和，可以保留食品的原有营养成分和口感，并且能够有效地杀灭细菌、病毒和真菌等微生物。
高压蒸汽的加压可以使蒸汽温度升高到130℃-150℃，可以杀灭大多数细菌，同时还可以保持食品的细胞结构和特性。
高压蒸汽杀菌技术在乳品、肉类、蔬菜、水产品等食品加工行业中得到了广泛的应用，可以显著地提高食品的安全性和储存期限。
二、过热蒸汽在食品加工中的应用过热蒸汽是一种高温杀菌技术，它比高压蒸汽杀菌技术更加强力，可以快速地杀灭全部微生物，而且杀灭效果稳定可靠。
过热蒸汽的温度通常在160℃-180℃左右，时间短暂，可以避免食品中营养成分的丢失和食品品质的降低。
过热蒸汽杀菌技术在罐头、方便食品、果蔬汁等食品加工行业中得到了广泛的应用，可以显著地提高食品的品质和食品的保质期。
三、高压蒸汽和过热蒸汽的优势和局限性高压蒸汽和过热蒸汽在食品加工中各有优势和局限性。
高压蒸汽可以杀死大多数细菌和病毒，能够保持食品原有的营养成分和纹理，但是对于某些耐热性较强的细菌和孢子等微生物不起作用。
过热蒸汽可以全面杀灭全部微生物，能够有效地消除不同种类的细菌和病毒，但是容易对食品中的营养成分和风味造成影响，对于食品的加工要求更高。
综上所述，高压蒸汽和过热蒸汽是现代食品加工技术的重要组成部分。
在实际应用中，应根据不同的食品加工要求和安全要求来选择合适的杀菌技术。
未来，高压蒸汽和过热蒸汽杀菌技术将不断得到创新和发展，成为更加适用于食品加工的高效、安全、环保的杀菌技术。
超温蒸汽干燥技术应用
超温蒸汽干燥技
术应用
超温蒸汽干燥技术应用
超温蒸汽干燥技术是一种高效的干燥方法，可以广泛应用于食品加工、化工、制药等行业。
下面我将逐步介绍超温蒸汽干燥技术的应用。
首先，超温蒸汽干燥技术的基本原理是利用高温高湿度的蒸汽对物料进行干燥。
该技术通过加热蒸汽并将其压缩，使得蒸汽的温度和湿度都显著提高，达到超过常规蒸汽干燥的条件。
其次，超温蒸汽干燥技术在食品加工中的应用非常广泛。
以水果干燥为例，传统的风干方法需要较长的时间，而超温蒸汽干燥技术可以在较短的时间内完成干燥过程，同时还能保持水果的营养成分和口感。
此外，超温蒸汽干燥技术还可以用于干燥蔬菜、肉类等食品，提高干燥效率和产品质量。
再次，化工行业也可以借助超温蒸汽干燥技术来实现干燥操作。
例如，在某些有机合成过程中，需要将反应产物进行干燥以去除水分。
传统的干燥方法可能会产生副反应或者对产物造成损伤，而超温蒸汽干燥技术可以在较低的温度下实现快速干燥，减少产物的热敏性和氧化性，从而提高产品的质量和产率。
最后，超温蒸汽干燥技术在制药行业也有重要应用。
例如，在药物制剂的生产过程中，需要对药片或者粉末进行干燥，以提高稳定性和延长保质期。
超温蒸汽干燥技术可以在短时间内将药物干燥至所需含水率，并且在干燥过程中能够更好地保持药物的活性成分和生物活性。
总之，超温蒸汽干燥技术是一种高效的干燥方法，在食品加工、化工、制药等行业都有广泛的应用。
通过加热和压缩蒸汽，可以实现快速干燥，提高产品质量和生产效率。
未来，随着科技的不断进步，超温蒸汽干燥技术将进一步发展，并为各行业带来更多的创新和发展机遇。
食品低压过热蒸汽干燥技术
果同时表明，常压下水分在过热蒸汽中蒸发的的 倒置温度在160~200 ℃[2]。由于常压下水分在过热
蒸汽中蒸发的的倒置温度在160~200 ℃，导致干
燥过程中物料的温度超过100 ℃，大部分食品为
热敏性物料，因而采用常压过热蒸汽干燥将使食
ห้องสมุดไป่ตู้品的营养成分发生变化，甚至会改变食品原有的
质地和特性。因此，常压或高压过热蒸汽干燥不
收稿日期：2010-09-07 基金项目：国家自然科学基金项目(51168038)。 作者简介：马怡光(1987—)，男，河南郑州人，硕士研究生，主要从事机电一体化技术和设备研究的工作。
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2012年 第 37卷 第 11期
食品科技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食品开发
上述的研究结果表明，过热蒸汽干燥食品 主要优点表现为：过热蒸汽中不含氧气，可以避 免物料氧化和燃烧反应，没有表面结壳现象，可 以得到质量较好的产品；过热蒸汽干燥时，由于 物料表面没有空气边界层，可以减少传热传质阻 力，缩短了干燥时间。缺点主要表现在常压或高 压下，过热蒸汽的倒置温度在160~200 ℃，当达 到过热蒸汽的饱和温度时，食品的温度超过100 ℃，食品中的营养成分发生了变化。因而，常压 或高压过热蒸汽不适合大部分食品物料的干燥。
Abstract: Superheated steam drying is a new technology developed recently, compared with conventional hot air drying, it has some advantages, such as high drying efficiency, low energy consumption, better products’ quality and so on. Drying of foodstuffs with superheated steam features advantages in comparison with traditional hot air drying are absence of oxygen prevents oxidative reactions, rendering a very porous material, easily rehydrated and with a minimum of volume reduction in most cases. Especially, drying of foodstuffs with low-pressure superheated which avoid the disadvantages of products qualities dried use atmospheric pressure or higher, it will be widely developed in the future. Key words: drying of foodstuffs; superheated steam drying (SSD); low-pressure superheated steam drying (LPSSD)
简述食品工业中常用的灭菌方法
简述食品工业中常用的灭菌方法灭菌是指将食品中的细菌、病毒、真菌等微生物全部杀死或去除，以保证食品的安全性和稳定性。
在食品工业中，常用的灭菌方法有高温灭菌、低温灭菌、化学灭菌、辐射灭菌等。
下面将分别详细介绍这些方法。
一、高温灭菌高温灭菌是指利用高温对食品中的微生物进行杀灭的方法。
常见的高温灭菌方法有煮沸法、蒸汽法和干热法。
1. 煮沸法煮沸法是指将食品放入开水中进行加热处理，使其中的微生物被彻底杀死。
这种方法适用于一些易于消化的食品，如蔬菜等。
2. 蒸汽法蒸汽法是指利用蒸汽对食品进行加热处理，使其中的微生物被彻底杀死。
这种方法适用于一些含水量较多的食品，如肉类、豆类等。
3. 干热法干热法是指利用干烤或干燥对食品进行加热处理，使其中的微生物被彻底杀死。
这种方法适用于一些含水量较少的食品，如坚果、饼干等。
二、低温灭菌低温灭菌是指利用低温对食品中的微生物进行杀灭的方法。
常见的低温灭菌方法有冷冻法和冷藏法。
1. 冷冻法冷冻法是指将食品放入低温环境中进行处理，使其中的微生物被彻底杀死。
这种方法适用于一些易于保存的食品，如肉类、鱼类等。
2. 冷藏法冷藏法是指将食品放入低温环境中进行处理，使其中的微生物得到抑制或被彻底杀死。
这种方法适用于一些易于变质的食品，如乳制品、蛋类等。
三、化学灭菌化学灭菌是指利用化学药剂对食品中的微生物进行杀灭或抑制的方法。
常见的化学灭菌药剂有过氧乙酸、次氯酸钠等。
1. 过氧乙酸过氧乙酸是一种常用的化学灭菌药剂，具有广谱杀菌作用，能够有效地杀灭食品中的微生物。
但是过氧乙酸对人体有一定的刺激性，使用时需要注意安全。
2. 次氯酸钠次氯酸钠也是一种常用的化学灭菌药剂，具有较强的杀菌作用，能够有效地杀灭食品中的微生物。
但是次氯酸钠使用时需要注意控制浓度和时间，以免对人体造成危害。
四、辐射灭菌辐射灭菌是指利用电离辐射对食品中的微生物进行杀灭的方法。
常见的辐射灭菌方法有紫外线辐射、X射线辐射、γ射线辐射等。
干燥技术在食品工业中的应用
干燥技术在食品工业中的应用在现代食品工业中，干燥技术是广泛使用的一种工艺。
干燥技术能够将水分从食品中去除，从而使产品更加耐储存和抗氧化，并可以使食品更加方便和易于运输。
本文将深入探讨干燥技术在食品工业中的应用。
一、干燥技术的分类干燥技术通常分为以下几种类型：1. 热风干燥：这是目前应用最为广泛的一种干燥方式。
热风干燥通过将热空气通过食品传递，从而使水分蒸发。
这种方式操作简单，成本低，但需要相当长的时间。
2. 冷冻干燥：冷冻干燥是一种将水分转移到固体相，并通过冷却升华的过程。
这种干燥方式能够保存食品的味道和颜色，同时保留更多的营养成分，但成本更高。
3. 喷雾干燥：喷雾干燥是通过将食品通过喷嘴喷出，同时通过热风干燥的方式来制作干燥食品。
这种干燥方式需要更高的技术水平，但是速度较快，成本相对较低。
二、干燥技术在食品工业中的应用干燥技术在食品工业中已经得到广泛的应用。
以下是干燥技术在不同食品工业领域的应用例子：1. 水果和蔬菜干燥：通过干燥水果和蔬菜，可以将它们的食用寿命延长数月乃至数年。
通过干燥，可以保留食品的口感和营养成分，并可以将它们转化为更方便的食品配料。
2. 谷物干燥：干燥谷物可以将它们的储存时间延长，并能消除它们的潮湿性。
干燥谷物也可以使它们在制造其他食品时使用更加方便。
3. 鱼干燥：通过将鱼制成干鱼，可以将其保存时间从几天延长到数月。
这种干燥方式还能控制微生物的生长，并且通常会使鱼的味道更加鲜美。
4. 肉类干燥：干燥肉类可以将其储存时间延长到数周乃至数个月。
干燥的肉制品还可以进行深度加工，例如肉松、肉粒等，用于糕点和小吃。
5. 饼干、蛋糕等烘烤食品的干燥：通过干燥工艺可以降低烘烤食品的水分含量，使它们更加耐储存和更加易于运输。
通过干燥工艺，还可以控制饼干和蛋糕的口感和色泽。
三、干燥技术的优点和缺点干燥技术在食品工业中的应用有许多优点，例如：1. 可以将食品的水分含量降低，从而延长食品的保鲜时间和稳定性。
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过热蒸汽干燥(Superheated Steam Drying)是一 项新的干燥技术，它是指利用过热蒸汽直接与被 干物料接触而去除水分的一种干燥方式[1]。过热 蒸汽干燥的概念早在100多年前就已提出，1908年 德国科学家Hausbrand 就提出了过热蒸汽干燥的设 想，但由于没有必要的设备、能源价格低和环境 控制不严等问题限制了该技术的发展[2]。约60年前
Abstract: Superheated steam drying is a new technology developed recently, compared with conventional hot air drying, it has some advantages, such as high drying efficiency, low energy consumption, better products’ quality and so on. Drying of foodstuffs with superheated steam features advantages in comparison with traditional hot air drying are absence of oxygen prevents oxidative reactions, rendering a very porous material, easily rehydrated and with a minimum of volume reduction in most cases. Especially, drying of foodstuffs with low-pressure superheated which avoid the disadvantages of products qualities dried use atmospheric pressure or higher, it will be widely developed in the future. Key words: drying of foodstuffs; superheated steam drying (SSD); low-pressure superheated steam drying (LPSSD)
收稿日期：2010-09-07 基金项目：国家自然科学基金项目(51168038)。 作者简介：马怡光(1987—)，男，河南郑州人，硕士研究生，主要从事机电一体化技术和设备研究的工作。
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2012年 第 37卷 第 11期
食品科技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食品开发
1 过热蒸汽干燥的基本原理
过热蒸汽的热传递特性优于相同温度下的
空气，是由于蒸发产生的水蒸气的扩散没有阻
力，物料在恒速干燥段的干燥速率只取决于热传
Hale Waihona Puke 递的速率。忽略热敏效应、热量损失以及其他模
式的热传递，表面水分蒸发为蒸汽的速率可简
单表达为：
R /
ª
L
5TUFBN − 5TVSGBDF
ª
式中：N为蒸发速率[kg水/(m2·h)]；
文章编号：1005-9989(2012)11-0094-04
Drying of foodstuffs by low-pressure superheated steam
MA Yi-guang, ZHANG Xu-kun, YU Rong, WEI Wei
(Nanchang Hangkong University, Nanchang 330063)
氧或少氧的干燥环境，干燥过程不会出现“硬壳”或“结皮”的现象，消除了进一步干燥可能
出现的障碍，产品具有多孔的结构。特别是低压过热蒸汽干燥应用于食品等热敏性物料，避免
了过热蒸汽干燥操作温度高，从而影响产品质量的问题，具有广阔的发展前景。
关键词：食品干燥；过热蒸汽干燥；低压过热蒸汽干燥
中图分类号：TS 205 文献标志码：A
食品开发
食品科技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
2012年 第 37卷 第 11期
食品低压过热蒸汽干燥技术
马怡光，张绪坤，余 蓉，魏 伟 (南昌航空大学机电设备研究所，南昌 330063)
摘要：过热蒸汽干燥是近年来发展起来的新技术，和传统的热风对流干燥相比具有干燥效率
高、能耗低和干燥产品质量好等优点。过热蒸汽应用于食品的干燥，其显著的特点是能实现无
德国已有过热蒸汽干燥工业应用的报道，但就在 过去10年或更长时间里，过热蒸汽干燥仍被作为 具有极大潜能的、可行的新技术[3]。事实上，过热 蒸汽干燥涉及的技术更为复杂，选择干燥机进行 过热蒸汽干燥时，必须考虑更多的技术问题。过 热蒸汽干燥的一个显著特点就是干燥机排出的气 体也是蒸汽，虽然只有较低的热焓，但可通过冷
凝排出的蒸汽回收所有的潜能提供给过热蒸汽干 燥机，或直接通过机械压缩或热压缩提高排出的 蒸汽的热焓供干燥机重复使用。能回收过热蒸汽 干燥过程中排除的废气的潜热，因此，过热蒸汽 干燥具有显著的节能效果。
过热蒸汽干燥食品的优越性还表现在：(1)在 过热蒸汽环境中，食品的表面不会出现“硬壳” 或“结皮”的现像，这样就消除了进一步干燥可 能出现的障碍，得到的干燥产品具有多孔结构； (2)干燥介质为过热蒸汽，干燥介质中不含有氧 气，能实现无氧的干燥环境。避免了氧气和食品 的直接接触，很好地保持了食品原有的有效成分 和色泽。但常压过热蒸汽干燥食品存在的主要问 题是干燥温度高，当食品达到过热蒸汽饱和温度 时，物料可能会融化、玻璃化转变或其他破环， 降低干燥温度不仅能保持食品的质量而且有可能 提高干燥速率。采用低压过热蒸汽干燥方式能较 好地解决这一难题。
Tsurface为干燥表面温度； Tsteam为过热蒸汽的温度。 对于热空气干燥，Tsurface=Tweb-Tbulb，因此，
在相同的气体温度下，干燥空气的 ∆T 值高而k值
低。计算结果表明，这种相反作用的结果引起温
度的“倒置”现象，高于倒置温度，过热蒸汽的
干燥速率高于热风干燥速率。实验结果与计算结