食品工艺学 PPT
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K—— 导湿系数（米·小时） γ0 —— 单位潮湿物料容积内绝对干物质重量
（kg干物质/米3 ） M—— 物料水分（kg/kg干物质）
导湿系数的影响因素
Ⅰ
➢物料水分的影响
食品的干燥机制
Ⅱ
Ⅲ
D
E
A
C 物料水分M（kg/kg绝干物质）
Ⅰ— 吸附水分 Ⅱ—渗透水分 Ⅲ—毛细管水分
导湿系数的影响因素
➢温度的影响
干制过程的特性
干燥阶段
干燥恒定阶段（恒速期）
干燥降速阶段（降速期）
干制过程的特性
干燥阶段 （1）恒速期
①V1 > V2 P ② 干燥推动力:Δ
③ 热量进入汽化的水分中， ④ 温度恒定；
干制过程的特性
干燥阶段 （2）降速期
①V1 < V2
② 内部质量传递机制影响干燥速度
影响干制的因素
1.干制条件的影响
呈倒S型，开始随水分活度增大上升迅速，到0.3左右后变 得比较平缓，当水分活度上升到0.6以后，随水分活度的增 大而迅速提高。
（3）水分活度对化学变化的影响
对脂肪氧化的影响
（3）水分活度对化学变化的影响
对褐变的影响
0.2
0.4
0.6
0.8
Aw
一、食品的干燥机制
Food H2O
热量传递 水分传递
最低Aw值 0.95～0.91 0.91～0.87 0.87～0.80 0.65～0.61 0.75～0.65
＜0.60
三 水分活度与食品保藏性的关系
（1）水分活度对微生物生长的影响
三 水分活度与食品保藏性的关系
（1）水分活度对微生物生长的影响
水分活度0.9左右霉菌生长最旺盛
（2）水分活度对酶活力的影响
概述
食品脱水加工的目的
➢延长贮存时间 ➢更加美味 ➢便于运输和贮存 ➢便于进一步加工
第一节 食品干藏原理
食品中的水分含量与储藏稳定性密切相关
花生油 M 0.6％ 变质 淀粉 M 20％ 不易变质
食品中水分存在的形式
自由水（游离水）
容易结冰，也能溶解溶质
结合水（被束缚水 ）
不易结冰（－40℃），不能作为溶剂
化学变化
➢蛋白质
受热易变性，会分解或降解
➢碳水化合物 ➢脂肪
受高温易焦化、褐变 高温脱水时脂肪氧化
➢维生素
水溶性易被破坏和损失
第三节 干制对食品品质的影响
色素
新鲜食品颜色比较鲜艳，干燥后颜色有差别；
天然色素： 类胡萝卜素、花青素、叶绿素等易变化
第三节 干制对食品品质的影响
风味
受热会引起化学变化，带来一些异味、煮熟味、硫味
质重量（kg干物质/米3 ）
δ—— 湿物料的导湿温系数（1/℃，或
kg/kg干物质×℃）
食品的干燥机制
T T+ΔT i
T/ n
内 Δn 表面 图 温度梯度下水分的流向
导湿温系数的影响因素 ➢ 物料水分的影响
食品的干燥机制
B
Ⅱ
导湿温系数δ（1/℃）
Ⅰ O
物料水分M（%） A
二、干制过程的特性
干燥曲线
水分吸附等温线
不同食品吸附等温曲线
不同温度吸附等温曲线
？ WHC
解吸：（desorption） 干燥过程 吸附：（sorption） 复水过程
三 水分活度与食品保藏性的关系
（1）水分活度对微生物生长的影响
微生物类别 大多数的球菌、杆菌和某些霉菌 大多数酵母 大多数霉菌、金黄色葡萄球菌 耐高渗透压酵母 耐干霉菌 所有的微生物
干制品的复原性和复水性
•评价干制品品质的指标
干制品复水后恢复原来新鲜状态的程度
复水比：R复=G复/G干
G复 干制品复水后沥干重， G干 干制品试样重
复重系数：K复= G复/ G原
G原 干制前相应原料重
干制品的贮藏水分含量
干制品的耐贮藏性主要取决于干燥后的水分活度； 由于食品成分和性质不同，达到贮藏要求的水分活 度时的相应水分含量各不相同；
食品的干燥机制
K×102=(T/290)14
温度（℃）
食品的干燥机制
2. 导湿温性
温度梯度促使水分（不论液态或气态）从高温 处向低温处转移。
推动力:温度梯度
方向: 高
低
i温= -Kγ0δ（ T / n）
i温—— 物料内水分转移量，单位时间
内单位面积上的水分转移量（kg干物质 / 米2·小时）
K—— 导湿系数（米·小时） γ0 —— 单位潮湿物料容积内绝对干物
1. 导湿性
水分梯度使水分转移
推动力:水分梯度
方向: 高
低
食品的干燥机制
M+ΔM
M
I grad M
Δn
食品的干燥机制
1. 导湿性
i水= -Kγ0（M/n）= -K γ0 Δ M（千克/米2·小时）
其中： i水—— 物料内水分转移量，单位时间内单位面积 上的水分转移量（kg干物质/ 米2·小时）
第二章 食品的脱水加工
概述
食品的脱水加工（dehydration）
从食品中去除水分
浓缩(concentration)——产品是液态，其中 水分含量较高。 干燥(drying)——产品是固体，最终水分含 量低。
概述
食品脱水加工的方法
➢加热使水分蒸发
油炸、烤、炒、烘 ➢膜处理去除水分
反渗透、超滤
温度 提高空气温度,干燥加快
空气流速
空气流速加快，食品在恒速期的干燥速率也加速
空wenku.baidu.com相对湿度
大气压力和真空度
影响干制的因素
食品性质的影响
➢表面积 ➢组分定向 ➢细胞结构 ➢溶质的类型和浓度
第三节 干制对食品品质的影响
物理变化
➢干缩、干裂 ➢表面硬化 ➢多孔性 ➢热塑性 ➢溶质的迁移
第三节 干制对食品品质的影响
空气对流干燥
最常见的食品干燥方法 常压下进行
柜（厢）式干燥设备
隧道式干燥设备
基本名称
对于热空气
高温低湿空气进入的一端——热端 低温高湿空气离开的一端——冷端
对于物料
湿物料进入的一端——湿端 干制品离开的一端——干端
水分活度（water activity) AW
食品中水的逸度与纯水的逸度之比
f
Aw = ——
f0
Aw
P P0
—— 食品中水的逸度
—— 纯水的逸度
P：食品中水的蒸汽分压； P0：纯水的蒸汽压
水分活度大小的影响因素
➢ 取决于水存在的量； ➢ 温度； ➢ 水中溶质的浓度； ➢ 食品成分；
食品中水分含量与水分活度之间的关系
合理选用干制工艺条件
主要工艺参数
空气温度、相对湿度、流速、气压
最适宜的干制工艺条件
➢干制时间最短 ➢热能和电能的消耗量最低 ➢干制品的质量最高
食品的干制方法
①自然干制：
在自然环境条件下干制食品 晒干、阴干
②人工干制：
人工控制的工艺条件进行干制食品 对流干燥设备、滚筒干燥设备、真空干燥设备
人工干制：
（kg干物质/米3 ） M—— 物料水分（kg/kg干物质）
导湿系数的影响因素
Ⅰ
➢物料水分的影响
食品的干燥机制
Ⅱ
Ⅲ
D
E
A
C 物料水分M（kg/kg绝干物质）
Ⅰ— 吸附水分 Ⅱ—渗透水分 Ⅲ—毛细管水分
导湿系数的影响因素
➢温度的影响
干制过程的特性
干燥阶段
干燥恒定阶段（恒速期）
干燥降速阶段（降速期）
干制过程的特性
干燥阶段 （1）恒速期
①V1 > V2 P ② 干燥推动力:Δ
③ 热量进入汽化的水分中， ④ 温度恒定；
干制过程的特性
干燥阶段 （2）降速期
①V1 < V2
② 内部质量传递机制影响干燥速度
影响干制的因素
1.干制条件的影响
呈倒S型，开始随水分活度增大上升迅速，到0.3左右后变 得比较平缓，当水分活度上升到0.6以后，随水分活度的增 大而迅速提高。
（3）水分活度对化学变化的影响
对脂肪氧化的影响
（3）水分活度对化学变化的影响
对褐变的影响
0.2
0.4
0.6
0.8
Aw
一、食品的干燥机制
Food H2O
热量传递 水分传递
最低Aw值 0.95～0.91 0.91～0.87 0.87～0.80 0.65～0.61 0.75～0.65
＜0.60
三 水分活度与食品保藏性的关系
（1）水分活度对微生物生长的影响
三 水分活度与食品保藏性的关系
（1）水分活度对微生物生长的影响
水分活度0.9左右霉菌生长最旺盛
（2）水分活度对酶活力的影响
概述
食品脱水加工的目的
➢延长贮存时间 ➢更加美味 ➢便于运输和贮存 ➢便于进一步加工
第一节 食品干藏原理
食品中的水分含量与储藏稳定性密切相关
花生油 M 0.6％ 变质 淀粉 M 20％ 不易变质
食品中水分存在的形式
自由水（游离水）
容易结冰，也能溶解溶质
结合水（被束缚水 ）
不易结冰（－40℃），不能作为溶剂
化学变化
➢蛋白质
受热易变性，会分解或降解
➢碳水化合物 ➢脂肪
受高温易焦化、褐变 高温脱水时脂肪氧化
➢维生素
水溶性易被破坏和损失
第三节 干制对食品品质的影响
色素
新鲜食品颜色比较鲜艳，干燥后颜色有差别；
天然色素： 类胡萝卜素、花青素、叶绿素等易变化
第三节 干制对食品品质的影响
风味
受热会引起化学变化，带来一些异味、煮熟味、硫味
质重量（kg干物质/米3 ）
δ—— 湿物料的导湿温系数（1/℃，或
kg/kg干物质×℃）
食品的干燥机制
T T+ΔT i
T/ n
内 Δn 表面 图 温度梯度下水分的流向
导湿温系数的影响因素 ➢ 物料水分的影响
食品的干燥机制
B
Ⅱ
导湿温系数δ（1/℃）
Ⅰ O
物料水分M（%） A
二、干制过程的特性
干燥曲线
水分吸附等温线
不同食品吸附等温曲线
不同温度吸附等温曲线
？ WHC
解吸：（desorption） 干燥过程 吸附：（sorption） 复水过程
三 水分活度与食品保藏性的关系
（1）水分活度对微生物生长的影响
微生物类别 大多数的球菌、杆菌和某些霉菌 大多数酵母 大多数霉菌、金黄色葡萄球菌 耐高渗透压酵母 耐干霉菌 所有的微生物
干制品的复原性和复水性
•评价干制品品质的指标
干制品复水后恢复原来新鲜状态的程度
复水比：R复=G复/G干
G复 干制品复水后沥干重， G干 干制品试样重
复重系数：K复= G复/ G原
G原 干制前相应原料重
干制品的贮藏水分含量
干制品的耐贮藏性主要取决于干燥后的水分活度； 由于食品成分和性质不同，达到贮藏要求的水分活 度时的相应水分含量各不相同；
食品的干燥机制
K×102=(T/290)14
温度（℃）
食品的干燥机制
2. 导湿温性
温度梯度促使水分（不论液态或气态）从高温 处向低温处转移。
推动力:温度梯度
方向: 高
低
i温= -Kγ0δ（ T / n）
i温—— 物料内水分转移量，单位时间
内单位面积上的水分转移量（kg干物质 / 米2·小时）
K—— 导湿系数（米·小时） γ0 —— 单位潮湿物料容积内绝对干物
1. 导湿性
水分梯度使水分转移
推动力:水分梯度
方向: 高
低
食品的干燥机制
M+ΔM
M
I grad M
Δn
食品的干燥机制
1. 导湿性
i水= -Kγ0（M/n）= -K γ0 Δ M（千克/米2·小时）
其中： i水—— 物料内水分转移量，单位时间内单位面积 上的水分转移量（kg干物质/ 米2·小时）
第二章 食品的脱水加工
概述
食品的脱水加工（dehydration）
从食品中去除水分
浓缩(concentration)——产品是液态，其中 水分含量较高。 干燥(drying)——产品是固体，最终水分含 量低。
概述
食品脱水加工的方法
➢加热使水分蒸发
油炸、烤、炒、烘 ➢膜处理去除水分
反渗透、超滤
温度 提高空气温度,干燥加快
空气流速
空气流速加快，食品在恒速期的干燥速率也加速
空wenku.baidu.com相对湿度
大气压力和真空度
影响干制的因素
食品性质的影响
➢表面积 ➢组分定向 ➢细胞结构 ➢溶质的类型和浓度
第三节 干制对食品品质的影响
物理变化
➢干缩、干裂 ➢表面硬化 ➢多孔性 ➢热塑性 ➢溶质的迁移
第三节 干制对食品品质的影响
空气对流干燥
最常见的食品干燥方法 常压下进行
柜（厢）式干燥设备
隧道式干燥设备
基本名称
对于热空气
高温低湿空气进入的一端——热端 低温高湿空气离开的一端——冷端
对于物料
湿物料进入的一端——湿端 干制品离开的一端——干端
水分活度（water activity) AW
食品中水的逸度与纯水的逸度之比
f
Aw = ——
f0
Aw
P P0
—— 食品中水的逸度
—— 纯水的逸度
P：食品中水的蒸汽分压； P0：纯水的蒸汽压
水分活度大小的影响因素
➢ 取决于水存在的量； ➢ 温度； ➢ 水中溶质的浓度； ➢ 食品成分；
食品中水分含量与水分活度之间的关系
合理选用干制工艺条件
主要工艺参数
空气温度、相对湿度、流速、气压
最适宜的干制工艺条件
➢干制时间最短 ➢热能和电能的消耗量最低 ➢干制品的质量最高
食品的干制方法
①自然干制：
在自然环境条件下干制食品 晒干、阴干
②人工干制：
人工控制的工艺条件进行干制食品 对流干燥设备、滚筒干燥设备、真空干燥设备
人工干制：