第二章食品的脱水加工-2_食品工艺学
第二章食品的脱水加工-2_食品工艺学

现在还有多段式干燥设备,有3,4,5段 等,有广泛的适应性。
3. 输送带式干燥设备
(1)多层输送带 特点: 物料有翻动 物流方向有
顺流和逆流 操作连续化、
自动化、生 产能力大; 减轻装卸物 料强度 增加了高度, 占地少
(2)双带式干燥
室长几米到几十米,液滴在雾化器出口处速 度达50m/s, 滞留时间5~100秒,
根据空气和液滴运动方向可分为顺流和逆流, 干燥时的温度变化
空气约200℃, 产品湿球温度一般在80℃以 下;
(4) 空气粉末分离系统
将空气和粉末分离,大粒子粉末由于重力而 将到干燥室底部,细粉末靠旋风分离器来完 成;
D. 逆流干燥,湿物料水分蒸发相对慢,总的 干燥速率低,故湿物料载量不宜过多,即设 备干燥能力将下降;
此外,因为在低温高湿的空气中,若物料易 腐败或菌污染程度过大,会有腐败的可能。 故易腐败的物料不宜采用逆流干燥。
(2)顺流隧道式干燥设备
基本结构
湿端即热端, 冷端即干端
特点与应用
A.湿物料与干热空气相遇,水分蒸发快,湿 球温度下降比较大,可允许使用更高一些的 空气温度如90℃,进一步加速水分蒸发而不 至于焦化;
适合于初期干燥速率过快容易干裂的水果如 李、梅等
B.干端处食品物料已接近干燥,水分蒸发已 缓慢,但因遇到的是高温低湿空气,干燥仍 可进行但比较缓慢,干制品的平衡水分可相 应降低,最终水分可低于5%;
C.干端处物料温度容易上升到与高温热空气 相近的程度。此时,若干物料的停留时间过 长,容易焦化,为了避免焦化,干端处的空 气温度不宜过高,一般不宜超过77℃。
机。④动力消耗低⑤制品蓬松
第二章 脱水加工

第二节 食品干制的基本原理
一 二 三
干制机制(湿热的转移)
干制过程的特性 影响干制的因素
四
合理选用干制工艺条件
一、干制机制(湿热的转移)
干燥:是指在热空气中食品水分受热蒸发后被除去 的过程。包括两个方面(p32) A)食品中水分子从内部迁移到与干燥热空气接触 的表面,当水分子到达表面时,根据表面与空气之 间的蒸汽压差,水分子就立即转移扩散到空气中。 (水分转移) B)热空气中的热量从空气传到食品表面,由表面 再传到食品内部。(热量转移)
在常温下或真空下加热让水分蒸发,依据食品组
分的蒸汽压不同而分离;
依据分子大小不同,用膜来分离水分,如渗透、
反渗透、超滤; 本章中讨论的是通过热脱水的方法。
定义: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 并始终保持低水分进行长期贮藏的方法,简称
干藏。
食品脱水干制后,延长了保藏期,从而延长了
1、水分活度的定义 衡量水结合力的大小或区分自由水结合水,可用水分子
的逃逸趋势(逸度)来反映,将食品中水的逸度与纯水
的逸度之比称为水分活度(water activity, AW )。
f AW = f0
食品中水的逸度 纯水的逸度
p AW = p0
水分逃逸的趋势通常可以近似地用水的蒸汽压(p)
干制品复水性的减少。
II.
较难。
III.
组成部分之间的转移。
IV.
可预测食品的化学和物理的稳定性与含水量的关
不同食品中非水成分与水结合能力的强弱。
系。
V.
三、 水分活度与食品保藏性的关系
大多数情况下,食品的稳定性(腐败、酶解、化学反
第二章 食品的脱水PPT课件

四、对食品干制的基本要求
➢干制的食品原料应微生物污染少,品质高; ➢应在清洁卫生的环境中加工处理,并防止灰 尘以及虫、鼠等侵袭。 ➢干制前通常需热处理灭酶或化学处理破坏酶 活并降低微生物污染量。有时需巴氏杀菌以杀 死病原菌或寄生虫。
第二节 食品在干燥过程中的主要变化
一、发生的物理变化 ➢干缩和干裂
➢干缩和干裂
脱水干燥过程中蔬菜丁形态的变化
(a)干燥前的原始形态;(b)干燥初期的形态 (c)干燥后的形态
➢表面硬化
表面硬化是食品物料表面收缩和封闭 的一种特殊现象,含高浓度糖和可溶 性物质的食品干燥时最易出现表面硬 化。
➢孔隙的形成 ✓快速干燥食品; ✓加发泡剂并经搅打发泡的食品; ✓真空干燥食品; ✓冷冻干燥食品;
二、空气对流干燥 可以是溶液、乳浊液
或悬浮液,也可以是
➢喷雾干燥
熔融液或膏糊液
✓该法采用雾化器将料液分散为雾滴,并用
热空气干燥雾滴而完成的干燥过程;
✓常用于乳粉、大豆蛋白粉、蛋粉等粉体食
品的生产,是粉体食品生产最重要的方法;
✓喷雾干燥系统有不同的组成与性能;
二、空气对流干燥
➢气流干燥
气流干燥就是将粉末或颗粒食品物料悬浮 在热气流中进行干燥的方法,只有能用气 流输送的物料才能采用此法,一般须首先 用其他干燥方法将物料干燥到水分低于3540%,气流干燥也属流态化干燥技术之一
✓花青素:硫处理会促使花青素褪色;
✓褐变:酶或非酶褐变反应是促使干燥品 褐变的原因。为此,干燥前需进行酶钝化 处理以防止变色。
➢对食品风味的影响
✓食品失去挥发性风味成分:
如牛乳失去极微量的低级脂肪酸,特别是 硫化甲基,虽然它的含量实际上仅亿分之 一,但其制品却已失去鲜乳风味。一般处 理牛乳时所用的温度即使不高,蛋白质仍 然会分解并有挥发硫放出。
食品工艺学_干制

(刺孢曲霉、二孢红曲霉)
棉花糖、果冻、糖蜜、粗蔗糖、一些果干、坚果
微生物不增值
含约 15~20%水分的果干、一些太妃糖与焦糖;蜂蜜
微生物不增值
含约 12%水分的酱、含约 10%水分的调味料
微生物不增值
含约 5%水分的全蛋粉
微生物不增值
含约 3~5%水分的曲奇饼、脆饼干、面包硬皮等
微生物不增值
含约 2~3%水分的全脂奶粉、含约 5%水分的脱水蔬菜、
乳酸杆菌属、足球菌、一些霉菌、
55%(w/w)蔗糖或 12%氯化钠的食品
酵母(红酵母、毕赤氏酵母)
许多酵母(假丝酵母、球拟酵母、 发酵香肠(萨拉米)、松蛋糕、干的干酪、人造奶油、
汉逊酵母)、小球菌
含 65%(w/w)蔗糖(饱和)或 15%氯化钠的食品
大多数霉菌(产生毒素的青霉菌)、 大多数浓缩水果汁、甜炼乳、巧克力糖浆、槭糖浆和
水( III自由水或体相水)
(Ⅰ)单分子层水, 不能被冰冻,不能干 燥除去。水被牢固地 吸附着,它通过水离子或水-偶极相互 作用被吸附到食品可 接近的极性部位如多 糖的羟基、羰基、 NH2,氢键,当所有 的部位都被吸附水所 占有时,此时的水分 含量被称为单层水分 含量, -40℃不能冻 结,占总水量的极小 部分。
1.2 脱水加工的类型
依据脱水的程度,脱水加工可以分为两种类型: ➢产品是液态,其中水分含量较高>15% — —浓缩(concentration)。 如浓缩果汁40~70% ➢产品是固体,最终水分含量低<15% —— 干燥(drying) 。 如桔子粉,奶粉,粉状咖啡
•依据食品脱水的原理
食品脱水加工类型: 在常温下或真空下加热让水分蒸发,依据食
水是否被利用与水在食品中的存在状态有关。
《食品工艺学》课程笔记

《食品工艺学》课程笔记第一章绪论一、食品的概念食品是人类为了维持生命和健康,通过口腔摄入经过消化吸收后,为身体提供能量、营养和生理活性物质的物质。
食品不仅包括我们日常所熟知的主食、菜肴、水果等,还包括各种饮料、调味品等。
食品的种类繁多,来源各异,包括植物、动物等。
食品的营养成分主要包括蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质等。
二、食品加工工艺食品加工工艺是指通过物理、化学或生物学的手段,对食品原料进行一系列的加工处理,使其成为具有一定品质、口感、营养价值、安全卫生和方便食用的食品的过程。
食品加工工艺包括原料的选择、清洗、切割、烹调、冷却、包装等环节。
不同的食品原料和产品有不同的加工工艺,同一种食品原料也可以采用不同的加工工艺。
三、食品工业及其发展趋势食品工业是指以食品原料为基础,通过食品加工工艺,生产出各种食品的产业。
随着社会的发展和科技的进步,食品工业已经成为了国民经济的重要支柱产业。
目前,食品工业正朝着自动化、智能化、绿色化、功能化、个性化等方向发展。
自动化和智能化可以提高生产效率和产品质量,绿色化可以降低能源消耗和环境污染,功能化可以满足消费者对健康食品的需求,个性化可以满足消费者对多样化、特色化食品的需求。
四、食品工艺学的研究内容和范围食品工艺学是研究食品加工工艺和食品工业的科学。
它以食品原料为基础,研究食品的加工原理、加工技术、加工设备、食品的品质、营养、安全等方面。
食品工艺学的研究范围包括食品原料的加工特性、食品加工过程中的物理、化学、生物学变化、食品添加剂的应用、食品包装、食品贮藏、食品品质检测等。
食品工艺学的研究对于提高食品品质、保障食品安全、推动食品工业的发展具有重要意义。
第二章食品的脱水一、食品干藏原理食品干藏是一种古老的食品保存方法,其原理是通过去除食品中的水分,降低食品的水活度,从而抑制微生物的生长和酶的活性,延长食品的保质期。
水分是微生物生长和食品变质的重要因素,因此,脱水和干藏是有效的食品保藏手段。
《食品工艺学》食品的脱水 ppt课件

水分吸附等温线-高水分含量(反向L)
80 60 40 20 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
含 水 量 %
(Aw)
医学课件
23
水分吸附等温线-低水分含量(反S)
含水量的小幅变化会导致Aw的大幅度增加
I区:第一转折点前(水分含量< 1%),离子或偶极作用,单
分子层吸附水(中,水分活度通常定义为食品表面测定的水蒸气压(P)与
相同温度下纯水的饱和蒸汽压(P0)之比,是一个近似值。 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)
医学课件
17
蒸汽压与相对湿度有关,因而 Aw 与环境的平衡相对湿度( ERH , Equilibrium relative humidity)也相关。
Aw = P/P0 = ERH/100
测定相对湿度使用水分活度测定仪
注意: 1. Aw 是食品的固有性质,反映了食品中水分的结合状态;而 ERH反映了与食品相平衡时周围的空气状态或大气性质。2. 当水分含 量很低时,测量结果不准确。
医学课件
18
水分活度数值的意义
Aw =1 的水就是自由水(或纯水),指可 以被利用的水;
特点:冷操作,蛋白质不会变性; 奶粉的生产 乳清蛋白的回收 果汁的澄清
医学课件
6
反渗透
反渗透的原理
反渗透的特点 反渗透的例子
果汁浓缩
医学课件
7
食品脱水加工是指:
在控制的条件下,通过加热蒸发脱水
的方法,几乎完全地除去食品中的大
部分水分,并尽量使食品的其他性质
第二章食品脱水

第二章食品脱水
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;
第二章食品脱水
食品中水分含量与水分活度之间的关系
水分吸附等温线
第二章食品脱水
不同食品吸附等温曲线
不同温度吸附等温曲线
第二章食品脱水
? 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
最低Aw值 0.95~0.91 0.91~0.87 0.87~0.80 0.65~0.61 0.75~0.65
B
Ⅱ
导湿温系数δ(1/℃)
O
A
第二章食品脱水
Ⅰ 物料水分M(%)
二、干制过程的特性
干燥曲线
第二章食品脱水
水分含量变化曲线
第二章食品脱水
干燥速率曲线
第二章食品脱水
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)
第二章食品脱水
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
导湿系数(K×102)
第二章食品脱水
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
第二章食品脱水
i温= -Kγ0δ( T / n)
食品的脱水加工

第二章食品的脱水加工概述一、食品的脱水加工(dehydration)从食品中去除水分,在该条件下不导致或几乎不导致食品性质的其它变化(除水分外),是一种用于长期保藏食品的极其重要的食品加工操作。
浓缩(concentration)——留下液体,其中水分含量高。
干燥(drying)——产品是固体,最终水分含量低。
二、食品脱水加工的特点(1)食品经脱水加工后,重量减轻、体积缩小,可节省包装、储藏和运输费用;带来了方便性;(2)干燥食品可延长保藏期;三、食品脱水加工的方法在常温下或真空下加热让水分蒸发,依据食品组分的蒸汽压不同而分离;依据分子大小不同,用膜来分离水分,如渗透、反渗透、超滤;本章中讨论的是通过热脱水的方法。
四、食品干燥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。
是一种最古老的食品保藏方法。
五、食品干藏的历史我国北魏在齐民要术书中记载用阴干加工肉脯;在本草纲目中,晒干制桃干;大批量生产的干制方法是在1875年,将片状蔬菜堆放在室内,通入40度热空气进行干燥,这就是早期的干燥保藏方法,差不多与罐头食品生产技术同时出现。
六、食品干藏的特点设备简单生产费用低,因陋就简;食品可增香、变脆;食品的色泽、复水性有一定的差异。
七、脱水加工技术的进展除热空气干燥目前还在应用外,还发展了红外线、微波及真空升华干燥、真空油炸等新技术。
提高干燥速度;提高干制品的质量;发展成食品加工中的一种重要保藏方法。
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(M)具有一定的关系M 表示以干基计,也有用湿基计m,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。
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(1) 逆流隧道式干燥设备
基本结构
物料与气流的方向相反,湿端即冷端,干端即 热端;系半连续性
特点及应用
A. 湿物料先在冷端遇到的是低温高湿空气, 物料因含有高水分,尚能大量蒸发,但蒸发 速率较慢;这样不易出现表面硬化或收缩现 象,而中心又能保持湿润状态,因此物料能 全面均匀收缩,不易发生干裂;
用途:苹果片、蔬菜(胡萝卜、洋葱、马 铃薯等)
现在还有多段式干燥设备,有3,4,5段 等,有广泛的适应性。
3. 输送带式干燥设备
(1)多层输送带 特点: 物料有翻动 物流方向有
顺流和逆流 操作连续化、
自动化、生 产能力大; 减轻装卸物 料强干燥
• 特点
适合于初期干燥速率过快容易干裂的水果如 李、梅等
B.干端处食品物料已接近干燥,水分蒸发已 缓慢,但因遇到的是高温低湿空气,干燥仍 可进行但比较缓慢,干制品的平衡水分可相 应降低,最终水分可低于5%;
C.干端处物料温度容易上升到与高温热空气 相近的程度。此时,若干物料的停留时间过 长,容易焦化,为了避免焦化,干端处的空 气温度不宜过高,一般不宜超过77℃。
离心喷雾:液体被泵入高速旋转的盘中 (5000-20000rpm),在离心力的作用下经 圆盘周围的孔眼外逸并被分散成雾状液滴, 大小10-500μm。
气流喷雾:在压力为150~500kPa的压缩空 气经双流体喷头内环孔向外喷射时,将同时 来自喷头中心孔的液态分散成雾状液滴;
型式 离心式
压力式 气流式
适用对象: 水分低于35%~40%、不易结块的物料 例如糯米粉、马铃薯颗粒
5. 流化床干燥设备
基本结构 使颗粒食品在干燥床上呈流化状态或缓慢沸 腾状态(与液态相似)。
适用对象:颗粒或粉粒状食品(固体饮料, 造粒后二段干燥)
流化床类型
单层流化床干燥器
多层流化床干燥器
卧式多室流化床干燥器 喷动流化床干燥器
B.干端处则与低温高湿空气相遇,水分蒸发 缓慢,干制品平衡水分相应增加,干制品水 分难以降到10%以下;
因此,吸湿性较强的食品不宜选用顺流干燥方 式。
两种干燥设备干燥曲线的比较
(3)双阶段干燥设备
基本结构
顺流干燥:湿端水分蒸发率高 逆流干燥:后期干燥能力强,平衡水份低
双阶段干燥:取长补短 特点:干燥比较均匀,生产能力高,品质 较好
1. 柜(厢)式干燥设备
基本结构
特点:
间歇型,小批量、设备容量小、易控制, 但操作费用高
操作条件:
空气温度<94℃,空气流速2-4m/s,时间 较长10-20h
适用对象
果蔬或价格较高的食品
或作为中试,摸索物料干制特性,为确定 大规模工业化生产提供依据
2. 隧道式干燥设备
为了增加干燥的能力,将干燥室加长, 可达十几米到几十米,物料从一头进到另一 头出来,即为隧道式干燥设备
通常根据热空气流动和物料移动的方 向,将隧道式干燥设备分为逆流或顺流隧道 式干燥设备
• 一些基本名称或概念:
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 对于设备 热空气气流与物料移动方向相反——逆流 热空气气流与物料移动方向一致——顺流
第四节 食品的干制方法
干制方法可以区分为自然和人工干燥 两大类
自然干制:在自然环境条件下干制食品的方 法:晒干、阴干、
人工干制:在常压或减压环境中用人工控制 的工艺条件进行干制食品,有专用的干燥设 备,如:空气对流干燥设备、滚筒干燥设备、 真空干燥设备 等
本节主要讨论人工干制的方法
一、空气对流干燥
空气对流干燥是最常见的食品干燥方法,这类干燥 在常压下进行,食品可分批或连续地干制,而空气 则一般为强制地对流循环。
流动的热空气不断和食品密切接触并向它提供蒸发 水分所需的热量,有时还要为载料盘或输送带增添 补充加热装置
采用这种干燥方法时,在许多食品干制时都会出现 恒率干燥阶段和降率干燥阶段。因此,干制过程中 控制好空气的干球温度就可以改善食品品质。
振动流化床干燥器
6. 喷雾干燥设备
喷雾干燥就是将 液态或浆状食品 喷成雾状液滴, 悬浮在热空气气 流中进行脱水干 燥过程
设备主要由雾化 系统、空气加热 系统、干燥室、 空气粉末分离系 统、鼓风机等主 要部分组成。
(1) 喷雾系统
使液体形成小液滴,产生大量表面积有利于水 的蒸发,常用的喷雾系统主要有三类装置: 压力喷雾:液体在高压下(700-1000kPa) 下送入喷雾头内以旋转运动方式经喷嘴孔向 外喷成雾状,一般这种液滴颗粒大小约100300μm,其生产能力和液滴大小通过食品流 体的压力来控制。
4. 气流干燥设备
基本结构 见图 用气流来输送
物料使粉状或 颗粒食品在热 空气中干燥
关键的系统有 加料器和旋风 分离器
关键是稳定而均匀加料,加料器结构
旋风分 离器的工 作原理
将粉末 与空气分 离
特点
干燥强度大,悬浮状态,物料最大限度地与热空 气接触(温度121~190 ℃) ;
干燥时间短, , 0.5~5秒,并流操作; 散热面积小,热效高,小设备大生产; 适用范围广, 物料(晶体)有磨损,动力消耗大
D. 逆流干燥,湿物料水分蒸发相对慢,总的 干燥速率低,故湿物料载量不宜过多,即设 备干燥能力将下降;
此外,因为在低温高湿的空气中,若物料易 腐败或菌污染程度过大,会有腐败的可能。 故易腐败的物料不宜采用逆流干燥。
(2)顺流隧道式干燥设备
基本结构
湿端即热端, 冷端即干端
特点与应用
A.湿物料与干热空气相遇,水分蒸发快,湿 球温度下降比较大,可允许使用更高一些的 空气温度如90℃,进一步加速水分蒸发而不 至于焦化;
分成两个阶段:第一阶段,区段1,因物料高 湿,热空气自下而上;区段2和第二阶段,物 料减轻,热空气自上而下,以免吹跑物料;
蔬菜脱水干制时,第一阶段,区段1,空气温 度可93~127 ℃,区段2,71~104 ℃;第二 阶段,54~82 ℃;有利于制成品质优良的产 品;
占面积大,但投资成本较低;