食品工艺学考试复习

第二章食品的脱水

1.食品中水分含量和水分活度的关系？

答：(1)水分吸附等温线，BET吸附等温线，S形,

第一转折点前(水分含量< 5%), 单分子层吸附水( I 单层水分);

第一转折点与第二转折点之间, 多分子层吸附水( II多层水分);

第二转折点之后,在食品内部的毛细管内或间隙内凝结的游离水( III自由水或体相水) 要会画书上图2-2

2.水分活度对微生物、酶及其它反应有什么影响？

答：对微生物：大多数新鲜食品的水分活度在0.98以上，适合各种微生物生长（易腐食品）。大多数重要的食品腐败细菌所需的最低aw都在0.9以上，肉毒杆菌在低于0.95就不能生长。只有当水分活度降到0.75以下，食品的腐败变质才显著减慢；若将水分降到0.65，能生长的微生物极少。一般认为，水分活度降到0.7以下物料才能在室温下进行较长时间的贮存。对酶：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。Aw<0.15才能抑制酶活性

对其他：氧化反应：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。Aw<0.15才能抑制酶活性

对褐变反应：见书上p31

3.食品水分活度受到哪些因素影响？

答：取决于水存在的量；温度；水中溶质的种类和浓度；食品成分或物化特性；水与非水部分结合的强度

4. 简述吸附和解吸等温线的差异及原因

答：在这两个相反的过程中，吸附和解吸之间的水分吸附等温线两者之间不能重合（有差异），形成了滞后圈。

滞后现象的几种解释

（1）这种现象是由于多孔食品中毛细管力所引起的，即表面张力在干燥过程中起到在孔中持水的作用，产生稍高的水分含量。

（2）另一种假设是在获得水或失去水时，体积膨胀或收缩引起吸收曲线中这种可见的滞后现象。

5.简述食品干燥机制

答：内部水分转移到表面, 表面水分扩散到空气中。

6. 简述干制过程中食品水分含量、干燥速率和食品温度的变化，画出曲线图

答：食品水分含量：干制过程中食品绝对水分和干制时间的关系曲线干燥初始时，食品被预热，食品水分在短暂的平衡后（AB段），出现快速下降，几乎是直线下降（BC），当达到较低水分含量（C点）时（第一临界水分），干燥速率减慢，随后趋于平衡，达到平衡水分（DE）。平衡水分取决于干燥时的空气状态

干燥速率：食品被加热，水分被蒸发加快，干燥速率上升，随着热量的传递，干燥速率很快达到最高值；是食品初期加热阶段；

然后稳定不变，为恒率干燥阶段，此时水分从内部转移到表面足够快，从而可以维持表面水分含量恒定，也就是说水分从内部转移到表面的速率大于或等于水分从表面扩散到空气中的速率，是第一干燥阶段；

到第一临界水分时，干燥速率减慢，降率干燥阶段，说明食品内部水分转移速率小于食品表面水分蒸发速率；干燥速率下降是由食品内部水分转移速率决定的；当达到平衡水分时，干燥就停止。

食品温度：初期食品温度上升，直到最高值——湿球温度，整个恒率干燥阶段温度不变，即

加热转化为水分蒸发所吸收的潜热（热量全部用于水分蒸发）

在降率干燥阶段，温度上升直到干球温度，说明水分的转移来不及供水分蒸发，则食品温度逐渐上升。

图见书上p36 图2-14

7. 如果想要缩短干燥时间，该如何控制干燥过程？干制条件主要有哪些？它们如何影响湿热传递过程的？（如果要加快干燥速率，如何控制干制条件）

答：干制条件：（1）温度对于空气作为干燥介质,提高空气温度,在恒速期干燥速度加快，在降速期也会增加

（2）空气流速干燥空气吹过食品表面的速度影响水分从表面向空气扩散的速度，因为食品内水分以水蒸汽的形式外逸时,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.从而降低水分的蒸发速度.

（3）空气相对湿度食品表面和干燥空气之间的水蒸汽压差代表了外部质量传递的推动力，空气的相对湿度增加则会减小推动力，饱和的湿空气不能在进一步吸收来自食品的蒸发水分。

（4）大气压力和真空度大气压力影响水的平衡，因而能够影响干燥，当真空下干燥时，空气的蒸汽压减少，在恒速阶段干燥更快。

气压下降，水沸点相应下降，气压愈低，沸点也愈低；温度不变，气压降低，则沸腾愈加速。但是，若干制由内部水分转移限制，则真空干燥对降率期的干燥速率影响不大；

适合热敏物料的干燥

8. 影响干燥速率的食品性质有哪些？它们如何影响干燥速率？

答：（1）表面积

水分子从食品内部行走的距离决定了食品被干燥的快慢。

小颗粒，薄片，表面大，易干燥、快

（2）组分定向

水分在食品内的转移在不同方向上差别很大，这取决于食品组分的定向。

（3）细胞结构

在大多数食品中，细胞内含有部分水，剩余水在细胞外，细胞外水分比细胞内的水更容易除去；当细胞被破碎时，有利于干燥，但需注意，细胞破裂会引起干制品质量下降；

（4）溶质的类型和浓度

溶质如蛋白质、碳水化合物、盐、糖等，与水相互作用，结合力大，水分活度低，抑制水分子迁移，干燥慢；尤其在低水分含量时还会增加食品的粘度；浓度越高，则影响越大；这些物质通常会降低水分迁移速度和减慢干燥速率

9. 食品在干制过程中有那些变化?

答：1.物理变化

干缩、干裂如木耳，胡萝卜丁；表面硬化如山芋片；多孔性如香菇、蔬菜；热

塑性加热时会软化的物料如糖浆或果浆，冷却后变硬或脆；溶质的迁移有时表面结晶析出；

2.化学变化

（1）营养成分

蛋白质：受热易变性，一般较稳定，但高温长时间，会分解或降解

碳水化合物：大分子稳定，小分子如低聚糖受高温易焦化、褐变，

脂肪：高温脱水时脂肪氧化比低温时严重

维生素：水溶性易被破坏和损失，如VC 、硫胺素、；B6、烟碱酸较稳定，损失少；

脂溶性的：胡萝卜素、VD 也不稳定

（2）色泽

色泽随物料本身的物化性质改变（反射、散射、吸收传递可见光的能力）

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

褐变糖胺反应(Maillard)、酶促褐变、焦糖化、其他。

（3）风味

引起水分除去的物理力，也会引起一些挥发物质的去除

受热会引起化学变化，带来一些异味、煮熟味、硫味

防止风味损失方法：芳香物质回收（如浓缩苹果汁）

低温干燥、加包埋物质，使风味固定

10 简述顺流和逆流干燥设备的区别和特点

答：区别：逆流：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

顺流：湿端即热端，冷端即干端

逆流特点：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；

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℃。

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。

顺流特点：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；

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

11. 在空气对流干燥方法中有那些设备？每类设备的适用性？

答：（1）厢（柜）式干燥适用性：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）隧道式干燥设备包括顺流和逆流，适用性见10，双阶段干燥适用性：苹果片、蔬菜（胡萝卜、洋葱、马铃薯等）

（3）输送带式干燥设备适用性：已用于干制苹果、胡萝卜、洋葱、马铃薯和甘薯片等。