食品技術(shù)原理

1、第二篇第二篇 食品技術(shù)原理食品技術(shù)原理第一章第一章 食品的干制食品的干制n干制的基本特性干制的基本特性n干制原理干制原理n干制方法干制方法n影響干制的因素影響干制的因素n干制工藝條件的合理選擇干制工藝條件的合理選擇n干制對食品品質(zhì)的影響干制對食品品質(zhì)的影響一、干制的基本特性一、干制的基本特性n物料類型：片狀或細小液滴狀食品物料類型：片狀或細小液滴狀食品n水分減少機制：擴散、對流水分減少機制：擴散、對流n操作方式：批量，固體食品商業(yè)化規(guī)模的非操作方式：批量，固體食品商業(yè)化規(guī)模的非穩(wěn)態(tài)操作，液體食品連續(xù)操作下干燥成粉末穩(wěn)態(tài)操作，液體食品連續(xù)操作下干燥成粉末n產(chǎn)品特性：水分含量產(chǎn)品特性：水分含量10

2、%10%，固體或粉末，固體或粉末二、干制原理二、干制原理 將食品中的將食品中的水分活度（水分活度（AwAw）降到一定降到一定程度，使食品能在一定的保質(zhì)期內(nèi)不受微程度，使食品能在一定的保質(zhì)期內(nèi)不受微生物作用而腐敗，同時能維持一定的質(zhì)構(gòu)生物作用而腐敗，同時能維持一定的質(zhì)構(gòu)不變化，即控制不變化，即控制生化反應(yīng)生化反應(yīng)及及其它反應(yīng)其它反應(yīng)。AwAw值反映了水分與食品結(jié)合的強弱及被微生物值反映了水分與食品結(jié)合的強弱及被微生物利用的有效性。利用的有效性。各種微生物的生長發(fā)育有其最各種微生物的生長發(fā)育有其最適的適的AwAw值，一般而言細菌生長的值，一般而言細菌生長的AwAw下限為下限為0.940.94，酵母

3、菌為酵母菌為0.880.88，霉菌為，霉菌為0.80.8。 AwAw值降至值降至0.70.7以以下，除嗜鹽菌耐干燥霉菌等特殊菌群外，大下，除嗜鹽菌耐干燥霉菌等特殊菌群外，大多數(shù)微生物不能生長發(fā)育。多數(shù)微生物不能生長發(fā)育。水分活度（水分活度（AwAw）：食品在密閉容器內(nèi)測得的蒸：食品在密閉容器內(nèi)測得的蒸汽壓汽壓( (p)p)與同溫下測得的純水蒸汽壓與同溫下測得的純水蒸汽壓( (p p0 0) )之比。之比。AwAw值的范圍在值的范圍在0 01 1之間。之間。 溫度梯度溫度梯度 表面水分擴散到空氣中表面水分擴散到空氣中 T 蒸汽壓差蒸汽壓差 Food H2O內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移到表面內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移到表面 M

4、 水分梯度水分梯度A-B 熱力平衡熱力平衡D-E 水分平衡水分平衡C-D降率干燥階段：降率干燥階段：水分從水分從表面跑向干燥空氣中的速率快表面跑向干燥空氣中的速率快于水分補充到表面的速率。于水分補充到表面的速率。 B-C恒率干燥階段：恒率干燥階段：水分從食品水分從食品內(nèi)部遷移到表面的速率大于或等于內(nèi)部遷移到表面的速率大于或等于水分從表面跑向干燥空氣的速率，水分從表面跑向干燥空氣的速率，可以維持表面水分含量恒定?？梢跃S持表面水分含量恒定。 三、干制方法三、干制方法n自然干制：在自然環(huán)境條件下干制食品自然干制：在自然環(huán)境條件下干制食品的方法，如曬干、風(fēng)干、陰干等。的方法，如曬干、風(fēng)干、陰干等。n人

5、工干制：在常壓或減壓環(huán)境中用人工人工干制：在常壓或減壓環(huán)境中用人工控制的工藝條件干制食品，如流化床干控制的工藝條件干制食品，如流化床干燥、噴霧干燥等，需專用的燥、噴霧干燥等，需專用的干燥設(shè)備干燥設(shè)備。根據(jù)為干燥提供能量的加熱介質(zhì)的類型分為：根據(jù)為干燥提供能量的加熱介質(zhì)的類型分為：直接接觸干燥機，直接接觸干燥機，熱空氣提供干燥作用熱空氣提供干燥作用；間接接觸干燥機，間接接觸干燥機，熱傳遞通過次生機制熱傳遞通過次生機制；紅外或高頻干燥機，紅外或高頻干燥機，由輻射能量提供熱量由輻射能量提供熱量；冷凍干燥，冷凍干燥，水分通過低壓固氣過渡態(tài)（升水分通過低壓固氣過渡態(tài)（升華）而除去華）而除去。旋轉(zhuǎn)式干燥機

6、旋轉(zhuǎn)式干燥機盤式干燥機盤式干燥機 多層輸送帶式干燥機多層輸送帶式干燥機流化床干燥流化床干燥噴霧干燥噴霧干燥 通過壓力或離心力將通過壓力或離心力將液態(tài)液態(tài)或或漿質(zhì)態(tài)漿質(zhì)態(tài)的食品噴成霧狀液滴，懸浮在熱空氣氣的食品噴成霧狀液滴，懸浮在熱空氣氣流中進行脫水干燥的過程。流中進行脫水干燥的過程。霧化系統(tǒng)霧化系統(tǒng)干燥室干燥室噴霧干燥機噴霧干燥機泡沫干燥泡沫干燥n工作原理：將工作原理：將液態(tài)液態(tài)或或漿質(zhì)態(tài)漿質(zhì)態(tài)物料首先制成穩(wěn)物料首先制成穩(wěn)定的泡沫料，然后在常壓下用熱空氣干燥。定的泡沫料，然后在常壓下用熱空氣干燥。造泡的方法有機械攪拌，加發(fā)泡劑等。造泡的方法有機械攪拌，加發(fā)泡劑等。n特點：接觸面大，干燥初期水分

7、蒸發(fā)快，可特點：接觸面大，干燥初期水分蒸發(fā)快，可選用溫度較低的干燥工藝條件。選用溫度較低的干燥工藝條件。n適用對象：水果，易發(fā)泡的食品。適用對象：水果，易發(fā)泡的食品。滾筒干燥滾筒干燥 將將液體食品液體食品在滾筒表面涂成一層薄膜，在滾筒表面涂成一層薄膜，干燥時，熱量從滾筒的內(nèi)部傳向干燥機周干燥時，熱量從滾筒的內(nèi)部傳向干燥機周圍的空氣，由于圍的空氣，由于通過金屬滾筒的通過金屬滾筒的熱量傳遞熱量傳遞和水從薄膜中出來的和水從薄膜中出來的質(zhì)量傳遞質(zhì)量傳遞通常都非常通常都非常快，產(chǎn)品在滾筒上滯留的時間在快，產(chǎn)品在滾筒上滯留的時間在30306060s s，干燥發(fā)生迅速干燥發(fā)生迅速。n 干燥產(chǎn)品通常與高溫干燥

8、產(chǎn)品通常與高溫( (超過超過100)100)接觸，接觸，易發(fā)生褐變、焦糖化反應(yīng)以及蛋白質(zhì)的降易發(fā)生褐變、焦糖化反應(yīng)以及蛋白質(zhì)的降解。解。n 適用對象：漿狀、泥狀、液態(tài)，受熱影響適用對象：漿狀、泥狀、液態(tài)，受熱影響不大的食品，如麥片、米粉等。不大的食品，如麥片、米粉等。n遠紅外干燥遠紅外干燥 紅外線是一種電磁波，當(dāng)它通過放射方紅外線是一種電磁波，當(dāng)它通過放射方式輻射到物體時，被物體吸收的輻射能傳遞式輻射到物體時，被物體吸收的輻射能傳遞給物體內(nèi)的原子、分子等粒子，使這些粒子給物體內(nèi)的原子、分子等粒子，使這些粒子發(fā)生不規(guī)則運動，引起物體的升溫作用，稱發(fā)生不規(guī)則運動，引起物體的升溫作用，稱為遠紅外線的

9、一次效應(yīng)，也稱為為遠紅外線的一次效應(yīng)，也稱為增溫效應(yīng)。增溫效應(yīng)。n微波干燥微波干燥 微波輻射引起食品內(nèi)部快速加熱，可增微波輻射引起食品內(nèi)部快速加熱，可增加干燥速率。加干燥速率。-由輻射能量提供熱量由輻射能量提供熱量真空冷凍干燥真空冷凍干燥 在一定的真空條件下，將凍結(jié)了的制在一定的真空條件下，將凍結(jié)了的制品品中的中的游離水游離水不經(jīng)過冰的融化，直接從不經(jīng)過冰的融化，直接從固態(tài)冰升華為水蒸汽而使物料干燥的工固態(tài)冰升華為水蒸汽而使物料干燥的工藝藝稱為冷凍干燥（稱為冷凍干燥（Freeze-dryingFreeze-drying），），簡簡稱凍干。稱凍干。1-1-冷凍干燥室；冷凍干燥室；2-2-低溫冷凝

10、器；低溫冷凝器；3-3-真空泵；真空泵；4-4-制冷壓縮機；制冷壓縮機；5-5-水冷卻器；水冷卻器；6-6-熱交換器；熱交換器；7 7、8 8、1212、1313、14-14-閥門；閥門；9-9-板溫指示；板溫指示；10-10-冷凝器內(nèi)溫度指示；冷凝器內(nèi)溫度指示；11-11-真空計；真空計；15-15-膨脹閥膨脹閥四、四、影響干制的因素影響干制的因素1.1.干制條件的影響（干燥介質(zhì)為空氣）干制條件的影響（干燥介質(zhì)為空氣）干燥條件干燥條件 干燥恒率階段干燥恒率階段 干燥降率階段干燥降率階段空氣溫度上升空氣溫度上升干燥速率增加干燥速率增加 干燥速率增加干燥速率增加空氣流速上升空氣流速上升干燥速率增

11、加干燥速率增加無變化無變化相對濕度下降相對濕度下降干燥速率增加干燥速率增加無變化無變化真空度上升真空度上升干燥速率增加干燥速率增加無變化無變化2.2.食品性質(zhì)的影響食品性質(zhì)的影響n 表面積表面積n 組成分子定向組成分子定向n 細胞結(jié)構(gòu)細胞結(jié)構(gòu)n 溶質(zhì)的類型和濃度溶質(zhì)的類型和濃度五、五、干制工藝條件的合理選擇干制工藝條件的合理選擇n恒率干燥階段恒率干燥階段，為加速水分蒸發(fā)，在保，為加速水分蒸發(fā)，在保證食品表面水分蒸發(fā)速率不超過食品內(nèi)證食品表面水分蒸發(fā)速率不超過食品內(nèi)部水分擴散速率的原則下，允許盡可能部水分擴散速率的原則下，允許盡可能提高空氣溫度。提高空氣溫度。n 降率干燥階段降率干燥階段，應(yīng)設(shè)法

12、降低食品表面水分，應(yīng)設(shè)法降低食品表面水分蒸發(fā)速率，使它能和逐步降低了的食品內(nèi)部蒸發(fā)速率，使它能和逐步降低了的食品內(nèi)部水分擴散速率保持一致，以免食品表面過度水分擴散速率保持一致，以免食品表面過度受熱，導(dǎo)致引起不良后果。受熱，導(dǎo)致引起不良后果。n 干燥末期干燥末期，干燥介質(zhì)的相對濕度應(yīng)根據(jù)預(yù)，干燥介質(zhì)的相對濕度應(yīng)根據(jù)預(yù)期干制品水分加以選用。期干制品水分加以選用。六、干制對食品品質(zhì)的影響六、干制對食品品質(zhì)的影響n物理變化：干縮、表面硬化、多孔性物理變化：干縮、表面硬化、多孔性n化學(xué)變化：營養(yǎng)成分、色澤、風(fēng)味化學(xué)變化：營養(yǎng)成分、色澤、風(fēng)味干制品的復(fù)原性干制品的復(fù)原性：干制品重新吸收水分后在：干制品重新吸收水分后在重量、大小和性狀、質(zhì)地、顏色、風(fēng)味、結(jié)重量、大小和性狀、質(zhì)地、顏色、風(fēng)味、結(jié)構(gòu)、成分以及可見因素（感官評定）等各個構(gòu)、成分以及可見因素（感官評定）等各個方面恢復(fù)原來新鮮狀態(tài)的程度，一般用干制方面恢復(fù)原來新鮮狀態(tài)的程度，一般用干制品吸水增重的程度來表示。品吸水增重的程度來表示。思考題思考題n干燥的機制是什么？如果要縮短