果蔬干制加工技术.pptx

一、干制的基本特性一、干制的基本特性n物料类型：颗粒、片状或细小液滴状食品物料类型：颗粒、片状或细小液滴状食品n水分减少机制：蒸发、扩散、对流水分减少机制：蒸发、扩散、对流n操作方式：批量，固体食品操作方式：批量，固体食品 商业化规模的非稳态商业化规模的非稳态操作操作n产品特性：水分含量产品特性：水分含量10%10%，固体或粉末，固体或粉末二、干制原理二、干制原理 果蔬干制即在人工控制条件下利用一定技术脱除果蔬中的水分，将水分活度降低到微生物难以生存繁殖的程度，从而使产品具有良好保藏性。脱水产品不仅应达到耐久耐藏的要求，而且要求复水后基本能恢复原状n（一）食品的水分及干燥机理（一）食品的水分及干燥机理n1食品的水分食品的水分n（1）游离水游离水n（2）结合水）结合水二、干制原理二、干制原理 2食品干燥机理食品干燥机理 （1）外扩散作用外扩散作用n食品在干燥初期，首先是原料表面的食品在干燥初期，首先是原料表面的水分吸热变为蒸汽而大量蒸发，称为水分吸热变为蒸汽而大量蒸发，称为水分的外扩散。水分的外扩散。（2）内扩散作用）内扩散作用 借助湿度梯度的动力，促使食品内部借助湿度梯度的动力，促使食品内部的水蒸汽向食品的表面移动，同时促使的水蒸汽向食品的表面移动，同时促使食品内部的水分也向食品的表面移动，食品内部的水分也向食品的表面移动，这种作用称为水分的内扩散。这种作用称为水分的内扩散。温度梯度温度梯度 表面水分扩散到空气中表面水分扩散到空气中 T 蒸汽压差蒸汽压差 Food H2O内部水分转移到表面内部水分转移到表面 M 水分梯度水分梯度二、干制原理二、干制原理 将食品中的将食品中的水分活度（水分活度（AwAw）降到一定降到一定程度，使食品能在一定的保质期内不受微程度，使食品能在一定的保质期内不受微生物作用而腐败，同时能维持一定的质构生物作用而腐败，同时能维持一定的质构不变化，即控制不变化，即控制生化反应生化反应及及其它反应其它反应。AwAw值反映了水分与食品结合的强弱及被微生物值反映了水分与食品结合的强弱及被微生物利用的有效性。利用的有效性。各种微生物的生长发育有其最各种微生物的生长发育有其最适的适的AwAw值，一般而言细菌生长的值，一般而言细菌生长的AwAw下限为下限为0.940.94，酵母菌为，酵母菌为0.880.88，霉菌为，霉菌为0.80.8。AwAw值降至值降至0.70.7以以下，除嗜盐菌下，除嗜盐菌耐干燥霉菌等特殊菌群外，大耐干燥霉菌等特殊菌群外，大多数微生物不能生长发育。多数微生物不能生长发育。水分活度（水分活度（AwAw）：食品在密闭容器内测得的蒸：食品在密闭容器内测得的蒸汽压汽压(p)p)与同温下测得的纯水蒸汽压与同温下测得的纯水蒸汽压(p p0 0)之比。之比。AwAw值的范围在值的范围在0 01 1之间。之间。A-B 热力平衡热力平衡D-E 水分平衡水分平衡C-D降率干燥阶段：水分从降率干燥阶段：水分从表面跑向干燥空气中的速率快表面跑向干燥空气中的速率快于水分补充到表面的速率。于水分补充到表面的速率。B-C恒率干燥阶段：水分从食品恒率干燥阶段：水分从食品内部迁移到表面的速率大于或等于内部迁移到表面的速率大于或等于水分从表面跑向干燥空气的速率，水分从表面跑向干燥空气的速率，可以维持表面水分含量恒定。可以维持表面水分含量恒定。3影响干燥速度的因素影响干燥速度的因素n(1)干燥介质的温度干燥介质的温度 n(2)干燥介质的湿度干燥介质的湿度 n(3)空气流速空气流速 n(4)食品的种类、大小、表面积食品的种类、大小、表面积 n(5)原料的装载量原料的装载量1.1.干制条件的影响（干燥介质为空气）干制条件的影响（干燥介质为空气）干燥条件干燥条件 干燥恒率阶段干燥恒率阶段 干燥降率阶段干燥降率阶段空气温度上升空气温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气流速上升空气流速上升干燥速率增加干燥速率增加无变化无变化相对湿度下降相对湿度下降干燥速率增加干燥速率增加无变化无变化真空度上升真空度上升干燥速率增加干燥速率增加无变化无变化2.2.食品性质的影响食品性质的影响n 表面积、表面积、原料装载量原料装载量n 果蔬种类果蔬种类 可溶性固形物含量高、组织紧密的产品，干燥速度慢n 果蔬干制前预备出理果蔬干制前预备出理 去皮、切分、热烫、浸碱、熏硫等，对干制过程均有促进作用。4.4.食品在干燥过程发生的变化食品在干燥过程发生的变化(1)(1)食品发生的物理变化食品发生的物理变化:干缩和干裂干缩和干裂 表面硬化表面硬化 多孔性形成多孔性形成(2)(2)食品发生的化学变化：食品发生的化学变化：营养成分的变化营养成分的变化 食品颜色的变化食品颜色的变化 食品风味的变化食品风味的变化五、五、干制工艺条件的合理选择干制工艺条件的合理选择n恒率干燥阶段恒率干燥阶段，为加速水分蒸发，在保，为加速水分蒸发，在保证食品表面水分蒸发速率不超过食品内证食品表面水分蒸发速率不超过食品内部水分扩散速率的原则下，允许尽可能部水分扩散速率的原则下，允许尽可能提高空气温度。提高空气温度。n 降率干燥阶段降率干燥阶段，应设法降低食品表面水分，应设法降低食品表面水分蒸发速率，使它能和逐步降低了的食品内部蒸发速率，使它能和逐步降低了的食品内部水分扩散速率保持一致，以免食品表面过度水分扩散速率保持一致，以免食品表面过度受热，导致引起不良后果。受热，导致引起不良后果。n 干燥末期干燥末期，干燥介质的相对湿度应根据预，干燥介质的相对湿度应根据预期干制品水分加以选用。期干制品水分加以选用。二、干制方法二、干制方法 晒干晒干 自然干燥自然干燥 阴干阴干 风干风干 烘灶烘灶 烘房烘房 人工干燥人工干燥 机械机械干燥干燥冷冻升华干燥冷冻升华干燥 其它干燥其它干燥 微波干燥微波干燥 远红外干燥远红外干燥 太阳能的利用太阳能的利用 三、干制方法三、干制方法n自然干制：在自然环境条件下干制食品自然干制：在自然环境条件下干制食品的方法，如晒干、风干、阴干等。的方法，如晒干、风干、阴干等。n人工干制：在常压或减压环境中用人工人工干制：在常压或减压环境中用人工控制的工艺条件干制食品，如流化床干控制的工艺条件干制食品，如流化床干燥、喷雾干燥等，需专用的燥、喷雾干燥等，需专用的干燥设备干燥设备。干制包括自然干制（如晒干、风干等）和人工干制（如烘干，热空气干燥、真空干燥等）。根据为干燥提供能量的加热介质的类型分为：根据为干燥提供能量的加热介质的类型分为：直接接触干燥机，直接接触干燥机，热空气提供干燥作用热空气提供干燥作用；间接接触干燥机，间接接触干燥机，热传递通过次生机制热传递通过次生机制；红外或高频干燥机，红外或高频干燥机，由辐射能量提供热量由辐射能量提供热量；冷冻干燥，冷冻干燥，水分通过低压固气过渡态（升水分通过低压固气过渡态（升华）而除去华）而除去。NEXTNEXT 晒干是指利用太阳光的辐射能进行干燥的过程。风干是指利用湿物料的平衡水蒸气压与空气中的水蒸气压差进行脱水干燥的过程。1晒干及风干晒干及风干 箱式干燥是一种比较简单的间歇式干燥箱式干燥是一种比较简单的间歇式干燥方法方法 箱式干燥设备单机生产能力不大，工艺箱式干燥设备单机生产能力不大，工艺条件易控制。按气体与物料流动方式分为：条件易控制。按气体与物料流动方式分为：A、平行流箱式干燥、平行流箱式干燥 B、穿流箱式干燥、穿流箱式干燥 C、真空箱式干燥、真空箱式干燥 2 2箱式干燥箱式干燥 真空干燥是指在低气压条件下进行的干燥。真空干燥是指在低气压条件下进行的干燥。(1)真空干燥常在较低温度下进行，因此有利于减少热对热敏性成分的破坏和热物理化学反应的发生，制品有优良品质，但真空干燥成本常较高。(1)采用真空干燥设备一般可制成不同膨化度的干制品。(3)真空干燥过程食品物料的温度和干燥速度取决于真空度,物料状态及受热程度。(4)干燥过程热量常靠传导或辐射向食品传递，也有用热气体或微波作为热源。3真空干燥真空干燥 冷冻干燥又称真空冷冻干燥或冷冻升华干燥，是冷冻干燥又称真空冷冻干燥或冷冻升华干燥，是指干燥时物料的水分直接由冰晶体蒸发成水蒸气的干指干燥时物料的水分直接由冰晶体蒸发成水蒸气的干燥过程。燥过程。冷冻干燥是目前食品干燥方法中干燥过程物料温冷冻干燥是目前食品干燥方法中干燥过程物料温度最低的干燥，用于果蔬、蛋类、速溶咖啡和茶、低度最低的干燥，用于果蔬、蛋类、速溶咖啡和茶、低脂肉类及制品、香料及有生物活性的食品物料干燥。脂肉类及制品、香料及有生物活性的食品物料干燥。冷冻干燥时，被干燥的物料首先要进行预冻（冻结），冷冻干燥时，被干燥的物料首先要进行预冻（冻结），然后在高真空状态下进行升华干燥然后在高真空状态下进行升华干燥.4冷冻干燥冷冻干燥 隧道式干燥机 （1）逆流式干燥机（2）顺流式干燥机（3）混合式干燥机 混合式干燥机1-运输车；2-加热器；3-电扇；4-空气入口；5-空气出口；6-原料入口；7-干燥品出口；8-活动隔门 湿端（冷湿端（冷端）端）高温低湿高温低湿干端（热干端（热端）端）低温高湿低温高湿逆流式干燥设备示意图逆流式干燥设备示意图特点：特点：干制品的最终水分较低（干制品的最终水分较低（55）；）；适宜于软质水果的干制。适宜于软质水果的干制。旋转式干燥机旋转式干燥机盘式干燥机盘式干燥机 带式干燥机 带式干燥机适应于单品种、整季节的大规模生产。带式干燥机1-原料进口；2-原料出口；3-原料运动方向 多层输送带式干燥机多层输送带式干燥机流化床干燥机 多用于颗粒状物料的干制。流化床式干燥设备可以连续化生产。流化床式干燥设备1-物料入口；2-空气入口；3-出料口；4-强制通风室；5-多孔板；6-沸腾床；7-干燥室；8-排气窗 流化床干燥流化床干燥喷雾干燥喷雾干燥 通过压力或离心力将通过压力或离心力将液态液态或或浆质态浆质态的食品喷成雾状液滴，悬浮在热空气气流的食品喷成雾状液滴，悬浮在热空气气流中进行脱水干燥的过程。中进行脱水干燥的过程。雾化系统雾化系统干燥室干燥室喷雾干燥机喷雾干燥机泡沫干燥泡沫干燥n工作原理：将工作原理：将液态液态或或浆质态浆质态物料首先制成稳物料首先制成稳定的泡沫料，然后在常压下用热空气干燥。定的泡沫料，然后在常压下用热空气干燥。造泡的方法有机械搅拌，加发泡剂等。造泡的方法有机械搅拌，加发泡剂等。n特点：接触面大，干燥初期水分蒸发快，可特点：接触面大，干燥初期水分蒸发快，可选用温度较低的干燥工艺条件。选用温度较低的干燥工艺条件。n适用对象：水果，易发泡的食品。适用对象：水果，易发泡的食品。滚筒干燥滚筒干燥 将将液体食品液体食品在滚筒表面涂成一层薄膜，在滚筒表面涂成一层薄膜，干燥时，热量从滚筒的内部传向干燥机周干燥时，热量从滚筒的内部传向干燥机周围的空气，由于围的空气，由于通过金属滚筒的通过金属滚筒的热量传递热量传递和水从薄膜中出来的和水从薄膜中出来的质量传递质量传递通常都非常通常都非常快，产品在滚筒上滞留的时间在快，产品在滚筒上滞留的时间在30306060s s，干燥发生迅速干燥发生迅速。n 干燥产品通常与高温干燥产品通常与高温(超过超过100)100)接触，接触，易发生褐变、焦糖化反应以及蛋白质的降解。易发生褐变、焦糖化反应以及蛋白质的降解。n 适用对象：浆状、泥状、液态，受热影适用对象：浆状、泥状、液态，受热影响不大的食品，如麦片、米粉等。响不大的食品，如麦片、米粉等。n远红外干燥远红外干燥 波长在波长在5.65.61000m1000m区域的红外线称为远红外区域的红外线称为远红外线。红外线是一种电磁波，当它通过放射方式辐射线。红外线是一种电磁波，当它通过放射方式辐射到物体时，远红外线被加热物体所吸收，直接转变到物体时，远红外线被加热物体所吸收，直接转变为热能而达到加热干燥。干燥时物体中每一层都为热能而达到加热干燥。干燥时物体中每一层都受到均匀的热作用。受到均匀的热作用。n微波干燥微波干燥 微波是微波频率为微波是微波频率为300MHz300MHz至至300kMHz300kMHz，波长为，波长为1m1m至至1mm1mm的高频电磁波。的高频电磁波。微波辐射引起食品内部快微波辐射引起食品内部快速加热，可增加干燥速率。速加热，可增加干燥速率。-由辐射能量提供热量由辐射能量提供热量冷冻干燥又称升华干燥或真空冷冻升华干燥。即是将食又称升华干燥或真空冷冻升华干燥。即是将食品中的水分先冻结成冰，然后在较高真空度下，将品中的水分先冻结成冰，然后在较高真空度下，将冰直接转化为蒸汽而除去，从而使食品获得干燥的冰直接转化为蒸汽而除去，从而使食品获得干燥的方法。方法。冷冻干燥法特点：冷冻干燥法特点：一、特别适用于热敏性食品以及易氧化食品的干燥一、特别适用于热敏性食品以及易氧化食品的干燥二、干燥后制品保持原有的形状，复水性好。二、干燥后制品保持原有的形状，复水性好。三、三、冻干的热能利用经济，干燥设备往往无须绝冻干的热能利用经济，干燥设备往往无须绝热热真空冷冻干燥真空冷冻干燥 在一定的真空条件下，将冻结了的制在一定的真空条件下，将冻结了的制品中的品中的游离水游离水不经过冰的融化，直接从不经过冰的融化，直接从固态冰升华为水蒸汽而使物料干燥的工固态冰升华为水蒸汽而使物料干燥的工艺称为冷冻干燥（艺称为冷冻干燥（Freeze-dryingFreeze-drying），），简简称冻干。称冻干。1-1-冷冻干燥室；冷冻干燥室；2-2-低温冷凝器；低温冷凝器；3-3-真空泵；真空泵；4-4-制冷压缩机；制冷压缩机；5-5-水冷却器；水冷却器；6-6-热交换器；热交换器；7 7、8 8、1212、1313、14-14-阀门；阀门；9-9-板温指示；板温指示；10-10-冷凝器内温度指示；冷凝器内温度指示；11-11-真空计；真空计；15-15-膨胀阀膨胀阀工艺流程：工艺流程：原料选择原料选择 整理分级整理分级 洗涤洗涤 去皮去核去皮去核 切分切分 护色（热烫或化学处理）护色（热烫或化学处理）干燥（自干燥（自然或人工干燥）然或人工干燥）成品成品 均温回软均温回软 包装。包装。三、三、干制的工艺干制的工艺果蔬原料果蔬原料果蔬原料果蔬原料清洗清洗清洗清洗拣选拣选拣选拣选Add your text Add your text herehereAdd your text Add your text herehere包装包装包装包装干制干制干制干制硫处理硫处理硫处理硫处理漂烫漂烫漂烫漂烫分级分级分级分级处理处理处理处理果蔬干制过程 果蔬干制的工艺及关键点（一）原料的选择及处理 1.原料的选择 2.原料的处理 （1）洗涤，去皮，去核，切分 （2）热烫（即为热处理）（3）硫处理3.2 果蔬干制的工艺关键果蔬干制的工艺关键3.2.1 原料选择 果蔬干制对原料的要求是干物质含量高，粗纤维和废弃物少，可食率高，成熟度适宜，新鲜风味好，无腐烂和严重损伤等。3.2.2 清洗 用人工清洗或机械清洗，清除附着的泥沙、杂质、农药和微生物，使原料基本达到脱水加工的要求，保证产品的卫生。3.2.3 整理 除去皮、核、壳、根、老叶等不可食部分和不合格部分，并适当切分。去除原料的外皮或蜡质，可提高产品的食用品质，又有利于脱水干燥。3.2.4 护色处理 制果干多以硫处理护色；而脱水菜以烫漂处理护色。有些原料还在烫漂后或在干燥后再用硫处理护色(主要是控制非酶褐变)。(二二)升温烘烤升温烘烤 不同种类的食品分别采用不同的升温方式。(三三)通风排湿通风排湿 一般当烘房内相对湿度达到70%以上，就要进行通风排湿工作。(四四)倒换烘盘倒换烘盘 使烘房上下部，前后部，左右部的被烘烤原料受热均匀，干燥程度一致。3.2.5 干燥 最佳干燥方法有冷冻干燥，真空干燥及微波干燥。但综合考虑成本、经济效益等因素，目前果蔬干燥使用最多的是热风干燥。当然也可采用自然干燥方法。3.2.6 后处理 果蔬原料完成干燥后，有些可以在冷却后直接包装，有些则需要经过回软、挑选和压块等处理才能包装。(五五)包装前处理包装前处理 1.均湿回软 2.分级 3.防虫(六六)包装、贮藏与复水包装、贮藏与复水 n 对包装和贮藏场所的要求对包装和贮藏场所的要求 n 符合食品卫生法的要求、防蝇、防虫、低符合食品卫生法的要求、防蝇、防虫、低温、干燥、清洁；温、干燥、清洁；n 对包装容器的要求对包装容器的要求 n 材料符号食品卫生要求，能防潮、防虫等。材料符号食品卫生要求，能防潮、防虫等。n 常用的包装容器：塑料袋、塑料袋纸盒、常用的包装容器：塑料袋、塑料袋纸盒、金属罐、玻璃罐、塑料罐等金属罐、玻璃罐、塑料罐等 n 包装方式包装方式 n 常压包装、真空包装、充气包装常压包装、真空包装、充气包装 3.2.7包装、贮藏 常用的包装容器有木箱、纸箱、锡铁罐等。1普通包装 2真空包装 3惰性气体包装 4吸氧剂包装3.2.8复水 脱水莱在食用前必须先行复水，方法一般是先把脱水菜浸在1216倍质量的冷水里，经0.5h，在迅速煮沸并保持沸腾57min，复水以后，再按常法烹调。六、干制对食品品质的影响六、干制对食品品质的影响n物理变化：干缩、表面硬化、多孔性物理变化：干缩、表面硬化、多孔性n化学变化：营养成分、色泽、风味化学变化：营养成分、色泽、风味干制品的复原性干制品的复原性：干制品重新吸收水分后在：干制品重新吸收水分后在重量、大小和性状、质地、颜色、风味、结重量、大小和性状、质地、颜色、风味、结构、成分以及可见因素（感官评定）等各个构、成分以及可见因素（感官评定）等各个方面恢复原来新鲜状态的程度，一般用干制方面恢复原来新鲜状态的程度，一般用干制品吸水增重的程度来表示。品吸水增重的程度来表示。思考题思考题n干燥的机制是什么？如果要缩短干燥时间，干燥的机制是什么？如果要缩短干燥时间，该如何从机制上控制干燥过程？该如何从机制上控制干燥过程？n干制条件主要有哪些？他们如何影响湿热干制条件主要有哪些？他们如何影响湿热传递过程的？（如果要加快干燥速率，该传递过程的？（如果要加快干燥速率，该如何调控干制条件？）如何调控干制条件？）n影影响响干干燥燥速速率率的的食食品品性性质质有有哪哪些些？他他们们如如何影响干燥速率？何影响干燥速率？