第四章-食品的干燥保藏技术.ppt

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,05-,*,Click to edit Master title style,第四章 食品的干燥保藏技术,畜产品加工系,杜鹏,rocgin,食品楼413,Tel:[phone],05-,1,主要章节,食品在干燥中发生的变化,3,干燥产品的包装与贮藏,5,食品干燥的基本原理,3,2,食品干燥方法与技术,3,4,食品干燥的目的与要求,1,2,教学目标,了解,食品干燥的目的与要求；,熟悉,食品干燥的基本原理,；,熟悉,食品在干燥中发生的变化,；,掌握,食品干燥方法与技术,；,熟悉,干燥产品的包装与贮藏,；,3,4.1 食品干燥的目的与要求,05-,4,生存,人类摄取食物需要水分,人类保存食物必须去除水分,很多生活资料必须彻底去除水分,5,1.干燥的目的,延长贮藏期,-经干燥的食品，其水分活性较低，有利于在室温条件下长期保藏，以延长食品的市场供给，平衡产销高峰;,用于某些食品加工过程以改善加工品质,-如大豆、花生米经过适当干燥脱水，有利于脱壳(去外衣)，便于后加工，提高制品品质；促使尚未完全成熟的原料在干燥过程进一步成熟;,便于商品流通,-干制食品重量减轻、容积缩小，可以显著地节省包装、储藏和运输费用，并且便于携带和储运;,干制食品常常是救急、救灾和战备用的重要物质。,6,图4.1 微生物对物理灭菌的敏感性与水分活度的关系,图4.2 A,W,与食品中各种反应速度间的关系,脂肪氧化作用；,非酶褐变,；水解反应；,酶活力,；霉菌生长；酵母生长；细菌生长,9,各种新鲜食品和脱水干制食品的容积,/m,3,t,-1,食品,种类,新鲜,食品,脱水干,制食品,食品,种类,新鲜,食品,脱水干,制食品,水果,1.421.56,0.0850.20,蛋类,2.412.55,0.2830.425,蔬菜,1.422.41,0.1420.708,鱼类,1.422.12,0.5661.133,肉类,1.422.41,0.4250.566,10,Q1,Q2,Q3,Q4,A,W,概念,A,W,与微生物,A,W,与酶反应,A,W,与其它反应,北方生产的紫菜片，运到南方，出现霉变，为什么？如何控制？,高浓度食盐溶液会对微生物产生强烈的脱水作用？,想一想？,11,北方生产的紫菜片，运到南方，出现霉变，为什么？如何控制？,南方雨水多，空气比较潮湿，温度高，所以容易发生霉变。用密封袋或密封桶装起来。,高浓度食盐溶液会对微生物产生强烈的脱水作用？,1%食盐溶液渗透压可达0.830Mpa，而通常大多数微生物细胞的渗透压只有0.3-0.6Mpa，因此食盐高浓度溶液（如10%以上）就会产生很高的渗透压，对微生物产生强烈的脱水作用，导致微生物细胞的质壁分离。,12,4.2,食品干燥的基本原理,05-,13,4.2 食品干燥的基本原理,一、食品湿物料与含湿气体,湿物料的状态与物理性质,含湿气体,二、物料与空气之间的湿热平衡,吸附与解吸等温线,平衡湿度与吸附湿度,干燥过程物料水分的变化,三、干燥过程的湿热传递,食品干燥过程的特性,干燥过程湿物料的湿热传递,四、影响湿热传递的主要因素,14,干制,过程,干制过程的,湿热传递,湿物料与,含湿气体,物料与空气,的湿热平衡,影响湿热传递的因素,15,一、湿物料与含湿气体,（一）湿物料的状态与物理性质,1.湿物料的状态与水分含量,2.湿物料的水分活性与吸附等温线,3.湿物料的热物理性质(比热容、导热系数、温度传导系数）,（二）含湿气体,按物料的物理化学性质分：液态和湿固态食品物料,。,按湿物料的外观状态分：块状、条状、片状、晶体、散粒状、粉末状、膏糊状、液体物料等。,16,2.湿物料的水分活性与吸附等温线,食品水分含量（M）与A,W,的关系,（水分吸附等温线；温度与水分吸附等温线；水分吸附等温线的应用）,典型食品物料吸附等温线,马铃薯的等温吸附线,1-20,2-40,3-60,4-80,5-100,17,3.湿物料的热物理性质,常见食品中水分含量与水分活度的关系,Food,Moisture(%),Water activity,Ice,100,1.00,Ice,100,0.91,Ice,100,0.82,Ice,100,0.62,Fresh meat,70,0.985,Bread,40,0.96,Marm alade,35,0.86,Wheat flour,14.5,0.72,Raisin,27,0.60,Macaroni,10,0.45,Boiled sweets,3.0,0.30,Biscuits,5.0,0.20,Dried milk,3.5,0.11,Potato crisps,1.5,0.08,18,二、物料与空气间的湿热平衡,（一）吸附与解吸等温线,p,物,p,蒸,吸附作用,p,物,p,蒸,解吸作用,p,物,p,蒸,动力学平衡,（二）平衡湿度与吸附湿度,鸡肉不同温度下的吸附与解吸等温线,吸附等温线 解吸等温线,19,三、食品干制过程的湿热传递,（一）干燥过程物料水分的变化,（二）干制过程特性,（1）干燥曲线,第一临界水分、平衡水分,（2）干燥速率曲线,恒率干燥、降率干燥,（3）食品温度曲线,湿球温度、干球温度,干制过程中，湿物料内部同时有水分梯度和温度梯度存在，水分流动的方向由导湿性和导湿温性共同作用。,（三）干燥机制,20,干球温度和湿球温度？,当空气未饱和时，湿球因表面蒸发需要消耗热量，从而使湿球温度下降。与此同时，湿球又从流经湿球的空气中不断取得热量补给。当湿球因蒸发而消耗的热量和从周围空气中获得的热量相平衡时，湿球温度就不再继续下降，从而出现一个干湿球温度差。,21,（三）干燥机制,导湿性,：从高水分处向低水分处扩散，即从内部不断向表面的水分迁移。,导湿温性：,温度梯度将促使水分从高温向低温处转移。,Food H,2,O,表面水分扩散到空气中,内部水分转移到表面,T-T,M-M,M,水分梯度,温度梯度,T,22,1.导湿性,干制过程中潮湿食品食品表面水分受热后首先有液态转化为气态，即水分蒸发，而后，水蒸气从食品表面向周围介质扩散，此时表面湿含量比物料中心的湿含量低，出现水分含量的差异，即存在水分梯度。水分扩散一般总是从高水分处向低水分处扩散，亦即是从内部不断向表面方向移动。这种水分迁移现象称为,导湿性,。,23,1.导湿性,水分梯度,若用W,绝,表示等湿面湿含量或水分含量（kg/kg干物质），则沿法线方向相距n的另一等湿面上的湿含量为W,绝,+W,绝,，那么物体内的水分梯度grad W,绝,则为：,W,绝,物体内的湿含量，即每千克干物质内的水分含量（千克）,n 物料内等湿面间的垂直距离（米）,n,grad W,绝,I,图 湿度梯度影响下水分的流向,W,绝,+W,绝,W,绝,24,1.导湿性,导湿性引起的水分转移量可按照下述公式求得,：,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/kg干物质,米,2,小时）,K 导湿系数（米,2,小时）,0,单位潮湿物料容积内绝对干物质重量,（kg干物质/,米2,）,W,绝,物料水分（kg/kg干物质）,水分转移的方向与水分梯度的方向相反，所以式中带负号。,注意：导湿系数在干燥过程中并非稳定不变的，它随着物料温度和水分而异。,25,物料水分与导湿系数间的关系,恒率干燥阶段，排除的水分基本上为渗透水分，以液体状态转移，导湿系数稳定不变（,DE段,）；再进一步排除毛细管水分时，水分以蒸汽状态或以液体状态转移，导湿系数下降（,CD段,）；进一步为吸附水分，基本上以蒸汽状态扩散转移，先为多分子层水分，后为单分子层水分。,导湿系数K（m,2,/h）,物料水分W,绝,（kg/kg绝干物质）,A,C,D,E,图物料水分和导湿系数间的关系,吸附水分 毛细管水分 渗透水分,26,导湿系数与温度的关系,启示：,若将导湿性小的物料在干制前加以预热，就能显著地加速干制过程。,因此可以将物料在饱和湿空气中加热，以免水分蒸发，同时可以增大导湿系数，以加速水分转移。,导湿系数（K10,2,）,K10,2,=(T/290),14,温度（）,图 硅酸盐类物质温度和,导湿系数的关系,27,2.导湿温性,食品在加热时，食品表面受热高于它的中心，因而在物料内部会建立一定的温度差，即温度梯度。温度梯度将促使水分(无论是液态还是气态)从高温向低温处逆水分梯度转移。这种现象称为,导湿温性,(或雷科夫效应)。,原因:,水分子的热扩散,毛细管传导,空气受热膨胀,28,2.导湿温性,导湿温性是在许多因素影响下产生的复杂现象。,高温,将促使液体粘度和它的表面张力下降，但将促使蒸汽压上升，而且毛细管内水分还将受到挤压空气扩张的影响。结果是毛细管内水分将顺着热流方向转移。,T,T+T,i,内,表面,图 温度梯度下水分的流向,n,29,导湿温性引起水分转移的流量将和温度梯度成正比。,它的流量可通过下式计算求得：,其中,：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/kg干物质,米,2,小时）,K 导湿系数（米,2,小时）,0,单位潮湿物料容积内绝对干物质重量,（kg干物质/,米,2,）,湿物料的导湿温系数（1/，或kg/kg干物质）,30,导湿温系数就是温度梯度为1/米时物料内部能建立的水分梯度，即,导湿温性和导湿性一样，会因物料水分的差异（即物料和水分结合状态）而异。,导湿温性（1/）,O,A,B,物料水分W（%）,以上我们讲的都是热空气为加热介质。若是采用其它加热方式，则干燥速率曲线将会变化。,31,若导湿性比导湿温性强，水分向外面转移,（OUT）,若导湿性比导湿温性弱，水分向内转移,（IN）,32,合理选用干制工艺条件的基本原则,食品干制过程中所选用的工艺条件必须使食品表面的水分蒸发速率尽可能的等于食品内部水分扩散速率，同时力求避免在食品内部建立起湿度梯度方向相反的温度梯度。,在恒速干燥阶段，物料表面温度不会高于湿球温度。,在开始降速干燥阶段食品表面水分蒸发接近结束，应设法降低表面蒸发速率，避免食品表面过度受热。,干燥末期，干燥介质的的相对湿度应根据预期干制品水分含量加以选用。,33,四、影响湿热传递的重要因素,1.食品物料的组成与结构,2.物料的表面积,3.空气湿度,4.空气温度,5.空气流速,6.大气压力或真空度,7.蒸发,34,1.食品物料的组成与结构,（1）食品成分在物料中的位置,（2）溶质浓度,（3）结合水的状态,（4）细胞结构,35,2.物料的表面积,为了加速湿热传递，食品常被分割成小片，缩短热量向食品中心传递和水分从食品中心外移的距离，增加了食品和加热介质相互接触的表面积，为食品内水分外逸提供了更多的途径，从而加速了水分蒸发和食品的脱水干制。,36,3.空气湿度,脱水干制时，如果用空气作为干燥介质，空气相对湿度越低，食品干燥速率也越快。近于饱和的湿空气进一步吸收水分的能力远比干燥空气差。饱和的湿空气不能再进一步吸收来自食品的蒸发水分。,37,4.空气温度,对于用空气作为干燥介质时，提高空气温度，干燥加快；,由于温度提高，传热介质和食品间的温差变大，热量向食品传递的速率变大，水分外逸速率加速；,温度高，水分扩散速率也加快，使内部干燥也加速。,注意:若以空气作为加热介质，温度并非主要因素，因为食品内水分以水蒸汽状态从它表面外逸时，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，从而降低了水分的蒸发速度，故温度的影响也将因此而下降。,38,5.空气流速,空气流速加快，食品干燥速率也加速。,空气流速增大，能及时将聚集在食品表面附近的饱和湿空气带走，同时还因和食品表面接触的空气量增加，而显著加速食品中水分的蒸发。,39,6.大气压力或真空度,大气压力下降，水的沸点也相应降低，因而，在真空干燥室内加热干燥时，就可以在较低的温度条件下进行。升高温度，将加速食品水分的蒸发，还可使制品具有疏松的结构。,40,7.蒸发,水分从食品表面蒸发时，它的表面积就会冷却，即温度下降，因此，如用热空气加热，只要有水分蒸发，食品的温度总是比热空气低。,41,思考题,Q1,Q2,Q3,干燥机制,微波干燥的干制过程特性,如何从机制上控制缩短干燥时间的干燥过程,42,4.3,食品在干燥中发生的变化,05-,43,4.3 食品在干燥中发生的变化,44,一、物理变化,干缩,多孔性,表面硬化,溶质迁移,热塑性,脱水干燥过程中胡萝卜丁形态的变化,45,1 干缩,食品在干燥时，因水分被除去而导致体积缩小，肌肉组织细胞的弹性部分或全部丧失的现象称作干缩。,干缩程度,：,食品的种类：,含水量多、组织脆嫩者干缩程度大，而含水量少、纤维质食品的干缩程度较轻,干燥方法及条件：,冷冻干燥制品几乎不发生干缩。高温热风干燥比低温干燥所引起的干缩更严重；缓慢干燥比快速干燥引起的干缩更严重。,干缩情况：,均匀干缩,非均匀干缩46,2 多孔性,快速干燥时，由于食品表面的干燥速度比内部水分迁移速度快得多，因而迅速干燥硬化。在内部继续干燥收缩时，内部应力将使组织与表层脱开，干制品中就会出现大量的裂缝和孔隙，形成,多孔性结构,。,有利于干制品的复水和减小干制品的松密度。松密度是指单位体积的制品中所含干物质的量。,多孔性结构的形成使氧化速度加快，不利于干制品的贮藏。,47,3.表面硬化,表面硬化是指食品表面呈现干燥而内部仍软湿的现象。,阻碍热量向食品内部的传递和水分向表面迁移，使干燥速率下降；,长期贮藏过程中，会使干制品内部水分缓馒渗出到干制品表面，引起干制品霉变。,产生原因,干燥时溶质借助水分的迁移不断在食品表层形成结晶，导致表面硬化,含盐量高的食品,；,表面干燥过于强烈，水分蒸发很快，而内部水分又不能及时扩散到表面，故表层就会迅速干燥而形成一层硬膜,与干燥速度有关,。,48,4.溶质迁移,食品在干燥过程中，其内部除了水分会向表层迁移外，溶解在水中的溶质也会迁移。,溶质迁移的两种趋势：,由于食品干燥时表层收缩使内层受到压缩，导 致组织中的溶液穿过孔穴、裂缝和毛细管向外流动。迁移到表层的溶液蒸发后，浓 度将逐渐增大,溶质分布不均匀,；,在表层与内层溶液浓度差的作用下出现的溶质由表层向内层迁移,溶质分布均匀化,。,49,二、化学变化,营养成分的损害,蛋白质、碳水化合物、脂肪、维生素,色素,随物料本身的物化性质改变,天然色素：类胡萝卜素、花青素、叶绿素,褐变,风味,热带来一些异味、煮熟味,防止风味损失方法：芳香物质回收、低温干燥、加包埋物,50,1.蛋白质脱水变性,蛋白质的脱水变性受食品的含水量、干燥方法及干燥条件等因素的影响。,含水量越高，则食品中的蛋白质越易因脱水而变性，而在绝对干燥状态下，蛋白质很难变性。,脂质氧化也会促进蛋白质的脱水变性。,在贮藏后期，脂肪的氧化将成为影响蛋白质变性的重要因子。,51,2.脂质氧化,食品水分活度降低，使脂质自动氧化变得更为容易和更为快速，特别是无包装的含脂冻干食品，脂质氧化是导致其变质的最主要原因。,在贮藏过程中，干制品脂质的氧化速度还与其种类、水分活度等因素有密切的关系。,含脂多的干制水产品极易发生脂质氧化酸败，特别是盐干和冻干品，不仅易发生酸败，如保藏措施不当，还易出现油烧。,真空包装和使用脂溶性抗氧化剂处理防止干制品的脂质氧化酸败。,52,3.褐变,褐变是干制品最严重的变色现象,。,产生原因有二：,多酚类物质如鞣质、酪氨酸等在组织内酚氧化酶的作用下生成褐色的化合物一类黑素而引起的褐变,美拉德反应所引起的褐变。,53,4.4,食品干燥方法与技术,05-,54,食品干制的方法,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,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的方法，有专用的干燥设备（空气对流干燥、真空干燥、滚筒干燥等）,55,食品人工干燥方法,箱式干燥,带式干燥,滚筒干燥,流化床干燥,冷冻干燥,喷雾干燥,微波干燥,真空干燥,56,4.4,食品干燥方法与技术,一、对流干燥,1.自然对流干燥,2.箱式干燥,3.隧道式干燥,9.喷雾干燥,4.带式干燥,5.仓储干燥,6.泡沫干燥,二、接触干燥,1.常压滚筒干燥,2.真空滚筒干燥,三、冷冻干燥,1.冷冻干燥过程中的传质,2.,冷冻干燥过程中的传质,3.冷冻干燥特点,四、辐射干燥,1.红外线干燥,2.微波干燥,8.流化床干燥,7.气流干燥,3.真空干燥,57,一、对流干燥,1.自然对流,在自然环境条件下干制食品的方法。,晒干、风干、阴干,特点：方法简单，价格低廉，不受场地影响。,58,2.箱式干燥设备,特点：,间歇型，小批量、设备容量小、操作费用高,操作条件：,空气温度94，空气流速24m/s,适用对象：,果蔬或价格较高的食品；作为中试设备，摸索干制特性，确定大规模工业化生产数据。,一种柜式干燥机,59,3.隧道式干燥设备,定义,隧道式干燥,热端,湿端,逆流,冷端,干端,顺流,高温低湿空气进入的一端,湿物料进入的一端,热空气气流与物料移动方向相反,低温高湿空气离开的一端,干制品离开的一端,热空气气流与物料移动方向一致,60,（1）逆流式隧道干燥,（2）顺流隧道式干燥,（3）双阶段干燥式隧道干燥,61,应注意的问题：,逆流干燥,湿物料载量不宜过多因为低温高湿的空气中，湿物料水分蒸发慢，物料易腐败或菌污染程度过大，有腐败可能。,顺流干燥,国外报道只用于干制葡萄。,双阶段干燥,：取长补短。干燥比较均匀，生产能力高，品质较好；用于苹果片、蔬菜（胡萝卜、洋葱、马铃薯等）；还有多段式干燥设备（3，4，5段等）,62,4.输送带式干燥,操作连续化,自动化,生产能力大,63,5.仓贮干燥,适于,干制已经用其他干燥方法去除大部分水分而尚有部分残余水分需要继续清除的未干透的制品，如将蔬菜半干品水分从,10-15%,降到,3-6%,优点：,经济，无热损害,。,64,6.泡沫干燥,工作原理：,将液态或浆质态物料首先制成稳定的泡沫料，然后在常压下用热空气干燥。,造泡的方法：,机械搅拌，加泡沫稳定剂，加发泡剂,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,适用对象：,水果粉，易发泡的食品。,65,7.气流干燥,用,气流,来输送物料使粉状或颗粒食品在热空气中干燥,适于水分低于35%40%的,物料,，例糯米粉、马铃薯颗粒,适用范围广，生产率高,干燥强度大,干燥时间短,66,8.流化床干燥,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,：粉态食品（固体饮料，造粒后二段干燥,）,67,流化床干燥的特点：,适用于粉状或颗粒状物料的干燥,物料在热气流中上下翻动，彼此碰撞和充分混合，大大强化了汽固两相间的传热和传质,流化床干燥器结构简单，活动部件少，维修方便,与气流干燥相比，气速低，阻力小，汽固较易分离，,物料及设备磨损轻。与厢式干燥相比，具有物料停留,时间短，干燥速率快的特点,操作要求高,68,食品工业中常用的流化床,单层流化床,多层流化床,振动式流化床,69,8.喷雾干燥,过程：,将液态或浆质态的食品喷成雾状液滴，悬浮在热空气气流中进行脱水干燥。,目前国内外,广泛用于,食品工业中奶粉、奶油粉、乳清粉、蛋粉、果汁粉、速溶咖啡、速溶茶等。,70,料液料液供送喷雾系统液滴,新鲜空气空气加热输送系统热空气气液接触干燥系统制品分离气体净化系统废气,干制品,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。,决定喷雾干燥装置特征,的主要是料液喷雾系统中的喷雾器和气液接触系统的干燥室,8.1 喷雾干燥器的装置组成,71,8.2 喷雾干燥物料与空气流动方式,72,8.3 常用的喷雾系统,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,100-300m,，,生产能力和液滴大小通过食品流体的压力控制。,离心喷雾：,液体被泵入高速旋转盘中（,5000-20000rpm,），,在离心力作用下经圆盘周围的孔眼外逸并被分散成,10-500m,雾状液滴,。,73,（1）压力喷雾干燥器,74,D系列压力喷雾干燥器,75,（2）离心喷雾干燥,76,各种离心盘,77,两种离心盘,78,GPL系列高速离心式喷雾干燥机制,LPG-200离心式,79,二流体喷雾干燥造粒塔,80,离心盘雾化法,81,离心喷雾与压力喷雾,结构,不同，离心喷雾不用高压也可获得很大的速度，溶液进入旋转盘获得旋转运动，因离心力作用成薄膜状，速度不断增长，向盘边缘移动而喷出微细的雾滴。,优良的离心盘要求,润湿周边长，使溶液达到高转速，喷雾均匀。离心盘本身结构坚固、质轻、结构简单、无死角、易拆洗、有较大的生产率。,目前在工业生产上，采用,离心盘的式样,很多。对于光滑盘（碟碗式、帽式），有较大的润湿周边，使溶液形成扁平薄膜利于雾化，结构较简单。缺点是表面平滑，溶液在转盘内产生较大的滑动，不能得到较高喷雾速度。,82,8.4 喷雾干燥的特点,适用于湿含量,40%60%,的溶液；,蒸发面积大。料液雾化后，液体的表面积非常大，,1,升的料液可雾化成直径为,50,m,的液滴,146,亿个，总表面积可达,5400,平方米。,干燥时间短。蒸发,95-98%,的水分只需,5-40s,；,干燥过程液滴的温度较低,(50-60,度,),，非常适合热敏性物料的干燥，能操持食品的营养、色泽和香味；,过程简单，操作方便，可实行连续化生产；,单位产品耗热量大，设备的热效率低，通常为,30%40%,83,二、接触干燥滚筒干燥,被干燥物料与加热面处于密切接触状态，蒸发水分的能量来自传导方式进行的干燥。,适用对象:,浆状、泥状、膏状、糊状和液态食品的干燥。一些受热影响不大的食品，如麦片、米粉也可；,典型的接触干燥器是,滚筒干燥器,，包括,常压滚筒,和,真空滚筒,干燥器。,84,1.常压滚筒干燥,85,2.真空滚筒干燥,为了处理热敏性较高的物料，可将滚筒密闭在真空式内，使干燥过程处在真空条件下即构成真空滚筒干燥器。,86,滚筒干燥机的加料方法,87,二、接触干燥真空干燥,基本结构：,干燥箱、真空系统、供热系统、冷凝水收集,特点：,物料疏松多孔状，能速溶。有时可使物料膨化。,适用于,：水果片、颗粒、粉末，如麦乳精,88,三、冷冻干燥冷冻干燥的概念,冷冻干燥特点,冷冻干燥的历史,冻干过程：预冻、主冻干、后冻干,冻干机的组成,基本冻干方法,89,1.冷冻干燥的概念,把含有大量水分的物质,预先进行降温冻结,成固体，然后在,真空条件,下使水蒸汽直接升华，物质本身剩留在冻结时的冰架中，干燥后,体积不变，疏松多孔,。,90,冻干后的产品结构,91,2.冷冻干燥的特点：,适于热敏性和易氧化食品的干燥，最大限度地保留新鲜食品的色、香、味及,Vc,由于物料在升华脱水之前，先经冻结处理形成了稳定的固体骨架，水分升华后，不会出现收缩和变形,避免了表面硬化现象，干制品形成的多孔结构具有理想的速溶性和快速复水性,热能利用率高；,费用高，成本高,92,3.冷冻干燥的历史,它是一门古老的现代技术：诞生早。,1811,年,诞生，用于生物体的脱水。,1813,年：,真空低温条件下，水容易汽化。,1909,年,：用于保存菌种、病毒和血清。,1911,年：,冻干比其他方法干燥活菌数高。,1935,年,：首次在真空冻干过程中采用主动加热方法强化升华干燥，时间短。,1940,年：,冻干人血浆开始进入市场。,1942,年：,用于医药工业（血液制品和抗生素）。,1943,年：最原始的真空冻干燥食品设备出现在丹麦。,93,4.冻干过程,冷冻干燥过程包含三个步骤：,预冻：,为升华过程准备样品，将产品冻到凝固点以下10-20；,主冻干，,冰升华而不融化；,后冻干，,键和于固体物质的残留水分被除去，从而留下干燥样品。,94,5.冻干机的组成,按系统分,致冷系统、真空系统、加热系统、和控制系统四个主要部分；,按结构分,冻干腔体、冷凝器或称冷阱、压缩机、真空泵和阀门、电气控制元件等。,95,6.基本冻干方法-1,方法,A,:在冷阱中的有温度控制的搁板上进行冻干（单腔）,96,6.基本冻干方法-2,方法B：在冷阱外的有温度控制的搁板上分别进行冻干（双腔）,97,6.基本冻干方法-3,方法C：在多歧管中进行冻干（双腔）,98,6.基本冻干方法-4,99,7.基本冻干方法-5,100,6.基本冻干方法-6,101,6.基本冻干方法-7,102,6.基本冻干方法-8,103,四、辐射干燥,以辐射能为热源的干燥方法。辐射源受热升温后，在其表面发射出的不同波长的电磁波，这些电磁波一部分被制品吸收而转化为热能，使制品升温并产生必要的物理、化学和生物学变化。辐射干燥就是使物料水分逸出的物理变化过程。,更好的干燥技术:,提高加工和能源利用效率,减少生产成本,提高产品质量,有助于环保,104,1.红外线干燥,红外线被吸收后，产生共振现象，引起原子的、分子的振动和转动，从而产生热而使温度升高。食品中很多成分在3-10,m的远红外区有强烈的吸收性，所以食品干燥常常选择远红外线进行加热。,105,红外干燥机,106,干燥后变化,107,2.微波干燥,利用微波作热源的干燥方法。微波发生器由直流电源提供高压并转换成微波能量，微波能量通过波导管输送到微波干燥器，对被干物料进行加热。,108,微波常用材料,微波常用到材料分为导体、绝缘体、介质、磁性化合物,（1）,导体,像铜、银、铝等金属能反射微波，微波系统中常用的传输装置波导管（由铝或黄铜制成）。,（2）,绝缘体,可以穿透并部分反射微波，吸收微波功能较小，微波系统中使用玻璃、陶瓷云母、聚四氟乙烯、聚丙烯等作绝缘体。,（3）,介质,介于金属和绝缘体之间，具有吸收、穿透和反射性能，被处理的物料通常是不同程度吸收微波能的介质，吸收微波，并转变为热量。,（4）,磁性化合物,性能像介质材料，反射、吸收和穿透微波。,1094.5 干燥产品的包装与贮藏,05-,110,一、干制品终水分,（一）粮谷类和豆类,（A,W,0.600.80）,（二）鱼干、肉干类,（A,W,低于0.75）,（三）乳制品,（四）脱水蔬菜,（A,W,0.100.35）,（五）脱水水果,（A,W,0.650.60）,（六）中湿食品,（A,W,0.60,0.90）,111,二、干制品包装储运前的预处理,均湿,分级除杂,除虫,压块,复原性和复水性,处理,112,三、干制品的复原性和复水性,干制品复水后恢复原来新鲜状态的程度是衡量干制品品质的重要指标。,复原性：,干制品重新吸收水分后在重量、大小和性状、质地、颜色、风味、结构、成分以及可见因素（感官评定）等各方面恢复原来新鲜状态的程度,复水性：,新鲜食品干制后重新吸回水分的程度，用干制品吸水增重程度表示。,复水比、复重系数,113,四、包装贮运,干制品的包装,要防止干制品的吸湿回潮；透气率低，防止氧化、串味和虫、鼠侵害。,干制品应在干燥、避光和低温的条件下,贮藏运输,。,114,五、中间水分食品,又称中湿食品（Intermediate moisture foods，IMF）,中湿食品水分一般为1550。,多数中湿食品水分活性在0.600.90。霉菌常是影响IMF货架期的主要因素,中湿食品可以,常温保藏,主要依靠：,用脱水干燥方式去除水分，提高可溶性固形物的浓度以束缚住残留水分，降低水分活性；,靠热处理或化学作用抑制杀灭微生物及酶，如添加山梨酸钾（用量0.060.3）一类防霉剂；,添加可溶性固形物（多糖类、盐、多元醇等）以降低食品水分活性；,添加抗氧化剂、螯合剂、乳化剂或稳定剂等添加剂增加制品的储藏稳定性,115,中湿食品加工主要有以下三种工艺：,1、混合法（blending）,将各种食品成分分别进行预处理（杀菌、干燥等），然后再混合（可经挤压）达到所要求的平衡水分活性,。,2、浸渍法（Moistinfusion）,浸渍法也称湿态浸入法。将固状食品块放在水分活性低的平衡溶液中浸泡或煮制，直到食品材料达到所需的水分活性，这是我国蜜饯类食品的传统生产方法,。,3、泡制法（dryinfusion）,泡制法也称干灌入法。将脱水固态食品块浸在含一定渗透剂的溶液中达到所需的水分活性。通常以真空干燥或冷冻干燥后干态食品在水分活性低的浸液中浸渍，直至它沥（吸）干后可含有适宜水分和水分活性,。,116,Thanks for your attention!,05-,117,