第二章 食品的脫水jn

1、第第二二章章 食品的脫水加工食品的脫水加工概述概述第一節(jié)第一節(jié) 食品干藏原理食品干藏原理第二節(jié)第二節(jié) 食品干燥機(jī)制食品干燥機(jī)制第三節(jié)第三節(jié) 干制對(duì)食品品質(zhì)的影響干制對(duì)食品品質(zhì)的影響第四節(jié)第四節(jié) 食品的干制方法食品的干制方法第五節(jié)第五節(jié) 干制品的包裝和貯藏干制品的包裝和貯藏概述概述1. 食品的脫水加工（食品的脫水加工（ dehydration）1.1 脫水加工就是從食品中去除水分脫水加工就是從食品中去除水分 日常生活中如日曬稻谷日常生活中如日曬稻谷,風(fēng)干魚(yú)肉風(fēng)干魚(yú)肉,油炸油油炸油條條,烤燒餅、面包等烤燒餅、面包等,這些加工都會(huì)使食品失這些加工都會(huì)使食品失去水分去水分, 但是有些操作并不僅僅是為了

2、去除水分但是有些操作并不僅僅是為了去除水分,應(yīng)還有其他的作用應(yīng)還有其他的作用,如如油炸油炸是為了是為了脆脆,烤烤是為是為了香了香脆或酥脆或酥,因而人們不認(rèn)為這些操作是食因而人們不認(rèn)為這些操作是食品脫水的一種主要形式品脫水的一種主要形式. 1.2 脫水加工的類型脫水加工的類型 依據(jù)依據(jù)脫水的程度脫水的程度,脫水加工可以分為兩種類型脫水加工可以分為兩種類型:產(chǎn)品是液態(tài)，其中水分含量較高產(chǎn)品是液態(tài)，其中水分含量較高15% 15% 濃縮濃縮(concentration)。 如濃縮果汁如濃縮果汁4070%產(chǎn)品是固體，最終水分含量低產(chǎn)品是固體，最終水分含量低15% 15% 干干燥燥(drying) 。 如

3、桔子粉如桔子粉,奶粉奶粉,粉狀咖啡粉狀咖啡 依據(jù)依據(jù)食品脫水的原理食品脫水的原理:u在常溫下或真空下在常溫下或真空下加熱加熱讓水分讓水分蒸發(fā)蒸發(fā)，依據(jù)食，依據(jù)食品組分的品組分的蒸汽壓不同蒸汽壓不同而分離去除水分至固體而分離去除水分至固體或半固體；或半固體； 如干燥或干制如干燥或干制u依據(jù)食品依據(jù)食品分子大小分子大小不同，用不同，用膜膜來(lái)來(lái)分離分離水分水分;如超濾、反滲透等如超濾、反滲透等, 主要是用于濃縮主要是用于濃縮 超濾濃縮原理超濾濃縮原理分子篩分子篩的原理：不同大小的分子對(duì)具有一定的原理：不同大小的分子對(duì)具有一定孔徑大小的膜其通透性不同，小分子比大分孔徑大小的膜其通透性不同，小分子比大分

4、子更容易通過(guò)膜，水分子是食品中最小的分子更容易通過(guò)膜，水分子是食品中最小的分子之一，用適當(dāng)孔徑的膜在外加壓力下，就子之一，用適當(dāng)孔徑的膜在外加壓力下，就可以實(shí)現(xiàn)濃縮，可以實(shí)現(xiàn)濃縮，特點(diǎn)特點(diǎn)是冷操作，蛋白質(zhì)不會(huì)變性；是冷操作，蛋白質(zhì)不會(huì)變性；如從乳清中回收乳清蛋白；如從乳清中回收乳清蛋白；在本章在本章中所討論的食品脫水加工是指中所討論的食品脫水加工是指: 在控制的條件下在控制的條件下,通過(guò)通過(guò)加熱蒸發(fā)加熱蒸發(fā)脫脫水的方法，幾乎完全地除去食品中的水的方法，幾乎完全地除去食品中的大部分水分大部分水分,并盡量使食品的其他性質(zhì)并盡量使食品的其他性質(zhì)在此過(guò)程中極小地發(fā)生變化，食品被在此過(guò)程中極小地發(fā)生變化

5、，食品被脫水后水分含量在脫水后水分含量在15%以下以下,即即干燥或干燥或干制干制。2. 干燥的目的干燥的目的降低食品中水分含量降低食品中水分含量; 一般由一般由5090%減為減為15%以以下下減小食品體積和重量減小食品體積和重量; 一般重量變?yōu)樵瓉?lái)的一般重量變?yōu)樵瓉?lái)的1/81/2左右，節(jié)省包裝、貯藏和運(yùn)輸費(fèi)用，帶來(lái)左右，節(jié)省包裝、貯藏和運(yùn)輸費(fèi)用，帶來(lái)了方便性；了方便性；為了食品的貯藏和為了食品的貯藏和延長(zhǎng)保藏期延長(zhǎng)保藏期; 例如奶粉、糧食干燥、許多著名的土特產(chǎn)如紅棗、例如奶粉、糧食干燥、許多著名的土特產(chǎn)如紅棗、柿餅、葡萄干、金花菜、香菇、筍干等都是干制柿餅、葡萄干、金花菜、香菇、筍干等都是干制

6、品品3. 食品干燥保藏食品干燥保藏是指在自然條件或人工控制條件下，使脫水是指在自然條件或人工控制條件下，使脫水干制品中的水分降低到足以防止腐敗變質(zhì)的干制品中的水分降低到足以防止腐敗變質(zhì)的程度，并始終保持低水分可進(jìn)行長(zhǎng)期貯藏的程度，并始終保持低水分可進(jìn)行長(zhǎng)期貯藏的方法，簡(jiǎn)稱為方法，簡(jiǎn)稱為干藏。干藏。 這樣的干制食品在室溫下一般可達(dá)到一這樣的干制食品在室溫下一般可達(dá)到一年或一年以上年或一年以上這種方法是從自然界各種現(xiàn)象中認(rèn)識(shí)和從實(shí)這種方法是從自然界各種現(xiàn)象中認(rèn)識(shí)和從實(shí)踐中得到的，如稻谷、踐中得到的，如稻谷、 麥子、玉米、豆類、麥子、玉米、豆類、水果、蔬菜等。水果、蔬菜等。 4. 食品干藏的歷史食品

7、干藏的歷史 是一種最古老的食品保藏方法。是一種最古老的食品保藏方法。我國(guó)北魏在我國(guó)北魏在齊民要術(shù)齊民要術(shù)一書(shū)中記載用一書(shū)中記載用陰干陰干加工加工肉脯的方法。肉脯的方法。在在本草綱目本草綱目中，用中，用曬干曬干制桃干的方法。制桃干的方法。大批量生產(chǎn)的干制方法是在大批量生產(chǎn)的干制方法是在1795年法國(guó)，將年法國(guó)，將片狀蔬菜堆放在室內(nèi)，通入片狀蔬菜堆放在室內(nèi)，通入40熱空氣進(jìn)行熱空氣進(jìn)行干燥，這就是早期的干燥保藏方法，差不多干燥，這就是早期的干燥保藏方法，差不多與罐頭食品生產(chǎn)技術(shù)與罐頭食品生產(chǎn)技術(shù)(1810年）同時(shí)出現(xiàn)。年）同時(shí)出現(xiàn)。5.食品干藏的特點(diǎn)食品干藏的特點(diǎn)自然干制，簡(jiǎn)單易行、因陋就簡(jiǎn)、生產(chǎn)

8、費(fèi)用自然干制，簡(jiǎn)單易行、因陋就簡(jiǎn)、生產(chǎn)費(fèi)用低；但時(shí)間長(zhǎng)、受氣候條件影響；低；但時(shí)間長(zhǎng)、受氣候條件影響；人工干制，不受氣候條件限制，操作易于控人工干制，不受氣候條件限制，操作易于控制，干制時(shí)間顯著縮短，產(chǎn)品質(zhì)量顯著提高；制，干制時(shí)間顯著縮短，產(chǎn)品質(zhì)量顯著提高；但需要專用設(shè)備，能耗大，干制費(fèi)用大；但需要專用設(shè)備，能耗大，干制費(fèi)用大；人工干制技術(shù)仍在發(fā)展，高效節(jié)能人工干制技術(shù)仍在發(fā)展，高效節(jié)能在現(xiàn)代食品工業(yè)中干燥（或干制）不僅是一在現(xiàn)代食品工業(yè)中干燥（或干制）不僅是一種食品加工方法，并已發(fā)展成為食品加工中種食品加工方法，并已發(fā)展成為食品加工中的一種重要的一種重要保藏方法保藏方法在果蔬、肉類、水產(chǎn)、乳

9、品、糧食、淀粉、在果蔬、肉類、水產(chǎn)、乳品、糧食、淀粉、固體飲料、食品添加劑等各類食品中被大量固體飲料、食品添加劑等各類食品中被大量廣泛應(yīng)用。廣泛應(yīng)用。食品中水分存在形式食品中水分存在形式水分活度水分活度水分活度與食品保藏性的關(guān)系水分活度與食品保藏性的關(guān)系第一節(jié)第一節(jié) 食品干藏原理食品干藏原理長(zhǎng)期以來(lái)人們已經(jīng)知道食品的腐敗變質(zhì)長(zhǎng)期以來(lái)人們已經(jīng)知道食品的腐敗變質(zhì) 與與食品中水分含量（食品中水分含量（M）具有一定的關(guān)）具有一定的關(guān) 系。系。但僅僅知道食品中的水分含量還不能足以但僅僅知道食品中的水分含量還不能足以預(yù)言食品的穩(wěn)定性。預(yù)言食品的穩(wěn)定性。 如：如：水分含量高低不同時(shí)水分含量高低不同時(shí) 花生油

10、花生油 M 0.6時(shí)時(shí) 易變質(zhì)易變質(zhì) 淀粉淀粉 M 20 不易變質(zhì)不易變質(zhì) 還有一些食品具有還有一些食品具有相同水分含量相同水分含量，但，但腐敗腐敗變變質(zhì)的情況是明顯質(zhì)的情況是明顯不同不同的的. 如鮮肉與咸肉、鮮菜與咸菜水分含量相差如鮮肉與咸肉、鮮菜與咸菜水分含量相差不多（一般在不多（一般在80%左右），但保藏狀況卻不左右），但保藏狀況卻不同，同，這就存在一個(gè)食品中水能否被這就存在一個(gè)食品中水能否被微生物微生物、酶酶或或化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)所利用的問(wèn)題；所利用的問(wèn)題；水是否被利用與水是否被利用與水在食品中的存在狀態(tài)水在食品中的存在狀態(tài)有關(guān)。有關(guān)。一、食品中水分存在的形式一、食品中水分存在的形式游離

11、水（或自由水）游離水（或自由水）Free water 是指組織細(xì)胞中易流動(dòng)、容易結(jié)冰，也是指組織細(xì)胞中易流動(dòng)、容易結(jié)冰，也能溶解溶質(zhì)的這部分水。能溶解溶質(zhì)的這部分水。結(jié)合水（或被束縛水）結(jié)合水（或被束縛水） Immobilized water 是指不易流動(dòng)、有結(jié)合力固定、不易結(jié)是指不易流動(dòng)、有結(jié)合力固定、不易結(jié)冰（冰（40），不能作為溶劑；），不能作為溶劑； 游離水和結(jié)合水可游離水和結(jié)合水可用水分子的逃逸趨用水分子的逃逸趨勢(shì)勢(shì)（逸度）來(lái)反映，（逸度）來(lái)反映，我們把食品中水的逸度與純水的逸度我們把食品中水的逸度與純水的逸度之比稱為之比稱為水分活度水分活度 AW（water activity) 二

12、、二、 水分活度水分活度 f 食品中水的逸度食品中水的逸度 Aw = f0 純水的逸度純水的逸度u水分逃逸的趨勢(shì)通?？梢越频赜盟乃痔右莸内厔?shì)通?？梢越频赜盟恼羝羝麎簤簛?lái)表示，在常壓（低壓）或室溫時(shí)，來(lái)表示，在常壓（低壓）或室溫時(shí)，f/f0 和和P/P0之差非常?。ㄖ罘浅Ｐ。?%），故用），故用P/P0來(lái)定來(lái)定義義AW是合理的。是合理的。1、定義定義 Aw = P/P0其中其中 P：食品中水的蒸汽分壓；：食品中水的蒸汽分壓； P0：純水的蒸汽壓（相同溫度下純水：純水的蒸汽壓（相同溫度下純水的飽和蒸汽壓）。的飽和蒸汽壓）。 P/P0 = ERH= Aw （RH, relative h

13、umidity 相對(duì)濕度相對(duì)濕度 %）測(cè)定相對(duì)濕度，水分活度測(cè)定儀測(cè)定相對(duì)濕度，水分活度測(cè)定儀水分活度數(shù)值的意義水分活度數(shù)值的意義Aw =1的水就是自由水的水就是自由水(或純水）或純水）,可以被利用可以被利用的水；的水；Aw 1的水就是指水被結(jié)合力固定，數(shù)值的的水就是指水被結(jié)合力固定，數(shù)值的大小反映了結(jié)合力的多少；大小反映了結(jié)合力的多少；Aw越小則指水被結(jié)合的力就越大越小則指水被結(jié)合的力就越大,水被利用水被利用的程度就越難；的程度就越難； 水分活度小的水是難以或不水分活度小的水是難以或不可利用的水；可利用的水；2、水分活度大小的影響因素、水分活度大小的影響因素 影響水分活度的因素主要有食品種類

14、、影響水分活度的因素主要有食品種類、水分含量、食品中溶質(zhì)種類和濃度及溫度：水分含量、食品中溶質(zhì)種類和濃度及溫度：取決于水存在的量；取決于水存在的量；溫度；溫度；水中溶質(zhì)的種類和濃度；水中溶質(zhì)的種類和濃度；食品成分或物化特性；食品成分或物化特性； 水與非水部分結(jié)合的強(qiáng)度水與非水部分結(jié)合的強(qiáng)度 見(jiàn)表見(jiàn)表2-2 (P26)表表2-2 常見(jiàn)食品中水分含量與水分活度的關(guān)系常見(jiàn)食品中水分含量與水分活度的關(guān)系Food Moisture content (%) Water activity Ice 100 1.00 Ice 100 0.91 Ice 100 0.82 Ice 100 0.62 Fresh me

15、at 70 0.985 Bread 40 0.96 Marmalade 35 0.86 Wheat flour 14.5 0.72 Raisin 27 0.60 Macaroni 10 0.45 Boiled sweets 3.0 0.30 Biscuuits 5.0 0.20 Dried milk 3.5 0.11 Potato crisps 1.5 0.08 0-10-20-503 食品中水分含量（食品中水分含量（M）與）與 水分活度水分活度Aw之間的關(guān)系之間的關(guān)系 食品中水分含量（食品中水分含量（M）與水分活度之間的關(guān)系曲線）與水分活度之間的關(guān)系曲線稱為該食品的吸附等溫線稱為該食品的吸附

16、等溫線(1)水分吸附等溫線，水分吸附等溫線，MSI吸附等溫線，吸附等溫線，S形形, 第一轉(zhuǎn)折點(diǎn)前第一轉(zhuǎn)折點(diǎn)前(水分含量水分含量 5%),單分子層吸附水單分子層吸附水( I 單層水分單層水分); 第一轉(zhuǎn)折點(diǎn)與第二轉(zhuǎn)折點(diǎn)之間第一轉(zhuǎn)折點(diǎn)與第二轉(zhuǎn)折點(diǎn)之間,多分子層吸附水多分子層吸附水( II多層水分多層水分); 第二轉(zhuǎn)折點(diǎn)之后第二轉(zhuǎn)折點(diǎn)之后,在食品內(nèi)部的毛細(xì)管內(nèi)或間隙內(nèi)凝結(jié)的在食品內(nèi)部的毛細(xì)管內(nèi)或間隙內(nèi)凝結(jié)的游離游離水水( III自由水或體相水自由水或體相水)（）多層水，主要）多層水，主要通過(guò)水通過(guò)水-水和水水和水-溶質(zhì)溶質(zhì)氫鍵同相鄰分子締合，氫鍵同相鄰分子締合，為可溶性組分的溶液，為可溶性組分的溶液

17、，大部分多層水在大部分多層水在-40不被凍結(jié)，不被凍結(jié)，I+II的水的水占占5%以下以下（）自由水或體相水，是食）自由水或體相水，是食品中結(jié)合的最弱，流動(dòng)性最大品中結(jié)合的最弱，流動(dòng)性最大的水，主要是在細(xì)胞體系或凝的水，主要是在細(xì)胞體系或凝膠中被毛細(xì)管液面表面張力或膠中被毛細(xì)管液面表面張力或被物理性截留的水，這種水很被物理性截留的水，這種水很易通過(guò)干燥除去或易結(jié)冰，可易通過(guò)干燥除去或易結(jié)冰，可作為溶劑，容易被酶和微生物作為溶劑，容易被酶和微生物利用，食品容易腐敗，通常占利用，食品容易腐敗，通常占95%以上；以上；（）單分子層水，）單分子層水，不能被冰凍，不能干不能被冰凍，不能干燥除去。水被牢固地

18、燥除去。水被牢固地吸附著，它通過(guò)水吸附著，它通過(guò)水-離子或水離子或水-偶極相互偶極相互作用被吸附到食品可作用被吸附到食品可接近的極性部位如多接近的極性部位如多糖的羥基、羰基、糖的羥基、羰基、NH2，氫鍵，當(dāng)所有，氫鍵，當(dāng)所有的部位都被吸附水所的部位都被吸附水所占有時(shí)，此時(shí)的水分占有時(shí)，此時(shí)的水分含量被稱為單層水分含量被稱為單層水分含量，含量， -40不能凍不能凍結(jié)，占總水量的極小結(jié)，占總水量的極小部分。部分。吸附等溫線的加工意義吸附等溫線的加工意義I單水分子層區(qū)和單水分子層區(qū)和II多水分子層區(qū)是食品被多水分子層區(qū)是食品被干燥后達(dá)到的干燥后達(dá)到的最終平衡水分最終平衡水分（一般在（一般在5%以以內(nèi)

19、）；這也是干制食品的內(nèi)）；這也是干制食品的吸濕區(qū)；吸濕區(qū)；III自由水層區(qū)，物料處于自由水層區(qū)，物料處于潮濕潮濕狀態(tài)，高水狀態(tài)，高水分含量，是分含量，是脫水干制區(qū)脫水干制區(qū)(2) 溫度對(duì)水分吸附等溫線的影響溫度對(duì)水分吸附等溫線的影響同一原料隨著溫度的升高吸附等溫曲線向水同一原料隨著溫度的升高吸附等溫曲線向水分活度增加的方向抬升；分活度增加的方向抬升； 圖圖2-4 (p28) 相同水分含量，水分活度隨溫度增高而增大相同水分含量，水分活度隨溫度增高而增大 相同水分活度，水分含量隨溫度降低增大。相同水分活度，水分含量隨溫度降低增大。（3）不同食品吸附等溫曲線形狀不同）不同食品吸附等溫曲線形狀不同食品

20、的組分或成分不同食品的組分或成分不同,會(huì)影響水分含量和水會(huì)影響水分含量和水分活度之間的關(guān)系分活度之間的關(guān)系 圖圖1-3-1(4) 加工對(duì)食品水分吸附等溫線的影響加工對(duì)食品水分吸附等溫線的影響食品在脫水過(guò)程中水分含量和水分活度之間的關(guān)系食品在脫水過(guò)程中水分含量和水分活度之間的關(guān)系就是水分解吸的過(guò)程，為就是水分解吸的過(guò)程，為解吸解吸的吸附等溫線；的吸附等溫線；若將脫水后的食品再將這部分水加到食品中去即復(fù)若將脫水后的食品再將這部分水加到食品中去即復(fù)水的過(guò)程，這就是水的過(guò)程，這就是吸附吸附；在這兩個(gè)相反的過(guò)程中，吸附和解吸之間的水分吸在這兩個(gè)相反的過(guò)程中，吸附和解吸之間的水分吸附等溫線兩者之間不能重合

21、（有差異），形成了附等溫線兩者之間不能重合（有差異），形成了滯滯后圈。后圈。 見(jiàn)圖見(jiàn)圖2-5 (p28)滯后現(xiàn)象的幾種解釋滯后現(xiàn)象的幾種解釋（1）這種現(xiàn)象是由于多孔食品中）這種現(xiàn)象是由于多孔食品中毛細(xì)管力所引起的，即表面張力毛細(xì)管力所引起的，即表面張力在干燥過(guò)程中起到在孔中持水的在干燥過(guò)程中起到在孔中持水的作用，產(chǎn)生稍高的水分含量。作用，產(chǎn)生稍高的水分含量。（2）另一種假設(shè)是在獲得水或失）另一種假設(shè)是在獲得水或失去水時(shí)，體積膨脹或收縮引起吸去水時(shí)，體積膨脹或收縮引起吸收曲線中這種可見(jiàn)的滯后現(xiàn)象收曲線中這種可見(jiàn)的滯后現(xiàn)象。？解吸：解吸：（desorption）干）干燥過(guò)程燥過(guò)程吸附：（吸附：（s

22、orption）復(fù)水過(guò)程復(fù)水過(guò)程WHC意義意義吸附和解吸有滯后圈，說(shuō)明干制食品與水的吸附和解吸有滯后圈，說(shuō)明干制食品與水的結(jié)合力下降或減弱了。結(jié)合力下降或減弱了。解吸和吸附的過(guò)程在食品加工中就是干燥和解吸和吸附的過(guò)程在食品加工中就是干燥和復(fù)水的過(guò)程，這也是干制食品的復(fù)水性為什復(fù)水的過(guò)程，這也是干制食品的復(fù)水性為什么下降的原因。么下降的原因。注意注意: 即使在最簡(jiǎn)單的條件下即使在最簡(jiǎn)單的條件下,也難于根據(jù)基也難于根據(jù)基本原理來(lái)預(yù)測(cè)食品的吸附和解吸等溫線本原理來(lái)預(yù)測(cè)食品的吸附和解吸等溫線,這說(shuō)這說(shuō)明還沒(méi)有完全了解所有的相互作用機(jī)制明還沒(méi)有完全了解所有的相互作用機(jī)制. 三、水分活度對(duì)食品保藏性的影響

23、三、水分活度對(duì)食品保藏性的影響 1、水分活度和微生物生長(zhǎng)活動(dòng)的關(guān)系、水分活度和微生物生長(zhǎng)活動(dòng)的關(guān)系 2、水分活度對(duì)酶活力的影響、水分活度對(duì)酶活力的影響 3、水分活度對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響、水分活度對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響 u大多數(shù)新鮮食品的水分活大多數(shù)新鮮食品的水分活度在度在0.98以上，適合各種微以上，適合各種微生物生長(zhǎng)（生物生長(zhǎng)（易腐食品易腐食品）。大）。大多數(shù)重要的食品腐敗細(xì)菌所多數(shù)重要的食品腐敗細(xì)菌所需的最低需的最低aw都在都在0.9以上，以上，肉毒桿菌在低于肉毒桿菌在低于0.95就不能就不能生長(zhǎng)。只有當(dāng)水分活度降到生長(zhǎng)。只有當(dāng)水分活度降到0.75以下，食品的腐敗變質(zhì)以下，食品的腐敗變質(zhì)才顯著減慢；

24、若將水分降到才顯著減慢；若將水分降到0.65，能生長(zhǎng)的微生物極少。，能生長(zhǎng)的微生物極少。一般認(rèn)為，水分活度降到一般認(rèn)為，水分活度降到0.7以下物料才能在室溫下以下物料才能在室溫下進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的貯存。進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的貯存。1、水分活度和微生物生長(zhǎng)活動(dòng)的關(guān)系、水分活度和微生物生長(zhǎng)活動(dòng)的關(guān)系食品中水分活度與微生物生長(zhǎng)關(guān)系（表）食品中水分活度與微生物生長(zhǎng)關(guān)系（表）Aw0.85微生物生長(zhǎng)受抑制。水分活度較微生物生長(zhǎng)受抑制。水分活度較高的情況下微生物繁殖迅速，高的情況下微生物繁殖迅速，水分活度對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)及毒素的產(chǎn)生的影響水分活度對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)及毒素的產(chǎn)生的影響0.20.40.60.81.0AwAw0.65霉菌被

25、抑制，在霉菌被抑制，在0.9左右霉菌生長(zhǎng)最左右霉菌生長(zhǎng)最旺盛。旺盛。水分活度對(duì)霉菌生長(zhǎng)的影響水分活度對(duì)霉菌生長(zhǎng)的影響0.20.40.60.8Aw呈倒呈倒S型，開(kāi)始隨水分活度增大上升迅速，到型，開(kāi)始隨水分活度增大上升迅速，到0.3左右后左右后變得比較平緩，當(dāng)水分活度上升到變得比較平緩，當(dāng)水分活度上升到0.6以后，隨水分活度以后，隨水分活度的增大而迅速提高。的增大而迅速提高。Aw0.15才能抑制酶活性才能抑制酶活性2、水分活度對(duì)酶活力的影響、水分活度對(duì)酶活力的影響0.20.40.6Aw0.8Aw在在0.4左右時(shí)，氧化反應(yīng)較低，這部分水被認(rèn)為能結(jié)合氫過(guò)氧化物，干擾左右時(shí)，氧化反應(yīng)較低，這部分水被認(rèn)為

26、能結(jié)合氫過(guò)氧化物，干擾了它們的分解，于是阻礙了氧化的進(jìn)行。另外這部分水能同催化氧化的金屬了它們的分解，于是阻礙了氧化的進(jìn)行。另外這部分水能同催化氧化的金屬離子發(fā)生水化作用，從而顯著地降低了金屬離子的催化效率。當(dāng)水分超過(guò)離子發(fā)生水化作用，從而顯著地降低了金屬離子的催化效率。當(dāng)水分超過(guò)0.4時(shí)，氧化速度增加。認(rèn)為加入的水增加了氧的溶解度和使大分子溶脹，暴露時(shí)，氧化速度增加。認(rèn)為加入的水增加了氧的溶解度和使大分子溶脹，暴露更多的催化部位，從而加速了氧化。更多的催化部位，從而加速了氧化。3、水分活度對(duì)氧化反應(yīng)的影響、水分活度對(duì)氧化反應(yīng)的影響0.20.40.60.8Aw水分活度對(duì)褐變反應(yīng)的影響水分活度對(duì)

27、褐變反應(yīng)的影響思考題 1 水分活度的概念水分活度的概念 2 食品中水分含量和水分活度有什么關(guān)系？食品中水分含量和水分活度有什么關(guān)系？說(shuō)明原因說(shuō)明原因 3 水分活度對(duì)微生物、酶及其它反應(yīng)有什么水分活度對(duì)微生物、酶及其它反應(yīng)有什么影響？影響？ 4 食品水分活度受到哪些因素影響食品水分活度受到哪些因素影響? 5 簡(jiǎn)述吸附和解吸等溫線的差異及原因。簡(jiǎn)述吸附和解吸等溫線的差異及原因。 第二節(jié)第二節(jié) 食品干燥機(jī)制食品干燥機(jī)制一、干燥機(jī)制一、干燥機(jī)制二、干制過(guò)程的特性二、干制過(guò)程的特性三、影響干制的因素三、影響干制的因素一、一、干制機(jī)制干制機(jī)制干制是指食品在干制是指食品在熱空氣中受熱蒸發(fā)后熱空氣中受熱蒸發(fā)后

28、進(jìn)行脫進(jìn)行脫水的過(guò)程水的過(guò)程在干燥時(shí)存在兩個(gè)過(guò)程：在干燥時(shí)存在兩個(gè)過(guò)程： 食品中水分子從內(nèi)部遷移到與干燥空氣接觸食品中水分子從內(nèi)部遷移到與干燥空氣接觸的表面（內(nèi)部轉(zhuǎn)移），當(dāng)水分子到達(dá)表面，的表面（內(nèi)部轉(zhuǎn)移），當(dāng)水分子到達(dá)表面，根據(jù)空氣與表面之間的蒸汽壓差，水分子就根據(jù)空氣與表面之間的蒸汽壓差，水分子就立即轉(zhuǎn)移到空氣中（外部轉(zhuǎn)移）立即轉(zhuǎn)移到空氣中（外部轉(zhuǎn)移）水分質(zhì)水分質(zhì)量轉(zhuǎn)移；量轉(zhuǎn)移； 熱空氣中的熱量從空氣傳到食品表面，由表熱空氣中的熱量從空氣傳到食品表面，由表面再傳到食品內(nèi)部面再傳到食品內(nèi)部熱量傳遞；熱量傳遞；干燥時(shí)食品水分質(zhì)量轉(zhuǎn)移和熱量傳遞的模型干燥時(shí)食品水分質(zhì)量轉(zhuǎn)移和熱量傳遞的模型一、干制

29、機(jī)制干制機(jī)制 Food H2O（2）溫度梯度）溫度梯度T食品在熱空氣中，食食品在熱空氣中，食品表面受熱高于它的品表面受熱高于它的中心，因而在物料內(nèi)中心，因而在物料內(nèi)部會(huì)建立一定的溫度部會(huì)建立一定的溫度差，即差，即溫度梯度溫度梯度。溫。溫度梯度將促使水分度梯度將促使水分（無(wú)論是液態(tài)還是氣（無(wú)論是液態(tài)還是氣態(tài)）從高溫向低溫處態(tài)）從高溫向低溫處轉(zhuǎn)移。這種現(xiàn)象稱為轉(zhuǎn)移。這種現(xiàn)象稱為導(dǎo)濕溫性。導(dǎo)濕溫性。表面水分?jǐn)U散到空氣中內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移到表面（1）水分梯度）水分梯度M干制過(guò)程中潮濕食品表面水干制過(guò)程中潮濕食品表面水分受熱后首先有液態(tài)轉(zhuǎn)化為分受熱后首先有液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，即水分蒸發(fā)，而后，氣態(tài)，即水分蒸發(fā)，而

30、后，水蒸氣從食品表面向周?chē)樗魵鈴氖称繁砻嫦蛑車(chē)橘|(zhì)擴(kuò)散，此時(shí)表面濕含量比質(zhì)擴(kuò)散，此時(shí)表面濕含量比物料中心的濕含量低，出現(xiàn)物料中心的濕含量低，出現(xiàn)水分含量的差異，即存在水分含量的差異，即存在水水分梯度分梯度。水分?jǐn)U散一般總是。水分?jǐn)U散一般總是從高水分處向低水分處擴(kuò)散，從高水分處向低水分處擴(kuò)散，亦即是從內(nèi)部不斷向表面方亦即是從內(nèi)部不斷向表面方向移動(dòng)。這種水分遷移現(xiàn)象向移動(dòng)。這種水分遷移現(xiàn)象稱為稱為導(dǎo)濕性導(dǎo)濕性。MM- MTT- T1. 導(dǎo)濕性導(dǎo)濕性 （1） 水分梯度水分梯度 若用若用M 表示表示等濕面等濕面濕含量或水分含量濕含量或水分含量（kg/kg干物質(zhì)），則沿法線方向相距干物質(zhì)），則沿法線

31、方向相距n的另一等濕面上的濕含量為的另一等濕面上的濕含量為M+ M ，那么物體內(nèi)的水分梯度那么物體內(nèi)的水分梯度grad M 則為：則為：gradM= lim （ M /n）= M / n n0M 物體內(nèi)的濕含量，物體內(nèi)的濕含量， kg/kg干物質(zhì)干物質(zhì)n物料內(nèi)等濕面間的垂直距離（物料內(nèi)等濕面間的垂直距離（m）I 水分減少的方向水分減少的方向ngrad MI圖圖 濕度梯度影響下水分的流向濕度梯度影響下水分的流向M+ M M 導(dǎo)濕性引起的導(dǎo)濕性引起的水分轉(zhuǎn)移量水分轉(zhuǎn)移量可按照下述公式可按照下述公式求得：求得： I濕濕= -K0（ M/ n）= -K 0 M（Kg/m2h）其中：其中： I濕濕 物料

32、內(nèi)水分轉(zhuǎn)移量，單位時(shí)間內(nèi)單位面積物料內(nèi)水分轉(zhuǎn)移量，單位時(shí)間內(nèi)單位面積 上的水分轉(zhuǎn)移量（上的水分轉(zhuǎn)移量（kg/ m2h） K 導(dǎo)濕系數(shù)（導(dǎo)濕系數(shù)（m2 / h） 0 單位潮濕物料容積內(nèi)絕對(duì)干物質(zhì)重量單位潮濕物料容積內(nèi)絕對(duì)干物質(zhì)重量 （kg/m3 ） M 物料水分（物料水分（kg/kg干物質(zhì)）干物質(zhì)） “”負(fù)號(hào)表示水分轉(zhuǎn)移的方向與水分梯度的方向相負(fù)號(hào)表示水分轉(zhuǎn)移的方向與水分梯度的方向相反；反； 需要注意的一點(diǎn)是：需要注意的一點(diǎn)是：導(dǎo)濕系數(shù)導(dǎo)濕系數(shù)K在干燥過(guò)程中并非穩(wěn)定不變，在干燥過(guò)程中并非穩(wěn)定不變，它隨著物料它隨著物料水分含量水分含量和和溫度溫度而異。而異。K與水分含量的關(guān)系見(jiàn)圖與水分含量的關(guān)系見(jiàn)

33、圖K與物料溫度的關(guān)系見(jiàn)圖與物料溫度的關(guān)系見(jiàn)圖（2）物料水分含量與導(dǎo)濕系數(shù)間的關(guān)系）物料水分含量與導(dǎo)濕系數(shù)間的關(guān)系A(chǔ). K值的變化比較復(fù)雜。當(dāng)值的變化比較復(fù)雜。當(dāng)物料在水分含量高（物料在水分含量高（III區(qū)）區(qū)）時(shí)，排除的水分基本上為時(shí)，排除的水分基本上為自由水，以自由水，以液體狀態(tài)液體狀態(tài)轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移，導(dǎo)濕系數(shù)穩(wěn)定不變（導(dǎo)濕系數(shù)穩(wěn)定不變（ED段）；到段）；到II區(qū)時(shí)，排除的區(qū)時(shí)，排除的水分基本上是滲透水分時(shí)，水分基本上是滲透水分時(shí)，水分以水分以液體液體狀態(tài)和以狀態(tài)和以蒸汽蒸汽狀態(tài)轉(zhuǎn)移，導(dǎo)濕系數(shù)下降狀態(tài)轉(zhuǎn)移，導(dǎo)濕系數(shù)下降（DC段）；在段）；在I區(qū)再進(jìn)一區(qū)再進(jìn)一步排除的水分則為吸附水步排除的水分則為

34、吸附水分，基本上以分，基本上以蒸汽蒸汽狀態(tài)擴(kuò)狀態(tài)擴(kuò)散轉(zhuǎn)移，先為多分子層水散轉(zhuǎn)移，先為多分子層水分，后為單分子層水分。分，后為單分子層水分。因結(jié)合力強(qiáng)，故因結(jié)合力強(qiáng)，故K先上升先上升后下降（后下降（CA段）段）導(dǎo)濕系數(shù)導(dǎo)濕系數(shù)K（m/h）物料水分物料水分M（kg/kg干物質(zhì)）干物質(zhì)）ACDE物料水分含量和導(dǎo)濕系數(shù)間的關(guān)系物料水分含量和導(dǎo)濕系數(shù)間的關(guān)系 吸附水分（單、多層水）吸附水分（單、多層水）滲透水分滲透水分毛細(xì)管水分毛細(xì)管水分B. 導(dǎo)濕系數(shù)與物料溫度的關(guān)系導(dǎo)濕系數(shù)與物料溫度的關(guān)系K與溫度指數(shù)成正與溫度指數(shù)成正比比 啟示：?jiǎn)⑹荆喝魧?dǎo)濕性小的物若將導(dǎo)濕性小的物料在干制前加以料在干制前加以預(yù)預(yù)熱

35、熱，以增大導(dǎo)濕系，以增大導(dǎo)濕系數(shù)，就能顯著地加數(shù)，就能顯著地加速干制過(guò)程。速干制過(guò)程。 為此，常在為此，常在飽和濕飽和濕空氣中加熱空氣中加熱，以免，以免物料表面水分蒸發(fā)物料表面水分蒸發(fā)形成硬膜，而影響形成硬膜，而影響水分轉(zhuǎn)移。水分轉(zhuǎn)移。導(dǎo)濕系數(shù)（導(dǎo)濕系數(shù)（K102）K102=(T/290)14溫度（溫度（）圖圖 硅酸鹽類物質(zhì)溫度和硅酸鹽類物質(zhì)溫度和導(dǎo)濕系數(shù)的關(guān)系導(dǎo)濕系數(shù)的關(guān)系2. 導(dǎo)濕溫性導(dǎo)濕溫性干燥干燥時(shí)，物料表面受熱高于它的中心，時(shí)，物料表面受熱高于它的中心，因而在物料內(nèi)部會(huì)建立一定的因而在物料內(nèi)部會(huì)建立一定的溫度梯度溫度梯度。溫度梯度將促使水分（不論液態(tài)或氣態(tài)）溫度梯度將促使水分（不論液

36、態(tài)或氣態(tài)）從從高溫處向低溫處轉(zhuǎn)移高溫處向低溫處轉(zhuǎn)移。這種現(xiàn)象稱為。這種現(xiàn)象稱為導(dǎo)濕溫性導(dǎo)濕溫性。導(dǎo)濕溫性是在許多因素影響下產(chǎn)生的復(fù)導(dǎo)濕溫性是在許多因素影響下產(chǎn)生的復(fù)雜現(xiàn)象雜現(xiàn)象高溫將促使液體粘度和高溫將促使液體粘度和它的表面張力下降，但它的表面張力下降，但將促使水蒸汽壓上升，將促使水蒸汽壓上升，高溫區(qū)水蒸汽壓高溫區(qū)水蒸汽壓 大于大于低溫區(qū)；低溫區(qū)；此外，高溫區(qū)毛細(xì)管內(nèi)此外，高溫區(qū)毛細(xì)管內(nèi)水分還將受到擠壓空氣水分還將受到擠壓空氣擴(kuò)張的影響，結(jié)果使毛擴(kuò)張的影響，結(jié)果使毛細(xì)管內(nèi)水分順著細(xì)管內(nèi)水分順著熱流方熱流方向向轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移。導(dǎo)濕溫性成為導(dǎo)濕溫性成為阻礙因素阻礙因素 + / nI內(nèi)表面圖 溫度梯度下

37、水分的流向n（1）溫度梯度）溫度梯度導(dǎo)濕溫性引起水分轉(zhuǎn)移的流量將和溫度梯度成導(dǎo)濕溫性引起水分轉(zhuǎn)移的流量將和溫度梯度成正比，它的流量可通過(guò)下式計(jì)算求得：正比，它的流量可通過(guò)下式計(jì)算求得： I溫溫= -K0（ / n）其中：其中： I溫溫 物料內(nèi)水分轉(zhuǎn)移量，單位時(shí)間內(nèi)單位面積物料內(nèi)水分轉(zhuǎn)移量，單位時(shí)間內(nèi)單位面積 上的水分轉(zhuǎn)移量（上的水分轉(zhuǎn)移量（kg/ m2h） K 導(dǎo)濕系數(shù)（導(dǎo)濕系數(shù)（m2/h） 0 單位潮濕物料容積內(nèi)絕對(duì)干物質(zhì)重量單位潮濕物料容積內(nèi)絕對(duì)干物質(zhì)重量 （kg/m3 ） 濕物料的導(dǎo)濕溫系數(shù)（濕物料的導(dǎo)濕溫系數(shù)（1/) (溫度梯度為溫度梯度為1 時(shí)引起物料水分轉(zhuǎn)移距離）時(shí)引起物料水分轉(zhuǎn)移

38、距離） “ ”表示水分轉(zhuǎn)移和溫度梯度方向相反；表示水分轉(zhuǎn)移和溫度梯度方向相反；（2）導(dǎo)濕溫系數(shù)）導(dǎo)濕溫系數(shù) 就是溫度梯度為就是溫度梯度為1/m時(shí)物料內(nèi)部能建立的水分梯度，即時(shí)物料內(nèi)部能建立的水分梯度，即 M = - n n導(dǎo)濕溫系數(shù)和導(dǎo)濕系數(shù)一導(dǎo)濕溫系數(shù)和導(dǎo)濕系數(shù)一樣，會(huì)因物料水分的差異樣，會(huì)因物料水分的差異（即物料和水分結(jié)合狀態(tài)）（即物料和水分結(jié)合狀態(tài)）而變化。而變化。導(dǎo)濕溫系數(shù)和物料水分的導(dǎo)濕溫系數(shù)和物料水分的關(guān)系見(jiàn)圖關(guān)系見(jiàn)圖導(dǎo)濕溫系數(shù)導(dǎo)濕溫系數(shù)（1/）OAB物料水分物料水分M（%）在水分含量高的時(shí)候，在水分含量高的時(shí)候， 自由水是以液體狀自由水是以液體狀態(tài)流動(dòng)，因而導(dǎo)濕溫性不以物料水分含

39、量態(tài)流動(dòng)，因而導(dǎo)濕溫性不以物料水分含量而發(fā)生變化（曲線而發(fā)生變化（曲線） ，但因受物料內(nèi)擠，但因受物料內(nèi)擠壓空氣的影響導(dǎo)致濕溫性下降（曲線壓空氣的影響導(dǎo)致濕溫性下降（曲線）在水分含量達(dá)到在水分含量達(dá)到B點(diǎn)后，點(diǎn)后， 是隨著是隨著M的減的減少而變小；少而變小； （I） 逐漸減小，物料是以逐漸減小，物料是以氣態(tài)氣態(tài)擴(kuò)散，主擴(kuò)散，主要是吸附水分要是吸附水分 （2） 最高值是最高值是吸附水和自由水分吸附水和自由水分的分界的分界點(diǎn)點(diǎn)3. 干制水分總量干制水分總量 干制過(guò)程中，濕物料內(nèi)部同時(shí)會(huì)有水分干制過(guò)程中，濕物料內(nèi)部同時(shí)會(huì)有水分梯度和溫度梯度存在，因此，水分的總流量梯度和溫度梯度存在，因此，水分的總流

40、量是由導(dǎo)濕性和導(dǎo)濕溫性共同作用的結(jié)果是由導(dǎo)濕性和導(dǎo)濕溫性共同作用的結(jié)果。I總總=I濕濕+I溫溫兩者方向相反時(shí)：兩者方向相反時(shí)： I總總=I濕濕 I溫溫 當(dāng)當(dāng)I濕濕 I溫溫 以導(dǎo)濕性為主，物料水分將按照水分減以導(dǎo)濕性為主，物料水分將按照水分減少方向轉(zhuǎn)移；導(dǎo)濕溫性為次要因素；少方向轉(zhuǎn)移；導(dǎo)濕溫性為次要因素； 當(dāng)當(dāng)I濕濕 I溫溫 水分隨熱流方向轉(zhuǎn)移（并向物料水分增水分隨熱流方向轉(zhuǎn)移（并向物料水分增加方向發(fā)展），水分?jǐn)U散則受阻。加方向發(fā)展），水分?jǐn)U散則受阻。 如：烤面包的初期如：烤面包的初期 濕面團(tuán)在烤箱濕面團(tuán)在烤箱180220 ，建立溫度梯，建立溫度梯度，度，面包水分含量約面包水分含量約40%二、二

41、、 干制過(guò)程的特性干制過(guò)程的特性 食品在干制過(guò)程中，食品水分含量逐食品在干制過(guò)程中，食品水分含量逐漸減少，干燥速率變大后又逐漸變低，食漸減少，干燥速率變大后又逐漸變低，食品溫度也在不斷上升。品溫度也在不斷上升。1.干燥曲線干燥曲線（1） 水分含量曲線水分含量曲線（2） 干燥速率曲線干燥速率曲線（3） 食品溫度曲線食品溫度曲線（1）水分含量曲線）水分含量曲線干制過(guò)程中食品絕對(duì)水分和干制時(shí)間的關(guān)系曲線干制過(guò)程中食品絕對(duì)水分和干制時(shí)間的關(guān)系曲線干燥初始時(shí)，食品被預(yù)熱，食品水分在短暫的平干燥初始時(shí)，食品被預(yù)熱，食品水分在短暫的平衡后（衡后（AB段），出現(xiàn)快速下降，幾乎是直線下降段），出現(xiàn)快速下降，幾乎

42、是直線下降（BC），當(dāng)達(dá)到較低水分含量（），當(dāng)達(dá)到較低水分含量（C點(diǎn)）時(shí)（第一點(diǎn)）時(shí)（第一臨界水分臨界水分），干燥速率減慢，隨后趨于平衡，達(dá)），干燥速率減慢，隨后趨于平衡，達(dá)到到平衡水分平衡水分（DE）。）。平衡水分取決于干燥時(shí)的空氣狀態(tài)平衡水分取決于干燥時(shí)的空氣狀態(tài)（3）食品溫）食品溫度曲線度曲線初期食品溫度上初期食品溫度上升，直到最高升，直到最高值值濕球溫度濕球溫度，整個(gè)恒率干燥階整個(gè)恒率干燥階段溫度不變，即段溫度不變，即加熱轉(zhuǎn)化為水分加熱轉(zhuǎn)化為水分蒸發(fā)所吸收的潛蒸發(fā)所吸收的潛熱（熱量全部用熱（熱量全部用于水分蒸發(fā)）于水分蒸發(fā)）在降率干燥階段，在降率干燥階段，溫度上升直到溫度上升直到干干球

43、溫度球溫度，說(shuō)明水，說(shuō)明水分的轉(zhuǎn)移來(lái)不及分的轉(zhuǎn)移來(lái)不及供水分蒸發(fā)，則供水分蒸發(fā)，則食品溫度逐漸上食品溫度逐漸上升。升。（2）干燥速率曲線）干燥速率曲線食品被加熱，水分被蒸發(fā)加食品被加熱，水分被蒸發(fā)加快，干燥速率上升，隨著熱快，干燥速率上升，隨著熱量的傳遞，干燥速率很快達(dá)量的傳遞，干燥速率很快達(dá)到最高值；是食品到最高值；是食品初期初期加熱加熱階段階段；然后穩(wěn)定不變，為然后穩(wěn)定不變，為恒率干燥恒率干燥階段階段，此時(shí)水分從內(nèi)部轉(zhuǎn)移，此時(shí)水分從內(nèi)部轉(zhuǎn)移到表面足夠快，從而可以維到表面足夠快，從而可以維持表面水分含量恒定，也就持表面水分含量恒定，也就是說(shuō)是說(shuō)水分從內(nèi)部轉(zhuǎn)移到表面水分從內(nèi)部轉(zhuǎn)移到表面的速率大

44、于或等于水分從表的速率大于或等于水分從表面擴(kuò)散到空氣中的速率，面擴(kuò)散到空氣中的速率，是是第一干燥階段第一干燥階段；到第一臨界水分時(shí)，干燥速到第一臨界水分時(shí)，干燥速率減慢，率減慢，降率干燥階段降率干燥階段，說(shuō)，說(shuō)明食品內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移速率小明食品內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移速率小于食品表面水分蒸發(fā)速率；于食品表面水分蒸發(fā)速率； 干燥速率下降是由食品內(nèi)干燥速率下降是由食品內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移速率決定的部水分轉(zhuǎn)移速率決定的 當(dāng)達(dá)到平衡水分時(shí)，干燥當(dāng)達(dá)到平衡水分時(shí)，干燥就停止。就停止。 2.干燥階段干燥階段在典型的食品干燥過(guò)程中，物料先經(jīng)過(guò)預(yù)熱在典型的食品干燥過(guò)程中，物料先經(jīng)過(guò)預(yù)熱后，再經(jīng)歷干燥恒定階段（恒速期）和干燥后，再經(jīng)歷

45、干燥恒定階段（恒速期）和干燥降速階段（降速期）降速階段（降速期）（1）恒速期）恒速期水分子從食品內(nèi)部遷移到表面的速率大于或水分子從食品內(nèi)部遷移到表面的速率大于或等于水分子從表面跑向干燥空氣的速率；等于水分子從表面跑向干燥空氣的速率；干燥推動(dòng)力是食品表面的水分蒸汽壓和干燥干燥推動(dòng)力是食品表面的水分蒸汽壓和干燥空氣的水分蒸汽壓兩者之差；空氣的水分蒸汽壓兩者之差；傳遞到食品的所有熱量都進(jìn)入汽化的水分中，傳遞到食品的所有熱量都進(jìn)入汽化的水分中，溫度恒定；溫度恒定；（2）降速期）降速期一旦到達(dá)臨界水分含量，水分從表面跑向干一旦到達(dá)臨界水分含量，水分從表面跑向干燥空氣中的速率就會(huì)快于水分補(bǔ)充到表面的燥空氣

46、中的速率就會(huì)快于水分補(bǔ)充到表面的速率；速率；內(nèi)部質(zhì)量傳遞機(jī)制影響了干燥快慢；內(nèi)部質(zhì)量傳遞機(jī)制影響了干燥快慢；干燥結(jié)束達(dá)到平衡水分含量；干燥結(jié)束達(dá)到平衡水分含量；降速期預(yù)測(cè)干燥速率是很困難的；降速期預(yù)測(cè)干燥速率是很困難的；干制過(guò)程中食品內(nèi)部水分遷移大于食品表面干制過(guò)程中食品內(nèi)部水分遷移大于食品表面水分蒸發(fā)或擴(kuò)散，則恒速階段可以延長(zhǎng)；如水分蒸發(fā)或擴(kuò)散，則恒速階段可以延長(zhǎng)；如內(nèi)部水分遷移小于表面擴(kuò)散，則恒率階段就內(nèi)部水分遷移小于表面擴(kuò)散，則恒率階段就不存在；不存在； 如水分含量如水分含量7590%的蘋(píng)果，有恒速和降速階的蘋(píng)果，有恒速和降速階段；若水分段；若水分9%的花生米，干制時(shí)，僅經(jīng)歷降的花生米，

47、干制時(shí)，僅經(jīng)歷降速階段；速階段；注意注意以上我們講的都是以上我們講的都是以空氣為介質(zhì)以空氣為介質(zhì)通過(guò)通過(guò)加熱加熱來(lái)來(lái)干燥。若是采用其它加熱方式，如沒(méi)有熱量干燥。若是采用其它加熱方式，如沒(méi)有熱量傳遞過(guò)程，則干燥速率曲線將會(huì)變化。傳遞過(guò)程，則干燥速率曲線將會(huì)變化。表表2-4三、影響干制的因素三、影響干制的因素干制過(guò)程就是水分的轉(zhuǎn)移和熱量的傳遞，即干制過(guò)程就是水分的轉(zhuǎn)移和熱量的傳遞，即濕熱傳遞濕熱傳遞，對(duì)這一過(guò)程的影響因素主要取決，對(duì)這一過(guò)程的影響因素主要取決于于干制條件干制條件（由干燥設(shè)備類型和操作狀況決（由干燥設(shè)備類型和操作狀況決定）以及定）以及干燥物料的性質(zhì)干燥物料的性質(zhì)。1.干制條件的影響干

48、制條件的影響在人工控制條件下或干燥機(jī)中干燥；在人工控制條件下或干燥機(jī)中干燥；食品的干燥希望干燥得快，同時(shí)干燥量要食品的干燥希望干燥得快，同時(shí)干燥量要大；大；干燥條件對(duì)干燥恒速階段（或恒速期）和干燥條件對(duì)干燥恒速階段（或恒速期）和降速階段（或降速期）的影響的條件主要降速階段（或降速期）的影響的條件主要有有空氣溫度、流速、相對(duì)濕度空氣溫度、流速、相對(duì)濕度和和氣壓氣壓（1）溫度）溫度 對(duì)于空氣作為干燥介質(zhì)對(duì)于空氣作為干燥介質(zhì),提高空氣溫度提高空氣溫度,在恒速期在恒速期干燥速度加快，在降速期也會(huì)增加；干燥速度加快，在降速期也會(huì)增加； 原因：原因：溫度提高溫度提高, ,傳熱介質(zhì)與食品間溫差越大傳熱介質(zhì)與

49、食品間溫差越大, ,熱熱量向食品量向食品傳遞傳遞的的速速率越大；率越大；水分受熱導(dǎo)致產(chǎn)生水分受熱導(dǎo)致產(chǎn)生更高的汽化速率；更高的汽化速率；對(duì)于一定水分含量的空氣對(duì)于一定水分含量的空氣, ,隨著溫度提高隨著溫度提高, ,空氣空氣相對(duì)飽和濕度相對(duì)飽和濕度下降下降, ,這會(huì)使水分從食品表面這會(huì)使水分從食品表面擴(kuò)散的動(dòng)力擴(kuò)散的動(dòng)力更更大大. .水分子在高溫下水分子在高溫下, ,遷移或擴(kuò)散速率遷移或擴(kuò)散速率也加也加快快, ,使內(nèi)部干燥加速使內(nèi)部干燥加速. . 但溫度但溫度過(guò)高過(guò)高會(huì)引起食品發(fā)生不必要的化學(xué)和物理反應(yīng)；會(huì)引起食品發(fā)生不必要的化學(xué)和物理反應(yīng)；（2） 空氣流速空氣流速 干燥空氣吹過(guò)食品表面的速度

50、影響水分從表面向空氣擴(kuò)干燥空氣吹過(guò)食品表面的速度影響水分從表面向空氣擴(kuò)散的速度，因?yàn)槭称穬?nèi)水分以水蒸汽的形式外逸時(shí)散的速度，因?yàn)槭称穬?nèi)水分以水蒸汽的形式外逸時(shí),將在其表將在其表面形成面形成 飽和水蒸汽層飽和水蒸汽層,若不及時(shí)排除掉若不及時(shí)排除掉,將阻礙食品內(nèi)水分進(jìn)將阻礙食品內(nèi)水分進(jìn)一步外逸一步外逸.從而降低水分的蒸發(fā)速度從而降低水分的蒸發(fā)速度.因此因此空氣流速加快空氣流速加快，食品在恒速期的，食品在恒速期的干燥速率也加速干燥速率也加速； 原因：空氣流速增加，水分?jǐn)U散加快（對(duì)流質(zhì)量傳遞速率加原因：空氣流速增加，水分?jǐn)U散加快（對(duì)流質(zhì)量傳遞速率加快），能及時(shí)將聚集在食品表面附近的飽和快），能及時(shí)將聚

51、集在食品表面附近的飽和濕空氣帶走濕空氣帶走，以，以免阻止食品內(nèi)水分進(jìn)一步蒸發(fā)；免阻止食品內(nèi)水分進(jìn)一步蒸發(fā)； 食品表面接觸的食品表面接觸的空氣量空氣量增加，會(huì)顯著加速食品表面水分的蒸增加，會(huì)顯著加速食品表面水分的蒸發(fā)。發(fā)?？諝饬魉僭黾涌諝饬魉僭黾訉?duì)降速期沒(méi)有影響對(duì)降速期沒(méi)有影響，因?yàn)榇藭r(shí)干燥受內(nèi)部水分，因?yàn)榇藭r(shí)干燥受內(nèi)部水分遷移或擴(kuò)散所限制；遷移或擴(kuò)散所限制；（3） 空氣相對(duì)濕度空氣相對(duì)濕度 食品表面和干燥空氣之間的水蒸汽壓差代表了外食品表面和干燥空氣之間的水蒸汽壓差代表了外部質(zhì)量傳遞的推動(dòng)力，空氣的相對(duì)濕度增加則會(huì)部質(zhì)量傳遞的推動(dòng)力，空氣的相對(duì)濕度增加則會(huì)減小推動(dòng)力，減小推動(dòng)力，飽和飽和的濕空

52、氣的濕空氣不能不能在進(jìn)一步在進(jìn)一步吸收吸收來(lái)來(lái)自食品的蒸發(fā)水分。自食品的蒸發(fā)水分?？諝饪諝庀鄬?duì)濕度越低相對(duì)濕度越低，食品恒速期的，食品恒速期的干燥速率也越干燥速率也越快；快；對(duì)對(duì)降速期沒(méi)有影響；降速期沒(méi)有影響；空氣的相對(duì)濕度也決定食品的干燥后的空氣的相對(duì)濕度也決定食品的干燥后的平衡水分，平衡水分，食品的水分始終要和周?chē)諝獾臐穸忍幱谄胶鉅钍称返乃质冀K要和周?chē)諝獾臐穸忍幱谄胶鉅顟B(tài)；可通過(guò)干制的解吸等溫線來(lái)預(yù)測(cè)；當(dāng)食品和態(tài)；可通過(guò)干制的解吸等溫線來(lái)預(yù)測(cè)；當(dāng)食品和空氣達(dá)到平衡，干燥就停止?？諝膺_(dá)到平衡，干燥就停止。（4）大氣壓力和真空度）大氣壓力和真空度大氣壓力影響水的平衡，因而能夠影響干燥，當(dāng)

53、大氣壓力影響水的平衡，因而能夠影響干燥，當(dāng)真真空空下干燥時(shí)，空氣的蒸汽壓減少，在恒速階段下干燥時(shí)，空氣的蒸汽壓減少，在恒速階段干燥干燥更快更快。 氣壓下降，水沸點(diǎn)相應(yīng)下降，氣壓愈低，沸點(diǎn)氣壓下降，水沸點(diǎn)相應(yīng)下降，氣壓愈低，沸點(diǎn)也愈低；溫度不變，氣壓降低，則沸騰愈加速。也愈低；溫度不變，氣壓降低，則沸騰愈加速。但是，若干制由內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移限制但是，若干制由內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移限制 ，則，則真空真空干燥干燥對(duì)對(duì)降率期的干燥速率影響不大降率期的干燥速率影響不大。 適合熱敏物料的干燥適合熱敏物料的干燥操作條件對(duì)于干燥速率的影響操作條件對(duì)于干燥速率的影響 2 食品性質(zhì)的影響食品性質(zhì)的影響（1） 表面積表面積 水分

54、子從食品內(nèi)部行走的距離決定了食品被干燥水分子從食品內(nèi)部行走的距離決定了食品被干燥的快慢。的快慢。 小顆粒，薄片，小顆粒，薄片，表面大表面大，易干燥、快，易干燥、快 （2） 組分定向組分定向水分在食品內(nèi)的轉(zhuǎn)移在不同方向上差別很大，這水分在食品內(nèi)的轉(zhuǎn)移在不同方向上差別很大，這取決于食品組分的定向。取決于食品組分的定向。例如：芹菜的纖維結(jié)構(gòu)，沿著長(zhǎng)度方向比橫穿細(xì)例如：芹菜的纖維結(jié)構(gòu)，沿著長(zhǎng)度方向比橫穿細(xì)胞結(jié)構(gòu)的方向干燥要快得多。在肉類蛋白質(zhì)纖胞結(jié)構(gòu)的方向干燥要快得多。在肉類蛋白質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)中，也存在類似行為。維結(jié)構(gòu)中，也存在類似行為。（3） 細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞結(jié)構(gòu) 在大多數(shù)食品中，細(xì)胞內(nèi)含有部分水，剩余水在

55、在大多數(shù)食品中，細(xì)胞內(nèi)含有部分水，剩余水在細(xì)胞外，細(xì)胞外水分比細(xì)胞內(nèi)的水更容易除去；細(xì)胞外，細(xì)胞外水分比細(xì)胞內(nèi)的水更容易除去； 當(dāng)細(xì)胞被破碎時(shí)，有利于干燥，但需注意，細(xì)胞當(dāng)細(xì)胞被破碎時(shí)，有利于干燥，但需注意，細(xì)胞破裂會(huì)引起干制品質(zhì)量下降；破裂會(huì)引起干制品質(zhì)量下降；（4） 溶質(zhì)的類型和濃度溶質(zhì)的類型和濃度 溶質(zhì)如蛋白質(zhì)、碳水化合物、鹽、糖等，與水相溶質(zhì)如蛋白質(zhì)、碳水化合物、鹽、糖等，與水相互作用，結(jié)合力大，水分活度低，抑制水分子遷互作用，結(jié)合力大，水分活度低，抑制水分子遷移，干燥慢；尤其在低水分含量時(shí)還會(huì)增加食品移，干燥慢；尤其在低水分含量時(shí)還會(huì)增加食品的粘度；濃度越高，則影響越大；的粘度；濃度

56、越高，則影響越大； 這些物質(zhì)通常會(huì)降低水分遷移速度和減慢干燥速率這些物質(zhì)通常會(huì)降低水分遷移速度和減慢干燥速率 第三節(jié)第三節(jié) 干制對(duì)食品品質(zhì)的影響干制對(duì)食品品質(zhì)的影響一、干制過(guò)程中食品的主要變化一、干制過(guò)程中食品的主要變化二、干制品的復(fù)原性和復(fù)水性二、干制品的復(fù)原性和復(fù)水性三、干制品的貯藏水分含量三、干制品的貯藏水分含量四、合理選用干制工藝條件四、合理選用干制工藝條件 食品品質(zhì)主要有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、感觀性質(zhì)、衛(wèi)食品品質(zhì)主要有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、感觀性質(zhì)、衛(wèi)生指標(biāo)等生指標(biāo)等一一. 干制過(guò)程中食品的主要變化干制過(guò)程中食品的主要變化1. 物理變化物理變化 干縮、干裂：干縮、干裂： 如木耳，胡蘿卜丁如木耳，胡蘿卜丁表面

57、硬化：表面硬化： 如山芋片如山芋片多孔性：多孔性： 如香菇、蔬菜如香菇、蔬菜熱塑性：熱塑性： 加熱時(shí)會(huì)軟化的物料如糖漿或加熱時(shí)會(huì)軟化的物料如糖漿或果漿，冷卻后變硬或脆果漿，冷卻后變硬或脆溶質(zhì)的遷移：溶質(zhì)的遷移： 有時(shí)表面結(jié)晶析出有時(shí)表面結(jié)晶析出2 化學(xué)變化化學(xué)變化（1）營(yíng)養(yǎng)成分）營(yíng)養(yǎng)成分蛋白質(zhì)：蛋白質(zhì)： 受熱易變性，一般較穩(wěn)定，但高溫受熱易變性，一般較穩(wěn)定，但高溫長(zhǎng)時(shí)間，會(huì)分解或降解長(zhǎng)時(shí)間，會(huì)分解或降解 碳水化合物碳水化合物 ： 大分子穩(wěn)定，小分子如低聚糖大分子穩(wěn)定，小分子如低聚糖受高溫易焦化、褐變，受高溫易焦化、褐變，脂肪：脂肪： 高溫脫水時(shí)脂肪氧化比低溫時(shí)嚴(yán)重高溫脫水時(shí)脂肪氧化比低溫時(shí)嚴(yán)重

58、維生素：維生素： VC 、硫胺素、胡蘿卜素、硫胺素、胡蘿卜素、 VD易被破易被破壞和損失壞和損失 ； B6、煙堿酸較穩(wěn)定，損失少；、煙堿酸較穩(wěn)定，損失少；（2）色素）色素色澤隨物料本身的物化性質(zhì)改變（反射、散射、吸色澤隨物料本身的物化性質(zhì)改變（反射、散射、吸收傳遞可見(jiàn)光的能力）收傳遞可見(jiàn)光的能力）新鮮食品顏色比較鮮艷，干燥后顏色有差別；新鮮食品顏色比較鮮艷，干燥后顏色有差別；天然色素：類胡蘿卜素、花青素、葉綠素等易變化天然色素：類胡蘿卜素、花青素、葉綠素等易變化褐變褐變 糖胺反應(yīng)糖胺反應(yīng)(Maillard)、酶促褐變、焦糖化、其他。、酶促褐變、焦糖化、其他。（3）風(fēng)味）風(fēng)味引起水分除去的物理力

59、，也會(huì)引起一些揮發(fā)物引起水分除去的物理力，也會(huì)引起一些揮發(fā)物質(zhì)的去除質(zhì)的去除受熱會(huì)引起化學(xué)變化，帶來(lái)一些異味、煮熟味、受熱會(huì)引起化學(xué)變化，帶來(lái)一些異味、煮熟味、硫味硫味防止風(fēng)味損失方法：芳香物質(zhì)回收（如濃縮蘋(píng)防止風(fēng)味損失方法：芳香物質(zhì)回收（如濃縮蘋(píng)果汁）果汁） 低溫干燥、加包埋物質(zhì)，使風(fēng)味固定低溫干燥、加包埋物質(zhì)，使風(fēng)味固定二二. 干制品的復(fù)原性和復(fù)水性干制品的復(fù)原性和復(fù)水性 干制品復(fù)水后恢復(fù)原來(lái)新鮮狀態(tài)的程度干制品復(fù)水后恢復(fù)原來(lái)新鮮狀態(tài)的程度 是衡量干制品品質(zhì)的重要指標(biāo)。是衡量干制品品質(zhì)的重要指標(biāo)。1. 干制品的干制品的復(fù)原性復(fù)原性就是干制品重新吸收水分就是干制品重新吸收水分后在重量、大小和

60、性狀、質(zhì)地、顏色、風(fēng)后在重量、大小和性狀、質(zhì)地、顏色、風(fēng)味、結(jié)構(gòu)、成分以及可見(jiàn)因素（感官評(píng)定）味、結(jié)構(gòu)、成分以及可見(jiàn)因素（感官評(píng)定）等各個(gè)方面恢復(fù)原來(lái)新鮮狀態(tài)的程度等各個(gè)方面恢復(fù)原來(lái)新鮮狀態(tài)的程度2 .干制品的復(fù)水性干制品的復(fù)水性新鮮食品干制后能新鮮食品干制后能重新吸回水分重新吸回水分的程度，一般用的程度，一般用干制品吸水增重的程度來(lái)表示干制品吸水增重的程度來(lái)表示復(fù)水比：復(fù)水比：R復(fù)復(fù)=G復(fù)復(fù)/G干干 G復(fù)復(fù) 干制品復(fù)水后瀝干重，干制品復(fù)水后瀝干重， G干干 干制品試樣重干制品試樣重復(fù)重系數(shù)：復(fù)重系數(shù)：K復(fù)復(fù)= G復(fù)復(fù)/ G原原 G原原 干制前相應(yīng)原料重干制前相應(yīng)原料重干燥比：干燥比：R干干=