干制工藝學(xué)課件

干制工藝學(xué)DryingTechnology干制工藝學(xué)重點(diǎn)：保藏原理干制原理食品干制的基本現(xiàn)象影響干燥速度的因素干制的方法干制品后處理干燥食品的理由需要長(zhǎng)時(shí)間保藏食品，以及在難以得到食品的時(shí)候有食品供應(yīng)重量減輕，體積減少，降低運(yùn)輸費(fèi)用，使食品供應(yīng)更加經(jīng)濟(jì)干燥食品為不能得到的新鮮食物或不能以其他方式保藏的食品提供了一定的便利干制方便食品適合散裝運(yùn)輸和貯存，以及用作探險(xiǎn)、航海、旅行、軍需食品調(diào)節(jié)生產(chǎn)淡旺季，有利于滿足消費(fèi)者的周年需要干制在廣大農(nóng)村應(yīng)用比較普遍，已成為開發(fā)山區(qū)資源，振興山區(qū)經(jīng)濟(jì)的有效途徑之一概念食品干藏――就是脫水干制品在它的水分降低到足以防止腐敗變質(zhì)的水平后，始終保持低水分進(jìn)行長(zhǎng)期貯藏的過程。干燥――就是在自然條件或人工控制條件下促使食品中水分蒸發(fā)的工藝過程。脫水――就是為保證食品品質(zhì)變化最小，在人工控制條件下促使食品水分蒸發(fā)的工藝過程。脫水就是指人工干燥。干燥的基本特性干燥食品的類型片狀食品或甚至整塊食品細(xì)小液滴食品水分減少機(jī)制濃縮食品中分子轉(zhuǎn)移（擴(kuò)散）從液體表面到干燥介質(zhì)的質(zhì)量對(duì)流傳遞濃縮產(chǎn)品的特性水分含量典型為10％產(chǎn)品是固體或粉末操作方式批量，固體食品商業(yè)化規(guī)模的非穩(wěn)態(tài)操作液體食品在連續(xù)操作下干燥成粉末干燥一般分為自然干燥和人工干燥，自然干燥如曬干、風(fēng)干等；人工干燥如烘房烘干、熱空氣干燥、真空干燥等。自然干制和人工干制的優(yōu)缺點(diǎn)：

自然干制優(yōu)點(diǎn)：方法和設(shè)備簡(jiǎn)單，管理粗放，生產(chǎn)費(fèi)用低，能在產(chǎn)地和山區(qū)就地進(jìn)行，還能促使尚未完全成熟的原料進(jìn)一步成熟。缺點(diǎn)：干燥緩慢，難于制成品質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品；其次常會(huì)受到氣候條件的限制，食品常會(huì)因陰雨季節(jié)無法曬干而腐敗變質(zhì)；同時(shí)還需要有大面積曬場(chǎng)和大量勞動(dòng)力，勞動(dòng)生產(chǎn)率極低；容易遭受灰塵、雜質(zhì)、昆蟲等污染和鳥類、嚙齒動(dòng)物等的侵襲，既不衛(wèi)生，又有損耗。2干藏原理水分活度對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響水分活度(Aw)－－食品表面測(cè)定的真氣壓（p）與相同溫度下純水的飽和真氣壓（Po）之比。

AW=p/po＝n1/(n1＋n2)平衡相對(duì)濕度（ERH）－－在某一相對(duì)濕度下，空氣才會(huì)與食品達(dá)到水分平衡，食品既不會(huì)放出水分，也不會(huì)吸收水分。大多數(shù)酵母在水分活度低于0.87時(shí)仍能生長(zhǎng)，耐滲透壓酵母在水分活度為0.75時(shí)仍能生長(zhǎng)霉菌的耐旱性則優(yōu)于細(xì)菌，在水分活度為0.80時(shí)仍生長(zhǎng)良好；如水分活度低于0.65時(shí)，則霉菌的生長(zhǎng)完全受到抑制大多數(shù)新鮮食品的Aw在0.99以上，適于各種微生物生長(zhǎng)，但這類食品中，最先引起變質(zhì)的微生物都是細(xì)菌。由于大多數(shù)細(xì)菌所需最低Aw值為0.90，因此它們不會(huì)導(dǎo)致干制食品腐敗變質(zhì)當(dāng)Aw0.80－0.90時(shí)，霉菌和酵母都生長(zhǎng)旺盛當(dāng)Aw0.80－0.85時(shí)，幾乎所有食品還會(huì)在1－2周迅速腐敗變質(zhì)，此時(shí)霉菌成為常見腐敗菌若將Aw降低到0.65以下，能生長(zhǎng)的微生物種類極少，食品可貯藏1－2年干制食品的Aw在0.60－0.75之間，一般認(rèn)為，在0.70的Aw以下，霉菌仍能緩慢生長(zhǎng)，因此霉菌為干制食品中常見的腐敗菌干制對(duì)微生物的影響干制過程中，微生物脫水，干制后，微生物處于休眠狀態(tài)干制不能將所有的微生物殺死，只能抑制它們的活動(dòng)葡萄球菌、腸道桿菌、結(jié)核桿菌在干燥狀態(tài)下能存活幾周到幾個(gè)月乳酸菌能存活幾個(gè)月到一年以上干酵母可存活2年之久干燥狀態(tài)的細(xì)菌芽孢、菌核、厚膜孢子等可存活1年以上黑曲霉菌孢子可以存活6－10年以上干制對(duì)酶的影響干制時(shí)水分減少，使酶的活性下降酶和反應(yīng)基質(zhì)卻同時(shí)增濃，使得它們之間的反應(yīng)率加速干燥前對(duì)食品進(jìn)行濕熱或化學(xué)鈍化處理干制的基本要求原料：微生物污染少，破壞酶活性衛(wèi)生條件：清潔水分含量：保證質(zhì)量前提下，盡量降低水分，一般為3－25％貯藏條件：干燥、清潔、無蟲鼠害

熱傳遞空氣

內(nèi)部質(zhì)量傳遞食品

外部質(zhì)量傳遞圖干燥時(shí)內(nèi)部和外部質(zhì)量傳遞

輻射源輻射

空氣流對(duì)流食品微波盤傳導(dǎo)圖干燥過程中可能的熱量傳遞機(jī)制根據(jù)干燥過程中可被除去與否而分為：平衡水分自由水分干燥過程三個(gè)階段：初期加熱階段，恒速干燥階段，降速干燥階段三條曲線：干燥曲線，干燥速率曲線，食品溫度曲線干燥曲線――就是干制過程中食品絕對(duì)水分（W絕）和干燥時(shí)間（t）間的關(guān)系曲線，即W絕＝f（t）。干燥速率曲線――就是干制過程中任何時(shí)間的干燥速率（）和該時(shí)間食品絕對(duì)水分（W絕）的關(guān)系曲線，即＝f（W絕）。在干燥曲線各點(diǎn)上畫出切線后所得的斜率即為該點(diǎn)食品絕對(duì)水分時(shí)的相應(yīng)的干燥速率。又因W絕＝f（t），故有時(shí)在圖中也可按照＝f（t）的關(guān)系畫出干燥速率曲線。食品溫度曲線――就是干燥過程中食品溫度（T食）和干燥時(shí)間（t）的關(guān)系曲線，即T食＝f（t）。食品初期加熱階段：食品溫度迅速上升至熱空氣的濕球溫度，食品水分則沿曲線逐漸下降，而干燥速率則由零增至最高值恒速干燥階段：水分按直線規(guī)律下降，干燥速率穩(wěn)定不變，向物料所提供的熱量全部消耗于水分蒸發(fā)，食品溫度不再升高降速干燥階段：干燥速率逐漸減慢，水分逐漸減少，食品溫度上升，直至達(dá)到平衡水分時(shí)干燥速率為零，食品溫度則上升到與熱空氣干球溫度相等水分干燥的動(dòng)力為水分梯度和溫度梯度水分的擴(kuò)散包括水分內(nèi)擴(kuò)散作用和水分外擴(kuò)散作用表面汽化控制內(nèi)部擴(kuò)散控制加工條件溫度：提高空氣溫度，加快干燥速度空氣流速：空氣流速增加，對(duì)流質(zhì)量傳遞速度提高，從而表面蒸發(fā)加快相對(duì)濕度：溫度不變，相對(duì)濕度越低，空氣的濕度飽和差越大，干燥速度越快大氣壓和真空度食品性質(zhì)表面積：被處理的食品表面積越大，與加熱介質(zhì)接觸的表面就越多，供水分逸出的表面也越多；其次，粒度越小或者厚度越薄，熱從食品表面?zhèn)鬟f到中心的距離就越短，水分從食品內(nèi)部遷移到表面以逸出的距離也越短。組成分子定向細(xì)胞結(jié)構(gòu)溶質(zhì)類型和濃度食品在干燥過程中的變化物理變化質(zhì)量減輕、體積縮?。汗吒芍坪筚|(zhì)量約為原來的10－30％，體積為原料的20－35％收縮表面硬化物料內(nèi)部多孔性形成熱塑性的出現(xiàn)化學(xué)變化營養(yǎng)成分的變化表青豆干燥前、后營養(yǎng)成分比較（％）干制前后水分蛋白質(zhì)脂肪碳水化合物灰分干制前8071111干制后5253652果蔬中果糖和葡萄糖不穩(wěn)定而易于分解自然干制時(shí)，呼吸作用的進(jìn)行要消耗一部分糖分和其他有機(jī)物質(zhì)人工干制時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間的高溫處理引起糖的焦化表不同時(shí)間和溫度條件下大荔圓棗糖分損失率(％)干燥溫度℃干燥10h干燥20h干燥34h450.10.71.8651.53.25.67012.315.416.4表不同處理方法維生素C的保存率（％）熱水燙漂0.5％NaHSO32％NaOH90.365.037.5對(duì)照機(jī)械擦傷1％NaCl30.023.018.2

維生素C在酸性溶液或濃度較高的糖液中較穩(wěn)定，在陽光照射和堿性環(huán)境中易被破壞。維生素B1（硫胺素）對(duì)熱敏感維生素B2（核黃素）對(duì)光敏感顏色的變化果品、蔬菜中色素物質(zhì)的變化褐變引起的顏色變化透明度的改變色素物質(zhì)的變化葉綠素脫鎂葉綠素鮮綠色褐色護(hù)色：60－75℃熱水燙漂，微堿性水處理花青素例如茄子的果皮紫色是一種花青甙氧化后呈褐色與鐵、鋁等離子結(jié)合后，形成青紫色絡(luò)合物硫處理會(huì)使花青素褪色而漂白褐變酶促褐變的條件：多酚類、多酚氧化酶、氧措施：抑制酶的活性，防止與氧接觸加熱處理90-95℃7秒化學(xué)處理SO2熏硫法（硫磺）浸硫法（亞硫酸鹽或亞硫酸）調(diào)節(jié)pH值酶促褐變最適pH6－7驅(qū)氧法非酶促褐變：焦糖化作用，美拉德反應(yīng)風(fēng)味的變化加熱，失去一些揮發(fā)性風(fēng)味成分透明度的改變透明度越高，干制品品質(zhì)越好原料的選擇和處理干制原料的基本要求：干物質(zhì)含量高，風(fēng)味色澤好，不易褐變，可食部分比例大，肉質(zhì)致密，粗纖維少，成熟度適宜，新鮮完整蘋果：大小中等、肉質(zhì)致密、皮薄心小、單寧含量小、干物質(zhì)含量高、充分成熟。適宜干制的品種有：大國光、小國光、金帥、金冠、紅星等棗：國形大（優(yōu)良小棗品種也可）、皮薄、肉質(zhì)肥厚致密、含糖量高、粒小。如山東東陵金絲小棗、浙江義烏大棗、河南新鄭灰棗、四川糖棗和雞心棗等甘藍(lán)：結(jié)球大、緊密、皺葉、心部小、干物質(zhì)含量不低于9％、糖分不少于4.5％。干制后復(fù)水率高（5－8倍）。黃綠色大、小平頭種類最好，白色種次之，尖頭種不適宜。丹麥圓球、光榮、皺葉等品種適于干制洋蔥：中等或大型鱗莖、結(jié)構(gòu)緊密、頸部細(xì)小、皮色為一致的白色、黃色或紅色、辛辣味強(qiáng)、干物質(zhì)不低于14％、無心腐病及機(jī)械傷。適宜干制品種有：黃皮、白球等果蔬原料預(yù)處理分選洗滌去皮切分破碎熱燙護(hù)色選別與分級(jí)剔除霉?fàn)€及病蟲害的果蔬畸形品種不一、成熟度不一致、破碎或機(jī)械損傷的果蔬，分別加工利用按果實(shí)大小、質(zhì)量、色澤進(jìn)行分級(jí)洗滌目的：除去原料表面附著的塵土、泥沙、殘留藥劑及微生物，保證產(chǎn)品清潔衛(wèi)生洗滌設(shè)備洗滌水槽滾筒式洗滌機(jī)噴淋式和氣壓式洗滌機(jī)去皮手工去皮機(jī)械去皮熱力去皮化學(xué)去皮酶法去皮冷凍去皮表面活性劑去皮紅外線輻射去皮燙漂作用：熱燙后果蔬組織死亡，原生質(zhì)凝固，造成細(xì)胞質(zhì)壁分離，果蔬組織透性增大，干制時(shí)水分容易排除，加快干燥速度熱燙后的果蔬體積縮小，組織變得柔軟且有彈性，細(xì)胞內(nèi)所含的少量空氣也被迫逸出，制品透明度增加，葉綠素顏色更加鮮艷，增加美觀熱燙可以破壞果蔬組織的氧化酶系統(tǒng)，防止維生素和其它營養(yǎng)物質(zhì)氧化損失，防止色素氧化和酶褐變反應(yīng)而使制品變色，以保證產(chǎn)品營養(yǎng)豐富，色澤美觀熱燙可以除去某些果蔬的不良風(fēng)味，如苦、澀、辣味，使制品的品質(zhì)明顯得到改善熱燙可以殺死附在果蔬表面的一部分微生物和蟲卵方法：熱水法蒸汽法4干制方法人工干燥曬干和風(fēng)干炎熱干燥和通風(fēng)是最適宜曬干的氣候條件人工干燥根據(jù)加熱介質(zhì)的類型，干燥機(jī)分為：直接接觸干燥機(jī)，熱空氣提供干燥作用間接接觸干燥機(jī)，熱傳遞通過次生機(jī)制紅外或高頻干燥機(jī)，由輻射能量提供熱量冷凍干燥，水分通過低壓下固－氣過渡態(tài)（升華）而除去直接接觸干燥機(jī)讓熱空氣吹過食品為蒸發(fā)提供熱量又可分為固定床或活動(dòng)床類型固定床干燥機(jī)：箱式干燥機(jī)、窖爐干燥機(jī)、托盤（柜式或隧道式）干燥機(jī)活動(dòng)床干燥機(jī)：輸送帶式干燥機(jī)、帶槽干燥機(jī)、流化床干燥機(jī)、旋轉(zhuǎn)空氣干燥機(jī)

一些類型的空氣干燥機(jī)特性

類型干燥速率干燥均勻性干燥完整性例子箱式干燥機(jī)慢好好部分干制品窖爐干燥機(jī)慢尚好尚好蘋果片、麥芽盤式干燥機(jī)中等尚好尚好水果、蔬菜帶式干燥機(jī)中等尚好尚好水果、蔬菜流化床干燥機(jī)快好尚好豆、谷、蔬菜（塊狀）、粉末狀箱式干燥機(jī)用于貯存過程中除去預(yù)干燥中沒有除去的殘余水分窯式干燥機(jī)會(huì)改變某些食品的風(fēng)味和香氣盤式或柜式干燥機(jī)最普通類型的干燥機(jī)隧道干燥機(jī)推車速度和干燥速率要相匹配空氣流動(dòng)：順流，與產(chǎn)品推車相同方向移動(dòng)逆流，空氣與產(chǎn)品移動(dòng)方向相反混和流動(dòng)，空氣有時(shí)與產(chǎn)品移動(dòng)方向相同，在其他位置，空氣流動(dòng)對(duì)產(chǎn)品為逆流輸送帶式干燥機(jī)產(chǎn)品放在輸送帶上并可以在干燥機(jī)中移動(dòng)流化床干燥機(jī)通過產(chǎn)品床的空氣流足以提升或帶動(dòng)產(chǎn)品，同時(shí)進(jìn)行干燥，干燥速率快要求食品粒子大小不要太大（不大于10nm）或太小（不小于10μm），粒子大小分布窄，形狀比較接近于球形，不能形成分開的塊狀，或在干燥時(shí)發(fā)黏，食品必須能承受流化作用過程中的攪動(dòng)和碰撞而不會(huì)破碎

圖8.12多層輸送帶干燥機(jī)旋轉(zhuǎn)式干燥機(jī)典型食品是粉狀或粒狀物料噴霧干燥機(jī)霧化空氣控制干燥室粉末分離

間接接觸干燥機(jī)滾筒干燥機(jī)蒸汽加熱滾筒的表面，液體食品在滾筒表面形成薄膜，滾筒緩慢旋轉(zhuǎn)時(shí)，熱量由內(nèi)向外傳遞而發(fā)生干燥，干燥速度極快紅外或高頻干燥機(jī)能源：紅外線，微波輻射紅外干燥機(jī)通過在食品表面加熱，增加干燥速率表面溫度不要超過產(chǎn)品的可接受值微波干燥機(jī)食品內(nèi)部加熱，增加干燥速率與其他方法相比，產(chǎn)品內(nèi)加熱更均勻，干燥更快，產(chǎn)品表面不會(huì)過熱冷凍干燥

冷凍升華干燥是使食品在冰點(diǎn)以下冷凍，水分即變?yōu)楣虘B(tài)冰，然后在較高真空下使冰升華為蒸汽而除去，達(dá)到干燥的目的。凍干食品具有以下特點(diǎn)：能最大限度地保存食品的色香味適合熱敏性高和即易氧化的食品干燥具有理想的速溶性和快速復(fù)水性能最好地保持原物料的外觀形狀保存期長(zhǎng)，使用方便干制品的包裝與貯藏包裝前處理回軟分級(jí)壓塊防蟲處理低溫貯藏2－10℃抑制蟲卵發(fā)育，推遲蟲害的出現(xiàn)熱力殺蟲75－80℃10－15min殺死昆蟲及蟲卵熏蒸劑殺蟲二硫化碳二氧化硫氯化苦溴代甲烷回軟（均濕、水分的平衡）目的：使干制品變軟，使水分均勻一致菜干回軟所需時(shí)間為1－3天分級(jí)分級(jí)常由產(chǎn)品色澤、形態(tài)（粉狀者則為細(xì)度）、氣味、雜質(zhì)、斑點(diǎn)和水分等指標(biāo)構(gòu)成的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，一般可將產(chǎn)品分為優(yōu)級(jí)品、二級(jí)品和等外品壓塊六種脫水蔬菜的壓縮比例蔬菜名稱每千克的體積(l)壓縮比例壓縮以前壓縮以后小青菜11.62.25.3甘南8.61.75.1青辣椒10.01.75.8塌棵菜14.22.12.7胡蘿卜(園片)6.62.42.7菠菜8.91.55.8包裝包裝要求選擇適宜的包裝材料，并且嚴(yán)格密封，能有效地防止干制品吸濕回潮，以免結(jié)塊和長(zhǎng)霉能有效防止外界空氣、灰塵、昆蟲、微生物及氣味的入侵不