食品工藝-食品加工-第五章-果蔬干制課件

第五章果蔬干制概述古代日曬，風(fēng)干——自然干制人工干制我國(guó)地域廣，經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，自然干制仍占重要地位。如新疆，由于氣候干燥，葡萄干——質(zhì)量好，成本低。落后山區(qū)野菜干制。概述

干制，也稱(chēng)干燥(Drying)、脫水(Dehydration)，是指在自然或人工控制的條件下促使食品中水分蒸發(fā)，脫出一定水分，而將可溶性固形物的濃度提高到微生物難以利用的程度的一種加工方法。果蔬干制具有以下優(yōu)點(diǎn)：可以調(diào)節(jié)果蔬生產(chǎn)淡旺季，有利于滿足消費(fèi)者的周年需要；干制后，質(zhì)量減輕，體積縮??；干制后，可延長(zhǎng)貨架期，便于長(zhǎng)期保存；與新鮮或冷凍果蔬相比，可減少冷鏈成本；干制果蔬可與粉體技術(shù)等結(jié)合，產(chǎn)品成為復(fù)合食品的很好添加成分；生產(chǎn)技術(shù)較易掌握，因此，干制在廣大農(nóng)村應(yīng)用比較普遍。概述果蔬干制保藏的原理

減少新鮮果蔬中所含水分，提高原料中可溶性物質(zhì)的濃度，降低其水分活性，迫使微生物不能生長(zhǎng)發(fā)育，同時(shí)抑制果蔬中酶的活性，從而使果蔬干制品得以保存。幾種果蔬中不同形態(tài)的水分含量名稱(chēng)總水量(%)游離水(%)結(jié)合水（%）蘋(píng)果88.7064.6024.10甘蘭92.2082.909.30馬鈴薯81.5064.0017.50胡蘿卜88.6066.2022.40果蔬干制保藏的原理——水分分類(lèi)水分對(duì)微生物的影響取決于水分活度（ActivityofWater,Aw）

Aw=P/P0=ERH/100P-溶液或食品中水蒸汽分壓

P0-純水的蒸汽壓

ERH-平衡相對(duì)濕度果蔬干制保藏的原理

——水分與微生物的關(guān)系果蔬干制保藏的原理

——水分與微生物的關(guān)系A(chǔ)w與微生物關(guān)系降低水分活度可抑制微生物，保存食品。雖然食品仍有一定的含水量，但由于水分活度低，可利用的有效水分少，微生物亦不能利用。各種微生物都有其生長(zhǎng)最適水分活度，水分活度下降時(shí)，它們的生長(zhǎng)率也下降，直至下降至某一水分活度時(shí)，微生物便停止生長(zhǎng)。商業(yè)化加工果蔬的水分活度下限是0.7。對(duì)于水分活度在0.83~0.85的果蔬，常用山梨酸鉀作為抗霉菌劑。Aw與微生物關(guān)系太陽(yáng)光可以對(duì)果蔬起到消毒殺菌的作用。紫外線能使微生物的核酸成分發(fā)生化學(xué)變化，造成微生物的死亡。紅外線穿透力很強(qiáng)，可使微生物體內(nèi)成分熱解，造成微生物死亡。干制過(guò)程中，果蔬水分蒸發(fā)的同時(shí)，也蒸發(fā)了微生物體內(nèi)的水分，干制后，微生物就長(zhǎng)期的處于休眠狀態(tài)，環(huán)境條件一旦適宜，微生物又會(huì)重新吸濕恢復(fù)活動(dòng)。干制并不能將微生物全部殺死，只能抑制他們的活動(dòng)，因此，干制品并非無(wú)菌，遇濕就會(huì)很快腐敗變質(zhì)。果蔬干制保藏的原理

——水分與微生物的關(guān)系當(dāng)水分活度低于0.8時(shí)，大多數(shù)酶的活性就受到抑制；當(dāng)水分活度降低到0.25—0.3的范圍，果蔬中的淀粉酶、多酚氧化酶和過(guò)氧化物酶就會(huì)受到強(qiáng)烈的抑制甚至喪失其活性。而在水分減少的時(shí)候，酶和反應(yīng)基質(zhì)的濃度同時(shí)增大，加速反應(yīng)。酶對(duì)濕熱環(huán)境是很敏感的，在濕熱溫度接近水的沸點(diǎn)時(shí)，各種酶幾乎立即滅活。果蔬干制保藏的原理

——水分活度對(duì)酶的影響果蔬的干燥過(guò)程就是果蔬的降水過(guò)程，同時(shí)必須增進(jìn)其貯藏穩(wěn)定性，保持和改善干燥后果蔬品質(zhì)的過(guò)程。干燥空氣的作用：（1）把果蔬中蒸發(fā)出來(lái)的水分帶走；（2）提供使水分蒸發(fā)所需要的熱量?？諝獾臏囟?、相對(duì)濕度以及氣流速度為關(guān)鍵控制因素。過(guò)快速度的干燥對(duì)果蔬的品質(zhì)有一定的影響。干制機(jī)理——空氣在干燥過(guò)程中的作用七.果蔬的干燥特性曲線

干燥介質(zhì)（熱空氣）與濕物料相接觸，進(jìn)行能量和物質(zhì)傳遞，熱空氣溫度下降，濕度增加，濕物料溫度逐漸升高，水分從里向外傳遞并不斷蒸發(fā)，從而達(dá)到干燥的目的。

干燥曲線是干燥過(guò)程特征的最直觀反映，在研究食品物料干燥過(guò)程中也最為常用，一般由干燥曲線、干燥速率曲線和干燥溫度曲線組成。果蔬含水量干燥時(shí)間干燥時(shí)間干燥時(shí)間干燥速率物料溫度初期加熱階段：溫度迅速上升至熱空氣的濕球溫度，物料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：此階段的干燥速度穩(wěn)定不變，水分按直線規(guī)律下降，向物料提供的熱量全部消耗于水分蒸發(fā)，此時(shí)物料溫度不再升高；減速干燥階段：當(dāng)物料干燥到一定程度后，干燥速率逐漸減少，物料溫度上升，直至達(dá)到平衡水分，干燥速度為零，物料溫度則上升到與熱空氣干球溫度相等。干制機(jī)理——干燥過(guò)程空氣果蔬原料表面果蔬原料內(nèi)部水分內(nèi)擴(kuò)散水分外擴(kuò)散果蔬原料熱能互換（二）水分的擴(kuò)散干制機(jī)理——干燥過(guò)程水分外擴(kuò)散（又稱(chēng)表面汽化）：是水分在果蔬表面的蒸發(fā)，表面愈大、空氣流動(dòng)愈快、溫度愈高以及空氣相對(duì)濕度愈小，則水分從果蔬表面蒸發(fā)的速度越快。水分內(nèi)擴(kuò)散：當(dāng)表面水分低于內(nèi)部水分時(shí)，造成原料內(nèi)部與表面水分之間的水蒸汽分壓差，水分由內(nèi)部向表面轉(zhuǎn)移進(jìn)行水分內(nèi)擴(kuò)散。這種擴(kuò)散作用的動(dòng)力是借助濕度梯度使水分在原料內(nèi)部移動(dòng)，由含水分高的部位向含水分低的部位移動(dòng)。濕度梯度差異愈大，水分內(nèi)擴(kuò)散速度就愈快。所以，濕度梯度是物料干燥的動(dòng)力之一。在干燥過(guò)程中，有時(shí)采用升溫、降溫、再升溫、再降溫的方法，使溫度上下波動(dòng)，形成溫度梯度，水分借助溫度梯度沿?zé)崃鞣较蛳蛲庖苿?dòng)而蒸發(fā)。因此，溫度梯度是物料干燥的另一動(dòng)力。

干制機(jī)理——干燥過(guò)程（三）干燥速度的控制水分外擴(kuò)散與水分內(nèi)擴(kuò)散有時(shí)同時(shí)進(jìn)行，但因物料種類(lèi)、品種、原料狀態(tài)、干燥介質(zhì)而速度不同。水分內(nèi)擴(kuò)散速度﹥外擴(kuò)散速度，表面汽化速度起控制作用——表面汽化控制。干燥速度由周?chē)稍锝橘|(zhì)的情況控制：提高干燥介質(zhì)的溫度或降低濕度可加快干燥速度。內(nèi)擴(kuò)散速度﹤表面汽化速度，內(nèi)擴(kuò)散速度起控制作用——內(nèi)部擴(kuò)散控制。要加快干燥速度，必須設(shè)法加快水分內(nèi)部擴(kuò)散速度。直接升高介質(zhì)的溫度，物料表面就會(huì)首先被加熱，使外面水分很快蒸發(fā)，導(dǎo)致物料表面過(guò)干而結(jié)成硬殼，阻礙水分的繼續(xù)蒸發(fā)，反而延緩干燥進(jìn)程，造成外干內(nèi)濕。如果干燥過(guò)程是由內(nèi)部擴(kuò)散控制的，直接升高介質(zhì)的溫度會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題？影響干燥過(guò)程的因素1.干燥介質(zhì)的溫度和相對(duì)濕度

溫度越高，相對(duì)濕度越小，干燥速度越快，但溫度過(guò)高，相對(duì)濕度過(guò)小，會(huì)造成結(jié)殼現(xiàn)象，影響干制的進(jìn)行。因此，

溫度也不宜過(guò)高或過(guò)低。2.空氣流速：提高空氣流速，可以加速干制的進(jìn)程。3.大氣壓或真空度：真空度大，利于水分蒸發(fā)，干制速度快。4.果蔬種類(lèi)和狀態(tài)：不同果蔬,不同品種,由于結(jié)構(gòu)和成分不同,干燥速度不同；原料切分小,比表面積大，干燥速度快。5.原料裝載量：裝載量大，厚度大，不利于空氣流通，影響水分蒸發(fā)。5.4果蔬干制的前處理1.防止褐變處理酶促褐變非酶褐變2.防止脂肪和油溶性成分的變化加入適量的抗氧化劑3.防止干制品破碎和氧化涂膜處理（甘油、丙二醇或山梨糖醇）4.提高干燥效率5.5干制果蔬的質(zhì)量控制1.干制對(duì)果蔬外觀與組織狀態(tài)的影響（1）收縮體積約為鮮品的20-30%，重量約為原鮮重的10-30%。（2）表面硬化果蔬干燥時(shí)，果蔬內(nèi)部的溶質(zhì)成分會(huì)隨水分不斷向表面遷移、不斷積累在表面上形成結(jié)晶。——含糖或鹽多的果蔬。果蔬表面干燥過(guò)于強(qiáng)烈，水分汽化很快，因?yàn)閮?nèi)部水分不能及時(shí)遷移到表面來(lái)，使表面迅速形成一層干硬膜?！稍飾l件有關(guān)。防止措施——物料溫度在早期保持在50-55℃，使內(nèi)部水分較快擴(kuò)散和再分配；空氣濕度大些，使表層附近濕度不致變化太快。1.干制對(duì)果蔬外觀與組織狀態(tài)的影響（3）物料內(nèi)多孔性的形成快速干燥時(shí)，物料表面硬化及其內(nèi)部蒸汽壓的迅速建立會(huì)促使物料成為多孔性制品。優(yōu)越性是組織疏松，能迅速?gòu)?fù)水和溶解。2.干制對(duì)果蔬品質(zhì)的影響（1）脫水干燥與果蔬成分失去水分，每單位質(zhì)量干制果蔬中營(yíng)養(yǎng)成分的含量反而增加。若將復(fù)水干制品與新鮮果蔬相比較，則和其他果蔬保藏方法一樣，它的品質(zhì)不如新鮮果蔬。（2）干制果蔬的香氣與色澤變化

在干制過(guò)程中或在干制品貯藏中，易發(fā)生褐變。果蔬透明度有所變化，干制過(guò)程中，原料受熱，細(xì)胞間隙中的空氣被排除，使干制品呈半透明狀態(tài)。干制機(jī)理——果蔬在干燥過(guò)程中的變化

（3）營(yíng)養(yǎng)成分的變化

水分：減少果蔬中所含的果糖和葡萄糖均不穩(wěn)定而易于分解。干制時(shí)間越長(zhǎng)，溫度越高，糖分損失就越多，干制品的質(zhì)量就越差。Vc因高溫和氧化的作用容易損失。礦物質(zhì)和蛋白質(zhì)：較穩(wěn)定。干制機(jī)理——果蔬在干燥過(guò)程中的變化果蔬干制方法

自然干制：利用自然條件如太陽(yáng)、熱風(fēng)等使果品、蔬菜干燥。SunDrying；WindDrying。

人工干制：在人工控制的條件下使食品水分蒸發(fā)的工藝過(guò)程。烘房烘干（KilnDrying）、滾筒干燥（DrumDrying）、隧道干燥（TunnelDrying）、熱空氣干燥（AirDrying）、真空干燥（VacuumDrying）、冷凍升華干燥（Freezedrying）、噴霧干燥（SprayDrying）、遠(yuǎn)紅外干燥（Far-infraredDrying）、微波干燥（MicrowaveDrying）等。烘房（1）烘房裝載設(shè)備加熱設(shè)備通風(fēng)排濕設(shè)備果蔬干制方法——人工干制（2）遠(yuǎn)紅外干燥設(shè)備利用遠(yuǎn)紅外輻射元件發(fā)出遠(yuǎn)紅外線，為物料吸收變?yōu)闊崮芏_(dá)到干燥。遠(yuǎn)紅外線發(fā)射波長(zhǎng)與物料吸收波長(zhǎng)相匹配，這樣干燥效果最佳。遠(yuǎn)紅外線發(fā)射有效距離為1米以?xún)?nèi)。物體中每一層都受到均勻的干燥作用。果蔬干制方法——人工干制（3）微波干燥設(shè)備利用微波加熱的方法使物料中水分得以干燥。使加熱物從內(nèi)部直接產(chǎn)生熱，避免引起外焦內(nèi)濕現(xiàn)象。干燥速度快，所需干燥時(shí)間短。果蔬干制方法——人工干制（4）太陽(yáng)能干燥設(shè)備利用熱箱原理建筑太陽(yáng)能干燥室，將太陽(yáng)的輻射能轉(zhuǎn)變成熱能，用以干燥物料中的水分。太陽(yáng)能干燥是國(guó)內(nèi)外作用為能源科學(xué)技術(shù)研究的一個(gè)重要內(nèi)容。果蔬干制方法——人工干制冷凍干燥技術(shù)

定義：冷凍干燥是將物料預(yù)冷至-30～-40℃，使物料中的大部分水凍結(jié)成冰，然后提供低溫?zé)嵩?，在真空狀態(tài)下，使冰直接升華為水蒸氣而使物料脫水的過(guò)程。因此，冷凍干燥又稱(chēng)真空冷凍干燥、冷凍升華干燥。

二、冷凍干燥的原理

冷凍干燥包括兩個(gè)過(guò)程①物料凍結(jié)；②冰晶升華。1、水的相平衡關(guān)系①氣、液、固三態(tài)②點(diǎn)、線關(guān)系③三相點(diǎn)：610.5Pa，0.01℃水的相平衡示意圖溫度/℃溫度℃各類(lèi)干制品貯藏所需達(dá)到的水分要求只有將果蔬物料水分降低到一定程度，才能抑制微生物的生長(zhǎng)發(fā)育，酶的活動(dòng)、氧化和褐變，保持其優(yōu)良的品質(zhì)。1.干制蔬菜水分活度在0.1~0.35。較好的貯藏穩(wěn)定性。2.干制水果水分活度在0.6~0.65。干果果肉較厚、韌，可溶性固形物含量多，最終含水量在14~24%。3.中濕果蔬（一）原料要求干物質(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。

干制工藝——工藝要點(diǎn)

（二）原料處理1、揀選與分級(jí)

剔除霉?fàn)€及病蟲(chóng)害的果蔬畸形、品種不一、成熟度不一致、破碎或機(jī)械損傷的果蔬按果蔬大小、質(zhì)量、色澤等進(jìn)行分級(jí)。2、洗滌洗滌——稀鹽酸溶液、高錳酸鉀溶液或漂白粉溶液常溫下浸泡5-6分鐘——清水洗滌（流動(dòng)水，殘留的農(nóng)藥）。3、去皮、去核、切分去皮——去核、去心，剔除不適宜干制的原料部分——切分。干制工藝——工藝要點(diǎn)4、燙漂

熱燙的作用。5、硫處理用硫磺燃燒熏果蔬或用亞硫酸及其鹽類(lèi)水溶液浸漬果蔬。

(1)硫處理的作用：

①因SO2具有強(qiáng)還原性與原料中的氧化合，可抑制原料氧化變色；

②提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，特別是維生素C的保存率；

③抑制微生物活動(dòng)；

④可以加快干燥速度。硫處理能增強(qiáng)細(xì)胞膜透性，促進(jìn)水分蒸發(fā)-縮短時(shí)間。

干制工藝——工藝要點(diǎn)（三）干制過(guò)程升溫烘烤不同升溫方式。前期低溫、中期為高