食品的干燥保藏技術(shù)

食品的干燥保藏技術(shù)1第1頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月主要章節(jié)食品在干燥中發(fā)生的變化3干燥產(chǎn)品的包裝與貯藏5食品干燥的基本原理32食品干燥方法與技術(shù)34食品干燥的目的與要求12第2頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月教學目標了解食品干燥的目的與要求；熟悉食品干燥的基本原理；熟悉食品在干燥中發(fā)生的變化；掌握食品干燥方法與技術(shù)；熟悉干燥產(chǎn)品的包裝與貯藏；3第3頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月4.1食品干燥的目的與要求4第4頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月生存人類攝取食物需要水分人類保存食物必須去除水分很多生活資料必須徹底去除水分5第5頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月1.干燥的目的延長貯藏期

------經(jīng)干燥的食品，其水分活性較低，有利于在室溫條件下長期保藏，以延長食品的市場供給，平衡產(chǎn)銷高峰;用于某些食品加工過程以改善加工品質(zhì)

------如大豆、花生米經(jīng)過適當干燥脫水，有利于脫殼(去外衣)，便于后加工，提高制品品質(zhì)；促使尚未完全成熟的原料在干燥過程進一步成熟;便于商品流通

------干制食品重量減輕、容積縮小，可以顯著地節(jié)省包裝、儲藏和運輸費用，并且便于攜帶和儲運;干制食品常常是救急、救災(zāi)和戰(zhàn)備用的重要物質(zhì)。6第6頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月2.食品干燥過程控制達到一定的水分要求保持或改善食品品質(zhì)控制條件和方法以獲得最低能耗7第7頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月3.水活度與干燥保藏AW及其計算非酶褐變

酶活力微生物生長脂肪氧化8第8頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月圖4.1微生物對物理滅菌的敏感性與水分活度的關(guān)系圖4.2AW與食品中各種反應(yīng)速度間的關(guān)系①－脂肪氧化作用；②－非酶褐變；③－水解反應(yīng)；④－酶活力；⑤霉菌生長；⑥－酵母生長；⑦－細菌生長9第9頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月各種新鮮食品和脫水干制食品的容積/m3·t-1食品種類新鮮食品脫水干制食品食品種類新鮮食品脫水干制食品水果1.42～1.560.085～0.20蛋類2.41～2.550.283～0.425蔬菜1.42～2.410.142～0.708魚類1.42～2.120.566～1.133肉類1.42～2.410.425～0.56610第10頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月Q1Q2Q3Q4AW概念A(yù)W與微生物AW與酶反應(yīng)AW與其它反應(yīng)北方生產(chǎn)的紫菜片，運到南方，出現(xiàn)霉變，為什么？如何控制？高濃度食鹽溶液會對微生物產(chǎn)生強烈的脫水作用？想一想？11第11頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月北方生產(chǎn)的紫菜片，運到南方，出現(xiàn)霉變，為什么？如何控制？南方雨水多，空氣比較潮濕，溫度高，所以容易發(fā)生霉變。用密封袋或密封桶裝起來。高濃度食鹽溶液會對微生物產(chǎn)生強烈的脫水作用？1%食鹽溶液滲透壓可達0.830Mpa，而通常大多數(shù)微生物細胞的滲透壓只有0.3-0.6Mpa，因此食鹽高濃度溶液（如10%以上）就會產(chǎn)生很高的滲透壓，對微生物產(chǎn)生強烈的脫水作用，導(dǎo)致微生物細胞的質(zhì)壁分離。

12第12頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月4.2食品干燥的基本原理13第13頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月4.2食品干燥的基本原理一、食品濕物料與含濕氣體濕物料的狀態(tài)與物理性質(zhì)含濕氣體二、物料與空氣之間的濕熱平衡吸附與解吸等溫線平衡濕度與吸附濕度干燥過程物料水分的變化三、干燥過程的濕熱傳遞食品干燥過程的特性干燥過程濕物料的濕熱傳遞四、影響濕熱傳遞的主要因素14第14頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月干制過程干制過程的濕熱傳遞濕物料與含濕氣體物料與空氣的濕熱平衡影響濕熱傳遞的因素

15第15頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月一、濕物料與含濕氣體（一）濕物料的狀態(tài)與物理性質(zhì)

1.濕物料的狀態(tài)與水分含量

2.濕物料的水分活性與吸附等溫線

3.濕物料的熱物理性質(zhì)(比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)、溫度傳導(dǎo)系數(shù)）（二）含濕氣體

按物料的物理化學性質(zhì)分：液態(tài)和濕固態(tài)食品物料。按濕物料的外觀狀態(tài)分：塊狀、條狀、片狀、晶體、散粒狀、粉末狀、膏糊狀、液體物料等。16第16頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月2.濕物料的水分活性與吸附等溫線食品水分含量（M）與AW的關(guān)系（水分吸附等溫線；溫度與水分吸附等溫線；水分吸附等溫線的應(yīng)用）典型食品物料吸附等溫線馬鈴薯的等溫吸附線1-20℃2-40℃3-60℃4-80℃

5-100℃

17第17頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月3.濕物料的熱物理性質(zhì)

常見食品中水分含量與水分活度的關(guān)系FoodMoisture(%)WateractivityIce1001.00Ice1000.91Ice1000.82Ice1000.62Freshmeat700.985Bread400.96Marmalade350.86Wheatflour14.50.72Raisin270.60Macaroni100.45Boiledsweets3.00.30Biscuits5.00.20Driedmilk3.50.11Potatocrisps1.50.0818第18頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月二、物料與空氣間的濕熱平衡（一）吸附與解吸等溫線p物＜p蒸吸附作用

p物＞p蒸解吸作用

p物＝p蒸動力學平衡

（二）平衡濕度與吸附濕度

雞肉不同溫度下的吸附與解吸等溫線——吸附等溫線……解吸等溫線19第19頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月三、食品干制過程的濕熱傳遞

（一）干燥過程物料水分的變化

（二）干制過程特性

（1）干燥曲線

第一臨界水分、平衡水分

（2）干燥速率曲線

恒率干燥、降率干燥

（3）食品溫度曲線

濕球溫度、干球溫度

干制過程中，濕物料內(nèi)部同時有水分梯度和溫度梯度存在，水分流動的方向由導(dǎo)濕性和導(dǎo)濕溫性共同作用。（三）干燥機制20第20頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月干球溫度和濕球溫度？

當空氣未飽和時，濕球因表面蒸發(fā)需要消耗熱量，從而使?jié)袂驕囟认陆怠Ｅc此同時，濕球又從流經(jīng)濕球的空氣中不斷取得熱量補給。當濕球因蒸發(fā)而消耗的熱量和從周圍空氣中獲得的熱量相平衡時，濕球溫度就不再繼續(xù)下降，從而出現(xiàn)一個干濕球溫度差。21第21頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）干燥機制導(dǎo)濕性：從高水分處向低水分處擴散，即從內(nèi)部不斷向表面的水分遷移。導(dǎo)濕溫性：溫度梯度將促使水分從高溫向低溫處轉(zhuǎn)移。FoodH2O表面水分擴散到空氣中內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移到表面T-ΔTM-ΔMM水分梯度溫度梯度T22第22頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月1.導(dǎo)濕性

干制過程中潮濕食品食品表面水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，水蒸氣從食品表面向周圍介質(zhì)擴散，此時表面濕含量比物料中心的濕含量低，出現(xiàn)水分含量的差異，即存在水分梯度。水分擴散一般總是從高水分處向低水分處擴散，亦即是從內(nèi)部不斷向表面方向移動。這種水分遷移現(xiàn)象稱為導(dǎo)濕性。23第23頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月1.導(dǎo)濕性水分梯度若用W絕

表示等濕面濕含量或水分含量（kg/kg干物質(zhì)），則沿法線方向相距Δn的另一等濕面上的濕含量為W絕+ΔW絕

，那么物體內(nèi)的水分梯度gradW絕

則為：W絕——物體內(nèi)的濕含量，即每千克干物質(zhì)內(nèi)的水分含量（千克）

Δn——物料內(nèi)等濕面間的垂直距離（米）ΔngradW絕I圖濕度梯度影響下水分的流向W絕+ΔW絕W絕

24第24頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月1.導(dǎo)濕性導(dǎo)濕性引起的水分轉(zhuǎn)移量可按照下述公式求得：

其中：

i水——物料內(nèi)水分轉(zhuǎn)移量，單位時間內(nèi)單位面積上的水分轉(zhuǎn)移量（kg/kg干物質(zhì)·米2·小時）

K——導(dǎo)濕系數(shù)（米2·小時）

γ0——單位潮濕物料容積內(nèi)絕對干物質(zhì)重量（kg干物質(zhì)/米2

）

W絕——物料水分（kg/kg干物質(zhì)）

水分轉(zhuǎn)移的方向與水分梯度的方向相反，所以式中帶負號。注意：導(dǎo)濕系數(shù)在干燥過程中并非穩(wěn)定不變的，它隨著物料溫度和水分而異。25第25頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月物料水分與導(dǎo)濕系數(shù)間的關(guān)系

恒率干燥階段，排除的水分基本上為滲透水分，以液體狀態(tài)轉(zhuǎn)移，導(dǎo)濕系數(shù)穩(wěn)定不變（DE段）；再進一步排除毛細管水分時，水分以蒸汽狀態(tài)或以液體狀態(tài)轉(zhuǎn)移，導(dǎo)濕系數(shù)下降（CD段）；進一步為吸附水分，基本上以蒸汽狀態(tài)擴散轉(zhuǎn)移，先為多分子層水分，后為單分子層水分。導(dǎo)濕系數(shù)K（m2/h）物料水分W絕（kg/kg絕干物質(zhì)）ACDEⅠⅡⅢ圖物料水分和導(dǎo)濕系數(shù)間的關(guān)系Ⅰ—吸附水分Ⅱ—毛細管水分Ⅲ—滲透水分26第26頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月導(dǎo)濕系數(shù)與溫度的關(guān)系

啟示：若將導(dǎo)濕性小的物料在干制前加以預(yù)熱，就能顯著地加速干制過程。因此可以將物料在飽和濕空氣中加熱，以免水分蒸發(fā)，同時可以增大導(dǎo)濕系數(shù)，以加速水分轉(zhuǎn)移。導(dǎo)濕系數(shù)（K×102）K×102=(T/290)14溫度（℃）圖硅酸鹽類物質(zhì)溫度和導(dǎo)濕系數(shù)的關(guān)系27第27頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月2.導(dǎo)濕溫性

食品在加熱時，食品表面受熱高于它的中心，因而在物料內(nèi)部會建立一定的溫度差，即溫度梯度。溫度梯度將促使水分(無論是液態(tài)還是氣態(tài))從高溫向低溫處逆水分梯度轉(zhuǎn)移。這種現(xiàn)象稱為導(dǎo)濕溫性(或雷科夫效應(yīng))。原因:水分子的熱擴散毛細管傳導(dǎo)空氣受熱膨脹28第28頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月2.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)雜現(xiàn)象。

高溫將促使液體粘度和它的表面張力下降，但將促使蒸汽壓上升，而且毛細管內(nèi)水分還將受到擠壓空氣擴張的影響。結(jié)果是毛細管內(nèi)水分將順著熱流方向轉(zhuǎn)移。TT+ΔTi內(nèi)表面圖溫度梯度下水分的流向n29第29頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月導(dǎo)濕溫性引起水分轉(zhuǎn)移的流量將和溫度梯度成正比。它的流量可通過下式計算求得：其中：i溫——物料內(nèi)水分轉(zhuǎn)移量，單位時間內(nèi)單位面積上的水分轉(zhuǎn)移量（kg/kg干物質(zhì)·米2·小時）

K——導(dǎo)濕系數(shù)（米2·小時）

γ0——單位潮濕物料容積內(nèi)絕對干物質(zhì)重量（kg干物質(zhì)/米2

）

δ——濕物料的導(dǎo)濕溫系數(shù)（1/℃，或kg/kg干物質(zhì)×℃）30第30頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月導(dǎo)濕溫系數(shù)就是溫度梯度為1℃/米時物料內(nèi)部能建立的水分梯度，即導(dǎo)濕溫性和導(dǎo)濕性一樣，會因物料水分的差異（即物料和水分結(jié)合狀態(tài)）而異。導(dǎo)濕溫性δ（1/℃）OAB物料水分W（%）ⅡⅠ以上我們講的都是熱空氣為加熱介質(zhì)。若是采用其它加熱方式，則干燥速率曲線將會變化。31第31頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月若導(dǎo)濕性比導(dǎo)濕溫性強，水分向外面轉(zhuǎn)移

（OUT）若導(dǎo)濕性比導(dǎo)濕溫性弱，水分向內(nèi)轉(zhuǎn)移（IN）32第32頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月合理選用干制工藝條件的基本原則食品干制過程中所選用的工藝條件必須使食品表面的水分蒸發(fā)速率盡可能的等于食品內(nèi)部水分擴散速率，同時力求避免在食品內(nèi)部建立起濕度梯度方向相反的溫度梯度。在恒速干燥階段，物料表面溫度不會高于濕球溫度。在開始降速干燥階段，食品表面水分蒸發(fā)接近結(jié)束，應(yīng)設(shè)法降低表面蒸發(fā)速率，避免食品表面過度受熱。干燥末期，干燥介質(zhì)的的相對濕度應(yīng)根據(jù)預(yù)期干制品水分含量加以選用。33第33頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月四、影響濕熱傳遞的重要因素1.食品物料的組成與結(jié)構(gòu)2.物料的表面積3.空氣濕度4.空氣溫度5.空氣流速6.大氣壓力或真空度7.蒸發(fā)34第34頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月1.食品物料的組成與結(jié)構(gòu)（1）食品成分在物料中的位置（2）溶質(zhì)濃度（3）結(jié)合水的狀態(tài)（4）細胞結(jié)構(gòu)35第35頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月2.物料的表面積

為了加速濕熱傳遞，食品常被分割成小片，縮短熱量向食品中心傳遞和水分從食品中心外移的距離，增加了食品和加熱介質(zhì)相互接觸的表面積，為食品內(nèi)水分外逸提供了更多的途徑，從而加速了水分蒸發(fā)和食品的脫水干制。36第36頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月3.空氣濕度

脫水干制時，如果用空氣作為干燥介質(zhì)，空氣相對濕度越低，食品干燥速率也越快。近于飽和的濕空氣進一步吸收水分的能力遠比干燥空氣差。飽和的濕空氣不能再進一步吸收來自食品的蒸發(fā)水分。37第37頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月4.空氣溫度對于用空氣作為干燥介質(zhì)時，提高空氣溫度，干燥加快；由于溫度提高，傳熱介質(zhì)和食品間的溫差變大，熱量向食品傳遞的速率變大，水分外逸速率加速；溫度高，水分擴散速率也加快，使內(nèi)部干燥也加速。注意:若以空氣作為加熱介質(zhì)，溫度并非主要因素，因為食品內(nèi)水分以水蒸汽狀態(tài)從它表面外逸時，將在其表面形成飽和水蒸汽層，若不及時排除掉，將阻礙食品內(nèi)水分進一步外逸，從而降低了水分的蒸發(fā)速度，故溫度的影響也將因此而下降。38第38頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月5.空氣流速空氣流速加快，食品干燥速率也加速。空氣流速增大，能及時將聚集在食品表面附近的飽和濕空氣帶走，同時還因和食品表面接觸的空氣量增加，而顯著加速食品中水分的蒸發(fā)。39第39頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月6.大氣壓力或真空度

大氣壓力下降，水的沸點也相應(yīng)降低，因而，在真空干燥室內(nèi)加熱干燥時，就可以在較低的溫度條件下進行。升高溫度，將加速食品水分的蒸發(fā)，還可使制品具有疏松的結(jié)構(gòu)。40第40頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月7.蒸發(fā)水分從食品表面蒸發(fā)時，它的表面積就會冷卻，即溫度下降，因此，如用熱空氣加熱，只要有水分蒸發(fā)，食品的溫度總是比熱空氣低。41第41頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月思考題Q1Q2Q3干燥機制微波干燥的干制過程特性如何從機制上控制縮短干燥時間的干燥過程42第42頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月4.3食品在干燥中發(fā)生的變化43第43頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月4.3食品在干燥中發(fā)生的變化44第44頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月一、物理變化干縮多孔性表面硬化溶質(zhì)遷移熱塑性脫水干燥過程中胡蘿卜丁形態(tài)的變化45第45頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月1干縮食品在干燥時，因水分被除去而導(dǎo)致體積縮小，肌肉組織細胞的彈性部分或全部喪失的現(xiàn)象稱作干縮。干縮程度：食品的種類：含水量多、組織脆嫩者干縮程度大，而含水量少、纖維質(zhì)食品的干縮程度較輕干燥方法及條件：冷凍干燥制品幾乎不發(fā)生干縮。高溫熱風干燥比低溫干燥所引起的干縮更嚴重；緩慢干燥比快速干燥引起的干縮更嚴重。干縮情況：均勻干縮非均勻干縮46第46頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月2多孔性

快速干燥時，由于食品表面的干燥速度比內(nèi)部水分遷移速度快得多，因而迅速干燥硬化。在內(nèi)部繼續(xù)干燥收縮時，內(nèi)部應(yīng)力將使組織與表層脫開，干制品中就會出現(xiàn)大量的裂縫和孔隙，形成多孔性結(jié)構(gòu)。有利于干制品的復(fù)水和減小干制品的松密度。松密度是指單位體積的制品中所含干物質(zhì)的量。多孔性結(jié)構(gòu)的形成使氧化速度加快，不利于干制品的貯藏。47第47頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月3.表面硬化

表面硬化是指食品表面呈現(xiàn)干燥而內(nèi)部仍軟濕的現(xiàn)象。阻礙熱量向食品內(nèi)部的傳遞和水分向表面遷移，使干燥速率下降；長期貯藏過程中，會使干制品內(nèi)部水分緩饅滲出到干制品表面，引起干制品霉變。產(chǎn)生原因干燥時溶質(zhì)借助水分的遷移不斷在食品表層形成結(jié)晶，導(dǎo)致表面硬化——含鹽量高的食品；表面干燥過于強烈，水分蒸發(fā)很快，而內(nèi)部水分又不能及時擴散到表面，故表層就會迅速干燥而形成一層硬膜——與干燥速度有關(guān)。48第48頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月4.溶質(zhì)遷移

食品在干燥過程中，其內(nèi)部除了水分會向表層遷移外，溶解在水中的溶質(zhì)也會遷移。溶質(zhì)遷移的兩種趨勢：由于食品干燥時表層收縮使內(nèi)層受到壓縮，導(dǎo)致組織中的溶液穿過孔穴、裂縫和毛細管向外流動。遷移到表層的溶液蒸發(fā)后，濃度將逐漸增大——溶質(zhì)分布不均勻；在表層與內(nèi)層溶液濃度差的作用下出現(xiàn)的溶質(zhì)由表層向內(nèi)層遷移——溶質(zhì)分布均勻化。49第49頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月二、化學變化

營養(yǎng)成分的損害

蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、維生素色素隨物料本身的物化性質(zhì)改變天然色素：類胡蘿卜素、花青素、葉綠素褐變風味熱帶來一些異味、煮熟味防止風味損失方法：芳香物質(zhì)回收、低溫干燥、加包埋物50第50頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月1.蛋白質(zhì)脫水變性蛋白質(zhì)的脫水變性受食品的含水量、干燥方法及干燥條件等因素的影響。含水量越高，則食品中的蛋白質(zhì)越易因脫水而變性，而在絕對干燥狀態(tài)下，蛋白質(zhì)很難變性。脂質(zhì)氧化也會促進蛋白質(zhì)的脫水變性。在貯藏后期，脂肪的氧化將成為影響蛋白質(zhì)變性的重要因子。51第51頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月2.脂質(zhì)氧化食品水分活度降低，使脂質(zhì)自動氧化變得更為容易和更為快速，特別是無包裝的含脂凍干食品，脂質(zhì)氧化是導(dǎo)致其變質(zhì)的最主要原因。在貯藏過程中，干制品脂質(zhì)的氧化速度還與其種類、水分活度等因素有密切的關(guān)系。含脂多的干制水產(chǎn)品極易發(fā)生脂質(zhì)氧化酸敗，特別是鹽干和凍干品，不僅易發(fā)生酸敗，如保藏措施不當，還易出現(xiàn)油燒。真空包裝和使用脂溶性抗氧化劑處理——防止干制品的脂質(zhì)氧化酸敗。52第52頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月3.褐變褐變是干制品最嚴重的變色現(xiàn)象。產(chǎn)生原因有二：多酚類物質(zhì)如鞣質(zhì)、酪氨酸等在組織內(nèi)酚氧化酶的作用下生成褐色的化合物一類黑素而引起的褐變美拉德反應(yīng)所引起的褐變。53第53頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月4.4食品干燥方法與技術(shù)54第54頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月食品干制的方法

自然干制

在自然環(huán)境條件下干制食品的方法，如曬干、風干、陰干

人工干制

在常壓或減壓環(huán)境中，用人工控制的工藝條件進行干制食品的方法，有專用的干燥設(shè)備（空氣對流干燥、真空干燥、滾筒干燥等）55第55頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月食品人工干燥方法箱式干燥帶式干燥滾筒干燥流化床干燥冷凍干燥噴霧干燥微波干燥真空干燥56第56頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月4.4

食品干燥方法與技術(shù)一、對流干燥1.自然對流干燥2.箱式干燥3.隧道式干燥9.噴霧干燥4.帶式干燥5.倉儲干燥6.泡沫干燥二、接觸干燥1.常壓滾筒干燥2.真空滾筒干燥三、冷凍干燥1.冷凍干燥過程中的傳質(zhì)2.冷凍干燥過程中的傳質(zhì)3.冷凍干燥特點四、輻射干燥1.紅外線干燥2.微波干燥8.流化床干燥7.氣流干燥3.真空干燥57第57頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月一、對流干燥

1.自然對流在自然環(huán)境條件下干制食品的方法。曬干、風干、陰干特點：方法簡單，價格低廉，不受場地影響。58第58頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月2.箱式干燥設(shè)備特點：間歇型，小批量、設(shè)備容量小、操作費用高操作條件：空氣溫度<94℃，空氣流速2~4m/s適用對象：果蔬或價格較高的食品；作為中試設(shè)備，摸索干制特性，確定大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

一種柜式干燥機59第59頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月3.隧道式干燥設(shè)備定義隧道式干燥熱端濕端逆流冷端干端順流高溫低濕空氣進入的一端濕物料進入的一端熱空氣氣流與物料移動方向相反低溫高濕空氣離開的一端干制品離開的一端熱空氣氣流與物料移動方向一致60第60頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）逆流式隧道干燥（2）順流隧道式干燥（3）雙階段干燥式隧道干燥61第61頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月應(yīng)注意的問題：逆流干燥濕物料載量不宜過多，因為低溫高濕的空氣中，濕物料水分蒸發(fā)慢，物料易腐敗或菌污染程度過大，有腐敗可能。順流干燥國外報道只用于干制葡萄。雙階段干燥：取長補短。干燥比較均勻，生產(chǎn)能力高，品質(zhì)較好；用于蘋果片、蔬菜（胡蘿卜、洋蔥、馬鈴薯等）；還有多段式干燥設(shè)備（3，4，5段等）62第62頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月4.輸送帶式干燥

操作連續(xù)化

自動化

生產(chǎn)能力大63第63頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月5.倉貯干燥適于干制已經(jīng)用其他干燥方法去除大部分水分而尚有部分殘余水分需要繼續(xù)清除的未干透的制品，如將蔬菜半干品水分從10-15%降到3-6%優(yōu)點：經(jīng)濟，無熱損害。64第64頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月6.泡沫干燥工作原理：將液態(tài)或漿質(zhì)態(tài)物料首先制成穩(wěn)定的泡沫料，然后在常壓下用熱空氣干燥。造泡的方法：機械攪拌，加泡沫穩(wěn)定劑，加發(fā)泡劑特點：接觸面大，干燥初期水分蒸發(fā)快，可選用溫度較低的干燥工藝條件適用對象：水果粉，易發(fā)泡的食品。65第65頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月7.氣流干燥用氣流來輸送物料使粉狀或顆粒食品在熱空氣中干燥適于水分低于35%~40%的物料，例糯米粉、馬鈴薯顆粒適用范圍廣，生產(chǎn)率高干燥強度大干燥時間短66第66頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月8.流化床干燥使顆粒食品在干燥床上呈流化狀態(tài)或緩慢沸騰狀態(tài)（與液態(tài)相似）。適用對象：粉態(tài)食品（固體飲料，造粒后二段干燥）67第67頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月流化床干燥的特點：適用于粉狀或顆粒狀物料的干燥物料在熱氣流中上下翻動，彼此碰撞和充分混合，大大強化了汽固兩相間的傳熱和傳質(zhì)流化床干燥器結(jié)構(gòu)簡單，活動部件少，維修方便與氣流干燥相比，氣速低，阻力小，汽固較易分離，物料及設(shè)備磨損輕。與廂式干燥相比，具有物料停留時間短，干燥速率快的特點操作要求高68第68頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月食品工業(yè)中常用的流化床單層流化床多層流化床振動式流化床69第69頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月8.噴霧干燥過程：將液態(tài)或漿質(zhì)態(tài)的食品噴成霧狀液滴，懸浮在熱空氣氣流中進行脫水干燥。目前國內(nèi)外廣泛用于食品工業(yè)中奶粉、奶油粉、乳清粉、蛋粉、果汁粉、速溶咖啡、速溶茶等。70第70頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月

料液→料液供送噴霧系統(tǒng)→液滴↓新鮮空氣→空氣加熱輸送系統(tǒng)→熱空氣→氣液接觸干燥系統(tǒng)→制品分離氣體凈化系統(tǒng)→廢氣↓干制品

設(shè)備主要由霧化系統(tǒng)、空氣加熱系統(tǒng)、干燥室、空氣粉末分離系統(tǒng)、鼓風機等主要部分組成。

決定噴霧干燥裝置特征的主要是料液噴霧系統(tǒng)中的噴霧器和氣液接觸系統(tǒng)的干燥室8.1噴霧干燥器的裝置組成71第71頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月8.2噴霧干燥物料與空氣流動方式72第72頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月8.3常用的噴霧系統(tǒng)壓力噴霧：液體在高壓下（700-1000kPa）下送入噴霧頭內(nèi)以旋轉(zhuǎn)運動方式經(jīng)噴嘴孔向外噴成霧狀，一般這種液滴顆粒大小約100-300μm，生產(chǎn)能力和液滴大小通過食品流體的壓力控制。離心噴霧：液體被泵入高速旋轉(zhuǎn)盤中（5000-20000rpm），在離心力作用下經(jīng)圓盤周圍的孔眼外逸并被分散成10-500μm霧狀液滴。73第73頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）壓力噴霧干燥器74第74頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月D系列壓力噴霧干燥器75第75頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）離心噴霧干燥76第76頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月各種離心盤77第77頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月兩種離心盤78第78頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月GPL系列高速離心式噴霧干燥機制LPG-200離心式79第79頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月二流體噴霧干燥造粒塔80第80頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月離心盤霧化法81第81頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月離心噴霧與壓力噴霧結(jié)構(gòu)不同，離心噴霧不用高壓也可獲得很大的速度，溶液進入旋轉(zhuǎn)盤獲得旋轉(zhuǎn)運動，因離心力作用成薄膜狀，速度不斷增長，向盤邊緣移動而噴出微細的霧滴。優(yōu)良的離心盤要求潤濕周邊長，使溶液達到高轉(zhuǎn)速，噴霧均勻。離心盤本身結(jié)構(gòu)堅固、質(zhì)輕、結(jié)構(gòu)簡單、無死角、易拆洗、有較大的生產(chǎn)率。目前在工業(yè)生產(chǎn)上，采用離心盤的式樣很多。對于光滑盤（碟碗式、帽式），有較大的潤濕周邊，使溶液形成扁平薄膜，利于霧化，結(jié)構(gòu)較簡單。缺點是表面平滑，溶液在轉(zhuǎn)盤內(nèi)產(chǎn)生較大的滑動，不能得到較高噴霧速度。82第82頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月8.4噴霧干燥的特點適用于濕含量40%~60%的溶液；蒸發(fā)面積大。料液霧化后，液體的表面積非常大，

1升的料液可霧化成直徑為50μm的液滴146億個，總表面積可達5400平方米。干燥時間短。蒸發(fā)95-98%的水分只需5-40s；干燥過程液滴的溫度較低(50-60度)，非常適合熱敏性物料的干燥，能操持食品的營養(yǎng)、色澤和香味；過程簡單，操作方便，可實行連續(xù)化生產(chǎn)；單位產(chǎn)品耗熱量大，設(shè)備的熱效率低，通常為30%~40%83第83頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月二、接觸干燥——滾筒干燥

被干燥物料與加熱面處于密切接觸狀態(tài)，蒸發(fā)水分的能量來自傳導(dǎo)方式進行的干燥。適用對象:漿狀、泥狀、膏狀、糊狀和液態(tài)食品的干燥。一些受熱影響不大的食品，如麥片、米粉也可；典型的接觸干燥器是滾筒干燥器，包括常壓滾筒和真空滾筒干燥器。84第84頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月1.常壓滾筒干燥85第85頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月2.真空滾筒干燥

為了處理熱敏性較高的物料，可將滾筒密閉在真空式內(nèi)，使干燥過程處在真空條件下即構(gòu)成真空滾筒干燥器。86第86頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月滾筒干燥機的加料方法87第87頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月二、接觸干燥——真空干燥基本結(jié)構(gòu)：干燥箱、真空系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、冷凝水收集特點：物料疏松多孔狀，能速溶。有時可使物料膨化。適用于：水果片、顆粒、粉末，如麥乳精88第88頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月三、冷凍干燥冷凍干燥的概念冷凍干燥特點冷凍干燥的歷史凍干過程：預(yù)凍、主凍干、后凍干凍干機的組成基本凍干方法89第89頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月1.冷凍干燥的概念

把含有大量水分的物質(zhì)預(yù)先進行降溫凍結(jié)成固體，然后在真空條件下使水蒸汽直接升華，物質(zhì)本身剩留在凍結(jié)時的冰架中，干燥后體積不變，疏松多孔。90第90頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月凍干后的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)91第91頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月2.冷凍干燥的特點：適于熱敏性和易氧化食品的干燥，最大限度地保留新鮮食品的色、香、味及Vc由于物料在升華脫水之前，先經(jīng)凍結(jié)處理形成了穩(wěn)定的固體骨架，水分升華后，不會出現(xiàn)收縮和變形避免了表面硬化現(xiàn)象，干制品形成的多孔結(jié)構(gòu)具有理想的速溶性和快速復(fù)水性熱能利用率高；費用高，成本高92第92頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月3.冷凍干燥的歷史

它是一門古老的現(xiàn)代技術(shù)：誕生早。1811年誕生，用于生物體的脫水。1813年：真空低溫條件下，水容易汽化。1909年：用于保存菌種、病毒和血清。1911年：凍干比其他方法干燥活菌數(shù)高。1935年：首次在真空凍干過程中采用主動加熱方法強化升華干燥，時間短。1940年：凍干人血漿開始進入市場。1942年：用于醫(yī)藥工業(yè)（血液制品和抗生素）。1943年：最原始的真空凍干燥食品設(shè)備出現(xiàn)在丹麥。93第93頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月4.凍干過程冷凍干燥過程包含三個步驟：預(yù)凍：為升華過程準備樣品，將產(chǎn)品凍到凝固點以下10-20℃；主凍干，冰升華而不融化；后凍干，鍵和于固體物質(zhì)的殘留水分被除去，從而留下干燥樣品。94第94頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月5.凍干機的組成按系統(tǒng)分致冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、和控制系統(tǒng)四個主要部分；按結(jié)構(gòu)分凍干腔體、冷凝器或稱冷阱、壓縮機、真空泵和閥門、電氣控制元件等。95第95頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月6.基本凍干方法-1

方法A:在冷阱中的有溫度控制的擱板上進行凍干（單腔）

96第96頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月6.基本凍干方法-2

方法B：在冷阱外的有溫度控制的擱板上分別進行凍干（雙腔）97第97頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月6.基本凍干方法-3方法C：在多歧管中進行凍干（雙腔）98第98頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月6.基本凍干方法-499第99頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月7.基本凍干方法-5100第100頁，課件共114頁，創(chuàng)作于2023年2月6.基本凍干方法-6101第101頁，課件共114頁