果蔬加工工藝學：第五章 果蔬干制

1、第五章 果蔬干制1.了解果蔬干燥過程的特性，恒速干燥階段和降速干燥階段；2.能應(yīng)用水分活度概念判斷制品的貯藏性；3.了解干燥操作對果蔬組分的影響；4.了解制品的酶促褐變和非酶促褐變；5.了解干燥設(shè)備的性能和選用所要考慮的因素2教學目標3 果蔬干制保藏理論 果蔬干制加工工藝 干制品的處理與保藏 【目錄】一、果蔬干制保藏理論45干制 也稱干燥(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。一般而言，干制包括自然干制和人工干制。 1、自然干制 指利用自然條件如太陽、熱風等

2、使果品、蔬菜干燥。將原料直接用日光曝曬至干的稱為曬干或日光干燥（Sun Drying）；用自然風力干燥的稱為陰干、風干或晾干（Wind Drying）?！竟吒芍啤? 2、人工干制 指在人工控制的條件下使食品水分蒸發(fā)的工藝過程，如烘房烘干（Kiln Drying）、滾筒干燥（Drum Drying）、隧道干燥（Tunnel Drying）、熱空氣干燥（Air Drying）、真空干燥（Vacuum Drying）、冷凍升華干燥（Freeze drying）、噴霧干燥（Spray Drying）、遠紅外干燥（Far-infrared Drying）、微波干燥（Microwave Drying）等

3、?！竟吒芍啤? （1）游離水 游離水存在于果蔬眾多的毛細管中，占果蔬水分總量的絕大部分。 游離水的特點是在組織中呈游離狀態(tài)，對可溶性固形物起溶劑的作用，流動性大，不僅易從表面蒸發(fā)，而且可借毛細管作用和滲透作用可以向外或向內(nèi)移動，因此在干燥時容易被排除。 【果蔬干制】8 （2）膠體結(jié)合水膠體結(jié)合水是指和細胞原生質(zhì)、淀粉等結(jié)合成為膠體狀態(tài)的水分。由于膠體的水合和溶脹作用的結(jié)果，圍繞著膠粒形成一層水膜。結(jié)合水對游離水中易溶解的物質(zhì)不表現(xiàn)溶劑的作用，在低溫下不易結(jié)冰，甚至在-40以下也不結(jié)冰。這部分水比重大(1.02-1.45)，相當于受750個大氣壓的水的密度，熱容量比?。?.7）。干燥時，組織

4、中的游離水被干燥后，膠體結(jié)合水才少量被排除。【果蔬干制】9 （3）化合水 是指存在于果蔬化學物質(zhì)中，與物質(zhì)分子呈化合狀態(tài)的水，極穩(wěn)定，不能因干燥作用而被排除?！竟吒芍啤?0 （4）平衡水分 某一種原料與一定溫度和濕度的干燥介質(zhì)相接觸，排出或吸收水分，當原料中排出的水分與吸收的水分相等時，只要干燥介質(zhì)的情況不發(fā)生變化，那么，原料中所含水分保持不變，并不會因與干燥介質(zhì)接觸的時間延長而發(fā)生改變。此時，果蔬組織所含的水分，即為該干燥介質(zhì)條件下的平衡水分或平衡濕度。在任何情況下，如果干燥介質(zhì)的溫度、濕度不變，那么相對于這個條件下，原料的平衡水分就是這種原料可以干燥的極限?！竟吒芍啤?1 （5） 自由

5、水 在干燥作用中能排除去的水分，是果蔬所含有的大于平衡水分的水，這一部分水稱為自由水。 自由水主要是果蔬中的游離水，也有很少一部分膠體結(jié)合水。【果蔬干制】12（6）水分活度Aw又稱水分活性，它是溶液中水的蒸汽壓與同溫度下純水的蒸汽壓之比。 AW-水分活度P-溶液或食品中水蒸汽分壓P0-純水的蒸汽壓ERH-平衡相對濕度干制果蔬的保藏性和水分的關(guān)系，不是取決于果蔬中的水分總含量，而是它的有效水分-水分活度 Aw（Activity of Water）。AW=P/P0=ERH【果蔬干制】13幾種果蔬中不同形態(tài)的水分含量【果蔬干制】141水分活度和微生物的關(guān)系 從細菌、酵母、霉菌三大類微生物來比較，當A

6、W接近0.9時，絕大多數(shù)細菌生長的能力已很微弱；當?shù)陀?.9時，細菌幾乎已不能生長。其次是酵母，當AW下降至0.88時，生長受到嚴重影響，而絕大多數(shù)霉菌還能生長。多數(shù)霉菌生長的最低的水分活度值為0.80。生長所需最低的AW值的微生物為少數(shù)耐滲透壓的酵母菌， AW 為0.60.65【干制保藏原理】151-肉毒桿菌 2-沙門氏菌 3-普通細菌 4-葡萄球菌(厭氧)5-普通酵母 6-葡萄球菌(需氧)7-普通霉菌 8-嗜鹽細菌9-耐滲透壓酵母及霉菌 10-魚禽果蔬等新鮮食品11-貯藏12天 12-許多腌肉制品 13-貯藏12周 14-高鹽、高糖食品 15-貯藏12月 16-干制品17-12年 18-貯

7、藏無限期水分活度及其與微生物生長關(guān)系【干制保藏原理】16食品微生物類群生長的最低AW值 【干制保藏原理】17純水中加入溶質(zhì)后，溶液分子間引力增加，沸點上升，冰點下降，蒸汽壓下降，水的流動速度降低。游離水中的糖、鹽等可溶性物質(zhì)多則溶液的濃度增大，滲透壓增高，造成微生物細胞質(zhì)壁分離而死亡。通過降低水分活度來抑制微生物，保存食品?！靖芍票２卦怼?8不含任何物質(zhì)的純水AW=1，如食品中沒有水分，水蒸汽壓為0，AW=0。 AW值高到一定值時，酶活性才能激活，并隨著AW值增高，酶活性增強。AW為0.2時脂肪氧化反應(yīng)速度最低。AW值太大時，葉綠素變成脫鎂葉綠素，蔗糖水解，花青素被破壞，維生素C、B損失速度

8、加快?！靖芍票２卦怼?9果蔬成分構(gòu)成圖【干制保藏原理】20幾種果實可溶、不溶性物質(zhì)含量 【干制保藏原理】21干燥曲線表示干制過程中物料的絕對水分含量與干燥時間(t)的關(guān)系。干燥速度是指單位時間內(nèi)絕對水分含量降低的百分率。物料溫度曲線就是干制過程中原料溫度和干制時間的關(guān)系曲線。 【干制保藏原理】22水分外擴散與水分內(nèi)擴散水分外擴散（又稱表面汽化）：是水分在果蔬表面的蒸發(fā)，表面愈大，空氣流動愈快、溫度愈高以及空氣相對濕度愈小，則水分從果蔬表面蒸發(fā)的速度越快?！靖芍票２卦怼?3水分內(nèi)擴散：當表面水分低于內(nèi)部水分時，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)移進行水分內(nèi)擴散，這種

9、擴散作用的動力是借助濕度梯度使水分在原料內(nèi)部移動，由含水分高的部位向含水分低的部位移動。濕度梯度差異愈大，水分內(nèi)擴散速度就愈快。所以，濕度梯度是物料干燥的動力之一?！靖芍票２卦怼?4可溶性固形物含量低和薄片狀的物料，水分內(nèi)部擴散速度往往大于外部擴散速度。這時水分在表面汽化的速度起控制作用，稱為表面汽化控制。這種物料的干燥速度由周圍干燥介質(zhì)的情況控制，提高干燥介質(zhì)的溫度或降低濕度都可加快干燥速度。【干制保藏原理】25對可溶性物質(zhì)含量高或厚度較大的原料，內(nèi)部水分擴散的速度較表面汽化速度小，內(nèi)部水分的擴散速度起控制作用，稱為內(nèi)部擴散控制。要加快干燥速度，須設(shè)法加快水分內(nèi)部擴散速度，而決不能單純地改

10、變干燥介質(zhì)的情況。若直接升高介質(zhì)的溫度，物料表面就會首先被加熱，使外面水分很快蒸發(fā)，導致物料表面過干而結(jié)成硬殼，反而延緩干燥進程。【干制保藏原理】26干燥速度的影響因素干燥介質(zhì)的溫度和相對濕度空氣流速大氣壓力或真空度果蔬種類和狀態(tài)原料的裝載量【干制保藏原理】 1、干燥介質(zhì)的溫度干燥介質(zhì)的絕對濕度不變時，溫度越高則空氣濕度飽和差越大，干燥速度就越快；溫度越低，空氣濕度飽和差越小，干燥速度就越慢。27絕對濕度：是指在一定溫度時,單位體積的空氣中所含水蒸氣的份量(mg)【干燥速度的影響因素】28 在果蔬干制時，特別是初期，一般不宜采用過高的溫度，否則因驟然高溫，水分含量很高的果蔬組織中汁液迅速膨脹，

11、易使細胞壁破裂，內(nèi)容物流失；原料中糖分和其它有機物常因高溫而分解或焦化，有損成品外觀和風味；初期的高溫低濕還易造成結(jié)殼現(xiàn)象，反而影響水分的擴散。但溫度過低，干燥時間延長，產(chǎn)品易于褐變甚至霉爛。【干燥速度的影響因素】29 2、干燥介質(zhì)的相對濕度 在空氣溫度不變的情況下，相對濕度越低，空氣的濕度飽和差越大，相對濕度每減少10%，飽和差增加100%，原料干燥速度就越快。當升高溫度同時又降低相對濕度時，不但干燥迅速，而且制品含水量可降低至更低的程度。相對濕度：是指在一定溫度時,空氣中的實際水蒸氣含量與飽和值之比,用百分比表示。 【干燥速度的影響因素】302、大氣壓力或真空度氣壓越低，水的沸點越低。若溫

12、度不變，氣壓降低，則水的沸騰加劇。因此，在真空室內(nèi)加熱干制時，就可以在較低的溫度下進行。如采用與正常大氣壓下干燥時相同的加熱溫度，則將加速果蔬的水分蒸發(fā)，還能使干制品具有疏松的結(jié)構(gòu)。對熱敏性果蔬采用低溫真空干燥，可保證其產(chǎn)品具有良好的品質(zhì)。【干燥速度的影響因素】31 3、空氣流速增加空氣流速，能將聚集在果蔬表面附近的飽和濕空氣帶走，還能及時將干熱空氣不斷地接觸果蔬，使與果蔬表面接觸的熱空氣量增加，從而顯著加速果蔬水分的蒸發(fā)。因此，空氣流速越快，果蔬干燥也越迅速。【干燥速度的影響因素】324、果蔬種類和狀態(tài)果蔬種類不同，所含化學成分及其組織結(jié)構(gòu)不同，即使是同一種果品，因品種不同，其成分及結(jié)構(gòu)也有

13、差異，因而干燥速度也各不相同。原料切分的大小與干燥速度也有直接關(guān)系。物料切分成片狀或小顆粒后，縮短了熱量向物料中心傳遞和水分從物料中心向外擴散的距離，增加了比表面積，從而干燥速度也愈快。 【干燥速度的影響因素】335、原料的裝載量裝載量的多少及厚薄以不妨礙空氣流通為原則。裝載原料的數(shù)量與厚薄，對原料的干燥速度有影響。烘盤上原料裝載量多，則厚度大，不利于空氣流通，影響水分蒸氣。干燥過程中可以隨著原料體積的變化，改變其厚度，干燥初期薄些，干燥后期可以厚些?！靖稍锼俣鹊挠绊懸蛩亍?4果蔬在干燥過程中的變化1、體積縮小，重量減輕2、色澤的變化果蔬在干制過程中或在干制品貯藏中，易發(fā)生褐變，常常變成黃色、

14、褐色或黑色，原因是發(fā)生了酶褐變或非酶褐變。 果蔬透明度有所變化。3、營養(yǎng)成分的變化 干制過程總的是水分大量減少，糖分及維生素損失較多，而礦物質(zhì)和蛋白質(zhì)則較穩(wěn)定。 【干制保藏原理】35幾種果蔬的干燥率【干制保藏原理】36果蔬干制的優(yōu)點果蔬干制后，質(zhì)量大為減輕，體積顯著縮小，便于運輸、貯存、攜帶果蔬干制后，可延長貨架期，利于長期保存；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)品成為復合食品的很好添加成分；【干制保藏原理】37可以調(diào)節(jié)果蔬生產(chǎn)淡旺季，有利于滿足消費者的周年需要；干制的設(shè)備可簡可繁，生產(chǎn)技術(shù)較易掌握；豐富果蔬產(chǎn)品的花色品種，有利于滿足人們的生活快節(jié)奏的需求。果

15、蔬干制的優(yōu)點【干制保藏原理】二、果蔬干制加工工藝3839果蔬干制流程圖【干制工藝】40干制原料的基本要求 干物質(zhì)含量高 風味色澤好 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】41不同水果干制的原料和品種要求【干制工藝】42不同蔬菜干制的原料和品種要求【干制工藝】431、揀選與分級 首先剔除霉爛及病蟲害的果蔬，其次是畸形、品種不一、成熟度不一致、破碎或機械損傷的果蔬，然后按果蔬大小、質(zhì)量、色澤等進行分級。2、洗滌 常用軟水洗滌。用稀鹽酸溶液、高錳酸鉀溶液或漂白粉溶液在常溫下浸泡5-6分鐘，再用清水洗滌，除去殘留的農(nóng)藥。洗時用流動水，或使果品震動摩擦，提高洗滌

16、效果?！竟吒芍乒に囈c】443、去皮、去核、切分 用人工、機械、熱力或堿液法去皮。去皮后再去核、去心，剔除不適宜干制的原料部分。再將大物料切分成適宜的尺寸。【果蔬干制工藝要點】454、燙漂的作用(1) 破壞果蔬的氧化酶系統(tǒng)；(2) 熱燙使細胞內(nèi)原生質(zhì)發(fā)生凝固、失水和細胞壁分離，增加膜的透性，加快干燥的速度，干制品復水時易重新吸水，并使組織不易破碎，同時含葉綠素的原料的色澤更加鮮艷，不含葉綠素的原料變成半透明狀使成品美觀；(3) 去除某些果蔬的不良味道；(4) 殺滅蟲卵和部分微生物。鏈斗式預(yù)煮機螺旋式連續(xù)預(yù)煮機【果蔬干制工藝要點】465、硫處理的作用 抑制原料氧化變色；提高營養(yǎng)物質(zhì)，特別是維生

17、素C的保存率； 抑制微生物活動；可以加快干燥速度，因為硫處理能增強細胞膜透性，促進水分蒸發(fā)，因而縮短了干燥的時間。 硫處理方法：熏硫法：1立方米熏硫空間需用硫磺200克或每噸原料用硫磺2公斤。果肉內(nèi)含SO20.080.1%。浸硫法：1000公斤果品原料加入H2SO3液400公斤，要求SO2濃度為0.15%，加入的亞硫酸鹽中加入一定量檸檬酸，將溶液調(diào)節(jié)成微酸性?！竟吒芍乒に囈c】471、升溫烘烤 不同種類的果蔬分別采用不同升溫方式。有前期低溫、中期為高溫、后期又為低溫的升溫方式，也有前期急劇升溫，維持在70根據(jù)干燥的情況，再逐步降溫的方式。還有干燥過程維持在55-60，恒定水平的升溫方式。2、

18、通風排濕一般當烘房內(nèi)相對濕度達到70%以上，就要進行通風排濕工作。打開進氣窗和排濕筒。通風排濕的方法和時間根據(jù)室內(nèi)相對濕度的高低和外界風力的大小來決定。一般每次通風排溫的時間10-15分鐘。人工干制紅棗時,整個烘烤期間排濕6次。【干制過程的管理】483、倒換烘盤使烘房上下部、前后部、左右部的被烘烤的原料受熱均勻，干燥程度一致。為了獲得干燥程度一致的產(chǎn)品，應(yīng)在干燥過程中及時倒換烘盤位置的同時，注意翻動烘盤內(nèi)的物料。4、掌握干燥時間何時結(jié)束干燥，取決于物料的干燥程度。要求烘至達到其標準成品含水量。【干制過程的管理】三、干制品的處理與保藏4950 食品干制后，包裝的前處理包括：回軟、分級、防蟲等。

19、1.回軟：通常稱為均濕或水分平衡，目的是使干制品內(nèi)外水分一致，質(zhì)地變得柔軟而有彈性，便于包裝。方法是在產(chǎn)品干燥后，剔除過濕、過小、結(jié)塊及細屑，待冷卻后，立即堆集起來，用薄膜或麻袋覆蓋，或放于大木箱中，緊密蓋好，使水分達到平衡。 回軟期間，過干的制品從未干透的制品中吸收水分，使所有干制品的含水量達到一致，回軟時間一般為1 - 5天。【干制品包裝前的處理】512.分級：目的是為了使干制品符合規(guī)定標準，同時便于包裝運輸。分級時剔除破碎、軟爛、硬結(jié)和變褐的次品，并按要求和規(guī)定標準進行質(zhì)量與大小分級。不同種類的產(chǎn)品其規(guī)定標準也不同，如新疆葡萄干的商品分級標準，主要是憑它的色澤來決定的，綠色比率越高，等級

20、越高。3.防蟲：干制品易遭蟲害，這些害蟲在干燥期間和貯藏期間侵入產(chǎn)卵，以后再發(fā)育成成蟲為害，造成損失。防治害蟲的方法有：低溫殺蟲 、熱力殺蟲 、用熏蒸劑熏殺害蟲 、藥劑消毒 。【干制品包裝前的處理】52 包裝容器要求能夠密封、防蟲、防潮、無毒、無異味，并且不會導致食品變性、變質(zhì)等。常用的包裝容器有木箱、紙箱、錫鐵罐等。 1普通包裝 2真空包裝 3惰性氣體包裝 4吸氧劑包裝 【包裝】53 貯藏環(huán)境的溫度應(yīng)保持低溫，一般最好在0-2，不可超過10-14，庫房要求干燥、通風良好、密閉、有遮蔭設(shè)備，且有防鼠設(shè)備。貯藏干制品時，切忌同時存入潮濕物品。 【干制品的貯藏】54脫水食品在食用前一般都應(yīng)當復水。

21、復水就是將干制品浸在水里，經(jīng)過相當時間，使其盡可能地恢復到干制前的狀態(tài)。脫水蔬菜的復水方法是：將干制品浸泡在1216倍質(zhì)量的冷水里，經(jīng)半小時后，再迅速煮沸并保持沸騰57分鐘。復水以后，再烹飪食用。干制品復原性是指干制品復水后在質(zhì)量、大小、形狀、質(zhì)地、顏色、風味、成分、結(jié)構(gòu)以及其他可見因素恢復到原來新鮮狀態(tài)的程度。復水性常用復水率（或復水倍數(shù)）來表示。復水率=復水后瀝干質(zhì)量/干制品試樣質(zhì)量 【干制品復水】55一些脫水蔬菜的復水率 【干制品復水】56 1、自然干制 目前，我國在果蔬干制加工中，廣大農(nóng)村采用最多的方法仍是利用陽光和風力的自然干制。自然干制的主要設(shè)備為曬場和曬干用具如曬盤、席箔、運輸工

22、具等，以及必要的建筑物如工作室、貯藏室、包裝室等。 干制時，比較簡便的做法是將原料直接放置在曬場曝曬，或者放在席箔上曬制。但這種做法在大量生產(chǎn)時，不便于熏硫、疊置等操作。因此以用盛器盛裝晾曬為好。 【果蔬干制技術(shù)的發(fā)展】57 2、人工干制 人工干制系人工控制條件，可有效地縮短干燥時間， 獲得較高質(zhì)量的產(chǎn)品。 人工干制設(shè)備，要具有良好的加熱裝置及保溫設(shè)備，保證干制時所需的較高而均勻的溫度；要有良好的通風設(shè)備，以及時排除原料蒸發(fā)的水分；要有較好的衛(wèi)生條件和勞動條件，以避免產(chǎn)品污染，便于操作管理。包括曬盤、烘房、帶式干燥、微波干燥、太陽能干燥等?！竟吒芍萍夹g(shù)的發(fā)展】58曬盤曬盤大小以便于工作和經(jīng)濟

23、實用為原則，一般長90100cm，寬6080cm，高34cm?！竟吒芍萍夹g(shù)的發(fā)展】烘灶烘灶是最簡單的人工干制設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本低，但生產(chǎn)能力低，干燥速度慢，工人勞動強度大。59烘房形式很多，但基本結(jié)構(gòu)相似，主要由烘房主體、升溫設(shè)備、通風排濕設(shè)備和裝載設(shè)備組成?！竟吒芍萍夹g(shù)的發(fā)展】603、氣流干燥 氣流干燥有隧道式、柜式、連續(xù)傳送帶式、箱式及流化床等多種形式。 隧道式干燥是果蔬干制中應(yīng)用最為廣泛的干燥方法。特點是結(jié)構(gòu)簡單，適用性廣，不管是處理成多大尺寸，什么形狀的果蔬物料，都可以采用隧道式干燥方法進行干燥。處理過的新鮮物料放置在帶托盤的小車上，間歇式推入隧道的一端，干制品從隧道的另一端出來。這種干燥方法可以通過控制裝置，調(diào)整小車的移動速度，干的熱空氣以逆流、并流（順流）、集中噴出或分成幾個不同溫度段而進入隧道，通過熱空氣的作用，使物料干制。【果蔬干制技術(shù)的發(fā)展】61帶式干燥機示意圖【果蔬干制技術(shù)的發(fā)展】62柜式干燥的主要優(yōu)點是它不受物料類型和尺寸的限制，并且它可以保持溫度連續(xù)變化，使物料的濕度在溫度的變化中降低，起熱空氣可以穿過或透過放置物料的托盤，可以回收再利用。其缺點是生產(chǎn)效率低，需要的人工比隧道式多。連續(xù)式干燥是由連續(xù)不斷的傳送帶將所需干燥的物料送入有熱空氣的隧道中，經(jīng)過一段時間后從另一端得到干制品。由于自動化操作，這種方法可以節(jié)省大量的人力?！竟吒芍萍?/p>