食品工藝學第一章緒論第一節(jié)食品的加工概念

食品工藝學

第一章緒論

第一節(jié)食品的加工概念

一、食物與食品

I食物——供人類食用的物質(zhì)稱為食物。

是人體生長發(fā)育、更新細胞、修補組織、調(diào)節(jié)機能必不可少的營養(yǎng)物質(zhì)，也是產(chǎn)生熱量

保持體溫、進行體力活動的能量來源。

除少數(shù)物質(zhì)如鹽類外，幾乎全部來自動植物和微生物。

2食品——經(jīng)過加工制作的食物統(tǒng)稱為食品。

食品的種類

對食品不同的人關心的側(cè)面不同；不同地區(qū)也有不同的情況

食品分類的方法：

按加工工藝分；按原料種類分；按產(chǎn)品特點分；按使用對象分：老年、兒童、嬰兒、婦

女、運動員、航空、軍用。

二.食品的功能

食品對人類所發(fā)揮的作用；

人類吃食品的目的；

人類對食品的要求；

1.營養(yǎng)功能（第一功能）

蛋白質(zhì)、碳水化合物（糖）、脂肪、維生素、礦物質(zhì)、膳食纖維。

提供營養(yǎng)和能量，為了生存——營養(yǎng)功能（吃飽）。

2.感觀功能（第二功能）

為了滿足視覺、觸覺、味覺、聽覺的需要，使多吃吃好。

外觀：大小、形狀、色澤、光澤、稠度；

質(zhì)構：硬度、粘性、韌性、彈性、酥脆；

風味：氣味、香臭。

味道酸、甜、苦、辣、咸、鮮、麻。

3.保健功能（第三功能新發(fā)展的功能）

調(diào)節(jié)人體生理功能，起到增進健康、恢復疾病、延緩衰老、美容等作用。

三、食品的特性

1.安全性無毒無害衛(wèi)生；

2.方便性食用使用運輸；

3.保臧性有一定的貨架壽命。

四、加工工藝

I.1.食品加工概念

將食物（原料）經(jīng)過勞動力、機器、能量及科學知識，把它們轉(zhuǎn)變成半成品或可食用的

產(chǎn)品（食品）的過程.

原料——產(chǎn)品

加工

加工

預處理：清洗分離粉碎；

單元操作：加熱冷卻干燥；

關鍵工序：殺菌消毒；

食品添加劑：調(diào)味保存；

包裝：維持由于加工操作帶來的產(chǎn)品的特征。

2.食品加工的目的

滿足消費者要求；延長食品的保存期；增加多樣性；提高附加值。

食品加工過程或多或少都含有這些目的，但要加工一個特定產(chǎn)品其目的性可能各不相

同。比如冷凍食品的目的主要是保藏或延長貨架壽命；糖果工業(yè)的主要目的是提供多樣性。

但是要達到各個產(chǎn)品的目的卻并不簡單，并不是買來設備就可以生產(chǎn)，或達到生產(chǎn)出食

品并贏利的目的

3.食品工藝

根據(jù)技術上先進、經(jīng)濟上合理的原則，研究食品的原材料、半成品和成品的加工過程和

方法的一門應用科學。

第二節(jié)食品加工原料的特性和要求

一、食品原料主要組成

蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、有機酸、維生素、色素、礦物質(zhì)等

二、影響原料加工的因素

1.原料采收運輸基本原則：

原料應該在其品質(zhì)最佳的時候進行采收、屠宰或用其他方法進行采集；

原料在搬運中要避免損傷；

將原料保藏在盡量減少變質(zhì)的條件下；

蔬菜、水果、糧食、堅果等植物性原料在采收或離開植物母體之后仍然是活的；

家畜、家禽和魚類在屠宰后，組織即死亡，但污染這些產(chǎn)品的微生物是活的，同時，細

胞中的生化反應在繼續(xù)。

原料品質(zhì)決不會隨貯藏時間的延長而變好，產(chǎn)品一經(jīng)采收或屠宰后即進入變質(zhì)過程。加

工過程本身不能改善原料的品質(zhì)，也許使有的制品變得可口一些，但不能改善最初的品質(zhì)。

2.影響原料品質(zhì)的因素

(1)微生物的影響；

(2)醐在活組織、垂死組織和死組織中的作用；

(3)呼吸；

(4)蒸騰和失水；

(5)成熟與后熟；

成熟的施義是采果或蔬菜的器官連接在植株上時所發(fā)生的變化現(xiàn)象。一般隨著成熟過程

的進行有利于提高產(chǎn)品的品質(zhì)。(注意適度，否則會迅速后熟，迅速出現(xiàn)嚴重品質(zhì)降低)。

后熟定義是水果脫離果樹或植株后于消費或加工前所發(fā)生的變化。最后的后熟程度是在

采收后形成的最佳食品品質(zhì)。

要理解適當?shù)暮笫祀m然可以改善水果的口味，但不能改善它的基本品質(zhì)。水果的基本品

質(zhì)是由于水果在果樹上達到最佳成熟度的時間來決定的。

大多數(shù)蔬菜不發(fā)生后熟過程。

(6)動植物組織的齡期與其組織品質(zhì)的關系

組織的齡期指兩個不同的階段，第是植物器官或動物在其采收或屠宰時的生理齡期：

第二是采收或屠宰后原料存放的時間。

與采收前的品質(zhì)有關的植物組織齡期往往是決定性的。例蘆筍、青豆莢。

3.原料的貯藏和保鮮

溫度；氣調(diào)貯藏；包裝。

第三節(jié)食品的質(zhì)量因素及其控制

一、一、食品的質(zhì)量因素

質(zhì)量的定義：食品好的程度，包括口感、外觀、營養(yǎng)價值等?；蛘邔①|(zhì)量看成是構成食

品特征及可接受性的要素。

「外觀

“感觀特性Y質(zhì)構

I風味

食品質(zhì)量1營養(yǎng)質(zhì)量

衛(wèi)生質(zhì)量

、耐儲藏性

二、變質(zhì)的影響因素

變質(zhì)的概念：包括品質(zhì)下降、營養(yǎng)價值、安全性和審美感覺的下降。

影響因素：

1.微生物；2.天然食品酶；3.熱、冷；4.水分；5.氧氣；6.光；7.時

間。

質(zhì)量因素：

（一）物理因素

1.外觀因素：（1）大小形狀；（2）顏色、色澤；（3）一致性。

2.質(zhì)構因素：包括新鮮狀態(tài)、加工過程、加工以后的一些因素。

3.風味因素：（1）味覺和香味；（2）色澤與質(zhì)構對風味也有影響。

（二）、營養(yǎng)因素

（三）、衛(wèi)生因素

（四）、耐儲藏性

第四節(jié)食品工業(yè)的發(fā)展及其前景

由于食品工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)和關系國計民生及關聯(lián)農(nóng)'業(yè)、工業(yè)、流通等領

域的大產(chǎn)業(yè)，因此，食品工業(yè)現(xiàn)代化水平是反映人民生活質(zhì)量及國家文明程度的重要標志。

作為農(nóng)產(chǎn)品面向市場的主要后續(xù)加工產(chǎn)業(yè)，食品工業(yè)在農(nóng)產(chǎn)品加工中占有最大比重，對推動

農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化作用巨大。1999年全世界食品工業(yè)的銷售額為2.7萬億美元，居各行業(yè)之首。

我國2000年食品工業(yè)總產(chǎn)值、利稅分別為8434.1億元和1458.3億元，占全國工業(yè)總產(chǎn)

值、利稅的9.8%和15.3%；年出口創(chuàng)匯136.7億美元。2003年食品工業(yè)總產(chǎn)值達到12400

億元。

食品工業(yè)企業(yè)達19316個，就業(yè)人數(shù)達403.7萬，占全國工業(yè)企業(yè)就業(yè)總?cè)藬?shù)的7.3%。

食品工業(yè)是整個工業(yè)中為國家提供積累和吸納城鄉(xiāng)就業(yè)人數(shù)最多、與農(nóng)業(yè)關聯(lián)度最強的

產(chǎn)業(yè)。

食品工業(yè)是一個永不衰竭的行業(yè)；是一個充滿變化、有活力的行業(yè)；我國國民經(jīng)濟的基

礎或支柱產(chǎn)業(yè)。

我國食品工業(yè)發(fā)展很快，成績巨大，但差距也大，有著很大的發(fā)展空間。為大家提供了

一個發(fā)揮聰明才智的舞臺。發(fā)展我國食品工業(yè)還需要大家的不懈努力。

第五節(jié)食品工藝學的主要研究內(nèi)容和范圍

一、食品工藝學的定義

食品工藝學是應用化學、物理學、生物學、微生物學、食品工程原理和營養(yǎng)學等各方

面的基礎知識，研究食品的加工保藏；研究加工、包裝、運輸?shù)纫蛩貙κ称焚|(zhì)量、營養(yǎng)價值、

貨架壽命、安全性等方面的影響；開發(fā)新型食品；探討食品資源利用：實現(xiàn)食品工'業(yè)生產(chǎn)合

理化、科學化和現(xiàn)代化的一門應用科學。

二、研究內(nèi)容和范圍

（-）根據(jù)食物原料特性，研究食品的加工和保藏

食物L學成分多、體系復雜；

除營養(yǎng)成分外還有其他幾十種到上百千種的化合物；

膠體，固體，液體。

大多數(shù)食物原料都是活體

蔬菜、水果、堅果等植物性原料在采收或離開植物母體之后仍然是活的；

家畜、家禽和魚類在屠宰后，組織即死亡，但污染這些產(chǎn)品的微生物是活的，同時，細

胞中的生化反應仍在繼續(xù)。

原料一經(jīng)采收或屠宰后即進入變質(zhì)過程，品質(zhì)決不會隨貯藏時間的延長而變好

影響（原料）品質(zhì)的因素：

微生物的影響：酶在活組織、垂死組織和死組織中的作用；物理化學因素熱、冷、

水分、氧氣、光、時間。

2.按照變質(zhì)可能性將原料分類

（1）極易腐敗原料（1天~2周）

如肉類和大多數(shù)水果和部分蔬菜；

采收（屠宰、切割）、搬運、包裝、貯藏條件可能強烈影響其品質(zhì)；

冷藏溫度應該合理（某些果蔬會凍害）。

（2）中等腐敗性原料（2周~2月）

柑橘、蘋果和大多數(shù)塊根類蔬菜；

冷害問題。

（3）穩(wěn)定的原料（2~8月）

糧食谷物、種子和無生命的原料如糖、淀粉和鹽等。

3.食品保藏原理

（1）維持食物最低生命活動的保藏方法；

（2）抑制食物生命活動的保藏方法；

（3）應用發(fā)酵原理的食品保藏方法；

（4）利用無菌原理的保藏方法；

①控制微生物

加熱（殺滅微生物巴氏殺菌滅菌）；冷凍保藏（抑制微生物）；干藏（抑制微生物）;

高滲透；煙熏；氣調(diào)；化學保藏；輻射；生物方法。

②控制酶和其它因素

控制微生物的方法很多也能控制酶反應及生化反應，但不一定能完全覆蓋。

比如：冷藏可以抑制微生物但不能抑制酶。加熱、輻射、干藏也類似

③其他影響因素包括昆蟲、水分、氧、光可以通過包裝來解決。

（二）研究影響食品質(zhì)量因素、加工對食品質(zhì)量的影響，研究良好的生產(chǎn)方法、工藝設

備和生產(chǎn)組織

1食品的質(zhì)量因素

質(zhì)量的定義：食品好的程度，包括口感、外觀、營養(yǎng)價值等?；蛘邔①|(zhì)量看成是構成食

品特征及可接受性的要素。

「外觀

‘感觀特性y質(zhì)構

I風味

食品質(zhì)量\營養(yǎng)質(zhì)量

衛(wèi)生質(zhì)量

i耐儲藏性

2加工對質(zhì)量的影響

如：加工因素中熱加工對水果制品質(zhì)量的影響、相應的改進（工藝設備和保藏工藝兩方

面的改進）；肉制品中的腌制工藝：奶粉的速溶性；廢棄物的處理：乳清、黃漿水。

（三）創(chuàng)造新型、方便和特需的食品

如一大批具有功能性質(zhì)、保健性質(zhì)的食品在80年代中后期開始被開發(fā)；改變食品的營

養(yǎng)成分以適應特定人群需要；添加營養(yǎng)素到特定食品；改善質(zhì)量提高品質(zhì)；應用功能改善，

包括包裝方便性、食用方便性、成本降低等。

（四）研究充分利用現(xiàn)有食品資源和開辟食品資源的途徑

1.以前未被充分利用的資源；

2.副產(chǎn)物的綜合利用。

（五）研究食品的安全性、良好的生產(chǎn)操作和衛(wèi)生操作（GMPHACCP）

第六節(jié)本課程的地位

一、食品工藝學課程的重要性

食品工藝學作為食品科學與工程專業(yè)的一門主干課程，可以為本科學生今后進一步學習

和研究食品加工保藏，今后從事本專業(yè)的研究、管理、營銷工作打下基礎。

二、關于食品科學

fnfflFoodScience（Norman）的定義：

食品科學可以定義為應用基礎科學及工程知識來研究食品的物理、化學及生化性質(zhì)及食

品加工原理的一門科學。

五個基礎框架

1.食品的基礎研究領域（或者稱之為狹義食品科學）:包括食品化學，研究食品的組成、

結構、物化生化特點及加工和使用過程中的變化的一門科學。

2.食品微生物領域:環(huán)境對食品腐敗的作用以及微生物對食品本身及食品制造過程的

影響、微生物的檢驗、公共健康等問題的一門科學。

3.食品加工領域:即研究食品原材料特點、食品保藏原理、影響食品質(zhì)量、包裝及污

染的加工因素、良好生產(chǎn)操作及衛(wèi)生操作的一門科學——這也是本課程的主要研究內(nèi)容。

4.食品工程領域:即研究食品加工過程中的工程原理及單元操作的科學，工程原理包括

物料與能量平衡、熱力學、流體；流體流動、傳熱與傳質(zhì)等等。

5.食品分析領域:分析食品產(chǎn)品及組分的質(zhì)量特點、化學的原理。

第二章食品的脫水加工

概述

一、食品的脫水加工(dehydration)

從食品中去除水分，在該條件下不導致或幾乎不導致食品性質(zhì)的其它變化(除水分外),

是一種用于長期保藏食品的極其重要的食品加工操作。

濃縮(concentration)-----"留下液體，其中水分含量高。

干燥(drying)——產(chǎn)品是固體，最終水分含量低。

二、食品脫水加工的特點

(1)食品經(jīng)脫水加工后，重量減輕、體積縮小，可節(jié)省包裝、儲藏和運輸費用；帶來

了方便性；

(2)干燥食品可延長保藏期；

三、食品脫水加工的方法

在常溫下或真空下加熱讓水分蒸發(fā)，依據(jù)食品組分的蒸汽壓不同而分離；

依據(jù)分子大小不同，用膜來分離水分，如滲透、反滲透、超濾；

本章中討論的是通過熱脫水的方法。

四、食品干燥保藏

指在自然條件或人工控制條件下，使食品中的水分降低到足以防止腐敗變質(zhì)的水平后并

始終保持低水分的保藏方法。

是一種最古老的食品保藏方法。

五、食品干藏的歷史

我國北魏在齊民要術書中記載用陰干加工肉靦；

在本草綱目中，曬干制桃干；

大批量生產(chǎn)的干制方法是在1875年，將片狀蔬菜堆放在室內(nèi)，通入40度熱空氣進行干

燥，這就是早期的干燥保藏方法，差不多與罐頭食品生產(chǎn)技術同時出現(xiàn)。

六、食品干藏的特點

設備簡單生產(chǎn)費用低，因陋就簡；

食品可增香、變脆；

食品的色澤、復水性有定的差異。

七、脫水加工技術的進展

除熱空氣干燥目前還在應用外，還發(fā)展了紅外線、微波及真空升華干燥、真空油炸等新

技術。

提高干燥速度；

提高干制品的質(zhì)量；

發(fā)展成食品加工中的一種重要保藏方法。

第一節(jié)食品干藏原理

長期以來人們已經(jīng)知道食品的腐敗變質(zhì)與食品中水分含量(M)具有?定的關系M表

示以干基計,也有用濕基計m,但僅僅知道食品中的水分含量還不能足以預言食品的穩(wěn)定性。

有一些食品具有相同水分含量，但腐敗變質(zhì)的情況是明顯不同的，如鮮肉與咸肉，水分含量

相差不多，但保藏卻不同，這就存在一個水能否被微生物醐或化學反應所利用的問題：這與

水在食品中的存在狀態(tài)有關。

一、食品中水分存在的形式

(1)自由水或游離水

(2)結合水或被束縛水

①化學結合水；

②物理化學結合水。

③機械結合水。

二、水分活度

游離水和結合水可用水分子的逃逸趨勢（逸度）來反映，我們把食品中水的逸度與純水

的逸度之比稱為水分活度（wateractivity）Aw。

f——食品中水的逸度

Aw=----

ro——純水的逸度

我們把食品中水的逸度和純水的逸度之比稱為水分活度。

水分逃逸的趨勢通?？梢越频赜盟恼羝麎簛肀硎?，在低壓或室溫時，f/fO和P/P0

之差非常小（＜1%）,故用P/P0來定義Aw是合理的。

（1）定義

Aw=P/P0

其中P：食品中水的蒸汽分壓；

P0：純水的蒸汽壓（相同溫度下純水的飽和蒸汽壓）。

（2）水分活度大小的影響因素

①取決于水存在的量；

②溫度；

③水中溶質(zhì)的濃度；

④食品成分；

⑤水與非水部分結合的強度。

表2-1常見食品中水分含量與水分活度的關系。

（3）測量

①利用平衡相對濕度的概念；

②數(shù)值上人亞=相對濕度/100,但兩者的含義不同；

③水分活度儀。

對單一溶質(zhì)，可測定溶液的冰點來計算溶質(zhì)的mol數(shù)；

具體方法參考FoodengineeringpropertiesM.M.A.MaOo

三、水分活度對食品的影后

大多數(shù)情況下，食品的穩(wěn)定性（腐敗、酶解、化學反應等）與水分活度是緊密相關的。

（I）水分活度與微生物生長的關系；

食品的腐敗變質(zhì)通常是由微生物作用和生物化學反應造成的，任何微生物進行生長繁殖

以及多數(shù)生物化學反應都需要以水作為溶劑或介質(zhì)。

干藏就是通過對食品中水分的脫除，進而降低食品的水分活度，從而限制微生物活動、

酶的活力以及化學反應的進行，達到長期保臧的目的。

（2）干制對微生物的影響；

干制后食品和微生物同時脫水，微生物所處環(huán)境水分活度不適于微生物生長，微生物就

長期處于休眠狀態(tài)，環(huán)境條件一旦適宜，，又會重新吸濕恢復活動。

干制并不能將微生物全部殺死，只能抑制其活動，但保藏過程中微生物總數(shù)會穩(wěn)步下降。

由于病原菌能忍受不良環(huán)境，應在干制前設法將其殺滅。

（3）干制對酶的影響；

水分減少時，酣的活性也就下降，然而酶和底物同時增濃。在低水分干制品中酶仍會緩

慢活動，只有在水分降低到1%以下時，酶的活性才會完全消失。

酶在濕熱條件下易鈍化，為了控制干制品中酶的活動，就有必要在干制前對食品進行濕

熱或化學鈍化處理，以達到酶失去活性為度。

（4）對食品干制的基本要求。

干制的食品原料應微生物污染少，品質(zhì)高。

應在清潔衛(wèi)生的環(huán)境中加工處理，并防止灰塵以及蟲、鼠等侵襲。

干制前通常需熱處理滅酶或化學處理破壞酶活并降低微生物污染量。有時需巴氏殺菌以

殺死病原菌或寄生蟲。

四、食品中水分含量（M）與水分活度之間的關系

食品中水分含量（M）與水分活度之間的關系曲線稱為該食品的吸附等溫線；

水分吸附等溫線的認識；

溫度對水分吸附等溫線的影響；

水分吸附等溫線的應用。

思考題

1.水分活度對微生物、酶及其它反應有什么影響？簡述干藏原理。

2.在北方生產(chǎn)的紫菜片，運到南方，出現(xiàn)霉變，是什么原因，如何控制？

第二節(jié)食品干制的基本原理

一、干燥機制

干燥過程是濕熱傳遞過程：表面水分擴散到空氣中，內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移到表面；而熱則從表

面?zhèn)鬟f到食品內(nèi)部。

①水分梯度:干制過程中潮濕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)象稱為導濕性。

②溫度梯度：食品在熱空氣中，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)）從高溫向低溫處轉(zhuǎn)

移。這種現(xiàn)象稱為導濕溫性。

（-）導濕性

（1）水分梯度

若用M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An的另一

等濕面上的濕含量為M+AM,那么物體內(nèi)的水分梯度gradM則為：

gradM=lim----------1——=lim一=—（kg/kg/m）

M——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）；

An——物料內(nèi)等濕面間的垂直距離（米）。

導濕性引起的水分轉(zhuǎn)移量可按照下述公式求得：

*（千克/米2?小時）

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干物質(zhì)/米2?小時）。

K——導濕系數(shù)（米?小時）。

Y0——單位潮濕物料容積內(nèi)絕對干物質(zhì)重量（kg干物質(zhì)/米3）。

M----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.

需要注意的一點是.

導濕系數(shù)在干虛過程中并非穩(wěn)定不變的，它隨著物料溫度和水分而異。

（2）物料水分與導濕系數(shù)間的關系

①K值的變化比較復雜。

當物料處于恒率干燥階段時，排除的水分基本上為滲透水分，以液體狀態(tài)轉(zhuǎn)移，導時系

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，

導濕系數(shù)下降（CD段）；再進一步為吸附水分，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。

②導濕系數(shù)與溫度的關系

若將導濕性小的物料在干制前加以預熱，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)，同時可以增大導濕系數(shù)，以加速

水分轉(zhuǎn)移。

（二）導濕溫性

在對流干燥中，物料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梯度。

溫度梯度將促使水分（不論液態(tài)或氣態(tài)）從高溫處向低溫處轉(zhuǎn)移。這種現(xiàn)象稱為導濕溫性。

導濕溫性是在許多因素影響下產(chǎn)生的復雜現(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。結果是毛細管內(nèi)水分將順著熱流方向轉(zhuǎn)移。

（1）溫度梯度

導濕溫性引起水分轉(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干物質(zhì)/米2?小時）。

K——導濕系數(shù)（米?小忖）

Y0——單位潮濕物料容積內(nèi)絕對干物質(zhì)重量（kg干物質(zhì)/米3）o

6——濕物料的導濕溫系數(shù)（1/℃,或kg/kg干物質(zhì)義℃）

（2）導濕溫系數(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

導濕溫性和導濕性一樣，會因物料水分的差異（即物料和水分結合狀態(tài)）而異。

（三）干制過程中，濕物料內(nèi)部同時會有水分梯度和溫度梯度存在，因此，水分流動的方向

將由導濕性和導濕溫性共同作用的結果。

i總=1濕而溫

兩者方向相反時：i總=i濕一i溫

當1濕＞i溫

水分將按照物料水分減少方向轉(zhuǎn)移，以導濕性為主，而導濕溫性成為阻礙因素，水分擴

散則受阻。

當1濕＜i溫

水分隨熱流方向轉(zhuǎn)移，并向物料水分增加方向發(fā)展，而導濕性成為阻礙因素。

如：烤面包的初期

二、干制過程的特性

食品在干制過程中，食品水分含量逐漸減少，干燥速率逐漸變低，食品溫度也在不斷上

升。

①水分含量的變化（干燥曲線）

②干燥速率曲線

③食品溫度曲線

（1）干燥曲線

干制過程中食品絕對水分和干制時間的關系曲線。干燥時J食品水分在短暫的平衡后，

出現(xiàn)快速下降，幾乎是直線下降，當達到較低水分含量時（第一臨界水分），干燥速率減慢,

隨后達到平衡水分。平衡水分取決于干燥時的空氣狀態(tài)。

（2）干燥速率曲線

隨著熱量的傳遞，干燥速率很快達到最高值，然后穩(wěn)定不變，此時為恒率干燥階段，此

時水分從內(nèi)部轉(zhuǎn)移到表面足夠快，從而可以維持表面水分含量恒定，也就是說水分從內(nèi)部轉(zhuǎn)

移到表面的速率大于或等于水分從表面擴散到空氣中的速率

（3）食品溫度曲線

初期食品溫度上升，直到最高值——濕球溫度，整個恒率干燥階段溫度不變，即加熱轉(zhuǎn)

化為水分蒸發(fā)所吸收的潛熱（熱量全部用于水分蒸發(fā)）。

在降率干燥階段，溫度上升直到干球溫度，說明水分的轉(zhuǎn)移來不及供水分蒸發(fā)，則食品

溫度逐漸上升。

曲線特征的變化主要是內(nèi)部水分擴散與表面水分蒸發(fā)或外部水分擴散所決定。

食品干制過程特性總結：干制過程中食品內(nèi)部水分擴散大于食品表面水分蒸發(fā)或外部水

分擴散，則恒率階段可以延長，若內(nèi)部水分擴散速率低于表面水分擴散，就不存在恒率干燥

階段。

外部擴散速率，很容易理解，取決于溫度、空氣、濕度、流速以及表面蒸發(fā)面積、形狀

等。

那么內(nèi)部水分擴散速率的影響因素或決定因素是什么呢？

由導濕性和導濕溫性解釋干燥過程曲線特征。

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。

三、影響干制的因素

干制過程就是水分的轉(zhuǎn)移和熱量的傳遞，即濕熱傳遞，對這一過程的影響因素主要取決

于干制條件（由干燥設備類型和操作狀況決定）以及干燥物料的性質(zhì)。

（-）干制條件的影響

（1）溫度

對于空氣作為干燥介質(zhì)，提高空氣溫度，干燥加快。

由于溫度提高，傳熱介質(zhì)與食品間溫差越大，熱量向食品傳遞的速率越大，水分外逸速

率因而加速。

對于一定相對濕度的空氣，隨著溫度提高，空氣相對飽和濕度下降，這會使水分從食品

表面擴散的動力更大。

另外，溫度高水分擴散速率也加快，使內(nèi)部干燥加速。

注意：若以空氣作為干燥介質(zhì)，溫度并非主要因素，因為食品內(nèi)水分以水蒸汽的形式外

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。

（2）空氣流速

空氣流速加快，食品干燥速率也加速。

不僅因為熱空氣所能容納的水蒸氣量將高于冷空氣而吸收較多的水分：

還能及時將聚集在食品表面附近的飽和濕空氣帶走，以免阻止食品內(nèi)水分進一步蒸發(fā)；

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)。

（3）空氣相對濕度

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。飽和的濕空氣不能在進一步吸收來

自食品的蒸發(fā)水分。

脫水干制時，食品的水分能下降的程度也是由空氣濕度所決定。食品的水分始終要和周

圍空氣的濕度處于平衡狀態(tài)。

干制時最有效的空氣溫度和相對濕度可以從各種食品的吸濕等溫線上尋找。

（4）大氣壓力和真空度

氣壓影響水的平衡，因而能夠影響干燥，當真空下干燥時，空氣的蒸汽壓減少，在恒速

階段干燥更快。

氣壓下降，水沸點相應下降，氣壓愈低，沸點也愈低，溫度不變，氣壓降低則沸騰愈加

速。

但是，若干制山內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移限制，則真空干燥對干燥速率影響不大。

（5）蒸發(fā)和溫度

干燥空氣溫度不論多高，只要由水分迅速蒸發(fā)，物料溫度一般不會高于濕球溫度。

若物料水分下降，蒸發(fā)速率減慢，食品的溫度將隨之而上升。

脫水食品并非無菌。

（-）食品性質(zhì)的影響

（1）表面積

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。

小顆粒，薄片易干燥，快。

（2）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，這取決于食品組分的定向。

例如：芹菜的細胞結構，沿著長度方向比橫穿細胞結構的方向干燥要快得多。在肉類蛋

白質(zhì)纖維結構中，也存在類似行為。

（3）細胞結構：細胞結構間的水分比細胞內(nèi)的水更容易除去。

（4）溶質(zhì)的類型和濃度：溶質(zhì)與水相互作用，抑制水分子遷移，降低水分轉(zhuǎn)移速率，

干燥慢。

思考題

①簡述干燥機制。

②簡述干制過程特性。

③如果想要縮短干燥時間，該如何控制干燥過程？

四、合理選用干制工藝條件

食品干制工藝條件主要由干制過程中控制干燥速率、物料臨界水分和干制食品品質(zhì)的主

要參變數(shù)組成。比如：以熱空氣為干燥介質(zhì)時，其溫度、相對濕度和食品的溫度時它的主要

工藝條件。

最適宜的干制工藝條件為：使干制時間最短、熱能和電能的消耗量最低、干制品的質(zhì)量

最高。它隨食品種類而不同。

如何選用合理的工藝條件：

(1)使食品表面的蒸發(fā)速率盡可能等于食品內(nèi)部的水分擴散速率，同時力求避免在食

品內(nèi)部建立起和濕度梯度方向相反的溫度梯度，以免降低食品內(nèi)部的水分擴散速率。

在導熱性較小的食品中，若水分蒸發(fā)速率大于食品內(nèi)部的水分擴散速率，則表面會迅速

干燥，表層溫度升高到介質(zhì)溫度，建立溫度梯度，更不利于內(nèi)部水分向外擴散，而形成干硬

膜。

辦法需降低空氣溫度和流速，提高空氣相對濕度。

(2)恒率干燥階段，為了加速蒸發(fā)，在保證食品表面的蒸發(fā)速率不超過食品內(nèi)部的水

分擴散速率的原則下，允許盡可能提高空氣溫度。

此時，所提供的熱量主要用于水分的蒸發(fā)，物料表面溫度是濕球溫度。

(3)降率干燥階段時，應設法降低表面蒸發(fā)速率，使它能和逐步降低了的內(nèi)部水分擴

散率一致，以免食品表面過度受熱，導致不良后果。

要降低干燥介質(zhì)的溫度，務使食品溫度上升到干球溫度時不致超出導致品質(zhì)變化(如糖

分焦化)的極限溫度(一般為90℃)。

(4)干燥末期干燥介質(zhì)的相對濕度應根據(jù)預期干制品水分加以選用。

一般達到與當時介質(zhì)溫度和相對濕度條件相適應的平衡水分

第三節(jié)干制對食品品質(zhì)的影響

一、干制過程中食品的主要變化

(-)物理變化

(1)干縮、干裂；

(2)表面硬化；

(3)多孔性；

(4)熱塑性加熱時會軟化的物料如糖漿或果漿。

(-)化學變化

(I)營養(yǎng)成分

①蛋白質(zhì)；

②碳水化合物；

③脂肪：高溫脫水時脂肪氧化比低溫時嚴重

④維生素；

(2)色素；

①后麓隨物料本身的物化性質(zhì)改變(反射、散射、吸收傳遞可見光的能力)；

②天然色素：類胡蘿卜素、花青素、葉綠素。

③褐變：糖胺反應(Maillard)、酶促褐變、焦糖化、其他。

(3)風味

①引起水分除去的物理力，也會引起一些揮發(fā)物質(zhì)的去處；

②熱會帶來一些異味、煮熟味。

防止風味損失方法：芳香物質(zhì)回收、低溫干燥、加包埋物質(zhì)，使風味固定

二、干制品的復原性和復水性

干制品復水后恢復原來新鮮狀態(tài)的程度是衡量干制品品質(zhì)的重要指標。

干制品的復原性就是干制品重新吸收水分后在重量、大小和性狀、質(zhì)地、顏色、風味、

結構、成分以及可見因素(感官評定)等各個方面恢復原來新鮮狀態(tài)的程度。

干制品的復水性：新鮮食品干制后能重新吸回水分的程度，一般用干制品吸水增重的程

度來表示。

復水比：R復=6復始干。

G復：干制品復水后瀝干重，G干：干制品試樣重。

復重系數(shù)：K復=6復/6原。

G原：干制前相應原料重。

干燥比：RT=G原/G干。

三、食品的干制方法的選擇：

①干制時間最短；

②費用最低；

③品質(zhì)最高。

選擇方法時要考慮：

①不同的物料物理狀態(tài)不同：液態(tài)、漿狀、固體、顆粒；

②性質(zhì)不同：對熱敏感性、受熱損害程度、對濕熱傳遞的感受性；

③最終干制品的用途；

④消費者的要求不同。

第四節(jié)食品的干制方法

干制方法可以區(qū)分為自然和人工干燥兩大類。

自然干制：在自然環(huán)境條件下干制食品的方法：曬干、風干、陰干。

人工干制：在常壓或減壓環(huán)境重用人工控制的工藝條件進行干制食品，有專用的干燥設

備。常見設備有空氣對流干燥設備、真空干燥設備、滾筒干燥設備。

一、空氣對流干燥

空氣對流干燥時最常見的食品干燥方法，這類干燥在常壓下進行，食品也分批或連續(xù)地

干制，而空氣則自然或強制地對流循環(huán)。

流動的熱空氣不斷和食品密切接觸并向它提供蒸發(fā)水分所需的熱量，有時還要為載料盤

或輸送帶增添補充加熱裝置。

采用這種干燥方法時，在許多食品干制時都會出現(xiàn)恒率干燥階段和降率干燥階段。因此

干制過程中控制好空氣的干球溫度就可以改善食品品質(zhì)。

(-)柜式干燥設備

(1)特點：間歇型，小批量、設備容量小、操作費用高。

(2)操作條件：

空氣溫度＜94℃,空氣流速2-4m/s。

(3)適用對象

①果蔬或價格較高的食品。

②作為中試設備，摸索物料干制特性，為確定大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)提供依據(jù)。

(二)隧道式干燥設備

一些定義：

①高溫低濕空氣進入的一端——熱端

②低溫高濕空氣離開的一端——冷端

③濕物料進入的一端——濕端

④干制品離開的一端——干端

⑤熱空氣氣流與物料移動方向一致——順流

⑥熱空氣氣流與物料移動方向相反——逆流

(1)逆流式隧道干燥設備

濕端即冷端，干端即熱端。

濕物料遇到的是低溫高濕空氣，雖然物料含有高水分，尚能大量蒸發(fā)，但蒸發(fā)速率較慢,

這樣不易出現(xiàn)表面硬化或收縮現(xiàn)象，而中心有能保持濕潤狀態(tài)，因此物料能全面均勻收縮，

不易發(fā)生干裂——適合于干制水果。

干端處食品物料已接近干燥，水分蒸發(fā)已緩慢，雖然遇到的是高溫低濕空氣，但干燥仍

然比較緩慢，因此物料溫度容易上升到與高溫熱空氣相近的程度。此時，若干物料的停留時

間過長，容易焦化，為了避免焦化，干端處的空氣溫度不易過高，一般不宜超過66-77℃。

由于在干端處空氣條件高溫低濕，干制品的平衡水分將相應降低，最終水分可低于5%。

注意問題：

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)相對慢，若

物料易腐敗或菌污染程度過大，有腐敗的可能。

載量過大，低溫高濕空氣接近飽和，物料增濕的可能。

（2）順流隧道式干燥

濕端即熱端，冷端即干端。

濕物料與干熱空氣相遇，水分蒸發(fā)快，濕球溫度下降比較大，可允許使用更高一些的空

氣溫度如80-90℃,進一步加速水分蒸干而不至于焦化。

干端處則與低溫高濕空氣相遇，水分蒸發(fā)緩慢，干制品平衡水分相應增加，干制品水分

難以降到10%以下，因此吸濕性較強的食品不宜選用順流干燥方式。

順流干燥，國外報道只用于干制葡萄。

（3）雙階段干燥

順流干燥：濕端水分蒸發(fā)率高；

逆流干燥：后期干燥能力強；

雙階段干燥：取長補短。

①特點：干燥比較均勻，生產(chǎn)能力高，品質(zhì)較好

②用途：蘋果片、蔬菜（胡蘿卜、洋蔥、馬鈴薯等）

現(xiàn)在還有多段式干燥設備，有3,4,5段等，有廣泛的適應性。

（三）輸送帶式干燥

特點：操作連續(xù)化、自動化、生產(chǎn)能力大。

（1）多層輸送帶

特點：

物￡有翻動；物流方向有順流和逆流；操作連續(xù)化、自動化、生產(chǎn)能力大、占地少。

（2）雙帶式干燥

（四）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。

特點：

干筋強度大，懸浮狀態(tài)，物料最大限度地與熱空氣接觸；

干燥時間短，0.5~5秒，并流操作；

散熱面積小，熱效高，小設備大生產(chǎn)；

適用范圍廣，物料（晶體）有磨損，動力消耗大。

適用對象：水分低于35%~40%的物料。

（五）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）。

單層流化床干燥器；多層流化床干燥器；臥式多室流化床干燥器；噴動流化床干燥器;

振動流化床干燥器。

（六）倉貯干燥

適用于干制那些已經(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。

優(yōu)點：比較經(jīng)濟而且不會對制品造成熱損害。

（七）泡沫干燥

①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。

②造泡的方法：機械攪拌，加泡沫穩(wěn)定劑，加發(fā)泡劑。

③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。

④適用對象：水果粉，易發(fā)泡的食品。

（八）噴霧干燥

噴霧干燥就是將液態(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

過程。

設備主要山霧化系統(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。

(1)常用的噴霧系統(tǒng)有兩種類型

①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100-300Hm,其生產(chǎn)能力和液滴大小通過食

品流體的壓力來控制。

②離心噴霧：液體被泵入高速旋轉(zhuǎn)的盤中(5000-20000rpm),在離心力的作用下經(jīng)

圓盤周圍的孔眼外逸并被分散成霧狀液滴，大小10-500um。

(2)空氣加熱系統(tǒng)

蒸汽加熱；電加熱。溫度150~300℃,食品體系一般在200"C左右。

(3)干燥室

液滴和熱空氣接觸的地方，可水平也可垂直，為立式或臥式，室長幾米到幾十米，液滴

在霧化器出口處速度達50m/s,滯留時間5~100秒，根據(jù)空氣和液滴運動方向可分為順流和

逆流。

干燥時的溫度變化

空氣200℃,產(chǎn)品濕球溫度80℃。

(4)旋風分離器

將空氣和粉末分離，大粒子粉末由于重力而將到干燥室底部，細粉末靠旋風分離器來完

成。

(5)噴霧干燥的特點

蒸發(fā)面積大；干燥過程液滴的溫度低；過程簡單、操作方便、適合于連續(xù)化生產(chǎn)；耗能

大、熱效低。

(6)噴霧干燥的典型產(chǎn)品

奶粉；速溶咖啡和茶粉；蛋粉；酵母提取物；干酪粉；豆奶粉；酶制劑。

(7)噴霧干燥的發(fā)展

與流化床干燥結合的兩階段干燥法；

再濕法和直通法。

二、接觸干燥

被干燥物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方式進行干燥，間壁傳

熱，干燥介質(zhì)可為蒸汽、熱油。

①特點：可實現(xiàn)快速干燥，采用高壓蒸汽，可使物料固形物從3-30%增加到90-98%,

表面濕度可達100-145℃,接觸時間2秒-幾分鐘，干燥費用低，帶有煮熟風味。

②適用對象：漿狀、泥狀、液態(tài)，一些受熱影響不大的食品，如麥片、米粉

(-)滾筒干燥

基本結構：

金屬圓筒在漿料中滾動，物料為薄膜狀，受熱蒸發(fā)，熱由里向外。

設備類型：

(1)單滾筒，示意圖；

(2)雙滾筒，示意圖；

(3)真空滾筒干燥，示意圖。

三、真空干燥

①基本結構：干燥箱、真空系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、冷凝水收集裝置。

②特點：物料呈疏松多孔狀，能速溶。有時可使被干燥物料膨化。

③設備類型：間歇式真空干燥和連續(xù)式真空干燥(帶式輸送)。

適用于：水果片、顆粒、粉末，如麥乳精。

四、冷凍干燥

將食品在冷凍狀態(tài)下，食品中的水變成冰，再在高真空度下，冰直接從固態(tài)變成水蒸汽

(升華)而脫水，故又稱為升華干燥。

要使物料中的水變成冰，同時由冰直接升華為水蒸汽，則必須要使物料的水溶液保持

在三相點以下。

(1)冷凍干燥的條件：

1）真空室內(nèi)的絕對壓力至少＜0.5XlOOOPa,高真空一般達到0.26-0.01XlOOOPa。

2）冷凍溫度＜-4℃

（2）凍結方法，自凍法，靜凍法

自凍法：涼是利用物料表面水分蒸發(fā)時從它本身吸收汽化潛熱，促使物料溫度下降，直

至它達到凍結點時物料水分自行凍結，如能將真空干燥室迅速抽成高真空狀態(tài)即壓力迅速下

降，物料水分就會因水分瞬間大量蒸發(fā)而迅速降溫凍結。

但這種方法因為有液一氣的過程會使食品的形狀變形或發(fā)泡,沸騰等.適合于一些有一定

體形的如芋頭\碎肉塊、雞蛋等。

預凍法：用一般的凍結方法如高速冷空氣循環(huán)法、低溫鹽水浸漬法、液氮或氟利昂等制

冷劑使物料預先凍結，一般食品在-4℃以下開始形成冰晶體，此法較為適宜。主要將液態(tài)食

o

（3）代凍干燥設備基本結構

冷凍干煤講名州成見示看圖

和真空干燥設%相同，但要多二個制冷系統(tǒng)，主要是將物料凍結成冰塊狀。

設備類型：間歇式冷凍干燥設備（P202）：隧道式連續(xù)式冷凍干燥設備（P203）：間歇式冷

凍干燥設備：隧道式連續(xù)式冷凍干燥設備。

（4）冷凍干燥的過程

①初級干燥階段

冰晶體形成后，通過控制冷凍室中的真空度，則冰晶升華，因升華相變是一個吸熱過程,

需要提供相變潛熱或升華熱。

在冷凍干燥的初級階段，隨著干燥的進行，食品中的冰逐漸減少，在食品中的凍結層和

干燥層之間的界面被稱為升華界面（sublimationfront）,確切地說是在食品的凍結層和干

燥層之間存在一個擴散過渡區(qū)（見圖P91）。

在干燥層中由于冰升華后水分子外逸留下了原冰晶體大小的孔隙,形成了海綿狀多孔性

結構，這種結構有利于產(chǎn)品的復水性，但這種結構使傳熱速度和水分外逸的速度減慢，特別

是傳熱的限制。因此，若采用一些穿透力強的熱能如輻射熱、紅外線、微波等使之直接穿透

到（冰層面）升華面上，就能有效地加速干燥速率。

②二級干燥階段

當食品中的冰全部升華光，升華界面消失時，食品中的水分作為冰被除去后水分含量在

15-20%時，干燥就進入另一個階段稱為二級干燥。

剩余的水分即是未結冰的水分必須補加熱量使之加快運動而克服束縛來外逸出來。但在二級

干燥階段需要注意熱量補加不能太快，以避免食品溫度上升快而使原先形成的固態(tài)狀框架結

構變?yōu)橐琢鲃拥囊簯B(tài)狀，而使食品的固態(tài)框架結構發(fā)生癟塌（collapse）,此時的溫度稱為癟

塌溫度。在癟塌中冰晶體升華后的空穴隨著食品流動而使這些區(qū)域消失，食品密度減少，復

水性差（疏松多孔結構消失）。食品的癟塌溫度實際上就是玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度（glasstransition

temperature）。

（4）冷凍干燥特點

1）保持新鮮食品的色、香、味及營養(yǎng)成分。適合于熱敏食品以及易氧化食品的干燥。

2）冰晶體升華留下空間，使固體框架結構不變，食品干燥后成為疏松多孔狀物質(zhì)，復

水性好。

3）由于操作在高真空和低溫下進行，需要高真空設備和制冷設備，投資費用大，且操

作費用也高，故產(chǎn)品成本高。

4）一般用在高附加值功能食品成分、生物制品（醫(yī)藥），還有生物制品如酶制劑等。

五、干燥方法的發(fā)展

在前述的干燥方法中，如空氣對流干燥或熱傳導的干燥中都存在著一個溫度梯度或傳熱

界面，要使物料升高溫度，必然使物料表面受到一個過度熱量（高溫），若物料的損失和傳

導慢，必然需要提高物料溫度（提高熱源溫度），使物料受到高溫影響而妨礙質(zhì)量。近年來

為了消滅這個影響，減少這個缺陷，則發(fā)展了紅外線干燥技術和微波干燥技術。

1、紅外干燥

把電磁波譜中波長在1-1000um區(qū)域稱為紅外區(qū)。

在食品中有很多物料對紅外區(qū)波長在3-15Um（2.5-25Pm）范圍的紅外線有很強的吸

收。

(1)原理

構成物質(zhì)的分子、原子、電子，即使處于基態(tài)都在不停地運動著振動或轉(zhuǎn)動，這些運動

都有自己的固有頻率.當這些質(zhì)點遇到某個頻率與它的固有頻率相等時，則會發(fā)生與振動、

轉(zhuǎn)動的共振運動,使運動進一步激化,微觀結構質(zhì)點運動加劇的宏觀反映就是物體溫度升高,

即物質(zhì)吸收紅外線后，便產(chǎn)生自發(fā)的熱效應，由于這種熱效應直接產(chǎn)生于物體內(nèi)部，所以能

快速有效地對物質(zhì)加熱，這就是紅外線加熱的原理。

在食品中很多成分都能對紅外線3~15Um波長有強烈的吸收。

(2)特點

熱吸收率高；

著一定的穿路能力，物體內(nèi)部直接加熱，食品受熱比較均勻，不會局部過熱；

加熱速度快，傳熱效率高，在保證物料不過熱的情況下使物料被加熱，因沒有傳熱界面,

故速度比傳導和對流快得多，熱損失也小，物料受熱時間短；

產(chǎn)品質(zhì)量好，通過控制紅外線輻射，，避免過度受熱，則食品干燥時可使色、香、味、營

養(yǎng)成分受到保留。

如紅外干燥比傳統(tǒng)對流干燥方法象葉綠素、維生素等易分解成分戰(zhàn)失小得多。

(3)設備類型

作為熱源同樣可在上述的對流干燥設備，真空干燥、冷凍干燥等中被應用。

最早使用紅外干燥是用紅外燈泡對汽車的油漆涂層進行干燥。

目前食品工業(yè)中在谷物干燥、焙烤制品等得到應用。

2.微波干燥

微波是指波長在lmm~100cm范圍的電磁波。(頻率在3OO~3OOOOOMHz)

①原理

水分子是一個偶極分子，一端帶正電，一端帶負電，在沒有電場下，這些偶極分子在介

質(zhì)中作雜亂無規(guī)則的運動。

在電場作用下，偶極分子定向排列，有規(guī)則的取向排列。

若改變電場方向，則偶極分子取向也隨之改變。若電場迅速交替改變方向，則偶極分子

亦隨之作迅速的擺動，由于分子的熱運動和相鄰分子間的相互作用，產(chǎn)生了類似摩擦作用，

使得分子以熱的形式表現(xiàn)出來，表現(xiàn)為介質(zhì)溫度升高。

工業(yè)上采用高頻交替變換電場，如915MHz和2450MHz,即意味著在1秒鐘內(nèi)有9.15

X10'次或2.45X109次的電場變化，分子如此頻繁的運動，其摩擦產(chǎn)生的熱量則相當大，故

能瞬間升高溫度。

②特點

加熱速度快，僅及常規(guī)方法的1/10~1/100時間；

均勻性好，內(nèi)部加熱，避免表面硬化。微波穿透深度大致在幾十厘米到幾厘米的厚度；

加熱效率高，由于微波加熱主要是食品中水分子吸收而使物料本身被加熱，避免了環(huán)境

的高溫和熱損耗，所以熱效率高，可達80%；

選擇性吸收，某些成分非常容易吸收微波，另?些成分則不易吸收微波，如食品中水分

吸收微波能比其他成分多，溫度升高得大，有利于水分蒸發(fā)，干物質(zhì)吸收微波能少，溫度低,

不過熱，能夠保持色香味等。

③應用

上述空氣對流干燥的各種設備中將熱源換成微波，或箱式、隧道式、帶式；

微波真空干燥，微波冷凍干燥；

微波焙烤。

第五節(jié)干制品的包裝和貯藏

食品經(jīng)干燥脫水處理后，其本身的一些物理特性發(fā)生了很大改變，如密度、體積、吸濕

性等。為了保持干制品的特性以及便于儲藏運輸，通常對于干制品的而言包括三部分：干制

品的預處理；干制品的包裝；干制品的貯藏。

一、包裝前干制品的預處理

1、篩選分級：

剔除塊片和顆粒大小不合標準產(chǎn)品或其他碎屑雜質(zhì)等物，有時在輸送帶上進行人工篩

選。

2、均濕處理：

有時曬干或烘干的干制品由于翻動或厚薄不均會造成制品中水分含量不均勻一致(內(nèi)部

亦不均勻)，這時需要將它們放在密閉室內(nèi)或容器內(nèi)短暫貯藏，使水分在干制品內(nèi)部重新擴

散和分布，從而達到均勻一致的要求，這稱為均濕處理。特別是水果干制品。均濕處理還常

稱為回軟和發(fā)汗

3、滅蟲處理：

干制品，尤其是果疏干制品常有蟲卵混雜其間，在適宜的條件下會生長造成損失。故常

用煙熏劑用甲基浪作為有效的煙熏劑，可使害蟲中毒死亡。因殘留浪會殘留，一般允許殘浪

量應小于150Ppm,有些水果干制品甚至在lOOppm以下，如李干為20Ppm。此外還有氯化

乙烯和氯化丙烯。

4、速化復水處理(instantizationprocess)即為了加快干制品的復水速度，常采用

①壓片法即將顆粒狀果干經(jīng)過相距為一定距離(0.025mm-1.5mm)間隙轉(zhuǎn)短，進行軋

制壓扁，薄果片復水比顆粒狀迅速得多；

②刺孔法將半干制品水分含量16-30%的干蘋果片進行刺孔，然后再干制到5%水分，

不僅可加熱干燥速度，還可使干制品復水加快；

③刺孔壓片法：在轉(zhuǎn)短上裝有刺孔用針，同時壓片和刺孔，復水速度可達最快。

5、壓塊(片)：將干制品壓縮成密度較高的塊狀或片狀，如紫菜。減小體積。但應對有韌性

的果蔬產(chǎn)品。

干制品的包裝

1.干制品包裝的要求

(1)能防止干制品吸濕回潮以免結塊和長線包裝材料在90%相對濕度中，每年水分

增加量不超過2%；

(2)能防止外界空氣、灰塵、蟲、鼠和微生物以及氣味等入侵；

(3)能不透外界光線；

(4)貯藏、搬運和銷卷過程中具有耐久牢固的特點，能維護容器原有特性，包裝容器

在30?100厘米高處落下120?200次而不會破損，在高溫、高濕或浸水和雨淋的情況也不

會破爛；

(5)包裝的大小、形狀和外觀應有利于商品的銷售；

(6)和食品相接觸的包裝材料應符合食品衛(wèi)生要求，并且不會導致食品變性、變質(zhì)；

(7)包裝費用應做到低廉或合理。

注意點：

①要耐久牢固；

②防濕；不吸濕密封，或加干燥劑；

③防氧化，充氮氣，抽真空。

2.干制品的包裝容器

①紙箱和盒

紙箱和紙盒是干制品常用的包裝容器。大多數(shù)千制品用紙箱或紙盒包裝時還襯有防潮包

裝材料如涂蠟紙、羊皮紙以及具有熱封性的高密度聚乙烯塑料袋，以后者較為理想。紙盒還

常用能緊密貼盒的彩印紙、蠟紙、纖維膜或鋁箔作為外包裝。

②塑料袋

多年來，供零售用的干制品常用玻璃紙包裝，現(xiàn)在開始用涂料玻璃紙袋以及塑料薄膜袋

和復合薄膜袋包裝。筒單的塑料袋如聚乙烯袋和聚丙烯袋包裝使用最為普遍。也常采用玻璃

紙一聚乙烯-鋁箔一聚乙烯組合的復合薄膜,也可采用紙一聚乙烯一鋁箔一聚乙烯組合的復

合薄膜材料。用薄膜材料作包裝所占的體積要比鐵罐小，它可供真空或充隋性氣體包裝之用。

③金屬罐

金屬罐是包裝干制品較為理想的容器。它具有密封、防潮和防蟲以及牢固耐久的特點，

并能避免在真空狀態(tài)下發(fā)生破裂。

④玻璃瓶

玻璃罐也是防蟲和防濕的容器。有的可真空包裝。

許多干制品特別是粉末狀干制品包裝時還常附裝干燥劑。干燥劑一般包裝在透濕的紙質(zhì)

包裝容器內(nèi)以免污染干制品，同時能吸收密封容器內(nèi)水蒸氣，逐漸降低干制品中的水分。

3.干制品包裝實例

按食品本身的吸濕性可將干制品分為高吸濕性食品、易吸濕性食品、低吸濕性食品和中

吸濕性食品，他們對包裝的要求也不同。

(1)高吸濕性食品的包裝

典型食品：速溶咖啡、奶粉，水分1%—3%,通常平衡相對濕度低于20%,有一些

產(chǎn)品低10%。

包裝要求：包裝環(huán)境有較低的相對濕度(RH),包裝材料隔絕水、汽、氣、光性能高，

包裝密封性好。

包裝形式：金屬罐、玻璃瓶、復合鋁塑紙罐、鋁箔袋及鋁塑復合袋；真空或充氣；軟

包裝：組合包裝(大套小)，外袋內(nèi)加干燥劑、吸氧劑。

(2)易吸濕性食品的包裝

典型食品：茶葉、脫水湯料、烘烤早餐谷物、餅干等。水分2%?8%,平衡相對濕度

10%—30%。

包裝要求：隔絕水、氣、汽、光。

包裝形式;茶：鐵罐、瓷罐、復合鋁箔袋，袋泡茶用紙、外加收縮膜。

調(diào)味包：隔絕性好的玻璃瓶或塑料瓶

餅干：BOPP、玻璃紙、MSAT型賽璐玲(PVDC涂敷賽璐玲)和各種復合材料，如以

BOPP(20um)/Al(7.5?9.0um)/LDPE(20-25Um)或BOPP(20Um)/LDPE

(20?25Pm)、鍍鋁聚酯膜/PE(50um)/PVDC。

(3)低吸濕性食品的包裝

典型食品：堅果、面包等，含水量6%?30%。

包裝要求：中等的防潮性能

包裝形式：

軟包裝材料，如蠟紙、玻璃紙及塑料薄膜常用于面包的包裝；

目前多采用PEIP以及PEIPP/PE共擠薄膜包裝袋,并用熱封或涂塑的金屬絲扎住袋口。

高級面包采用鋁箔/紙或鋁箔/聚乙烯復合材料。

(4)中吸濕性食品的包裝

典型食品：蜜餞類食品，25%-40%,平衡濕度60%-90%.

包裝要求：該類食品也易受酵母與細菌等微生物的侵襲，為了延長其保質(zhì)期，在加工過

程中常輔以合適的包裝，如個體單包裝、多層包裝，用熱充填(80?85C)的方法或采用真

空充氮包裝。因此要求包裝材料有一定的耐熱性和低水、汽、氣透過性。

三.干制品的貯藏

良好的貯藏環(huán)境是保證干制品耐藏性的重要因素。環(huán)境相對濕度是水分的主要決定因素。

①避光；

②干燥地方，相對濕度＜65%；

③溫度低溫，0-2℃,但不易超過10-14C。

第三章食品的熱加工

第一節(jié)熱處理的目的

表2-1：常用的熱處理

熱處理產(chǎn)品工藝參數(shù)預期變化不良變化

保熱燙蔬菜、水果蒸汽或熱水加熱鈍化酶，除氧，減營養(yǎng)損失，流

藏至1」90-100℃菌，減少生苦味，失，色澤變化

處改變質(zhì)構

理巴氏乳、啤酒、果汁、肉、加熱到75-95℃殺滅致病菌色澤變化，營

殺菌蛋、面包、即食食品養(yǎng)變化，感官

變化

殺菌乳、肉制品、水果、加熱到＞100℃殺滅微生物及其抱色澤變化，營

蔬菜子養(yǎng)變化，感官

變化

轉(zhuǎn)蒸煮蔬菜、肉、魚蒸汽或熱水加熱鈍化酶，改變質(zhì)構，營養(yǎng)損失、流