第四章第三節(jié)：食品的干燥方法

1、第3節(jié)：食品干燥方法，內(nèi)容，1。曬干和風(fēng)干?？諝鈱?duì)流干燥箱干燥；隧道干燥；傳送帶干燥；噴霧干燥；氣流干燥；流化床干燥；噴動(dòng)床干燥3、傳導(dǎo)干燥和旋轉(zhuǎn)干燥；滾筒干燥；真空干燥；冷凍干燥。電磁場(chǎng)作用下的干燥；聲場(chǎng)干燥，1。了解常用食品干燥方法的基本原理和特點(diǎn)。2.不同干燥方法的常見設(shè)備和特點(diǎn)是什么？3.采用不同的干燥方法來(lái)控制食品干燥的工藝條件。4.如何選擇食品干燥方法和設(shè)備？本部分的研究要求如下：(1)自然干燥方法(曬干和風(fēng)干等)。)；(2)人工干燥方法(如箱式干燥、窯爐干燥、隧道干燥、輸送機(jī)干燥、輸送帶干燥、滾筒干燥、流化床干燥、噴霧干燥、冷凍干燥等)。)。2.根據(jù)干燥的連續(xù)性，可分為：(1)間

2、歇(間歇)干燥；(2)連續(xù)干燥。3.干燥時(shí)按氣壓分類：(1)常壓干燥；(2)真空干燥。4.通過(guò)在干燥過(guò)程中向物料提供能量和熱量進(jìn)行分類：(1)對(duì)流干燥；(2)傳導(dǎo)干燥；(3)能量場(chǎng)作用下的干燥和聯(lián)合干燥法。干燥設(shè)備的分類，干燥機(jī)類型用于干燥食物。窯式(干燥室式)塊板箱、托盤或盤式塊板、漿料、液體隧道式塊板連續(xù)運(yùn)輸帶漿料、液體槽式傳送帶式塊板氣升式塊板、顆粒流化床式塊板、顆粒噴淋式液體、漿料式滾筒干燥氣動(dòng)(常壓)漿料、液體真空漿料、液體真空干燥真空機(jī)架塊板、漿料、液體真空帶漿料、液體冷凍干燥機(jī)塊板、表47。通常用于液體和固體食物的干燥類型，而曬干是指利用太陽(yáng)光的輻射能的干燥過(guò)程。空氣干燥是指利用

3、濕物料的平衡水汽壓和空氣中的水汽壓差進(jìn)行脫水和干燥的過(guò)程。在陽(yáng)光下干燥通常包括空氣干燥，這是一種常見的自然干燥方法。曬干和風(fēng)干的方法可用于干燥固體食物材料(如蔬菜、魚、肉等)。)，尤其適用于干燥主要含有水分的物料(如谷物等)。)?？諝鈱?duì)流干燥是最常見的食品干燥方法。熱空氣是熱和濕氣的載體。而空氣有自然或強(qiáng)制對(duì)流循環(huán)，以在不同條件下干燥濕物料。熱空氣的流量由風(fēng)扇、鼓風(fēng)機(jī)和擋板控制，空氣的數(shù)量和速度將影響干燥速度。空氣可以用直接或間接加熱的方法加熱：直接加熱的空氣直接與火焰或燃燒氣體接觸；間接加熱依賴于空氣和熱表面之間的接觸?？諝鈱?duì)流干燥通常在常壓下進(jìn)行，包括分批干燥和連續(xù)干燥。干燥的濕物料可以是

4、固體、糊狀物料和液體?？諝鈱?duì)流干燥箱干燥是一種相對(duì)簡(jiǎn)單的間歇干燥方法。箱式干燥設(shè)備生產(chǎn)能力小，工藝條件易于控制。根據(jù)氣體和物料的流動(dòng)方式，有平行流、交叉流和真空流。a、平行箱式干燥b、交叉箱式干燥c、真空箱式干燥(1)箱式干燥a、隧道式干燥設(shè)備實(shí)際上是箱式干燥設(shè)備的擴(kuò)展和加長(zhǎng)，其長(zhǎng)度可達(dá)1015米，可容納515輛滿載托盤的小車。b、連續(xù)或半連續(xù)操作。c、隧道干燥設(shè)備體積大，小車可以在里面長(zhǎng)時(shí)間停留，適用于處理量大、干燥時(shí)間長(zhǎng)的物料干燥。d、熱風(fēng)主要用作干燥介質(zhì)，也可在隧道內(nèi)進(jìn)行中間加熱或廢氣循環(huán)，氣流速度一般為23 ms1。e、根據(jù)物料與氣流的接觸形式，通常有逆流、順流和混合流。(2)隧道式干

5、燥，(1)傳送帶式干燥裝置與隧道式干燥設(shè)備基本相同，除了裝載系統(tǒng)通過(guò)傳送帶用托盤代替臺(tái)車。b、濕物料堆放在水平循環(huán)輸送帶上，輸送帶由鋼絲網(wǎng)或多孔板制成，用于移動(dòng)通風(fēng)干燥(因此，也稱為錯(cuò)流帶干燥)，物料不受振動(dòng)或沖擊的影響，破損較少。適用于干燥糊狀物料和固體物料。d、在干燥過(guò)程中，采用復(fù)合帶或多層帶可以使物料變松或翻轉(zhuǎn)，有利于增加空氣與物料的接觸面積，加快干燥速度。e、可降低裝卸物料的勞動(dòng)強(qiáng)度和成本，便于連續(xù)性和自動(dòng)化，適用于生產(chǎn)能力大的單一產(chǎn)品的干燥，取代原有的隧道干燥。f、根據(jù)輸送帶的層數(shù)，可分為單層帶式、復(fù)合帶式和多層帶式；根據(jù)空氣通過(guò)輸送帶的方向，可分為向下通風(fēng)型、向上通風(fēng)型和復(fù)合通風(fēng)型

6、輸送帶干燥設(shè)備。(3)傳送帶式干燥噴霧干燥是一種干燥過(guò)程，通過(guò)用霧化器將物料液體(可以是溶液、乳液或懸浮液、熔體或糊狀物)分散成霧滴，并用熱空氣干燥霧滴來(lái)完成。噴霧干燥法常用于奶粉、大豆蛋白粉、蛋粉等各種粉狀食品的生產(chǎn)，是粉狀食品生產(chǎn)中最重要的方法。噴霧干燥系統(tǒng)有不同的組成和性能。(4)噴霧干燥氣流干燥是一種通過(guò)將粉末或顆粒食物懸浮在熱氣流中來(lái)干燥它們的方法。氣流干燥也是流化干燥技術(shù)之一，它具有以下特點(diǎn)：a、顆粒在氣流中高度分散，由于熱空氣與濕物料直接接觸，氣體與固體之間的傳熱傳質(zhì)表面積大大增加，傳熱傳質(zhì)過(guò)程加強(qiáng)，因此干燥時(shí)間短(0.52 s)。b、氣固并流操作，可使用高溫干燥介質(zhì)(400熱風(fēng)

7、可用于濕淀粉干燥)，使高溫低濕空氣可與含水量大的物料接觸，且物料在整個(gè)干燥過(guò)程中溫度不高。干燥設(shè)備體積小，熱能得到利用。如果以400以上的高溫氣體為介質(zhì)，1千克絕對(duì)干燥空氣可干燥除濕0.10.15千克，干燥機(jī)熱效率可達(dá)6075。設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小，處理量大。適應(yīng)性廣，可用于塊狀、糊狀、泥狀物料。對(duì)于顆粒物料，最大粒徑可達(dá)10毫米。氣流干燥流化床干燥，也稱為流化床干燥，是另一種氣流干燥方法。與氣流干燥設(shè)備的最大區(qū)別在于流化床干燥材料由多孔板支撐。流化床干燥用于干燥干燥的顆粒狀食品物料，不適用于容易粘結(jié)或結(jié)塊的物料。流化床干燥的特點(diǎn)是：(1)物料顆粒和熱空氣在湍流射流狀態(tài)下充分混合和分散，氣

8、固之間的傳熱傳質(zhì)系數(shù)和對(duì)應(yīng)表面積大，熱效率高，可達(dá)6080。(2)由于氣體和固體之間的強(qiáng)烈混合和分散以及它們之間的快速供熱，料床的溫度均勻且易于控制，顆粒尺寸均勻。(3)物料在床中的停留時(shí)間可以隨意調(diào)節(jié)，因此更適合于干燥困難或干燥產(chǎn)品含水量要求低的工藝。(4)設(shè)備設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本低，維護(hù)方便。流化床干燥噴動(dòng)床，又稱噴泉床，是一種相對(duì)較新的技術(shù)。噴動(dòng)床技術(shù)可用于干燥、造粒、冷卻、混合、粉碎和反應(yīng)。噴動(dòng)床干燥機(jī)可用于干燥18毫米大顆粒材料，如小麥，豆類，玉米和其他農(nóng)產(chǎn)品。如果流化床用于這種大顆粒物料，它需要高流化速度，并且不經(jīng)濟(jì)。噴動(dòng)流化床也可用于干燥4080目或更細(xì)的粉末材料。常用的噴動(dòng)床干燥器有

9、單級(jí)和多級(jí)類型。相應(yīng)的*為了加速傳熱和水分遷移，在傳導(dǎo)干燥過(guò)程中，物料盡可能保持移動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng))狀態(tài)，因此有各種干燥設(shè)備。如滾筒干燥、滾筒干燥、真空干燥、冷凍干燥等。傳導(dǎo)干燥旋轉(zhuǎn)干燥，也稱為滾筒干燥，是由一個(gè)長(zhǎng)滾筒組成，旋轉(zhuǎn)時(shí)有輕微的傾斜。答：回轉(zhuǎn)干燥處理量大，操作安全性高，主要用于干燥含水量較小的顆粒物料。b、加熱介質(zhì)可以是熱氣流和物料之間的直接接觸(類似于對(duì)流干燥)，也可以是汽缸壁被蒸汽和其他熱源加熱。適用于干燥低堆積密度的物料，如顆粒狀物料和小塊低粘附性物料。d、回轉(zhuǎn)式干燥設(shè)備占地面積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，耗材多，投資大，且其中許多逐漸被流化床所取代。轉(zhuǎn)鼓干燥轉(zhuǎn)鼓干燥是在轉(zhuǎn)鼓表面形成一層薄膜，轉(zhuǎn)鼓緩

10、慢旋轉(zhuǎn)并不斷加熱(用蒸汽加熱)，轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)一周，干燥過(guò)程結(jié)束。一、滾筒干燥可用于干燥液體、漿液或漿狀食品材料；但不適用于干燥的熱塑性食品材料(如果汁)。蒸汽經(jīng)常被用作滾筒干燥的熱源。對(duì)于一般物料，每平方米物料接觸表面的平均干燥速度為1020 kghr1。c .滾筒旋轉(zhuǎn)一圈后，被干燥物料的干物質(zhì)可從330增加到9098，干燥時(shí)間僅需2秒至幾分鐘。d .根據(jù)進(jìn)料方式，滾筒干燥設(shè)備有浸泡進(jìn)料、滾筒進(jìn)料和頂部進(jìn)料；根據(jù)干燥壓力，有真空和常壓滾筒干燥；還有干燥設(shè)備，如單滾筒、雙滾筒或裝載滾筒。(2)滾筒干燥真空干燥是指在低氣壓下干燥。真空干燥通常在較低的溫度下進(jìn)行，因此有利于減少熱敏元件的損壞和熱物理化學(xué)

11、反應(yīng)的發(fā)生。產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良，但真空干燥的成本往往很高。真空干燥設(shè)備一般可以用來(lái)制作不同膨化度的干燥產(chǎn)品。真空干燥過(guò)程中食品物料的溫度和干燥速度取決于真空度、物料狀態(tài)和加熱程度。干燥過(guò)程中的熱量通常通過(guò)傳導(dǎo)或輻射傳遞給食物，熱氣或微波也被用作熱源。真空干燥冷凍干燥，也稱為升華干燥，是指在干燥過(guò)程中，物料的水分從冰晶直接蒸發(fā)成水蒸氣的干燥過(guò)程。冷凍干燥是目前食品干燥方法中溫度最低的干燥方法，用于干燥水果和蔬菜、雞蛋、速溶咖啡和茶、低脂肪肉和制品、香料和生物活性食品材料。在冷凍干燥中，干燥的材料應(yīng)該首先預(yù)冷凍(冷凍)，然后升華并在高真空下干燥。(4)冷凍干燥。能量場(chǎng)作用下的干燥是指電磁場(chǎng)和聲波場(chǎng)的干燥

12、作用。濕物料中的水分對(duì)不同能量場(chǎng)中的能量有特殊的吸收作用，可以促進(jìn)物料中水分的蒸發(fā)，提高干燥速度。在能量領(lǐng)域，能量傳遞仍然有對(duì)流、傳導(dǎo)和輻射，但也有特殊的形式和要求。電磁場(chǎng)作用下的干燥電磁場(chǎng)干燥主要利用電磁輻射能量作為干燥能量。電磁輻射具有粒子波的雙層特性，粒子波以電磁波的形式傳播。不同波長(zhǎng)(頻率)的電磁波對(duì)食品材料具有一定的能量水平和吸收傳輸特性。食品干燥中常用的電磁波包括紅外線、遠(yuǎn)紅外線和微波。(1)電磁場(chǎng)干燥。聲場(chǎng)干燥也稱為超聲波(頻率為20106千赫的電磁波)干燥。聲場(chǎng)可以提高濕物料的溫度，強(qiáng)化傳質(zhì)過(guò)程，提高物料的干燥速度。不同的介質(zhì)吸收不同的超聲波，不同介質(zhì)的最大吸收聲波頻率也不同。

13、超聲波在輻射介質(zhì)中的吸收會(huì)釋放出一定量的熱量，從而提高介質(zhì)的溫度，如表411所示。利用聲波干燥食物通常與其他干燥方法相結(jié)合。干燥室內(nèi)用熱風(fēng)和強(qiáng)大的低頻聲波接觸濕物料，幾秒鐘內(nèi)即可達(dá)到干燥要求。干燥速度是常規(guī)噴霧干燥、滾筒干燥和真空干燥的310倍，節(jié)省燃料50%。適用于熱敏性、易吸濕性或高脂肪含量的食品物料的干燥。(2)聲場(chǎng)干燥，(1)多種干燥方法相結(jié)合的組合式干燥裝置，即將兩種不同的干燥設(shè)備相結(jié)合，首先利用第一干燥器將物料的含水量降低到一定值，然后利用第二干燥器使物料的含水量等指標(biāo)滿足產(chǎn)品要求，從而提高設(shè)備的生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，如噴霧干燥法生產(chǎn)速溶奶粉的兩級(jí)生產(chǎn)工藝。(2)與各種熱工過(guò)程相

14、結(jié)合的組合干燥裝置，是將干燥、脫水、冷卻等過(guò)程相結(jié)合，達(dá)到一機(jī)多用的目的，也可以合理利用能源，實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。(3)與其他工藝相結(jié)合的組合干燥裝置干燥機(jī)配有混合器和粉碎機(jī)的組合裝置，可大大改善干燥物料流動(dòng)的流體力學(xué)狀態(tài)，有利于粉碎和結(jié)塊，消除粘壁現(xiàn)象，提高干燥速度。a、它具有投資少、管理粗放、生產(chǎn)成本低的優(yōu)點(diǎn)，可在產(chǎn)地就地干燥。自然干燥也能促進(jìn)尚未完全成熟的原料在干燥過(guò)程中進(jìn)一步成熟。自然干燥速度慢，干燥時(shí)間長(zhǎng)。干燥時(shí)間因食物材料類型和氣候條件而異，一般為23天，長(zhǎng)于10天甚至更長(zhǎng)。干燥的最終濕度是有限的，這常常受到氣候條件的影響和限制。如果在雨季不能干燥，就很難生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品，甚至?xí)?dǎo)致原

15、材料的變質(zhì)。e、自然干燥需要大面積的打谷場(chǎng)和大量的勞動(dòng)力，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低，容易受到灰塵、雜質(zhì)、昆蟲的污染以及鳥類和嚙齒動(dòng)物的攻擊，因此很難保證產(chǎn)品的衛(wèi)生和安全。科學(xué)利用太陽(yáng)能，充分利用天然氣能源。一、自然干燥的特點(diǎn)、曬干和風(fēng)干的要求一、食品干燥采用懸掛架，或用竹片和木屑制成的干燥托盤和墊。為了滿足食品衛(wèi)生要求，不得將材料直接放在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行干燥。干燥場(chǎng)地應(yīng)陽(yáng)光充足，光照時(shí)間長(zhǎng)，通風(fēng)良好，遠(yuǎn)離畜舍、垃圾場(chǎng)和養(yǎng)蜂場(chǎng)。該場(chǎng)地便于排水，防止灰塵和其他廢物污染。c、為了加快和保證食品的均勻干燥，在干燥過(guò)程中注意控制物料層的厚度。不應(yīng)過(guò)厚，并注意定期翻動(dòng)物料。(1)氣流噴霧它利用壓縮空氣(或蒸汽)從噴嘴高速噴

16、出(300 ms1)，并利用氣液速度差產(chǎn)生的摩擦力將進(jìn)料液體分成液滴，因此也稱為雙流體噴霧。(2)壓力噴霧使用高壓泵(0.170.34 Mpa)對(duì)進(jìn)料液體加壓。當(dāng)高壓進(jìn)料液體通過(guò)噴嘴時(shí)，壓力能可轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，以高速噴射分散的液滴。(3)離心噴霧料液在高速轉(zhuǎn)盤50002000 rmin-1或圓周速度90150 ms1的離心力作用下從轉(zhuǎn)盤邊緣甩出并霧化。(1)噴霧干燥是指非常細(xì)小的液滴與熱空氣接觸，熱空氣具有很大的表面積，有利于傳熱傳質(zhì)過(guò)程，因此物料干燥時(shí)間短(幾秒至30秒)。(2)干燥溫度低，適用于熱敏性物料的干燥；(3)可生產(chǎn)速溶性高的粉狀、空心球形或松散顆粒狀產(chǎn)品；(4)通過(guò)改變操作條件，很容易調(diào)整和控制產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)，如粒度分布和最終含水量；(5)干燥過(guò)程簡(jiǎn)化，操作在封閉狀態(tài)下進(jìn)行，有利于保持食品衛(wèi)生，減少污染；(6)所需設(shè)備龐大，耗氣量大，熱利用率低，耗電量也大。因此，噴霧干燥設(shè)備的