【正文】 ≤內(nèi)部水分遷移速率。 ? 干制過(guò)程中潮濕物料傳遞具體表現(xiàn)為給濕和導(dǎo)濕兩個(gè)過(guò)程。 ? 復(fù)水比 （ R復(fù) ），簡(jiǎn)單說(shuō)就是復(fù)水后瀝干重（ g復(fù) ）和干制品試樣重（ g干 ）的比值。 ? 選用和控制干制工藝必須遵循的準(zhǔn)則： ? 就是盡可能減少不可逆變化給食品造成的損害。干制品復(fù)原性是用來(lái)衡量干制品品質(zhì)的重要指標(biāo)。 ? 質(zhì)構(gòu) (硬度、粘性、韌性、彈性、酥脆 )、 感官品嘗 (外觀：大小、形狀、色澤、光澤、稠度； ) 風(fēng)味：氣味、香臭。 4）品質(zhì)要求復(fù)水快，口感好。 ? 干制前通常需熱處理滅酶或化學(xué)處理破壞酶活并降低微生物污染量。 ? eg、 100℃ 瞬間即能破壞它的活性。 ? 因此，在低水分干制品中，特別在他吸濕后，酶仍會(huì)緩慢地活動(dòng)，從而引起食品品質(zhì)惡化或變質(zhì)。 ? 因此，干制品并非無(wú)菌，遇溫遇潮濕氣候，就會(huì)腐敗變質(zhì)。 ? 干制品復(fù)水后，只有殘留微生物仍能復(fù)蘇并再次生長(zhǎng)，微生物的耐旱力常隨菌種及其不同生長(zhǎng)期而異。 ? 干制過(guò)程中，食品及其所污染的微生物均同時(shí)脫水，干制后，微生物就長(zhǎng)期地處于休眠狀態(tài)，環(huán)境條件一旦適宜，又會(huì)重新吸濕恢復(fù)活動(dòng)。 ? 干藏就是通過(guò)對(duì)食品中水分的脫除，進(jìn)而降低食品的水分活度，從而限制微生物活動(dòng)、酶的活力以及化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，達(dá)到長(zhǎng)期保藏的目的。物料含水量最低為 ~，最高為 20g/g干物質(zhì)。在這個(gè)區(qū)段范圍內(nèi)，物料含水量在 。 ? 第 2個(gè)區(qū)段是多層水分子區(qū)。 第１個(gè)區(qū)段是單層水分子區(qū)。 （ 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(jié)合的強(qiáng)度。 二、水分活度 ? 游離水和結(jié)合水可用水分子的逃逸趨勢(shì)（逸度）來(lái)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（ water activity） Aw。在干制品中殘存的是那些結(jié)合力很強(qiáng)，難以用干燥方法除去的少量水分。 (3)機(jī)械結(jié)合水 ? 是食品濕物料內(nèi)的毛細(xì)管 (或孔隙 )中保留和吸著的水分以及物料外表面附著的潤(rùn)濕水分。 ? 果凍、肉凍凝膠體即屬此例。 ? 應(yīng)該指出，處于物料 內(nèi)部 的某些水分子受到各個(gè)方向相同的引力，作用的結(jié)果是受力為零； ? 而處在物料內(nèi)膠體顆粒 外表面 上的水分子在某種程度上受力不平衡，具有自由能；這種自由能的作用又吸引了更外一層水分子，但該層水分子的結(jié)合力比前一層要小?；瘜W(xué)結(jié)合水的含量通常是干制品含水量的極限標(biāo)準(zhǔn)。 一、食品中水分存在的形式 ? 通常只是簡(jiǎn)單地將食品物料中的水分分為結(jié)合水和非結(jié)合水。 ? 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。 ? 是一種最古老的食品保藏方法。自然干燥如曬干，風(fēng)干等，人工干燥如烘房烘干，熱空氣干燥，真空干燥等。 二、食品脫水加工的特點(diǎn) ? 優(yōu)點(diǎn)： ? （ 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(chǔ)藏和運(yùn)輸費(fèi)用；帶來(lái)了方便性； ? （ 2）干燥食品可延長(zhǎng)保藏期； ? 缺點(diǎn)： ? 復(fù)水慢；質(zhì)構(gòu)不如新鮮態(tài)；脂肪含量高的干制品易酸敗，哈?。ㄒ?yàn)楸砻娣e增大，多孔性）。 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(lái)分離水分，如滲透、反滲透、超濾； ? 本章中討論的是通過(guò)熱脫水的方法。 脫水（ dehydration）就是為保證食品品質(zhì)變化最小，在人工控制條件下促使食品水分蒸發(fā)的工藝過(guò)程。 五、食品干藏的歷史 ? 我國(guó)北魏在齊民要術(shù)書中記載用陰干加工肉脯； ? 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(jìn)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(shù)同時(shí)出現(xiàn)。 第二節(jié) 食品干藏原理 ? 長(zhǎng)期以來(lái)人們已經(jīng)知道食品的腐敗變質(zhì)與食品中水分含量（ W）具有一定的關(guān)系。 ? 按水分和物料間架的結(jié)合形式可將物料中的水分分為： (1)化學(xué)結(jié)合水 ? 是經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)后，按嚴(yán)格的數(shù)量比例，牢固地同固體間架結(jié)合的水分． ? 只有在化學(xué)作用或特別強(qiáng)烈的熱處理下 (如煅燒 )才能除去，除去它的同時(shí)會(huì)造成物料物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的變化，即品質(zhì)的改變。 (2)物理化學(xué)結(jié)合水 ? 這部分水分包括吸附結(jié)合水、結(jié)構(gòu)結(jié)合水及滲透壓結(jié)合水 . ? 吸附結(jié)合水與物料的結(jié)合力最強(qiáng)。所以，膠體顆粒表面第一單分子層的水分結(jié)合最牢固，且處在較高的壓力下 (可產(chǎn)生系統(tǒng)壓縮 )。 ? 滲透壓結(jié)合水 是指溶液和膠體溶液中，被溶質(zhì)所束縛的水分。 ? 這些水分依靠表面附著力、毛細(xì)力和水分粘著力而存在于濕物料中，這些水分上方的飽和蒸汽壓與純水上方的飽和蒸汽壓幾乎沒有太大的區(qū)別，在干燥過(guò)程中既能以液體形式又能以蒸汽的形式移動(dòng)。 ? Eg. 方便面：多孔體、初表面結(jié)膜。 ? f —— 食品中水的逸度 ? Aw = —— ? f0 —— 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。 下圖為常見食品中水分含量與水分活度的關(guān)系 三、食品中水分含量（ M）與水分 活度之間的關(guān)系 ? 食品中水分含量（ W）與水分活度之間的關(guān)系曲線稱為該食品的吸附等溫線； ? 水分吸附等溫線的認(rèn)識(shí)； ? 一般情況下，食品中的含水量越高，水分活度也越大。 水在溶質(zhì)上以單層水分子層狀吸附著，結(jié)合力很強(qiáng)， aw 也很低，在0~，這種狀態(tài)的水稱為 1型束縛水。 ? 在這狀態(tài)下存在的水是靠近溶質(zhì)的多層水分子。（水多與食品成分中酰氨基羥基等結(jié)合）。 ? 完全自由水即 4型水。 （ 2）干制對(duì)微生物的影響 ? 微生物生長(zhǎng)繁殖與水分活度之間的依賴關(guān)系見表 1— 3— 1。 ? 干制并不能將微生物全部殺死，只能抑制其活動(dòng)，但保藏過(guò)程中微生物總數(shù)會(huì)穩(wěn)步下降。 ? （ eg葡萄球菌、腸道桿菌、結(jié)核桿菌在干燥狀態(tài)下能保存活力幾周到幾個(gè)月；乳酸菌能保存活力為幾個(gè)月到一年以上；干酵母保存活力可達(dá)兩年之久；干燥狀態(tài)的細(xì)菌芽孢菌核，原膜孢子分生孢子可存活一年以上。干制食品要求微生物污染低，質(zhì)量高的食品原料，清潔加工處理常用熱處理或化學(xué)滅菌。 ? 只有干制品水分降低到 1%以下時(shí)，酶的活性才會(huì)完全消失。但在干熱條件下難于鈍化， eg在干燥條件下，即使用 204℃ 熱處理，鈍化效果極其微小。有時(shí)需巴氏殺菌以殺死病原菌或寄生蟲。 冷凍升華干燥能做到。 味道 酸、甜、苦、辣、咸、鮮、麻。 ? 干制品的 復(fù)原性 就是干制品重新吸收水分后，在重量、大小和形狀、質(zhì)地、顏色、風(fēng)味、成分、結(jié)構(gòu)以及其它可見因素各個(gè)方面恢復(fù)原來(lái)新鮮狀態(tài)的程度。干制品復(fù)水性下降，有些是細(xì)胞和毛細(xì)管萎縮、變形等物理變化的結(jié)果，但更多的是膠體中物理變化和化學(xué)變化所造成的結(jié)果。 R復(fù) = g復(fù) / g干 [復(fù)水時(shí)，干制品常含有一部分糖分和可溶性物質(zhì)流失而失重。 （ 一 ）物料給濕過(guò)程（恒率干燥階段） ? 水分從物料表面向外的擴(kuò)散過(guò)程稱為 給濕過(guò)程 。 ? 表面水分蒸發(fā)強(qiáng)度的估算： w=c（ ps— p） 760/b ? 式中： w—— 食品表面水分蒸發(fā)強(qiáng)度 (千克 /米 ) ps—— 和潮濕物料表面濕球溫度相應(yīng)的飽和水蒸氣壓（ mmHg柱） p—— 熱空氣的水蒸氣壓（ mmHg柱） b—— 大氣壓（ mmHg柱） c—— 潮濕物料表面的給濕系數(shù)（ kg/m2. ），可按 c=+（ v為空氣流速 m/s）。 導(dǎo)濕性 ? 均質(zhì)物料內(nèi)水分通?？偸菑母咚痔幭虻退痔帞U(kuò)散。因此，物料干燥過(guò)程中，在它的斷面上就會(huì)有水分梯度出現(xiàn)。 （ 1） 水分梯度 ? 若用 W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+Δ w ，那么物體內(nèi)的水分梯度 grad W則為： 式中： 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）。小時(shí)）。 ① 導(dǎo)濕系數(shù) (K)與物料水分間的關(guān)系 ? K值的變化比較復(fù)雜。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(shí)可以增大導(dǎo)濕系數(shù)，以加速水分轉(zhuǎn)移。 ? 導(dǎo)濕溫性是在許多因素影響下產(chǎn)生的復(fù)雜現(xiàn)象。小時(shí)）。 ? 當(dāng) i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(dǎo)濕性成為阻礙因素。干燥曲線可由干制過(guò)程中水分含量、干燥速率、食品溫度的變化組合在一起較全面地加以表達(dá)。 ? 平衡水分取決于干燥時(shí)的空氣狀態(tài)如溫度、相對(duì)濕度等。 ? 食品被加熱，水分開始蒸發(fā)，干燥速率由小到大一直上升，隨著熱量的傳遞，干燥速率很快達(dá)到最高值 (A″B″)，為升速階段； ? 達(dá)到 B″點(diǎn)時(shí)，干燥速率為最大，此時(shí)水分從表面擴(kuò)散到空氣中的速率等于或小于水分從內(nèi)部轉(zhuǎn)移到表面的速率，干燥速率保持穩(wěn)定不變，是第一干燥階段，又稱為恒速干燥階段(B″C″)。 ? 干燥速率的轉(zhuǎn)折標(biāo)志著干燥機(jī)理的轉(zhuǎn)折，臨界點(diǎn)是干燥由表面汽化控制到內(nèi)部擴(kuò)散控制的轉(zhuǎn)變點(diǎn)，是物料由去除非結(jié)合水到去除結(jié)合水的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。 ? 在這一階段食品內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移速率小于食品表面水分蒸發(fā)速率，干燥速率下降是由食品內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移速率決定的，當(dāng)干燥達(dá)到平衡水分時(shí)，水分的遷移基本停止，干燥速率為零，干燥就停止 (E″)。在恒速階段，食品物料表面溫度等于濕球溫度并維持不變 (39。 恒速期 ? 在大部分食品中，干燥速率就是水分子從食品表面跑向干燥空氣的速度，在這種情況下，食品表面水分含量被認(rèn)為是恒定的，因?yàn)樗畯漠a(chǎn)品內(nèi)部遷移的速度足夠快，可保持恒定的表面濕度。 ? 水分子從產(chǎn)品表面釋放到干燥空氣中所需的能量是來(lái)自于熱量傳遞。如果食品放在一個(gè)固體盤中，除食品表面接觸干燥空氣流外，還有通過(guò)對(duì)流和 傳導(dǎo) 兩種方式使熱量傳遞到食品的底部的情況。 ? 已知干燥速率和汽化潛熱，就能夠求出水汽化消耗熱量的速率。如果干燥僅以對(duì)流方式進(jìn)行，可以看到食品表面的溫度穩(wěn)定為干燥空氣的濕球溫度，也就是說(shuō)，表面溫度穩(wěn)定在空氣完全被水分所飽和的這一點(diǎn)上。此時(shí)食品的水分含量表示為 Mc。當(dāng)應(yīng)用其他熱傳遞機(jī)制時(shí)，這個(gè)方程式需修正以解釋這些作用。 2．降速期 (FRP) ? 在干燥后期，一旦達(dá)到臨界水分含量 Mc，水分從表面跑向干燥空氣中的速率就會(huì)快于水分補(bǔ)充到表面的速率。 (1)液體擴(kuò)散； (2)蒸汽擴(kuò)散； (3)毛細(xì)管流動(dòng)； (4)壓力流動(dòng)； (5)熱力流動(dòng) 一旦表面的水分含量減少到低于食品中剩余水分的含量時(shí)，水分遷移到表面的推動(dòng)力是擴(kuò)散，擴(kuò)散的速率取決于食品的性質(zhì)、溫度和表面與體相之間的濃度差。根據(jù)多孔食品基質(zhì)的性質(zhì)和定向，毛細(xì)管流動(dòng)可通過(guò)其他機(jī)制增加或阻止水分遷移。 ? 例如，在降速期的早期，液體擴(kuò)散是內(nèi)部質(zhì)量傳遞的控制機(jī)制，而在干燥后期，由熱力流動(dòng)和蒸汽擴(kuò)散共同控制干燥。 ? 對(duì)于食品干燥過(guò)程特性以導(dǎo)濕性和導(dǎo)濕溫性解釋如表 2— 4。 三、影響干制的因素 ? 干制過(guò)程就是水分的轉(zhuǎn)移和熱量的傳遞，即濕熱傳遞，對(duì)這一過(guò)程的影響因素主要取決于干制條件（由干燥設(shè)備類型和操作狀況決定）以及干燥物料的性質(zhì)。 ? 另外，溫度高水分?jǐn)U散速率也加快，使內(nèi)部干燥加速。 （ 3）空氣相對(duì)濕度 ? 脫水干制時(shí)，如果用空氣作為干燥介質(zhì)，空氣相對(duì)濕度越低，食品干燥速率也越快。食品的水分始終要和周圍空氣的濕度處于平衡狀態(tài)。 ? 但是，若干制由內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移限制 ，則真空干燥對(duì)干燥速率影響不大。 ? 例如：芹菜的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，沿著長(zhǎng)度方向比橫穿細(xì)胞結(jié)構(gòu)的方向干燥要快得多。 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(guò)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。 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?jǐn)U散速率，同時(shí)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?jǐn)U散速率。 ? 此時(shí)，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。 （ 4）干燥末期干燥介質(zhì)的相對(duì)