【正文】 干燥階段和降率干燥階段。是目前國內(nèi)外廣泛使用的一種干燥設(shè)備。 （ 2）順流隧道式干燥 ? 濕端即熱端， 冷端即干端。 ? 蔬菜脫水干制時第一段所用的加熱溫度 比隧道式干燥設(shè)備低 一些，因為熱空氣穿過物料層，以致于水分蒸發(fā)速度較大，為了避免因蒸發(fā)速度高而發(fā)生表面硬化、蛋白質(zhì)變性和焦化等，就必須嚴(yán)格控制溫度。 ? 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。溫度 150~300℃ ，食品體系一般在 200 ℃ 左右。 滾筒干燥 ? 基本結(jié)構(gòu)： ? 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。 ? 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。 ? 在 A點以上，進行恒壓下的溫度變化，例如沿著直線 ab變化，可以導(dǎo)致三種相態(tài)的變化；進行恒溫下的壓力變化，如從 c點到 d點會引起沸騰和汽化。 ? 預(yù)凍法：用一般的凍結(jié)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(yù)先凍結(jié)，一般食品在 4℃ 以下開始形成冰晶體，此法較為適宜。 ? 操作時將欲干燥物料盤后置人干燥室內(nèi)，用圖中右側(cè)制冷系統(tǒng)進行凍結(jié)，凍結(jié)完畢后停止制冷劑循環(huán)。 ② 二級干燥階段 ? 當(dāng)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 1520%時，干燥就進入另一個階段稱為二級干燥。 3）由于操作在高真空和低溫下進行，需要高真空設(shè)備和制冷設(shè)備，投資費用大，且操作費用也高，故產(chǎn)品成本高。 ? 在食品中很多成分都能對紅外線 3~15μm波長有強烈的吸收。 ? 在電場作用下，偶極分子定向排列，有規(guī)則的取向排列。 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。故常用煙熏劑用甲基溴作為有效的煙熏劑，可使害蟲中毒死亡。 ? 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。 ③ 金屬罐 ? 金屬罐是包裝干制品較為理想的容器。 ? 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； ? 高級面包采用鋁箔／紙或鋁箔／聚乙烯復(fù)合材料。 ? 調(diào)味包：隔絕性好的玻璃瓶或塑料瓶 ? 餅干：、玻璃紙、賽璐玢、鍍鋁聚酯膜。 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。也常采用玻璃紙一聚乙烯一鋁箔一聚乙烯組合的復(fù)合薄膜，也可采用紙一聚乙烯一鋁箔一聚乙烯組合的復(fù)合薄膜材料。但應(yīng)對有韌性的果蔬產(chǎn)品。均濕處理還常稱為回軟和發(fā)汗。 ③ 應(yīng)用 ? 上述空氣對流干燥的各種設(shè)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。 2．微波干燥 ? 微波是指波長在 1mm~100cm范圍的電磁波。 (1) 原理 ? 構(gòu)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。適合于熱敏食品以及易氧化食品的干燥。 ? 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(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有利于產(chǎn)品的復(fù)水性，但這種結(jié)構(gòu)使傳熱速度和水分外逸的速度減慢，特別是傳熱的限制。其凍結(jié)、抽真空、加熱升華、冷和制冷循環(huán)等操作都是單獨而間歇地進行的。 ? 但這種方法因為有液 → 氣的過程會使食品的形狀變形或發(fā)泡，沸騰等。 ? 在上述每條曲線上，兩相可同時存在。 ? 適用于：水果片、顆粒、粉末，如麥乳精。 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 330%增加到 9098%，表面溫度可達 100145℃ ，接觸時間 2秒 幾分鐘，干燥費用低，帶有煮熟風(fēng)味。 ②離心噴霧：液體被泵入高速旋轉(zhuǎn)的盤中（ 500020220rpm），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 10500μm。 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）。適宜生產(chǎn)單一 產(chǎn)品（因為生產(chǎn)初始和結(jié)束時制品 品質(zhì)不好控制）。 ? 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。 2）隧道式干燥設(shè)備 為了提高產(chǎn)量，擴大柜式干燥設(shè)備的容量，出現(xiàn)了隧道式干燥設(shè)備，它長達 1015米的干燥室，可容納 515輛裝料小車。 （一）空氣對流干燥 ? 空氣對流干燥是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)。 曬干和風(fēng)干 ? 曬干就是直接在陽光暴曬物料，利用輻射能進行干制的過程。在硫熏室內(nèi)加入 ~%硫磺粉燃燒 30min~5h。 B、軟化脫水，增加脫水速率。水分在 1015%時，非酶褐變快，如何使干制品快速越過這一階段？ ? 硫熏能延緩美拉得反應(yīng)。 （ 2）色澤變化 ? 干制時天然色素：類胡蘿卜素、花青素、葉綠素會變化。曬干初期呼吸作用導(dǎo)致糖分分解?？裳杆購?fù)水。 ? 塊片狀和漿質(zhì)態(tài)食品內(nèi)通常存在有大小不一的氣孔，裂縫和微孔。 B 非均勻收縮： ? 高溫快速干燥時，食品塊片表面層遠在物料中心干燥前已干硬。 （ 4）干燥末期干燥介質(zhì)的相對濕度應(yīng)根據(jù)預(yù)期干制品水分加以選用。 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。 ? 例如：芹菜的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，沿著長度方向比橫穿細(xì)胞結(jié)構(gòu)的方向干燥要快得多。食品的水分始終要和周圍空氣的濕度處于平衡狀態(tài)。 ? 另外，溫度高水分?jǐn)U散速率也加快，使內(nèi)部干燥加速。 ? 對于食品干燥過程特性以導(dǎo)濕性和導(dǎo)濕溫性解釋如表 2— 4。根據(jù)多孔食品基質(zhì)的性質(zhì)和定向，毛細(xì)管流動可通過其他機制增加或阻止水分遷移。 2．降速期 (FRP) ? 在干燥后期，一旦達到臨界水分含量 Mc，水分從表面跑向干燥空氣中的速率就會快于水分補充到表面的速率。此時食品的水分含量表示為 Mc。 ? 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。 ? 水分子從產(chǎn)品表面釋放到干燥空氣中所需的能量是來自于熱量傳遞。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。 ? 干燥速率的轉(zhuǎn)折標(biāo)志著干燥機理的轉(zhuǎn)折，臨界點是干燥由表面汽化控制到內(nèi)部擴散控制的轉(zhuǎn)變點，是物料由去除非結(jié)合水到去除結(jié)合水的轉(zhuǎn)折點。 ? 平衡水分取決于干燥時的空氣狀態(tài)如溫度、相對濕度等。 ? 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。 ? 導(dǎo)濕溫性是在許多因素影響下產(chǎn)生的復(fù)雜現(xiàn)象。 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。 （ 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）。 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散。 （ 一 ）物料給濕過程（恒率干燥階段） ? 水分從物料表面向外的擴散過程稱為 給濕過程 。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。 味道 酸、甜、苦、辣、咸、鮮、麻。有時需巴氏殺菌以殺死病原菌或寄生蟲。 ? 只有干制品水分降低到 1%以下時，酶的活性才會完全消失。 ? （ 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月；乳酸菌能保存活力為幾個月到一年以上；干酵母保存活力可達兩年之久；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。 （ 2）干制對微生物的影響 ? 微生物生長繁殖與水分活度之間的依賴關(guān)系見表 1— 3— 1。（水多與食品成分中酰氨基羥基等結(jié)合）。 水在溶質(zhì)上以單層水分子層狀吸附著，結(jié)合力很強， aw 也很低，在0~，這種狀態(tài)的水稱為 1型束縛水。 ? 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。 ? 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，在干燥過程中既能以液體形式又能以蒸汽的形式移動。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 )。 ? 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)作用或特別強烈的熱處理下 (如煅燒 )才能除去，除去它的同時會造成物料物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的變化，即品質(zhì)的改變。 五、食品干藏的歷史 ? 我國北魏在齊民要術(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)同時出現(xiàn)。 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。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。 ? 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。化學(xué)結(jié)合水的含量通常是干制品含水量的極限標(biāo)準(zhǔn)。 ? 果凍、肉凍凝膠體即屬此例。在干制品中殘存的是那些結(jié)合力很強，難以用干燥方法除去的少量水分。 （ 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)合的強度。 ? 第 2個區(qū)段是多層水分子區(qū)。物料含水量最低為 ~，最高為 20g/g干物質(zhì)。 ? 干制過程中，食品及其所污染的微生物均同時脫水，干制后，微生物就長期地處于休眠狀態(tài)，環(huán)境條件一旦適宜，又會重新吸濕恢復(fù)活動。 ? 因此，干制品并非無菌，遇溫遇潮濕氣候，就會腐敗變質(zhì)。 ? eg、 100℃ 瞬間即能破壞它的活性。 4）品質(zhì)要求復(fù)水快，口感好。干制品復(fù)原性是用來衡量干制品品質(zhì)的重要指標(biāo)。 ? 復(fù)水比 （ R復(fù) ），簡單說就是復(fù)水后瀝干重（ g復(fù) ）和干制品試樣重（ g干 ）的比值。 ? 給濕過程實現(xiàn)的條件為： 表面水分蒸發(fā)速率 ≤內(nèi)部水分遷移速率。而后者則由來自物料內(nèi)部水分補充。 K—— 導(dǎo)濕系數(shù)（米 ② 導(dǎo)濕系數(shù)與溫度的關(guān)系 ? 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。 （ 1）溫度梯度 ? 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： 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 ? 如：烤面包的初期 二、干制過程的特性 食品干制過程的特性可由食品干燥曲線來反映。 ? 因為 w絕 =f（ t）所以 dw絕/dt=f（ t），可按它畫圖 又 dw絕 /dt=w‘（ t），即在干燥曲線各點畫出切線所得的斜率即為該點食品絕對水分時的相等的