【正文】 的迅速蒸發(fā)會促使物料成為多孔性制品。 （ 2）表面硬化 ? 表面硬化實際上是食品表面收縮和封閉的一種特殊現(xiàn)象。變的結構致密不易干燥，例如掛面。 ? 為此，可降低空氣溫度和流速，提高空氣相對濕度 (如加入新鮮空氣 )進行控制。 ? 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。 ? 小顆粒，薄片，易干燥，快。飽和的濕空氣不能在進一步吸收來自食品的蒸發(fā)水分。 ? 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。 ? 一旦食品中水分含量與干燥空氣達到平衡(這可通過解吸等溫線來測定 )，則干燥不再發(fā)生。蒸汽擴散是因為蒸汽壓差，干燥空氣的蒸汽壓決定擴散速率。 ? 若內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移速度大于表面水分擴散速度，則恒速階段可以延長；否則，就不存在恒速干燥階段。 ? 只要水分從食品內(nèi)部遷移到表面的速率足夠快，以至于表面水分含量為恒定時，恒速干燥期就會持續(xù)。 ? 在只存在 對流 熱量傳遞這種最簡單的情況時，在恒速期所有的熱能都能用于汽化水分。 在這一時期，影響干燥速率的其他因素有空氣流速、溫度、相對濕度、初始水分含量和食品與干燥空氣接觸的表面積。點，此時干燥速率穩(wěn)定不變，該階段熱空氣向食品提供的熱量全部消耗于水分蒸發(fā)，食品物料沒有受到加熱，故溫度沒有變化。 ? 干燥速率曲線達到 C″點，對應于食品第一臨界水分 (C)時，物料表面不再全部為水分潤濕，干燥速率開始減慢，由恒速干燥階段到降速干燥階段的轉(zhuǎn)折點 C″，稱為干燥過程的臨界點。 （一）干燥曲線 食品水分含量曲線 (AE) ? 干制過程中食品絕對水分和干制時間的關系曲線(AE)。 δ=（ dw/dn） /（ dt/dn） ? 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?qū)⒂蓪裥院蛯駵匦怨餐饔玫慕Y果。 ? 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。 W絕 —— 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。 ? 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。 （ 二 ）導濕過程或內(nèi)部水分的擴散 過程 ? 物料內(nèi)部水分擴散分為 : （ 1）導濕現(xiàn)象（ 2）導濕溫現(xiàn)象 ? 固體干燥時，（物料內(nèi)水份）會出現(xiàn)蒸汽或液體狀態(tài)的分子擴散狀水分移動，以及毛細管勢能和其內(nèi)擠壓空氣作用下的毛細管水分轉(zhuǎn)移，這樣的水分擴散轉(zhuǎn)移稱為導濕現(xiàn)象。 k復 = g重 / g原 100% 第三節(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。為此，干制品復水性也成為干制過程中控制干制品品質(zhì)的重要指標。 品質(zhì)指標控制 ? 水分活度（ aw） ? 復水性，復原性。 ? 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。 （ 3）干制對酶的影響 ? 酶為食品所固有，它需要水分才具有活性，水分減少時，酶的活性也就下降，然而酶和基質(zhì)（底物）卻同時增濃，因而反應速率隨兩者增濃而加速。圖 1— 1— 2）。 （ 1）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)。 Aw在~，這種狀態(tài)下的水稱為 2型束縛水。 在等溫吸濕曲線上，接照水分量和水分活度情況，可以為三段。而掛面：均勻收縮。溶液的濃度越高，溶質(zhì)對水的束縛力越強，水分的蒸汽壓越低，水分越難以除去。 ? 膠體食品物料中的膠體顆粒與其他膠體相比，具有同樣的微粒分散度大的特點，使膠體體系中產(chǎn)生巨大的內(nèi)表面積，從而有極大的表面自由能，靠這種表面自由能產(chǎn)生了水分的吸附結合。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酶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。 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。第二章 食品干藏 第一節(jié) 概述 一、干燥食品的范圍 干燥制品包括蔬菜制品，果干制品，干魚貝類制品，干燥肉，干野菜，谷類，蛋制品等。因此，脫水就是指人工干燥。 (W表示以干基計，也有用濕基計 w， ) ? 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。 ? 吸附結合水 是指在物料膠體微粒內(nèi)、外表面上因分子吸引力而被吸著的水分。 ? 這一作用使溶液表面的蒸汽壓降低。內(nèi)部水分蒸發(fā)不出來，后突然冒出，控制它成多孔體。 ? 從圖（ 1— 1）曲線上可以看出，在含水量低的線段上，水分含量只要少許變動，即可引起水分活度較大的變動，這段曲線放大后，稱為等溫吸濕曲線。相互間以氫鍵結合，還有直徑 〈 1um的毛細管中的水）。 四、水分活度與食品的保藏性 ? 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。 ? 雖然微生物能忍受干制品中的不良環(huán)境，但是在干制品干藏過程中微生物總數(shù)仍然會穩(wěn)步地緩慢下降（見 p18。（即干制前設法將它滅菌）。 五、食品干制的要求及干制食品的 品質(zhì)指標 干制要求 1）干制的食品原料應微生物污染少，品質(zhì)高。 5）要求干燥技術的經(jīng)濟性，能源消耗低。 ? 干制品 復水性 就是新鮮食品干制后，能重新吸回水分的程度 . ? 一般常用干制品吸水增重的程度來衡量，而且在一定程度上也是干制過程中某些品質(zhì)變化的反映。 ] ? 復重系數(shù) （ k復 ）：就是復水后制品的瀝干重（ g重 ）和同樣干制品試樣量在干制前的相應原料重（ g原 ）之比。 ? 給濕過程中的干燥速率與熱空氣的 t、 Ф、 v以及食品表面向外部擴散蒸汽的條件（例如物料表面粗糙度，毛細管多孔型（物料內(nèi)部），表面積等有關。 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。 γ0 —— 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 ）。 ? 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。 （ 2）導濕溫系數(shù) (δ) ? 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。 水分含量曲線就是在干制過程中食品水分含量變化和干制時間的關系曲線；干燥速率曲線反映食品干制過程中任何時間內(nèi)水分減少的快慢或速度大小，即 dM/dt=f(M)的關系曲線；食品溫度曲線可反映干制過程中食品本身的溫度的高低，對于了解食品質(zhì)量有重要的參考價值。 ? 在此階段，食品內(nèi)部水分很快移向表面，并始終為水分所飽和，干燥機理為表面汽化控制，干燥所去除的水分大體相當于物料的非結合水分。 食品溫度曲線 (A′E′) ? 就是干制過程中食品溫度（ T食 ）和干制時間（ t）的關系曲線 . ? 干制初期食品接觸空氣傳遞的熱量，溫度由室溫逐漸上升達到B‘點，是食品初期加熱階段 (A’B‘)； ? 達到 B39。也就是說水分子從食品內(nèi)部遷移到表面的速率大于(或等于 )水分子從表面跑向干燥空氣的速率，于是 干燥速率是由水分子從產(chǎn)品表面向干燥空氣進行對流質(zhì)量傳遞的推動力所決定的 ，表達式如下： ? w=c（ ps— p） 760/b 在恒速期的干燥推動力是食品表面的水分蒸汽壓 (pws)和干燥空氣的水分蒸汽壓 (pwa)兩者之差。因此，實際干燥體系也許涉及到復雜的熱量傳遞，使干燥分析十分困難。 ? 然而，如果其他熱量傳遞機制 (輻射、微波、傳導 )提供一部分熱量給食品，那么表面溫度不再是濕球溫度，而是稍微高些 (但仍然為恒定值 )，有時稱為假濕球溫度。 ? 恒速階段的長短取決于干制過程中食品內(nèi)部水分遷移 (決定于它的導濕性 )與食品表面水分蒸發(fā)或外部水分擴散速度的大小。 有時在產(chǎn)品表面之下存在汽化作用 (特別在長時間干燥時 )，此時水分子以蒸汽形式擴散通過食品到干燥空氣中。因此，在降速期要預測干燥速率常常是困難的。 （一）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。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。 （二）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。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為它的主要工藝條件。 （ 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。 A均勻收縮： ? 物料全面均勻的失去水分時，物料將隨水分的消失均衡地進行 線性收縮 ，即物料大小均勻地按比例收縮。 ? 表面蒸發(fā)率大于內(nèi)部擴散率會出現(xiàn)干裂。 ? 此時，若降低食品表面溫度使物料緩慢干燥，一般就能延緩表面硬化。 二、 干制過程中食品的 化學變化 營養(yǎng)物的損失 ? 脫水干制后，食品失去水分，故殘留物中營養(yǎng)成分的含量增加。脂肪氧化可加抗氧化劑控制。為此，干制前需進行酶鈍化處理，可用預煮和巴氏殺菌對果蔬進行熱處理，或硫處理破壞酶活性。 ? 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。 （ 2）硫熏 ? 防止酶引起的褐變，糖與氨基酸的反應，控制酶褐變和非酶褐變，對蟲及蟲卵有殺死作用。 （ 5）保色處理：浸在食鹽中防色變；對花色素變色有一定效果。食品的曬干有采用懸掛架的；有曬盤（放在曬架上）；曬席（鋪在地上）。 （ 2）操作條件： 空氣溫度 94℃ ，空氣流速 24m/s。 ? 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。 ? 順流干燥，國外報道只用于干制葡萄。 ? 特點： ? 干燥強度大，懸浮狀態(tài)，物料最大限度地與熱空氣接觸； ? 干燥時間短， ~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。 ? 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。 （ 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。 ②特點：物料呈疏松多孔狀，能速溶。水的相平衡關系是研究和分析含水食品冷凍干燥原理的基礎。水溶液凍結時將會形成低共熔混合物，其三相點相對較低，而且隨溶質(zhì)性質(zhì)不同而不同。 ? 和真空干燥設備相同，但要多一個制冷系統(tǒng)，主要是將物料凍結成冰塊狀。冷阱內(nèi)的不凝結氣體由真空泵抽出。 ? 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，食品密度大，復水性差（疏松多孔結構消失）。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。 (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。 ? 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 ╳ 108次或 ╳ 109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。 一、包裝前干制品的預處理 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。 速化復水處理（ instantization process） 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（ ）間隙轉(zhuǎn)輥，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 1630%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)輥上裝有刺孔用針，同時壓片和刺孔，復水速度可達最快。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。有的可真空包裝。水分 2％～ 8％，平衡相對濕度 10％－ 30