【正文】 ? 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。 二、水分活度 ? 游離水和結(jié)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（ water activity） Aw。在這個區(qū)段范圍內(nèi)，物料含水量在 。 ? 干制品復(fù)水后，只有殘留微生物仍能復(fù)蘇并再次生長，微生物的耐旱力常隨菌種及其不同生長期而異。 ? 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。 ? 選用和控制干制工藝必須遵循的準則： ? 就是盡可能減少不可逆變化給食品造成的損害。 ? 導(dǎo)濕過程傳質(zhì)過程，其推動力為濃度差（濕含量差）。 需要注意的一點是：導(dǎo)濕系數(shù)在干燥過程中并非穩(wěn)定不變的，它隨著物料溫度和水分而異。 i總 =i濕 +i溫 ? 兩者方向相反時 (對流干燥 )： i總 =i濕 i溫 ? 當 i濕 ﹥ i溫 ,水分將按照物料水分減少方向轉(zhuǎn)移，以導(dǎo)濕性為主，而導(dǎo)濕溫性成為阻礙因素，水分擴散則受阻。干燥過程跨過臨界點后，進入降速干燥階段 (C″D″， )，這就是第二干燥階段的開始。 描述水分如何跑向表面的對流質(zhì)量傳遞系數(shù) K，主要是受干燥空氣條件 (速度和溫度 )的影響。 ? 當水分從內(nèi)部遷移比表面蒸發(fā)慢時，恒速期就停止。 表面張力也能影響食品結(jié)構(gòu)中水分遷移，特別是對于多孔狀的食品。 ? 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。 （ 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。 ? 要降低干燥介質(zhì)的溫度，務(wù)使食品溫度上升到干球溫度時不致超出導(dǎo)致品質(zhì)變化（如糖分焦化）的極限溫度（一般為90℃ ）。 ? 當干制速率很高時，內(nèi)部水分來不及轉(zhuǎn)移到物料表面，使表面迅速形成一層干燥薄膜，它的滲透性極低，以至將大部分殘留水分保留在食品內(nèi)，使干燥速率急劇下降。 ②碳水化合物； ? 加熱時碳水化合物含量高的食品極易焦化。 ? 非酶褐變 —— 糖分焦化和美拉得反應(yīng)是脫水干制過程中常見的非酶褐變反應(yīng)。 ? 方法：亞硫酸鹽浸泡、硫熏煙。 ? 常見設(shè)備有空氣對流干燥設(shè)備、真空干燥設(shè)備、滾筒干燥設(shè)備。 ? 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(yīng)降低，最終水分可低于5%。 ? 熱空氣溫度 121190 ℃ ，流速 /秒。 （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(dǎo)方式進行干燥，間壁傳熱，干燥介質(zhì)可為蒸汽、熱油。 ? 曲線 AC為固態(tài)和液態(tài)的界限，稱為熔解曲線或冰點曲線； ? 曲線 AB為液態(tài)和汽態(tài)界限，稱為汽化曲線或冷凝曲線； ? 曲線 AD為固態(tài)和汽態(tài)的界限，稱為升華曲線或凝聚曲線。 ? 圖 1— 2— 57為一種典型的間歇式凍干設(shè)備示意圖。 （ 4）冷凍干燥特點 1）保持新鮮食品的色、香、味及營養(yǎng)成分。 ? 目前食品工業(yè)中在谷物干燥、焙烤制品等得到應(yīng)用。特別是水果干制品。 ? 簡單的塑料袋如聚乙烯袋和聚丙烯袋包裝使用最為普遍。 ? 包裝形式：茶：鐵罐、瓷罐、復(fù)合鋁箔袋，袋泡茶用紙、外加收縮膜。 ? 包裝形式：金屬罐、玻璃瓶、復(fù)合鋁塑紙罐、鋁箔袋及鋁塑復(fù)合袋 ；真空或充氣；軟包裝：組合包裝（大套?。獯鼉?nèi)加干燥劑、吸氧劑。 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。 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。 (2) 特點 ? 熱吸收率高； ? 有一定的穿透能力，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(dǎo)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。 ? 剩余的水分即是未結(jié)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。主要將液態(tài)食品干燥。 ? 水有三種聚集態(tài) (或稱相態(tài) )，即固態(tài)、液態(tài)和汽態(tài)。 （ 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。第二段的溫度比第一段低 58 ℃ ，第三段的溫度比第二段低 5 ℃ 。 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(shè)備 ? 濕端即冷端，干端即熱端。 ? 曬干主要用于干制固態(tài)食品如果蔬魚肉。 ? 添加硬化劑 CaCl2，增加咀嚼性。酶性和非酶性褐變反應(yīng)是促使干制品褐變的原因。如糖分含量高的果蔬汁就屬于這類食品，例如橙汁在坩堝干燒時，水分雖以全部蒸發(fā)掉，殘留固體物質(zhì)仍象保持水分那樣是熱塑性粘質(zhì)狀態(tài)，黏結(jié)在上難以取下，冷卻時會硬化成結(jié)晶體而僵化，便于取下。 ? 例如方便面 容易吸水，復(fù)原迅速。 （ 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。 ? 氣壓下降，水沸點相應(yīng)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。 ? 物料內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移機制、水分蒸發(fā)的推動力以及水分從物料表面經(jīng)邊界層向周圍介質(zhì)擴散的機制都將對物料干制過程的特性產(chǎn)生影響；此外，食品干燥是把水分蒸發(fā)簡單地限定在物料表面進行，事實上水分蒸發(fā)也會在它內(nèi)部某些部分或甚至于全面進行，因而，其情況比所討論的要復(fù)雜得多。在食品中水分遷移有幾種方式，在某一給定的干燥條件下，可存在一種或多種干燥機制。因此，溫度保持在某一恒定值，該值取決于熱量傳遞機制。 （二）干燥階段 在典型的食品干燥中，干燥過程經(jīng)歷干燥速率恒定階段和干燥速率降低階段。 ? 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干燥速率。 （ 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 K—— 導(dǎo)濕系數(shù)（米 ? 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。干制品復(fù)原性是用來衡量干制品品質(zhì)的重要指標。 ? eg、 100℃ 瞬間即能破壞它的活性。 ? 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。 ? 第 2個區(qū)段是多層水分子區(qū)。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?；瘜W結(jié)合水的含量通常是干制品含水量的極限標準。自然干燥如曬干，風干等，人工干燥如烘房烘干，熱空氣干燥，真空干燥等。 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)。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 )。 ? 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。（水多與食品成分中酰氨基羥基等結(jié)合）。 ? （ 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)的細菌芽孢菌核，原膜孢子分生孢子可存活一年以上。有時需巴氏殺菌以殺死病原菌或寄生蟲。干制品復(fù)水性下降，有些是細胞和毛細管萎縮、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變化所造成的結(jié)果。 導(dǎo)濕性 ? 均質(zhì)物料內(nèi)水分通常總是從高水分處向低水分處擴散。 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。 ? 當 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。 ? 干燥速率的轉(zhuǎn)折標志著干燥機理的轉(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。 ? 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。此時食品的水分含量表示為 Mc。根據(jù)多孔食品基質(zhì)的性質(zhì)和定向，毛細管流動可通過其他機制增加或阻止水分遷移。 ? 另外，溫度高水分擴散速率也加快，使內(nèi)部干燥加速。 ? 例如：芹菜的細胞結(jié)構(gòu)，沿著長度方向比橫穿細胞結(jié)構(gòu)的方向干燥要快得多。 （ 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。 ? 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。曬干初期呼吸作用導(dǎo)致糖分分解。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)。在硫熏室內(nèi)加入 ~%硫磺粉燃燒 30min~5h。 （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)。 ? 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。 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）。 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，帶有煮熟風味。 ? 在上述每條曲線上，兩相可同時存在。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。適合于熱敏食品以及易氧化食品的干燥。 2．微波干燥 ? 微波是指波長在 1mm~100cm范圍的電磁波。均濕處理還常稱為回軟和發(fā)汗。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。 ? 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。 ? 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。 ? 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。 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。 ? 在食品中很多成分都能對紅外線 3~15μm波長有強烈的吸收。 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 1520%時，干燥就進入另一個階段稱為二級干燥。 ? 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。 ? 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。溫度 150~300℃ ，食品體系一般在 200 ℃ 左右。 ? 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，就必須嚴格控制溫度。是目前國內(nèi)外廣泛使用的一種干燥設(shè)備。 ? 炎熱和通風是最適宜曬干的氣候條件。 ? 在 95100 ℃ 的熱水中浸漬幾分鐘，用冷水迅速冷卻。 ? 褐變：糖胺反應(yīng)