食品加工与保藏食品的干燥之一课件.ppt

第五章 食品的干燥1PPT学习交流主要内容I.食品中的水II.食品干燥目的和原理III.干燥过程中食品的主要变化IV.食品干燥的方法及控制V.干燥食品的包装与贮运2PPT学习交流Ⅰ. 食品中的水一、食品水分含量的表示方法二、食品物料中水分的存在形式三、食品的水分活度四、水分含量与水分活度间的关系五、水分活度与食品保藏3PPT学习交流一、食品水分含量的表示方法（1）湿基含水量：是以湿物料为基准，水分占湿物是以湿物料为基准，水分占湿物料总质量的百分比，即为食品物料的湿基含水量料总质量的百分比，即为食品物料的湿基含水量2）干基含水量：是以湿物料中的干物质为基准，是以湿物料中的干物质为基准，湿物料中水分与其中的干物质质量的百分比，即湿物料中水分与其中的干物质质量的百分比，即为食品物料的干基含水量为食品物料的干基含水量4PPT学习交流一、食品物料湿含量的表示方法5PPT学习交流二、食品物料中水分的存在形式（1）化学结合水（2）物理化学结合水（3）机械结合水（4）干燥过程中各种水分的变化状态6PPT学习交流（1）化学结合水u又称化合水，指按照定量比例与固体间架牢固结又称化合水，指按照定量比例与固体间架牢固结合的水。

合的水u通常是干制品含水量的极限标准通常是干制品含水量的极限标准u干燥不能，也不必将这部分水除去干燥不能，也不必将这部分水除去7PPT学习交流（2）物理化学结合水u不按定量比例和固体物质结合的水不按定量比例和固体物质结合的水u包括：包括：Ø吸附结合水Ø结构结合水Ø渗透压结合水8PPT学习交流吸附结合水u是指在物体胶体微粒内、外表面上因分子吸引力是指在物体胶体微粒内、外表面上因分子吸引力而被吸着的水而被吸着的水u这部分水与固体物质结合紧密，干燥过程需消耗这部分水与固体物质结合紧密，干燥过程需消耗大量的热量才能将它们全部除去大量的热量才能将它们全部除去9PPT学习交流结构结合水u是指当胶体溶液凝固成凝胶时，保持在凝胶体内是指当胶体溶液凝固成凝胶时，保持在凝胶体内部的一种水；它受到结构的束缚，表现出来的蒸部的一种水；它受到结构的束缚，表现出来的蒸汽压很低，这部分水不容易通过干燥除去汽压很低，这部分水不容易通过干燥除去10PPT学习交流渗透压结合水u指溶液中被溶质所束缚的水分溶质对水的束缚指溶液中被溶质所束缚的水分溶质对水的束缚作用会使溶液表面的蒸汽压降低作用会使溶液表面的蒸汽压降低u溶液浓度越高，溶质对水的束缚力越强，水分的溶液浓度越高，溶质对水的束缚力越强，水分的蒸汽压越低，水分越难以除去。

蒸汽压越低，水分越难以除去11PPT学习交流（3）机械结合水u包括食品湿物料内的包括食品湿物料内的毛细管水以及物料外表面附以及物料外表面附着的着的润湿水分ü毛细管水是指食品湿物料内毛细管（或孔隙）中是指食品湿物料内毛细管（或孔隙）中保留和吸着的水分保留和吸着的水分ü润湿水分是指受润湿力（即表面张力）作用而吸是指受润湿力（即表面张力）作用而吸附在食品物料表面的水分附在食品物料表面的水分12PPT学习交流（3）机械结合水u这部分水又被称为这部分水又被称为游离水或或自由水u这部分水的饱和蒸汽压与纯水的饱和蒸汽压几乎这部分水的饱和蒸汽压与纯水的饱和蒸汽压几乎没有太大的区别，在干燥过程中既能以液体形式没有太大的区别，在干燥过程中既能以液体形式又能以蒸汽的形式移动又能以蒸汽的形式移动13PPT学习交流干燥过程中各种水分的变化状况u首先除去的是结合力最弱的首先除去的是结合力最弱的机械结合水，然后是部，然后是部分结合力较弱的分结合力较弱的物理化学结合水，最后是结合力较，最后是结合力较强的强的物理化学结合水14PPT学习交流三、食品的水分活度(aw)u是指食品物料表面水分的蒸汽压与相是指食品物料表面水分的蒸汽压与相同温度下纯水的饱和蒸汽压之比值。

同温度下纯水的饱和蒸汽压之比值15PPT学习交流三、食品的水分活度u物料中自由水的蒸汽压与同温度纯水的蒸汽压接近；物料中自由水的蒸汽压与同温度纯水的蒸汽压接近；因此，如果物料中含有自由水，则该物料的因此，如果物料中含有自由水，则该物料的a aw w值接值接近于近于1 1u对于理想的，与固体物质结合力为无限大的水分对于理想的，与固体物质结合力为无限大的水分（如化学结合水），其蒸汽压可假设为（如化学结合水），其蒸汽压可假设为0 0，所以它的，所以它的a aw w值趋近于值趋近于0 016PPT学习交流三、食品的水分活度u实际上食品物料中水与固相的结合力不同，它们的实际上食品物料中水与固相的结合力不同，它们的a aw w值在值在0 0～～1 1之间u食品物料干燥过程中，食品物料干燥过程中，a aw w值高的水先干燥；因此，值高的水先干燥；因此，随着干燥的进行，食品物料的随着干燥的进行，食品物料的a aw w值会逐渐下降值会逐渐下降17PPT学习交流三、食品的水分活度u食品食品a aw w值的测定方法：值的测定方法：ü水分活度仪（仪器法）水分活度仪（仪器法）ü扩散平衡法（康威氏扩散平衡法）扩散平衡法（康威氏扩散平衡法）18PPT学习交流四、食品水分含量与水分活度之间的关系u不同种类的食品，其水分含量与不同种类的食品，其水分含量与a aw w值间的关系不值间的关系不同同; ;一般来说，食品水分含量越高，其一般来说，食品水分含量越高，其a aw w值也越高。

值也越高u水分含量与水分含量与a aw w值之间的关系还受温度的影响，温值之间的关系还受温度的影响，温度越高，度越高，a aw w值也越高值也越高19PPT学习交流不同食品水分含量与aw之间的关系20PPT学习交流温度对食品水分含量与aw之间关系的影响21PPT学习交流aw与有效水分u能够被微生物、酶和化学反应所利用的水，为有能够被微生物、酶和化学反应所利用的水，为有效水分，可用水分活度效水分，可用水分活度(a(aw w) )进行衡量进行衡量u水分活度水分活度(a(aw w) )越高，即说明有效水分含量越多，越高，即说明有效水分含量越多，食品越容易腐败变质食品越容易腐败变质22PPT学习交流aw与微生物活动的关系u大多数微生物在大多数微生物在a aw w值低于值低于0.910.91时不能生长，肉毒时不能生长，肉毒杆菌在杆菌在a aw w值低于值低于0.950.95时不能生长，芽孢的形成和发时不能生长，芽孢的形成和发芽需要更高的芽需要更高的a aw w值u致病微生物生长的最低致病微生物生长的最低a aw w值与其产毒的最低值与其产毒的最低a aw w值不值不一定相同，通常后者要高于前者。

一定相同，通常后者要高于前者23PPT学习交流aw与微生物活动的关系u霉菌的耐旱性优于细菌，在霉菌的耐旱性优于细菌，在a aw w值为值为0.80.8时仍生长良时仍生长良好，只有好，只有a aw w值低于值低于0.650.65时生长才受到完全抑制时生长才受到完全抑制24PPT学习交流aw与微生物活动的关系25PPT学习交流aw对酶反应的影响u由于食品物料中缺乏流动性水分，使酶不能与其由于食品物料中缺乏流动性水分，使酶不能与其作用的底物结合，酶的催化作用不能发挥出来作用的底物结合，酶的催化作用不能发挥出来u另一方面，随着物料水分含量降低，酶本身也失另一方面，随着物料水分含量降低，酶本身也失水，活性下降；通常当干制品的水分降至水，活性下降；通常当干制品的水分降至1 1％以下％以下时，酶活性会完全消失时，酶活性会完全消失26PPT学习交流aw对非酶褐变、脂肪氧化及维生素的影响ua aw w值在值在0.650.65～～0.700.70间，非酶褐变最容易发生间，非酶褐变最容易发生ua aw w值在值在0.300.30～～0.500.50间，脂肪自动氧化速率和量最间，脂肪自动氧化速率和量最低。

低u低水分含量时，维生素较稳定低水分含量时，维生素较稳定27PPT学习交流Ⅱ.食品干燥的目的和原理一、食品的干燥及其目的和作用二、食品干燥过程及其影响因素三、干燥特性曲线28PPT学习交流一、食品的干燥(drying)u是指在自然或在人工控制的条件下使是指在自然或在人工控制的条件下使食品中的某些水分发生蒸发，食品水分食品中的某些水分发生蒸发，食品水分含量得到某种程度降低的过程含量得到某种程度降低的过程29PPT学习交流食品干燥的主要目的u延长食品在室温条件下的保藏期限延长食品在室温条件下的保藏期限u食品干藏是指食品经干燥，其水分含食品干藏是指食品经干燥，其水分含量降至足以防止食品腐败变质的水平后，量降至足以防止食品腐败变质的水平后，始终保持这种低水分含量进行长期贮藏始终保持这种低水分含量进行长期贮藏的过程30PPT学习交流食品干藏的原理u由于在低水分活度条件下，微生物生由于在低水分活度条件下，微生物生长繁殖及食品中的各种生物化学反应都长繁殖及食品中的各种生物化学反应都受到抑制；因此，食品腐败变质的速率受到抑制；因此，食品腐败变质的速率大大降低大大降低31PPT学习交流食品干燥的作用u延长食品供应期限，平衡食品的供求延长食品供应期限，平衡食品的供求关系，稳定食品的市场价格；关系，稳定食品的市场价格；u食品干燥后重量减轻，体积缩小；可食品干燥后重量减轻，体积缩小；可节省包装、贮藏和运输费用，并便于携节省包装、贮藏和运输费用，并便于携带，方便供应。

带，方便供应32PPT学习交流二、食品干燥的基本过程u不论采用哪种干燥方式，将热量传递给食品，促不论采用哪种干燥方式，将热量传递给食品，促使其组织内水分向外转移是食品干燥的基本过程使其组织内水分向外转移是食品干燥的基本过程u湿热转移是食品干燥的核心过程湿热转移是食品干燥的核心过程33PPT学习交流二、影响食品干燥的因素（一）食品物料组成与结构状（二）干燥介质的特性（三）食品物料与干燥介质之间的平衡（四）操作条件对湿热转移的影响34PPT学习交流（一）食品物料的形状u食品物料的组成与结构如食品成分在物料中的食品物料的组成与结构如食品成分在物料中的位置、溶质的浓度、结合水的状态、细胞结构等位置、溶质的浓度、结合水的状态、细胞结构等u物料的表面积物料的表面积35PPT学习交流（二）干燥介质及其特性u食品干燥常采用热空气为干燥介质此时热空气食品干燥常采用热空气为干燥介质此时热空气既是载热体，又是载湿体既是载热体，又是载湿体u研究干燥过程有必要首先了解干燥介质（即热空研究干燥过程有必要首先了解干燥介质（即热空气）的各种物理性质－－湿度和温度气）的各种物理性质－－湿度和温度36PPT学习交流1.干燥介质－热空气的湿度u绝对湿度（绝对湿度（H H）指单位质量绝干空气中所含的水蒸）指单位质量绝干空气中所含的水蒸气的质量。

气的质量u相对湿度（相对湿度（RHRH）指在一定的总压力下，湿空气中）指在一定的总压力下，湿空气中水蒸气分压与同温度下纯水的饱和蒸汽压之比水蒸气分压与同温度下纯水的饱和蒸汽压之比37PPT学习交流绝对湿度（H）的计算公式38PPT学习交流相对湿度（ф）的计算公式39PPT学习交流2.干燥介质－热空气的温度u干球温度（干球温度（θθ）指用普通温度计测得的空气的实）指用普通温度计测得的空气的实际温度u湿球温度（湿球温度（θθw w）指用湿球温度计测得的空气在水）指用湿球温度计测得的空气在水分蒸发平衡时的温度分蒸发平衡时的温度40PPT学习交流湿球温度(θw)与干球温度(θ)间的关系41PPT学习交流42PPT学习交流湿球温度(θw)与干球温度(θ)间的关系u空气的湿球温度（空气的湿球温度（θθw w）由其干球温度（）由其干球温度（θθ）及湿）及湿度（度（H H）决定，当空气的干球温度一定时，湿度越）决定，当空气的干球温度一定时，湿度越高，则其湿球温度也越高；当湿空气达到饱和时，高，则其湿球温度也越高；当湿空气达到饱和时，则湿球温度和干球温度相等则湿球温度和干球温度相等43PPT学习交流（三）食品物料与干燥介质间的平衡关系44PPT学习交流吸湿现象u如果食品的水分活度比与它接触的空气的相对湿如果食品的水分活度比与它接触的空气的相对湿度低，由于蒸汽压差的作用，物料将从空气中吸度低，由于蒸汽压差的作用，物料将从空气中吸收水分，直至达到平衡，这种现象称为吸湿现象。

收水分，直至达到平衡，这种现象称为吸湿现象45PPT学习交流吸湿水分u食品因吸湿所增加的水分由其周围环境空气状态食品因吸湿所增加的水分由其周围环境空气状态决定；空气湿度越高，因吸湿所增加的水分越多决定；空气湿度越高，因吸湿所增加的水分越多空气湿度达到饱和状态时，食品能从空气中吸取空气湿度达到饱和状态时，食品能从空气中吸取的水分将达到最高值，此时的平衡水分称为的水分将达到最高值，此时的平衡水分称为吸湿吸湿水分水分u食品的食品的吸湿水分吸湿水分随空气温度而异随空气温度而异46PPT学习交流润湿水分u只有食品直接和水接触时，它的水分才会超过吸只有食品直接和水接触时，它的水分才会超过吸湿水分，使食品呈现潮湿状态此时食品表面上湿水分，使食品呈现潮湿状态此时食品表面上就有水分附着，形成自由水分层这种超过吸湿就有水分附着，形成自由水分层这种超过吸湿水分的食品水分称为水分的食品水分称为润湿水分润湿水分此时的食品称为此时的食品称为潮湿食品潮湿食品47PPT学习交流结合、非结合水分u潮湿食品内存在有各种结合水分，一般凡是低于潮湿食品内存在有各种结合水分，一般凡是低于吸湿水分的食品水分称为吸湿水分的食品水分称为结合水分结合水分，超过吸湿水，超过吸湿水分的食品水分称为分的食品水分称为非结合水分非结合水分，这就是自由水分，这就是自由水分或游离水分。

或游离水分48PPT学习交流去湿现象u如果食品的水分活度比与它接触的空气的相对湿如果食品的水分活度比与它接触的空气的相对湿度高，由于蒸汽压差的作用，物料将向空气中逸度高，由于蒸汽压差的作用，物料将向空气中逸出水分，直至达到平衡，这种现象称为去湿现象出水分，直至达到平衡，这种现象称为去湿现象49PPT学习交流平衡水分u在一封闭体系内，如果食品物料表面的水蒸气在一封闭体系内，如果食品物料表面的水蒸气分压与其分压与其周围介质的水蒸气分压存在压差，两的水蒸气分压存在压差，两相之间的水分将不断地进行传递；经过一段时相之间的水分将不断地进行传递；经过一段时间后，物料表面的水蒸气分压与间后，物料表面的水蒸气分压与周围介质的水的水蒸气分压将会相等，物料与蒸气分压将会相等，物料与周围介质间的水分间的水分达到动态平衡，物料水分含量将不再改变，此达到动态平衡，物料水分含量将不再改变，此含水量，为物料在该介质条件下的平衡水分含水量，为物料在该介质条件下的平衡水分50PPT学习交流平衡水分u平衡水分平衡水分因物料种类的不同差别较大，同一种物因物料种类的不同差别较大，同一种物料的料的平衡水分平衡水分也因外界空气介质条件不同而不同。

也因外界空气介质条件不同而不同51PPT学习交流干燥区（去湿区）u干制过程中从湿润水分降低到和干燥介质，即空气干制过程中从湿润水分降低到和干燥介质，即空气中水蒸气压相应的平衡水分时所失去的水分为中水蒸气压相应的平衡水分时所失去的水分为蒸发水分，它所处的范围则为脱水干制区，即，它所处的范围则为脱水干制区，即干燥区干燥区（去湿区）（去湿区）52PPT学习交流（四）操作条件对湿热转移的影响u传热介质与待干燥的食品物料间的温差越大，热传热介质与待干燥的食品物料间的温差越大，热量向食品物料传递的速率也越大，湿热转移就越量向食品物料传递的速率也越大，湿热转移就越快u以空气为加热介质时，空气的流速越大、湿度越以空气为加热介质时，空气的流速越大、湿度越低，能够带走的水蒸气越多，湿热转移越快低，能够带走的水蒸气越多，湿热转移越快53PPT学习交流（四）操作条件对湿热转移的影响u操作环境气压越低（真空度越高），物料中的水操作环境气压越低（真空度越高），物料中的水分越容易变成水蒸气蒸发出来，湿热转移也就越分越容易变成水蒸气蒸发出来，湿热转移也就越快54PPT学习交流三、干燥特性曲线u食品物料干燥过程的特性可以通过由干燥曲线、食品物料干燥过程的特性可以通过由干燥曲线、干燥速率曲线及干燥温度曲线所组成的干燥特性干燥速率曲线及干燥温度曲线所组成的干燥特性曲线来表达。

曲线来表达55PPT学习交流干燥特性曲线1—干燥曲线，干燥曲线，2—干燥速率曲线，干燥速率曲线，3—干燥温度曲线干燥温度曲线56PPT学习交流1. 干燥初期u在干燥初始阶段，食品物料的表面温度迅速上升，在干燥初始阶段，食品物料的表面温度迅速上升，至最高值（即热空气的湿球温度）至最高值（即热空气的湿球温度）u此阶段食品水分沿着曲线下降，而干燥速率则由零此阶段食品水分沿着曲线下降，而干燥速率则由零增至最高值进入恒速干燥增至最高值进入恒速干燥57PPT学习交流2.恒速干燥阶段u在此阶段，水分从湿物料内部向其表面传递的速在此阶段，水分从湿物料内部向其表面传递的速率与水分自物料表面汽化的速率相等，物料表面率与水分自物料表面汽化的速率相等，物料表面始终处于湿润状态即表面有充足的非结合水分，始终处于湿润状态即表面有充足的非结合水分，物料表面的状况与湿球温度计中湿纱布表面的状物料表面的状况与湿球温度计中湿纱布表面的状况相似，物料表面温度等于湿球温度；而它的中况相似，物料表面温度等于湿球温度；而它的中心温度却低于湿球温度心温度却低于湿球温度58PPT学习交流2.恒速干燥阶段u此阶段的汽化水分为非结合水分，与自由水分的此阶段的汽化水分为非结合水分，与自由水分的汽化情况无异。

汽化情况无异u恒速干燥阶段的干燥速率的大小取决于物料表面恒速干燥阶段的干燥速率的大小取决于物料表面水分汽化速率，即决定于物料外部的干燥条件，水分汽化速率，即决定于物料外部的干燥条件，所以恒速干燥阶段又称为表面汽化控制阶段所以恒速干燥阶段又称为表面汽化控制阶段59PPT学习交流3.降速干燥阶段u干燥操作中，当物料的湿含量降至干燥操作中，当物料的湿含量降至临界湿含量以以后，便转入降速干燥阶段在此阶段，水分自物后，便转入降速干燥阶段在此阶段，水分自物料内部向表面汽化的速率低于物料表面水分的汽料内部向表面汽化的速率低于物料表面水分的汽化速率，湿物料表面逐渐变干，汽化表面向物料化速率，湿物料表面逐渐变干，汽化表面向物料内部移动，物料温度不断上升，干燥速率越来越内部移动，物料温度不断上升，干燥速率越来越低60PPT学习交流3.降速干燥阶段u降速干燥阶段干燥速率的大小主要取决于物料本降速干燥阶段干燥速率的大小主要取决于物料本身的结构、形状和尺寸，与外部的干燥条件关系身的结构、形状和尺寸，与外部的干燥条件关系不大，所以降速阶段又称为物料内部迁移控制阶不大，所以降速阶段又称为物料内部迁移控制阶段61PPT学习交流产生降速的原因（（1 1）实际汽化表面减小。

实际汽化表面减小2 2）汽化表面的内移汽化表面的内移3 3）平衡蒸汽压下降平衡蒸汽压下降4 4）物料内部水分扩散受阻物料内部水分扩散受阻62PPT学习交流4.临界湿含量u物料在干燥过程中，恒速干燥阶段与降速干燥阶段物料在干燥过程中，恒速干燥阶段与降速干燥阶段的转折点时的湿含量为临界湿含量的转折点时的湿含量为临界湿含量u临界湿含量越大，转入降速干燥阶段越早，对干燥临界湿含量越大，转入降速干燥阶段越早，对干燥不利63PPT学习交流4.临界湿含量u临界湿含量随物料的性质、厚度及干燥条件不同临界湿含量随物料的性质、厚度及干燥条件不同而异非多孔物料比多孔物料高；物料层越厚，而异非多孔物料比多孔物料高；物料层越厚，临界湿含量越高临界湿含量越高64PPT学习交流Ⅳ.干燥过程中食品的主要变化u干缩干缩u表面硬化表面硬化u物料内部多孔性的形成物料内部多孔性的形成u蛋白质变性蛋白质变性u脂肪氧化脂肪氧化u维生素损失维生素损失u褐变褐变65PPT学习交流此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！66PPT学习交流。