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第四节食品的干制方法据热量来源分为自然干制和人工干制自然干制：在自然环境条件下干制食品的方法，如晒干、阴干、晾干优点：方法简单，不需设备投资，费用低，不受场地局限缺点：干燥过程不能人为控制，产品质量差；受气候条件限制；容易被灰尘、蝇、鼠等污染，难以大规模生产。人工干制：在常压或减压环境中用人工控制的工艺条件进行干制食品。有专用的干燥设备,如：空气对流干燥设备、滚筒干燥设备、真空干燥设备等一、空气对流干燥最常见的食品干燥方法空气为自然或强制对流循环在常压下进行,温度和湿度易控制许多食品干制时都会出现恒速干燥阶段和降速干燥阶段。因此，干制过程中控制好空气的干球温度就可以改善食品品质。1.柜（厢）式干燥设备基本结构特点：间歇型，设备容量小、适于小批量生产、易控制，但热能利用不经济操作条件：空气温度94℃，空气流速2-4m/s，时间较长10-20h适用对象果蔬、香料等散料或价格较高的食品原料；作为中试，摸索物料干制特性，为确定大规模工业化生产提供依据。2.隧道式干燥设备根据热空气流动和物料移动的方向，将隧道式干燥设备分为逆流或顺流隧道式干燥设备。•一些基本名称或概念：对于热空气高温低湿空气进入的一端——热端低温高湿空气离开的一端——冷端对于物料湿物料进入的一端——湿端干制品离开的一端——干端对于设备热空气气流与物料移动方向相反——逆流热空气气流与物料移动方向一致——顺流(1)逆流隧道式干燥设备基本结构物料与气流的方向相反，湿端即冷端，干端即热端特点及应用A.在冷端湿物料遇到低温高湿空气，水分能大量蒸发，但蒸发速率较慢表面不易出现硬化或收缩现象，而中心又能保持湿润状态物料能全面均匀收缩，不易发生干裂；B.干端处食品物料已接近干燥，水分蒸发缓慢因遇到的是高温低湿空气，干燥仍进行干制品的平衡水分可相应降低，最终水分可低于5%物料温度易上升到与高温热空气相近的程度。此时，若干物料的停留时间过长，容易焦化。干端处的空气温度不宜过高，一般不宜超过70℃。逆流干燥应注意的问题初期干燥速率低，干燥时间长，故湿物料载量不宜过多；易腐败的物料不宜采用逆流干燥。适用对象：水果，尤其是软质水果，可避免因初期干燥速度过快，水分蒸发过速而导致干裂流汁。如李、梅等常用此法。（2）顺流隧道式干燥设备基本结构湿端即热端，冷端即干端特点与应用A.湿物料与干热空气相遇，水分蒸发快，物料湿球温度下降比较大，可允许使用80-90℃高温空气，进一步加速水分蒸发而不至于焦化；B.干端处与低温高湿空气相遇，水分蒸发缓慢，干制品平衡水分相应增加，干制品水分难以降到10%以下；吸湿性较强的食品不宜选用顺流干燥方式两种干燥设备干燥曲线的比较（3）双阶段干燥设备顺流干燥：湿端水分蒸发率高逆流干燥：后期干燥能力强，平衡水份低双阶段干燥：取长补短基本结构除去50-60%的水分顺流、长度短逆流、长度长特点：干燥比较均匀，生产能力高，品质较好适用对象：苹果片、蔬菜（胡萝卜、洋葱、马铃薯等）还有多段式干燥设备，有3，4，5段等，有广泛的适应性。3.输送带式干燥设备(1)多层输送带特点：物料有翻动物流方向有顺流和逆流操作连续化、自动化、生产能力大；减轻装卸物料强度增加了高度，占地少（2）双带式干燥（多阶段热风穿流式干燥）特点分成两个阶段：第一阶段，区段1，因物料高湿，热空气自下而上；区段2和第二阶段，物料减轻，热空气自上而下，以免吹跑物料；蔬菜脱水干制时，第一阶段，区段1，空气温度可93~127℃，区段2，71~104℃；第二阶段，54~82℃；有利于制成品质优良的产品；占面积大，但投资成本较低；可取代隧道式干燥（胡萝卜、洋葱、马铃薯、甘薯片）4.气流干燥连续高效的固体流态干燥方法用高速气流来输送物料使粉、块、粒状食品在热空气中干燥关键的系统有加料器和旋风分离器旋风分离器的工作原理将粉末与空气分离加料的好坏关系到干燥效果和产量关键是稳定而均匀加料，并将食品物料分散于气流中特点干燥强度大，悬浮状态，物料最大限度地与热空气接触（温度121~190℃）;干燥时间短，0.5~5秒，并流操作;散热面积小，热效高，小设备大生产;物料（晶体）有磨损，动力消耗大适用对象：水分低于35%~40%、不易结块的物料例如淀粉、面粉、葡萄糖、食盐、味精、肉丁、糯米粉、马铃薯颗粒5.流化床干燥设备颗粒食品在干燥床上呈流化状态或缓慢沸腾状态。适用对象：颗粒或粉粒状食品（固体饮料，造粒后二段干燥）优点设备设计简单，粉粒能和热空气密切接触，且不需要机械搅拌就能达到颗粒食品干燥均匀的要求局限性空气流速过大，容易出现风道，以致大多数热空气会经风道排除，不再和物料接触完成加热和干燥的效能，造成热量的浪费；高速气流将粉粒食品从干燥床带走。流化床类型单层流化床干燥器多层流化床干燥器卧式多室流化床干燥器适用对象：难以干燥的颗粒状、粉状、片状等物料和热敏性物料物料水分含量变化：初湿量10-30%，终湿量0.02-0.3%静止物料高度的1/4-1/2各室的空气温度、湿度、流量可调节喷动流化床干燥器振动流化床干燥器适用对象颗粒太粗或太细、易粘结、不流化的物料有特殊要求的物料，如砂糖要求晶体完整、光亮、颗粒大小均匀等。含水4-6%的湿砂糖12S达到干燥要求含水量：0.02-0.04%6.喷雾干燥设备通过压力或离心力将液态或浆质态的食品喷成雾状液滴，悬浮在热空气气流中进行脱水干燥的过程。雾化系统干燥室喷雾干燥机合理选择雾化装置是喷雾干燥的关键主要由雾化系统、空气加热系统、干燥室、空气粉末分离系统、鼓风机等部分组成。200℃（1）喷雾系统常用的喷雾系统主要有三类：1）压力喷雾液体在高压（1700-3500kPa）下送入喷雾头内经喷嘴孔向外喷成雾状，液滴颗粒大小约100-300μm，食品流体的压力控制生产能力和液滴大小2）离心喷雾在离心力（5000-20000rpm）的作用下被分散成雾状液滴，大小10-500μm。3）气流喷雾在压力为150~500kPa的压缩空气经双流体喷头内环孔向外喷射时，将同时来自喷头中心孔的液态分散成雾状液滴.三类雾化器的特点型式优点缺点离心式①操作简单，对物料适应性强，适宜于高浓度、高粘度物料的喷雾。②操作弹性大，在液量变化±25%时，对产品质量和粒度分布均无多大影响。③不易堵塞，操作压力低。④产品粒子成球型，外表规则整齐。①喷雾器结构复杂、造价高、安装要求高。②仅适用于立式干燥机，且并流操作。③干燥机塔径大。④制品松密度小。压力式①喷嘴结构简单、维修方便。②可采用多个喷嘴（1-12个）提高设备生产能力。③可用于并流、逆流、卧式或立式干燥机。④动力消耗低⑤制品蓬松⑥塔径较小。①喷嘴易堵塞、腐蚀和磨损。②不适宜处理高粘度物料。③操作弹性小。气流式①可制粒径5μm以下的产品，可处理粘度较大的物料。②塔径小。③并、逆流操作均适宜。①动力消耗大。②不适宜大型设备。③粒子均匀性差。（2）空气加热系统有蒸汽加热和电加热两种温度150~300℃食品体系一般在200℃左右工业化工厂一般采用蒸汽加热（3）干燥室可水平也可垂直，卧式或立式室长几米到几十米，液滴在雾化器出口处速度达50m/s,滞留时间5~100秒，根据空气和液滴运动方向可分为顺流和逆流，干燥时的温度变化空气约200℃，产品湿球温度一般在80℃以下（4）空气粉末分离系统主要有旋风分离器和布过滤器将空气和粉末分离，大粒子粉末由于重力而沉降到干燥室底部，细粉末靠旋风分离器来分离。难以分离的细粉要用布过滤器（5）喷雾干燥的特点蒸发面积大产品具有良好的分散性、流动性和溶解性干燥过程液滴的温度低过程简单、操作方便、适合于连续化生产耗能大、热效低（6）喷雾干燥的典型产品奶粉速溶咖啡和茶粉蛋粉豆奶粉酶制剂酵母提取物干酪粉（7）喷雾干燥的发展与流化床干燥结合的两阶段干燥法再湿法和直通法喷雾干燥的特点与应用所得产品基本上能保持与液滴相近似的中空球状或疏松团粒状的粉末状，具有良好的分散性、流动性和溶解性生产过程简单、操作方便，适宜于连续化大规模生产设备比较复杂，一次性投资大7其他干燥方法1）膨化干燥2）泡沫干燥工作原理：将液态或浆质态物料首先制成稳定的泡沫料，然后在常压下用热空气干燥。造泡的方法：机械搅拌、加泡沫稳定剂、加发泡剂特点：接触面大，干燥初期水分蒸发快，可选用温度较低的干燥工艺条件。适用对象：生产速溶水果粉的浆状果汁、易发泡的食品3）仓贮干燥适用对象：已用其他干燥方法去除大部分水分而尚有部分残余水分需要继续干制的制品优点：比较经济、所用温度低不会对制品造成热损害二、接触干燥被干燥物与加热面处于直接接触状态，蒸发水分的能量来自被加热的固体接触面，以传导方式进行干燥，又称传导干燥间壁传热，而不是加热空气来传热干燥介质可为蒸汽、油、电热常见例子是滚筒干燥机滚筒干燥设备1.基本结构金属圆筒在浆料中滚动，物料为薄膜状，受热蒸发热由里向外2.设备类型(1)单滚筒,示意图(2)双滚筒，示意图双滚筒干燥设备系统示意图见P653.特点接触时间2秒-几分钟，可实现快速干燥；物料固形物从3-30%增加到90-98%热能经济干燥费用低食品带有煮熟或焦糊味4.适用对象浆状、泥状、糊状、膏状、液态物料一些受热影响不大的食品，如麦片、米粉三、真空干燥食品在低气压条件下进行物料干燥适合于不耐高温的食品1.基本结构干燥箱、真空系统、供热系统、冷凝水收集装置2.设备类型间歇式真空干燥设备连续式真空干燥设备（带式输送）真空干燥系统蒸汽喷射泵抽气系统制冷冷凝器和真空泵组合的抽气系统制冷冷凝器和蒸汽喷射泵组合的抽气系统连续式输送带式真空干燥设备真空滚筒干燥3.特点干燥温度低水分降低到2%左右物料呈疏松多孔状，能速溶可使被干燥物料轻微膨化成本高4.适用对象水果片、颗粒、粉末如麦乳精、速溶茶等思考题解释名称：热端、冷端；干端、湿端；顺流、逆流；简述顺流和逆流干燥设备的区别和特点；在空气对流干燥方法中有哪些设备？每类设备的适用性？真空干燥设备的组成和特点；喷雾干燥设备的组成及特点;四、冷冻干燥在高真空度下，食品中已冻结的水会直接从固态变成水蒸汽（升华）而脱水，是一种冷冻温度下的真空干燥，称冷冻升华干燥。利用冰晶升华原理1.冷冻干燥条件要使物料中的水变成冰，同时由冰直接升华为水蒸汽，则必须要使食品物料的水溶液温度保持在三相点以下。纯水三相图见下图BO：升华曲线OA：液化曲线OD：液化曲线O点（固液气）三相点：压力610Pa，温度0.01℃食品冷冻干燥条件（1）食品冷冻温度＜-4℃；（2）食品升华一般要绝对压力＜500Pa2.食品的冻结食品中的水被最大量地冻结；冰晶体大小对干燥的影响；食品冻结方法；（1）最大冻结浓度随着冷冻进行，溶质浓度增加，冰点下降，最终达到最大冻结浓度该点温度为低共熔点或低共熔温度，当温度下降到低共熔温度以下时，溶液被全部冻结，确切地说是非结晶性的玻璃态；要使食品中水被最大程度冻结，通常食品的冻结温度采用-45~-30℃（2）冰晶体大小对干燥的影响缓慢冻结时形成的冰晶体大，当升华时留下多孔性通道，干燥速度快；冻结速度快，冰晶体小，干制品有较好的复原性；干燥时间要长一点；（3）常见的冻结方法1.自冻法：利用物料表面水分蒸发促使物料温度下降,达到冻结点时物料水分自行冻结；如将真空干燥室迅速抽成高真空状态,物料水分就会因水分瞬间大量蒸发而迅速降温冻结.液→汽的过程使食品的形状变形或发泡、沸腾等。适合于一些有一定体形的食品如芋头、碎肉块、果蔬等。2.预冻法将要冻干的食品物料预先用制冷机或系统如液氨、液氮或氟利昂制冷，进行冻结，或在冻库中冷冻；一般食品在-4℃以下开始形成冰晶体，此法较为适宜，主要是用于液态食品干燥.3、冷冻干燥过程（1）初级干燥（升华干燥）（Primarydryingstage，sublimation）冰晶