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课程名称食品加工与保藏原理授课班级食品1431授课时间2015.10.29授课时数2本次内容食品的干燥教具多媒体教学目标能力(技能)目标知识目标1.能看懂食品干燥曲线图;2.能进行湿水分含量的计算。1.掌握干燥原理;2.了解干燥过程物料发生的变化。重点干燥原理、变化难点干燥原理、变化能力训练方式方法讲解、问答、互动教学环节时间安排复习:5min讲解、互动:75min小结:5min看书巩固知识点:5min课外作业预习课堂考勤40参考资料《食品加工与保藏原理》课程名称食品加工与保藏原理授课班级食品1431授课时间2015.11.4/6授课时数4本次内容食品的干燥教具多媒体教学目标能力(技能)目标知识目标1.能区分不同干燥仪器的特点并能根据物料选择适宜的干燥仪器。1.掌握干燥过程中食品物料变化;2.掌握不同干燥仪器干燥原理及流程。重点不同干燥仪器特点难点不同干燥仪器特点能力训练方式方法讲解、问答、互动教学环节时间安排复习:5min讲解、互动:75min小结:5min看书巩固知识点:5min课外作业预习课堂考勤41参考资料《食品加工与保藏原理》第五章食品的干燥目录①食品干燥的目的和原理②食品在干燥过程发生的变化③食品的干燥方法④干燥食品的保藏原理⑤干燥食品的贮藏与运输一、干燥的目的1.延长贮藏期------干燥后其水分活性较低2.改善加工品质如大豆、花生米经过适当干燥脱水,有利于脱壳(去外衣),便于后加工3.便于商品流通干制食品重量减轻、容积缩小,可以显著地节省包装、储藏和运输费用,并且便于携带和储运;4.救急、救灾和战备用的重要物质第一节食品干燥的目的和原理二、食品干燥的基本原理(一)食品湿物料与湿空气湿物料的状态与物理性质湿空气湿物料水分含量表示法:水干水湿gggW干水干ggW湿水分含量干基水分含量(二)物料与空气之间的湿热平衡(P183)吸附与解吸等温线P物P蒸,物料脱水,解吸作用。P物P蒸,物料吸湿,吸附作用。P物=P蒸,平衡态许多食品吸附与解吸等温线并不重复,出现吸附滞后现象。(三)干燥过程的湿热传递食品干燥过程的特性BC段为干燥控制关键阶段食品干燥的基本原理湿物料的状态按湿物料的外观状态和物理化学性质则可分为两大类:a.湿固态食品物料块状物料,如马铃薯、切块胡萝卜等;条状物料,如刀豆、马铃薯条、香肠等;片状物料,如叶菜、肉片、葱蒜头片、饼干等;晶体物料,如葡萄糖、味精、柠檬酸、砂糖等;散粒状物料,如谷物、油料种籽等;粉末状物料,如淀粉、面粉、乳粉、豆乳粉等b.液态食品物料膏糊状物料,如麦乳精浆料、冰淇淋混料等液体物料,如各种抽提液、悬浮液、乳浊液和胶体溶液等食品干燥的基本原理•食品的干燥过程①将能量传递给食品(传热过程)②促使食品物料中水分向表面转移并排放到物料周围的外部环境中,完成脱水干制的基本过程(传质过程)③湿热的转移是食品干燥原理的核心问题干燥过程的湿热传递1.食品干燥过程的特性2.干燥过程湿物料的湿热传递(1)物料给湿过程(2)物料导湿过程或内部水分的扩散过程影响湿热传递及干燥的主要因素(一)食品物料的组成与结构1.食品成分在物料中的位置2.溶质浓度3.结合水的状态4.细胞结构(七)物料干燥温度(六)大气压力或真空度(五)空气流速(四)空气温度第二节食品在干燥过程发生的变化一、食品发生的物理变化1、干缩和干裂原因:干燥是食品内部水分难以均匀排除2、表面硬化含有高浓度糖分和可溶性物质的食品易出现此现象。原因:食品内水分蒸发,残留溶质附着在食品表面,堵塞表面微孔。3、多孔性形成物料在高温高压下处于熔融状态,物料被强行挤出模具口时,压力为常压,水分闪蒸,产品膨胀,同时由于温度降低,物料固化成型。(马铃薯、速溶饮料等)4、热塑性出现糖分及果肉含量多的食品。二、食品发生的化学变化1、营养成分的变化2、食品颜色的变化原因:湿热条件叶绿素失去镁离子(主要)酶或非酶褐变反应是促使干燥品褐变的原因。为此干燥前需进行酶钝化处理以防止变色3、食品风味的变化脂肪氧化、蛋白质变性糖类降解、焦化水溶性维生素被破坏解决措施:1.从干燥设备中回收或冷凝外逸的蒸汽,再加回到干制食品中;2.从其它来源取得香精或风味制剂再补充到干制品中,或干燥前在某些液态食品中添加树胶和其它包埋物质。1、按干燥设备的特征来分类:(1)自然干燥方法(晒干与风干等);(2)人工干燥方法(如箱式干燥、窑房式干燥、隧道式干燥、输送式干燥、输送带式干燥、滚筒干燥、流化床干燥、喷雾干燥、冷冻干燥等)。2、按干燥的连续性分为(1)间歇(批次)干燥;(2)连续干燥。干燥设备的分类第三节食品的干燥方法3、以干燥时空气的压力来分类:(1)常压干燥;(2)真空干燥。4、以干燥过程向物料供能热的方法来分类:(1)对流干燥(热气体作为热源干燥);(2)传导干燥(热量通过器壁,以热传导方式传给湿物料);(3)能量场作用下的干燥及组合干燥法。干燥器类型用于干燥的食物空气对流干燥窑式(烘房式)块片状箱式、托盘或片盘式块片状、浆料、液态隧道式块片状连续运输带式浆料、液状槽型输送带式块片状空气提升式小块片状、颗粒状流化床式小块片状、颗粒状喷雾式液态、浆状转筒干燥气压式(常压式)浆状、液态真空浆状、液态真空干燥真空架式块片状、浆状、液态真空带式浆状、液态冷冻干燥器块片状、常用于液状和固状食物的干燥型式晒干:太阳光的辐射能进行干燥的过程。风干:利用湿物料的平衡水蒸气压与空气中的水蒸气压差进行脱水干燥的过程。晒干过程常包含风干的作用常用于固态食品物料(如果、蔬、鱼、肉等)的干燥,尤其适于以湿润水分为主的物料(如粮谷类等)干燥,炎热干燥和通风良好的气候环境条件最适宜于晒干。一、晒干及风干A空气有自然或强制对流循环,热空气的流动靠风扇,鼓风机和折流板加以控制。空气的加热可以用直接或间接加热法:直接加热靠空气直接与火焰或燃烧气体接触;间接加热靠空气与热表面接触加热。B空气对流干燥一般在常压下进行,有间歇式(分批)和连续式。C被干燥的湿物料可以是固体、膏状物料及液体。二、空气对流干燥(最常见方法)箱式干燥是一种比较简单的间歇式干燥方法,干燥设备单机生产能力不大,工艺条件易控制。按气体与物料流动方式分为:A平行流箱式干燥(适合于各种状态的物料干燥)B穿流箱式干燥(装料盘含有小孔)不适宜粉末状物料干燥C真空箱式干燥(一)箱式干燥箱式干燥设备的扩大加长,其长度可达10~15m,可容纳5~15辆装满料盘的小车。A、可连续或半连续操作。B、隧道干燥设备容积较大,小车在内部可停留较长时间,适于处理量大,干燥时间长的物料干燥。C、干燥介质多采用热空气,隧道内也可以进行中间加热或废气循环,气流速度一般2~3m·s-1。D、根据物料与气流接触的形式常有逆流式、顺流式和混流式(二)隧道式干燥隧道式微波干燥设备载料系统由输送带取代装有料盘的小车外,其余部分基本上和隧道式干燥设备相同。1.湿物料堆积在钢丝网或多孔板制成的水平循环输送带上进行的移动通风干燥(故也称穿流带式干燥),物料不受振动或冲击,破碎少。适于膏状物料和固体物料干燥。2.在干燥过程,采用复合式或多层带式可使物料松动或翻转,有利于增加空气与物料的接触面,加速干燥速率。3.可减轻装卸物料的劳动强度和费用,便于连续化、自动化,适于生产量大的单一产品干燥,以取代原来采用的隧道式干燥。(三)输送带式干燥4.可分为单层带型、复合型、多层带型;按空气通过输送带的方向可分为向下通风型、向上通风型和复合通风型输送带干燥设备。喷雾干燥是采用雾化器将料液(可以是溶液、乳浊液或悬浮液,也可以是熔融液或膏糊液)分散为雾滴,并用热空气干燥雾滴而完成的干燥过程。是粉体食品生产最重要的方法。(四)喷雾干燥1.颗粒在气流中高度分散,干燥时间短(0.5~2s)。2.气固相间的并流操作,可使用高温干燥介质(湿淀粉干燥可使用400℃热空气),使高温低湿空气与湿含量大的物料接触,整个干燥过程物料温度不高。(五)气流干燥气流干燥就是将粉末或颗粒食品物料悬浮在热气流中进行干燥的方法。气流干燥也属流态化干燥技术之一。优点:3.设备体积小,热能利用率高。如使用400℃以上高温气体为介质,1kg绝干空气可干燥除湿0.1~0.15kg,干燥器的热效率可达60~75%4.设备结构简单,占地面积小,处理量大。5.适应性广。可用于块状、膏糊状及泥状物料。对散粒状物料,最大粒径可达10mm。可和其它方式结合使用。也称沸腾床干燥,是另一种气流干燥法。与气流干燥设备最大不同的是流化床干燥物料由多孔板承托。(六)流化床干燥适用于干态颗粒食品物料干燥,不适于易粘结或结块的物料。适用范围:干燥特点:1.气固相间的传热传质系数及相应的表面积均较大,热效率较高,可达60~80%。2.物料床温度均匀、易控制,颗粒大小均匀。3.物料在床层内的停留时间可任意调节,故对难干燥或要求干燥产品含水量低的过程比较适用。4.设备设计简单,造价较低,维修方便。缺点风速高,热空气易排出,造成热量浪费。雾化器将料液分散为雾滴,利用热空气干燥雾滴而完成脱水过程。(七)喷雾干燥气流式喷雾压力喷雾离心喷雾雾化方式压缩空气(或蒸汽)以很高的速度(300m·s-1)从喷嘴喷出,利用气液两相间的速度差所产生的摩擦力,将料液分裂为雾滴转盘5000~20000r·min-1或圆周速度为90~150m·s-1(1)细小的雾滴与热空气接触,极大的表面积,传热传质快,干燥时间短(几秒至30秒);(2)干燥温度较低,适于热敏性物料的干燥;(3)可生产粉末状、空心球状或疏松团粒状,且具有较高的速溶性产品;(4)容易通过改变操作条件以调节控制产品的质量指标,如粒度分布、最终湿含量等;(5)干燥流程简化,操作在密闭状态下进行,有利于保持食品卫生、减少污染;(6)所需设备较庞大,空气消耗量大、热利用率低,动力消耗也较大,因此,喷雾干燥总的设备投资费用较高。喷雾干燥特点*传导干燥是指湿物料贴在加热表面上(炉底、铁板、滚筒及圆柱体等)进行的干燥,热的传递取决于温度梯度的存在。*干燥特点:干燥强度大,相应能量利用率较高*为了加速热的传递及湿气的迁移,传导干燥过程都尽量使物料处于运动(翻动)状态,如转筒干燥,滚筒干燥,真空干燥,冷冻干燥等三、传导干燥回转干燥又称转筒干燥,是由稍作倾斜而转动的长筒所构成A、处理量大,运转的安全性高,多用于含水分比较少的颗粒状物料干燥。B、加热介质热气流与物料直接接触,蒸汽等热源来加热圆筒壁。C、适于粘附性低的粉粒状物料,小片物料等堆积密度较小的物料干燥。D、回转干燥设备占地大,结构复杂,耗材多,投资也大,目前不少逐渐由沸腾床(流化床)等所取代。(一)回转干燥滚筒干燥是将物料在缓慢转动和不断加热(用蒸汽加热)的滚筒表面上形成薄膜,滚筒转动(一周)过程便完成干燥过程。A、不适于热塑性食品物料干燥。B、常用蒸汽作为加热源。C、经过滚筒转动一周的干燥物料,其干物质可从3~30%增加到90~98%,干燥时间仅需2秒到几分钟D、根据进料的方式,滚筒干燥设备有浸泡进料、滚筒进料和顶部进料;根据干燥压力有真空及常压滚筒干燥;也有单滚筒、双滚筒式或装滚筒等干燥设备。(二)滚筒干燥真空干燥是指在低气压条件下进行的干燥。A、常在较低温度下进行,有利于减少热对热敏性成分的破坏和热物理化学反应的发生,制品有优良品质,但真空干燥成本常较高。B、采用真空干燥设备一般可制成不同膨化度的干制品。C、真空干燥过程食品物料的温度和干燥速度取决于真空度,物料状态及受热程度。D、干燥过程热量常靠传导或辐射向食品传递,也有用热气体或微波作为热源。(三)真空干燥冷冻干燥又称升华干燥,是指干燥时物料的水分直接由冰晶体蒸发成水蒸气的干燥过程。(四)冷冻干燥(干燥过程物料温度最低)设备投资及操作费用高,为常规设备2-5倍。升华(干燥主体部分)解吸(5%以上水分没有被干燥)干燥过程物料温度热量供给干燥室绝对温度冷冻干燥产品能量场作用下的干燥指电磁场和声波场中的干燥作用。湿物料中的水分对不同能量场中的能量有特殊的吸收作用,可促进物料中水分汽化,提高干燥速率。四、能量场作用下的干燥电磁场中的干燥主要是利用
本文标题:第五章_食品的干燥.
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