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当前位置:首页 > 高等教育 > 理学 > 第一章食品干燥保藏ppt课件
思考题常见食品的变质主要由哪些因素引起?如何控制?人类摄取食物需要水分人类保存食物必须去除水分很多生活资料必须彻底去除水分---Mr.Yarlish生存第一章食品干燥保藏食品的干制是一种既古老又年轻的食品加工保藏方法。古老的自然晒干、晾干。现代的人工干制:热风干燥、真空干燥、冷冻干燥等。发展历史本章重要的知识点干制过程的湿热传递干燥对食品品质的影响常用的干燥方法食品干藏:在自然条件或人工控制条件下使食品中水分降低到足以防止腐败变质的水平后,始终保持低水分进行长期贮藏的过程。典型的干制食品速溶粉水果蔬菜乳制品茶叶面条粮谷类糕点肉类休闲食品干燥的目的延长食品货架期改善食品加工的质量便于商品流通第一节食品干燥保藏的基本原理水分活度Scott对食品水分活度的严格定义:Aw=f/f。(f为溶剂的逸度,f。为纯溶剂的逸度)在食品中一般用的近似式:Aw≈p/p。(P为食品表面测定的蒸汽压,P。为相同温度下纯水的饱和蒸汽压)根据水分含量和水分活度,可将食品分为三类:①高湿食品水分含量﹥50%,1.0<Aw<0.85②中湿食品15%<水分含量<50%,0.6<Aw<0.85③低湿食品水分含量<15%,Aw<0.6干燥食品的最终水分要求脱水食品水分活度含水量干燥粮谷类干乳制品脱水蔬菜类脱水水果类烘炒制品0.6~0.800.2左右0.10~0.350.65~0.600.6以下10~14%2~3%5~10%14~24%4%以下一、水分活度对微生物生长的影响五、水分活度对其他食品营养成分的影响二、水分活度对脂肪氧化的影响三、水分活度对酶活力的影响四、水分活度对非酶褐变的影响一、水分活度对微生物生长的影响水分活度Aw可以影响微生物的芽孢发芽时间(或滞后期)、生长速率、产毒素、细胞大小及死亡率。①高湿食品腐败主要是由于细菌;②中湿食品腐败主要是由于霉菌和酵母;③低湿食品腐败主要是由于霉菌。任何一种微生物都有其适宜生长的水分活度范围菌类最低Aw大多数细菌0.91大多数酵母0.87~0.92大多数霉菌0.8大多数耐盐细菌0.75Notice:Aw<0.65微生物的繁殖被完全抑制Aw<0.6没有微生物生长繁殖微生物生长繁殖所需Aw的最小值并不是一个绝对值,而是受环境条件的影响。通常情况下,环境条件越差,微生物生长的水分活度下限越高。在相同的Aw下,微生物在不同溶质溶液中生长受抑制的状况不同。例:对M的抑制作用NaCl溶液>甘油溶液>果糖溶液(相同水分活度)※如果在干制前微生物已经产生毒素,则干制无法破坏这些毒素,易导致食物中毒。Aw0.1,氧气与油脂结合机会多,氧化速度非常快;Aw0.55,水的存在提高了催化剂的流动性和氧的溶解性,大分子吸水胀润而暴露更多催化部位,从而使油脂氧化速度加快;Aw0.80,催化剂被稀释,氧化速率有所下降。二、水分活度对脂肪氧化的影响水分活度在很高或很低时,脂肪都容易发生氧化,水分活度在0.3~0.4之间时酸败变化最小。Aw0.40.30.8通常水分活度在0.75~0.95的范围内酶活性达到最大。注意:只有当水分含量小于1%(Aw0.15)时才能完全钝化酶实际生产中一般是以耐热酶——过氧化物酶的残留活性为参考指标,控制酶钝化的程度.三、水分活度对酶活力的影响图0.20.40.60.8Aw水分活度对酶活力的影响大部分脱水食品几乎所有的中湿度食品四、水分活度对非酶褐变的影响非酶褐变适宜的Aw范围与干制品的种类、温度及Cu2+、Fe2+等因素有关,褐变的最大速度出现在Aw在0.65~0.7之间。0.20.80.60.4Aw降低Aw可以延缓维生素的降解淀粉的老化蛋白质的变性色素的分解芳香物质的变化五、水分活度对其他食品营养成分的影响原料的选择注意质地和成熟度干制蔬菜原料一般选择干物质含量高,内质厚,组织致密,粗纤维少,新鲜感饱满,色泽好干物质含量高,纤维素含量低,风味良好,核小皮薄,成熟度在8.5~9.5成。干制水果原料屠宰或捕获后的新鲜状态动物性制品预处理包括整理分级、洗涤、去皮、切分、护色等过程。蔬菜和水果在脱水前要杀青——灭酶。方法:将物料在95℃~100℃的热水中浸渍几分钟,或喷以饱和水蒸气,加热完毕后,随即浸入5~10℃的冷水中迅速冷却。处理方法:蔬菜类食品在干燥前必须在热水中短时间热烫一下。水果采用硫黄熏蒸或0.2%~0.6%的亚硫酸盐或酸性亚硫酸盐溶液处理。肉类、鱼类及蛋类可用5%~10%的酵母或葡萄糖氧化酶处理。环境的清洁卫生防尘及防止昆虫、啮齿动物等侵袭选择合适的贮藏条件第二节食品干制的基本原理干制保藏的基本原理内部水分转移到表面热量由表面向内部传递水分梯度温度梯度在蒸汽压差的作用下表面水分扩散到空气中干制的过程实质上是热量和水分的传递过程。一、干制的基本过程给湿过程导湿过程湿热传递过程食品表面食品内部导湿过程给湿过程的进行使得湿物料表面与内部产生水分梯度。在此水分梯度的作用下,水分将从高水分处向低水分处扩散,亦即从湿物料内部不断向表面迁移。这种水分迁移过程就称为导湿过程由给湿过程和导湿过程构成了湿物料的干燥过程导湿温性导湿温性:在普通干燥条件下,物料表面受热高于它的中心,因而在物料内部会建立一定的温度差,即温度梯度。温度梯度将促使水分(不论液态或气态)从高温处向低温处转移。这种现象称为导湿温性,也称雷科夫效应干制过程中,湿物料内部同时会有水分梯度和温度梯度存在,因此水分既可能在水分梯度的作用下迁移,也会在温度梯度的作用下扩散,食品的水分扩散总量等于两者水分扩散量之和。i总=i湿+i温i——物料内水分转移量,单位时间内单位面积上的水分转移量(kg干物质/米2·小时)水分扩散总量两者方向相反时:i总=i湿—i温当i湿﹥i温水分将按照物料水分减少方向转移,以导湿性为主,而导湿温性成为阻碍因素,水分扩散则受阻。当i湿﹤i温水分随热流方向转移,并向物料水分增加方向发展,而导湿性成为阻碍因素。如:烤面包的初期二、干燥过程的特性食品在常压下脱水经历三个阶段预热阶段恒速干燥阶段降速干燥阶段描述干燥特性的曲线干燥曲线干燥速率曲线温度曲线(一)干燥曲线、温度曲线、干燥速率曲线1、干燥曲线•干制过程中食品绝对水分和干制时间的关系曲线。•干燥时,食品水分在短暂的平衡后,出现快速下降,几乎呈直线下降,当达到较低水分含量时(第一临界水分),干燥速率减慢,随后逐渐达到平衡水分。•表示食品干燥过程中任何时间内水分减少的快慢或速度大小的关系曲线。•干燥速率由零迅速增至最大值-----预热阶段•干燥速率基本保持恒定不变--------恒速干燥阶段•干燥速率迅速下降------降速干燥阶段2、干燥速率曲线3、食品温度曲线表示干燥过程中食品温度与其含水量之间的关系的曲线。•预热阶段:物料温度迅速上升至湿球温度(液体蒸发温度)•恒速干燥阶段:食品表面温度基本保持恒定不变,介质提供的能量主要用于水分蒸发。•降速干燥阶段:食品温缓慢上升,到达C点后温度迅速上升直至与介质干球温度相等干燥时间(h)温度(℃)ABCD由导湿性和热湿传导解释干燥过程曲线特征预热阶段干燥速率上升温度上升水分略有下降导湿性引起水分由内向外;热湿传导相反,但随着内外温差的减小,其作用减弱恒率干燥阶段干燥速率不变温度不变水分下降导湿性引起水分由内向外;热湿传导由于内外几乎没有温差,因此不起作用。降率干燥阶段干燥速率下降表面温度上升水分下降变慢低水分含量时,导湿性减小;热湿传导减小;(二)食品物料干燥过程分析1、恒速阶段此阶段干燥速率保持恒定,物料内部水分很快移向表面,物料表面始终为水气所饱和,干燥机理属表面汽化控制,干燥所去除的水分相当于物料的非结合水,因此此阶段物料水分的汽化如同纯水的蒸发,蒸发温度相当于热空气的湿球温度。2、降速阶段进入降速阶段,干燥速率随物料含水量的降低而逐渐下降,干燥机理已转为内部扩散控制,开始汽化物料的结合水。由于干燥速率降低,空气对物料对流传热的热流量已大于水汽化带回空气的热流量,因而物料的温度开始不断上升,物料表面温度比空气湿球温度越来越大。第三节干制对食品品质的影响一.干制过程中食品的主要变化(一)物理状态的变化1、干缩与干裂食品在干燥时,因水分被除去而导致体积缩小,肌肉组织细胞的弹性部分或全部丧失的现象。脱水干燥过程中胡萝卜丁形态的变化(一)物理状态的变化2、表面硬化:是指干制品外表干燥而内部仍然软湿的现象。造成表面硬化的原因:食品干燥过程中,物料内部的溶质随水分向物料表面的不断移动,即在表面积累产生结晶硬化现象。干燥初期,食品物料与介质间温度和湿度差过大,致使物料表面温度急骤升高,水分蒸发过于强烈,而使物料表面迅速达到绝干状态,形成一层干燥的薄膜,造成物料表面的硬化。防止方法:调节干燥初期水分的外逸速度,保持水分蒸发的畅通性,一般是在干燥初期采用高温、含湿较大的介质进行脱水,使物料表层附近的湿度不致变化太快。3、多孔性由于物料中的水分在干燥进程中被去除,原来被水分所占据的空间由空气填充而成为空穴,干制品组织内部就形成一定的孔隙而具有多孔性4、热塑性加热时会软化的物料如糖浆或果浆5、溶质的迁移(二)化学变化1、营养成分的变化2、食品颜色的变化3、食品风味的变化思考题1、简述食品干制机制。2、请描述干制过程中食品水分含量、干燥速率和食品温度的变化。3、食品在干制过程中有哪些变化?内部水分转移到表面热量由表面向内部传递水分梯度温度梯度在蒸汽压差的作用下表面水分扩散到空气中干制的过程实质上是热量和水分的传递过程。食品干制过程是湿热传递过程:表面水分扩散到空气中,内部水分转移到表面,而热则从表面传递到食品内部。1、水分梯度:当食品从外界吸热使其温度升高到蒸发温度后,潮湿食品表面水分首先有液态转化为气态,即水分蒸发(亦称为给湿过程),而后,水蒸气从食品表面向周围介质扩散,此时表面湿含量比物料中心的湿含量低,出现水分含量的差异,即存在水分梯度。水分扩散一般总是从高水分处向低水分处扩散,亦即是从内部不断向表面方向移动。这种水分迁移现象称为导湿性。2、温度梯度:食品在热空气中,食品表面受热高于它的中心,因而在物料内部会建立一定的温度差,即温度梯度。温度梯度将促使水分(无论是液态还是气态)从高温向低温处转移。这种现象称为导湿温性。预热阶段干燥速率上升温度上升水分略有下降恒率干燥阶段干燥速率不变温度不变水分下降降率干燥阶段干燥速率下降表面温度上升水分下降变慢低水分含量时,热湿传导减小;一、物理变化1、溶质迁移现象2、干缩、表面硬化和热塑性3、挥发性物质的损失4、水分分布不均现象二、化学变化1、营养成分的损害2、褐变第四节食品干制方法食品干制方法可以分为自然和人工干制两大类自然干制:在自然环境条件下干制食品的方法,晒干、风干、阴干人工干制: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,有专用的干燥设备按干燥介质和传热方式的不同又可分为空气对流干燥、接触干燥、冷冻干燥和辐射干燥。一、空气对流干燥常见的食品干燥方法A、空气既是热源,也是湿载体。空气有自然或强制对流循环,在不同条件下环绕湿物料进行干燥。热空气的流动靠风扇、鼓风机或折流板加以控制,空气的量和速度会影响干燥速率。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。采用这种干燥方法时,在许多食品干制时都会出现恒率干燥阶段和降率干燥阶段。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.箱(盘)式干燥基本结构烘箱式或盘架式干燥机的一种类型箱(盘)式干燥特点:间歇型,小批量、设备容量小、操作费用高操作条件:空气温度94℃,空气流速2-4m/s适用对象果蔬或价格较高的食品或作为中试设备,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A、设备实际上是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B、半连续操作。C、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
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