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1、 食品干制与脱水概述干制的基本原理干制原料的选择与处理干制方法与设备常规干制工艺技术 第一节 概述一，食品干制的定义干制-又称干燥，是指在自然或人工控制的条件下促使食品中水分蒸干，使其水分活度降低到微生物难以生存的程度，产品具有良好的保藏性，且复水后能基本恢复原状的工艺过程。干制包括自然干制和人工干制，产品为果干或脱水蔬菜。二，食品干制的发展历史1.远古时期自然干制果品，蔬菜及谷物2.1780年，烫漂后的蔬菜干制方法产生于英国3.第一次世界大战期间，脱水蔬菜的生产得到迅猛发展4.二战期间，脱水蔬菜生产得到进一步发展5.科学技术及生活节奏的变化，使食品干制技术得到快速发展，产品种类迅速扩大。三，
2、食品干制生产情况果干的主要品种有葡萄干，红枣，柿饼，荔枝干，桂圆，梨干，苹果干，桃干等。脱水蔬菜主要品种有甘蓝，洋葱，葱，胡萝卜，萝卜，辣椒，大蒜，马铃薯，黄花菜，刀豆，番茄，白菜，山野菜类，食用菌类和姜等。全球葡萄干产量约150万吨，美国，英国均超过35万吨，我国约13万吨。全球红枣干产量约50万吨。全球脱水蔬菜年产量约40万吨，我国年产量约13万吨，占世界脱水蔬菜贸易总额的60%。四，食品干制品的用途休闲食品食品配料调味料新鲜果蔬替代品五，食品干制的意义延长食品储藏时间；能基本保持原有形状，色泽，营养成分和风味；食用方便；体积小，重量轻，便于携带和运输；能有效调剂果蔬生产淡旺季，保证周年供
3、应。食品干制原理一，食品中水分含量及存在状态食品中的水分含量水果名称 水分% 蔬菜名称 水分%苹果 84.6 辣椒 92.4葡萄 87.9 萝卜 91.7梨 89.3 洋葱 88.3桃 87.5 大蒜 69.8梅 91.1 金针菇 82.3枣 73.4 马铃薯 81.5柿 82.4 姜 87.0荔枝 84.8 冬笋 88.1食品中水分存在的状态：游离水、结合水、化合水A游离水-以游离状态存在于食品组织中的水分。 游离水是充满在毛细管中的水分，故也称为毛细管水。游离水是主要的水分状态，它占果蔬含水量的70%左右，如马铃薯的总含水量为81.5%，游离水就占64.0%，结合水仅占17.5%，苹果总含
4、水量为88.7%，其中游离水占64.6%，结合水占24.1%。 游离水的特点是能溶解糖，酸等多种物质，流动性大，借毛细管和渗透作用可以向外或向内迁移，所以干燥时排除的主要是游离水。B结合水通过氢键与食品组织中化学物质相结合的水分。由于胶体的水和作用和膨胀的结果，围绕着胶粒形成一层水膜，水分与其结合成为胶体状态。胶体结合水对那些在游离水中易溶解的物质不表现溶剂作用，干燥时除非在高温下才能排除部分胶体结合水。C化合水存在于食品化学物质中的水分，一般不能因干燥而排除食品中的水分，还可以根据过程中能否被除去而分为平衡水分和自由水分。A平衡水分在一定的干燥条件下，当食品排出的水分与吸收的水分相等时，食品
5、的含水量称为该干燥条件下某种食品的平衡水分，也称平衡含水量。平衡水分随温度、湿度的变化而变化。相对湿度不变，温度上升，平衡水分下降（冬夏）温度不变，相对湿度上升，平衡水分下降（梅雨）平衡水分是在某一干燥条件下，食品干燥的极限。B自由水分在一定的干燥条件下，食品中所含的大于平衡水分的水。自由水分=游离水+部分结合水=含水量平衡水分平衡水分=？！（三）、食品中水分存在的状态表2 几种果蔬中不同形态水分的含量名称总水量%游离水%结合水%苹果88.7064.6024.10甘蓝92.2082.909.30马铃薯81.5064.0017.50胡萝卜88.6066.2022.40二、食品中的水分活度和保藏性
6、水分活度指溶液中水的逸度和纯水逸度之比。食品中的Aw可近似地表示为食品的水蒸汽压于同温度下纯水的蒸汽压之比。 Aw=ERH（平衡相对湿度）Aw不是食品的绝对水分含量，而是以热力学表示的水的自由度，即能在水中自由运动的水分子比例。（二）、水分活度与保藏性Aw与微生物表三 食品中常见微生物生长繁殖的Aw下限值微生物细菌酵母菌霉菌嗜盐细菌耐干性细菌Aw下限0.90.880.80.70.65新鲜果蔬的Aw大于0.99Aw小于0.80时，食品的微生物腐败变质显著受到抑制Aw小于0.65时，保藏1到2年一般认为，干制品的安全贮藏Aw为0.7表5 Aw=0.7时若干食物的含水量食物含水量食物含水量食物含水量
7、凤梨0.28干淀粉0.13聚甘氨酸0.13苹果0.34干马铃薯0.15卵白0.15香蕉0.25大豆0.10鳕鱼肉0.21米糊0.14燕麦片0.13鸡肉0.18Aw下降，微生物的耐热性上升，产毒菌的毒素产生量下降食品的干制虽是加热过程，但也不能代替杀菌，或者说脱水食品并非无菌，但不一定有毒素产生。2、Aw与酶酶活性与Aw是正相关性变化。但是，干制时酶和底物的浓度同时增加，使得生化反应变得较为复杂；自然晒干或低温干燥时，随着Aw降低，变色等酶促褐变加重。当干制品的水分降低到1%以下时，酶才会失去活性，故许多果蔬原料干制前需要热烫处理。酶在湿热条件下处理时易钝化干制品吸湿后，酶活性缓慢恢复，引起食品
8、品质恶化或变质干制基本原理食品干制是借助热力的作用，通过热传递、水分扩散和渗透过程，使原料中的水分降低到微生物不能利用的程度，使产品能够长期保藏并具有良好的商品性状。干制机理借助热力的作用，使食品组织中的水分通过转移（渗透）和汽化（扩散、蒸发），而降低到一定的限度。水分外扩散：水分从产品表面蒸发（表面汽化）。水分内扩散：表面汽化导致产生含水率梯度（湿度梯度），使内部水分向表面移动。含水率梯度使水分的动力。温度梯度：变温处理导致原料从表面向内部形成温度梯度（低-高或高-低）。温度梯度也是干燥的一个动力。表面汽化控制：对于含水率高，切分体积小或很薄的原料，干制时存在表面汽化控制。内部扩散控制：对于
9、含水率低或体积较大的原料，干制时存在内部扩散控制。许多食品在干制后期也存在内部扩散控制。具有内部扩散控制特性的食品原料，干制时易产生硬壳(表面硬化）和表面开裂现象，从而影响干燥速度和产品质量。对此类原料可采取热烫、缓慢升温、低温干燥、变温干燥等，以控制硬壳和表面开裂。影响干燥速度的因素干燥的环境条件1 空气温度 温度越高，干燥速度越快；应选择适宜的干燥温度。2 空气湿度 空气相对湿度越大，干燥速度越慢，反之，则越快。3 空气流速 空气流速越大，干燥速度越快。4大气压力或真空度原料性质和状态1 食品种类及品种2 水分或干物质含量高低3 组织结构致密程度工艺技术措施1 干制前预处理（热、碱、硫、切
10、）2 原料装载量3 升温技术4 排湿技术食品在干燥过程中的变化物理变化1 体积减小，重量减轻体积为鲜料的20-50%，重量为鲜重的10-30%，用干燥率（即生产单位重量干制品所要消耗原料的重量）表示原料的出品率高低或重量减轻的多少。如苹果的干燥率为6-8:1，甘蓝为14-20:1.2透明度增加3表面硬化4多孔性（孔洞出现）5复水性（复水减弱）6芳香物质挥发损失化学变化1颜色变化 酶褐变、非酶褐变、色素物质变色1食品中的酶促褐变酶促褐变即酚酶催化酚类物质形成醌及其深色聚合物的反应过程。酚酶以Cu为辅基，以氧为受氢体，可以用一元酚（甲酚酶）或邻二酚（儿茶酚酶）作为底物。马铃薯中酚酶作用底物是酪氨酸
11、，其反应过程如下：-酶促褐变的抑制食品加工中控制酶促褐变的方法主要从控制酶和氧两方面入手。a 热处理法：通过水煮，蒸汽蒸煮或微波处理，可钝化酶并驱除氧气。多酚氧化酶不属于非常耐热的酶，70-90度下短时间热处理，即可使其全部或部分的失活。b 酸处理法：酚酶的最适PH为67，低于PH3时完全丧失活力。因此利用酸来控制酶促褐变是简便有效的做法。有机酸除了调节PH外，还可螯合铜离子（酚酶的辅机），钝化酶。c 驱除或隔绝氧气：将半加工的物料浸没在清水或糖水、盐水中用真空渗入法驱除组织中的氧气。d 加入酶促褐变抑制剂：抗坏血酸是理想的酶促褐变抑制剂，它既可作为醌的还原剂，又可作为酶分子中铜离子的螯合剂，
12、甚至可以被直接氧化（竞争性抑制剂）。二氧化碳及亚硫酸盐通过与醌生成无色加成产物，或把醌还原，可有效抑制酶促褐变。美拉德反应美拉德反应是一种非酶褐变，即食品中的氨基化合物（胺、氨基酸、肽和蛋白质）和羰基化合物（还原糖类）在食品加工和储藏过程中在一定温度下发生的层层叠叠的反应，从而赋予食品新的色、香、味。-美拉德反应的机理还原糖，如葡萄糖、氨基酸和蛋白质中的自由氨基失水缩合生成N-葡萄糖基胺，葡萄糖基胺经Amadori重排反应生成1-氨基-1-脱氧-2-酮糖。包括形成Amadori重排产物（ARP）、Heyns重排产物（HRP）、脱氧糖铜（Done）。产物不产生香味，无色，不吸收紫外光，是重要的非挥发性香味前体物质。-美拉德反应的影响因素 反应体系的组成 反应温度 反应时间 水分活度 pH 缓冲液与盐类B、焦糖化反应 糖类在没有含氨基化合物存在时，加热到溶点以上也会变成黑褐的色素物质，这种作用称为焦糖化作用 以蔗糖为例的焦糖色素形成示意图 -H2O -H2O蔗糖 熔融起泡 异蔗糖酐 焦糖酐 加热 加热 加热 -H2O -H2O 起泡、脱水焦糖烯焦糖素影响花青素稳定性的因素1.高温、氧气、抗坏血酸、光、低浓度的糖都可引起花青素降低（紫菜苔）2.花青素的色泽会随pH的变化而变化。矢车菊在酸性呈红色，中性呈蓝紫色，pH8-10呈蓝色，pH大于11时，它很快水解呈完全离子化的无色或浅
