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1、渗透和结构结合水 胶体溶液凝结成胶体时，以胶体物质为骨干形成的物体内保留的水分。如山楂糕内的水分。多孔体内溶液的浓度比它外面的高时，在渗透压作用下所保持的水分为渗透结合水。和物质结合能力比较小，属于游离水分。,扫描电子显微镜（SEM）照片肌原纤维组织几乎完全解离，形成蛋白质网络（在加热凝固前）,扫描电子显微镜（SEM）照片盐溶性肌原纤维蛋白形成颗粒状的拉线样网络结构,3.2.3 机械结合水或游离水,充满在食品毛细管中的以及附着在食品外表面上的水分为机械结合水或游离水。食品脱水干制时蒸发掉的水分主要是机械结合水和部分渗透结合水。,肌肉蛋白质与水分的结合形式,3.3 干制过程中食品水分的变化,食品
2、的平衡水分因食品种类、空气温度和相对湿度而异。干制或吸湿过程中食品水分状态的变化可以在恒温空气中食品平衡水分和相对湿度的关系（等温吸湿和干制曲线）中反映出来。,平衡水分：吸湿水分：湿润水分：,干制过程中水分变化：,面包干干燥过程中物料水分分类图,脱水干制区,去湿区,吸湿区,蒸发水分,最终平衡水分,3.4 干燥过程的特性,干燥曲线干燥速度曲线干燥温度曲线干制过程物料中水分分类,干燥曲线是干燥过程中食品物料的平均湿度和干燥时间间的关系曲线。干燥速度曲线是表示干燥过程中任何时间的干燥速度与该时间的食品绝对水分之间关系的曲线。温度曲线是表示干燥过程中食品温度与其含水量之间关系的曲线,干燥曲线是干燥过程
3、中食品物料的平均湿度W脱（整体湿度）和干燥时间（）间的关系曲线。,在干燥开始后的很短时间内，食品的含水量几乎不变。这个阶段持续的时间取决于食品的厚度。随后，食品的含水量直线下降。在某个含水量以下时，食品含水量的下降速度将放慢，最后达到其平衡含水量，干燥过程即停止。,干燥速度曲线是表示干燥过程中任何时间的干燥速度与该时间的食品绝对水分之间关系的曲线。,该曲线表明，在食品含水量仅有较小变化时，干燥速度即由零增加到最大值，并在随后的干燥过程中保持不变。这个阶段称作恒率干燥期。当食品含水量降低到第1临界点时，干燥速度开始下降，进入所谓的降率干燥期。,温度曲线是表示干燥过程中食品温度与其含水量之间关系的
4、曲线,由图中可以看出，在干燥的起始阶段，食品的表面温度很快达到湿球温度。在整个恒率干燥期内，食品的表面均保持该温度不变，此时食品吸收的全部热量都消耗于水分的蒸发。从第I临界点开始，由于水分扩散的速度低于水分蒸发速度，食品吸收的热量不仅用于水分蒸发，而且使食品的温度升高。当食品含水量达到平衡含水量时，食品的温度等于加热空气的温度（干球温度）。,t湿,1.干燥曲线 2.干燥速率曲线 3.食品温度曲线,3.5 干制过程中的湿热传递,当待干食品从外界吸收热量使其温度升高到蒸发温度后，其表层水分将由液态变成气态并向外界转移，结果造成食品表面与内部之间出现水分梯度。在水分梯度的作用下，食品内部的水分不断向
5、表面扩散和向外界转移，从而使食品的含水量逐渐降低。因此，整个湿热传递过程实际上包括了水分从食品表面向外界蒸发转移和内部水分向表面扩散转移两个过程，前者称做给湿过程，后者称做导湿过程。,3.5.1 给湿过程 当环境空气处于不饱和状态时，给湿过程即存在。食品表层在水分向外界蒸发后又被源源不断的内部水分所润湿，当待干食品中含有大量水分时，给湿过程中待干食品的水分蒸发强度可用道尔顿公式来计算：qm=（P饱P空蒸）760/p,干制过程中潮湿食品表面水分受热后首先有液态转化为气态，即水分蒸发，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
6、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。,3.5.2 导湿过程 给湿过程的进行导致了待干食品内部与表层之间形成了水分梯度，在它的作用下，内部水分将以液体或蒸气形式向表层迁移，这就是所谓的导湿过程。,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。,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，水分流动的方向将由导湿性和导湿温性共同作用的结果。,温度梯度 表面水分扩散到空气中 T T-T 内部水分转移到表
7、面M-M M水分梯度 Food H2O,n,grad W绝,水分流向,图 湿度梯度影响下水分的流向,W绝+W绝,W绝,3.6 合理选用干制工艺条件,所选择的工艺条件应尽可能使食品表面水分蒸发速度与其内部水分扩散速度相等，同时避免在食品内部形成较大的温度梯度，以免降低干燥速度和出现表面硬化现象。在恒率干燥阶段，在保证食品表面的蒸发速率不超过食品内部的水分扩散速率的原则下，允许尽可能提高空气温度。,在干燥后期应根据干制品预期的含水量对空气的相对湿度加以调整。在降率干燥阶段，应设法降低表面蒸发速率，使它能和逐步降低了的内部水分扩散率一致，以免食品表面过度受热，导致不良后果。,干制时间的计算,恒率干燥
8、阶段时间计算降率干燥阶段时间计算,3.7 干制过程中食品的变化,1.干制过程中食品的主要变化（1）物理变化干缩表面硬化溶质迁移多孔性热塑性,（2）化学变化,营养成分蛋白质、碳水化合物、脂肪、维生素,色素色泽随物料本身的物化性质改变（反射、散射、吸收传递可见光的能力）天然色素：类胡萝卜素、花青素、叶绿素褐变（酶和非酶褐变）,风味水分散失的过程中，也会引起一些挥发物质的散失热会带来一些异味、煮熟味防止风味损失方法：芳香物质回收、低温干燥、加包埋物质，使风味固定,（3）组织学变化,干制品复水后，其口感、多汁性及凝胶形成能力等组织特性均与生鲜食品存在差异。肌肉组织纤维的排列及显微构造因脱水而发生变化，
9、降低了蛋白质的持水力，增加了组织纤维的韧性，导致干制品复水性变差，复水后的口感较为老韧，缺乏汁液。,食品的干制是食品从外界吸收足够的热量使其所含水分不断向环境中转移，从而导致其含水量不断降低的过程。该过程包括了两个基本方面，即热量交换和质量交换（水分及其他挥发性物质的逃逸），因而也称做湿热传递过程。湿热传递过程的特性和规律就是食品干制的机理。,第四节 干制过程和干制方法,（l）食品的比热 食品的比热一般用食品中干物质的比热C干与其所含水分的比热C水的平均值来表示。假设食品的含水量为W（），则食品的比热C食可用下式表示：C水为 4.19 kJ/kgK，食品中干物质的比热C干为1.2571.676
10、kJ/kgK。,4.1 概念,（2）食品的导热系数 食品是一种多相态混合体系，与单一相态物体的传热有较大的区别。热量在食品中的传递既可通过内含空气和液体的孔隙以对流方式进行，也可通过食品的固体间架以导热方式进行，还可通过孔隙壁与壁之间的辐射等方式来进行。当则是表示食品以上述各种方式传递热量的能力，即：当=固+混+对+水+辐,食品的导热系数主要取决于它的含水量和温度，因而在干制过程中是可变的。随着水分含量的降低，导热系数将不断地减小。,（3）导温系数 导温系数是表示食品加热或冷却快慢的物理量，用表示，可用下式来计算：=/c 其中为食品的密度，在很大程度上取决于含水量。因此，温度和含水量仍是影响导
11、温系数的主要因素。导温系数与含水量之间的关系如图所示。,图：小麦导温系数与含水量关系,从图中可以看出，在某含水量下，小麦的导温系数会出现极大值。导温系数与温度之间也存在一定的关系，通常温度升高，导温系数将增大。,第四节 食品的干制方法,干制方法可以区分为自然和人工干燥两大类自然干制：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。空气对流干燥设备、真空干燥设备、滚筒干燥设备 等。,4.1 常压空气对流干燥,是最常见的食品干燥方法，以热空气为干燥介质，通过对流方式与食品进行热交换和水分交换，使食品得到干燥。食品可分批或连续地干制，而空气则自然或强制地对流循环。根据介质与食品流动和接触方式，可分为固定接触式对流干燥和悬浮式接触干燥两大类。,4.1.1 固定接触式对流干燥,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,
