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单元6食品干制保藏技术
食品的干制保藏(简称干藏)是将食品的水分活度(或水分含量)降低到足以防止其腐败变
质的水平,并保持在此条件下进行长期保藏的方法。使食品的含水量降低的工艺过程称为食
品干燥,食品干燥的方法有很多,从不同的角度可分为多种类型。按照所用能量来源干制可
分为自然干燥和人工干燥;按水分蒸发时压力可分为常压干燥和真空干燥两类;按照水分去
除时温度可分为加热干燥和冷冻升华干燥;按照能量传递方式,可分为对流干燥、传导干燥、
辐射干燥和微波干燥;按照操作方式的不同,可分为间歇式干燥和连续式干燥。无论采用何
种干燥方法所制得的产品均称为干制品或脱水食品。19世纪开始所出现的辐射热干燥器、
真空干燥器,以及气流式、流化床式、喷雾干燥等促进了人工干燥的方法和设备的发展。
干制食品历史悠久,我国古代就已采用自然干燥或用火焙加工果干和菜干的记载。《周
礼》中所说的干撩,即是用干藏法制成的梅干。中国古代干制的果品种类很多。名品如葡萄
干、红枣出现于南北朝,荔枝干出现于宋代,桂圆出现于元代等,到明代,除菜干外,已有
瓜干、萝卜干等多种干制品。
食品干藏具有缩小体积、减轻重量的优点,因此能节省包装材料和减少仓储、运输费用,
应用范围仍不断扩大。食品干藏技术的未来发展将趋向于:①采用新工艺、新技术以保持
食品原有的质量,如冷冻干燥、真空临界低温干燥、微波真空干燥等;②回收余热,降低
能耗;③增加花色品种,例如早餐谷物、儿童食品、速溶咖啡等,以方便日常饮食生活;
经干制保藏的食品水分活性降低,有利于在室温条件下长期保藏,以延长食品的市场供给,
平衡产销高峰;干制保藏食品质量减轻、容积缩小,并且便于携带,有利于商品流通。
第一节食品干燥过程中的湿热传递
一、湿物料的热物理特性
任何湿物料(也即待干食品)的干燥均包含了两个基本过程:外界热量向湿物料的传递过
程(热量传递)和湿物料的水分吸热蒸发并外逸的过程(质量传递)。而这两个过程进行的
速度与湿物料的热物理特性之间有着密切的关系。
1.湿物料的比热
湿物料的比热通常以物料中干物质的比热C干与所含水分的比热C水的平均值来表示。
设湿物料的含水量为W%,则湿物料的比热C湿可用下式表示:
C干(100W)C水W
C
湿
100
1
CC
水干
C千W(6-1)
100
一般地,C水为4.19kJ/(kg·K),各种食品干物质的比热为(1.257~1.676)kJ/(kg·K)。因
此,湿物料的比热就取决于它的含水量,且两者为线性关系。
然而,实验表明,C湿与W之间的关系并非单纯的线性关系,而是带有转折的直线关系。
原因可能是:①在不同的含水量范围内,物料干物质发生了不同的理化变化;②由于物料的
孔隙度、固体间架中的空气、水的液相与气相之比例等因素的影响。
不过,在很多情形下,上述因素对比热的影响并不十分严重。在作近似计算时,我们
仍可按式(6-1)来计算湿物料的比热。
2.湿物料的导热系数
由于湿物料中既存在固形物,又存在水分,此外还存在气体,因此湿物料的传热与单
一形态物体的传热有较大的区别。热量在湿物料中的传递既可以通过内含空气和液体的孔隙
以对流方式进行,也可通过湿物料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。
如此就产生了真正导热系数λ与当量导热系数λ当(又称有效热导率)两个不同的概念。
λ即傅立叶方程中的比例系数,而当量导热系数则是表示湿物料以上述各种方式传递热量的
能力,
即:
λ当=λ固+λ混+λ对+λ水+λ辐
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