食品变温压差膨化联合干燥理论与技术(毕金峰)思维导图

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食品中水分含量与水分活度之间的关系
（Ⅰ）单分子层水， 不能被冰冻，不能干 燥除去。水被牢固地 吸附着，它通过水离子或水-偶极相互 作用被吸附到食品可 接近的极性部位如多 糖的羟基、羰基、 NH2，氢键，当所有 的部位都被吸附水所 占有时，此时的水分 含量被称为单层水分 含量， -40℃不能冻 结，占总水量的极小 部分。
一、水分活度与微生物的关系
1.水分活度与微生物生长的关系 一般情况下，每种微生物均有最适 的水分活度和最低的水分活度，它们取 决于微生物的种类、食品的种类、温度、 pH值以及是否存在润湿剂等因素。
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范围 aw 1.0~0.95
在此范围内的最低水分活度一般所 能抑制的微生物 假单胞菌、大肠杆菌变形杆菌、志 贺氏菌属、克霍伯氏菌属、芽孢杆 菌、产气荚膜梭状芽孢杆菌、一些 酵母 沙门氏杆菌属、 溶副血红蛋白弧菌、 肉毒梭状芽孢杆菌、沙雷氏杆菌、 乳酸杆菌属、足球菌、一些霉菌、 酵母（红酵母、毕赤氏酵母） 许多酵母（假丝酵母、球拟酵母、 汉逊酵母） 、小球菌 大多数霉菌（产生毒素的青霉菌） 、 金黄色葡萄球菌、大多数酵母菌属 （拜耳酵母） SPP、 德巴利氏酵母菌 嗜旱霉菌（谢瓦曲霉、白曲霉、 Wallemia Sebi） 、二孢酵母 耐渗透压酵母（鲁酵母） 、少数霉菌 （刺孢曲霉、二孢红曲霉） 微生物不增值 微生物不增值 微生物不增值 微生物不增值 微生物不增值
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水分活度（Aw）：水分活度是指食品中水分存在的状态，
即水分与食品结合程度（游离程度）。水分活度值越高，结 合程度越低；水分活度值越低，结合程度越高。 水分活度数值用Aw表示，水分活度值等于用百分率表 示的相对湿度，其数值在0-1之间。溶液中水的蒸气分压P与 纯水蒸气压Q的比值，Aw=P/Q 。

68不同干燥方式对哈密瓜干燥产品品质的影响*方芳,毕金峰,李宝玉,白沙沙,王沛,丁媛媛(中国农业科学院农产品加工研究所农业部农产品加工与质量控制重点开放实验室,北京,100193)摘 要 研究热风干燥、真空冷冻干燥和变温压差膨化干燥(浸渍和未浸渍)3种不同干燥方式对哈密瓜干燥产品物理性质、营养成分、微观结构和香气成分的影响。

结果表明:哈密瓜真空冷冻干燥产品比容、复水性均最佳,营养成分损失小,但是干燥产品硬度较小,颜色变化较大;热风干燥产品物理性质和营养成分均较差,且结构干缩致密;变温压差膨化干燥(未浸渍)产品比容和复水性最接近冷冻干燥产品;变温压差膨化干燥(浸渍)产品色泽和硬度均最佳,且内部形成了均匀的多孔状结构;变温压差膨化干燥(浸渍)产生了几种新的酯类香气成分,并且保留了哈密瓜鲜样较多的香气成分。

变温压差膨化干燥可以作为一种高效、节能的干燥方式应用于生产。

关键词 哈密瓜,干燥方式,物理性质,营养成分,微观结构第一作者:博士,助理研究员(毕金峰研究员为通讯作者)。

*2007年科研院所技术研究开发专项(NCSTE -2007-J KZX-288);2009年度农业科技成果转化资金项目(2009GB23260450);2009公益性行业(农业)科研专项专项 大宗农产品加工特性研究与品质评价技术(200903043) 收稿日期:2009-10-16,改回日期:2010-02-08果蔬干制品作为果蔬加工的主要产品之一近些年发展很快,出口增长势头明显。

干燥作为一种重要的加工操作单元在现代食品工业中被广泛的应用[1]。

目前,主要的果蔬干燥方法有传统热风干燥、真空低温油炸干燥、真空冷冻干燥等,这些常用的传统方法各有利弊。

传统热风干燥技术近些年有了较快地发展,但脱水速度慢、产品品质较差[2-3];油炸果蔬产品是目前生产果蔬脆片的主要加工技术,但是经过加工的果蔬产品含油量仍较高,油脂氧化对产品质量造成的不良影响[4-6];果蔬真空冷冻干燥产品具有良好的产品品质,但冷冻干燥时间长、能耗大、设备较贵[7]。

1.干燥：是利用热量使湿物料中水分等湿分被汽化去除，从而获得固体产品的操作。

2.去湿的方法——机械去湿法 化学去湿法 热能去湿法▲3.含水量(1)湿基含水量.(w ).(无量纲)——)m — 湿物料的质量，kg ；m w — 湿物料中所含水的质量，kg ；m s — 湿物料中所含有绝对干燥物料的质量，kgw 是习惯上常用的表示组分含量的方法，如未加说明，物料含水量即指湿基含水量。

(2)干基含水量.(x ).(无量纲)—— 两种含水量的换算关系 ▲4.水分活度.(a w ) — 一般把湿物料表面附近的水蒸汽压p 与同温度下纯水的饱和蒸汽压p 0之比作为湿物料水分活度a w 的定义： a w 的大小与食品中的含水量、所含各种溶质的类型和浓度以及食品的结构和物理特性都有关系。

▲5.吸湿和解湿(1)当a w ＞Φ 时 [Φ的定义式Φ=p v /p s ] p ＞p v 即湿物料表面附近水蒸汽压p 大于是空气中的水蒸气分压p v ,水分将从物料向湿空气中传递，这种过程称为物料的解湿。

解湿使物料含水量x 不断减少，这即是干燥过程。

(2)当a w ＜Φ时, p ＜p v ,水分将不断从湿空气向物料传递，这种过程称为物料的吸湿。

吸湿使物料含水量x 不断增加。

(3)当a w =Φ时，p=p v ，物料既不解湿，也不吸湿，两者相对于湿空气讲，此时物料的含水量x 称为平衡含水量x e 。

▲6.物料中水分的分类(1)按物料与水分的结合方式分类—化学结合水 物理化学结合水 机械结合水(2)按水分去除的难易程度分类—结合水分 非结合水分(3)按水分能否用于干燥的方法除去分类自由水分—物料中的水分能被干燥除去的部分。

平衡水分—平衡水分代表物料在一定空气状态下的干燥的极限。

7.湿空气热力学湿空气通常指干空气和水蒸气的混合物。

(1)湿密度：湿空气中所含水蒸气的质量m V 与湿空气体积V 之比，称为其湿密度ρV▲(2)v p s 之比，称为湿空气的相对湿度φ： 对绝对干燥的空气，相对湿度φ=0； 对饱和空气，相对湿度φ=1。

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（3）、接触干燥
接触干燥是间接靠同壁的热量传递给与 壁面接触的物料、热源可以使水蒸气、 热空气或热水等。接触干燥可在常压下 进行也可在真空下进行。
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二、食品的冷冻干燥技术
冷冻干燥是将物料预冷至-40到-30，使物 料中的大部分液态水变为固态冰，然后 提供低温热源，在真空状态下，使冰直 接升华为水蒸气而使物料脱水的过程。
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气流喷嘴式雾化 压力式喷嘴雾化
旋转式雾化
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一、普通干燥（1）对流干燥
直接以高温的空气为热源，借对流方式 将热量传递给物料，热空气既是载热体 又是载湿体。一般热风干燥多在常压下 进行
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（2）、辐射干燥
辐射干燥时以食品工业上的一种重要的 干燥方式，即利用红外线、远红外线、 微波等能源，将热量传递给物料的干燥 方法，可在常压或真空下进行。
知道的
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1.1概述
食品的干燥过程涉及复杂的化学变化、 物理和生物学的变化，对产品品质和卫 生标准要求很高，有些干燥制品还要求 具有良好的复水性，因此要根据物料的 性质和生产工艺要求，并考虑投资费用、 操作费用等经济因素，正确合理的选用 不同的干燥方法和相应的干燥装置。
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我国常用的雾化形式有三种
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（3）旋转式雾化 通过高速旋转的盘或轮将食品料液在离
心力作用下，溶液被拉成薄膜，从盘或 轮边缘甩出，同时受到周围空气的摩擦 以及本身表面张力的作用，形成雾滴， 达到干燥目的。
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关于干燥技术
目前的干燥方法通常采用的干燥温度不 是很高，即使是高温干燥，因脱水时间 极短，微生物只是随着干燥过程中水分 活度的降低慢慢进入休眠状态。因此食 品干燥过程不能代替食品必要的灭菌处 理过程，应该在干制工艺中采取相应的 灭菌措施以保证干制品安全卫生并延长 货架寿命。也同时不能用干燥来代替对 酶的灭活和钝化。

第一节 3.湿空气的比热
湿空气的性质及湿度图
在常压下，将湿空气中1kg绝干空气及相应Ｈkg 水汽的温度升高
（或降低）1oC所需要（或放出）的热量，称为比热，又称为湿热，用符号
CH表示，单位是kJ/(㎏绝干气· oC)，即
cH ca Hcw
式中HCw——湿空气的比热， kJ/(㎏绝干气· oC)； Ca——绝干空气的比热， kJ/(㎏绝干气· oC)； Cw——水气的比热， kJ/(㎏水气· oC) 在常用的温度范围内，有
tw
tas
补充水 空气
tas ,Has 绝热
t, H
空气
t ,H tas 绝热饱和塔示意图
湿球温度计

第一节
湿空气的性质及湿度图
8．露点td 在总压不变的条件下，将不饱和湿空气冷却，直至 冷凝出水珠为止（即达到饱和状态），此时，湿空气的温 度称为露点，用td表示。 特点： d 1
H
1kg干空 气的体积 Hkg水气 体积 1kg干空 气
273 t 1.013 105 1 H 22.4 273 P 29 18 273 t 1.013 105 H 0.773 1.244H 273 P

湿空气的性质及湿度图
---是水温，但是却由空气决定，与水无关。
空气以对流方式传给水的热量速率＝水分汽化所需的潜热速率
At t w N w Arw
k H H w H Arw
湿球温度计
tw t
k H rw

H w H
大量 空气
tw
传热
可见，tw＝f（t，H），而与 水的初始状态无关。
cw
cH 1.01 1.88H

果蔬变温压差膨化干燥技术研究现状及发展趋势黄寿恩;李忠海;何新益【摘要】the explosion puffing drying for fruits and vegetables at variable temperature and pressure difference is a new technology developed in recent years. In this paper, characteristics of explosion puffing drying technology at variable temperature and pressure difference and its products were reviewed. And various factors affecting fruit and vegetable puffing at variable temperature, such as material characteristics, material pretreatment, puffing parameters, and so on, were described. The principle of material pretreatment for controlling dehydration rate and the problems existing in the current research of this technology were also discussed. Finally, the research direction and development trends of this technology were discussed.%变温压差膨化干燥技术是近年来发展起来的一种新型干燥技术,文章介绍变温压差膨化干燥技术及其制品的特点,并阐述影响果蔬变温膨化的各种因素,如物料特性、预处理、膨化参数等,包括预处理对脱水速率控制的理论探讨,以及果蔬变温压差膨化干燥技术研究目前存在的问题,并展望该技术未来的研究方向及发展趋势.【期刊名称】《食品与机械》【年(卷),期】2013(029)002【总页数】4页(P242-245)【关键词】果蔬;变温压差膨化;干燥;现状;趋势【作者】黄寿恩;李忠海;何新益【作者单位】天津农学院食品科学系,天津300384【正文语种】中文果蔬干燥是果蔬加工储藏的主要方式之一，可通过各种不同的方法降低果蔬的水分含量，提高货架寿命，改善其贮运性能。

冷冻干燥特点
• 特点：1）最大限度地保存食品的色香味；对热敏性物质特别适合，
能保存食品中营养成分； 由流程示意图，空气由预热器加热至一定温度进入干燥器，与进入干燥器的物料相接触，空气将热量以对流传热方式传给湿物料，表
面水分被加热汽化成蒸汽，扩散进入空气，最后又干燥器的另一端排出。
奶粉喷雾干（燥的2）原理是在将浓真缩空乳借和用机低械温力量下，通操过作喷雾，器将微乳生分散物为雾的状生的乳长滴，和增酶加了的其表作面用积，受同时到雾抑滴和制热风；接可触，雾滴被
喷雾干燥是以单一工序将溶液、乳浊液、悬浮液或黏糊状物料加工成粉状、颗粒状干制品的一种干燥方法。
大部分液态水变为固态冰，然后提供低温热源， 但同时，设备较复杂，占地面积达，一次性操作复杂 较多
（3） 脱水彻底，干制品重量轻，体积小，占地面积小，运输方便； 辐射干燥:辐射干燥是利用红外线、远红外线、微波等能源，将热量传递给物料的干燥方法，可在常压或真空下进行。
干燥成球形颗粒落入干燥室的底部，水蒸气被热风带走，从干燥室排风口排出。
（4） 复水快，除食用去方便95%-99%以上的水分，产品能长期保存而不变质；
但同时，设备较复杂，占地面积达，一次性操作复杂 较多
可除去95%（-993%）以上的脱水水分，彻产品底能，长期干保存制而品不变重质；量轻，体积小，占地面积小，运输方便；
喷雾干燥是以单一工序将溶液、乳浊液、悬浮液或黏糊状物料加工成粉状、颗粒状干制品的一种干燥方法。
应 大用米：、喷 面雾 粉（干 的燥 干4）可 燥应 、用 杀复于虫乳 、水、 防快蛋 霉白 处，、 理糖 。食类用、谷方类、便饮料、香料、酵母等制品中
辐射干燥:辐射干燥是利用红外线、远红外线、微波等能源，将热量传递给物料的干燥方法，可在常压或真空下进行。 由流程示意图，空气由预热器加热至一定温度进入干燥器，与进入干燥器的物料相接触，空气将热量以对流传热方式传给湿物料，表

胡萝卜变温压差膨化干燥技术研究进展曾 萃1,2，毕金峰2,*，庞 杰1(1.福建农林大学食品学院，福建 福州 300052； 2.中国农业科学院农产品加工研究所，北京 100193)摘 要：变温压差膨化干燥是一种新型的果蔬干燥技术，在胡萝卜加工中的应用还处于起步阶段。

本文阐述了胡萝卜产业加工现状以及变温压差膨化干燥技术的国内外研究进展，并展望了变温压差膨化干燥技术在胡萝卜加工中的应用前景。

关键词：胡萝卜；变温压差；膨化干燥；进展Research Progress of Explosion Puffing Drying Technology of Carrot at Variable Temperature and Pressure DifferenceZENG Cui 1,2，BI Jin-feng 2,*，PANG Jie 1(1.College of Food Science ，Fujian Agricultural and Forest University, Fuzhou 300052, China ；2.Institute of Agro-Food Scienceand Technology ，Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China)Abstract ：As a method of drying ，the explosion puffing drying at variable temperature and pressure difference is a new technology. The application of explosion puffing drying in carrot processing is still at starting stage. The research status on carrot processing was summarized, involving explosion puffing drying. And the prospects of its application in carrot processing were discussed in this paper.Key words ：carrot ；variable temperature and pressure difference ；explosion puffing drying ；progress中图分类号：TS255.36 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2008)12-0756-04收稿日期：2007-11-30基金项目：2006年科技部科研院所技术研究开发专项(NCSTE-2006-JKZX-291)； 2007年科技部科研院所技术研究开发专项(NCSTE-2007-JKZX-288)作者简介：曾萃(1982-)，女，硕士研究生，研究方向为果蔬膨化干燥技术。

47农产品加工业技术装备果蔬变温压差膨化联合干燥设备果蔬变温压差膨化休闲食品果蔬变温压差膨化联合干燥及休闲食品创制技术与应用研究背景干燥是果蔬加工的重要方式。

传统果蔬干燥以日晒、晾干和热风烘干为主，干燥时间长、能耗高、营养损失严重、质量安全卫生问题突出，不能满足企业生产要求及消费者对营养健康的需求，亟需创建一种节能、提质、安全的新型干燥技术。

创新性该成果创制的果蔬变温压差膨化联合干燥技术是一种新型、节能、环保的非油炸干燥技术。

创制了果蔬变温压差膨化联合干燥理论、技术、装备和产品。

主要技术发明和创新点如下：（1）揭示了果蔬变温压差膨化联合干燥机理，即首次提出变温压差膨化干燥的概念和理论，系统揭示了变温压差膨化联合干燥过程中水分子的分布状态和迁移规律，构建了水分子闪蒸扩散动力学模型，揭示了预处理工艺对变温压差干燥品质形成的影响与调控机理。

（2）发明了果蔬变温压差膨化集成干燥技术，即针对高糖物料和易褐变物料的特性差异，开发出冷冻、渗透或烫漂等联合变温压差膨化干燥的集成技术，以及热风干燥、真空干燥、真空冷冻干燥、中短波红外干燥、微波真空干燥联合变温压差膨化的联合干燥技术，应用于桃、菠萝、柑橘和甘薯等13种果蔬原料的干制中，确证了变温压差膨化联合干燥的关键控制点及优化工艺。

（3）创制出新型果蔬变温压差膨化联合干燥设备系统，即研制出控制物料在干燥过程中水分和温度变化的膨化系统，开发出多功能全自动控制系统软件，对在线检测、品质调控和全自动控制系统进行创新，并将该技术与超微粉碎、中短波红外干燥及连续真空冷冻干燥技术相结合，创制出新型果蔬休闲食品。

项目已授权国家发明专利25项、实用新型专利2项、计算机软件著作权登记证书1项，发表相关学术论文100余篇。

技术成果通过了农业部、中国轻工业联合会、和江苏省组织的成果鉴定，整体研究达到国际先进水平。

转化情况与经济效益该项目研究成果目前已经转让企业8家，转让合同总经费为1130万元，并在甘肃正宁金牛实业有限责任公司、北京御食园食品有限公司、河北沧华园生物食品有限公司等10家公司进行推广应用。

香蕉变温压差膨化干燥工艺的优化毕金峰;李宝玉;丁媛媛;王沛;白沙沙【摘要】为了确定香蕉变温压差膨化干燥最佳工艺条件,采用三因子二次回归正交旋转组合设计,分析膨化温度、膨化压力差和抽空温度3因素对产品L~*值、脆度、硬度和含水率4个指标的影响及其交互作用.根据试验数据得到4个指标的二次回归模型,并进行了响应面分析,采用因子分析法确定4个评价指标的权重,通过综合评分得出了香蕉优化膨化工艺参数.结果表明:膨化温度、膨化压力差和抽空温度对产品的L~*值、脆度、硬度和含水率影响显著,三因子间的交互作用不显著;最佳工艺范围是:膨化温度86-91℃;膨化压力差0.16-0.24MPa;抽空温度83-87℃.【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2010(036)002【总页数】6页(P90-95)【关键词】香蕉;变温压差膨化干燥;响应面法;因子分析【作者】毕金峰;李宝玉;丁媛媛;王沛;白沙沙【作者单位】中国农业科学院农产品加工研究所,农业部农产品加工与质量控制重点开放实验室,北京,100193;中国农业科学院农产品加工研究所,农业部农产品加工与质量控制重点开放实验室,北京,100193;西南大学食品科学学院,重庆,400716;中国农业科学院农产品加工研究所,农业部农产品加工与质量控制重点开放实验室,北京,100193;中国农业科学院农产品加工研究所,农业部农产品加工与质量控制重点开放实验室,北京,100193;中国农业科学院农产品加工研究所,农业部农产品加工与质量控制重点开放实验室,北京,100193【正文语种】中文香蕉是一种呼吸越变性水果,不易贮存,贮藏过程中极易软烂变质。

为了延长香蕉的货架周期,科研工作者进行了多种香蕉干燥加工方式的研究。

变温压差膨化干燥技术是一种新型非油炸膨化干燥技术,它同时具有真空干燥和冷冻干燥的优点,节能环保,产品品质优良 [1-6]。

国外对此工艺研究较多的机构是美国农业部东部研究中心 (the USA Eastern Regional Research Center)。

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05 挤压膨化技术的优势与挑战
CHAPTER
挤压膨化技术的优势
高效节能
挤压膨化技术能够实现连续性 生产，提高了生产效率，同时
降低了能源消耗。
产品品质稳定
通过精确控制挤压膨化过程中 的温度、压力和水分含量，可 以确保产品品质的稳定性。
多功能性
挤压膨化技术可以应用于多种 食品加工领域，如早餐谷物、 宠物食品、休闲食品等。
02
原料选择
选择优质、健康的原料，如全谷物、 果蔬、坚果等，确保产品营养丰富、 口感美味。
03
配方设计
根据市场调研和原料特性，进行产品 配方设计，包括原料配比、口味调配 等。
05
04
工艺流程设计
根据原料和配方的特点，设计挤压膨 化工艺流程，确定工艺参数，如温度 、压力、时间等。
产品生产工艺与设备
生产工艺
方面的需求。
食品膨化技术的应用领域
01
02
03
04
休闲食品
食品膨化技术广泛应用于休闲 食品的加工，如薯片、爆米花
、饼干等。
宠物食品
宠物食品中的狗粮、猫粮等也 常采用食品膨化技术加工而成
。
早餐谷物
早餐谷物中的麦片、米片等也 常采用食品膨化技术加工而成
。
其他领域
除了上述领域外，食品膨化技 术还广泛应用于保健品、药品
食品高新技术 食品膨化新技术 挤压膨化技术护理课件
目录
CONTENTS
• 食品膨化技术概述 • 挤压膨化技术的原理与设备 • 挤压膨化技术在食品加工中的应用 • 挤压膨化技术对食品品质的影响 • 挤压膨化技术的优势与挑战 • 案例分析：某品牌挤压膨化食品的研发与生产

三、项目成熟度
果蔬变温压差膨化干燥技术于2007年1月在北京通过了农业部组织的项目成果鉴定——农科果鉴字[2007]第008号，整体研究达到国际先进水平。现已申报国家发明专利6项，其中4项已经获得授权。授权专利：一种膨化桃及其制备方法（ZL2.2）；一种膨化哈密瓜及其制备方法（ZL2.7）；一种膨化菠萝及其制备方法（ZL2.1）；一种膨化柑桔及其制备方法（ZL2.6）。进入公开阶段的专利：一种枸杞营养咀嚼片及其制备方法（2.6）；一种番茄营养咀嚼片及其制备方法（2.1）。该技术自投入市场以来，引起了国内外科研单位和生产厂家的广泛关注。目前，已有数十个厂家在论证投产，中试技术和生产设备已经成熟，可以转让并投产。
果蔬膨化设备具有以下特点：一是适用性广。许多果蔬原料都可以用此设备进行加工。目前，国内外已有数十种果蔬原料进行过变温压差膨化干燥加工，生产的许多产品具有良好的感官和营养特性，能开发出许多有较好市场潜力的产品。二是投资少，见效快。和其他食品企业对比而言，果蔬膨化设备投资少，见效快。一般设备投资在200～300万元，当年投产次年即可收回投资。三是产生的废弃物少，符合环保要求。膨化果蔬一般是将果蔬可食部分直接经切分、预干燥、膨化干燥制成。许多加工附产物也可以进一步加工利用，加工过程中用水量很少，污染少，产生的废弃物少，符合环保要求。四是操作简单，易于控制。膨化果蔬生产工艺中只有几个关键环节，设备构造相对简单，易于操作，生产技术相对容易掌握。总之，该项目是集经济效益、社会效益和生态效益于一体的高科技项目。
膨化果蔬脆片的原料来源非常广泛，果品如苹果、梨、香蕉、柑橘、菠萝、猕猴桃、桑葚、哈密瓜、草莓、桃、杏、枣、枸杞、芒果、杨桃、菠萝蜜等，蔬菜如胡萝卜、马铃薯、甘薯、芋头、菠菜、黄瓜、甘蓝、西红柿、芹菜、食用菌、大蒜等；其他如水产品、豆类制品也有较好的效果。

I C a t ( L 0 C v v t) H 1 .0 t ( 2 5 1 .9 t 0 ) H 3
或 I(1.01.9H 3)t25H 0(k0 J/kg绝干气)
式中: t为湿空气的温度,℃。
精品医学
10
1.5 干球温度t和湿球温度tm
干球温度t：用一般温度计所测得的空气温度；
湿球温度tm：用湿球温度计所测得的空气温度。
40
• 通常干燥系统由两个主要部分组成：空气
预热器和干燥器（室），如图所示。
精品医学
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5．1 热风干燥过程计算
• 下列符号的意义：
• G1——湿物料的处理量，kg/h； • G2——干燥产品量，kg/h； • GC——湿物料中绝干物料量，kg/h； • L——以绝干空气计的空气消耗量，kg/ h。
精品医学
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当湿空气被冷却至露点时，空气达到饱和状 态，湿空气中的水蒸汽就开始在冷却面上凝 结出来，随着冷却过程的进行，水分也不断 析出，而温度则不断降低，但空气始终维持 在饱和状态，这时，过程线主要沿φ=100% 线变化。
特别提示：当空气湿度不变时， 既可用湿比热法又可用焓差法 计算状态变化的热量，但空气 湿度变化时，只能用焓差法计 算状态变化的热量。
精品医学
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3．2 不同状态湿空气的混合过程
• 设有两股空气，对应的绝干空气量为L1和
L2，对应的状态为（H1，I1）和（H2，
I2），混合后的湿度和焓值可由物料及热量
衡算求得。
混合前后水分量不变： L1H1+ L2H2=（L1+L2）Hm
混合前后焓值不变： L1I1+ L2I2=（L1+L2）Im
精品医学
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五、喷雾干燥
喷雾干噪是将液态或浆状食品喷成雾状液滴， 悬浮在热空气气流中进行脱水干燥的过程。干燥 机塔内保持真空状态，当细雾与热空气接触时， 水分闪蒸掉而食品变成微粒下落，湿热空气由风 机排出。因雾滴具有极大的表面积，传热传质速 度极快，因此干燥时间极短，一般在2-10s内完 成；物料温度低，受热损害小，适宜于热敏食品 的干燥。
33
34
特点
➢投资少、管理粗放、生产费用低，能在产地就地进行干燥； ➢能促使尚未完全成熟的原料在干燥过程进一步成熟； ➢自然干燥缓慢，干燥时间长。晒干时间随食品物料种类和气候 条件而异，一般2～3天，长则10多天，甚至更长时间； ➢干燥最终水分受到限制，常会受到气候条件的影响和限制。如 在阴雨季节就无法晒干，而难以制成品质优良的产品，甚至还会 造成原料的腐败变质； ➢自然干燥还需有大面积的晒场和大量劳动力，生产效率低，又 容易遭受灰尘、杂质、昆虫等污染和鸟类、啮齿动物等的侵袭， 制品的卫生安全性较难保证； ➢科学利用太阳能，充分利用天然能源。
类不同，耐旱能力不同，干酵母可保存活力 1年以上。
8
3、干制对酶活力的影响
▪ 水分减少时，酶活力下降；但底物、酶同 时增浓；
▪ 低水分时，酶仍有缓慢的活性，只有降到 1%以下，酶的活性才完全消失。
结论： 干制品在干燥前需要钝化酶
9
呈倒S型，开始随水分活度增大上升迅速，到0.3左右后变
得比较平缓，当水分活度上升到0.6以后，随水分活度的增
面上的平均干燥速度为10～20 kg·h-1。。
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

原因：空气流速增加，水分扩散加快（对流质量传递速率加快），能及时将聚集 在食品表面附近的饱和湿空气带走，以免阻止食品内水分进一步蒸发。 食品表面接触的空气量增加，会显著加速食品表面水分的蒸发。 空气流速增加对降率期没有影响，因为此时干燥受内部水分迁移或扩散所限制。
（3） 空气相对湿度
食品表面和干燥空气之间的水蒸汽压差代表了外部质量传递的推动力， 空气的相对湿度增加则会减小推动力，饱和的湿空气不能在进一步吸收 来自食品的蒸发水分。 空气相对湿度越低，食品恒速期的干燥速率也越快，对降速期没有影
食品被加热，水分被蒸发加快，干燥速率上升， 随着热量的传递，干燥速率很快达到最高值； 是食品初期加热阶段；
然后稳定不变，为恒率干燥阶段，此时水分从 内部转移到表面足够快，从而可以维持表面水 分含量恒定，也就是说水分从内部转移到表面 的速率大于或等于水分从表面扩散到空气中的 速率，是第一干燥阶段；
（2）导湿温系数δ
就是温度梯度为1℃/m时物料内部能建立的水分梯度
导湿温系数δ（1/℃ ）
δ= - ǝM ǝθ ǝn ǝn
水分梯度 温度梯度
B
Ⅱ
Ⅰ O
物料水分M（%）
A
导湿温系数和导湿系数一样，会因物料和水分结合状态而变化
3. 干制水分总量
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，水分的总流量是由导湿性和导湿温性共同作用的结果。
内部水分转移 到表面
干制机制模型
Food H2O
T T - ΔT
M M - ΔM
水分梯度促使水分从高水分处向低水分处扩散，称为导湿性。 温度梯度促使水分从高温向低温处转移，称为导湿温性。
1. 导湿性
（1）水分梯度
grad M= lim (ΔM /Δn ) = ǝM / ǝn

菠萝蜜热风—变温压差膨化干燥工艺研究王萍;易建勇;毕金峰;刘璇;周林燕;陈芹芹;钟耀广【摘要】在热风干燥特性研究基础上,探讨热风预留水分含量、膨化温度、抽真空温度、抽真空时间、膨化次数5个因素对热风变温压差膨化干燥菠萝蜜产品的色泽、脆度、硬度、复水性的影响.结果表明:菠萝蜜热风—变温压差膨化干燥的最优工艺条件为:热风预干燥温度60℃,热风预留水分含量27.53％,膨化温度90℃,抽真空温度60℃,抽真空时间2.5h,膨化次数5次,停滞时间5 min,真空度-0.098 MPa.在该膨化条件下,菠萝蜜产品的△E值为3.30±0.58,L值为54.19±0.13,b值为28.95±0.16,硬度值为4 830.82±734.43,脆度值为17.45±4.34,复水比为2.42±0.13.【期刊名称】《食品与机械》【年(卷),期】2015(031)004【总页数】5页(P218-222)【关键词】菠萝蜜;热风干燥;变温压差膨化;联合干燥【作者】王萍;易建勇;毕金峰;刘璇;周林燕;陈芹芹;钟耀广【作者单位】上海海洋大学食品学院,上海201306;中国农业科学院农产品加工研究所,北京100193;中国农业科学院农产品加工研究所,北京100193;中国农业科学院农产品加工研究所,北京100193;中国农业科学院农产品加工研究所,北京100193;中国农业科学院农产品加工研究所,北京100193;中国农业科学院农产品加工研究所,北京100193;上海海洋大学食品学院,上海201306【正文语种】中文菠萝蜜果树为四季常青树，可常年挂果，果实较大，产量高。

成熟的菠萝蜜果肉颜色为黄色，味道鲜美、气味芬芳、含有丰富的蛋白质、VA、VC、钙、镁、磷、钾等营养物质以及类胡萝卜素、多酚等抗氧化物质，具有“热带水果皇后”的美誉［1，2］。

菠萝蜜一般以鲜食为主，也可烹调食用。

热能去湿法：如蒸发、干燥等
用加热的方法使水分或其它溶剂汽化，并将产生的蒸气排 除，藉此来除去固体物料中湿分的操作，称为固体的干燥。
干燥过程的分类
按操作压力：常压干燥、真空干燥 按操作方式：连续式、间歇式 按传热方式：传导干燥、对流干燥、辐射干燥和
介电加热干燥，以及由其中两种或三种方式组成的
H s ,t d
0.622 ps ,t d P p s ,t d
p s ,t d
H s ,t d P 0.622 H s ,td
当空气从露点继续冷却时，其中部分水蒸汽便会以露珠的 形式凝结出来。空气的总压一定，露点时的饱和水蒸汽压ps,td 仅与空气的湿度Hs,td有关，即 ps,td=f(Hs,td) 或 度越大，td 越大。 td= (Hs,td) 湿
当pv=0时，φ=0，表示湿空气不含水分，即为绝干空气。 当pv=ps时，φ=1，表示湿空气为饱和空气。
相对湿度和绝对湿度的关系
相对湿度：可以说明湿空气偏离饱和空气的程度，能用
于判定该湿空气能否作为干燥介质，φ值与越小，则吸湿
能力越大。
湿度：是湿空气含水量的绝对值，不能用于分辨湿空气
的吸湿能力。
当湿空气的湿度h为一定值时温度愈高其相对湿度值愈低即其作为干燥介质时吸收水汽的能力愈强故湿空气进入干燥器之前必须经过预热器预热提高温度目的除了提高湿空气的焓值使其作为载热体外也是为了降低其相对湿度而作水蒸汽分压线该线表示空气的湿度h与空气中的水蒸汽分压p之间关系曲线
第八章 物料干燥
重点：空气的焓湿图、干燥机理、干燥
气系统，两者在数值上近似相等，对其他系统而言，不存在 此关系。
对空气－水蒸气系统 ，干球温度、绝热饱和温度（或湿
球温度）及露点之间的关系为：