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第五章 食品的干燥
主要内容
食品中的水
食品干燥目的和原理
干燥过程中食品的主要变化
食品干燥的方法及控制
干燥食品的包装与贮运
Ⅰ. 食品中的水
一、食品水分含量的表示方法
二、食品物料中水分的存在形式
三、食品的水分活度
四、水分含量与水分活度间的关系
五、水分活度与食品保藏
一、食品水分含量的表示方法
(1)湿基含水量:是以湿物料为基准,水分占湿物料总质量的百分比,即为食品物料的湿基含水量。
(2)干基含水量:是以湿物料中的干物质为基准,湿物料中水分与其中的干物质质量的百分比,即为食品物料的干基含水量。
一、食品物料湿含量的表示方法
二、食品物料中水分的存在形式
(1)化学结合水
(2)物理化学结合水
(3)机械结合水
(4)干燥过程中各种水分的变化状态
(1)化学结合水
又称化合水,指按照定量比例与固体间架牢固结合的水。
通常是干制品含水量的极限标准。
干燥不能,也不必将这部分水除去。
(2)物理化学结合水
不按定量比例和固体物质结合的水。
包括:
吸附结合水
结构结合水
渗透压结合水
吸附结合水
是指在物体胶体微粒内、外表面上因分子吸引力而被吸着的水。
这部分水与固体物质结合紧密,干燥过程需消耗大量的热量才能将它们全部除去。
结构结合水
是指当胶体溶液凝固成凝胶时,保持在凝胶体内部的一种水;它受到结构的束缚,表现出来的蒸汽压很低,这部分水不容易通过干燥除去。
渗透压结合水
指溶液中被溶质所束缚的水分。溶质对水的束缚作用会使溶液表面的蒸汽压降低。
溶液浓度越高,溶质对水的束缚力越强,水分的蒸汽压越低,水分越难以除去。
(3)机械结合水
包括食品湿物料内的毛细管水以及物料外表面附着的润湿水分。
毛细管水是指食品湿物料内毛细管(或孔隙)中保留和吸着的水分。
润湿水分是指受润湿力(即表面张力)作用而吸附在食品物料表面的水分。
(3)机械结合水
这部分水又被称为游离水或自由水。
这部分水的饱和蒸汽压与纯水的饱和蒸汽压几乎没有太大的区别,在干燥过程中既能以液体形式又能以蒸汽的形式移动。
干燥过程中各种水分的变化状况
首先除去的是结合力最弱的机械结合水,然后是部分结合力较弱的物理化学结合水,最后是结合力较强的物理化学结合水。
三、食品的水分活度(aw)
是指食品物料表面水分的蒸汽压与相同温度下纯水的饱和蒸汽压之比值。
三、食品的水分活度
物料中自由水的蒸汽压与同温度纯水的蒸汽压接近;因此,如果物料中含有自由水,则该物料的aw值接近于1。
对于理想的,与固体物质结合力为无限大的水分(如化学结合水),其蒸汽压可假设为0,所以它的aw值趋近于0。
三、食品的水分活度
实际上食品物料中水与固相的结合力不同,它们的aw值在0~1之间。
食品物料干燥过程中,aw值高的水先干燥;因此,随着干燥的进行,食品物料的aw值会逐渐下降。
三、食品的水分活度
食品aw值的测定方法:
水分活度仪(仪器法)
扩散平衡法(康威氏扩散平衡法)
四、食品水分含量与水分活度之间的关系
不同种类的食品,其水分含量与aw值间的关系不同;一般来说,食品水分含量越高,其aw值也越高。
水分含量与aw值之间的关系还受温度的影响,温度越高,aw值也越高。
不同食品水分含量与aw之间的关系
温度对食品水分含量与aw之间关系的影响
aw与有效水分
能够被微生物、酶和化学反应所利用的水,为有效水分,可用水分活度(aw)进行衡量。
水分活度(aw)越高,即说明有效水分含量越多,食品越容易腐败变质。
aw与微生物活动的关系
大多数微生物在aw值低于0.91时不能生长,肉毒杆菌在aw值低于0.95时不能生长,芽孢的形成和发芽需要更高的aw值。
致病微生物生长的最低aw值与其产毒的最低aw值不一定相同,通常后者要高于前者。
aw与微生物活动的关系
霉菌的耐旱性优于细菌,在aw值为0.8时仍生长良好,只有aw值低于0.65时生长才受到完全抑制。
aw与微生物活动的关系
aw对酶反应的影响
由于食品物料中缺乏流动性水分,使酶不能与其作用的底物结合,酶的催化作用不能发挥出来。
另一方面,随着物料水分含量降低,酶本身也失水,活性下降;通常当干制品的水分降至1%以下时,酶活性会完全消失。
aw对非酶褐变、脂肪氧化及维生素的影响
aw值在0.65~0.70间,非酶褐变最容易发生。
aw值在0.30~0.50间,脂肪自动氧化速率和量最低。
低水分含量时,维生素较稳定。
Ⅱ.食品干燥的目的和原理
一、食品的干燥及其目的和作用
二、食品干燥过程及其影响因素
三、干燥特性曲线
一、食品的干燥(drying)
是指在自然或在人工控制的条件下使食品中的某些水分发生蒸发,食品水分含量得到某种程度降低的过程。
食品干燥的主要目的
延长食品在室温条件下的保藏期限。
食品干藏是指食品经干燥,其水分含量降至足以防止食品腐败
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