（二）含湿气体
湿物料的水分活性与吸附等温线
食品水分含量（M）与AW的关系（水分吸附等温
线；温度与水分吸附等温线；水分吸附等温线的应 用）
典型食品物料吸附等温线
马铃薯的等温吸附线
1-20℃ 2-40℃ 3-60℃ 4-80℃ 5-100℃
常见食品中水分含量与水分活度的关系
Food Ice Ice Ice Ice Fresh meat Bread Marm alade Wheat flour Raisin Macaroni Boiled sweets Biscuits Dried milk Potato crisps
箱式 干燥
微波 干燥
食品人工 干燥方法
喷雾 干燥
冷冻 干燥
带式 干燥
滚筒 干燥
流化床 干燥
一、空气对流干燥
1
最常见的食品干 燥方法，常压进 行，食品分批或 连续干制，空气 自然或强制对流 循环。
2
流动的热空气不 断和食品密切接 触并提供蒸发水 分所需的热量， 有时还为载料盘 或输送带增添补 充加热装置
湿物料与含湿气体
（一）湿物料的状态与物理性质 1. 湿物料的状态与水分含量
按湿物料的外观状态分：块 状、条状、片状、晶体、散 粒状、粉末状、膏糊状、液 体物料等。
按物料的物理化学性质 分：液态和湿固态食品
物料。
2.湿物料的水分活性与吸附等温线
3.湿物料的热物理性质(比热容、导热系数、温 度传导系数）
➢适于水分低于35%~40%的 物料，例糯米粉、马铃薯 颗粒
5. 流化床干燥
➢使颗粒食品在干燥床上呈流化状态或缓 慢沸腾状态（与液态相似）。
➢适用对象：粉态食品（固体饮料，造粒 后二段干燥）
6. 仓贮干燥
➢适于干制已经用其他 干燥方法去除大部分 水分而尚有部分残余 水分需要继续清除的 未干透的制品，如将 蔬菜半干品水分从 10-15%降到3-6%
W
T
• δ= -
n
n
B
Ⅱ
导湿温性δ（1/℃）
导湿温性和导湿性一样，
Ⅰ
会因物料水分的差异
O
（即物料和水分结合状 态）而异。
物料水分W（%）
A
以上我们讲的都是热空气为加热介质。若是采用其它加热 方式，则干燥速率曲线将会变化。
思考题
Q1
Q2
干
微波
燥
干燥
机
的干
制
制过
程特
性
Q3
如何从 机制上 控制缩 短干燥 时间的 干燥过 程
——工艺原理部分
第十章 食品的脱水加工
人类摄取食物需要水分 人类保存食物必须去除水分
生存
很多生活资料必须彻底去除水分
---Mr.Yarlish
目录
干燥保藏的基本原理 干制的基本原理 干制过程中的主要变化 干制前的预处理 食品干制方法
干制品的贮藏与复水
概述
脱水技术的进展
脱水技术的进展
脱水加工的特点和好处 脱水加工的特点和好处
➢ 优良的离心盘要求润湿周边长，使溶液达到高转速，喷雾均 匀。离心盘本身结构坚固、质轻、结构简单、无死角、易拆 洗、有较大的生产率。
➢ 目前在工业生产上，采用离心盘的式样很多。对于光滑盘 （碟碗式、帽式），有较大的润湿周边，使溶液形成扁平薄 膜，利于雾化，结构较简单。缺点是表面平滑，溶液在转盘 内产生较大的滑动，不能得到较高喷雾速度。
喷雾干燥物料与空气流动方式
常用的喷雾系统
➢压力喷雾：液体在高压下（700-1000kPa） 下送入喷雾头内以旋转运动方式经喷嘴孔向 外喷成雾状，一般这种液滴颗粒大小约100300μm，生产能力和液滴大小通过食品流体 的压力控制。
➢离心喷雾：液体被泵入高速旋转盘中 （5000-20000rpm），在离心力作用下经 圆盘周围的孔眼外逸并被分散成10-500μm 雾状液滴。
➢ 目前国内外广泛用 于食品工业中奶粉、 奶油粉、乳清粉、 蛋粉、果汁粉、速 溶咖啡、速溶茶等。
喷雾干燥器的装置组成： 料液→料液供送喷雾系统→液滴 ↓
新鲜空气→空气加热输送系统→热空气→气液接触干燥系 统→制品分离气体净化系统→废气 ↓ 干制品
设备主要由雾化系统、空气加热系统、干燥室、空气粉末分 离系统、鼓风机等主要部分组成。 决定喷雾干燥装置特征的主要是料液喷雾系统中的喷雾器和 气液接触系统的干燥室
（kg干物质/米2 ）
W绝—— 物料水分（kg/kg干物质） 水分转移的方向与水分梯度的方向相反，所以式中带负号。
注意：导湿系数在干燥过程中并非稳定不变的，它 随着物料温度和水分而异。
物料水分与导湿系数间的关系
ⅠⅡ
Ⅲ
恒率干燥阶段，排除的水分基
D
E 本上为渗透水分，以液体状
态转移，导湿系数稳定不变
A
W绝+Δ W绝 W绝
的另一等湿面上的湿含量为W绝+Δ W绝 ， 那么物体内的水分梯度grad W绝 则为： grad W绝= lim （ Δ W绝 /Δn）= W绝/ n
Δn 0
I grad W绝
W绝—— 物体内的湿含量，即每千克干物质
内的水分含量（千克）
Δn—— 物料内等湿面间的垂直距离（米）
Δn
长；⑦－细菌生长
各种新鲜食品和脱水干制食品的容积/m3·t-1
食品 种类 水果
蔬菜
肉类
新鲜 食品
1.42～ 1.56
1.42～ 2.41
1.42～ 2.41
脱水干 制食品
0.085～ 0.20
0.142～ 0.708
0.425～ 0.566
食品 种类 蛋类
鱼类
新鲜 食品
2.41～ 2.55 1.42～ 2.12
Moisture(%) 100 100 100 100 70 40 35 14.5 27 10 3.0 5.0 3.5 1.5
Water activity 1.00 0.91 0.82 0.62 0.985 0.96 0.86 0.72 0.60 0.45 0.30 0.20 0.11 0.08
物料与空气间的湿热平衡
（一）吸附与解吸等温线 p物＜p蒸 吸附作用
p物＞p蒸 解吸作用
p物＝p蒸 动力学平衡
鸡肉不同温度下的吸附与解吸等温线
（二）平衡湿度与吸附湿度 ——吸附等温线 ……解吸等温线
影响湿热传递的重要因素
1.食品物料的组成与结 构
（1）食品成分在物料中 的位置
（2）溶质浓度 （3）结合水的状态 （4）细胞结构
3
许多食品干制时 都会出现恒率干 燥阶段和降率干 燥阶段，干制过 程重控制好空气 的干球温度可以 改善品质。
1. 柜式干燥设备
• 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，
摸索干制特性，确定大规模工业化生产数据
压力喷雾干燥器
D系列压力喷雾干燥器
离心喷雾干燥
各 种 离 心 盘
两种离心盘
GPL 系列 高速 离心 式喷 雾干 燥机
LPG
-200 离 心 式
二流体喷雾干燥造粒塔
离心盘雾化法
离心喷雾与压力喷雾
➢ 结构不同，离心喷雾不用高压也可获得很大的速度，溶液进 入旋转盘获得旋转运动，因离心力作用成薄膜状，速度不断 增长，向盘边缘移动而喷出微细的雾滴。
– 热带来一些异味、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
第五节 食品干制方法
自然干制
人工干制
在自然环
在常压或减压
境条件下干制 环境中，用人工控
食品的方法， 制的工艺条件进行
如晒干、风干、 干制食品的方法，
阴干
有专用的干燥设备
（空气对流干燥、
真空干燥、滚筒干
燥等）
真空 干燥
其中： i温—— 物料内水分转移量，单位时间内单位面积 上的水分转移量（kg/kg干物质·米2·小时）
K—— 导湿系数（米2·小时） γ0 —— 单位潮湿物料容积内绝对干物质重量
（kg干物质/米2 ）
δ—— 湿物料的导湿温系数（1/℃，或kg/kg干物
质×℃）
导湿温系数就是温度梯度为1℃/米时物料 内部能建立的水分梯度，即
（三）干燥机制
温度梯度
T
T-ΔT
M-ΔM M 水分梯度
干燥机制
表面水分扩散到空气中
Food H2O
内部水分转移到表面
• 导湿性：水分扩散一般总是从高水分处向低水分处扩散，即从内 部不断向表面的水分迁移现象。
• 导湿温性：温度梯度将促使水分从高温向低温处转移。
1. 导湿性-1
水分梯度
若用W绝 表示等湿面湿含量或水分含量 （kg/kg干物质），则沿法线方向相距Δn
2.物料的表面积 3.空气湿度 4.空气温度 5.空气流速 6.大气压力或真空度 7.物料干燥温度
食品干制过程的湿热传递
（一）干燥过程物料水分的变化
（二）干制过程特性
（1）干燥曲线 第一临界水分、平衡水分 （2）干燥速率曲线 恒率干燥、降率干燥 （3）食品温度曲线 湿球温度、干球温度 干制过程中，湿物料内部同时有水分梯度 和温度梯度存在，水分流动的方向由导湿 性和导湿温性共同作用。
• 顺流干燥国外报道只用于干制葡萄。 • 双阶段干燥：取长补短。干燥比较均匀，生
产能力高，品质较好；用于苹果片、蔬菜 （胡萝卜、洋葱、马铃薯等）；还有多段式 干燥设备（3，4，5段等）
3. 输送带式干燥
操作连续化 自动化 生产能力大
4. 气流干燥
➢用气流来输送物料使粉状 或颗粒食品在热空气中干 燥
脱水加工的历史 食品脱水加工的历史
干藏的概念 食品干藏的概念