第一章 食品干藏 本章学习目的与要求  1拿握食品干藏的原理  2了解食品的干制过程  3熟悉食品常用的干燥方法  4了解食品干制过程中发生的变化   第一节 食品干藏原理 长期以来人们已经知道食品的腐败变质与食品中水分含量具有一定的关系，但仅仅知道食品中的水分含量还不能足以预言食品的稳定性。有一些食品具有相同水分含量，但腐败变质的情况是明显不同的，如鲜肉与咸肉，水分含量相差不多，但保藏却不同，这就存在一个水能否被微生物酶或化学反应所利用的问题；这与水在食品中的存在状态有关。 一、食品中水分存在的形式 1自由水或游离水 2结合水或被束缚水 2.1化学结合水； 2.2物理化学结合水。 2.3机械结合水。 二、水分活度（≤0.7食品安全） 游离水和结合水可用水分子的逃逸趋势（逸度）来反映，我们把食品中水的逸度与纯水的逸度之比称为水分活度（water activity） Aw。 我们把食品中水的逸度和纯水的逸度之比称为水分活度。 水分逃逸的趋势通常可以近似地用水的蒸汽压来表示，在低压或室温时，f/f0 和P/P0之差非常小（<1%），故用P/P0来定义Aw是合理的。 1定义 Aw = P/P0 其中 P：食品中水的蒸汽分压； P0：纯水的蒸汽压（相同温度下纯水的饱和蒸汽压）。 2水分活度大小的影响因素 2.1取决于水存在的量； 2.2温度； 2.3水中溶质的浓度； 2.4食品成分； 2.5水与非水部分结合的强度。 表2-1 常见食品中水分含量与水分活度的关系。 3测量 3.1利用平衡相对湿度的概念； 3.2数值上 Aw=相对湿度/100 ，但两者的含义不同； 3.3水分活度仪。 三、水分活度对食品的影响 大多数情况下，食品的稳定性（腐败、酶解、化学反应等）与水分活度是紧密相关的。 （1）水分活度与微生物生长的关系； 食品的腐败变质通常是由微生物作用和生物化学反应造成的，任何微生物进行生长繁殖以及多数生物化学反应都需要以水作为溶剂或介质。 干藏就是通过对食品中水分的脱除，进而降低食品的水分活度，从而限制微生物活动、酶的活力以及化学反应的进行，达到长期保藏的目的。 （2）干制对微生物的影响； 干制后食品和微生物同时脱水，微生物所处环境水分活度不适于微生物生长，微生物就长期处于休眠状态，环境条件一旦适宜，，又会重新吸湿恢复活动。 干制并不能将微生物全部杀死，只能抑制其活动，但保藏过程中微生物总数会稳步下降。 由于病原菌能忍受不良环境，应在干制前设法将其杀灭。 （3）干制对酶的影响； 水分减少时，酶的活性也就下降，然而酶和底物同时增浓。在低水分干制品中酶仍会缓慢活动，只有在水分降低到1%以下时，酶的活性才会完全消失。 酶在湿热条件下易钝化，为了控制干制品中酶的活动，就有必要在干制前对食品进行湿热或化学钝化处理，以达到酶失去活性为度。 （4）对食品干制的基本要求。 干制的食品原料应微生物污染少，品质高。 应在清洁卫生的环境中加工处理，并防止灰尘以及虫、鼠等侵袭。 干制前通常需热处理灭酶或化学处理破坏酶活并降低微生物污染量。有时需巴氏杀菌以杀死病原菌或寄生虫。 四、食品中水分含量（M）与水分活度之间的关系 食品中水分含量（M）与水分活度之间的关系曲线称为该食品的吸附等温线； 水分吸附等温线的认识； 温度对水分吸附等温线的影响； 水分吸附等温线的应用。 第二节 食品干制的基本原理 一、干燥机制 干燥过程是湿热传递过程：表面水分扩散到空气中，内部水分转移到表面；而热则从表面传递到食品内部。 ①水分梯度：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。 ②温度梯度：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。 （一）导湿性 （1） 水分梯度 （2）物料水分与导湿系数间的关系 ①K值的变化比较复杂。 ②导湿系数与温度的关系 （二）导湿温性 （1）温度梯度 （2）导湿温系数 （三）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。 i总=i湿+i温 两者方向相反时： i总=i湿 — i温 当i湿﹥ i温 水分将按照物料水分减少方向转移，以导湿性为主，而导湿温性成为阻碍因素，水分扩散则受阻。 当i湿﹤ i温 水分随热流方向转移，并向物料水分增加方向发展，而导湿性成为阻碍因素。 如：烤面包的初期 二、干制过程的特性 食品在干制过程中，食品水分含量逐渐减少，干燥速率逐渐变低，食品温度也在不断上升。 ①水分含量的变化（干燥曲线） ②干燥速率曲线 ③食品温度曲线 （1）干燥曲线 干制过程中食品绝对水分和干制时间的关系曲线。干燥时，食品水分在短暂的平衡后，出现快速下降，几乎是直线下降，当达到较低水分含量时（第一临界水分），干燥速率减慢，随后达到平衡水分。 平衡水分取决于干燥时的空气状态。 （2）干燥速率曲线 随着热量的传递，干燥速率很快达到最高值，然后稳定不变，此时为恒率干燥阶段，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 （3）食品温度曲线 初期食品温度上升，直到最高值——湿球温度，整个恒率干燥阶段温度不变，即加热转化为水分蒸发所吸收的潜热（热量全部用于水分蒸发）。 在降率干燥阶段，温度上升直到干球温度，说明水分的转移来不及供水分蒸发，则食品温度逐渐上升。 曲线特征的变化主要是内部水分扩散与表面水分蒸发或外部水分扩散所决定。 食品干制过程特性总结：干制过程中食品内部水分扩散大于食品表面水分蒸发或外部水分扩散，则恒率阶段可以延长，若内部水分扩散速率低于表面水分扩散，就不存在恒率干燥阶段。 外部扩散速率，很容易理解，取决于温度、空气、湿度、流速以及表面蒸发面积、形状等。 那么内部水分扩散速率的影响因素或决定因素是什么呢？ 由导湿性和导湿温性解释干燥过程曲线特征。 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。 三、影响干制的因素 干制过程就是水分的转移和热量的传递，即湿热传递，对这一过程的影响因素主要取决于干制条件（由干燥设备类型和操作状况决定）以及干燥物料的性质。 （一）干制条件的影响 （1）温度 对于空气作为干燥介质，提高空气温度，干燥加快。 由于温度提高，传热介质与食品间温差越大，热量向食品传递的速率越大，水分外逸速率因而加速。 对于一定相对湿度的空气，随着温度提高，空气相对饱和湿度下降，这会使水分从食品表面扩散的动力更大。 另外，温度高水分扩散速率也加快，使内部干燥加速。 注意：若以空气作为干燥介质，温度并非主要因素，因为食品内水分以水蒸汽的形式外逸时，将在其表面形成饱和水蒸汽层,若不及时排除掉，将阻碍食品内水分进一步外逸，从而降低了水分的蒸发速度.故温度的影响也将因此而下降。 （2）空气流速 空气流速加快，食品干燥速率也加速。 不仅因为热空气所能容纳的水蒸气量将高于冷空气而吸收较多的水分； 还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； 同时还因和食品表面接触的空气量增加，而显著加速食品中水分的蒸发。 （3）空气相对湿度 脱水干制时，如果用空气作为干燥介质，空气相对湿度越低，食品干燥速率也越快。近于饱和的湿空气进一步吸收水分的能力远比干燥空气差。饱和的湿空气不能在进一步吸收来自食品的蒸发水分。 脱水干制时，食品的水分能下降的程度也是由空气湿度所决定。食品的水分始终要和周围空气的湿度处于平衡状态。 干制时最有效的空气温度和相对湿度可以从各种食品的吸湿等温线上寻找。 （4）大气压力和真空度 气压影响水的平衡，因而能够影响干燥，当真空下干燥时，空气的蒸汽压减少，在恒速阶段干燥更快。 气压下降，水沸点相应下降，气压愈低，沸点也愈低，温度不变，气压降低则沸腾愈加速。 但是，若干制由内部水分转移限制 ，则真空干燥对干燥速率影响不大。 （5）蒸发和温度 干燥空气温度不论多高，只要由水分迅速蒸发，物料温度一般不会高于湿球温度。 若物料水分下降，蒸发速率减慢，食品的温度将随之而上升。 脱水食品并非无菌。 （二）食品性质的影响 （1）表面积 水分子从食品内部行走的距离决定了食品被干燥的快慢。 小颗粒，薄片 易干燥，快。 （2）组分定向 水分在食品内的转移在不同方向上差别很大，这取决于食品组分的定向。 例如：芹菜的细胞结构，沿着长度方向比横穿细胞结构的方向干燥要快得多。在肉类蛋白质纤维结构中，也存在类似行为。 （3）细胞结构：细胞结构间的水分比细胞内的水更容易除去。 （4）溶质的类型和浓度：溶质与水相互作用，抑制水分子迁移，降低水分转移速率，干燥慢。 思考题 ①简述干燥机制。 ②简述干制过程特性。 ③如果想要缩短干燥时间，该如何控制干燥过程？ 四、合理选用干制工艺条件 食品干制工艺条件主要由干制过程中控制干燥速率、物料临界水分和干制食品品质的主要参变数组成。比如：以热空气为干燥介质时，其温度、相对湿度和食品的温度时它的主要工艺条件。 最适宜的干制工艺条件为：使干制时间最短、热能和电能的消耗量最低、干制品的质量最高。它随食品种类而不同。 第三节 干制对食品品质的影响 一、干制过程中食品的主要变化 （一）物理变化 （1）干缩、干裂； （2）表面硬化； （3）多孔性； （4）热塑性 加热时会软化的物料如糖浆或果浆。 （二）化学变化 （1）营养成分 ①蛋白质； ②碳水化合物； ③脂肪；高温脱水时脂肪氧化比低温时严重 ④维生素； （2）色素； ①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）； ②天然色素：类胡萝卜素、花青素、叶绿素。 ③褐变：糖胺反应(Maillard)、酶促褐变、焦糖化、其他。 （3）风味 ①引起水分除去的物理力，也会引起一些挥发物质的去处； ②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 二、干制品的复原性和复水性 干制品复水后恢复原来新鲜状态的程度是衡量干制品品质的重要指标。 干制品的复原性就是干制品重新吸收水分后在重量、大小和性状、质地、颜色、风味、结构、成分以及可见因素（感官评定）等各个方面恢复原来新鲜状态的程度。 干制品的复水性：新鲜食品干制后能重新吸回水分的程度，一般用干制品吸水增重的程度来表示。 复水比：R复=G复/G干。 G复：干制品复水后沥干重， G干：干制品试样重。 复重系数：K复= G复/ G原。 G原：干制前相应原料重。 干燥比：R干=G原/G干。 三、食品的干制方法的选择 ①干制时间最短； ②费用最低； ③品质最高。 选择方法时要考虑： ①不同的物料物理状态不同：液态、浆状、固体、颗粒； ②性质不同：对热敏感性、受热损害程度、对湿热传递的感受性； ③最终干制品的用途； ④消费者的要求不同。 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：在常压或减压环境重用人工控制的工艺条件进行干制食品，有专用的干燥设备。常见设备有空气对流干燥设备、真空干燥设备、滚筒干燥设备。 一、空气对流干燥 空气对流干燥时最常见的食品干燥方法，这类干燥在常压下进行，食品也分批或连续地干制，而空气则自然或强制地对流循环。 流动的热空气不断和食品密切接触并向它提供蒸发水分所需的热量，有时还要为载料盘或输送带增添补充加热装置。 采用这种干燥方法时，在许多食品干制时都会出现恒率干燥阶段和降率干燥阶段。因此干制过程中控制好空气的干球温度就可以改善食品品质。 （一）柜式干燥设备 （1）特点：间歇型，小批量、设备容量小、操作费用高。 （2）操作条件： 空气温度<94℃，空气流速2-4m/s。 （3）适用对象 ①果蔬或价格较高的食品。 ②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。 （二）隧道式干燥设备 一些定义： ①高温低湿空气进入的一端——热端 ②低温高湿空气离开的一端——冷端 ③湿物料进入的一端——湿端 ④干制品离开的一端——干端 ⑤热空气气流与物料移动方向一致——顺流 ⑥热空气气流与物料移动方向相反——逆流 （1）逆流式隧道干燥设备 湿端即冷端，干端即热端。 湿物料遇到的是低温高湿空气，虽然物料含有高水分，尚能大量蒸发，但蒸发速率较慢，这样不易出现表面硬化或收缩现象，而中心有能保持湿润状态，因此物料能全面均匀收缩，不易发生干裂——适合于干制水果。 干端处食品物料已接近干燥，水分蒸发已缓慢，虽然遇到的是高温低湿空气，但干燥仍然比较缓慢，因此物料温度容易上升到与高温热空气相近的程度。此时，若干物料的停留时间过长，容易焦化，为了避免焦化，干端处的空气温度不易过高，一般不宜超过66-77℃。 由于在干端处空气条件高温低湿，干制品的平衡水分将相应降低，最终水分可低于5%。 注意问题： 逆流干燥，湿物料载量不宜过多，因为低温高湿的空气中，湿物料水分蒸发相对慢，若物料易腐败或菌污染程度过大，有腐败的可能。 载量过大，低温高湿空气接近饱和，物料增湿的可能。 （2）顺流隧道式干燥 湿端即热端， 冷端即干端。 湿物料与干热空气相遇，水分蒸发快，湿球温度下降比较大，可允许使用更高一些的空气温度如80-90℃，进一步加速水分蒸干而不至于焦化。 干端处则与低温高湿空气相遇，水分蒸发缓慢，干制品平衡水分相应增加，干制品水分难以降到10%以下，因此吸湿性较强的食品不宜选用顺流干燥方式。 顺流干燥，国外报道只用于干制葡萄。 （3）双阶段干燥 顺流干燥：湿端水分蒸发率高； 逆流干燥：后期干燥能力强； 双阶段干燥：取长补短。 ①特点：干燥比较均匀，生产能力高，品质较好 ②用途：苹果片、蔬菜（胡萝卜、洋葱、马铃薯等） 现在还有多段式干燥设备，有3，4，5段等，有广泛的适应性。 （三）输送带式干燥 特点：操作连续化、自动化、生产能力大。 （1）多层输送带 特点： 物料有翻动；物流方向有顺流和逆流；操作连续化、自动化、生产能力大、占地少。 （2）双带式干燥 （四）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。 特点： 干燥强度大，悬浮状态，物料最大限度地与热空气接触； 干燥时间短，0.5~5秒，并流操作； 散热面积小，热效高，小设备大生产； 适用范围广，物料(晶体)有磨损,动力消耗大。 适用对象：水分低于35%~40%的物料。 （五）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）。 单层流化床干燥器；多层流化床干燥器；卧式多室流化床干燥器；喷动流化床干燥器；振动流化床干燥器。 （六）仓贮干燥 适用于干制那些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。 优点：比较经济而且不会对制品造成热损害。 （七）泡沫干燥 ①工作原理：将液态或浆质态物料首先制成稳定的泡沫料，然后在常压下用热空气干燥。 ②造泡的方法：机械搅拌，加泡沫稳定剂，加发泡剂。 ③特点：接触面大，干燥初期水分蒸发快，可选用温度较低的干燥工艺条件。 ④适用对象：水果粉，易发泡的食品。 （八）喷雾干燥 喷雾干燥就是将液态或浆质态的食品喷成雾状液滴，悬浮在热空气气流中进行脱水干燥过程。 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。 （1）常用的喷雾系统有两种类型 ①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100-300μm，其生产能力和液滴大小通过食品流体的压力来控制。 ②离心喷雾：液体被泵入高速旋转的盘中（5000-20000rpm），在离心力的作用下经圆盘周围的孔眼外逸并被分散成雾状液滴，大小10-500μm。 （2） 空气加热系统 蒸汽加热；电加热。温度150~300℃，食品体系一般在200 ℃左右。 （3） 干燥室 液滴和热空气接触的地方，可水平也可垂直，为立式或卧式，室长几米到几十米，液滴在雾化器出口处速度达50m/s, 滞留时间5~100秒，根据空气和液滴运动方向可分为顺流和逆流。 干燥时的温度变化 空气200℃， 产品湿球温度80℃。 （4） 旋风分离器 将空气和粉末分离，大粒子粉末由于重力而将到干燥室底部，细粉末靠旋风分离器来完成。 （5）喷雾干燥的特点 蒸发面积大；干燥过程液滴的温度低；过程简单、操作方便、适合于连续化生产；耗能大、热效低。 （6）喷雾干燥的典型产品 奶粉；速溶咖啡和茶粉；蛋粉；酵母提取物；干酪粉；豆奶粉；酶制剂。 （7）喷雾干燥的发展 与流化床干燥结合的两阶段干燥法； 再湿法和直通法。 二、接触干燥 被干燥物与加热面处于密切接触状态，蒸发水分的能量来自传导方式进行干燥，间壁传热，干燥介质可为蒸汽、热油。 ①特点：可实现快速干燥，采用高压蒸汽，可使物料固形物从3-30%增加到90-98%，表面湿度可达100-145℃，接触时间2秒-几分钟，干燥费用低，带有煮熟风味。 ②适用对象：浆状、泥状、液态，一些受热影响不大的食品，如麦片、米粉 （一）滚筒干燥 基本结构： 金属圆筒在浆料中滚动，物料为薄膜状，受热蒸发，热由里向外。 设备类型： (1)单滚筒，示意图； (2)双滚筒，示意图； (3)真空滚筒干燥，示意图。 三、真空干燥 ①基本结构：干燥箱、真空系统、供热系统、冷凝水收集装置。 ②特点：物料呈疏松多孔状，能速溶。有时可使被干燥物料膨化。 ③设备类型：间歇式真空干燥和连续式真空干燥（带式输送）。 适用于：水果片、颗粒、粉末，如麦乳精。 四、冷冻干燥 将食品在冷冻状态下，食品中的水变成冰，再在高真空度下，冰直接从固态变成水蒸汽（升华）而脱水，故又称为升华干燥。 要使物料中的 水变成冰，同时由冰直接升华为水蒸汽，则必须要使物料的水溶液保持在三相点以下。 （1）冷冻干燥的条件： 1）真空室内的绝对压力至少＜0.5×1000Pa，高真空一般达到0.26-0.01×1000Pa。 2）冷冻温度＜-4℃ （2）冻结方法：自冻法，预冻法 自冻法：就是利用物料表面水分蒸发时从它本身吸收汽化潜热，促使物料温度下降，直至它达到冻结点时物料水分自行冻结，如能将真空干燥室迅速抽成高真空状态即压力迅速下降,物料水分就会因水分瞬间大量蒸发而迅速降温冻结。 但这种方法因为有液→气的过程会使食品的形状变形或发泡,沸腾等.适合于一些有一定体形的如芋头\碎肉块\鸡蛋等。 预冻法：用一般的冻结方法如高速冷空气循环法、低温盐水浸渍法、液氮或氟利昂等制冷剂使物料预先冻结，一般食品在-4℃以下开始形成冰晶体，此法较为适宜。主要将液态食品干燥。 （3）冷冻干燥设备基本结构 冷冻干燥设备组成 和真空干燥设备相同，但要多一个制冷系统,主要是将物料冻结成冰块状。 设备类型：间歇式冷冻干燥设备(P202)：隧道式连续式冷冻干燥设备(P203)：间歇式冷冻干燥设备：隧道式连续式冷冻干燥设备。 （4）冷冻干燥特点 在-35℃以下冻结情况下，绝对压力5毫米以下的真空条件下，使食品中的冰晶升华，从而达到干燥的目的。 由于在低温下操作，能最大限度地保存食品的色香味，如蔬菜的天然色素基本保持不变，各种芳香物质的损失可减少到最低限度。 因低温操作，特别适合热敏性高和极易氧化的食品干燥，能保存食品中的各种营养成分。 冻干食品具有多种结构，因此具有理想的速溶性和快速复水性。复水后的冻干食品比其他干燥方法生产的食品更接近于新鲜食品。 能最好地保持原物料的外观形状。 在低温脱水过程中，抑制了氧化过程和微生物的生命活动。升华过程中避免了果蔬内部成分的迁移。 保存期长，食用方便。 五、干燥方法的发展 在前述的干燥方法中，如空气对流干燥或热传导的干燥中都存在着一个温度梯度或传热界面，要使物料升高温度，必然使物料表面受到一个过度热量（高温），若物料的损失和传导慢，必然需要提高物料温度（提高热源温度），使物料受到高温影响而妨碍质量。近年来为了消灭这个影响，减少这个缺陷，则发展了红外线干燥技术和微波干燥技术。 1红外干燥 把电磁波谱中波长在1-1000μm区域称为红外区。 在食品中有很多物料对红外区波长在3-15μm（2.5-25μm）范围的红外线有很强的吸收。 (1) 原理 构成物质的分子、原子、电子，即使处于基态都在不停地运动着振动或转动，这些运动都有自己的固有频率。当这些质点遇到某个频率与它的固有频率相等时，则会发生与振动、转动的共振运动，使运动进一步激化，微观结构质点运动加剧的宏观反映就是物体温度升高，即物质吸收红外线后，便产生自发的热效应，由于这种热效应直接产生于物体内部，所以能快速有效地对物质加热，这就是红外线加热的原理。 在食品中很多成分都能对红外线3~15μm波长有强烈的吸收。 (2) 特点 热吸收率高； 有一定的穿透能力，物体内部直接加热，食品受热比较均匀，不会局部过热； 加热速度快，传热效率高，在保证物料不过热的情况下使物料被加热，因没有传热界面，故速度比传导和对流快得多，热损失也小，物料受热时间短； 产品质量好，通过控制红外线辐射，避免过度受热，则食品干燥时可使色、香、味、营养成分受到保留。 如红外干燥比传统对流干燥方法象叶绿素、维生素等易分解成分损失小得多。 (3)设备类型 作为热源同样可在上述的对流干燥设备，真空干燥、冷冻干燥等中被应用。 最早使用红外干燥是用红外灯泡对汽车的油漆涂层进行干燥。 目前食品工业中在谷物干燥、焙烤制品等得到应用。 第五节 干制品的包装和贮藏 食品经干燥脱水处理后，其本身的一些物理特性发生了很大改变，如密度、体积、吸湿性等。为了保持干制品的特性以及便于储藏运输，通常对于干制品的而言包括三部分：干制品的预处理；干制品的包装；干制品的贮藏。 一、包装前干制品的预处理 1筛选分级 剔除块片和颗粒大小不合标准产品或其他碎屑杂质等物，有时在输送带上进行人工筛选。 2均湿处理 有时晒干或烘干的干制品由于翻动或厚薄不均会造成制品中水分含量不均匀一致（内部亦不均匀），这时需要将它们放在密闭室内或容器内短暂贮藏，使水分在干制品内部重新扩散和分布，从而达到均匀一致的要求，这称为均湿处理。特别是水果干制品。均湿处理还常称为回软和发汗 3灭虫处理 干制品，尤其是果疏干制品常有虫卵混杂其间，在适宜的条件下会生长造成损失。故常用烟熏剂用甲基溴作为有效的烟熏剂，可使害虫中毒死亡。因残留溴会残留，一般允许残溴量应小于150ppm，有些水果干制品甚至在100ppm以下，如李干为20ppm。此外还有氯化乙烯和氯化丙烯。 4速化复水处理（instantization process） 即为了加快干制品的复水速度，常采用 ① 压片法 即将颗粒状果干经过相距为一定距离（0.025mm-1.5mm）间隙转辊，进行轧制压扁，薄果片复水比颗粒状迅速得多； ② 刺孔法 将半干制品水分含量16-30%的干苹果片进行刺孔，然后再干制到5%水分，不仅可加热干燥速度，还可使干制品复水加快； ③ 刺孔压片法： 在转辊上装有刺孔用针，同时压片和刺孔，复水速度可达最快。 5、压块（片）：将干制品压缩成密度较高的块状或片状，如紫菜。减小体积。但应对有韧性的果蔬产品。 二．干制品的包装 1干制品包装的要求 2干制品的包装容器 ①纸箱和盒 ②塑料袋 ③金属罐 ④玻璃瓶 三、干制品的贮藏 良好的贮藏环境是保证干制品耐藏性的重要因素。环境相对湿度是水分的主要决定因素。 ①避光； ②干燥地方，相对湿度<65%； ③温度低温，冷暗处贮藏。 第六节 学生研究性实验报告讲评 芫荽真空冷冻干燥的研究 2003 摘要：本文采用真空冷冻干燥技术，探讨了搁板温度、物料重量对芫荽冻干时间、品质及设备生产能力的影响。试验结果表明，搁板设置温度每提高10℃，冻干时间缩短15.68%以上，但温度过高芫荽风味下降，出现干草味，芫荽每增加100克/层，冻干时间延长2.5~3小时左右。在温度40℃、芫荽重量400克/层条件下冷冻干燥，冻干时间为12.5小时，产品质量优于单纯的真空干燥样品，复水后与新鲜芫荽相对较为接近。 关键词：芫荽，冷冻干燥 文献标识码：A 中图分类号：TS295.7 芫荽又名“胡荽”，俗称“香菜”，伞形科，一年生或两年生草本植物，有特殊香气，原产地中海沿岸，我国各地均有栽培，以华北最多，果可提制芫荽油，茎叶作调味蔬菜。同时芫荽又具有食疗功效，《本草纲目》称芫荽“能辟一切不正之气”，中医学上以全草入药，性温，味辛，功能解表，透发麻疹，内用有驱风，健胃和刺激的作用，主要适用于空气咽下症，消化困难，鼓胀等症状，外用有镇痛效果。芫荽作为一种香辛料已经被人们广为利用[1]，传统食法是作为调味菜，常用于醒味较重的汤料中，如牛肉、羊肉的汤料，也常常用于各种蘸水中，目前已经成为很多人必需的调味料。随着快餐食品的发展，方便汤料市场不断扩大，脱水芫荽需求量很大，国际市场供不应求，但传统干制芫荽色香味、复水性均不能满足方便汤料的要求。真空冷冻干燥技术属于现代食品工程高新技术，是提高农产品深加工竞争能力的重要手段。因此，本文探讨了冻干参数对芫荽冻干过程和品质的影响规律[2,3]，找到了较为理想的工艺条件，旨在为芫荽的产业化冷冻干燥提供基础资料。 1材料与方法 1.1实验设备 本文采用LGJ·02真空冷冻干燥机。该设备主要由干燥箱、冷凝器、真空系统、制冷系统组成。干燥箱是一个不锈钢圆形箱体，内有2层0.4m×0.25m有效搁板。搁板内部以管道形式连通，管内的中间介质对搁板进行加热或制冷。搁板温度通过感温探头传送到温度巡检控制仪，从温度巡检控制仪上可以直接读出搁板温度。此外，二搁板上物料的温度通过另外两个感温探头测定，也可以从温度巡检控制仪上读出。冷凝器是捕凝干燥箱内被冻物质所升华之水汽的装置，它是一个圆柱形筒，其前后分别与干燥箱和真空泵贯通形成水汽定向流动的通道，冷凝器的温度和真空度可分别从温度巡检控制仪和真空控制仪上读出。真空系统采用一台直联式油旋片真空泵抽取真空，该真空泵（GLD—201）由日本真空机工株式会社和宁波爱发科真空技术有限公司联合制造。电机转速1400r/min.，设计抽气速度240L/min.。制冷系统采用西德DLEE-301-EWL半封闭制冷压缩机，电机转速1450r/min.，制冷剂为R502，整机灌注总量为3kg。搁板工作温度范围-35℃～+60℃，干燥箱极限真空度5Pa，冷凝器工作温度范围－40℃～－50℃，冷却水耗量4m3/h(水温≤25℃，水压≥0.1MPa)。 1.2实验操作步骤 1.2.1原料处理 农贸市场购买的新鲜芫荽，经清洗、去根及老叶、切碎（长度0.4mm）、沥干等预处理工序后，准备待用。 1.2.2设备操作程序 A关闭冷凝器化霜排水阀→进冷却水→开总电源→开控制柜电源→开制冷机→（2分钟后）开启搁板制冷和循环泵→制品进箱（冻结）。B复位搁板制冷及循环泵→开启冷凝器制冷→（冷凝器温度达-35℃以下）启动真空泵→缓慢开启冷凝器与干燥箱之间的蝶阀→（干燥箱真空达规定要求时）运行搁板加热及循环泵（升华）。C关闭真空泵→复位搁板加热及循环泵→复位冷凝器制冷→（2分钟后）复位制冷机→干燥箱进气→制品出箱→复位控制柜电源→关闭总电源→关闭冷却水进水阀→开启冷凝器化霜排水阀。 2结果与讨论 2.1搁板温度对芫荽冻干时间的影响 由图1可以看出，搁板温度对芫荽冻干时间有显著的影响。对于相同重量(150克/层)的芫荽，搁板自然升温时，温度上升缓慢，芫荽得到热量较少，因而水分升华较慢，芫荽温度只能随搁板温度缓慢上升，冻干时间较长。当搁板温度设置为40℃，在2小时内即能达到并维持恒定，水分升华速率明显提高，物料温度上升加快，冻干时间明显缩短。为了寻求搁板温度与芫荽冻干时间的规律，把不同搁板加热温度下的冻干时间列于表1，由此可见，搁板设置温度由20℃升到30℃，冻干时间缩短了1.8小时，但由50℃升到60℃时，冻干时间只缩短了0.8小时，时间缩短百分率分别为18.95%、15.68%，说明温度较低时对物料冻干时间影响更显著一些。设备的生产能力是企业必须考虑的指标，直接关系到产量和生产线的配套衔接，根据表1和图1（预冻0.5h）的相关数据，得到不同搁板温度下设备的生产能力，见图2，由此可见，搁板设置温度越高，设备生产能力越大。 表 表1 搁板温度与冻干时间的关系 搁板温度（℃） 自然升温 20 30  冻干时间（h） 9.8 9.5 7.7  搁板温度（℃） 40 50 60  冻干时间（h） 6.3 5.1 4.3   2.2搁板温度对芫荽品质的影响 为了模拟快餐汤料菜包的食用方法，在相同条件下，用沸水对芫荽进行冲调，复水前后的色泽、风味、复水比见表2。由此可知，搁板加热温度越高，冻干芫荽的感观指标变差，复水比也略有下降。随着加热温度的升高，绿色逐渐变淡，并朝绿白色方向发展，但复水后色泽又差别不大，均为绿色。加热温度不高时，风味随温度仅略有下降，但在60℃的冻干样品，芫荽风味偏淡，且含有干草味，有的评员称之为异味。至于干草味在什么温度下开始产生，凭感官很难确定，根据色泽、风味等指标综合考虑，在40℃以下冻干芫荽，既能保持芫荽的较高品质，又能保证生产效率。 表2 不同冻干温度对芫荽品质的影响 搁板设置温度 色 泽 风 味 复水比   复水前 复水后 复水前 复水后   自然升温冻干 绿色 青绿色 较浓 较浓 7.3  40℃冻干样品 淡绿色 青绿色 一般 较浓 7.1  60℃冻干样品 淡绿色.泛白 绿色 偏淡.干草味 偏淡.干草味 6.6  新鲜芫荽样品 青绿色 芫荽味浓郁 —   2.3物料重量对芫荽冻干的影响 在同一冻干机内，上层放300克芫荽，下层放150克，各层物料温度随时间的变化如图3，由此可见，芫荽重量对冻干时间的影响很大，其主要原因是，重量与厚度成正比，物料越重（厚），上表面不易受热，芫荽温度与搁板温度相差较大，水分升华慢，因而冻干时间较长。物料越少（薄），容易加热，水分升华快，因而物料温度上升也快，冻干时间明显缩短。为了探求芫荽重量与冻干时间的规律，把不同重量下的冻干时间列于表3，由此可见，每增加100克物料，冻干时间缩短大约2.5~3小时。根据表3和图3的相关数据，得到不同重量下设备的生产能力（图4），由此可见，当芫荽重量达到400克以上时，设备生产能力达到较高水平。若物料继续增加，设备生产能力并不增加，但冻干时间延长，这既有深夜值班的麻烦，又有芫荽色泽风味的损失。 表3 物料重量与冻干时间的关系 物料重量(g) 100 200 300  冻干时间(h) 7.9 11.2 13.7  物料重量(g) 400 500 600  冻干时间(h) 16.4 20.1 23.3   2.4不同干燥方法对芫荽品质的影响 在上述优选的基础上进行论证实验，实验条件与结果列于表4，并将冻干的芫荽用于下面的对比分析实验，真空干燥和烘箱干燥实验均在55℃左右进行。 表4 优选的工艺条件与冻干时间 芫荽重量(g) 搁板设置温度(℃) 冻干时间(h) 冷凝器温度(℃) 真空度(Pa)  400 40 12.5 -47.5 ~ -38.7 9.5 ~ 5.5   2.4.1不同干燥方法对芫荽感官指标的影响 为了评定芫荽冷冻干燥的效果，把不同干燥方法制得的芫荽进行沸水冲调试验，结果见表4。由此可见，冷冻干燥芫荽复水前后均接近新鲜芫荽，该种脱水芫荽可用于快餐调料的生产。真空干燥芫荽色泽风味稍差一些，但复水后也有一定的效果。烘箱干燥芫荽复水前后均与新鲜芫荽差别较大，一般消费者不易接受。 表5 不同干燥方法对芫荽感官指标的影响 干燥方法 色 泽 风 味 组织状态 咀嚼感   复水前 复水后 复水前 复水后 复水前 复水后 复水后  冷冻干燥 淡绿色 青绿色 一般 较浓 新鲜状 新鲜状 稍脆  真空干燥 淡绿色 淡绿色 较淡 较淡 卷缩 卷缩 一般  烘箱干燥 褐绿色 褐绿色 干草味 干草味 卷缩 卷缩 软棉  新鲜芫荽 青绿色 芫荽味浓郁 呈新鲜状 质脆   2.4.2不同干燥方法对芫荽复水特性的影响 复水性能是脱水蔬菜的重要质量指标，把不同干燥方法制得的芫荽进行复水试验，各种脱水芫荽的复水过程如图5。冻干芫荽复水速度最快、复水比最高，在1分钟以内，复水比就可达到7.2以上。真空干燥芫荽复水效果次于冻干样品。烘箱干燥芫在1分钟以内，复水比只能达到5.6，明显低于冻干样品 ，进一步说明了冷冻干燥的优越性。当然，一些资料介绍烘箱干燥样品的复水比只有冻干样品的一半，芫荽没有这么大的差别，可能是由于物料不同而引起。 2.5不同干制方法对芫荽维生素的影响 芫荽作为一种调味蔬菜，含有丰富的维生素及胡萝卜素。为了评定冷冻干燥对该类营养素的保存效果，把不同干燥方法制得的芫荽进行分析测定，维生素C和胡萝卜素的保存效果见表5，通过数据对比，冷冻干燥较好地保存了这类热敏性营养素，明显优于其它干燥方法。 表6 不同干燥方法对芫荽品质的影响 干制方法 维生素C（干基） 胡萝卜素（干基）   含量(mg/100g) 保存率(%) 含量(mg/100g) 保存率(%)  冷冻干燥样品 316.25±17.61 84.90±4.73 29.78±1.83 87.18±5.36  真空干燥样品 249.14±8.76 66.88±2.35 24.38±2.02 71.37±5.91  烘箱干燥样品 190.98±14.05 51.27±3.77 19.32±1.66 56.56±4.86  新鲜芫荽样品 372.50±11.93(mg/100g) 34.16±0.94(mg/100g)  2.6冻干芫荽的包装贮藏 在试验中发现，透光的广口瓶包装冻干芫荽，放在实验台上，靠窗一面的芫荽（阳光并未直接照射），在4个月内绿色完全退去，呈淡黄白色，这主要与叶绿素脱镁、褐变有关。变色芫荽风味也明显降低，复水效果极差，不能食用。而朝里一面的芫荽绿色仅变淡，存放在暗处的芫荽色泽变化更小，贮藏在冷柜中的冻干样品则无明显变化。因此，冻干芫荽应采用密闭包装，包装材料应不透氧、不透光，不透湿，以防吸潮[4]。从经济实用的角度来考虑，铝箔复合袋是较理想的包装材料，产品贮藏在冷暗处。 3小结 芫荽作为一种调味蔬菜，尤其讲究色香味、组织形态，真空冷冻干燥技术能较好地保持其原有的品质。在搁板自然升温、芫荽重量150克/层条件下，搁板设置温度每提高10℃，冻干时间缩短15.68%以上，但温度过高芫荽风味下降，出现干草味，芫荽每增加100克/层，冻干时间延长2.5~3小时左右。在温度40℃、芫荽重量400克/层条件下冷冻干燥，冻干时间为12.5小时，产品质量优于单纯的真空干燥样品，复水后与新鲜芫荽相对较为接近。由于冻干芫荽在快餐食品（汤料）中的用量不大，因此，不会明显增加这类食品的成本，但对食品档次有提升和点缀作用，能迎合市场的需求，在经济上也是合算的。 参考文献 1周凌霄，杨荣华，岳富浩．芫荽的抗菌作用研究．中国调味品，2001（3）：20~21 2陶乐仁，刘占杰，华泽钊等．苹果冷冻干燥过程的实验研究．制冷学报，2000（3）25~29 3朱文学，程远霞，谢秀英．大蒜冷冻干燥工艺的试验研究．农业机械学报，2002（2）:67~69 4 Sun Q, Senecal A. Effect of Water Activity on Lipid Oxidation and Protein Solubility in Freeze-dried Beef during Storage. Journal of Food Science， 2002（7）:2512~2515 Studies on Freeze Drying of Coriander(Coriandrum Sativum L) Abstract The effects of plate temperature and coriander weght of freeze-drying on lyophilizing time, sample quality and productive forces were investigated. Lyophilizing time decreased 15.68% as the plate temperature increased 10℃, however, coriander got the hay flavour when the temperature was over high. Lyophilizing time increased 2.5~3 h as coriander weght increased 100 g per layer. Lyophilizing time required 12.5 h at a plate temperature of 40℃ with coriander weght of 400 g per layer. The quality of the lyophilized sample was superior to that of the vacuum dried sample, the former after redehydrating was close to the fresh sample. Keywords : coriander , freeze-drying