干燥就是指在热空气中食品水分受热蒸发后被去除的过程。食品干燥是食品贮藏加工中的主要技术之一,通过干燥技术将食品中的大部分水分除去,达到降低水分活度,抑制微生物的生长与繁殖,延长食品贮藏期的目的1。
干燥过程干燥过程中有两个方面:一是食品中水分子从内部迁移到与干燥热空气接触的表面,当水分子到达表面时,根据表面与空气之间的蒸汽压差,水分子就立即转移扩散到空气中——水分转移;另一个是热空气中的热量从空气传到食品表面,由表面再传到食品内部——热量传递。因此,食品干燥过程既有质(水分)的转移也有热的传递,即湿热转移2。
干燥方法食品的干燥方法有很多,一般按加热方式可分为以下四种:
导热干燥热量通过与食品材料接触的加热面直接导入,使材料中的水分汽化排除,达到干燥的目的。这种干燥方法要求食品材料与加热面之间应该有良好的接触表面,同时,食品材料的导热性能也要好,否则,将造成接触表面处过热、焦化等不良现象。导热干燥一般用于液体食品材料较多,有时为了加快干燥过程,降低水分汽化温度,往往在真空下进行。
辐射干燥热量通过电磁波的形式由辐射加热器传递给食品材料表面,再通过材料自身的热量传递,使内部的水分汽化,达到干燥的目的。这种干燥方法常用于具有较大表面积的材料。有时为了加快干燥过程,降低水分汽化温度,往往配合真空技术进行。辐射干燥在食品工业上应用较多,它除了具有脱水作用外,同时还有杀菌作用。如果再配备真空环境,干燥过程中还有降低氧化速率的作用,是干燥热敏性食品、易氧化食品的有效方法。
介电加热干燥在高频电场中,食品材料中的水分子处于高速旋转与振动,由此产生的热量使水分汽化,达到干燥的目的。
电场的频率低于300 MHz时,称为高频加热,频率为300~300 000 MHz时为超高频加热。工业上微波加热所用的频率为915 MHz和2 450 MHz。微波干燥时,湿物料在高频电场中很快被均匀加热,由于水分的介电常数比固体物料的介电常数高,当干燥到一定程度时,物料内部的水分比表面水分多,物料内部所吸收的电能比表面多,致使物料内部的温度高于表面温度,温度梯度与水分扩散的浓度梯度方向一致,使干燥时间大大缩短。这一特点是导热干燥、辐射干燥和对流干燥无法比拟的。
对流干燥热量以对流的方式传递给湿物料,使食品材料中的水分汽化,以达到干燥的目的。一般传热介质为湿空气。湿空气的作用是将加热器的热量传递给湿物料,同时将湿物料汽化出来的水分带走。根据空气的流动状态,湿空气有时也起流化物料、输送物料的作用。对流干燥成本低,是食品工业上应用最普遍的干燥技术,如固定床干燥、流化床干燥、喷雾干燥等1。
影响因素有许多因素影响干燥速率,这些因素与两个方面有关,一是在干燥过程中的加工条件,由干燥机类型和操作条件(温度、空气流速、空气相对湿度、大气压力和真空度等)决定;二是与置于干燥机中的食品性质(表面积、组分定向、细胞结构、溶质的类型和浓度)有关。加速湿热传递的速率,提高干燥速率是干燥的主要目标2。
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李兴峰 - 教授 - 中国食品科学技术学会陈洁 - 教授 - 中国食品科学技术学会陈芳 - 教授 - 中国食品科学技术学会王静 - 教授 - 中国食品科学技术学会冯涛 - 教授 - 中国食品科学技术学会