食品的干燥技术(食品干燥基本原理)

 食品加工技术     |      2024-02-24

01原理1、物料干燥过程的驱动力和阻力。湿物料受热干燥时,一开始水分均匀分布在物料内,然后随着物料表面水分的汽化,逐渐形成从物料内部到表面的湿度梯度。材料内部的水分利用这种湿度梯度作为驱动力逐渐转移到表面。同时,热空气将热量传递到物料表面,造成物料内外产生温度梯度。这种温度梯度还可以传递材料内部的水分,称为湿热传导,方向是从高温向低温。水分从材料内部扩散到表面后,在表面蒸发。2、影响干燥速度的因素影响干燥速度的因素有很多。对于对流干燥,主要是湿物料的性质和形状,包括物理结构、化学成分、形状和尺寸、料层厚度和水分结合方式;材料中水分的活性。温度和湿度;材料的温度;干燥介质的温度;干燥介质的湿度;干燥介质的流量;介质与材料的接触条件;任何对介质流动产生强烈紊流的因素都可以提高干燥速度。02干燥方法食品的干燥涉及复杂的过程,包括物理、化学和生物变化,有些干燥产品还需要良好的复水性能,以恢复产品原有的外观和风味,因此需要正确选择干燥方法和相应的干燥装置。干燥过程的实质是水分从物料表面蒸发成气相的过程。干燥可分为常压干燥和真空干燥。常压干燥主要采用热空气或烟气作为干燥介质,在干燥过程中具有带走汽化水分的载体作用。真空干燥是利用真空泵除去汽化的水蒸气。在干燥过程中,物料表面的水分会不断汽化,从而使内部的水分不断向表面扩散,从而达到干燥的目的。根据物料加热方式的不同,有对流干燥(热风干燥)、辐射干燥和接触干燥(传导式)三种干燥方式。1、对流干燥直接利用高温空气作为热源,通过对流将热量传递给物料。热空气既是热载体又是湿载体。通常,热风干燥在常压下进行。2、辐射干燥是食品工业中重要的干燥方法。即利用红外线、远红外线、微波等能源向物料传递热量的干燥方法。可在常压或真空下进行。3、接触式干燥机依靠间壁的热传导,将热量传递给与壁接触的物料。热源可以是水蒸气、热空气或热水等。接触干燥可以在常压或真空下进行。在常压下操作时,虽然物体与气体之间存在热交换,但气体的主要作用是带走水蒸气。03食品原料中的水分湿物料中的水分与物料的结合有三种形式:化学结合水、物理化学结合水和机械结合水。1.化学结合水发生化学反应,按照严格的定量比例与固体空间中的水牢固结合。去除化学结合水将导致材料的物理和化学性质的变化。如晶体中的结晶水,这种水分含量很小,无法通过干燥方法除去。2、物理和化学结合水包括渗透水分、结构水分和吸附水分。渗透水分是指溶液和胶体溶液中溶质结合的水分。结构水分是指胶体溶液凝固时残留在胶体内部的水分。它受结构约束并表现出非常低的蒸气压。吸附水分是指由于分子吸引力而吸附在材料胶体颗粒内外表面的水分。3.机械地将湿食品材料中的毛细管中保留和吸收的水分与附着在材料外表面的潮湿水分结合起来。

干燥过程中首先除去的水分是机械结合水,其结合力最弱,其次是一些物理和化学结合水,最后是结合力较强的物理和化学结合水。