食品工艺学食品工艺学 主讲：冯屏主讲：冯屏 食品工程系食品工程系对待食物的态度对待食物的态度敬畏之心敬畏之心热爱之情热爱之情科学之道科学之道2008年年9月三鹿奶粉事件月三鹿奶粉事件:因食用掺三聚氰胺因食用掺三聚氰胺 牛奶全牛奶全国累计报告出现异常的患儿万余人、住院患儿共国累计报告出现异常的患儿万余人、住院患儿共万人，死亡万人，死亡11例三鹿集团破产，田文华被判无期三鹿集团破产，田文华被判无期2009年年2月多美滋：月多美滋：48名肾结石患儿名肾结石患儿2009年年2月蒙牛的月蒙牛的“特仑苏特仑苏”牛奶添加牛奶添加OMP,遭遭国家质国家质检总局明令禁止检总局明令禁止2010年“皮革奶皮革奶”、“解抗奶解抗奶 什么是什么是“皮革奶皮革奶”、“解抗奶解抗奶？“皮革奶皮革奶”-用皮革水解蛋用皮革水解蛋白生产出来的乳制品，这白生产出来的乳制品，这是一种类似于三聚氰胺的是一种类似于三聚氰胺的物质，加入到乳制品中的物质，加入到乳制品中的目的是提高产品蛋白含量目的是提高产品蛋白含量解抗奶解抗奶-添加“解抗剂解抗剂”（-内酰胺酶）来分解和内酰胺酶）来分解和掩蔽鲜奶及奶制品中的残掩蔽鲜奶及奶制品中的残存抗生素，使牛奶顺利通存抗生素，使牛奶顺利通过检测，冒充过检测，冒充“无抗奶无抗奶”坑骗消费者。
坑骗消费者1、食品工艺学及其研究内容、食品工艺学及其研究内容食物：食物：提供人体维持正常生活机能的含有 一定营 养成分的可食物料统称为食物食品（食品（food）经过加工的食物称为食品食品加工食品加工(food processing)对可食资源进行技术处理，以保持和提高其可食性和利用价值，开发适合人类需求的各类食品和工业产物的过程1、食品工艺学及其研究内容、食品工艺学及其研究内容食品工艺学（食品工艺学（food technology）食品工艺学是根据技术上先进、经食品工艺学是根据技术上先进、经济上合理的原则，应用基础科学的济上合理的原则，应用基础科学的原理，来研究食品的原材料、半成原理，来研究食品的原材料、半成品和成品的贮存和加工过程与方法品和成品的贮存和加工过程与方法的一门应用科学的一门应用科学2、主要研究内容、主要研究内容1研究充分利用现有食品资源和开辟新食品资源研究充分利用现有食品资源和开辟新食品资源 的途径，开发新型、方便、特需食品的途径，开发新型、方便、特需食品2探索食品生产、贮藏和分配过程中食品腐败探索食品生产、贮藏和分配过程中食品腐败 变质的原因及控制的途径，提高食品保藏质变质的原因及控制的途径，提高食品保藏质 量，便于运输、贮藏，保证食品安全。
量，便于运输、贮藏，保证食品安全3研究食品生产的组织管理、制定合理的生产研究食品生产的组织管理、制定合理的生产 方方 法、生产工艺，提高食品质量和劳动生产法、生产工艺，提高食品质量和劳动生产 率4研究食品工厂物料的综合利用及环境保护研究食品工厂物料的综合利用及环境保护3、食品工艺学主要章节、食品工艺学主要章节食品工艺学主要参考书：食品工艺学主要参考书：1、食品工艺学食品工艺学（上）（下）（上）（下）无锡轻院、天无锡轻院、天 津轻院合编，中国轻工出版社津轻院合编，中国轻工出版社2、食品工艺学，、食品工艺学，赵晋府，中国轻工业出版社赵晋府，中国轻工业出版社3、食品工艺学、食品工艺学 夏文水夏文水 中国轻工业出版社中国轻工业出版社 4、食品工业新技术、食品工业新技术.化学工业出版社化学工业出版社5、Food Processing Technology P.J.Fellows6.Food Science Norman N.Potter,Joseph H.Hotchkiss第一章第一章 食品干制和干藏工艺食品干制和干藏工艺第一章第一章 食品干制和干藏工艺食品干制和干藏工艺1、糖类（碳水化合物）2、蛋白质和氨基酸3、脂肪4、水分5、维生素6、矿物质7、酶8、色、香、味物质l色素物质l香味物质l风味物质 一、食品主要成分一、食品主要成分二、食品品质变化的主要因素二、食品品质变化的主要因素 微生物和酶是引起食物原微生物和酶是引起食物原 料变质的最主要二个因素料变质的最主要二个因素 四四、食品保藏的方法、食品保藏的方法第一节第一节 食品干燥的目的和干藏原理食品干燥的目的和干藏原理一、食品干燥的目的一、食品干燥的目的1、干燥（、干燥（Drying）是在自然条件或人工控制条件下促使食品中水分蒸发的工艺过程自然干燥自然干燥：晒干、风干等：晒干、风干等人工干燥人工干燥：如热空气干燥、：如热空气干燥、真空干燥真空干燥 冷冻干燥冷冻干燥一、食品干燥的目的一、食品干燥的目的降低食品中的水分，抑制微生物繁殖，阻降低食品中的水分，抑制微生物繁殖，阻止食品变质，延长保质期；止食品变质，延长保质期；除去部分水分，赋予食品新的风味；除去部分水分，赋予食品新的风味；减轻重量、方便运输，降低运输成本；减轻重量、方便运输，降低运输成本；提高其他设备的生产能力、提高生产效率；提高其他设备的生产能力、提高生产效率；提高废渣和副产品的利用价值。
提高废渣和副产品的利用价值二、食品干燥的基本原理二、食品干燥的基本原理1、水分活度和保藏的关系、水分活度和保藏的关系在食品加工和保藏过程，决定食品品质在食品加工和保藏过程，决定食品品质和性状的并非是总的水分含量，而取决和性状的并非是总的水分含量，而取决于于水的性质、状态和可被利用的程度水的性质、状态和可被利用的程度1、食品物料中水分存在状态、食品物料中水分存在状态2、食品的水分活度、食品的水分活度食品的水分活度一般由水分活度仪测定，在已食品的水分活度一般由水分活度仪测定，在已知食品中每一成分的浓度时，可计算水分活度：知食品中每一成分的浓度时，可计算水分活度：Aw1.04-0.1(S i C i)+0.0045 (S i C i)2C i 为成分i的浓度（w i/w）S i 为成分i的蔗糖当量各种食品成分蔗糖当量表各种食品成分蔗糖当量表成分蔗糖乳糖转化糖玉米糖浆(45D.E)动物胶淀粉及其他多糖类柠檬酸及其盐类氯化钠蔗糖当量1.01.01.30.81.30.82.59.03、水分活度对食品保藏的影响、水分活度对食品保藏的影响1）aw与食品中微生物的关系与食品中微生物的关系2）aw对食品中发生的化学作用的影响对食品中发生的化学作用的影响(1)aw对酶反应的影响对酶反应的影响(2)aw对非酶褐变的影响对非酶褐变的影响(3)aw对脂肪氧化等变质反应的影响对脂肪氧化等变质反应的影响(4)aw对维生素的影响对维生素的影响3）aw对食品质构的影响对食品质构的影响1）aw与食品中微生物的关系与食品中微生物的关系aw0.91：多数细菌能生长，多数细菌能生长，aw=0.870.92：一般酵母生长一般酵母生长aw0.8：大多数霉菌生长大多数霉菌生长aw=0.75：耐渗透压酵母、耐高盐细菌耐渗透压酵母、耐高盐细菌aw 0.65：微生物的繁殖完全被抑制，微生物的繁殖完全被抑制，绝大部分微生物都不能生存绝大部分微生物都不能生存 水分活度和各种反应速度水分活度和各种反应速度第二节第二节 食品干制的基本原理食品干制的基本原理一、影响热量和质量传递的重要因素影响热量和质量传递的重要因素 食品干制过程是水分和热量传递的过程，食品干制过程是水分和热量传递的过程，影响湿、热传递的因素：影响湿、热传递的因素：1、表面面积、表面面积2、温度、温度3、空气流速、空气流速4、空气的湿度、空气的湿度5、真空度、真空度二、食品干制过程的特性二、食品干制过程的特性1、食品干制过程曲线3、干制过程食品水分状态、干制过程食品水分状态 平衡相对湿度（平衡相对湿度（ERH）在一定温在一定温度下，食品干燥速率为零时的空气湿度下，食品干燥速率为零时的空气湿度（食品既不吸水也不蒸发水分的空度（食品既不吸水也不蒸发水分的空气湿度）气湿度）平衡水分平衡水分：脱水食品吸收空气中的水脱水食品吸收空气中的水蒸气，直至其表面蒸汽压与空气的蒸蒸气，直至其表面蒸汽压与空气的蒸汽压互相平衡。
此时的食品的水分含汽压互相平衡此时的食品的水分含量为平衡水分量为平衡水分3、干制过程食品水分状态、干制过程食品水分状态 吸湿水分吸湿水分干物料会吸湿，当空气干物料会吸湿，当空气湿度达到饱和时，物料从空气中吸取湿度达到饱和时，物料从空气中吸取的水分将达最高值，此时的平衡水分的水分将达最高值，此时的平衡水分称为吸湿水分称为吸湿水分湿润水分湿润水分食品水分超过吸湿水分，食品水分超过吸湿水分，物料处于潮湿状态，其表面有水分附物料处于潮湿状态，其表面有水分附着，形成自由水分称润湿水分着，形成自由水分称润湿水分 潮湿食品潮湿食品含润湿水分的食品含润湿水分的食品3、干制过程食品水分状态、干制过程食品水分状态脱水脱水物料从润湿水分被干制到平衡物料从润湿水分被干制到平衡 水分的过程水分的过程去湿去湿物料从吸湿水分被干制到平衡物料从吸湿水分被干制到平衡 水分的过程水分的过程4、物料干制过程的湿热传递、物料干制过程的湿热传递干燥过程中，湿物料内部同时会有水分干燥过程中，湿物料内部同时会有水分梯度（导湿性）和温度梯度（导湿温性）梯度（导湿性）和温度梯度（导湿温性）存在若两者方向一致，则在两者共同存在若两者方向一致，则在两者共同的推动下水分总流量将为两者之和，即的推动下水分总流量将为两者之和，即:)(000ntnntnWWWWKKKiii绝绝温水总4、物料干制过程的湿热传递、物料干制过程的湿热传递在大多数干制情况下，导湿温性常成为在大多数干制情况下，导湿温性常成为内部水分扩散的阻力因素，故水分流量内部水分扩散的阻力因素，故水分流量就应按下式计算：就应按下式计算：ntWWKi绝绝)1(0第三节第三节 食品的干燥方法及控制食品的干燥方法及控制一、分类一、分类 1、按干燥设备的特征来分类：、按干燥设备的特征来分类：自然干燥：自然干燥：晒干晒干风干风干人工干燥：人工干燥：箱式干燥箱式干燥隧道式干燥隧道式干燥输送式干燥输送式干燥滚筒干燥滚筒干燥流化床干燥流化床干燥喷雾干燥喷雾干燥冷冻干燥冷冻干燥 一、干燥设备分类一、干燥设备分类 2、按干燥的连续 性：间歇（批次）干燥连续干燥 3、以干燥时空气 的压力：常压干燥真空干燥4、以干燥过程向物 料供能（热）的 方法：对流干燥传导干燥能量场作用下的干燥综合干燥法二、干燥方法的合理选择二、干燥方法的合理选择应根据被干燥食品物料的种类、应根据被干燥食品物料的种类、干燥制品的品质要求及干燥成本，干燥制品的品质要求及干燥成本，综合考虑。
综合考虑最佳的干燥工艺条件是指在耗热、最佳的干燥工艺条件是指在耗热、耗能量最少情况下获得最好的产耗能量最少情况下获得最好的产品质量，即达到经济性与优良食品质量，即达到经济性与优良食品品质常用干燥方法常用干燥方法干燥机类型适用的食品类型干燥机类型适用的食品类型 空气对流干燥机 滚筒干燥机箱式、盘架式固体、浆状、液体常压式浆状、液体隧道式固体真空式浆状、液体连续输送带式浆状、液体 真空干燥机槽型输送带式固体真空盘架式固体、浆状、液体气流提升式小块、颗粒真空带式浆状、液体喷雾式液体、浆状冷冻干燥固体、液体流化床式小块、颗粒常用干燥流程常用干燥流程四、食品干制方法四、食品干制方法1、自然干燥、自然干燥1）晒干）晒干晒干是指利用太阳光的辐射能进行干燥的过程2）风干）风干风干是指利用湿物料的平衡水蒸气压与空气中的水蒸气压差进行脱水干燥的过程四、食品干制方法四、食品干制方法2、空气对流干燥空气对流干燥空气对流干燥是最常见的食品干燥方法空气对流干燥是最常见的食品干燥方法这类干燥在常压下进行，有这类干燥在常压下进行，有间歇式间歇式（分批）和（分批）和连连续式续式；空气既是热源，也是湿气的载体，且空气有自然空气既是热源，也是湿气的载体，且空气有自然或强制对流循环，在不同条件下环绕湿物料。
或强制对流循环，在不同条件下环绕湿物料湿物料可以是湿物料可以是固体、膏状物料及液体固体、膏状物料及液体2、空气对流干燥空气对流干燥2、空气对流干燥、空气对流干燥4)喷雾干燥喷雾干燥喷雾干燥是将液态或浆状喷雾干燥是将液态或浆状食品喷成雾状液滴，悬浮在热空气气流食品喷成雾状液滴，悬浮在热空气气流中进行脱水干燥的过程中进行脱水干燥的过程 4)喷雾干燥4)喷雾干燥3、接触式干燥、接触式干燥1)滚筒干燥滚筒干燥滚筒干燥机是一种内滚筒干燥机是一种内加热传导型转动连续干燥设备旋转的加热传导型转动连续干燥设备旋转的滚筒通过其下部料槽，粘附着一厚度的滚筒通过其下部料槽，粘附着一厚度的料膜，热量通过管道输送至滚筒内壁，料膜，热量通过管道输送至滚筒内壁，传导到滚筒外壁，再传导给料膜，使料传导到滚筒外壁，再传导给料膜，使料膜中的湿得到蒸发、脱湿、使含湿分的膜中的湿得到蒸发、脱湿、使含湿分的物料得到干燥物料得到干燥3、接触式干燥、接触式干燥2)真空干燥真空干燥真空干燥是利用低压真空干燥是利用低压下水的沸点降低的原理，使蒸发器的传下水的沸点降低的原理，使蒸发器的传热推动力增大，干燥在高温下产品易氧热推动力增大，干燥在高温下产品易氧化变质、风味易变化的热敏食品。
化变质、风味易变化的热敏食品同时，真空干燥制品的同时，真空干燥制品的结构酥松，容易结构酥松，容易复水复水对一定的传热量对一定的传热量 可以节省蒸发器的传可以节省蒸发器的传 热面积3、接触式干燥、接触式干燥3)冷冻冷冻(升华升华)干燥干燥将食品中水分直接由冰晶体蒸发成水蒸气的干燥过程冷冻干燥机冻干添加剂冻干添加剂第四节第四节 食品在干制过程中的主要变化食品在干制过程中的主要变化一、物理变化一、物理变化1、溶质迁移现象、溶质迁移现象2、干缩、干裂、干缩、干裂3、表面硬化、表面硬化4、物料内多孔性的形成、物料内多孔性的形成5、热塑性、热塑性 二、干燥过程食品的化学变化二、干燥过程食品的化学变化第六节第六节 干制品的复水和贮运干制品的复水和贮运一、干制品的复原性和复水性一、干制品的复原性和复水性复水复水是把脱水制品浸在水里，经过是把脱水制品浸在水里，经过 相当时间，使它尽可能地恢相当时间，使它尽可能地恢 复干制前的性质复干制前的性质复水性复水性新鲜食品干制后能重新吸收新鲜食品干制后能重新吸收 水分的程度水分的程度复原性复原性干制品复水后恢复原来新鲜干制品复水后恢复原来新鲜 状态的程度状态的程度。
2、干制品的包装、干制品的包装干制品的包装应能够防止干制品的吸湿回潮、透气率低，以防止氧化、串味和虫、鼠侵害硬包装有金属罐、摩擦罐、玻璃瓶软包装有纸包装、塑料薄膜及复合膜包装3、干制品的贮运、干制品的贮运 所有干制品都应在干燥、避光和低温的所有干制品都应在干燥、避光和低温的条件下贮藏：条件下贮藏：控制干制品的储藏前的水分活性，低于 0.70，控制装料仓内物料的水分残留量避免储运过程有较大的温差，采用有效的保温隔温措施控制储藏中的温度与顶部相对湿度，尽量减少仓内外的温差3、干制品的贮运、干制品的贮运不同食品适宜的贮藏水分各不相同：不同食品适宜的贮藏水分各不相同：3、干制品的贮运、干制品的贮运蔬菜：水分含量要求小于6%，大于8%时的耐藏性明显下降鱼、肉干制品：水分可在610%，水 分含量过低时复水困难蛋粉、乳粉：脂肪含量高，表面积大，要求水分含量不大于2%复习思考题复习思考题1、引起食品品质变化的主要因素有哪些？引起食品品质变化的主要因素有哪些？3、水分活度对食品保藏有何影响？、水分活度对食品保藏有何影响？4、试述食品干制各阶段及其特性、试述食品干制各阶段及其特性5、如何合理选用干制工艺条件、如何合理选用干制工艺条件6、什么是冷冻干燥？冷冻干燥有何特点？、什么是冷冻干燥？冷冻干燥有何特点？7、试述食品在干制过程中的品质变化、试述食品在干制过程中的品质变化4、能量场作用下的干燥能量场作用下的干燥电磁场中的干燥电磁场中的干燥声波场中的干燥声波场中的干燥 湿物料中的水分对不同能量场中的能量有特殊的吸收作用，可促进物料中水分汽化，提高干燥速率。
1）电磁场中的干燥利用电磁辐射能作为干燥能源的干燥利用电磁辐射能作为干燥能源的干燥常用于食品干燥的电磁波有：常用于食品干燥的电磁波有：（1）红外及远红外线干燥）红外及远红外线干燥（2）微波干燥）微波干燥（1）红外及远红外干燥）红外及远红外干燥 红外及远红外干燥也称热辐射干燥，是由红外线（远红外线）发生器提供的辐射能进行的干燥红外线：红外线：波长0.72100m近红外线波长0.722.5m远红外线远红外线波长2.5100m（1）红外及远红外干燥）红外及远红外干燥远红外线对食品中的水和其他物质分子远红外线对食品中的水和其他物质分子振动有特殊的作用，水在电磁波吸收频振动有特殊的作用，水在电磁波吸收频谱图的波长谱图的波长2.7m和和6.lm的地方会出现两的地方会出现两个吸收峰值，食品其他成分中各原子的个吸收峰值，食品其他成分中各原子的结合键结合键C=O、CH、OH 等与水分子等与水分子相似，故食品材料电磁波吸收峰多集中相似，故食品材料电磁波吸收峰多集中在在2.520m的远红外线波长范围内，即的远红外线波长范围内，即对远红外线热吸收率高对远红外线热吸收率高远红外线干燥的特点：远红外线干燥的特点：热源材料选用热辐射率接近黑体的物质，热辐射效热源材料选用热辐射率接近黑体的物质，热辐射效率高率高远红外线辐射热在空气中传播，不存在传热界面，远红外线辐射热在空气中传播，不存在传热界面，传播热损失小，传热效率高，被辐射物料表面热强传播热损失小，传热效率高，被辐射物料表面热强度大于对流干燥强度度大于对流干燥强度3070倍以上倍以上多数食品湿物料等有机物，在远红外区具有更多的多数食品湿物料等有机物，在远红外区具有更多的吸收带，因此远红外线比一般红外线有更好的干燥吸收带，因此远红外线比一般红外线有更好的干燥速率速率加热时间短，可减少热对食品材料的破坏作用，而加热时间短，可减少热对食品材料的破坏作用，而广泛用于食品干燥。
广泛用于食品干燥2微波干燥的特点微波干燥的特点微波干燥物料本身是发热体，因此微波干燥有较高的干燥速率；由于微波加热速度快，且可同时在内部加热，因此微波干燥加热时间短，对比较复杂形状的物料有均匀的加热性；微波具有调平干燥食品水分的作用2）声波场中的干燥）声波场中的干燥l也称超声波干燥，声波场作用于湿物料，可使物料温度有所提高，井可强化传质过程，使物料干燥速率提高l超声波是指频率20106kHz的电磁波3）组合干燥装置：）组合干燥装置：（1）结合各种干燥方法的组合干燥装置）结合各种干燥方法的组合干燥装置l即将两种不同的干燥设备组合起来，先利用第一干燥器使物料的含水量降至一定值后，再经第二干燥器，使物料水分及其他指标达到产品要求，以提高设备生产效率，改善产品质量3）组合干燥装置：）组合干燥装置：（2）结合各种热过程的联合干）结合各种热过程的联合干燥装置：燥装置：把干燥、脱水、冷却等过程组合起来，除实现一机多用的目的外，还可以合理地利用能源，实现生产的连续化3）组合干燥装置：）组合干燥装置：（3）结合其他过程的联合干燥装置：）结合其他过程的联合干燥装置：干燥器附带搅拌机和粉碎机的联合干燥器附带搅拌机和粉碎机的联合装置，可大大改善干燥物料流的流装置，可大大改善干燥物料流的流体力学状态，有利于破碎结块和消体力学状态，有利于破碎结块和消除粘壁现象，提高干燥速率。
除粘壁现象，提高干燥速率谢谢 谢！谢！。