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食品干燥技術(shù)的發(fā)展概述

  食品干制是一種具有悠久歷史的加工方法,北魏時期賈思勰的《齊民要術(shù)》中就有關(guān)于干制食品的記載,在明代李時珍的《本草綱目》中則提到了采用曬干制桃干的方法,在《群芳譜》一書中記有先烘棗而后密封儲藏的方法。自然干制為中國長期廣泛采用的干制法。中國著名土特產(chǎn)如葡萄干、紅棗、柿餅、干辣椒、金針菜、玉蘭片、蘿卜干、梅干菜、香蕈等都是曬干或陰干制成;肉制品中的風(fēng)肉、火腿和廣東香腸經(jīng)風(fēng)干或陰干后再行保存。一直以來自然干制是常用的方法,但是自然干制食品干燥緩慢,難以制成品質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品,并且會受到氣候條件的限制,食品常會因陰雨季節(jié)無法曬干而腐敗變質(zhì)。同時還需要大面積曬場和勞動力,勞動生產(chǎn)率極低。此外,還容易遭受灰塵、雜質(zhì)、昆蟲等污染和鳥類、嚙齒類動物等的侵染,既不衛(wèi)生,又有損耗。為了在異常的氣候條件下仍能及時干制,以免食品腐敗變質(zhì),在不斷實(shí)踐中終于摸索出使用人工加熱的干制方法。中國民間長期以來采用的烘、炒、焙等干制食品方法正是這樣逐漸形成的但不利于大規(guī)模生產(chǎn)。適宜大批量生產(chǎn)的干制方法于1875年才出現(xiàn)。最初是將片狀蔬菜堆放在室內(nèi),通入40℃熱空氣進(jìn)行干燥,這就是早期的熱空氣干燥方法。其后,隨著科學(xué)和生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展,逐漸發(fā)展為工業(yè)化生產(chǎn)的規(guī)模。人工干制在室內(nèi)進(jìn)行,不再受氣候條件的限制,操作容易控制,干制時間大大縮短,產(chǎn)品質(zhì)量顯著提高,產(chǎn)品得率也有所提高,這是由于干制能及時阻止生化變化,以致如糖分等一類物質(zhì)損耗量得以減少,正由于此,人工干制---->干燥技術(shù)才得到了迅速發(fā)展。

一、干燥技術(shù)的發(fā)展
    經(jīng)過100多年的發(fā)展干燥技術(shù)已經(jīng)是食品儲藏和改善品質(zhì)必不可缺的加工方式之一,也是人類有史以來一直利用的食品加工技術(shù)。 干燥方法包括最原始的自然干燥法以及利用外來熱量的熱風(fēng)干燥法、噴霧干燥法、薄膜干燥法及冷凍干燥法等多種方法。近年來,為了提高干燥作業(yè)的質(zhì)量和效率,還研究開發(fā)成功組合利用真空和加壓處理的各種新型干燥裝置,使食品干燥技術(shù)進(jìn)入了最新的發(fā)展階段。 
■自然干燥是在食品加工歷史中有很長的一段時期內(nèi)得到利用的技術(shù),可以說一直沿用到戰(zhàn)后的方便食品,干燥技術(shù)取得新發(fā)展時期為止。不過至今仍然為某種特殊地區(qū)的食品加工業(yè)需求,還能得到利用。 
■在方便食品制造過程中主要應(yīng)用的是噴霧干燥、凍結(jié)干燥和滾筒干燥三大技術(shù)。
■目前在食品領(lǐng)域利用的比較新的干燥技術(shù)還有真空傳送帶式干燥、真空脫水干燥、微波和遠(yuǎn)紅外干燥、流動層造粒干燥等。 
■關(guān)于干燥裝置的發(fā)展動向,同其他食品加工技術(shù)一樣正在向探索節(jié)能、節(jié)約場地以及講究衛(wèi)生安全和適應(yīng)環(huán)境保護(hù)要求,并能進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量高標(biāo)準(zhǔn)要求的方向發(fā)展。 特別是近年來出現(xiàn)的某些新的發(fā)展動向,開發(fā)了各種類型的干燥技術(shù)和設(shè)備。
■食品生產(chǎn)中經(jīng)常使用的是無損于食品風(fēng)味、不易引起變色和變質(zhì)的噴霧干燥,冷凍真空干燥和真空皮帶式干燥等高品質(zhì)干燥技術(shù)。



二、食品的干燥技術(shù)
食品干燥的主要目的,是保護(hù)生鮮食品免遭腐敗。干燥的結(jié)果,又帶來搬運(yùn)方便,容易吃這些好處,并且有時候還會增加美味,也有產(chǎn)生不同的香味的。例如,把柿子制成柿餅,又增了甜味和獨(dú)特的吃頭。可是如果想把干燥了的食品,再度恢復(fù)水分,用歷來的干燥法是難以還原的。為此,不去考慮用歷來的干燥法使之返回原來狀態(tài),而更多地看到生產(chǎn)出別的加工食品來。無怪乎象掛面、通心粉、淀粉那樣原料食品,就是盡量抑制變化制造出來的干燥食品。
干燥方法有以列幾種:
1、加熱干燥
2、真空干燥
3、噴霧干燥
4、凍結(jié)干燥
5、其它干燥
一、加熱干燥
靠熱源使空氣加熱,通過此熱空氣使之干燥,有將從燃料出來的火和煙,直接導(dǎo)入干燥器內(nèi),使之干燥的直接加熱式與將熱導(dǎo)入空氣加熱機(jī),靠加熱了的空氣使之干燥的間接加熱式。還有將加熱板加熱,在這上將材料壓住使之干燥的熱板加熱式。
箱型熱風(fēng)干燥機(jī)是最普通的東西,從干燥室的外邊送來熱風(fēng)使之干燥的。用在香蕈、茶葉上。熱風(fēng)溫度因?qū)ο蠖鴮?dǎo)、例如,茶70-130℃,香蕈60℃左右。此外,還有向隧道狀的干燥機(jī)內(nèi)送進(jìn)熱風(fēng),使之從一方向他方移動來使之干燥的隧道干燥機(jī)。比箱型干燥機(jī)的熱效率高,用在蔬菜、水果、淀粉等的干燥上。還有,回轉(zhuǎn)式干燥機(jī),是具有不陡的傾斜的干燥圓筒回轉(zhuǎn),從上部添入材料后,邊干燥邊從下部出來?梢赃B續(xù)處理。用在砂糖、葡萄糖、糕點(diǎn)等的干燥上,另外還有,轉(zhuǎn)筒干燥機(jī),用的是把表面磨光了的金屬性汽油筒,把它水平放著,將一半左右浸泡在液體內(nèi),使之靜靜地回轉(zhuǎn),靠著汽油筒內(nèi)的熱,使液體干燥成為薄膜狀。將薄膜扒出來,汽油筒繼續(xù)在液內(nèi)回轉(zhuǎn)。再進(jìn)行下次的干燥。
二、真空干燥
適于加熱后容易變化的東西的干燥上,用于香料、果實(shí)、蔬菜的干燥上,靠著干燥機(jī)內(nèi)是真空狀態(tài),所以即使是低溫,水分也能急速排除,熱效率也好,據(jù)說使用大型機(jī)時,費(fèi)用并不比熱風(fēng)干燥貴。
三、噴霧干燥
液體材料或固形物在液體非常細(xì)碎分散的情況下,使之干燥時用的。將液體噴入熱氣中時,液體變成細(xì)小的微粒子,因表面積增大,熱交換便迅速進(jìn)行,瞬間便可使之干燥。此干燥法因干燥時間短,所以能夠抑制食品中成分的變質(zhì)并將其制成粉末。
四、凍結(jié)干燥
此法是將準(zhǔn)備干燥的食品,事先用-30℃—-40℃凍結(jié)之后,把它放在高真空之中,將食品中生成的冰,以直接蒸氣的形式除掉,這樣進(jìn)行干燥的。此方法的好處是:1、因原料是以低溫保存著的,所以能夠防止因熱的變質(zhì),能夠抑止食品的色、味、香、維生素類等的變化;2、原料的狀態(tài),干燥后也能保持;3、向干燥品加入涼水或溫水,很容易恢復(fù)到原來狀態(tài),多用在快餐食品的蔬菜類上,最近用在袋裝雞蛋掛面等的“菜碼兒”上。
五、其他干燥
加壓干燥是在能夠加熱、加壓的密閉容器中,放入谷類、半干燥的水果、蔬菜等密封起來,從外部加熱,達(dá)到一定壓力、溫度時,打開蓋,使之返回大氣中,借此來使食品膨脹、干燥的,膨化食品便是一例。最近在美國早餐用谷物上也是常見的。在我國,古來就將不易干燥的食品先凍結(jié)起來,保存一個時期以后,再解凍、脫水、干燥的方法。凍豆腐、淀粉、綠豆粉等便是。脫水之后,干燥時,即使是普通的加熱干燥也能作好,并不會引起角質(zhì)化。 

  三、干燥設(shè)備的分類

  1、按干燥設(shè)備的特征來分類:

  1)自然干燥方法(曬干與風(fēng)干等);

  2)人工干燥方法(如箱式干燥、窯房式干燥、隧道式干燥、輸送式干燥、輸送帶式干燥、滾筒干燥、流化床干燥、噴霧干燥、冷凍干燥等)。

  2、按干燥的連續(xù)性分為:

  1)間歇(批次)干燥;(2)連續(xù)干燥。

  3、以干燥時空氣的壓力來分類:

  1)常壓干燥;(2)真空干燥。

  4、以干燥過程向物料供能熱的方法來分類:

  1)對流干燥;(2)傳導(dǎo)干燥;(3)能量場作用下的干燥及組合干燥法。

 四、 干燥食品的最終水分要求

  1、糧谷類和豆類

  谷物收獲和安全儲存所要求的水分含量一般種子類在水分活性0.60.80范圍內(nèi),其水分變化曲線的斜率很平,1%水分變化可引起0.040.08 aw 的變化。

  2、魚、肉類

  僅依靠降低水分活性常難以達(dá)到魚、肉類干制品的長期常溫保藏。因此這類制品的干制過程,常結(jié)合其它保藏工藝,如鹽腌、煙熏、熱處理、浸糖、降低pH、添加亞硝酸鹽等防腐劑,以達(dá)到一定保質(zhì)期而不能保持其優(yōu)良食用品質(zhì)。

  3、乳制品

  全脂、脫脂乳粉,通常干燥至水分活性0.2左右,我國國家標(biāo)準(zhǔn)要求全脂乳粉水分小于2.52.75%,脫脂乳粉水分小于4.04.5%,調(diào)制乳粉小于2.503.0%,脫鹽乳清粉(特級品)小于2.5%。

  4、蔬菜

  脫水蔬菜最終殘留水分510%,相當(dāng)于水分活性0.100.35。

  5、水果

  多數(shù)脫水干燥水果水分活性在0.650.60。 

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