干制食品

人類(lèi)攝取食物需要水分，而保存食物必須去除水分，為了更好地生存，人類(lèi)很多生活資料必須徹底地去除水分。干燥或脫水都是從食品中除去一定數(shù)量的水分的過(guò)程，干燥一般是指自然干燥(利用自然界能量)，脫水一般是指人為控制除去食品的水分(利用熱風(fēng)、蒸汽、真空、凍結(jié)等方法)。

干黃花菜食品干制是一種具有悠久歷史的加工方法，北魏時(shí)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(shí)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(shū)中記有先烘棗而后密封儲(chǔ)藏的方法。

自然干制為中國(guó)長(zhǎng)期廣泛采用的干制法。中國(guó)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。自然干制的特點(diǎn)是方法和設(shè)備簡(jiǎn)單，管理粗放，生產(chǎn)費(fèi)用低，能在產(chǎn)地就地進(jìn)行，還能促使尚未完全成熟的原料進(jìn)一步成熟。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(huì)受到氣候條件的限制，食品常會(huì)因陰雨季節(jié)無(wú)法曬干而腐敗變質(zhì)。同時(shí)還需要jr面積曬場(chǎng)和大量勞動(dòng)力，勞動(dòng)生產(chǎn)率極低。此外，還容易遭受灰塵、雜質(zhì)、昆蟲(chóng)等污染和鳥(niǎo)類(lèi)、嚙齒類(lèi)動(dòng)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(shí)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(guó)民間長(zhǎng)期以來(lái)采用的烘、炒、焙等干制食品方法正是這樣逐漸形成的。不過(guò)由于每批處理量并不大，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(shí)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(shí)阻止生化變化，以致如糖分等一類(lèi)物質(zhì)損耗量得以減少。正由于此，人工干制方法才得到了迅速發(fā)展。

干燥過(guò)程濕熱傳遞模型干燥時(shí)食品水分轉(zhuǎn)移和熱量傳遞的過(guò)程如圖。在干制過(guò)程中，如果考慮在簡(jiǎn)單情況下，則食品表面水分受熱后首先由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)(即水分蒸發(fā))，而后水蒸氣從食品表面向周?chē)橘|(zhì)中擴(kuò)散，于是食品表面水分含量低于它的內(nèi)部，隨即在食品表面和內(nèi)部區(qū)間建立了水分差或水分梯度，會(huì)促使食品內(nèi)部水分不斷地向表面轉(zhuǎn)移，這樣不僅減少了表面水分，而且也使內(nèi)部水分不斷減少。但在復(fù)雜情況下，水分蒸發(fā)也會(huì)在食品內(nèi)部某些區(qū)間或甚至于全面進(jìn)行，因而食品內(nèi)部水分就有可能以液態(tài)或蒸汽狀態(tài)向外擴(kuò)散轉(zhuǎn)移。同時(shí)，當(dāng)食品置于熱空氣的環(huán)境或條件下，食品一與熱空氣接觸，熱空氣中的熱量就會(huì)首先傳到食品表面，表面的溫度則相應(yīng)高于食品內(nèi)部，于是在食品表面和內(nèi)部就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的溫度差或溫度梯度，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，食品內(nèi)部的溫度會(huì)達(dá)到與表面相同溫度，這種溫度梯度的存在也會(huì)影響食品干燥過(guò)程。

根據(jù)所用熱量的來(lái)源，干制方法可分為自然干制和人工干制兩大類(lèi);

1.自然干制

利用自然環(huán)境條件進(jìn)行干燥的方法，包括曬干、風(fēng)干和陰干三種方法。自然干制的優(yōu)點(diǎn)是不需要特殊的設(shè)備，簡(jiǎn)單易行，生產(chǎn)成本低，干制過(guò)程中管理也比較粗放。缺點(diǎn)是干燥過(guò)程比較緩慢，時(shí)間長(zhǎng)，干燥過(guò)程不能人工控制，產(chǎn)品質(zhì)量比較差，且受氣候影響比較大。

方法:經(jīng)預(yù)處理后，直接鋪在曬場(chǎng)曬干或掛在通風(fēng)陰涼初風(fēng)干。如金針菜:選用充分發(fā)育但未開(kāi)放的花蕾，用沸水或蒸汽燙漂，程度是花蕾蒸至半熟或近熟，時(shí)間為15-20min，攤曬2-3天，至含水量15-18%，干燥率為3.5~5∶1。

2.人工干制

人工干制就是在人工控制工藝條件下干制食品的方法，可以克服自然干制的一些缺點(diǎn)，不受氣候條件的限制，因此干燥迅速、效率高、干制品的品質(zhì)優(yōu)良、完成干燥所需時(shí)間短。但人工干制需要一定的干制設(shè)備，且操作比較復(fù)雜、生產(chǎn)成本較高。這種干燥方法有專(zhuān)用的干燥設(shè)備，如空氣對(duì)流干燥設(shè)備、真空干燥設(shè)備、滾筒干燥設(shè)備等。

干制食品的干燥從簡(jiǎn)單使用太陽(yáng)能發(fā)展到各種各樣的干燥方法及設(shè)備(如窯爐干燥，盤(pán)式干燥、隧道干燥、帶式干燥、噴霧干燥、滾筒干燥、冷凍干燥、滲透壓脫水，流化床干燥)，使用微波或無(wú)線電波頻率干燥、組合干燥等。脫水技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了四代，或者可把所有的干燥設(shè)備按其發(fā)展先后分為四組。

第一代干燥技術(shù)及設(shè)備

箱式、床式干燥器(包括窯爐干燥、盤(pán)式干燥、隧道干燥、帶式干燥等)屬于第一代干燥設(shè)備。這類(lèi)干燥設(shè)備主要利用流動(dòng)的熱風(fēng)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加熱和干燥，適臺(tái)于固體物料的干燥，如谷物、切片的果蔬、塊狀食品等。這類(lèi)干燥器仍然得到廣泛的應(yīng)用，其技術(shù)進(jìn)步主要圍繞著提高傳熱和傳質(zhì)系數(shù)。流化床干燥等就是通過(guò)物料的流化來(lái)提高傳熱和傳質(zhì)效果，可視為這類(lèi)干燥器的發(fā)展。

第二代干燥技術(shù)及設(shè)備

噴霧干燥，滾筒干燥屬于第二代干燥設(shè)備，主要解決了液態(tài)、泥狀物料的干燥同題。噴霧干燥的主要優(yōu)點(diǎn)為:能得到顆粒大小均勻的粉末狀產(chǎn)品;能連續(xù)操作，自動(dòng)化程度高;物料在干燥器內(nèi)的停留時(shí)間短，熱敏性物質(zhì)的損失少。缺點(diǎn)是干燥的物料不能太稠，固形物含量一般不超過(guò)30%，物料太黏，干燥困難。滾筒干燥彌補(bǔ)了噴霧干燥的缺陷，一般用于干燥固形物含量較高的黏稠物料，有單滾筒和雙滾筒式，布料方式也有多種多樣，尤其在淀粉工業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

第三代干燥技術(shù)及設(shè)備

冷凍干燥和滲透壓脫水屬于第三代干燥技術(shù)，冷凍干燥能保留干燥產(chǎn)品原有的形態(tài)，最大限度減少色、香、味和生物活性物質(zhì)的損失;滲透壓脫水是將物料浸漬于高滲透壓的溶液，如糖溶液、鹽溶液等，主要用于水果和蔬菜的脫水。冷凍干燥過(guò)程分為兩步:產(chǎn)品的凍結(jié)和升華干燥。凍結(jié)在-20℃以下，升華階段壓力必須在三相點(diǎn)的壓力(627Pa)以下進(jìn)行。微波冷凍干燥就是對(duì)升華階段的加熱使用微波代替?zhèn)鹘y(tǒng)的輻射加熱，加快升華速度，節(jié)省能耗。這是冷凍串燥技術(shù)的發(fā)展，其主要問(wèn)題是控制微波能的大小較困難，因此該項(xiàng)技術(shù)還未得到全面推廣用。

第四代干燥技術(shù)及設(shè)備

微波或無(wú)線電波射頻(RF)干燥、組合干燥代表了干燥技術(shù)的最新發(fā)展。微波和無(wú)線電波頻率是物料內(nèi)部和外部同時(shí)加熱，改變了傳統(tǒng)的由表及里的加熱方式，極大地提高了干燥速度。單獨(dú)使用常壓微波干燥，往往會(huì)導(dǎo)致食品內(nèi)部局部過(guò)熱而嚴(yán)重影響產(chǎn)品品質(zhì)，特別是在干燥后期。將微波和熱風(fēng)干燥組合，即微波輔助干燥，是當(dāng)前干燥技術(shù)研究和發(fā)展的方向。微波真空干燥實(shí)質(zhì)是微波系統(tǒng)與真空系統(tǒng)的結(jié)合，由于降低了干燥系統(tǒng)的壓力，創(chuàng)造了常溫快速的干燥條件(干燥溫度可控制在25~45℃范圍內(nèi))，使得干燥食品的色香味和生物活性成分的保留率得到很大程度的提高，幾乎接近于冷凍干燥，而干燥和設(shè)備成本要比冷凍干燥低得多。

有許多因素影響干燥速率，這些因素與兩個(gè)方面相關(guān)，一是在干燥過(guò)程中的加工條件，由干燥機(jī)類(lèi)型和操作條件決定;二是與置于干燥機(jī)中的食品性質(zhì)有關(guān)。加速濕熱傳遞的速率，提高干燥速率是干燥的主要目標(biāo)。

(一)干燥的環(huán)境條件

1.干燥溫度:傳熱介質(zhì)和物料間溫差越大，熱量向物料傳遞的速率也越大，水分的外逸速度將因此而增大。若以空氣為加熱介質(zhì)，則溫度就降為次要因素，原因是物料中的水分以水蒸汽狀態(tài)從它表面逸散時(shí)，將在其周?chē)纬娠柡退羝麑樱舨患皶r(shí)排除，將阻礙物料內(nèi)部水分進(jìn)一步逸散，從而降低其蒸發(fā)速度，因溫度而引起的對(duì)干燥過(guò)程的影響也將因此而有所降低。但溫度增高，會(huì)增大空氣的蓄濕能力。然而在干制時(shí)，一般采用高溫是有限度的，原因有三:①柔軟汁多的原料會(huì)因?yàn)闇囟冗^(guò)高汁液膨脹而引起組織破裂;②高溫低濕易發(fā)生結(jié)殼現(xiàn)象;③高溫易引起糖的焦化。適宜的干燥溫度一般是干燥初期75-90℃，干燥后期或接近終點(diǎn)時(shí)，溫度控制在50-60℃。

2.空氣流速:流動(dòng)空氣可以不斷地將熱量傳給物料，并將物料周?chē)娘柡退羝麕ё摺＜铀倏諝饬魉伲粌H因熱空氣所能容納的水蒸汽量將高于冷空氣而吸收較多的蒸發(fā)水分，還能及時(shí)將聚集在物料表面附近的飽和濕空氣帶走，以免阻止物料內(nèi)部水分的進(jìn)一步蒸發(fā)，同時(shí)還因和物料表面接觸的空氣量增加而顯著地加速物料中水的蒸發(fā)。因此，空氣流速越快，食品干燥速度也越快，如胡蘿卜、甘藍(lán)等，風(fēng)速1.25m/s時(shí)，需干燥5-5.5hr.，風(fēng)速5m/s時(shí)，只需2-3hr。風(fēng)速在3m/s以下，水分蒸發(fā)速度與風(fēng)速大體呈比例增加。

3.干燥空氣濕度:如果用空氣作為干燥介質(zhì)，空氣越干燥，食品脫水干燥速度就越快。近于飽和的濕空氣進(jìn)一步吸收水分的能力遠(yuǎn)比干燥空氣差。飽和濕空氣不再能進(jìn)一步吸收來(lái)自物料的蒸發(fā)水分。

(二)物料的性質(zhì)與狀態(tài)

1.原料種類(lèi):不同的果蔬種類(lèi)，組織結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)不同，其干燥速度也有差別。糖含量高、水分含量高的干燥較慢

2.物料狀態(tài):物料表面積影響到物料表面水分蒸發(fā)強(qiáng)度、物料表面的給濕系數(shù)等，因此會(huì)影響到給濕過(guò)程。比表面積的大小又影響到物料的厚度，進(jìn)而影響其導(dǎo)濕過(guò)程，因此任何減小物料厚度或增大其比表面積的工藝操作都會(huì)加速脫水過(guò)程。如切片、切絲等工藝操作。

3.原料處理:熏硫和燙漂可以降低細(xì)胞持水力，利于水分蒸發(fā)。

4.原料的裝載量:原料在烘盤(pán)上的裝載量會(huì)影響到溫度的升高、干燥室的空氣濕度、空氣的流動(dòng)速度等等，因而影響到物料水分的蒸發(fā)。因此，干燥時(shí)應(yīng)結(jié)合原料性質(zhì)和干燥環(huán)境確定物料的裝載量。干燥初期，裝載量要少，以不彷礙空氣流動(dòng)為原則，干燥后期，隨著體積和水分減少，裝量可適當(dāng)增加。

干制食品的包裝宜在低溫、干燥、清潔和通風(fēng)良好的環(huán)境中進(jìn)行，最好能進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)并將相對(duì)濕度維護(hù)在30%以下。包裝間和工廠其他部門(mén)相距應(yīng)盡可能遠(yuǎn)些，門(mén)、窗應(yīng)裝有窗紗，以防止室外灰塵和害蟲(chóng)侵入。

(一)包裝要求

干制食品的保藏期受包裝的影響極大。干制食品的包裝應(yīng)能達(dá)到下列幾點(diǎn)要求:

1.能防止干制食品吸濕回潮以免結(jié)塊和長(zhǎng)霉;包裝材料在90%相對(duì)濕度中，每年水分增加量不超過(guò)2%。

2.能防止外界空氣、灰塵、蟲(chóng)、鼠和微生物以及氣味等入侵。

3.能不透外界光線或避光。

4.貯藏、搬運(yùn)和銷(xiāo)售過(guò)程中具有耐久牢固的特點(diǎn)，能維護(hù)容器原有特性，包裝容器在30~2500px高處落下120~200次而不會(huì)破損，在高溫、高濕或浸水和雨淋的情況下也不會(huì)破爛。

5.包裝的大小、形狀和外觀應(yīng)有利于商品的推銷(xiāo)。

6.與食品相接觸的包裝材料應(yīng)符合食品衛(wèi)生要求，無(wú)毒、無(wú)害，并且不會(huì)導(dǎo)致食品變性、變質(zhì)。

7.包裝費(fèi)用應(yīng)做到低廉或合理。

8.對(duì)于防濕或防氧化要求高的于制品，除包裝材料要符合要求外，還需要在包裝內(nèi)另加干燥劑或結(jié)合充氮?dú)狻⒊檎婵盏却胧?干燥劑一般包裝在透濕的紙質(zhì)包裝容器內(nèi)以免污染干制品，同時(shí)能吸收密封客器內(nèi)水蒸氣，逐漸降低干制品中的水分。

(二)包裝容器

干制食品通常水分活度較低。水分活度是控制微生物生長(zhǎng)、抑制酶活性及保證干制食品質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)。干制食品的保藏性除了與食品組成成分、質(zhì)構(gòu)及干制過(guò)程的條件控制密切相關(guān)外，包裝材料及包裝狀態(tài)也極為重要。

1.紙盒和箱

紙盒和紙箱是干制食品常用的包裝容器，也可有紙袋、紙罐、紙筒等。大多數(shù)干制食品用紙盒包裝時(shí)還襯有防潮包裝材料如涂蠟紙、羊皮紙以及具有熱封性的高密度聚乙烯塑料袋，以后者較為理想。紙盒還常用能緊密貼盒的彩印紙、蠟紙、纖維膜或鋁箔作為外包裝。紙盒包裝在貯藏時(shí)不防潮，易受到害蟲(chóng)入侵。紙箱一般用于運(yùn)輸包裝。

2.塑料袋和盒

多年來(lái)供零售用的干制食品常用玻璃紙包裝，現(xiàn)在開(kāi)始用涂料玻璃紙袋以及塑料薄膜袋和復(fù)合薄膜袋包裝。簡(jiǎn)單的塑料袋如聚乙烯袋和聚丙烯袋包裝使用最為普遍。也常采用玻璃紙一聚乙烯一鋁箔一聚乙烯組合的復(fù)合薄膜和紙一聚乙烯一鋁箔一聚乙烯組合的復(fù)合薄膜材料。用薄膜材料作包裝所占的體積小、輕便，它可供真空或充惰性氣體包裝之用。對(duì)于易碎干制品，充氣包裝可以避免運(yùn)輸和貯藏過(guò)程中干制品受壓破碎或包裝袋被干制品堅(jiān)硬刺破。復(fù)合薄膜中的鋁箔具有不透光、不透濕和不透氧的特點(diǎn)。

3.金屬罐

金屬罐是包裝干制食品較為理想的容器。它具有密封、防潮、防蟲(chóng)以及牢固耐久的特點(diǎn)，并能避免在真空狀態(tài)下發(fā)生破裂，可保護(hù)干制品不受外力的擠壓，維持原有形狀。

4.玻璃瓶

玻璃瓶化學(xué)穩(wěn)定性高，是防蟲(chóng)和防濕的容器，有的可真空包裝。玻璃瓶包裝有透明性，可以看到內(nèi)容物，并保護(hù)干制食品不被壓碎，也可被加工成棕色而避光，可以回收再利用，可以制成一定的設(shè)計(jì)形狀。但容易破碎，重量相對(duì)增加。

合理包裝后的干制食品受環(huán)境因素的影響較小，未經(jīng)特殊包裝或密封包裝的干制食品在不良環(huán)境下容易發(fā)生變質(zhì)現(xiàn)象。良好的貯藏環(huán)境是延長(zhǎng)和保證干制食品貯藏性的重要因素。

對(duì)于經(jīng)過(guò)包裝的干制食品，雖然有了相應(yīng)的包裝保護(hù)，但由于包裝材料本身的隔氧、隔氣和阻光性能的差異或者密封性的不足，如要長(zhǎng)期保藏，還需要注意貯藏條件，特別是貯藏溫度。因?yàn)橐磺蟹磻?yīng)無(wú)論是氧化還是褐變都是隨溫度的升高而加快，隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。如高溫貯藏會(huì)加速高水分乳粉中蛋白質(zhì)和乳糖之間的反應(yīng)，從而導(dǎo)致產(chǎn)品的顏色、香味和溶解性發(fā)生不良的變化。而在一定范圍內(nèi)溫度每增加10℃，干制蔬菜的褐變速度就會(huì)增加3~7倍。當(dāng)溫度較高又有光線時(shí)能促進(jìn)很多化學(xué)反應(yīng)，能促使干制品變色和失去香味。如光照條件下會(huì)導(dǎo)致乳粉脂肪的氧化，蔬菜中類(lèi)胡蘿卜素的褪色。

貯藏干制食品的庫(kù)房要求清潔衛(wèi)生、通風(fēng)良好不能密封，具有防鼠設(shè)施，切忌同時(shí)存放潮濕、有異昧的其他物品。在貯藏倉(cāng)庫(kù)內(nèi)堆放裝箱的干制食品時(shí)，一般以總高度2.0~2. 5m為限。箱堆要離開(kāi)墻壁750px，堆頂離天花板(如果有的話(huà))至少2000px，保證充足的自由空間，以利于空氣流通。