食品干燥技术之普通干燥

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原理

1、物料干燥过程的推动力和阻力

当湿物料受热进行干燥时，开始时水分均匀分布于物料中，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。物料内部的水分就以此湿度梯度作为推动力，逐渐向表面转移。同时，热空气将热量传递给物料表面，使物料内外存在温度梯度，这一温度梯度也可使物料内部的水分发生传递，称为湿热导，方向是从高温处向低温处进行。水分由物料内部扩散到表面后，便在表面汽化。

2、影响干燥速度的因素

影响干燥速度的因素很多，对于对流干燥，主要有湿物料的性质与形状，包括物理结构、化学组成、形状大小、料层厚度及水分结合方式;物料中水分的活度与湿度;物料的温度;干燥介质的温度;干燥介质的湿度;干燥介质的流速;介质与物料的接触状况，凡是对介质流动造成较强烈的湍动的因素都可提高干燥速度。

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干燥的方法

食品的干燥涉及过程复杂，包括物理、化学及生物学的变化，而且有些干燥制品还要求有较好的复水性，使制品恢复到接近原来的外观和风味，因此需要正确的选择干燥方法和相应的干燥装置。

干燥过程的本质是水分从物料表面向气相中蒸发的工艺过程。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道气体作为干燥介质，它具有干燥时带走汽化水分的载体作用。真空干燥是借真空泵将汽化的水蒸气抽走。干燥过程中，物料表面的水分要不断汽化，从而使内部的水分继续扩散到表面来，达到干燥的目的。

根据物料加热的方式不同，又分为三种干燥方法：对流干燥(热风干燥)、辐射干燥及接触干燥(传导式)。

1、对流干燥

直接以高温的空气为热源，借对流方式将热量传递给物料，热空气既是载热体又是载湿体。一般热风干燥多在常压下进行。

2、辐射干燥

食品工业上的一种重要的干燥方法。即利用红外线、远红外线、微波等能源，将热量传递给物料的干燥方法。可在常压或真空下进行。

3、接触干燥

间接靠间壁的导热将热量传递给与壁面接触的物料。热源可以是水蒸气、热空气或热水等。接触干燥可在常压下进行也可在真空下进行。常压下操作时，物体与气体之间虽然有热交换，但气体的主要作用是将蒸气带走。

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食品物料中的水分

湿物料中的水分与物料的结合有三种形式：化学结合水、物理化学结合水及机械结合水。

1、化学结合水

经过化学反应，按严格的数量比例，牢固的结合在固体间架的水分，除去化学结合水会导致物料物理和化学性质的变化。如晶体中的结晶水，这种水分含量较少，不能用干燥方法除去。

2、物理化学结合水

包括渗透水分、结构水分及吸附水分。渗透水分指在溶液和胶体溶液中，被溶质所束缚的水分。结构水分是指当胶体溶液凝固时保持在胶体内部的水分，它受到结构的束缚，表现出来的蒸气压很低。吸附水分是指在物料胶体微粒内、外表面上因分子吸引力而被吸着的水分。

3、机械结合水

食品湿物料内的毛细管中保留和吸着的水分以及物料外表面附着的湿润水分。在干燥过程中首先除去的水分是机械结合水，其结合力最弱，其次是部分物理化学结合水，最后是结合力较强的物理化学结合水。