浅析食品低温贮藏过程中的干耗问题

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1、浅析食品低温贮藏过程中的干耗问题【摘要】：食品在冷加工过程中，与空气接触是不可避免的，随着热交换作用的进行，食品的干耗也随之产生。食品的干耗不仅会造成重量损失而且由于脱水使食品结构发生变化，其风味和外形亦发生变化，使食品质量下降。本文就冻结食品在冷藏过程中的干耗问题进行讨论。【关键词】：食品；低温；干耗；贮藏一、前言食品在低温贮藏过程中，因水分蒸发或冰晶升华，造成其重量减少，俗称“干耗”。由于表面的水分蒸发，不仅能够造成食品的质量损失，而且还会产生干缩现象，使其结构发生变化，降低了食品的质量，致使食品的风味及外形变坏[1]

2、。因为发生干耗，食品的风味、营养价值都会下降，对于饮食质量、人体健康都是不利的，同时，由于干耗引起的食品失重和品质的下降，还会影响食品商家的利润。因此，关于食品在低温贮藏过程中干耗问题研究是很有必要的。二、干耗的机理水是食品的主要成分之一，水分存在的状态是食品加工和贮藏中主要考虑的成分。通常用热力学量度水分活度来描述水在食品中相互作用的程度。水分活度通常定义为食品表面测定的蒸汽压与相同温度下纯水的饱和蒸汽压之比。由于蒸汽压与相对湿度有关，通常用空气相对湿度(RH)来表示环境空气的干湿度，它指的是空气中实际所含的水蒸气量(绝

3、对湿度)与当时温度下所含饱和水蒸气量(饱和湿度)之比。饱和湿度与绝对湿度之差称为湿度饱和差。在一定的温度下，空气的饱和蒸汽压大于实际蒸汽压时，即存在着饱和差的情况下，水分便开始蒸发，因而空气含水物体中吸收和蒸发水分的多少决定于饱和差的大小。只有在某一相对湿度下，空气才会与食品达到水分平衡，食品既不会放出水分，也不会吸收水分。这种相对湿度是“平衡相对湿度”或“ERH”，因而一种食品的水分活度与该产品周围空气的平衡相对湿度有关。当食品储存在相对湿度低于该ERH时，食品表面的水分蒸汽压大于空气中水分蒸汽压，就会驱使水分从食品内部

4、跑向空气，食品即发生干耗，这种压差越大，水分的蒸发就越快，食品的干耗也就越大[2]。三、影响干耗因素3．1食品本身特性的影响食品本身的特性主要是指食品的蒸发特性、含水量、存放状态等。食品本身的特性和存放状态对食品的干耗有决定性的影响。不同类型的食品，即使在相同的冷藏环境下，其干耗也相差很大，如果蔬类食品和动物类食品的干耗特性就有很大差别。动物性食品如肉类在冷却储藏中因水分蒸发造成的干耗情况与肉的种类、单位质量表面积的大小、表面形状、脂肪含量等有关[2]。3．2外界环境的影响外界环境对食品干耗的影响因素包括外界环境的温度、湿

5、度、风速及光线等。外界传入冷库的热流是引起食品低温储藏中发生干耗的根本原因。如果外界传入3冷库的热流为零，库内空气和食品温度相同，制冷系统就可以停止制冷。同时，库内各处的温度、湿度都相同，也不会发生传热和传质，食品自然也不会发生干耗。但是，外界传入冷库的热流是不可避免的[4]，如通过对流和辐射自外壁进入，在开启冷库门时使外界热量进入等等，因而引起食品的表面水分蒸发产生干耗。在总的热交换中，辐射的热交换具有重要意义，一般因辐射而进入冷库的热量占60％左右，因循环传送进入的热占40％左右。因此，在冷库内近墙处温度最高，而在冷却

6、设备附近温度最低，再加上由于冷却或冻结食品的温度、室内空气温度和冷却设备的表面温度这二者之间都存在着温度差，因而形成了水蒸气压力差，引起了空气循环流动，食品的干耗必然会发生。例如，冷库空气温度为-18℃，而冷却排管表面温度为-28℃，这样空气就自然地形成了一个无形的流动循环。此外，由于冻结食品温度高于冷库的空气温度使冻结食品失去热量，进一步被冷却降温，同时因为存在着水蒸气压力差，引起冻结食品表面的冰结晶升华而跑到空气中，这部分含有水蒸气较多的空气，由于吸收了冻结食品放出的热量，密度减小就向上运动，当流经冷却排管时，由于冷却

7、排管表面温度很低，该温度下的饱和水蒸气也很少，所以空气被冷却，使空气中的水蒸气就在冷却排管表面达到露点，凝结成霜附在排管表面上。减湿后的空气因热量减少，温度降低，密度增加，就向下运动。当它再遇到冻结食品时，继续吸收冻结食品的热量，同时因存在水蒸气的压力差，冻结食品表面的冰结晶又继续向空气中升华，就这样反复进行，引起冻结食品在冷库内出现干燥，造成千耗。冻结食品的表面冰晶升华所需的升华热除了由冻结食品本身供给外，还有外界传人的热量，冷库内的电灯和操作人员发出的热量等[4]。食品所含水分的蒸发量与库内空气相对湿度成反比。在同一温

8、度下，库内的空气相对湿度越高，食品水分蒸发量就越小；反之，当空气相对湿度小时，空气中的含水量远离饱和点，为要达到饱和就必须吸收食品中的水分，导致食品干耗增大，这是因为库内空气的温度与相对湿度决定了库内空气中的水蒸气分压力，空气的温度越接近食品的温度，空气相对湿度越高，空气中水蒸气分压力就越大，食品表面与