食品工艺学 思考题3

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1、思考题31.什么是导湿性和导湿温性？简述食品干燥机制.导湿性：在干制过程中，潮湿食品表面先受热有水分蒸发，食品里面会慢一点，形成水分梯度。由于水分梯度使得食品水分从高水分向低水分处转移或扩散的现象叫做导湿现象，也叫导湿性。导湿系数K在干燥过程中并非稳定不变，它随着物料水分含量和温度而异。导湿温性：干燥时，物料表面受热高于它的中心，因而在物料内部会建立一定的温度梯度。温度梯度将促使水分（不论液态或气态）从高温处向低温处转移。这种现象称为导湿温性。导湿温性是在许多因素影响下产生的复杂现象。导湿温性引起水分转移的流量将和温度梯度成正比。导湿温系数和导湿系数一样，会因物料水分的差异（

2、即物料和水分结合状态）而变化。食品干燥机制：干制是指食品在热空气中受热蒸发后进行脱水的过程。在干燥时存在两个过程：1.食品中水分子从内部迁移到与干燥空气接触的表面（内部转移），当水分子到达表面，根据空气与表面之间的蒸汽压差，水分子就立即转移到空气中（外部转移）——水分质量转移；2.热空气中的热量从空气传到食品表面，由表面再传到食品内部——热量传递。所以，干燥时食品是水分质量转移和热量传递的综合。2.简述干制过程中食品水分含量、干燥速率和食品温度的变化，画出曲线图。食品水分含量曲线:图中曲线1表示水分含量曲线，当食品被置于加热的空气中进行干燥时，首先食品被预热，食品表面受热后水

3、分就开始蒸发，但此时由于存在温度梯度会使水分的迁移收到阻碍，因而水分的下降较缓慢（AB）；随着温度的梯度，温度梯度减小或消失，则食品中的自由水蒸发和内部水分迁移快速进行，水分含量出现快速下降，几乎是直线下降（BC）当达到较低水分含量（C点）时，水分下降减慢，此时食品中水分主要为多层吸附水，水分的转移和蒸发则相应减少，该水分含量被称为干燥的第一临界水分；当水分减少趋于停止或达到平衡（DE）时，最终食品的水分含量达到平衡水分。平衡水分取决于干燥时的空气状态如温度、相对湿度等。水分含量曲线的变化主要由内部水分迁移与表面水分蒸发或外部水分扩散所决定。干燥速率曲线:图中曲线2为干燥速率

4、曲线。干燥速率是水分子从食品表面跑向干燥空气的速度。食品被加热，水分开始蒸发，干燥速率由小到大一直上升，随着热量的传递，干燥速率很快到达最高值（A〞B〞），为升速阶段；达到B〞点时，干燥速率为最大，此时水分从表面扩散到空气中的速率等于或小于水分从内部转移到表面的速率，干燥速率保持温度不变，是第一干燥阶段（B〞C〞）。干燥速率曲线到达C〞，对应于食品第一临界水分（C）时，物料表面不再全部为水分润湿，干燥速率开始减慢，由恒速干燥阶段到降速干燥阶段的转折点C〞（临界点）。干燥过程跨过临界点后，进入降速干燥阶段(C〞D〞)。当干燥速率下降到D〞时，食品物料表面水分已全部变干，原来在表

5、面进行的水分汽化则全部移入物料内部，汽化的水蒸气要穿过已干的固体层而传递到空气中，使阻力增加，因而干燥速率降低更快。当干燥到达平衡水分时，水分的迁移基本停止，干燥速率为零，干燥就停止（E〞）食品温度曲线:干制初期食品接触空气传递的热量，温度由室温逐渐上升到达B＇点，是食品初期加热阶段（A＇B＇）；到达B＇此时干燥速率稳定不变，该阶段热空气向食品提供的热量全部消耗于水分蒸发，食品物料没有收到加热，故温度没有变化。物料表面温度等于水分蒸发温度，即和热空气干球温度和湿度相适应的湿球温度。在恒速阶段，食品物料表面温度等于湿球温度并维持不变（B＇Ｃ＇）；到达Ｃ＇时，干燥速率下降，在降速

6、阶段内，水分蒸发减小，由于干燥速率的降低，空气对物料传递的热量已大于水分汽化所需的潜热，因而物料的温度开始不断上升，物料表面温度比空气湿球温度越来越高，温度食品不断上升（Ｃ＇Ｄ＇）；当干燥到达平衡水分时，干燥速率为零，食品温度则上升到热空气温度相等，为空气的干球温度Ｅ＇3.干制条件主要有哪些？它们如何影响湿热传递过程的？（如果要加快干燥速率，如何控制干制条件）答：干制条件主要有温度、空气流速、空气相对湿度、大气压力和真空度。（1）温度：食品干燥时，提高空气温度，干燥加快。由于温度提高，传热介质与食品间温差加大，热量向食品传递的速率越大，水分蒸发扩散速率也越大。对于一定相对湿度

7、的空气，随着温度提高，空气相对饱和湿度下降，这会使水分从食品表面扩散去除的动力更大；温度越高，内部水分扩散速率就越快，内部干燥也增加。增加温度可以通过影响内部水分迁移（降速阶段）和外部水分扩散（恒速阶段）使干燥加速。过高的温度对于食品会引起不必要的化学和物理反应，故干燥的温度不可能太高。（2）空气流速：空气流速加快，由边界层理论可知，流速越大，气膜越薄，越有利于增加干燥速率。热空气所能容纳的水蒸气量高于冷空气而吸收较多的蒸发水分，而且还能及时将聚集在食品表面附近的饱和湿空气带走，以免阻止食品内水分的进一