干制食品

人類攝取食物需要水分，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量的水分的過程，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、蒸汽、真空、凍結等方法)。

干黃花菜食品干制是一種具有悠久歷史的加工方法，北魏時期賈思勰的《齊民要術》中就有關于干制食品的記載，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;肉制品中的風肉、火腿和廣東香腸經風干或陰干后再行保存。自然干制的特點是方法和設備簡單，管理粗放，生產費用低，能在產地就地進行，還能促使尚未完全成熟的原料進一步成熟。但是，自然干制食品干燥緩慢，難以制成品質優良的產品。并且會受到氣候條件的限制，食品常會因陰雨季節無法曬干而腐敗變質。同時還需要jr面積曬場和大量勞動力，勞動生產率極低。此外，還容易遭受灰塵、雜質、昆蟲等污染和鳥類、嚙齒類動物等的侵染，既不衛生，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，在不斷實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。不過由于每批處理量并不大，不利于大規模生產。適宜大批量生產的干制方法于1875年才出現。最初是將片狀蔬菜堆放在室內，通入40℃熱空氣進行干燥，這就是早期的熱空氣干燥方法。其后，隨著科學和生產技術的不斷發展，逐漸發展為工業化生產的規模。

人工干制在室內進行，不再受氣候條件的限制，操作容易控制，干制時間大大縮短，產品質量顯著提高，產品得率也有所提高，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損耗量得以減少。正由于此，人工干制方法才得到了迅速發展。

干燥過程濕熱傳遞模型干燥時食品水分轉移和熱量傳遞的過程如圖。在干制過程中，如果考慮在簡單情況下，則食品表面水分受熱后首先由液態轉化為氣態(即水分蒸發)，而后水蒸氣從食品表面向周圍介質中擴散，于是食品表面水分含量低于它的內部，隨即在食品表面和內部區間建立了水分差或水分梯度，會促使食品內部水分不斷地向表面轉移，這樣不僅減少了表面水分，而且也使內部水分不斷減少。但在復雜情況下，水分蒸發也會在食品內部某些區間或甚至于全面進行，因而食品內部水分就有可能以液態或蒸汽狀態向外擴散轉移。同時，當食品置于熱空氣的環境或條件下，食品一與熱空氣接觸，熱空氣中的熱量就會首先傳到食品表面，表面的溫度則相應高于食品內部，于是在食品表面和內部就會出現相應的溫度差或溫度梯度，隨著時間的延長，食品內部的溫度會達到與表面相同溫度，這種溫度梯度的存在也會影響食品干燥過程。

根據所用熱量的來源，干制方法可分為自然干制和人工干制兩大類;

1.自然干制

利用自然環境條件進行干燥的方法，包括曬干、風干和陰干三種方法。自然干制的優點是不需要特殊的設備，簡單易行，生產成本低，干制過程中管理也比較粗放。缺點是干燥過程比較緩慢，時間長，干燥過程不能人工控制，產品質量比較差，且受氣候影響比較大。

方法:經預處理后，直接鋪在曬場曬干或掛在通風陰涼初風干。如金針菜:選用充分發育但未開放的花蕾，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，不受氣候條件的限制，因此干燥迅速、效率高、干制品的品質優良、完成干燥所需時間短。但人工干制需要一定的干制設備，且操作比較復雜、生產成本較高。這種干燥方法有專用的干燥設備，如空氣對流干燥設備、真空干燥設備、滾筒干燥設備等。

干制食品的干燥從簡單使用太陽能發展到各種各樣的干燥方法及設備(如窯爐干燥，盤式干燥、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)，使用微波或無線電波頻率干燥、組合干燥等。脫水技術的發展大致經歷了四代，或者可把所有的干燥設備按其發展先后分為四組。

第一代干燥技術及設備

箱式、床式干燥器(包括窯爐干燥、盤式干燥、隧道干燥、帶式干燥等)屬于第一代干燥設備。這類干燥設備主要利用流動的熱風對產品進行加熱和干燥，適臺于固體物料的干燥，如谷物、切片的果蔬、塊狀食品等。這類干燥器仍然得到廣泛的應用，其技術進步主要圍繞著提高傳熱和傳質系數。流化床干燥等就是通過物料的流化來提高傳熱和傳質效果，可視為這類干燥器的發展。

第二代干燥技術及設備

噴霧干燥，滾筒干燥屬于第二代干燥設備，主要解決了液態、泥狀物料的干燥同題。噴霧干燥的主要優點為:能得到顆粒大小均勻的粉末狀產品;能連續操作，自動化程度高;物料在干燥器內的停留時間短，熱敏性物質的損失少。缺點是干燥的物料不能太稠，固形物含量一般不超過30%，物料太黏，干燥困難。滾筒干燥彌補了噴霧干燥的缺陷，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，尤其在淀粉工業得到廣泛應用。

第三代干燥技術及設備

冷凍干燥和滲透壓脫水屬于第三代干燥技術，冷凍干燥能保留干燥產品原有的形態，最大限度減少色、香、味和生物活性物質的損失;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。冷凍干燥過程分為兩步:產品的凍結和升華干燥。凍結在-20℃以下，升華階段壓力必須在三相點的壓力(627Pa)以下進行。微波冷凍干燥就是對升華階段的加熱使用微波代替傳統的輻射加熱，加快升華速度，節省能耗。這是冷凍串燥技術的發展，其主要問題是控制微波能的大小較困難，因此該項技術還未得到全面推廣用。

第四代干燥技術及設備

微波或無線電波射頻(RF)干燥、組合干燥代表了干燥技術的最新發展。微波和無線電波頻率是物料內部和外部同時加熱，改變了傳統的由表及里的加熱方式，極大地提高了干燥速度。單獨使用常壓微波干燥，往往會導致食品內部局部過熱而嚴重影響產品品質，特別是在干燥后期。將微波和熱風干燥組合，即微波輔助干燥，是當前干燥技術研究和發展的方向。微波真空干燥實質是微波系統與真空系統的結合，由于降低了干燥系統的壓力，創造了常溫快速的干燥條件(干燥溫度可控制在25~45℃范圍內)，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，這些因素與兩個方面相關，一是在干燥過程中的加工條件，由干燥機類型和操作條件決定;二是與置于干燥機中的食品性質有關。加速濕熱傳遞的速率，提高干燥速率是干燥的主要目標。

(一)干燥的環境條件

1.干燥溫度:傳熱介質和物料間溫差越大，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，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從它表面逸散時，將在其周圍形成飽和水蒸汽層，若不及時排除，將阻礙物料內部水分進一步逸散，從而降低其蒸發速度，因溫度而引起的對干燥過程的影響也將因此而有所降低。但溫度增高，會增大空氣的蓄濕能力。然而在干制時，一般采用高溫是有限度的，原因有三:①柔軟汁多的原料會因為溫度過高汁液膨脹而引起組織破裂;②高溫低濕易發生結殼現象;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時，溫度控制在50-60℃。

2.空氣流速:流動空氣可以不斷地將熱量傳給物料，并將物料周圍的飽和水蒸汽帶走。加速空氣流速，不僅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水分，還能及時將聚集在物料表面附近的飽和濕空氣帶走，以免阻止物料內部水分的進一步蒸發，同時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。因此，空氣流速越快，食品干燥速度也越快，如胡蘿卜、甘藍等，風速1.25m/s時，需干燥5-5.5hr.，風速5m/s時，只需2-3hr。風速在3m/s以下，水分蒸發速度與風速大體呈比例增加。

3.干燥空氣濕度:如果用空氣作為干燥介質，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一步吸收水分的能力遠比干燥空氣差。飽和濕空氣不再能進一步吸收來自物料的蒸發水分。

(二)物料的性質與狀態

1.原料種類:不同的果蔬種類，組織結構、理化性質不同，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:物料表面積影響到物料表面水分蒸發強度、物料表面的給濕系數等，因此會影響到給濕過程。比表面積的大小又影響到物料的厚度，進而影響其導濕過程，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加速脫水過程。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胞持水力，利于水分蒸發。

4.原料的裝載量:原料在烘盤上的裝載量會影響到溫度的升高、干燥室的空氣濕度、空氣的流動速度等等，因而影響到物料水分的蒸發。因此，干燥時應結合原料性質和干燥環境確定物料的裝載量。干燥初期，裝載量要少，以不彷礙空氣流動為原則，干燥后期，隨著體積和水分減少，裝量可適當增加。

干制食品的包裝宜在低溫、干燥、清潔和通風良好的環境中進行，最好能進行空氣調節并將相對濕度維護在30%以下。包裝間和工廠其他部門相距應盡可能遠些，門、窗應裝有窗紗，以防止室外灰塵和害蟲侵入。

(一)包裝要求

干制食品的保藏期受包裝的影響極大。干制食品的包裝應能達到下列幾點要求:

1.能防止干制食品吸濕回潮以免結塊和長霉;包裝材料在90%相對濕度中，每年水分增加量不超過2%。

2.能防止外界空氣、灰塵、蟲、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、搬運和銷售過程中具有耐久牢固的特點，能維護容器原有特性，包裝容器在30~2500px高處落下120~200次而不會破損，在高溫、高濕或浸水和雨淋的情況下也不會破爛。

5.包裝的大小、形狀和外觀應有利于商品的推銷。

6.與食品相接觸的包裝材料應符合食品衛生要求，無毒、無害，并且不會導致食品變性、變質。

7.包裝費用應做到低廉或合理。

8.對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，還需要在包裝內另加干燥劑或結合充氮氣、抽真空等措施;干燥劑一般包裝在透濕的紙質包裝容器內以免污染干制品，同時能吸收密封客器內水蒸氣，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、抑制酶活性及保證干制食品質量的關鍵指標。干制食品的保藏性除了與食品組成成分、質構及干制過程的條件控制密切相關外，包裝材料及包裝狀態也極為重要。

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。大多數干制食品用紙盒包裝時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。紙盒包裝在貯藏時不防潮，易受到害蟲入侵。紙箱一般用于運輸包裝。

2.塑料袋和盒

多年來供零售用的干制食品常用玻璃紙包裝，現在開始用涂料玻璃紙袋以及塑料薄膜袋和復合薄膜袋包裝。簡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合薄膜和紙一聚乙烯一鋁箔一聚乙烯組合的復合薄膜材料。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。對于易碎干制品，充氣包裝可以避免運輸和貯藏過程中干制品受壓破碎或包裝袋被干制品堅硬刺破。復合薄膜中的鋁箔具有不透光、不透濕和不透氧的特點。

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、防蟲以及牢固耐久的特點，并能避免在真空狀態下發生破裂，可保護干制品不受外力的擠壓，維持原有形狀。

4.玻璃瓶

玻璃瓶化學穩定性高，是防蟲和防濕的容器，有的可真空包裝。玻璃瓶包裝有透明性，可以看到內容物，并保護干制食品不被壓碎，也可被加工成棕色而避光，可以回收再利用，可以制成一定的設計形狀。但容易破碎，重量相對增加。

合理包裝后的干制食品受環境因素的影響較小，未經特殊包裝或密封包裝的干制食品在不良環境下容易發生變質現象。良好的貯藏環境是延長和保證干制食品貯藏性的重要因素。

對于經過包裝的干制食品，雖然有了相應的包裝保護，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，如要長期保藏，還需要注意貯藏條件，特別是貯藏溫度。因為一切反應無論是氧化還是褐變都是隨溫度的升高而加快，隨時間的延長而增加。如高溫貯藏會加速高水分乳粉中蛋白質和乳糖之間的反應，從而導致產品的顏色、香味和溶解性發生不良的變化。而在一定范圍內溫度每增加10℃，干制蔬菜的褐變速度就會增加3~7倍。當溫度較高又有光線時能促進很多化學反應，能促使干制品變色和失去香味。如光照條件下會導致乳粉脂肪的氧化，蔬菜中類胡蘿卜素的褪色。

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