食品化學(xué)部分

食品化學(xué)部分課件第一頁，共四十頁，2022年，8月28日掃描電子顯微鏡（SEM）照片肌原纖維組織幾乎完全解離，形成蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)（在加熱凝固前）第二頁，共四十頁，2022年，8月28日掃描電子顯微鏡（SEM）照片鹽溶性肌原纖維蛋白形成顆粒狀的拉線樣網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)第三頁，共四十頁，2022年，8月28日3.2.3機械結(jié)合水或游離水充滿在食品毛細(xì)管中的以及附著在食品外表面上的水分為機械結(jié)合水或游離水。食品脫水干制時蒸發(fā)掉的水分主要是機械結(jié)合水和部分滲透結(jié)合水。第四頁，共四十頁，2022年，8月28日肌肉蛋白質(zhì)與水分的結(jié)合形式第五頁，共四十頁，2022年，8月28日3.3干制過程中食品水分的變化食品的平衡水分因食品種類、空氣溫度和相對濕度而異。干制或吸濕過程中食品水分狀態(tài)的變化可以在恒溫空氣中食品平衡水分和相對濕度的關(guān)系（等溫吸濕和干制曲線）中反映出來。第六頁，共四十頁，2022年，8月28日平衡水分：吸濕水分：濕潤水分：干制過程中水分變化：第七頁，共四十頁，2022年，8月28日面包干干燥過程中物料水分分類圖脫水干制區(qū)去濕區(qū)吸濕區(qū)蒸發(fā)水分最終平衡水分第八頁，共四十頁，2022年，8月28日3.4干燥過程的特性干燥曲線干燥速度曲線干燥溫度曲線干制過程物料中水分分類第九頁，共四十頁，2022年，8月28日干燥曲線是干燥過程中食品物料的平均濕度和干燥時間間的關(guān)系曲線。干燥速度曲線是表示干燥過程中任何時間的干燥速度與該時間的食品絕對水分之間關(guān)系的曲線。溫度曲線是表示干燥過程中食品溫度與其含水量之間關(guān)系的曲線

第十頁，共四十頁，2022年，8月28日干燥曲線是干燥過程中食品物料的平均濕度W脫（整體濕度）和干燥時間（τ）間的關(guān)系曲線。

在干燥開始后的很短時間內(nèi)，食品的含水量幾乎不變。這個階段持續(xù)的時間取決于食品的厚度。隨后，食品的含水量直線下降。在某個含水量以下時，食品含水量的下降速度將放慢，最后達(dá)到其平衡含水量，干燥過程即停止。

第十一頁，共四十頁，2022年，8月28日干燥速度曲線是表示干燥過程中任何時間的干燥速度與該時間的食品絕對水分之間關(guān)系的曲線。該曲線表明，在食品含水量僅有較小變化時，干燥速度即由零增加到最大值，并在隨后的干燥過程中保持不變。這個階段稱作恒率干燥期。當(dāng)食品含水量降低到第1臨界點時，干燥速度開始下降，進入所謂的降率干燥期。

第十二頁，共四十頁，2022年，8月28日溫度曲線是表示干燥過程中食品溫度與其含水量之間關(guān)系的曲線

由圖中可以看出，在干燥的起始階段，食品的表面溫度很快達(dá)到濕球溫度。在整個恒率干燥期內(nèi)，食品的表面均保持該溫度不變，此時食品吸收的全部熱量都消耗于水分的蒸發(fā)。從第I臨界點開始，由于水分?jǐn)U散的速度低于水分蒸發(fā)速度，食品吸收的熱量不僅用于水分蒸發(fā)，而且使食品的溫度升高。當(dāng)食品含水量達(dá)到平衡含水量時，食品的溫度等于加熱空氣的溫度（干球溫度）。

t濕第十三頁，共四十頁，2022年，8月28日1.干燥曲線2.干燥速率曲線3.食品溫度曲線第十四頁，共四十頁，2022年，8月28日3.5干制過程中的濕熱傳遞

當(dāng)待干食品從外界吸收熱量使其溫度升高到蒸發(fā)溫度后，其表層水分將由液態(tài)變成氣態(tài)并向外界轉(zhuǎn)移，結(jié)果造成食品表面與內(nèi)部之間出現(xiàn)水分梯度。在水分梯度的作用下，食品內(nèi)部的水分不斷向表面擴散和向外界轉(zhuǎn)移，從而使食品的含水量逐漸降低。因此，整個濕熱傳遞過程實際上包括了水分從食品表面向外界蒸發(fā)轉(zhuǎn)移和內(nèi)部水分向表面擴散轉(zhuǎn)移兩個過程，前者稱做給濕過程，后者稱做導(dǎo)濕過程。

第十五頁，共四十頁，2022年，8月28日3.5.1給濕過程

當(dāng)環(huán)境空氣處于不飽和狀態(tài)時，給濕過程即存在。食品表層在水分向外界蒸發(fā)后又被源源不斷的內(nèi)部水分所潤濕，當(dāng)待干食品中含有大量水分時，給濕過程中待干食品的水分蒸發(fā)強度可用道爾頓公式來計算：

qm=（P飽－P空蒸）760/p

第十六頁，共四十頁，2022年，8月28日干制過程中潮濕食品表面水分受熱后首先有液態(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圍介質(zhì)擴散，此時表面濕含量比物料中心的濕含量低，出現(xiàn)水分含量的差異，即存在水分梯度。水分?jǐn)U散一般總是從高水分處向低水分處擴散，亦即是從內(nèi)部不斷向表面方向移動。這種水分遷移現(xiàn)象稱為導(dǎo)濕性。第十七頁，共四十頁，2022年，8月28日3.5.2導(dǎo)濕過程

給濕過程的進行導(dǎo)致了待干食品內(nèi)部與表層之間形成了水分梯度，在它的作用下，內(nèi)部水分將以液體或蒸氣形式向表層遷移，這就是所謂的導(dǎo)濕過程。第十八頁，共四十頁，2022年，8月28日食品在熱空氣中，食品表面受熱高于它的中心，因而在物料內(nèi)部會建立一定的溫度差，即溫度梯度。溫度梯度將促使水分（無論是液態(tài)還是氣態(tài)）從高溫向低溫處轉(zhuǎn)移。這種現(xiàn)象稱為導(dǎo)濕溫性。第十九頁，共四十頁，2022年，8月28日干制過程中，濕物料內(nèi)部同時會有水分梯度和溫度梯度存在，因此，水分流動的方向?qū)⒂蓪?dǎo)濕性和導(dǎo)濕溫性共同作用的結(jié)果。第二十頁，共四十頁，2022年，8月28日溫度梯度表面水分?jǐn)U散到空氣中

TT-ΔT

內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移到表面M-ΔMM水分梯度FoodH2O第二十一頁，共四十頁，2022年，8月28日ΔngradW絕水分流向圖濕度梯度影響下水分的流向W絕+ΔW絕W絕

第二十二頁，共四十頁，2022年，8月28日3.6合理選用干制工藝條件所選擇的工藝條件應(yīng)盡可能使食品表面水分蒸發(fā)速度與其內(nèi)部水分?jǐn)U散速度相等，同時避免在食品內(nèi)部形成較大的溫度梯度，以免降低干燥速度和出現(xiàn)表面硬化現(xiàn)象。

在恒率干燥階段，在保證食品表面的蒸發(fā)速率不超過食品內(nèi)部的水分?jǐn)U散速率的原則下，允許盡可能提高空氣溫度。第二十三頁，共四十頁，2022年，8月28日在干燥后期應(yīng)根據(jù)干制品預(yù)期的含水量對空氣的相對濕度加以調(diào)整。

在降率干燥階段，應(yīng)設(shè)法降低表面蒸發(fā)速率，使它能和逐步降低了的內(nèi)部水分?jǐn)U散率一致，以免食品表面過度受熱，導(dǎo)致不良后果。第二十四頁，共四十頁，2022年，8月28日干制時間的計算恒率干燥階段時間計算降率干燥階段時間計算第二十五頁，共四十頁，2022年，8月28日3.7干制過程中食品的變化1.干制過程中食品的主要變化（1）物理變化干縮表面硬化溶質(zhì)遷移多孔性熱塑性第二十六頁，共四十頁，2022年，8月28日（2）化學(xué)變化營養(yǎng)成分蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、維生素第二十七頁，共四十頁，2022年，8月28日色素色澤隨物料本身的物化性質(zhì)改變（反射、散射、吸收傳遞可見光的能力）天然色素：類胡蘿卜素、花青素、葉綠素褐變（酶和非酶褐變）第二十八頁，共四十頁，2022年，8月28日風(fēng)味水分散失的過程中，也會引起一些揮發(fā)物質(zhì)的散失熱會帶來一些異味、煮熟味防止風(fēng)味損失方法：芳香物質(zhì)回收、低溫干燥、加包埋物質(zhì)，使風(fēng)味固定第二十九頁，共四十頁，2022年，8月28日（3）組織學(xué)變化干制品復(fù)水后，其口感、多汁性及凝膠形成能力等組織特性均與生鮮食品存在差異。肌肉組織纖維的排列及顯微構(gòu)造因脫水而發(fā)生變化，降低了蛋白質(zhì)的持水力，增加了組織纖維的韌性，導(dǎo)致干制品復(fù)水性變差，復(fù)水后的口感較為老韌，缺乏汁液。

第三十頁，共四十頁，2022年，8月28日食品的干制是食品從外界吸收足夠的熱量使其所含水分不斷向環(huán)境中轉(zhuǎn)移，從而導(dǎo)致其含水量不斷降低的過程。該過程包括了兩個基本方面，即熱量交換和質(zhì)量交換（水分及其他揮發(fā)性物質(zhì)的逃逸），因而也稱做濕熱傳遞過程。濕熱傳遞過程的特性和規(guī)律就是食品干制的機理。

第四節(jié)干制過程和干制方法第三十一頁，共四十頁，2022年，8月28日（l）食品的比熱

食品的比熱一般用食品中干物質(zhì)的比熱C干與其所含水分的比熱C水的平均值來表示。假設(shè)食品的含水量為W（％），則食品的比熱C食可用下式表示：

C水為4.19kJ/kg·K，食品中干物質(zhì)的比熱C干為1.257～1.676kJ/kg·K。

4.1概念

第三十二頁，共四十頁，2022年，8月28日（2）食品的導(dǎo)熱系數(shù)

食品是一種多相態(tài)混合體系，與單一相態(tài)物體的傳熱有較大的區(qū)別。熱量在食品中的傳遞既可通過內(nèi)含空氣和液體的孔隙以對流方式進行，也可通過食品的固體間架以導(dǎo)熱方式進行，還可通過孔隙壁與壁之間的輻射等方式來進行。λ當(dāng)則是表示食品以上述各種方式傳遞熱量的能力，即：

λ當(dāng)=λ固+λ混+λ對+λ水+λ輻

第三十三頁，共四十頁，2022年，8月28日食品的導(dǎo)熱系數(shù)主要取決于它的含水量和溫度，因而在干制過程中是可變的。隨著水分含量的降低，導(dǎo)熱系數(shù)將不斷地減小。第三十四頁，共四十頁，2022年，8月28日（3）導(dǎo)溫系數(shù)

導(dǎo)溫系數(shù)是表示食品加熱或冷卻快慢的物理量，用α表示，可用下式來計算：

α=λ/cρ

其中ρ為食品的密度，在很大程度上取決于含水量。因此，溫度和含水量仍是影響導(dǎo)溫系數(shù)的主要因素。導(dǎo)溫系數(shù)與含水量之間的關(guān)系如圖所示。

第三十五頁，共四十頁，2022年，8月28日圖：小麥導(dǎo)溫系數(shù)與含水量關(guān)系

從圖中可以看出，在某含水量下，小麥的導(dǎo)溫系數(shù)會出現(xiàn)極大值。導(dǎo)溫系數(shù)與溫度之間也存在一定的關(guān)系，通常溫度升高，導(dǎo)溫系數(shù)將增大。第三十六頁，共四十頁，2022年，8月28日第四節(jié)食品的干制方法干制方法可以區(qū)分為自然和人工干燥兩大類自然干制：在自然環(huán)境條件下干制食品的方法：曬干、風(fēng)干、陰干人工干制：在常壓或減壓環(huán)境中用人工控制的工藝條件進行干制食品，有專用的干燥設(shè)備?？諝鈱α鞲稍镌O(shè)備、真空干燥設(shè)備、滾筒干燥設(shè)備等。第三十七頁，共四十頁，2022年，8月28日第三十八頁，共四十頁，2022年，8月28日4.1常壓空氣對流干燥是最常見的食品干燥方法，以熱空氣為干燥介質(zhì)，通過對流方式與食品進行熱交換和水分交換，使食