乾燥(食品工業)

乾燥過程

乾燥過程中有兩個方面：一是食品中水分子從內部遷移到與乾燥熱空氣接觸的表面，當水分子到達表面時，根據表面與空氣之間的蒸汽壓差，水分子就立即轉移擴散到空氣中——水分轉移；另一個是熱空氣中的熱量從空氣傳到食品表面，由表面再傳到食品內部——熱量傳遞。因此，食品乾燥過程既有質（水分）的轉移也有熱的傳遞，即濕熱轉移。

乾燥方法

食品的乾燥方法有很多，一般按加熱方式可分為以下四種：

導熱乾燥

熱量通過與食品材料接觸的加熱面直接導入，使材料中的水分汽化排除，達到乾燥的目的。這種乾燥方法要求食品材料與加熱面之間應該有良好的接觸表面，同時，食品材料的導熱性能也要好，否則，將造成接觸表面處過熱、焦化等不良現象。導熱乾燥一般用於液體食品材料較多，有時為了加快乾燥過程，降低水分汽化溫度，往往在真空下進行。

輻射干燥

熱量通過電磁波的形式由輻射加熱器傳遞給食品材料表面，再通過材料自身的熱量傳遞，使內部的水分汽化，達到乾燥的目的。這種乾燥方法常用於具有較大表面積的材料。有時為了加快乾燥過程，降低水分汽化溫度，往往配合真空技術進行。輻射干燥在食品工業上套用較多，它除了具有脫水作用外，同時還有殺菌作用。如果再配備真空環境，乾燥過程中還有降低氧化速率的作用，是乾燥熱敏性食品、易氧化食品的有效方法。

介電加熱乾燥

在高頻電場中，食品材料中的水分子處於高速旋轉與振動，由此產生的熱量使水分汽化，達到乾燥的目的。

電場的頻率低於300 MHz時，稱為高頻加熱，頻率為300～300 000 MHz時為超高頻加熱。工業上微波加熱所用的頻率為915 MHz和2 450 MHz。微波乾燥時，濕物料在高頻電場中很快被均勻加熱，由於水分的介電常數比固體物料的介電常數高，當乾燥到一定程度時，物料內部的水分比表面水分多，物料內部所吸收的電能比表面多，致使物料內部的溫度高於表面溫度，溫度梯度與水分擴散的濃度梯度方向一致，使乾燥時間大大縮短。這一特點是導熱乾燥、輻射干燥和對流乾燥無法比擬的。

對流乾燥

熱量以對流的方式傳遞給濕物料，使食品材料中的水分汽化，以達到乾燥的目的。一般傳熱介質為濕空氣。濕空氣的作用是將加熱器的熱量傳遞給濕物料，同時將濕物料汽化出來的水分帶走。根據空氣的流動狀態，濕空氣有時也起流化物料、輸送物料的作用。對流乾燥成本低，是食品工業上套用最普遍的乾燥技術，如固定床乾燥、流化床乾燥、噴霧乾燥等。

影響因素

有許多因素影響乾燥速率，這些因素與兩個方面有關，一是在乾燥過程中的加工條件，由乾燥機類型和操作條件（溫度、空氣流速、空氣相對濕度、大氣壓力和真空度等）決定；二是與置於乾燥機中的食品性質（表面積、組分定向、細胞結構、溶質的類型和濃度）有關。加速濕熱傳遞的速率，提高幹燥速率是乾燥的主要目標。