食品的干燥技術(shù)是自古以來利用的基本技術(shù)之一，也是近年來用來提高食品原料附加價值的關(guān)鍵技術(shù)。zui近，隨著各食品企業(yè)對HACCP認(rèn)識的加強(qiáng)及消費(fèi)者對產(chǎn)品提出了高品質(zhì)和更加細(xì)微化的要求，對食品原輔材料的干燥工藝和條件以及允許的加工誤差也越來越嚴(yán)厲?，F(xiàn)在正在食品加工中經(jīng)常利用的干燥技術(shù)有噴霧干燥、帶式干燥、真空冷凍干燥等，近年來新開發(fā)應(yīng)用的還有噴霧干燥加工造粒技術(shù)、微波等復(fù)合化干燥技術(shù)。
干燥技術(shù)的發(fā)展與動向
*，干燥技術(shù)是食品儲藏和改善品質(zhì)必*單元操作之一，人類有史以來一直利用的食品加工技術(shù)。
干燥方法包括zui原始的自然干燥法以及利用外來熱量的熱風(fēng)干燥法、噴霧干燥法、薄膜干燥法及冷凍干燥法等多種方法。近年來，為了提高干燥作業(yè)的質(zhì)量和效率，還研究開發(fā)成功組合利用真空和加壓處理的各種新型干燥裝置，使食品干燥技術(shù)進(jìn)入了的發(fā)展階段。
自然干燥是在食品加工歷史中有很長的一段時期內(nèi)得到利用的技術(shù)，可以說一直沿用到戰(zhàn)后的
方便食品，干燥技術(shù)取得新發(fā)展時期為止。不過至今仍然為某種特殊地區(qū)的食品加工業(yè)需求，還能得到利用。
在方便食品制造過程中主要應(yīng)用的是噴霧干燥、凍結(jié)干燥和滾筒干燥三大技術(shù)。目前在食品領(lǐng)域利用的比較新的干燥技術(shù)還有真空傳送帶式干燥、真空脫水干燥、微波和遠(yuǎn)紅外干燥、流動層造粒干燥等。
關(guān)于干燥裝置的發(fā)展動向，同其他食品加工技術(shù)一樣正在向探索節(jié)能、省地以及講究衛(wèi)生安全和適應(yīng)環(huán)境保護(hù)要求，并能進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量高標(biāo)準(zhǔn)要求的方向發(fā)展。
特別是近年來出現(xiàn)的某些新的發(fā)展動向，如日本的食品加工企業(yè)漸漸將原料處理的基地轉(zhuǎn)移到我國的東南亞地區(qū)，而其國內(nèi)的大公司將研究開發(fā)高附加值的功能性食品和新材料作為尋求新發(fā)展的課題，于是出現(xiàn)了追求這些新目標(biāo)的高品質(zhì)干燥裝置研究開發(fā)和生產(chǎn)。
食品生產(chǎn)中經(jīng)常使用的是無損于食品風(fēng)味、不易引起變色和變質(zhì)的噴霧干燥，冷凍真空干燥和真空皮帶式干燥等高品質(zhì)干燥技術(shù)。另一方面由于凍結(jié)和真空操作的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用很高，考慮到產(chǎn)品品質(zhì)和成本費(fèi)用，zui終的品質(zhì)低下為妥協(xié)點(diǎn)，不得不轉(zhuǎn)用滾筒干燥或其他干燥方法。此外，也有再同冷凍真空干燥產(chǎn)品混合使用變通方法的。
不過無論如何，由于高品質(zhì)干燥方法的生產(chǎn)成本過高，往往必須對含有高水分的食品材料采取*行濃縮處理，除去部分水分的前處理方法，以減少成本費(fèi)用。尤其是液態(tài)物料，通過采取濃縮—干燥等單元操作組合可zui終達(dá)到降低或除去水分的目的。現(xiàn)在，將干燥—造粒、干燥—粉碎、混合—干燥等單元操作復(fù)配組合，以便更有效地制造所需產(chǎn)品，即被稱之為工藝過程復(fù)合化的新系統(tǒng)正在增加。
在各種干燥裝置中，也有將原料滯留時間明顯短的裝置與滯留時間長的裝置組合起來以及將液態(tài)原料或漿狀態(tài)原料等分別采用二次
干燥機(jī)組，并組成一體生產(chǎn)粉狀制品的新趨勢。尤其是在成品為低水分含量時，之所以需要考慮采用復(fù)合法干燥的原因是：采用單一的干燥裝置時，干燥裝置必須很龐大，排氣溫度也很當(dāng)高，排風(fēng)量也很大。不僅僅有將兩種干燥機(jī)組合利用的新傾向，而且由于不同zui終制品質(zhì)量要求上的需要，也有將干燥裝置與其他單元操作組合連用的新趨勢。
單元操作復(fù)合化的優(yōu)點(diǎn)如下：可防止用單一機(jī)器從原料到成品的過程中容易產(chǎn)生的污染和混入異物；減少發(fā)熱量，降低制品生產(chǎn)成本；設(shè)備小型化，結(jié)構(gòu)緊湊化，價格也降低；達(dá)到省力化的目標(biāo)。
近年來，通過單元操作復(fù)合化的發(fā)展，小型干燥裝置的研究開發(fā)和生產(chǎn)取得了飛躍的發(fā)展和進(jìn)步?，F(xiàn)在，小型干燥機(jī)不僅能供研究開發(fā)新產(chǎn)品使用，而且中小規(guī)模的食品工廠也可以作為實際生產(chǎn)中使用的機(jī)器廣為利用。
以高品質(zhì)化為目標(biāo)的干燥裝置
噴霧干燥
噴霧干燥自20世紀(jì)初歐洲開發(fā)作為脫脂牛乳的干燥技術(shù)以來，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為食品工業(yè)用于制造即磨粉末食品干燥的zui為成功的技術(shù)。其特點(diǎn)是，液體原料可直接成為粉末化產(chǎn)品，可以連續(xù)化大量處理，無需粉碎工藝過程即可直接得到顆粒大小均勻、溶解性和分散性極優(yōu)的制品。
國外以牛乳為主的
乳制品工廠大多在使用“MD噴霧干燥裝置”，是由森永工程公司開發(fā)生產(chǎn)的，該噴霧干燥器將濃縮過的原液直接噴成霧狀進(jìn)入干燥塔中，形成霧汽狀的小水滴在同加熱空氣接觸的瞬間蒸發(fā)，隨著熱空氣一起從排汽口逸散，留下的物料即干燥成粉跌落塔底。此噴霧干燥器為牛乳加工廠等食品廠和醫(yī)藥品生產(chǎn)廠家廣為利用，并營銷海外。
日本粉料公司開發(fā)生產(chǎn)的二段式干燥裝置“多級噴霧干燥機(jī)系統(tǒng)”為無管道損失結(jié)構(gòu)，通過在排氣室下部的料斗部分選擇性地將大顆粒粉料延緩滯留時間取得了二次干燥效果，排氣室高度為歷來的立式噴嘴式噴霧干燥機(jī)的50％以下，由此使得傳統(tǒng)型號噴霧干燥機(jī)的粉體———由于凝聚性強(qiáng)，缺乏流動性粉體物料在此又一次形成了單級式干燥的效果，因而很容易地實現(xiàn)了干燥處理。該干燥器為單體結(jié)構(gòu)，大多為研究所和小規(guī)模生產(chǎn)企業(yè)選用，適合于小批量多品種生產(chǎn)用。其優(yōu)點(diǎn)為：設(shè)置場地小，價格低；可進(jìn)行短時間自動洗滌；為無焦糊的二元熱風(fēng)加熱方式；可以因不同物料的特性要求，改變熱風(fēng)進(jìn)出口管道的直徑和調(diào)整溫度；采用冷卻旋風(fēng)集塵器冷卻制成品等諸多特性獲得市場很高評價。如日本理研維生素公司千葉工廠等均已選用此噴霧干燥機(jī)進(jìn)行小批量多品種的產(chǎn)品生產(chǎn)。
此外，該公司開發(fā)生產(chǎn)的一種氣流干燥裝置“PJ菲尼克司”也取得了很好的市場評價，主要特點(diǎn)為：可以無存儲地實現(xiàn)連續(xù)干燥處理。采用SUS304材料，衛(wèi)生結(jié)構(gòu)安全性好，適用于食品材料處理。熱效率好，制品品質(zhì)高，不產(chǎn)生焦糊、變色。價格低，不久前丸美屋公司已采用它來連續(xù)處理豆腐渣。
藤崎電器公司開發(fā)生產(chǎn)的噴霧干燥裝置“微噴霧干燥機(jī)”實現(xiàn)了一次制得1微米液滴進(jìn)行噴霧干燥成微顆粒粉末成品的新干燥技術(shù)。
在傳統(tǒng)的噴霧干燥裝置中雖然也有實驗用機(jī)一次取得1μm液滴的，但難以實際生產(chǎn)制造。為了解決這個問題，該公司采用的關(guān)鍵技術(shù)是四流體噴嘴技術(shù)，該技術(shù)已申報取得日本、美國和歐洲的權(quán)。
通常，一般的噴霧干燥裝置是旋轉(zhuǎn)式霧化器加壓噴嘴，這種噴嘴是利用壓縮空氣的雙流體噴嘴。即使是粒子大小很小的雙流體噴嘴也很難大量噴霧出一微米（1μm）左右的粉體制品?，F(xiàn)在采取四流體噴嘴可以制得粒徑在1μm的液滴，也可以隨意調(diào)整和控制其直徑大校而且在噴嘴的一邊混合不同種類的原液，一邊完成噴霧成粉的操作。
由于使用的是洗凈型外部混合的噴嘴，因此無需擔(dān)心有粘附物堵塞噴嘴，即可實現(xiàn)長時間連續(xù)噴霧操作，同時通過改變邊緣直徑制造出各種不同噴霧量的噴頭來。
研究開發(fā)用的噴霧干燥實驗機(jī)可在小量試驗后制造微細(xì)的粉狀產(chǎn)品，經(jīng)過擴(kuò)大規(guī)模的生產(chǎn)可以取得與實驗機(jī)同樣的微細(xì)顆粒。該噴霧機(jī)專門設(shè)有確認(rèn)物料噴霧實態(tài)玻璃窗口，實驗數(shù)據(jù)資料由畫面圖像確認(rèn)，還可以進(jìn)行打印輸出。
噴霧干燥制品微?；膬?yōu)點(diǎn)為干燥時間短，而且溫度低，制品色澤和風(fēng)味的變質(zhì)也少。同時由液體的物料直接制得粉體成品的過程簡化，達(dá)到節(jié)能和省力的要求。而且裝置本身結(jié)構(gòu)緊湊，所需場地面積也小，設(shè)備費(fèi)用和運(yùn)輸成本都較低。
真空皮帶干燥
這是一種將液體原料涂布在傳送皮帶上，在真空條件下進(jìn)行低溫干燥的方法。既然是低溫干燥，成品品質(zhì)的變化就小，由于干燥粉體呈多孔質(zhì)結(jié)構(gòu)，故在水中的溶解性甚憂。
日阪制作所的真空皮帶干燥機(jī)“SWEL－VAQ”于從液體物料泥漿狀和糊膏狀高濃度和高黏度物料的干燥。在低溫條件下的真空干燥是率的干燥，因此成本費(fèi)用降低了。
干燥成品的多孔結(jié)構(gòu)，使其溶解性和在水中的復(fù)水還原性*，低溫條件下的處理使得成品呈色、風(fēng)味和營養(yǎng)價值的損失很校同時，實現(xiàn)了從原料進(jìn)入貯罐轉(zhuǎn)入真空槽后的干燥、粉碎等連續(xù)化處理，因此衛(wèi)生狀態(tài)好，既防止了微生物對干燥成品的污染，又防止了油脂成分的氧化。
在食品領(lǐng)域內(nèi)，這種真空皮帶干燥裝置主要用于脫水蔬菜、湯類、果汁濃縮物、植物提取物、可可、啤酒酵母和麥芽提取物等制品的干燥。
赤永工程公司在市場上經(jīng)銷瑞士臺洛帕姆公司生產(chǎn)的連續(xù)真空干燥裝置。用于調(diào)味料和香料等有一定附加值的制品，是用于干燥高濃度、高黏度原料的*選擇。液態(tài)原料、泥漿狀和糊膏狀物料在低溫下短時間干燥后制成的即席咖啡粉可以達(dá)到冷凍干燥制品相同質(zhì)量水準(zhǔn)。
真空冷凍干燥
真空冷凍干燥法全稱為真空冷凍升華干燥法，是將材料凍結(jié)后，先冷卻到凍結(jié)溫度以下，再在低溫和真空條件下使材料中凍結(jié)成冰的水分直接蒸發(fā)成水汽（升華），并冷凝除水的食品干燥新方法。由于食品材料處于低溫下進(jìn)行各種處理，因此即使是容易受熱變性的物料，其品質(zhì)也不發(fā)生任何劣化，制成干制品。同時在冰結(jié)晶升華為水蒸氣逸出和冷凝去除的同時，形成了物料的多孔質(zhì)結(jié)構(gòu)，使凍干制品溶解性優(yōu)，復(fù)水性好的優(yōu)點(diǎn)突出明顯。
雖然冷凍干燥裝置本身的成本近年來已比以前有所降低，但仍然是高價格的設(shè)備裝置。目前在食品生產(chǎn)中，已經(jīng)被用于生產(chǎn)方便面調(diào)料的脫水蔬菜和干燥肉，所占比例已超過50％。此外，如具有評價的固體雞蛋湯、即溶豆腐汁湯及其添加的各種輔助材類、嬰兒食品和健康食品等多種產(chǎn)品都先后利用這種*的干燥方法。
目前在日本已經(jīng)出現(xiàn)了將方便面調(diào)料中的脫水蔬菜和干燥肉等的生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到中國或其他海外國家的新趨向，在其國內(nèi)再開發(fā)生產(chǎn)某些高附加值產(chǎn)品的傾向也十分明顯。在zui近的二、三年間出現(xiàn)了即使是“熱銷”商品也“無利可圖”的狀態(tài)，冷凍干燥裝置已經(jīng)連續(xù)3～4年呈現(xiàn)發(fā)展遲鈍的狀態(tài)。
此外作為凍干技術(shù)的另一動向是：用于食品生產(chǎn)發(fā)展遲鈍，但迄今為止作為藥品生產(chǎn)用的凍干裝置用于健康食品生產(chǎn)線的情況在悄悄地呈現(xiàn)出增加的新趨勢。
在日本生產(chǎn)凍干設(shè)備的有共和真空技術(shù)公司（由日精公司經(jīng)銷）、桑別克公司、東洋技研公司和日阪制作所等。
流動層造粒干燥
流動層干燥技術(shù)是指利用一臺具有攪拌和轉(zhuǎn)動造粒機(jī)構(gòu)的設(shè)備可以同時完成物料混合、造粒、涂敷、表面改質(zhì)和干燥等多種單元操作的多功能干燥技術(shù)，而且還可以通過改變干燥造粒的條件，制成多種多樣不同功能的顆粒，因此在近20年間得到迅速普及應(yīng)用，此項技術(shù)經(jīng)改良和提高以后，更促進(jìn)了它的發(fā)展。
大川原料制作所傾力開發(fā)生產(chǎn)和經(jīng)營的流動層造粒干燥裝置，是由容器下部噴霧液態(tài)原料后制得密度大的重質(zhì)顆粒的新裝備。與從上部噴嘴噴霧的方法相比，“由下往上噴霧的物料在上行過程中及達(dá)到上部頂部附近的滯留時間更長；在容器內(nèi)作循環(huán)運(yùn)動粉體的四周更容易吸著表面的液體”，這就是新干燥設(shè)備的特征。由于這種液體吸附過程的不斷反復(fù)，造粒機(jī)上制得了平均每一個立方米600公斤以上的高密度堅硬的顆粒，從而連續(xù)地制成高質(zhì)量的顆粒產(chǎn)品?，F(xiàn)在這種新型干燥造粒機(jī)因十分適合于調(diào)味品、健康食品和粉末湯品生產(chǎn)的需要而得到廣泛利用。
大川原化工機(jī)械公司開發(fā)生產(chǎn)的噴霧袋式干燥機(jī)，將干燥造粒作業(yè)收歸在可拆卸的袋中進(jìn)行，是世界上開發(fā)的產(chǎn)品。其特點(diǎn)是無雜質(zhì)，在一個袋中全量回收成品和微粉，成分均一、回收率高，也容易清洗，占地面積少。
該公司投全力開發(fā)用于食品生產(chǎn)的流動層造粒干燥機(jī)“留卓”是在干燥室底部設(shè)備兼?zhèn)湓炝：蛿嚢铏C(jī)構(gòu)的固定式流動層，制得的顆粒流動到與之接續(xù)的干燥、冷卻兼用的流動層干燥、冷卻裝置上，從而實現(xiàn)了從液體原料直接形成顆粒制品的目的。顆粒制品的大小在50μ～400μ，對顆粒的直徑大孝形狀、強(qiáng)度和流動性可根據(jù)液體原料種類的情況進(jìn)行調(diào)控。該設(shè)備的另一個特點(diǎn)是還可以通過將流動造粒層與干燥塔的特殊組合，使原先造粒困難的液體原料也能制成顆粒產(chǎn)品。因此新裝置為調(diào)味料、奶酪、油脂類和香料等生產(chǎn)企業(yè)廣為使用。
弗洛英特產(chǎn)業(yè)公司生產(chǎn)的“旋管式流動”（品名）是一種在流動層底部裝備了旋轉(zhuǎn)盤、攪拌振蕩器和燈光解離機(jī)等設(shè)施的復(fù)合型流動層造粒裝置。特征是一臺機(jī)器同時進(jìn)行造料、涂敷和干燥等多道操作工序；通過離心轉(zhuǎn)動、浮游流動、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和整理顆粒形狀等各種功能的組合復(fù)合化可以任意調(diào)整顆粒形狀、粒度分布和體積密度等對產(chǎn)品的要求。
該公司的另一種機(jī)型“哈伊考塔”是廣泛用于圓盤涂敷和薄膜涂敷的減壓通氣性流動層干燥裝置?！靶鹿量妓眲t是將“哈爾考塔”的干燥功能大幅度擴(kuò)增的又一新機(jī)器?？梢杂糜袡C(jī)溶劑系薄膜涂敷相同的時間完成水系涂敷。在大為提高干燥效率的同時，實現(xiàn)了精致的涂敷工藝，不但擴(kuò)大了用途，而且還提高了操作性。
另一新產(chǎn)品是多功能離心轉(zhuǎn)動造粒涂敷裝置“戈拉紐蘭克思”，通過采用新開發(fā)的自動升降式干燥裝置，促進(jìn)轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)以及傾斜旋轉(zhuǎn)方式等手段使得一臺裝備即可實現(xiàn)從濕式造粒到干燥的整個工藝過程。其優(yōu)點(diǎn)在于大幅度縮短加工工藝的時間及形成對粉末和細(xì)小顆粒制品完成細(xì)膩的涂敷處理。
帕烏蘭克斯公司經(jīng)銷的流動層造粒干燥裝置“格拉特帕烏萊克”是同德國格拉特公司技術(shù)協(xié)作開發(fā)而成的新裝置，特征是縮短了造粒時間，內(nèi)部的洗滌比較容易，并能經(jīng)過雙倍過濾機(jī)處理實現(xiàn)粒度分布均勻的連續(xù)化造粒處理。
應(yīng)用微波的組合式干燥機(jī)
微波可以使物質(zhì)的內(nèi)部發(fā)熱，根本是與其他熱的發(fā)生不同。在熱風(fēng)和熱傳導(dǎo)干燥中較難去除的部分水分，可以在干燥過程中除水率降低的階段輔之以微波加熱干燥，幫助去除水分，加快干燥速度。
由于單一使用微波干燥除去物料水分設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用很高，引起產(chǎn)品成本過高的問題，因此許多生產(chǎn)公司采用各種干燥方法配以微波干燥的方法來開發(fā)新產(chǎn)品。
現(xiàn)在日本已經(jīng)由微電子公司、卡瓦薩基機(jī)工公司及千代田制作所等機(jī)電制品公司開發(fā)生產(chǎn)了一些組合利用微波技術(shù)的干燥裝置，簡介如下：應(yīng)用微波技術(shù)開發(fā)生產(chǎn)干燥裝置的專業(yè)公司微電子公司主要生產(chǎn)可供食品和飼料公司等企業(yè)使用的微波干燥裝置。其特征是同使用企業(yè)合作研究開發(fā)，適用性強(qiáng)。目前該公司已經(jīng)商品化生產(chǎn)的微波干燥裝置是可以用于芝麻和豆類的烘焙煎炒加工及茶葉干燥殺青等加工處理的裝置“微波、輥筒聯(lián)合干燥裝置”。以及可以供食品和藥品等兩大領(lǐng)域利用和充分發(fā)揮微波干燥威力的干燥裝置“FMD系列”與“微波液體加熱裝置”等。
“FMD系列”是組合應(yīng)用減壓、混合與微波加熱的方法，可以在無損于食品營養(yǎng)成分的情況下進(jìn)行殺菌、濃縮和干燥處理。通過與減壓條件的組配聯(lián)用，實現(xiàn)低溫下的濃縮和干燥作用，加熱均勻以及短時間內(nèi)的率的濃縮和干燥。可以按需要進(jìn)行溫度的有效調(diào)控以及操作簡捷也是一大優(yōu)點(diǎn)、因此試用此系列設(shè)備的企業(yè)很多。如對各種調(diào)味液的濃縮、玉米等各種谷物的低溫干燥和粉末化加工、天然調(diào)味料的粉末化、調(diào)整水分、酵母的干燥和造粒、果汁的減壓濃縮、中草藥的干燥和殺菌、即席咖啡的造粒和干燥以及各種食品原材料的滅菌等。
除此而外，近年來該公司還新開發(fā)了微波與蒸發(fā)組配并用的聯(lián)合裝置，除了具有均勻干燥和殺菌的效果以外，同時另有較好的蒸煮效果。這種新干燥裝置分別顯現(xiàn)出微波和蒸發(fā)干燥的特征。此外另有一大特征仍是兩者共存一起還有效果成倍增大的所謂“相乘”作用效果。利用該設(shè)備系統(tǒng)除了能取得有潮濕口感的物料干燥以外，還可用于包裝物品的殺菌以及原料和制成品的殺菌試驗。
千代田制作所開發(fā)生產(chǎn)的“超級干燥系統(tǒng)”是利用在減壓條件下組合應(yīng)用微波加熱和遠(yuǎn)紅外線加熱的新干燥裝置。由于在減壓條件下，物料內(nèi)部水分的沸點(diǎn)降低，因此可以利用很少的熱能就可以使之容易蒸發(fā)為蒸汽狀態(tài)，然后再通過微波加熱將物料內(nèi)部水分?jǐn)D出到外部表面，由微波和遠(yuǎn)紅外線聯(lián)用的加熱方法將這些表面部分的水分快速汽化，zui終制得的干燥物成品。這種干燥由于是減壓下低溫加熱使水分快速除去的方法，因此原材料原有的營養(yǎng)成分幾乎*不遭到損失，干燥成品充分保持了原有材料的營養(yǎng)成分。
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