果蔬干制技術(shù)概況及展望

馬超

（中華全國(guó)供銷合作總社濟(jì)南果品研究院，濟(jì)南 250014）

我國(guó)是果蔬生產(chǎn)大國(guó)，2011年我國(guó)水果總產(chǎn)量達(dá)到2.2億噸，蔬菜總產(chǎn)量達(dá)6.7億噸，同時(shí)我國(guó)也是世界第一大果品蔬菜加工國(guó)，其中僅蔬菜脫水制品貿(mào)易量占世界的近三分之二 。果蔬干制是食品加工技術(shù)中一個(gè)非?；钴S的研究方向，已成為果蔬加工的重要方式之一。果品蔬菜通過(guò)脫水干制，可降低含水量，提高原料可溶性物質(zhì)的濃度，阻礙微生物繁殖，抑制果品蔬菜中酶的活性，從而使脫水后的果蔬能夠在常溫下長(zhǎng)時(shí)間保存，且便于運(yùn)輸和攜帶，符合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需求。

果蔬干制是在自然條件或人工控制條件下促使產(chǎn)品中水分蒸發(fā)的工藝過(guò)程。傳統(tǒng)的干制方法有自然晾曬、陰干、熱風(fēng)干燥等，受我國(guó)國(guó)情限制，上述干制方法依然是我國(guó)果蔬干燥的主要方式。但傳統(tǒng)干制方法存在能耗大、效率低、不符合新產(chǎn)品工藝及衛(wèi)生要求、產(chǎn)品質(zhì)量難以保證等缺點(diǎn)，不利于我國(guó)果蔬干制行業(yè)的健康發(fā)展。隨著干制新技術(shù)的發(fā)展，果蔬干制行業(yè)迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。目前，現(xiàn)代果蔬干制技術(shù)主要有真空冷凍干燥、低溫氣流膨化干燥、微波（真空）干燥、遠(yuǎn)紅外干燥、真空油炸干燥、氣體射流沖擊干燥、滲透干燥、聯(lián)合干燥等技術(shù)。

1 現(xiàn)代果蔬干制技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1 真空冷凍干燥技術(shù)

真空冷凍干燥，也稱升華干燥。果蔬真空冷凍干燥原理是將果蔬原料冷凍，使其含有的水分變成冰塊，然后在真空下使冰升華而達(dá)到果蔬干制的目的。真空冷凍干燥工藝主要包括預(yù)凍、升華和解析三個(gè)關(guān)鍵過(guò)程: 預(yù)凍過(guò)程是將果蔬原料內(nèi)的水分固化，并使凍干后產(chǎn)品與凍干前具有相同的形態(tài)，以防止果蔬在升華和解析過(guò)程中由于抽真空而發(fā)生濃縮、起泡與收縮等不良變化；升華過(guò)程是將凍結(jié)后的果蔬置于密閉的真空容器中加熱，果蔬在真空條件下吸熱，冰晶就會(huì)升華成水蒸氣而從果蔬表面逸出。在升華階段結(jié)束后,干制物質(zhì)的內(nèi)部還吸附著一部分水分，因此解析過(guò)程就是要讓吸附在干燥物質(zhì)內(nèi)部的水分子解析出來(lái), 達(dá)到進(jìn)一步降低水分的目的, 以確保果蔬長(zhǎng)期貯存的穩(wěn)定性。果蔬經(jīng)凍干后，其化學(xué)和生理功能基本不變，產(chǎn)品呈多孔性結(jié)構(gòu)，體積變化不大。與常規(guī)的干制方法相比，凍干果蔬基本上可以保持新鮮果蔬的營(yíng)養(yǎng)成分與色香味，但其質(zhì)量相對(duì)新鮮果蔬可減輕70%以上，便于運(yùn)輸和攜帶，且易于保存。真空冷凍干燥的不足之處主要是設(shè)備昂貴，能耗大，成本高，不適于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)使用。

1.2 微波干燥技術(shù)

微波是指波長(zhǎng)在1mm～1m之間，頻率在3.0×102～3.0×105 MHz之間，具有穿透能力的一種電磁波。在工業(yè)領(lǐng)域，我國(guó)允許使用915MHz和2450MHz頻率的微波進(jìn)行加熱。微波的穿透能力比紅外線強(qiáng)，而且微波加熱不是由外部熱源提供，而是在加熱物料內(nèi)部直接產(chǎn)生的。因此，微波干燥具有加熱均勻、干制時(shí)間短、反應(yīng)靈敏和熱效率高等優(yōu)點(diǎn)。另外，由于微波對(duì)水的有選擇的加熱效應(yīng)，使果蔬原料可以在較低溫度下進(jìn)行快速干燥，這對(duì)于提高果蔬制品品質(zhì)，減少營(yíng)養(yǎng)損失具有重要意義。微波干燥技術(shù)在國(guó)外已普遍應(yīng)用，在我國(guó)也有三十余年的發(fā)展歷程，各行業(yè)都在推廣這項(xiàng)技術(shù)。微波干燥技術(shù)的關(guān)鍵是微波設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，國(guó)內(nèi)設(shè)備在整體運(yùn)行可靠性、自動(dòng)控制水平、機(jī)電一體化、生產(chǎn)配套能力等方面與國(guó)外設(shè)備還有一定差距，這對(duì)微波干燥技術(shù)的推廣造成一定影響，是目前急需解決的問(wèn)題。

1.3 遠(yuǎn)紅外干燥技術(shù)

遠(yuǎn)紅外干燥是一種新型干制技術(shù)，主要優(yōu)點(diǎn)：一是干燥速度快，生產(chǎn)效率高，其干燥效率一般為熱風(fēng)干燥的十分之一；二是較熱風(fēng)干燥耗電少；三是干燥品質(zhì)量好，產(chǎn)品表層和表層下同時(shí)吸收遠(yuǎn)紅外線，干燥均勻，制品物理性能好；四是設(shè)備尺寸小，成本低。該技術(shù)目前主要處在實(shí)驗(yàn)室研究階段，若要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的推廣應(yīng)用還需對(duì)設(shè)備、工藝等方面進(jìn)行近一步研究。

1.4 真空油炸干燥技術(shù)

果蔬真空油炸干燥技術(shù)是在真空條件下把果蔬原料切塊后放入高溫油槽內(nèi), 均勻地脫去果蔬組織中所含的大量水分, 再繼續(xù)用油抽取裝置進(jìn)行部分脫油。這樣所得的果蔬脆片的含油量一般小于25%，含水率小于6%，而常壓油炸食品的含油率為40%以上。在低溫真空中進(jìn)行油炸,可以防止油脂劣化變質(zhì),不必加入其他抗氧化劑,油脂可以反復(fù)使用。目前果蔬脆片廣受歡迎, 尤其是在香港、歐美和日本等發(fā)達(dá)地區(qū)和國(guó)家。與冷凍、熱風(fēng)干燥相比, 該方法有如下優(yōu)點(diǎn)：一是滅菌作用好；二是在真空條件下, 使原料在80～110℃左右脫水, 有效地避免了高溫對(duì)果蔬營(yíng)養(yǎng)成分及品質(zhì)的破壞；三是真空狀態(tài)下,果蔬細(xì)胞間隙的水分急劇汽化膨脹，體積迅速變大，間隙擴(kuò)大,具有良好的膨化效果, 產(chǎn)品的口感酥脆, 復(fù)水性好；四是成本大幅降低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定, 保質(zhì)期長(zhǎng)。

1.5 低溫氣流膨化干燥技術(shù)

低溫氣流膨化干燥也稱變溫壓差膨化干燥，又稱爆炸膨化干燥（explosion puffing drying）或微膨化干燥等，是一種新型、環(huán)保、節(jié)能的非油炸膨化干燥技術(shù)。其基本原理是：將經(jīng)過(guò)預(yù)處理并除去部分水分的果蔬原料，放在膨化罐中升溫加壓，保溫一段時(shí)間后瞬間泄壓，物料內(nèi)部水分瞬間汽化蒸發(fā)，物料瞬間膨脹，并在真空狀態(tài)下脫水干燥，進(jìn)而生產(chǎn)出體積膨脹、口感酥脆的天然果蔬膨化食品。變溫是指果蔬物料膨化溫度和真空干燥溫度不同, 在干燥過(guò)程中溫度不斷變化；壓差是指果蔬物料在膨化瞬間經(jīng)歷了一個(gè)由高壓到低壓的過(guò)程；膨化過(guò)程是通過(guò)原料組織在高溫與高壓下瞬間泄壓時(shí)內(nèi)部產(chǎn)生的水蒸汽劇烈膨脹來(lái)完成的。干燥是膨化的原料在真空(膨化)狀態(tài)下抽除水分的過(guò)程。低溫氣流膨化干燥果蔬技術(shù)是近幾年剛剛興起的一種新型果蔬干制技術(shù)，采用氣流膨化法生產(chǎn)果蔬脆片是繼油炸果蔬脆片、真空油炸果蔬脆片之后的第三代膨化果蔬產(chǎn)品，得到的產(chǎn)品綠色天然，口感酥脆，不但解決了真空油炸果蔬脆片含油量多的問(wèn)題，而且最大限度地保持了原果蔬的風(fēng)味、色澤和營(yíng)養(yǎng)，并且不含任何添加劑。另外，低溫氣流膨化干燥設(shè)備能耗小，造價(jià)相對(duì)低，利于該項(xiàng)技術(shù)的推廣和應(yīng)用。

1.6 氣體射流沖擊干燥技術(shù)

氣體射流沖擊干燥是利用1個(gè)或多個(gè)蒸汽噴嘴向物料表面垂直噴射氣流。干空氣和過(guò)熱蒸汽是射流干燥中最主要的兩種干燥介質(zhì)。用過(guò)熱蒸汽作為干燥介質(zhì)時(shí)，在干燥開(kāi)始的瞬間會(huì)有部分水蒸汽凝結(jié)在產(chǎn)品的表面，就像過(guò)熱蒸汽與冷的固體接觸時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象一樣。噴嘴產(chǎn)生的高速氣流可以產(chǎn)生一個(gè)氣化床, 使產(chǎn)品處于懸浮狀態(tài)，從而形成一個(gè)虛擬的顆粒流化床。顆粒狀果蔬原料干燥速率更快，水分分布均一，通過(guò)提高干燥介質(zhì)溫度可顯著提高干燥速率。沖擊干燥干燥速度快、應(yīng)用普遍，但在生產(chǎn)過(guò)程中，蒸汽可能引起產(chǎn)品質(zhì)地的變化，影響產(chǎn)品感官品質(zhì)。

1.7 滲透干燥技術(shù)

果蔬滲透干燥技術(shù)是將果蔬原料浸在含有可食用溶質(zhì)的、高滲透壓的水溶液中(如鹽水), 從而實(shí)現(xiàn)果蔬原料部分脫水的過(guò)程。由于缺乏半透膜，部分溶質(zhì)擴(kuò)散到果蔬制品中，而果蔬原料中的一些內(nèi)溶物流出，因此滲透干制中的傳質(zhì)過(guò)程是水和溶質(zhì)同時(shí)進(jìn)行連續(xù)地傳質(zhì)過(guò)程。滲透干制與傳統(tǒng)干制方法的不同主要表現(xiàn)在一個(gè)浸泡過(guò)程實(shí)現(xiàn)了脫水和配方加工的雙重效果。

1.8 聯(lián)合干燥技術(shù)

果蔬聯(lián)合干燥技術(shù)是依據(jù)果蔬物料的特性，將兩種或兩種以上的干制方法優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，分階段進(jìn)行的一種復(fù)合干燥技術(shù)，是熱風(fēng)干燥、真空干燥、微波干燥、冷凍干燥等各種干制方法相結(jié)合的產(chǎn)物，如熱風(fēng)-冷凍聯(lián)合干燥、熱風(fēng)-微波聯(lián)合干燥、熱風(fēng)-微波真空干燥等。聯(lián)合干燥技術(shù)的特點(diǎn)是可以充分利用各種干燥技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，在不同的干制階段采用不同的干燥方法，分別以蒸發(fā)或升華等方式除去大部分游離水和結(jié)合水。其優(yōu)點(diǎn)是減少干制時(shí)間，降低能耗，提高質(zhì)量，最大限度地降低成本，保持果蔬產(chǎn)品品質(zhì)。聯(lián)合干燥技術(shù)目前的難點(diǎn)在于不同果蔬組織狀態(tài)相差較大，需大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定聯(lián)合干燥不同干燥方法的最佳工藝轉(zhuǎn)換點(diǎn)。另外，聯(lián)合干燥技術(shù)設(shè)備需要不斷改進(jìn)，以進(jìn)一步解決設(shè)備本身能耗高、操作不便、在線檢測(cè)難等問(wèn)題。

2 應(yīng)用前景

水果蔬菜作為人們攝取維生素、礦物質(zhì)和膳食纖維等營(yíng)養(yǎng)成分的重要來(lái)源，其加工品，特別是果蔬干制品日益受到重視，發(fā)展果蔬高效節(jié)能干制技術(shù)具有重大的實(shí)際意義。不同的干制技術(shù)既有各自的優(yōu)點(diǎn)，又有其不同的局限性，因此，在不斷完善各種干制技術(shù)自身方法和設(shè)備的同時(shí)，根據(jù)果蔬原料的特點(diǎn)，將兩種或兩種以上的干制方法優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，進(jìn)行聯(lián)合干制技術(shù)的研究將成為果蔬干制行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。

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