果蔬干制技術概況及展望

馬超

（中華全國供銷合作總社濟南果品研究院，濟南 250014）

我國是果蔬生產大國，2011年我國水果總產量達到2.2億噸，蔬菜總產量達6.7億噸，同時我國也是世界第一大果品蔬菜加工國，其中僅蔬菜脫水制品貿易量占世界的近三分之二 。果蔬干制是食品加工技術中一個非?；钴S的研究方向，已成為果蔬加工的重要方式之一。果品蔬菜通過脫水干制，可降低含水量，提高原料可溶性物質的濃度，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時間保存，且便于運輸和攜帶，符合現代社會發展的需求。

果蔬干制是在自然條件或人工控制條件下促使產品中水分蒸發的工藝過程。傳統的干制方法有自然晾曬、陰干、熱風干燥等，受我國國情限制，上述干制方法依然是我國果蔬干燥的主要方式。但傳統干制方法存在能耗大、效率低、不符合新產品工藝及衛生要求、產品質量難以保證等缺點，不利于我國果蔬干制行業的健康發展。隨著干制新技術的發展，果蔬干制行業迎來了新的發展機遇。目前，現代果蔬干制技術主要有真空冷凍干燥、低溫氣流膨化干燥、微波（真空）干燥、遠紅外干燥、真空油炸干燥、氣體射流沖擊干燥、滲透干燥、聯合干燥等技術。

1 現代果蔬干制技術簡介

1.1 真空冷凍干燥技術

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到果蔬干制的目的。真空冷凍干燥工藝主要包括預凍、升華和解析三個關鍵過程: 預凍過程是將果蔬原料內的水分固化，并使凍干后產品與凍干前具有相同的形態，以防止果蔬在升華和解析過程中由于抽真空而發生濃縮、起泡與收縮等不良變化；升華過程是將凍結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，冰晶就會升華成水蒸氣而從果蔬表面逸出。在升華階段結束后,干制物質的內部還吸附著一部分水分，因此解析過程就是要讓吸附在干燥物質內部的水分子解析出來, 達到進一步降低水分的目的, 以確保果蔬長期貯存的穩定性。果蔬經凍干后，其化學和生理功能基本不變，產品呈多孔性結構，體積變化不大。與常規的干制方法相比，凍干果蔬基本上可以保持新鮮果蔬的營養成分與色香味，但其質量相對新鮮果蔬可減輕70%以上，便于運輸和攜帶，且易于保存。真空冷凍干燥的不足之處主要是設備昂貴，能耗大，成本高，不適于大規模工業生產使用。

1.2 微波干燥技術

微波是指波長在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。在工業領域，我國允許使用915MHz和2450MHz頻率的微波進行加熱。微波的穿透能力比紅外線強，而且微波加熱不是由外部熱源提供，而是在加熱物料內部直接產生的。因此，微波干燥具有加熱均勻、干制時間短、反應靈敏和熱效率高等優點。另外，由于微波對水的有選擇的加熱效應，使果蔬原料可以在較低溫度下進行快速干燥，這對于提高果蔬制品品質，減少營養損失具有重要意義。微波干燥技術在國外已普遍應用，在我國也有三十余年的發展歷程，各行業都在推廣這項技術。微波干燥技術的關鍵是微波設備的運行狀態，國內設備在整體運行可靠性、自動控制水平、機電一體化、生產配套能力等方面與國外設備還有一定差距，這對微波干燥技術的推廣造成一定影響，是目前急需解決的問題。

1.3 遠紅外干燥技術

遠紅外干燥是一種新型干制技術，主要優點：一是干燥速度快，生產效率高，其干燥效率一般為熱風干燥的十分之一；二是較熱風干燥耗電少；三是干燥品質量好，產品表層和表層下同時吸收遠紅外線，干燥均勻，制品物理性能好；四是設備尺寸小，成本低。該技術目前主要處在實驗室研究階段，若要實現工業化的推廣應用還需對設備、工藝等方面進行近一步研究。

1.4 真空油炸干燥技術

果蔬真空油炸干燥技術是在真空條件下把果蔬原料切塊后放入高溫油槽內, 均勻地脫去果蔬組織中所含的大量水分, 再繼續用油抽取裝置進行部分脫油。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。在低溫真空中進行油炸,可以防止油脂劣化變質,不必加入其他抗氧化劑,油脂可以反復使用。目前果蔬脆片廣受歡迎, 尤其是在香港、歐美和日本等發達地區和國家。與冷凍、熱風干燥相比, 該方法有如下優點：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果蔬營養成分及品質的破壞；三是真空狀態下,果蔬細胞間隙的水分急劇汽化膨脹，體積迅速變大，間隙擴大,具有良好的膨化效果, 產品的口感酥脆, 復水性好；四是成本大幅降低，產品質量穩定, 保質期長。

1.5 低溫氣流膨化干燥技術

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、環保、節能的非油炸膨化干燥技術。其基本原理是：將經過預處理并除去部分水分的果蔬原料，放在膨化罐中升溫加壓，保溫一段時間后瞬間泄壓，物料內部水分瞬間汽化蒸發，物料瞬間膨脹，并在真空狀態下脫水干燥，進而生產出體積膨脹、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, 在干燥過程中溫度不斷變化；壓差是指果蔬物料在膨化瞬間經歷了一個由高壓到低壓的過程；膨化過程是通過原料組織在高溫與高壓下瞬間泄壓時內部產生的水蒸汽劇烈膨脹來完成的。干燥是膨化的原料在真空(膨化)狀態下抽除水分的過程。低溫氣流膨化干燥果蔬技術是近幾年剛剛興起的一種新型果蔬干制技術，采用氣流膨化法生產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品，得到的產品綠色天然，口感酥脆，不但解決了真空油炸果蔬脆片含油量多的問題，而且最大限度地保持了原果蔬的風味、色澤和營養，并且不含任何添加劑。另外，低溫氣流膨化干燥設備能耗小，造價相對低，利于該項技術的推廣和應用。

1.6 氣體射流沖擊干燥技術

氣體射流沖擊干燥是利用1個或多個蒸汽噴嘴向物料表面垂直噴射氣流。干空氣和過熱蒸汽是射流干燥中最主要的兩種干燥介質。用過熱蒸汽作為干燥介質時，在干燥開始的瞬間會有部分水蒸汽凝結在產品的表面，就像過熱蒸汽與冷的固體接觸時發生的現象一樣。噴嘴產生的高速氣流可以產生一個氣化床, 使產品處于懸浮狀態，從而形成一個虛擬的顆粒流化床。顆粒狀果蔬原料干燥速率更快，水分分布均一，通過提高干燥介質溫度可顯著提高干燥速率。沖擊干燥干燥速度快、應用普遍，但在生產過程中，蒸汽可能引起產品質地的變化，影響產品感官品質。

1.7 滲透干燥技術

果蔬滲透干燥技術是將果蔬原料浸在含有可食用溶質的、高滲透壓的水溶液中(如鹽水), 從而實現果蔬原料部分脫水的過程。由于缺乏半透膜，部分溶質擴散到果蔬制品中，而果蔬原料中的一些內溶物流出，因此滲透干制中的傳質過程是水和溶質同時進行連續地傳質過程。滲透干制與傳統干制方法的不同主要表現在一個浸泡過程實現了脫水和配方加工的雙重效果。

1.8 聯合干燥技術

果蔬聯合干燥技術是依據果蔬物料的特性，將兩種或兩種以上的干制方法優勢互補，分階段進行的一種復合干燥技術，是熱風干燥、真空干燥、微波干燥、冷凍干燥等各種干制方法相結合的產物，如熱風-冷凍聯合干燥、熱風-微波聯合干燥、熱風-微波真空干燥等。聯合干燥技術的特點是可以充分利用各種干燥技術的優點，在不同的干制階段采用不同的干燥方法，分別以蒸發或升華等方式除去大部分游離水和結合水。其優點是減少干制時間，降低能耗，提高質量，最大限度地降低成本，保持果蔬產品品質。聯合干燥技術目前的難點在于不同果蔬組織狀態相差較大，需大量試驗數據來確定聯合干燥不同干燥方法的最佳工藝轉換點。另外，聯合干燥技術設備需要不斷改進，以進一步解決設備本身能耗高、操作不便、在線檢測難等問題。

2 應用前景

水果蔬菜作為人們攝取維生素、礦物質和膳食纖維等營養成分的重要來源，其加工品，特別是果蔬干制品日益受到重視，發展果蔬高效節能干制技術具有重大的實際意義。不同的干制技術既有各自的優點，又有其不同的局限性，因此，在不斷完善各種干制技術自身方法和設備的同時，根據果蔬原料的特點，將兩種或兩種以上的干制方法優勢互補，進行聯合干制技術的研究將成為果蔬干制行業的發展趨勢。

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