調(diào)理果蔬制品組合干燥技術(shù)的研究進(jìn)展

劉 清， 倪 穗,孫金才

(1.寧波大學(xué) 海洋學(xué)院，浙江 寧波315211；2. 浙江醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校 食品學(xué)院，浙江 寧波310053)

調(diào)理果蔬制品組合干燥技術(shù)的研究進(jìn)展

劉 清1，2， 倪 穗1*,孫金才2*

(1.寧波大學(xué) 海洋學(xué)院，浙江 寧波315211；2. 浙江醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校 食品學(xué)院，浙江 寧波310053)

組合干燥能充分利用每個(gè)干燥方式的特點(diǎn)，互補(bǔ)優(yōu)化干燥過(guò)程，達(dá)到提高產(chǎn)品品質(zhì)、增加經(jīng)濟(jì)效益、安全環(huán)保、降低干燥能耗的目的。本文對(duì)前人做過(guò)的果蔬組合干燥方面的研究進(jìn)行了全面的總結(jié)分析，介紹了目前已有的組合干燥的主要種類和國(guó)內(nèi)外對(duì)組合干燥應(yīng)用的研究現(xiàn)狀，最后分析了果蔬組合干燥技術(shù)存在的問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì)。

調(diào)理果蔬加工；組合干燥技術(shù)；研究進(jìn)展

中國(guó)是果蔬大國(guó)，隨著消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級(jí)，調(diào)理果蔬的市場(chǎng)需求越來(lái)越大。調(diào)理果蔬的比例日益增加，果蔬的干燥技術(shù)也在發(fā)展進(jìn)步，從最初的傳統(tǒng)自然曬干、陰干到如今的紅外線干燥、凍干干燥、微波干燥等等種類繁多。而這些單一的干燥技術(shù)等都存在一定的缺點(diǎn)，如耗能大、效率低、產(chǎn)品品質(zhì)差等。近年來(lái)人們消費(fèi)觀念逐漸轉(zhuǎn)變，不再是簡(jiǎn)單的關(guān)注價(jià)格而更多的是品味、品質(zhì)，要求符合健康、安全、有格調(diào)等。生產(chǎn)工藝低耗、高效、產(chǎn)品保持高品質(zhì)的干燥方法成為研究熱點(diǎn)。

目前用于果蔬干燥的最多的是組合干燥技術(shù)，

結(jié)合兩種或者兩種以上的干燥技術(shù)組合干燥。組合干燥技術(shù)可以揚(yáng)長(zhǎng)避短，互補(bǔ)各自單一干燥的缺點(diǎn)，將優(yōu)點(diǎn)放大化。針對(duì)調(diào)理果蔬本身物料特性選擇相應(yīng)的干燥方法組合干燥，達(dá)到低耗能、高效率的工藝過(guò)程得到高品質(zhì)的產(chǎn)品[1]。組合干燥技術(shù)的種類非常多，按其主要技術(shù)可分為微波相關(guān)組合干燥、遠(yuǎn)紅外相關(guān)組合干燥、熱泵相關(guān)組合干燥、滲透相關(guān)組合干燥等。本文主要總結(jié)了調(diào)理果蔬加工中組合干燥的應(yīng)用和研究現(xiàn)狀，此外對(duì)組合干燥技術(shù)在未來(lái)的調(diào)理果蔬加工應(yīng)用進(jìn)行了展望。以期為今后的果蔬加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考。

1 微波相關(guān)組合干燥技術(shù)的研究現(xiàn)狀

微波是指頻率在300 MHz～300 GHz之間的電磁波。微波干燥是利用物料中水分子極化作用從無(wú)序狀態(tài)在突變電磁場(chǎng)的作用下變?yōu)橛行驙顟B(tài)，使得電磁波能夠直接穿透到物料內(nèi)部，使整個(gè)物料吸收微波轉(zhuǎn)變的熱能從而被快速加熱升溫，水分子能快速吸收能量，發(fā)生遷移擴(kuò)散，水蒸氣從內(nèi)向外快速蒸發(fā)[2]。由于微波干燥是水蒸氣從物料內(nèi)部向外逸出，所以會(huì)出現(xiàn)物料加熱不均勻，物料表面易燒焦干，制后的物料質(zhì)地較硬等問(wèn)題，同時(shí)微波在實(shí)際的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中還有耗能較大的問(wèn)題。針對(duì)微波的這些問(wèn)題的解決，研究與微波相結(jié)合的組合干燥方式很有必要?，F(xiàn)在常見(jiàn)的微波類相關(guān)組合干燥有：微波組合熱風(fēng)干燥、微波組合冷凍真空干燥、微波組合噴動(dòng)干燥等。

1.1 微波組合熱風(fēng)干燥

熱風(fēng)是以熱空氣為干燥介質(zhì)，微波與熱風(fēng)組合干燥有效地結(jié)合了微波從物料內(nèi)部向外逸出自由水的特點(diǎn)和熱風(fēng)可有效的去除產(chǎn)品中的自由水和結(jié)合水的的特點(diǎn)，極大地提高干燥效率，使得物料的干燥更為經(jīng)濟(jì)有效。

于海明等[3]采用微波熱風(fēng)耦合干燥山楂片，測(cè)得產(chǎn)品的維生素C、有機(jī)酸含量都高于單一的微波干燥和熱風(fēng)干燥。Varith等[4]以去皮龍眼為研究對(duì)象，采用微波熱風(fēng)聯(lián)合干燥方法，研究結(jié)果表明二者聯(lián)合干燥使整個(gè)工藝流程的干燥時(shí)間縮短了64.3%，單位能耗也減少了48.2%，大大地減縮了能耗。Sharma 等[5]對(duì)微波-熱風(fēng)聯(lián)合干燥甘藍(lán)的水分?jǐn)U散特點(diǎn)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明可以用一個(gè)三次多項(xiàng)式表達(dá)其水分有效擴(kuò)散系數(shù)和水分含量之間的關(guān)系，對(duì)于甘藍(lán)等蔬菜的水分?jǐn)U散系數(shù)與水分含量的關(guān)系研究提供了理論支撐。劉小丹等[6]以紅棗的總Vc含量、總黃酮含量為主要品質(zhì)因素，采用分段熱風(fēng)、微波間歇、微波-聯(lián)合干燥三種干燥方式對(duì)紅棗進(jìn)行干制，研究表明微波熱風(fēng)聯(lián)合干燥的紅棗總Vc含量相比于其他兩種干燥方法增加了99.53%。三種干燥方法對(duì)總黃酮的含量影響不大，且微波熱風(fēng)干燥時(shí)間比其他兩種干燥方式相比縮短了11%，有效的節(jié)省了資源。方良材等[7]采用熱風(fēng)-微波聯(lián)合干燥天等指天椒。先在80 ℃溫度下熱風(fēng)干燥40 min再進(jìn)行功率為60 W微波干燥5 min的條件下，天等指天椒的干燥品質(zhì)較好，維生素C含量損失較小且干燥時(shí)間從210 min縮短到45 min，提高了生產(chǎn)效率，可在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)一步推廣應(yīng)用。Motevali等[8]對(duì)比單一的熱風(fēng)、微波、真空以及紅外干燥四中技術(shù)的耗能研究，結(jié)果表明微波-熱風(fēng)聯(lián)合干燥能更大程度的降低耗能。

1.2 微波組合真空/冷凍干燥

微波組合真空/冷凍結(jié)合了微波快速干燥的特點(diǎn)和真空低溫除濕、冷凍保持高營(yíng)養(yǎng)成分的特點(diǎn)。利用微波從內(nèi)而外的傳熱方式結(jié)合真空低溫干燥，使得物料可在溫度較低的條件下保持快速干燥，較好地保持了物料的品質(zhì)，該方法適合于干燥熱敏性物料，所得物料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失較小，保持較好的品質(zhì)。

畢金峰等[9]采用單因素和一次回歸正交試驗(yàn)，對(duì)藍(lán)莓進(jìn)行熱風(fēng)-微波真空組合干燥的優(yōu)化工藝研究。得出了最佳干燥工藝參數(shù)：初始水分含量30%～40%，微波干燥溫度80 ℃，微波功率1.5 kW，真空度-80 kPa，微波干燥時(shí)間4 min。此外還建立了微波功率、真空度和微波干燥時(shí)間與藍(lán)莓最終水分含量、膨化率和單位能耗的回歸方程。陳媛媛等[10]采用微波真空干燥鐵棍山藥，以微波功率、真空度、切片厚度為試驗(yàn)因素，通過(guò)正交試驗(yàn)測(cè)多糖得率。研究表明最佳工藝條件為：微波功率1.2 kW；真空度40 kPa；切片厚度8 mm。Calín-Sánchez等[11]對(duì)大蒜進(jìn)行微波-真空干燥、對(duì)流干燥對(duì)比實(shí)驗(yàn)。研究表明微波-真空干燥耗能較低，干燥后的大蒜抗氧化能力增強(qiáng)。單心心等[12]以干燥速率、b值、蒜素含量、復(fù)水率為衡量指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)，通過(guò)四因素三水平正交試驗(yàn)，研究大蒜的凍干-真空微波最佳工藝，結(jié)果為微波功率420 W，水分轉(zhuǎn)換點(diǎn)30%。Zhang等[13]以重組卷心菜制脆片為研究對(duì)象，對(duì)比微波冷凍、熱風(fēng)干燥、真空微波干燥三種技術(shù)工藝。結(jié)果表明，該方法雖然產(chǎn)品干燥效率低于微波真空干燥，但是品質(zhì)優(yōu)于熱風(fēng)、真空微波干燥。Jiang等[14]對(duì)比研究了微波冷凍干燥和普通的凍干技術(shù)下的香蕉片干燥的耗能。結(jié)果表明，微波冷凍組合干燥可以節(jié)約40%時(shí)間和三分之一的能耗。Motevali等[15]對(duì)蘑菇片進(jìn)行了多種干燥方法的研究。結(jié)果表明，雖然真空微波干燥時(shí)間短于微波干燥，但是由于真空微波需在真空條件下，所以整體耗能會(huì)比微波干燥較高。

1.3 微波組合噴動(dòng)干燥

微波噴動(dòng)組合干燥主要適用于顆粒狀和塊狀的產(chǎn)品。噴動(dòng)床使得物料處于不間斷的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可以避免單一微波干燥造成的物料干燥不均勻的缺點(diǎn)。

章虹等[16]以萵苣為材料對(duì)比研究微波噴動(dòng)干燥技術(shù)和真空冷凍干燥，表明采用前者干燥后的萵苣片的復(fù)水性和葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于后者干燥產(chǎn)品，但是微波噴動(dòng)干燥的能耗相比與真空冷凍干燥降低了25%，并確定了微波噴動(dòng)干燥技術(shù)具有顯著地減少耗能效果。楊華等[17]以竹筍為研究對(duì)象，探究了微波噴動(dòng)干燥的工藝與品質(zhì)。結(jié)果表明在溫度為65 ℃、微波頻率800 W、時(shí)間70 min的工藝條件下，產(chǎn)品的品質(zhì)優(yōu)于真空冷凍干燥，但是營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)略低于真空冷凍干燥產(chǎn)品。Kahyaoglu等[18]對(duì)比研究微波-噴動(dòng)床聯(lián)合干燥和噴動(dòng)床干燥速煮小麥和干小麥，發(fā)現(xiàn)組合干燥的得到的產(chǎn)品品質(zhì)較好。王建中等[19]利用微波噴動(dòng)對(duì)茭白進(jìn)行脫水處理，應(yīng)用響應(yīng)面法優(yōu)化干燥工藝，得出在最佳工藝條件下茭白的復(fù)水率與預(yù)測(cè)值只有1%誤差。

2 紅外相關(guān)組合干燥

紅外干燥是利用紅外線照射物料吸收熱量升溫達(dá)到干燥的效果。紅外線是介于微波和可見(jiàn)光之間的一種電磁波。根據(jù)波長(zhǎng)的不同分為遠(yuǎn)紅外、中紅外、近紅外幾種，常用于農(nóng)作物和果蔬的干燥。物料干燥過(guò)程比較均勻，無(wú)污染，但也存在一定的局限性，可能會(huì)使物料膨脹，甚至破裂[20]。所以紅外干燥技術(shù)可以將其和其他干燥技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用取長(zhǎng)補(bǔ)短。

2.1 紅外組合熱風(fēng)干燥

紅外照射使物料吸收能量，水分從內(nèi)部升溫，形成由內(nèi)向外的溫度梯度，熱風(fēng)干燥可以及時(shí)帶走物料表面的水分，結(jié)合兩者干燥方式使得干燥效率大大提高。

高飛等[21]對(duì)紅棗進(jìn)行了多種干燥技術(shù)對(duì)比研究，使用電鏡掃描干燥后的紅棗片，發(fā)現(xiàn)紅外-熱風(fēng)干燥得到的紅棗片組織間隙均勻、較大，使用紅外-熱風(fēng)制得干制紅棗果肉組織變形較小，可以最大程度的保持紅棗的原有形狀。Nuthong等[22]對(duì)龍眼全果進(jìn)行紅外-熱風(fēng)組合干燥的動(dòng)力學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)紅外功率、干燥溫度、干燥風(fēng)速等對(duì)物料的干燥有著顯著地影響。吳本剛等[23]研究了對(duì)催化式紅外干法殺青紅外熱風(fēng)順序聯(lián)合干燥胡蘿卜。得出了在90 ℃紅外干法殺青15 min，然后70℃進(jìn)行紅外干燥至水分含量為30%～40%，最后階段轉(zhuǎn)換為70 ℃熱風(fēng)干燥至終點(diǎn)，能夠生產(chǎn)高品質(zhì)胡蘿卜片。Yang等[24]采用紅外組合熱風(fēng)干燥對(duì)比單一的紅外、熱風(fēng)干燥的方法。在溫度130 ℃、140 ℃、150 ℃的條件下，對(duì)杏仁進(jìn)行了干燥滅菌處理，發(fā)現(xiàn)滅菌效果隨著溫度的升高增強(qiáng)，此外還發(fā)現(xiàn)在殺滅相同數(shù)量的小球菌情況下，紅外組合熱風(fēng)的干燥方法相比與單一的干燥方法節(jié)省了38%～62%的時(shí)間。相同的干燥條件下，組合干燥的滅菌效果可以達(dá)到食品工業(yè)生產(chǎn)中要求。孫傳祝等[25]在蔬菜脫水的研究中發(fā)現(xiàn)紅外熱風(fēng)組合干燥的干燥速率高于單一的熱風(fēng)和單一的紅外干燥。Kumar等[26]以洋蔥的顏色、丙酮酸含量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用紅外熱風(fēng)組合進(jìn)行干燥試驗(yàn)。研究表明在洋蔥片厚度為2 mm，溫度60 ℃，風(fēng)速2 m/s和空氣溫度40 ℃的條件下洋蔥的風(fēng)味和色澤較好。

2.2 紅外組合冷凍真空干燥

紅外線與真空環(huán)境相結(jié)合，將紅外輻射作為加熱源進(jìn)行干燥加熱，具有低溫、快速、高效等優(yōu)點(diǎn)。

Lin等[27]以冷凍紅薯為對(duì)象，進(jìn)行遠(yuǎn)紅外-冷凍組合干燥、熱風(fēng)干燥、冷凍干燥四種技術(shù)耗能對(duì)比研究。研究表明遠(yuǎn)紅外-冷凍組合干燥比其他幾種干燥所用時(shí)間短。Pan等[28]采用紅外冷凍組合干燥香蕉片，探究了在不同的紅外強(qiáng)度3 000、4 000、5 000 W/m2條件下的香蕉片的色澤，脆度等品質(zhì)指標(biāo)、結(jié)果表明組合干燥的紅外強(qiáng)度在4 000 W/m2時(shí)干燥速率較快、品質(zhì)較好。王洪彩等[29]以香菇為研究對(duì)象，探究了中短波紅外干燥技術(shù)脫水的性能，組合了冷凍干燥技術(shù)對(duì)香菇的品質(zhì)、工藝耗能進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。Mongpraneet等[30]以洋蔥為對(duì)象，采用遠(yuǎn)紅外真空組合干燥技術(shù)。發(fā)現(xiàn)輻射強(qiáng)度與脫水速率、樣品品質(zhì)之間有較強(qiáng)的顯著性關(guān)系，表明隨著干燥時(shí)間、干燥溫度增加時(shí)樣品的復(fù)水特性越差。

2.3 紅外組合氣體射流沖擊干燥

氣體射流沖擊干燥技術(shù)是將熱氣進(jìn)行加壓處理，然后通過(guò)一定的形狀的噴嘴射出，直接作用于物料表面帶走表面的水分。該方法結(jié)合紅外技術(shù)干燥物料的效率高，主要用于縮短塊狀、小顆粒的物料的干燥時(shí)間。

Jaturonglumlert[31]等對(duì)水果泥進(jìn)行紅外-對(duì)流組合干燥試驗(yàn)，探究果蔬干制品的品質(zhì)、建立了偏差在±10%的質(zhì)熱傳遞模型，為干制品的品質(zhì)提供了技術(shù)支持。李兆路等[32]采用對(duì)流-紅外干燥桑葚。結(jié)果表明干燥溫度對(duì)品質(zhì)的影響較大，在最佳工藝條件：70 ℃對(duì)流干燥溫度，675 W功率下的桑葚品質(zhì)最好。高鶴等[33]對(duì)番木瓜進(jìn)行了對(duì)流-紅外干燥和熱風(fēng)干燥對(duì)比研究。結(jié)果表明在干燥溫度相同的情況下，前者干燥的速率、復(fù)水速度快于后者，但是番木瓜的Vc的損失率卻高于后者。

3 滲透脫水相關(guān)組合干燥

滲透干燥一般用于物料的脫水前處理，是利用滲透壓的作用原理將物料中的一部分水分除去。能夠較好的保持產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)、色澤，減小褐變的發(fā)生機(jī)率，有效的保持產(chǎn)品的復(fù)水性。在產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用中常與其他干燥技術(shù)組合使用，如滲透脫水組合熱風(fēng)干燥、滲透脫水組合冷凍干燥、滲透脫水組合微波干燥等。

3.1 滲透脫水組合熱風(fēng)干燥

滲透脫水作為熱風(fēng)干燥的前處理，有利于縮短干燥時(shí)間，節(jié)約生產(chǎn)工藝的能源。張曉敏等[34]用滲透脫水前處理板栗，組合熱風(fēng)干燥對(duì)比單一的熱風(fēng)干燥，發(fā)現(xiàn)干燥時(shí)間縮短了2～3.5 h，水分活度降低了15%以上，復(fù)水率也有所提高。Lemus-Mondaca等[35]對(duì)智利木瓜進(jìn)行滲透脫水前處理，研究了熱風(fēng)干燥的動(dòng)力學(xué)和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明經(jīng)過(guò)滲透脫水處理的木瓜復(fù)水性顯著地提高，抗壞血酸的保留率也增加，色澤和硬度都較好。劉云宏[36]等采用超聲波技術(shù)輔助滲透脫水-熱風(fēng)干燥梨。結(jié)果表明超聲波輔助可以提高脫水效率，縮短熱風(fēng)干燥時(shí)間，提高整個(gè)工藝的效率。Lombard等[37]對(duì)木瓜進(jìn)行熱風(fēng)干燥和滲透脫水-熱風(fēng)干燥對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)用滲透脫水前處理木瓜，使得整個(gè)干燥工藝節(jié)省了64.9%的時(shí)間。

3.2 滲透組合冷凍干燥

冷凍干燥的缺點(diǎn)是耗能較大，采用滲透脫水前處理，物料的水分部分散失可以有效地降低冷凍干燥的耗能，同時(shí)采用滲透-冷凍組合干燥得到的產(chǎn)品品質(zhì)比單一的冷凍干燥質(zhì)量好。

Wang等[38]研究了馬鈴薯片的滲透脫水-微波冷凍組合干燥工藝。結(jié)果表明滲透脫水后的樣品脫水速率大于未經(jīng)滲透脫水處理的，此外添加濃度小于5%的NaCl或者濃度小于30%的蔗糖對(duì)樣品進(jìn)行前處理，可以提高產(chǎn)品的品質(zhì)。Agnieszka等[39]研究滲透脫水對(duì)冷凍干燥的草莓復(fù)水性和吸潮性的研究。結(jié)果表明采用蔗糖、葡萄糖對(duì)冷凍干燥的草莓進(jìn)行前處理可以降低復(fù)水性和吸潮性。Mauricio等[40]對(duì)菠蘿片用不同方法的進(jìn)行前處理研究，冷凍干燥耗能情況等。結(jié)果表明在滲透-冷凍干燥前加入微波處理會(huì)使耗能減少61.3%。

3.3 滲透組合微波干燥

江寧等[41]對(duì)杏鮑菇進(jìn)行滲透脫水組合隧道式微波干燥工藝研究?jī)?yōu)化，得出優(yōu)化后的干燥條件為：浸漬時(shí)間128 min，微波功率7.2 W·g-1傳送速度480 r·min-1。研究結(jié)果為杏鮑菇的工業(yè)生產(chǎn)提供了理論基礎(chǔ)。田紅萍等[42]探討了胡蘿卜的滲透脫水和微波干燥這種組合式干燥的特性。發(fā)現(xiàn)采用滲透脫水前處理后的胡蘿卜進(jìn)行微波干燥時(shí)裝載量在100～200 g且厚度為2 mm時(shí)可以得到較好的干制胡蘿卜制品。程璐等[43]以萵筍進(jìn)行了滲透微波組合干燥研究，以干燥時(shí)間作為參數(shù)，可得出經(jīng)過(guò)滲透脫水前處理的萵筍片干燥時(shí)間比單一的微波干燥縮短了50%，且Vc含量損失較少，產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)含量保留率較高，復(fù)水性較好。Changrue等[44]采用滲透和微波真空組合干燥草莓，以草莓切片為材料從產(chǎn)品的水分活度、收縮率、復(fù)水性、色澤、質(zhì)構(gòu)特性、感官評(píng)價(jià)及能耗方面進(jìn)行了研究。

4 熱泵相關(guān)組合干燥

熱泵干燥是一種比較溫和的干燥方式，物料表面水分的蒸發(fā)速度與內(nèi)部向表面遷移速率比較接近，從低溫?zé)嵩次諢崃浚⑹蛊湓谳^高溫度下作為有用熱能，有效加以利用[45]。熱泵干燥是一種低成本高效的干燥方法，干燥參數(shù)易于控制，熱泵干燥食品物料時(shí)其干燥溫度能在-20～60 ℃范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，采用恰當(dāng)?shù)目刂品椒ǎ憧墒刮锪细咝Ц稍?。熱泵干燥?yīng)用廣泛，不僅應(yīng)用于果蔬、種子的干燥，同時(shí)在木材的干燥應(yīng)用中也較為成熟。

4.1 熱泵組合微波干燥

熱泵和微波組合干燥，針對(duì)熱泵干燥時(shí)間較長(zhǎng)的問(wèn)題，在干燥后階段組合微波干燥，縮短了干燥時(shí)間，同時(shí)也彌補(bǔ)了微波干燥易出現(xiàn)物料干燥不均勻的現(xiàn)象,提高了干燥效率和經(jīng)濟(jì)性。

王教領(lǐng)等[46]研制了一種微波熱泵組合干燥機(jī)，并以金針菇為材料進(jìn)行試驗(yàn)，干燥后的產(chǎn)品質(zhì)量較好，可以為物料干燥提供參考價(jià)值。關(guān)志強(qiáng)等[47]對(duì)整果荔枝進(jìn)行熱泵-微波組合干燥。結(jié)果表明在最佳工藝條件下的荔枝產(chǎn)品感官綜合得到27分。Jia等[48]以馬鈴薯和胡蘿卜為實(shí)驗(yàn)原料進(jìn)行熱泵微波組合干燥研究。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)體積干燥速率和熱泵微波組合干燥的整體性能是可以預(yù)測(cè)，為后續(xù)的熱泵微波組合干燥速率的研究提供了理論支持。馬國(guó)遠(yuǎn)等[49]對(duì)農(nóng)副產(chǎn)品進(jìn)行了熱泵微波組合干燥試驗(yàn)。結(jié)果表明組合干燥比單一的熱泵干燥相比可以提高產(chǎn)量，但是SMER降低，且與微波能輸入量成正比。Jia等[50]以整生姜和胡蘿卜片對(duì)比研究了熱泵聯(lián)合微波干燥與單一的熱風(fēng)干燥產(chǎn)品的品質(zhì)。結(jié)果表明組合干燥具有較低的SMER和較高的產(chǎn)量。

4.2 熱泵組合熱風(fēng)干燥

該方法是在前期采用熱泵干燥低溫除濕，后期采用熱風(fēng)干燥提高空氣溫度，使物料的內(nèi)外形成大的溫度梯度差，溫度向物料內(nèi)部傳遞，提高水分蒸發(fā)率。

季阿敏等[51]采用熱泵-熱風(fēng)組合干燥大紅蘿卜，以蘿卜丁的尺寸、質(zhì)量、送風(fēng)溫度以及送風(fēng)速度為試驗(yàn)因素，研究對(duì)干燥速率的影響。結(jié)果表明四個(gè)因素對(duì)蘿卜的干燥速率有著顯著地影響。在以單位能耗除濕量為指標(biāo)，得出轉(zhuǎn)換點(diǎn)水含水率為60%，最佳送風(fēng)溫度為60 ℃，熱風(fēng)干燥送風(fēng)溫度為35 ℃。李遠(yuǎn)志等[52]采用熱泵熱風(fēng)組合干燥胡蘿卜和金針菇。以風(fēng)速、除濕時(shí)物料含水率、脫水速率、能耗為指標(biāo)，研究了最佳干制工藝條件。徐建國(guó)等[53]用胡蘿卜為實(shí)驗(yàn)材料，進(jìn)行了干燥時(shí)間與產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)比研究。結(jié)果表明熱泵聯(lián)合熱風(fēng)干燥既可以降低單一的熱泵干燥時(shí)間，又比單一的熱風(fēng)干燥得到的胡蘿卜片的營(yíng)養(yǎng)成分保留率高。

5 展 望

隨著我國(guó)居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)的升級(jí)，大眾對(duì)于產(chǎn)品的消費(fèi)更趨向于品質(zhì)的要求，調(diào)理果蔬加工干制是提高果蔬附加值的一種方式。采用不同的單一干燥方式都有其相應(yīng)的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇兩種或三種干燥方法相組合，取長(zhǎng)補(bǔ)短達(dá)到耗能最小，效率最高，品質(zhì)最好的產(chǎn)品。目前對(duì)于干燥技術(shù)的研究更多是偏于縮短干燥時(shí)間，提高干燥效率和節(jié)約耗能。對(duì)于干燥過(guò)程中的傳熱、傳質(zhì)機(jī)理，主要營(yíng)養(yǎng)成分質(zhì)量降解動(dòng)力學(xué)模型以及干制品最適貯藏條件研究的較少[54]。許多組合干燥只是停留于實(shí)驗(yàn)研究，并沒(méi)有大規(guī)模地應(yīng)用于到實(shí)際的工業(yè)化生產(chǎn)加工中去。未來(lái)的組合干燥將逐步完善組合合干燥工藝中的傳熱、傳質(zhì)機(jī)理研究。同時(shí)，加強(qiáng)干燥過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)成分散失的動(dòng)力學(xué)研究，最大化的保留產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

今后，有望逐步將理論與實(shí)際進(jìn)一步結(jié)合，將實(shí)驗(yàn)室的組合干燥方法最大化地應(yīng)用到實(shí)際工業(yè)化生產(chǎn)中去，使大眾能吃上更好品質(zhì)的干制調(diào)理果蔬。

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Research Progress of Combination Drying in Conditioning Fruitsand Vegetables Products

Liu Qing1,2, Ni Sui1*，Sun Jincai2*

(1.School of Marine Science, Ningbo University, Ningbo 315211, China;2.School of Food, Zhejiang Pharmaceutical College, Ningbo 310053, China)

Combined drying can make full use of the characteristics of each drying method, complementary optimization of the drying process, to improve product quality, increase economic efficiency, safety and environmental protection, reduce the purpose of drying energy consumption. In this paper, the previous studies on drying of fruit and vegetable combination are summarized, and the main types of combined drying and the research status of combined drying in China and abroad are introduced. At last, the existing problems and development trends in combination drying technology of fruit and vegetable is analyzed.

process of fruit and vegetable; combination drying; research advance

10.3969/j.issn.1006-9690.2017.04.008

2016-12-08

寧波市科技富民項(xiàng)目(2015C10003);寧波市國(guó)際合作項(xiàng)目(2015D10013)。

劉清，女，主要從事食品加工與安全技術(shù)研究。

TS255.3

A

1006-9690(2017)04-0033-06

*通訊作者： 倪穗，教授，主要從事植物生物技術(shù)研究；孫金才，男，教授，主要從事果蔬加工高新技術(shù)研究。