果蔬干制技术概况及展望

马超

（中华全国供销合作总社济南果品研究院，济南 250014）

我国是果蔬生产大国，2011年我国水果总产量达到2.2亿吨，蔬菜总产量达6.7亿吨，同时我国也是世界第一大果品蔬菜加工国，其中仅蔬菜脱水制品贸易量占世界的近三分之二 。果蔬干制是食品加工技术中一个非常活跃的研究方向，已成为果蔬加工的重要方式之一。果品蔬菜通过脱水干制，可降低含水量，提高原料可溶性物质的浓度，阻碍微生物繁殖，抑制果品蔬菜中酶的活性，从而使脱水后的果蔬能够在常温下长时间保存，且便于运输和携带，符合现代社会发展的需求。

果蔬干制是在自然条件或人工控制条件下促使产品中水分蒸发的工艺过程。传统的干制方法有自然晾晒、阴干、热风干燥等，受我国国情限制，上述干制方法依然是我国果蔬干燥的主要方式。但传统干制方法存在能耗大、效率低、不符合新产品工艺及卫生要求、产品质量难以保证等缺点，不利于我国果蔬干制行业的健康发展。随着干制新技术的发展，果蔬干制行业迎来了新的发展机遇。目前，现代果蔬干制技术主要有真空冷冻干燥、低温气流膨化干燥、微波（真空）干燥、远红外干燥、真空油炸干燥、气体射流冲击干燥、渗透干燥、联合干燥等技术。

1 现代果蔬干制技术简介

1.1 真空冷冻干燥技术

真空冷冻干燥，也称升华干燥。果蔬真空冷冻干燥原理是将果蔬原料冷冻，使其含有的水分变成冰块，然后在真空下使冰升华而达到果蔬干制的目的。真空冷冻干燥工艺主要包括预冻、升华和解析三个关键过程: 预冻过程是将果蔬原料内的水分固化，并使冻干后产品与冻干前具有相同的形态，以防止果蔬在升华和解析过程中由于抽真空而发生浓缩、起泡与收缩等不良变化；升华过程是将冻结后的果蔬置于密闭的真空容器中加热，果蔬在真空条件下吸热，冰晶就会升华成水蒸气而从果蔬表面逸出。在升华阶段结束后,干制物质的内部还吸附着一部分水分，因此解析过程就是要让吸附在干燥物质内部的水分子解析出来, 达到进一步降低水分的目的, 以确保果蔬长期贮存的稳定性。果蔬经冻干后，其化学和生理功能基本不变，产品呈多孔性结构，体积变化不大。与常规的干制方法相比，冻干果蔬基本上可以保持新鲜果蔬的营养成分与色香味，但其质量相对新鲜果蔬可减轻70%以上，便于运输和携带，且易于保存。真空冷冻干燥的不足之处主要是设备昂贵，能耗大，成本高，不适于大规模工业生产使用。

1.2 微波干燥技术

微波是指波长在1mm～1m之间，频率在3.0×102～3.0×105 MHz之间，具有穿透能力的一种电磁波。在工业领域，我国允许使用915MHz和2450MHz频率的微波进行加热。微波的穿透能力比红外线强，而且微波加热不是由外部热源提供，而是在加热物料内部直接产生的。因此，微波干燥具有加热均匀、干制时间短、反应灵敏和热效率高等优点。另外，由于微波对水的有选择的加热效应，使果蔬原料可以在较低温度下进行快速干燥，这对于提高果蔬制品品质，减少营养损失具有重要意义。微波干燥技术在国外已普遍应用，在我国也有三十余年的发展历程，各行业都在推广这项技术。微波干燥技术的关键是微波设备的运行状态，国内设备在整体运行可靠性、自动控制水平、机电一体化、生产配套能力等方面与国外设备还有一定差距，这对微波干燥技术的推广造成一定影响，是目前急需解决的问题。

1.3 远红外干燥技术

远红外干燥是一种新型干制技术，主要优点：一是干燥速度快，生产效率高，其干燥效率一般为热风干燥的十分之一；二是较热风干燥耗电少；三是干燥品质量好，产品表层和表层下同时吸收远红外线，干燥均匀，制品物理性能好；四是设备尺寸小，成本低。该技术目前主要处在实验室研究阶段，若要实现工业化的推广应用还需对设备、工艺等方面进行近一步研究。

1.4 真空油炸干燥技术

果蔬真空油炸干燥技术是在真空条件下把果蔬原料切块后放入高温油槽内, 均匀地脱去果蔬组织中所含的大量水分, 再继续用油抽取装置进行部分脱油。这样所得的果蔬脆片的含油量一般小于25%，含水率小于6%，而常压油炸食品的含油率为40%以上。在低温真空中进行油炸,可以防止油脂劣化变质,不必加入其他抗氧化剂,油脂可以反复使用。目前果蔬脆片广受欢迎, 尤其是在香港、欧美和日本等发达地区和国家。与冷冻、热风干燥相比, 该方法有如下优点：一是灭菌作用好；二是在真空条件下, 使原料在80～110℃左右脱水, 有效地避免了高温对果蔬营养成分及品质的破坏；三是真空状态下,果蔬细胞间隙的水分急剧汽化膨胀，体积迅速变大，间隙扩大,具有良好的膨化效果, 产品的口感酥脆, 复水性好；四是成本大幅降低，产品质量稳定, 保质期长。

1.5 低温气流膨化干燥技术

低温气流膨化干燥也称变温压差膨化干燥，又称爆炸膨化干燥（explosion puffing drying）或微膨化干燥等，是一种新型、环保、节能的非油炸膨化干燥技术。其基本原理是：将经过预处理并除去部分水分的果蔬原料，放在膨化罐中升温加压，保温一段时间后瞬间泄压，物料内部水分瞬间汽化蒸发，物料瞬间膨胀，并在真空状态下脱水干燥，进而生产出体积膨胀、口感酥脆的天然果蔬膨化食品。变温是指果蔬物料膨化温度和真空干燥温度不同, 在干燥过程中温度不断变化；压差是指果蔬物料在膨化瞬间经历了一个由高压到低压的过程；膨化过程是通过原料组织在高温与高压下瞬间泄压时内部产生的水蒸汽剧烈膨胀来完成的。干燥是膨化的原料在真空(膨化)状态下抽除水分的过程。低温气流膨化干燥果蔬技术是近几年刚刚兴起的一种新型果蔬干制技术，采用气流膨化法生产果蔬脆片是继油炸果蔬脆片、真空油炸果蔬脆片之后的第三代膨化果蔬产品，得到的产品绿色天然，口感酥脆，不但解决了真空油炸果蔬脆片含油量多的问题，而且最大限度地保持了原果蔬的风味、色泽和营养，并且不含任何添加剂。另外，低温气流膨化干燥设备能耗小，造价相对低，利于该项技术的推广和应用。

1.6 气体射流冲击干燥技术

气体射流冲击干燥是利用1个或多个蒸汽喷嘴向物料表面垂直喷射气流。干空气和过热蒸汽是射流干燥中最主要的两种干燥介质。用过热蒸汽作为干燥介质时，在干燥开始的瞬间会有部分水蒸汽凝结在产品的表面，就像过热蒸汽与冷的固体接触时发生的现象一样。喷嘴产生的高速气流可以产生一个气化床, 使产品处于悬浮状态，从而形成一个虚拟的颗粒流化床。颗粒状果蔬原料干燥速率更快，水分分布均一，通过提高干燥介质温度可显著提高干燥速率。冲击干燥干燥速度快、应用普遍，但在生产过程中，蒸汽可能引起产品质地的变化，影响产品感官品质。

1.7 渗透干燥技术

果蔬渗透干燥技术是将果蔬原料浸在含有可食用溶质的、高渗透压的水溶液中(如盐水), 从而实现果蔬原料部分脱水的过程。由于缺乏半透膜，部分溶质扩散到果蔬制品中，而果蔬原料中的一些内溶物流出，因此渗透干制中的传质过程是水和溶质同时进行连续地传质过程。渗透干制与传统干制方法的不同主要表现在一个浸泡过程实现了脱水和配方加工的双重效果。

1.8 联合干燥技术

果蔬联合干燥技术是依据果蔬物料的特性，将两种或两种以上的干制方法优势互补，分阶段进行的一种复合干燥技术，是热风干燥、真空干燥、微波干燥、冷冻干燥等各种干制方法相结合的产物，如热风-冷冻联合干燥、热风-微波联合干燥、热风-微波真空干燥等。联合干燥技术的特点是可以充分利用各种干燥技术的优点，在不同的干制阶段采用不同的干燥方法，分别以蒸发或升华等方式除去大部分游离水和结合水。其优点是减少干制时间，降低能耗，提高质量，最大限度地降低成本，保持果蔬产品品质。联合干燥技术目前的难点在于不同果蔬组织状态相差较大，需大量试验数据来确定联合干燥不同干燥方法的最佳工艺转换点。另外，联合干燥技术设备需要不断改进，以进一步解决设备本身能耗高、操作不便、在线检测难等问题。

2 应用前景

水果蔬菜作为人们摄取维生素、矿物质和膳食纤维等营养成分的重要来源，其加工品，特别是果蔬干制品日益受到重视，发展果蔬高效节能干制技术具有重大的实际意义。不同的干制技术既有各自的优点，又有其不同的局限性，因此，在不断完善各种干制技术自身方法和设备的同时，根据果蔬原料的特点，将两种或两种以上的干制方法优势互补，进行联合干制技术的研究将成为果蔬干制行业的发展趋势。

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