水果干制技术概述

2017-02-02卢昊张倩张雪丹

落叶果树 2017年1期

关键词：偶极子冷冻干燥果品

卢昊，张倩，张雪丹

(山东省果树研究所，山东泰安 271000)

水果干制技术概述

卢昊，张倩，张雪丹*

(山东省果树研究所，山东泰安 271000)

水果干制品贮藏性好，运输重量轻，一些水果的干制品适口性好。概述了几种主要水果的干制技术，对未来的水果干制技术的研究方向进行了展望。

水果；干制技术；现状；研究方向

水果是含水量丰富的鲜活易腐农产品，极易因微生物和酶的作用而发生各种不良的物理、化学、生化反应而造成腐烂变质。水果通过脱水干制，可以降低含水量，阻碍微生物繁殖，抑制果品中酶的活性。干制后的水果产品能够在常温下长时间保存，而且便于运输和携带[1]。所以，水果干制已经成为食品加工技术中一个非常活跃的研究方向。干制技术的系统优化要求保证水果原有营养成分，满足消费者对产品色、香、味的品质需求。

水果干制技术可以分为传统的干制方法和现代干制技术。传统的干制方法主要是自然干燥，如晒干、阴干、风干等。这几种干制方法不需要设备投入，能耗低，但产品质量参差不齐，卫生品质不易达标。为了降低干制能耗，提高产品品质，新的干制技术不断涌现。现代水果干制技术主要有微波干燥、远红外线干燥、真空冷冻干燥、热泵干燥、真空油炸干燥等。

1 水果干制技术简介

1.1 自然干燥

自然干燥是利用太阳辐射或空气对流进行的非机械干燥过程，干燥原理与热风干燥相同。由于自然干燥过程温度较低，干燥时间长，水果中酶的活性不能很快地被抑制，有机物质由于呼吸作用的持续进行而大量消耗。但有研究表明，自然干燥对水果的部分热敏性功能因子保存较好。

1.2 微波干燥

微波是指波长在1mm～1m之间，频率在300MHz～300GHz之间的电磁波。电磁波具有电场能和磁场能，电磁场时刻在发生着极性的改变。物料中的各种分子在场诱导效应下，会变成具有正负两极的偶极子，偶极子的正负极与它所在场的极性方向始终保持相反。当电磁场的极性方向发生改变时，偶极子发生相应的反转。当电磁场的极性方向发生高频率的交替变化时，电磁场中的偶极子也发生极高速的反转、振荡和迁移，比如在2450MHz的微波频率下，偶极子的振荡可达到每秒68万次，偶极子之间相互碰撞、磨擦，产生机械损伤力和大量的热。水分子作为物料中最易极化的分子，在微波产生的电磁场中运动也最剧烈，产生的热量使水分子急速逸出物料表面，从而达到干燥的目的[2]。

在工业领域，我国允许使用915MHz和2450MHz频率的微波进行加热。因微波干燥是由内部偶极子之间相互碰撞、磨擦产热而使水分子逸出物料的，故微波干燥具有加热均匀、干制时间短的优点，这使得微波干制的水果产品营养更丰富，生产效率高。微波干燥在国外已普遍应用，我国的微波干燥技术虽然已经有三十余年的发展史，但受制于设备运行的稳定性、自动控制水平、机电一体化和设备配套设施落后的原因，一致未广泛推广开。

1.3 远红外线干燥

远红外线干燥技术是一种新型的干燥技术，它是将电能转变为远红外线辐射，果品分子吸收后产生共振，自身生热，经过扩散、蒸发，最终达到干燥的目的。

远红外线干燥技术具有以下优点：①与微波干燥一样干燥速度快，其干燥时间只有热风干燥的1/10。②耗电量少，节约能源。③被干燥产品表层和深层同时吸收远红外线而使干燥均匀，产品质量好。④设备尺寸小，投入成本低。

1.4 真空冷冻干燥

真空冷冻干燥是真空与冷冻相结合的干燥新技术。真空干燥是根据湿介质的物理特性，在一定分介质的压力下形成准真空负压，真空度越大，湿物料中水所对应的的饱和湿度越低，水分就越容易逸出物料表面而使物料干燥。冷冻干燥也叫升华干燥，是水分子由固态直接转化为气态而使物料干燥的方法。

真空冷冻干燥后的产品与和冻干前的原料具有相同的形态；升华过程是在密闭的空间中形成真空环境，水分以极低的沸点温度逸出物料。

真空冷冻干燥的优点是：①当果品深冻时，水分形成冰晶，而水分升华后无机盐和其他可溶物质会析出而滞留在干制品内部，降低了干制品的营养损失。②真空冷冻干燥后的果品呈多孔的疏松结构，产品脆性好，口感佳。③一些热敏性的功能成分得以保留[3]。真空冷冻干燥的缺点是设备昂贵，能耗大，我国农村生产合作社与小型企业很难负担。

1.5 热泵干燥

热泵干燥技术是利用逆卡诺原理，把烘房外介质中的热量转移到烘房内，达到干燥物料的目的。热泵干燥机由压缩、冷凝、节流、蒸发4个工作程序组成。工质在压缩机内完成升温升压过程，并进入到换热器释放。同时工质被冷却并转化为液流态，当它运行到吸热器后，又迅速蒸发并转化为气态。循环往复，吸热器周边的介质就会不断地将热量传递给工质，工质的不断循环实现了热量转移[4]。

与常规干燥相比，热泵干燥具有以下特点：①热泵干燥设备能量利用率高，运行成本低。②热泵干燥设备不受外界气候条件的影响，一年四季均在同一条件下运行，所以干制的果品质量稳定统一。

1.6 真空油炸干燥

水果真空油炸干燥技术是将水果切片，在真空条件下放入油槽中高温加热，成功脱除水果水分后再用抽油装置去除油脂。采用此技术生产的水果干制产品含油率小于25%，含水率小于6%。

该技术有以下优点：①由于是在低温真空条件下油炸，油脂不会劣化，不添加任何抗氧化剂，油脂仍可反复利用。②在真空条件下，水果细胞间隙的水分急剧汽化膨胀，体积迅速变大，具有良好的膨化效果，产品口感酥脆，复水性好。由于真空油炸水果干制品的优点，其在香港、欧美和日本等发达地区和国家都受到了广泛的欢迎。

1.7 联合(组合)干燥

联合(组合)干燥是将多种干燥方式组合起来进行果品干制的方式，如前期热泵干燥，后期真空干燥，以缩短干燥时间，降低干燥温度。现在应用比较成熟的有热风-冷冻联合干燥，热风-真空联合干燥，热风-微波联合干燥等[5]。联合干燥的优点在于减少干制时间，降低干制成本，保持水果干制品的品质。可是，不同类别与品种的水果组织状态相差较大，确定联合干燥不同干燥方式的最佳工艺转换点还需要试验的大数据支撑。