随着时代的进步和人民生活水平的逐步提高,各种农副产品已基本实现工业化深加工,农副产品干燥技术是其深加工过程中必不可少的关键环节,其发展及应用受到越来越多的科研工作者的关注。本文首先介绍了几种国内外常用的干燥技术(热风干燥、真空冷冻干燥、微波干燥、喷雾干燥),然后重点论述了过热蒸汽干燥、中短波红外干燥、太阳能干燥、热泵干燥这4种新型干燥技术的优缺点及其联合应用技术,并对农副产品干燥技术未来的发展方向进行了展望。

我国是农产品生产大国,农副产品种类多、产量大,预计到2020年我国仅蔬菜种植面积将达到2.35亿亩,产量5.895亿吨,位居世界第一。新鲜农产品储存期短,易变质且难保存,大多数需要进行脱水干燥。干燥是一种去除物料中大部分水分,尽可能地保存营养物质,保持原有色泽、防止其霉变褐变的一种农产品处理环节,目的是为了延长产品储存期,减少运输成本。虽然我国农副产品干燥加工产业已经实现工业化生产,但相比于干燥技术较为发达的西欧和美国,还存在干燥加工比例较低、能源消耗大、效率低等缺点。因此,我国急需提升农副产品干燥技术,提高其产业化应用。

本文在介绍常用农副产品干燥技术及新型农副产品干燥技术的原理、特点及应用前景的基础上,对各种不同的农副产品联合干燥技术进行了对比,分析了各种联合干燥方式的优缺点及其适用的农副产品,为延长农副产品保质期、提高产品质量提供参考。

2 常用农副产品干燥技术

2.1 热风干燥技术

热风干燥技术热效率高,气流式干燥器操作简单易调控,是最常用的干燥方式之一[1]。主要应用于苹果、猕猴桃、红枣、香菇等果蔬的干燥。其工作原理是,热风干燥过程通过鼓风装置向干燥箱或者干燥室内吹入热风,进而使空气流动速度加快使水分蒸发[2]。但热风干燥时间较长、高压通风机动力消耗大、且设备占地面积大,在小型加工厂中不利于生产,且干燥后对物料的色泽改变较大,影响其感官品质。刘艳等[3]利用热风干燥大果山楂片并研究其干燥特性及动力学模型,结果表明山楂片厚度和物料量的增加,都会影响热风干燥速率的下降。

2.2 真空冷冻干燥

真空冷冻干燥是调节温度将物料中的水分凝结成小冰晶,然后在真空条件下直接将水分从固态升华为气态水蒸气,再利用低温冷阱将水蒸气冷凝,从而达到干燥目的[4]。真空冷冻干燥对于含水量较高的物料干燥效果较好,且具有良好的品质和色泽,但成本高、耗能大、时间长等。联合干燥可有效解决成本及时间问题,目前常用于果蔬、水产品、调味品等的干燥[5]。张玉斌等[6]利用真空冷冻技术干燥浓缩牦牛骨汤,得出该干燥方式能够最大限度保留物料原有挥发性物质,较好地保持物料的色泽、质构,但存在干燥能耗较高、产品附加值增加等缺点。2014年,叶晓梦[7]利用微波-真空冷冻联合干燥研究铁棍山药的最佳干燥工艺条件,结果表明联合干燥条件下铁棍山药的品质、色泽及营养成分保留最佳。

2.3 微波干燥

微波干燥的原理是用微波激起物体内部水分子的振荡,造成分子间剧烈的内摩擦,从而使物体发热,水分挥发[8]。微波干燥物料水分散失快,效率高,加热温度、功率均可调节,自动化程度高,但干燥成本较高,目前主要应用在化工、木材、造纸、食品等领域[9]。张黎骅等[10]利用微波间歇干燥研究鲜切高山野山药片,其研究表明微波间歇干燥可以使山药中水分分布更均匀,相比于其他干燥方式,其干燥品质和速率均有所提高。