果蔬干燥技术研究进展

李琳，王桢

（山东农业工程学院，山东济南 250100）

我国是世界上第一大果蔬生产国，据国家统计局资料显示，2018 年我国果蔬总产量为96 035 万t，其中水果25 688 万t，蔬菜70 347 万t。果蔬是我们日常必不可少的食物，含有丰富的维生素、矿物质、有机酸及膳食纤维等，营养价值极高，对人体健康有重要意义。但果蔬本身含有大量水分，易损伤，不耐贮藏，再加上我国果蔬产地多交通不便，加工水平低，产业链、供应链、价值链不健全，导致我国每年果蔬损耗率高达30%，损失超千亿元，严重影响了我国果蔬产业的发展[1]。因此亟需探索先进的果蔬精深加工技术来提高果蔬的贮藏稳定性，减少浪费，提高果蔬的附加值，增加果农收入。其中，果蔬干燥是果蔬深加工中最常用的技术之一。

果蔬干燥是指在自然条件或人工控制条件下，脱去果蔬中的水分，使其降到足以防止腐败变质的水平并始终保持低水分的一种保藏方法[2]。果蔬干燥不仅可以延长果蔬的贮藏期，还能使果蔬质量减轻、体积缩小，节省包装、储藏和运输费用，便于携带，供应方便。目前，我国的果蔬干燥分为自然干燥和人工干燥两种。自然干燥是指利用自然条件使果蔬脱水干燥，常用晒干和阴干两种方式。人工干燥大体分为传统干燥法、新型干燥技术和联合干燥技术三种。烘灶干燥、烘房干燥、隧道式干燥、输送带式干燥、滚筒干燥、热风干燥、真空干燥以及喷雾干燥等都属于传统干燥法。目前正在使用和研发的新型干燥技术有冷冻干燥、膨化干燥、真空油炸脱水、远红外线干燥、微波干燥、渗透干燥、热泵干燥等。每种果蔬干燥技术都有各自的优缺点，随着技术发展、科技创新，人们又研发出了渗透-热风、热风-微波、热风-压力膨化、热风-冷冻、冷冻-真空、冷冻-微波-热风等一系列新型果蔬联合干燥技术。本文就我国现有的果蔬干燥技术从工作原理、优缺点、适用对象等方面进行了介绍，并分析果蔬干燥技术未来的研究方向，以期在今后的果蔬干燥中，能够根据不同食物原材料特性及加工需求，选择最佳的果蔬干燥技术。

1 自然干燥

自然干燥是指在自然环境下利用太阳能、风能等自然条件对果蔬进行脱水干燥的最简单易行的贮藏加工方法。自然干燥通常分为晒干和阴干两种方式。将原料直接接受日光暴晒，使表面和内部干燥的称为晒干。将原料放在通风良好且能避雨的室内，利用风能脱水干燥的称为阴干。我国西北地区的新疆吐鲁番葡萄就是采用阴干的方式脱水干燥的。

自然干燥方法简便、设备简单、费用低，且干燥过程管理粗放，可以直接在产地和山区进行，还能促进未成熟的果蔬进一步成熟，这种干燥方法长时间在自然状态下受到自然条件的作用，发生了物理、化学性质的改变，形成了独特的风味，是目前世界上许多地方仍在使用的方法。但自然干燥的过程缓慢，时间长，不能人为控制，产品容易变色，易受污染，对维生素类营养物质破坏较大，质量较差，而且受气候、地区条件影响大，温度、湿度、风速是果蔬自然干燥质量的主要因素，若遇阴雨天，制品脱水减慢，干燥时间延长，且微生物易于繁殖，制品品质下降，甚至霉烂腐败。

2 人工干燥

人工干燥是在人工控制的条件下对果蔬进行干燥的一种方法。相对于自然干燥，人工干燥需要利用一定的干燥设备，优点是不受气候限制，缩短了干燥时间，降低了劳动强度，提高了生产效率，且干制后的产品清洁、卫生、质量好。人工干燥的方法很多，根据供热方式不同可分为直接加热式干燥、间接加热式干燥、红外或高频干燥。在每种类型中，干燥机都能在常压或真空的条件下操作。事实上在某些理想的情况下，可以利用组合传热方式进行干燥，例如对流和传导，对流和辐射等。按照使用频率、开始使用时间等分为传统干燥法、新型干燥法和联合干燥法。

2.1 传统干燥法

2.1.1 烘灶干燥

烘灶是最简单的人工干燥设备，结构简单，形式多样。主要构造是直接在地面砌灶或地下掘坑，在灶的上方设架铺席，放置果蔬原料，下方生火干燥。这种土法干燥，生产成本低，但生产能力也低，干燥速度慢，工人劳动强度大。目前果蔬很少采用这种干燥方式，只在一些水分少的果蔬（如姜、花生、豆类）的干燥中偶有使用，在枸杞和茶叶干燥中应用较广。

2.1.2 烘房干燥

烘房是一种较传统的、目前仍然广泛使用的干制设备[3]，适宜大量生产，且干燥速度快、质量好、设备简单、造价低。缺点是能耗大、生产成本高。烘房是采用烟道气加热的热空气对流式干燥设备，主要由烘房本体、加热设备、通风排湿设备和转载设备四部分组成。在实际生产中普遍应用的是两炉一囱回火升温式烘房。红枣、柿饼等可溶性物质含量高或不切分的整个果蔬应采用“低-高-低”的烘房干燥升温方式；辣椒、苹果等可溶性物质含量较低或切成薄片、细丝的果蔬应采用“高-低”的烘房干燥升温方式；而大多数果蔬适用于55～60 ℃恒温烘房方式。

2.1.3 隧道式干燥

隧道式干燥的干燥室呈狭长的隧道形式[4]，地面铺铁轨，通常长10～15 m、宽1.8 m、高1.8～2 m，可容纳5～15 辆装果蔬原料的载车。被干燥的果蔬沿铁轨经隧道进行干燥，热空气流经各层料盘表面使果蔬原料水分被蒸发，载车在隧道的停留时间正好为干燥所需时间，果蔬原料完成干燥后，从隧道另一端被推出，然后下一车果蔬原料又沿轨道被推入，实现了隧道式干燥的连续性操作，提高了操作效率，扩大了生产能力。隧道式干燥根据干燥机的不同设计，可分为单隧道式、双隧道式及多层隧道式设备；根据被干燥产品和干燥介质的运动方向又可以分为逆流隧道式干燥、顺流隧道式干燥和混合隧道式干燥三种形式。

（1）逆流隧道式干燥

逆流隧道式干燥的湿物料运动方向与干热空气气流方向相反，故它的湿端为冷端，温度40～50 ℃，干端为热端，温度65～85 ℃。果蔬原料由隧道低温高湿的一端进入，水分蒸发缓慢，果蔬原料内的湿度梯度比较小。蒸发过程中，物料表面不易出现硬化或收缩现象，而中心又能保持湿润状态，果蔬原料能全面均匀地收缩，不易发生干裂。果蔬原料在干端已接近干燥，遇高温低湿空气，水分蒸发缓慢，平衡水分相应降低，最终干燥完成，水分可低于5%。然而该阶段是降速干燥期，物料温度容易上升到与高温热空气相近的温度，若干物料停留时间过长，容易焦化，所以，干端温度一般不宜超过70 ℃。逆流隧道式干燥一般要求果蔬原料要少，避免湿物料表面聚集起冷凝水和物料增湿，甚至腐败，又可以提高设备内湿端的干燥速率。逆流隧道式干燥适用于李、梅、桃、杏、葡萄等含糖量高、汁液黏厚的果实，一般用来干燥水果。

（2）顺流隧道式干燥

顺流隧道式干燥的湿物料运动方向与干热空气气流方向一致，它的湿端为热端，温度80～85 ℃，干端为冷端，温度55～60 ℃。果蔬原料遇到高温低湿空气，水分蒸发迅速，湿球温度下降较大，可进一步加速水分蒸干而又不致焦化，此时果蔬原料水分汽化过速，内部湿度梯度增大，物料表面极易出现硬化现象，甚至干裂并形成多孔结构。顺流隧道式干燥干端是低温高湿空气，水分蒸发极慢，平衡水分相应增加，最终干燥完成后的果蔬水分难以降到10%以下，应注意产品水分含量是否达标。顺流隧道式干燥不适宜干燥吸湿性较强的果蔬，适宜干燥含水量较高的蔬菜。

（3）混合隧道式干燥

混合隧道式干燥采用分段干燥的方式，湿端为顺流式干燥，占1/3，果蔬原料在高温低湿的条件下先蒸发，干端为逆流式干燥，占2/3，使果蔬原料彻底干燥。果蔬原料首先从高温低湿的顺流段进入，水分蒸发率高，可以除去50%～60%的水分，随着物料向前推进，温度逐渐下降，湿度逐渐增加，水分蒸发也减慢，这有利于水分的内扩散，不容易使物料表面出现收缩和硬化现象。然后物料进入逆流阶段，空气流速和温度都降低，果蔬水分蒸发量少，但干燥能力强，可以使物料达到较低的水分含量，彻底干燥。混合隧道式干燥有两个热空气入口，分别设置在隧道的两端，温度分段调节。在隧道中间设置有废气处理和热气回流利用装置。这种干燥方式既充分综合了顺流、逆流两种不同干燥方式的优点，又克服了它们各自的缺点，可以使干燥比较均匀，品质好，而且能连续作业、温湿度易操控，生产能力高，被广泛应用于蔬菜干燥中，例如胡萝卜、洋葱、大蒜、马铃薯等。

2.1.4 输送带式干燥

输送带式干燥与隧道式干燥除物料输送方式以外[4]，其他结构大体相似。输送带式干燥使用常见的帆布带、橡胶带和金属网等作为输送带输送带由两条及以上输送带串联或并联组成，一般将多条输送带上下平行放置。将果蔬原料铺在传送带上，借助机械力向前转动，随着带子的移动，物料依次从最上层逐渐向下移动，物料受到顺流、逆流两种不同干燥方式干燥完成后，从最下层一端出来。

输送带式干燥由若干个单元段组成，每个单元段单独设有循环风机、加热装置、单独或公用的新鲜空气抽入系统和尾气排出系统，在每一阶段内可单独采用不同的干燥方式，分别控制各区段的空气温度、湿度、流速及流向，一般后一区段的空气温度比前一区段低5～8 ℃，空气流向多采用上下交替，第一区段自下而上，第二区段自上而下，而最后阶段设置为自上而下，这样可以保证干燥的可靠性和操作条件的优化，从而改善物料干燥的均匀性，提高产品质量。这种干燥方法操作连续化和自动化，适宜大批量生产，将取代隧道式干燥。目前多用于干燥苹果、胡萝卜、洋葱、马铃薯和干薯片等。

2.1.5 滚筒干燥

滚筒干燥是一种将稠厚的浆料涂抹或喷洒到滚筒表面上，通过接触进行内加热传导的一种连续转动型干燥技术[5]，该技术可以在常压和真空两种状态下进行干燥。这种干燥机械主要由1～2 只金属滚筒组成，热源常用水蒸气。将物料涂抹或喷洒在缓慢转动和不断加热的滚筒表面上形成薄膜，当滚筒转动3/4 或7/8 周，用时几秒到几分钟便可完成干燥，用刮刀刮下，经螺旋泵输送至成品贮存槽，最后进行粉碎或直接包装。

滚筒干燥耗能低、成本低，热效率高，比喷雾干燥的蒸发强度大，干燥速率快，产品的干燥质量稳定。但常压滚筒干燥可能使食品产生焦糊味和颜色劣变现象，而真空滚筒干燥成本又过高。滚筒干燥可用于液态、浆状或泥浆状食品物料的干燥，但不适于热塑性食品物料（如果汁类）的干燥。国外主要将滚筒干燥应用于苹果沙司、番茄酱、马铃薯泥、南瓜酱、香蕉、甘薯泥和糊化淀粉等的干燥；我国主要将滚筒干燥应用于化工、饲料等行业，很少应用于食品行业。近几年，我国也开始将滚筒干燥技术应用于果蔬粉的干燥，如在桂圆粉、红枣粉、黑蒜粉上已得到应用。

2.1.6 热风干燥

热风干燥以热空气为干燥介质，利用热源（煤、石油、天然气等）提供热量，将物料放入烘箱或干燥烘房，吹入热风，加快空气流动，使物料水分蒸发速度加快，物料吸收热量后，产生两个扩散，即水分由物料表面到干燥介质中的外扩散，以及物料内部水分到物料表面的内扩散，两个扩散持续进行，直到物料中水分下降到一定程度从而达到干燥的目的[5]。干燥过程中，传质传热同时发生，方向相反。

热风干燥是在高温（55 ℃以上）和有氧条件下进行的，干燥过程中发生许多化学变化，如酚类物质会在氧化酶的催化下发生氧化，维生素类在高温下易被破坏，氨基酸和糖高温下发生美拉德反应等。热风干燥的温度和时间是影响物料中营养成分变化的主要因素。热风干制工艺中的关键是对果蔬的烫漂、硫处理、包装三环节[6]。

热风干燥具有设备简单，成本低廉，操作简便，处理量大，不受气候条件影响等优点[7]，能够大规模生产。热风干燥的不足之处在于处理时间较长，对物料的组织结构破坏较大，物料的外观（如色泽）和营养成分会因过高的干燥温度或较长的干燥时间而劣变或降解，产品品质降低，且热效率低，自动化水平较差。热风干燥是目前果蔬干燥中最常用的方法，适用于各类果蔬的干制，应用范围广。

2.1.7 真空干燥

真空干燥是一种将果蔬原料置于真空负压条件下[8]，适当加热使其在较低温度下实现水分蒸发的干燥方式。将果蔬原料放置在密闭干燥室内，用真空系统抽至真空的同时不断加热，物料内部水分子在压力差或浓度差的作用下扩散到表面，克服分子间相互吸引力后，逃逸到低压空间，从而被真空泵抽走。真空干燥设备较多，常压干燥设备与真空系统连接后，都能作为真空干燥设备。常用的有间歇式真空干燥和连续式真空干燥设备。

负压状态隔绝空气可以使在干燥过程中易发生氧化等反应的物料较好地保持原有特性，产品品质高；干燥时间短，无过热现象，能够减少高温对果蔬原料营养成分的破坏；真空干燥产品呈多孔海绵状，可消除常压下的表面硬化现象，溶解性、复水性、色泽和口感好；挥发性液体可回收利用，干燥速度快；热能利用经济；还可对物料起杀菌作用；各种物料的干燥均可适用。但该干燥方法耗能大，生产力低，干燥成本较高，适合干燥各种状态下的水果制品以及麦乳精类产品等。

2.1.8 喷雾干燥

喷雾干燥是将液态或浆质态的食品喷成雾状液滴，悬浮在热空气气流中进行脱水干燥的技术[9]。通过机械作用，将需要干燥的溶液、乳浊液、微粒的悬浊液或含有水分的浆糊状物料经过滤器由泵输送至干燥塔顶部，经雾化系统喷雾成细小的液滴，使物料表面积增大，同时导入热空气或氮气，在干燥室内的雾化微粒遇到高温热风后水分迅速蒸发，在极短时间内水分含量被干燥到小于10%，完成干燥。完全干燥的产品从干燥塔底排出落入收集装置内，部分干燥的粉末随热空气进入分离室后被回收，热废气从排风口排出。热空气进口处温度达200 ℃，加热系统空气温度280 ℃，食品体系一般在200 ℃左右，干燥室内温度一般保持在120 ℃以下，液滴与空气接触瞬间温度一般不会超过湿球温度82 ℃。

雾化系统是喷雾干燥的关键部分，常用的雾化系统有离心式、压力式和气流式三种，食品工业常用离心式和压力式。根据空气与液滴运动方向又可分为顺流和逆流雾化干燥设备。

喷雾干燥操作简单[10]，连续化作业，生产能力大；改变操作条件可最大化保留食品风味；干燥与造粒同步，可直接干燥成粉末产品；干燥速度快，仅需3～10 s；产品质量高，水分含量低，具有良好的分散性、流动性和溶解性；但喷雾干燥设备比较复杂，投资费用高；热效率低，动力消耗大；粉末易造成废弃夹带和粘壁现象，物料损耗大，设备难清洗。喷雾干燥只适用于能喷成雾状的食品，例如牛奶、淀粉、番茄酱、马铃薯泥等，不适合黏度太大的食品。其中喷雾干燥是果蔬粉最常用的加工方法，能最大化保留果蔬原有的色泽、风味和纤维，产品具有良好的膨润性。但果蔬在干燥过程中需添加助干剂和防潮剂或者采用喷雾干燥与沸腾床相结合的设备。目前国内喷雾干燥产品主要有枣粉、胡萝卜粉、南瓜粉、草莓粉、猕猴桃粉、芒果粉、龙眼粉等。

2.2 新型干燥技术

2.2.1 冷冻干燥

冷冻干燥是利用冰晶升华的原理[11]，将湿物料或溶液在较低的温度（-50～-10 ℃）下冻结成固态，然后在真空（1.3～13 Pa）下使其中的水分不经过冰的融化直接从固态升华成气态，再通过解吸过程去除部分结合水，以使物料脱水而长期保存的一种干燥方法。冷冻干燥的过程依次为速冻、抽真空、加热干燥（升华）、恢复常压。

冷冻干燥是一种高能耗的食品保存方法，干燥过程、干燥速率与冻结过程和冻结方法密切相关，食品冻结常用的方法有自冻法和预冻法两种。自冻法容易使食物的形状变形或发泡、沸腾等，适合于有一定体形的食品。蔬菜也多采用自冻法。预冻法适宜液态食品，水果多采用预冻法。冷冻干燥设备主要是间歇式和连续式两大类。间歇式冷冻干燥适用于季节性强的小批量、多品种食品的干燥；连续式冻干设备适用于单品种大批量干燥。干燥时将经预处理的原料放于料盘中采用自冻法（蔬菜）或预冻法（水果）冻结到-30 ℃以下[12]；达到预定值时，开启真空泵，同时关闭真空室制冷开关；达到一定低温和规定的真空度时，即可进行加热，于是果蔬水分开始升华，水蒸气被捕集器收集凝结成霜后除去。干燥结束后，应给干燥室充入氮气，使之恢复常压后取出制品，于避光处包装，同时抽空或充氮保藏。

冷冻干燥能较好地保持果蔬原有的形状，减少果蔬色、香、味及营养成分的损失，特别适合易挥发、热敏性物质的干燥。冷冻干燥能使果蔬营养物质有较高的保持率如维生素C，保持率在90%以上，对蛋白质的保存率也最高。冻干产品速溶性和快速复水性很好[13]，比热风干燥快两倍，表面不硬化，体积变化小，干燥能排除95%～99%以上的水分，使干燥后产品能长期保存，热能利用经济。由于冷冻干燥技术成本高，所以主要应用于医疗药物、珍贵食品的干燥。随着果蔬干燥技术的发展，冷冻干燥也逐渐在果蔬干和果蔬粉的加工上得到应用，如冻干芒果、香蕉、草莓、黄桃、荔枝，用于制作汤料的豌豆、胡萝卜、大豆、菜花、竹笋等，以及草莓粉、猕猴桃粉等。

2.2.2 膨化干燥

膨化干燥又称爆炸膨化干燥，是将物料加压、再减压膨化脱水的一种干燥技术[14]。其结合了热风干燥、真空冷冻干燥和真空微波干燥的优点，克服了真空油炸干燥的缺点，是一种新型的果蔬膨化干燥技术。该技术是将经预处理的果蔬原料放入压力罐内，加热到常压下的沸点以上，使果蔬内部水分不断蒸发，罐内压力也逐渐上升到预定值（40～480 kPa），温度>100 ℃，此时迅速打开连接压力罐和真空罐的减压阀，压力罐内部压力迅速下降，果蔬中水分瞬间汽化，导致果蔬组织结构膨化，表面形成均匀的蜂窝状结构，然后维持一段时间的加热，使其继续脱水至含水量达3%～5%后停止加热，等罐内冷却至外部温度时开罐即可得膨化果蔬脆片[15]。

膨化干燥技术在国外研究较早，多集中在对苹果、胡萝卜等果蔬的膨化工艺的探究上。目前，国内果蔬膨化干燥技术虽起步晚，但针对其膨化机理和工艺的研究也逐渐增多，数十种工业化果蔬产品也已在市场上出现。膨化干燥技术设备简单，操作简易；耗能低，远低于真空冷冻干燥技术；适用性广，大部分果蔬均适用。利用膨化干燥技术生产的果蔬制品绿色天然[16]，无添加剂、色素、油；品质高，外观好，酥脆度极佳，入口即化，复水性好，醛、醇、酸类化合物含量增加，保留并浓缩了鲜果的营养成分和香气；食用方便，含水量低，易于贮存。研究表明，膨化产品的色泽、酥脆度、复水性都优于热风干燥，复水性比冷冻干燥略差，但能耗低，成本低，性价比高。果蔬膨化干燥技术比传统干燥技术快2.1 倍，同时可节约44%的蒸汽，应用潜力极高[6]。但膨化干燥会使果蔬中酯类化合物严重损失，并且加工工艺参数不当也会严重影响果蔬制品的质量，如膨化温度过高或物料过薄，果蔬制品都易焦糊、色泽较暗，并伴有苦涩的味道。

现已证实可以应用膨化干燥技术的果蔬原料广泛，如红薯、马铃薯、辣椒、芹菜、胡萝卜、洋葱、黄瓜、甜菜、芸豆、甘蓝、蘑菇、洋芋、梨、苹果、蓝莓、猕猴桃、芒果、哈密瓜、菠萝、桃、桑椹、枸杞子等。但并不是所有的果蔬原料都适合膨化干燥加工，如外壳坚硬的豆类、花生、椰子，纤维素、水分过多的果蔬等都不易被膨化。

2.2.3 真空油炸干燥

真空油炸干燥是指在减压条件下，通过热油脂介质的传导，使果蔬中的水分汽化温度降低，并不断蒸发，由于强烈的沸腾汽化产生较大的压强使细胞膨胀，从而在短时间内迅速脱水的干燥技术[17]。

真空油炸的效果与真空度、油温、油炸时间、预处理方式等密切相关[18]。真空度越高，对油温要求越低，且可以更好地保留果蔬的颜色和营养。油温和油炸时间成反比，油温越低，果蔬脆片中的含油量也越低。不同的果蔬需进行探究以获得最佳的加工工艺参数。

真空油炸干燥加工温度低，果蔬营养成分损失少；蒸发快，时间短，生产效率高；在减压条件下，产品膨胀度高，复水性好；且真空油炸，温度低，氧气浓度低，减慢了氧化、聚合、分解等劣化反应，使果蔬不易变色；油脂赋予了果蔬浓郁的脂香，受到消费者的喜爱；成本也较低。但真空油炸干燥产品含油量仍在10%以上，货架期短，长期食用对健康不利，此外，脱油方法难以确定。真空油炸干燥是目前生产果蔬脆片最普遍的方法，如桃、梨、香蕉、菠萝蜜、猕猴桃、无花果、柿子、苹果、冬枣、草莓、葡萄、木菠萝、四季豆、胡萝卜、萝卜、藕、洋葱、冬瓜、西红柿、大蒜、蘑菇、红薯、秋葵、南瓜、青椒、马铃薯等果蔬都可采用真空油炸干燥技术进行加工。

2.2.4 远红外线干燥

远红外干燥是利用远红外辐射元件发出远红外线，为物料吸收变为热能，在不接触物体表面直接在被加热物内部进行加热脱水的一种高效节能的干燥新技术[19]。红外线的波长为0.75～1 000 μm，是介于可见光与微波之间，把5.6～1 000 μm 区的红外线称为远红外线。远红外线发射有效距离为1 m 以内，物体吸收了远红外线后，温度就升高。对果蔬组织吸收远红外的吸收强弱进行图谱分析可知，果蔬内部成分对红外辐射吸收占主导作用的是内部的水分、碳水化合物和蛋白质。

远红外线干燥具有升温快、高效、快捷[20]；耗电少、热效应高、节能、环保；产品受热均匀，颜色鲜艳、平整、品质高等优势，干燥时间为热风干燥的十分之一。但有照射盲点，温度不易均匀；而且会使产品膨胀，甚至破裂。与其他干燥技术联合应用可以解决远红外线干燥技术的局限，使其在果蔬行业应用更为广泛。目前，远红外线干燥技术已在胡萝卜、辣椒、洋葱、蘑菇、南瓜、罗汉果等部分果蔬上得到了应用。

2.2.5 微波干燥

微波干燥是原料吸收微波而转化为热能[21]，使其中的水分汽化而干燥的过程。微波由磁控管发出波长0.001～1.0 m、频率300～300 万MHz 的电磁波，常用的加热频率为245～915 MHz。

微波干燥克服了传统传导传热阻力大、加热不均等缺点，热效率高，反应灵敏，干燥时间短[22]；延长了恒速阶段，果蔬表面水分蒸发速度等于内部水分扩散速度，更好地保持了果蔬品质，基本不破坏果蔬中的营养成分，会使醛、酸、酯类等物质含量增加；保持果蔬原有的颜色和形状；干燥比小，复水性高；有独特的杀菌杀虫作用；也具有选择吸收加热特性。但微波干燥有时也会因加热不均，导致果蔬局部焦化，而且利用微波干燥果蔬也会使其中的醇类物质减少[23]。目前，生产上常将果蔬干、脆片、粉等用微波进行干燥，如荔枝、芒果、桂圆、苹果、香蕉、果脯、果蔬脆片、果蔬粉、芥菜、香椿芽、马铃薯等。微波干燥技术适于30%以下水分含量的果蔬物料，水分含量高于30%的应加以热风辅助干燥[24]。

2.2.6 渗透干燥

渗透干燥是指在一定温度下[6]，将果蔬浸入到高渗透压的可食用溶液（糖和盐）中，利用二者的渗透压差，除去果蔬中大约50%水分的一种干燥技术。常结合微波干燥或热风干燥使用。影响渗透干燥的因素有果蔬本身结构，如果皮中的蜡质层，为提高脱水效果，干燥前应去皮处理；高渗透溶液及其浓度和温度，如具有高渗透压作用的物质有蔗糖、葡萄糖、果糖、果糖桨等，浓度设为65°Bx 的糖类，氯化钠、柠檬酸钠等浓度为5%～15%的盐类，温度最高为60 ℃，当温度达到45 ℃时，可能造成果蔬褐变，影响其风味；渗透干燥时间越长，脱水越多，一般浸泡时间为5～6 h。

渗透干燥是果蔬常用的脱水预处理方法，它能减少脱水过程中营养物质的损失，使产品仍具有原来果蔬的颜色、风味，同时还能提高产品的品质，降低加工过程中的热能损耗。但也存在脱去一部分营养物质、影响果蔬感官品质及增大微生物污染等可能性。目前，杏、桃、樱桃、椰子、梨、猕猴桃、草莓、苹果、芒果、蓝莓、葡萄、菠萝、豌豆、四季豆、萝卜、胡萝卜、花菜、莴苣、蘑菇、红薯、马铃薯等果蔬都已采用渗透干燥技术进行脱水加工。

2.2.7 热泵干燥

热泵干燥技术是利用热泵除去干燥室内湿热空气中的水分并使除湿后的空气重新加热实现果蔬原料干燥的技术[25]。热泵干燥主要包括热泵和干燥两大系统，分为压缩、冷凝、节流、蒸发四个部分，管内放置制冷剂氨或氟利昂CFC。众所周知，物体有三态，即气态、液态和固态。物体之间的相态会随温度和压力的变化而相互转化。在蒸发器中吸收来自干燥房中排出的60 ℃、80%水分的“冷风”，使管道内低压液态氨吸热升温变成常压气态的氨气，而原来60 ℃、80%水分的“冷风”降温变成20 ℃的风，此为吸热过程；从蒸发器中的20 ℃的风进入冷凝器中，与此同时，从蒸发器中出来的常压气态的氨气进入压缩机，变成高压气态的氨气，然后进入冷凝器，冷凝器再将高压气态的氨气放热变成高压液态的氨气，而这一过程放出的热量又将蒸发器中放出的20 ℃的风加热至80 ℃、20%水分的热风，此热风进入干燥房为放热过程；从冷凝器中出来的80 ℃、20%水分的热风将干燥房中的果蔬原料脱水，达到干燥的目的。

热泵干燥实质是冷风干燥，加热温度低，果蔬表面不易硬化、焦化，保留了产品的色、香，品质高；干燥时间短，4 h 左右；利用空气循环，高效节能，二氧化碳释放少，更加经济环保；干燥参数易于调整，加工简单[26]；但损失了果蔬大量营养物质而且产品复水效果差。热泵干燥是目前应用于果蔬干燥的主要方法，适于热敏性的果蔬干燥，如枣、苹果、蓝莓、柿子、柠檬、凉果、龙眼、哈密瓜、雪莲果、番木瓜、菠萝蜜、芒果、槟榔、桑葚、香蕉、豇豆、山药、南瓜、紫薯、香椿芽、枸杞、蘑菇、黄花菜、苦瓜、辣椒、胡萝卜、竹笋、莴苣、花生等都已采用这种干燥技术，适用范围广，发展前景广。

2.3 联合干燥技术

随着经济发展、科技创新，人们对果蔬干燥技术和产品的要求越来越高，单一干燥技术及生产出来的产品缺陷不断暴露，已无法满足消费者多样化的需求。于是，人们试着根据每种果蔬原料的加工特性、加工需求及每种果蔬干燥技术的优缺点，研制出将两种或两种以上的干燥技术按优势互补的原则结合起来的联合干燥新技术[27]。因为果蔬中存在的三种不同状态水分的去除要求不同，所以常将果蔬分阶段进行联合干燥。联合干燥技术具有低能耗、低污染、易操控、高效率、高品质的特点，更适合大规模的工业化生产，已被越来越多的果蔬干燥行业采用，是未来发展的趋势。

2.3.1 渗透相关组合干燥技术

常见的渗透相关组合干燥技术有渗透-热风/冷冻/微波联合干燥或渗透-微波-冷冻联合干燥或渗透-热风-真空联合干燥或渗透-微波-真空-热风/膨化联合干燥或渗透-中短波红外-变温压差膨化联合干燥等。将渗透脱水作为联合干燥的前处理，有利于缩短干燥时间，降低能耗，节约成本，提高复水率，更好地保留果蔬原有的色、香、味及营养成分，是理想的联合干燥前处理脱水方式，后期多用热风、冷冻或微波等干燥技术再进行深度脱水。木瓜、香蕉、苹果、梨、菠萝、猕猴桃、黑加仑、蓝莓、胡萝卜、马铃薯、四季豆、辣椒、莴笋、淮山药等果蔬的脱水都已采用了渗透脱水作为前处理的联合干燥技术，产品综合性价比高。

2.3.2 热风相关组合干燥技术

常见的热风相关组合干燥技术有热风-真空/冷冻/微波/压力膨化/真空油炸联合干燥等[28]，其中热风-微波联合干燥技术多用于香蕉、红枣、杏鲍菇、辣椒、香椿芽、胡萝卜、竹笋等果蔬的加工。

2.3.3 微波相关组合干燥技术

常见的与微波组合使用的干燥技术有微波-热风/真空/冷冻/压差膨化联合干燥，微波-冷冻-真空联合干燥等，微波干燥作为前处理，降低了果蔬的含水量，防止了褐变，提高了产品的膨化度和酥脆度。其中微波-热风联合干燥技术在山楂、龙眼、甘蓝等果蔬的干燥中得到了较好的应用。

2.3.4 其他

联合干燥技术还有热泵-热风/微波/远红外/太阳能干燥、真空油炸-热风干燥、远红外-热风/压差膨化/冷冻/微波干燥、冷冻-微波-热风/真空、冷冻-微波-热风-真空干燥等方式。

总之，联合干燥技术是目前果蔬干燥中最好的方式，适用于所有适合干燥的果蔬，用途广泛。但也存在一些问题，如有些加工企业偏重探索如何提高干燥速率和节约成本，忽略工艺参数、干燥机理、干燥转换点、数学模型、产品品质以及干燥设备和工业化发展等方面的研究。真正将联合干燥技术普遍应用于果蔬干燥行业还需要做大量的工作。

3 果蔬干燥技术未来的发展方向

我国果蔬干燥历史悠久，从自然干燥到传统干燥到新型干燥再到联合干燥，果蔬干燥技术不断发展。每种果蔬干燥技术都有各自的干燥原理、设备、条件、特点以及适用对象，人们会根据加工需求选择最佳的干燥技术，以最短的时间、最低的成本，生产出质量最高的产品。目前，果蔬干燥中应用最广泛的是传统干燥技术中的热风干燥和新型干燥技术中的冷冻干燥和热泵干燥，而微波干燥和喷雾干燥在果蔬粉加工中应用较多，真空油炸干燥和膨化干燥更适合果蔬脆片的生产。联合干燥技术因能最大化地利用每种干燥技术的优势，同时最大化地弱化劣势，所以被人们广泛关注，是未来果蔬干燥行业的发展趋势。联合干燥技术具有较大的发展潜力，应向着理论的完善和推广范围扩大的方向不断发展。

3.1 确定联合干燥工艺和干燥转换点

不同种类的果蔬在组织结构、物化性质上存在很大的差异[29]，所以要通过大量试验来确定它们的干燥工艺（参数）、干燥过程中分阶段采用不同干燥技术的最佳转换点以及转换干燥方式时的水分含量等。目前，联合干燥技术并不能做到真正的原料通用，仅限于某种原料，适用性不强，所以需要扩大研究对象的范围，进一步研究和探讨了不同种类果蔬的物化特性，以增强联合干燥技术的适用性。

3.2 完善理论研究和数学模型

建立合理的数学模型有利于果蔬干燥过程的优化和自动化控制的实现。水分传质和热传递的干燥机理，营养成分及其它物化性质等影响干燥品品质的因子的变化过程，需要通过不断建立和完善这些条件的数学模型，探究其内在的干燥规律，从而形成最佳的果蔬干燥理论。

3.3 改进联合干燥设备

随着联合干燥技术的不断发展以及干燥理论的完善，联合干燥设备也应不断创新和改进，尽早改善设备能耗大、操作复杂、自动化程度低、适用性差、干燥产品不稳定、在线检测难等一系列问题，将干燥工艺参数准确设置到联合干燥设备上，加快升级换代的步伐，研发出充分集合各种干燥技术的优点于一体的多功能组合式干燥器，从而提高生产能力。

3.4 提高联合干燥的自动化和工业化

虽然果蔬联合干燥技术在不断发展，但干燥工艺和干燥设备的结合性太差，许多干燥理论的研究尚处于试验阶段，缺乏与实践的结合，而且干燥设备落后，操作条件难以控制，还需要大量的专业技术人员。无法实现联合干燥的自动化和工业化，所以应该加强实际研究，提高联合干燥技术的一体化和设备的全程自动化水平，从而推进果蔬干燥的产业化发展。

3.5 发展循环经济，开发利用新能源

果蔬干燥设备能耗高，污染大，是目前亟待解决的问题。未来，科研人员应以节能环保为首要考虑因素，不仅需要做到能源循环利用，还要积极开发以太阳能、风能、地热能等新能源为主的联合干燥技术，使果蔬干燥沿着高效节能、绿色环保、价低质优以及自动化、工业化的方向发展。