山野菜脆片加工技术研究进展

张云亮 ，宋冰梅 ，郑慧心 ，王绪昆 ，窦博鑫 ，张阳阳 ，刘 颖 ，*

（1.哈尔滨商业大学食品工程学院，黑龙江 哈尔滨 150076；2.兰州兰生血液制品有限公司，甘肃 兰州 730030）

山野菜是指在自然环境下生长的蔬菜，其营养价值高，含有丰富的人体必需元素和微量元素[1-2]，不仅可作为绿色食品的开发原料，而且还具有较大的药用价值，多数山野菜属于典型的药食同源制品。如蒲公英，具有活血化瘀、清热解毒的功效[3]，刺嫩芽素有“山野菜之王”的称号，有消炎、止疼、健胃等的生物学功能[4]。虽然山野菜营养价值高、农药残留量少，但大多数口感较差，且其生长在荒远的山间，不易开采，即使采摘后也因保鲜期较短而不能长时间贮藏，故山野菜多被制为腌制及罐头类食品，开发的创新食品种类较少。

近年来，随着人们健康生活理念的不断形成，山野菜越来越受人们的青睐，滋味、营养、口感俱佳的山野菜脆片应运而生，且近年来其生产加工方式也不断创新。目前国内对山野菜脆片的加工技术相关报道较少，本文重点综述了山野菜脆片的6 种加工技术与研究现状，以期为山野菜脆片的研制与技术创新提供理论参考。

1 热风干燥技术

热风干燥是最传统的脆片加工技术，是以热空气作为干燥媒介将蔬菜或水果表面水分汽化，由内部的水分向外表面呈梯度差扩散，干燥结束后，蔬菜或水果水分活度降低，脆片保质期明显提高。该技术成本低、水分汽化速度快，但存在容易导致脆片硬化、口感风味变差、加工温度过高、时间过长、难以控制微生物污染、产品营养物质流失等问题[5]。

近年来，热风干燥技术已成熟运用于食品加工行业。刘艳等[6]以新鲜马铃薯为原料，研究了不同装料量、热风温度和切片厚度对马铃薯片热风干燥特性的影响，同时建立了热风干燥动力学模型，为马铃薯片干燥工艺优化提供理论依据。王忠合等[7]研究表明，通过超声波预处理后再进行热风干燥的柠檬片，其干燥效率提高且耗能减少。相较直接热风干燥，预处理后的干燥柠檬片的复水性、VC 含量均有显著提高。薛文通等[8]以新疆番茄为研究对象，确定了热风干燥的最佳工艺参数。王清等[9]研究了不同干燥方式对最佳护色后野生蕨菜品质的影响，结果表明，热风干燥技术处理得到的野生蕨菜复水率最高，且黄酮类化合物被破坏的程度最低。王姝玚[10]研究表明，热风干燥技术的加工温度高、耗时长，不能有效节约能源，且经过热风干燥后的产品易收缩而外形干瘪、水分严重减少、色差改变、营养损失、口感变差。尽管如此，但其操作过程简单易行且可通过前期预处理及其他物理加工方式的结合以改变热风干燥出现的加工缺点问题。然而，热风干燥技术应用于生产山野菜脆片的研究较少，今后应侧重营养物质的保留或各营养功能因子相互作用的基础上研究脆片加工，以保证山野菜营养价值被最大程度保留。

2 真空油炸技术

真空油炸技术是油炸脱水与真空技术创新性的结合。真空系统相较于大气压处于负压状态，换言之即单位含氧量低，在此状态下进行食品加工，可减轻甚至避免食品氧化造成的营养流失及有害物质的形成[11]，从而更好地保留山野菜的风味、色泽和营养成分。传统的常压油炸技术油温过高，导致加工过程中营养物质流失严重，且热油易氧化变质，无法重复使用，同时制品易产生有害致癌物质[12]，因此真空油炸技术更有益于山野菜脆片的生产安全性。

钮福祥等[13]探究了不同油炸技术对果蔬营养成分的影响，结果表明：真空油炸技术加工的甘薯脆片其蛋白质、VC、类胡萝卜素、微量元素等营养物质的含量明显优于常压油炸技术加工的脆片产品。同时真空油炸技术研究中发现，预处理技术漂烫、护色、浸渍、冷冻、预干燥等步骤能明显改善脆片的品质，有利于解决成品口感、产品变形及某些不良滋味等加工瓶颈问题[14]。范柳萍等[15]研究了不同预处理技术对真空油炸脆蚕豆品质的影响，结果表明，预处理技术能显著改善产品的品质。张荣军[16]研究确定了真空油炸蕨菜的最佳工艺参数为：装料量1.75 kg/筐，油炸温度95 ℃，油炸时间25 min，离心转速450 r/min，脱油时间8 min。董浩澜等[17]通过研究真空油炸黄秋葵发现，真空油炸能很好地保留黄秋葵中抗坏血酸和叶绿素含量。钮福祥等[18]研究确定了真空油炸甘薯脆片的工艺：起始真空度0. 092~0.094 MPa，油炸过程中真空度逐渐调整并基本稳定在-1.0 MPa，油炸温度85~88 ℃，450 r/min 脱油 5 min，该工艺条件下制得的甘薯脆片酥脆，产品外观品质好，含油量较低，营养成分能得到较好地保留。综上可知，真空油炸技术生产脆片具有广阔的发展前景，但如何使真空油炸技术更自动化、高效化、节能化，如何开发更多的真空油炸的产品，如何与其他干燥方法联合从而进一步优化加工工艺，如何优化预处理以提高真空油炸制品[19]，这些是真空油炸技术亟需解决的问题。

3 微波真空干燥技术

微波真空干燥技术是普通微波干燥和真空干燥技术的创新性结合，具有高效、快速、加热温度低、传热效率高的优点[20-22]。陈亮等[23]对微波膨化山野菜脆片研究和苏晓琳[24]对树莓脆片微波膨化的工艺分析结果表明：传统的微波干燥技术由于加热温度高，易导致脆片局部加热过高，存在膨化率、硬度、脆度等不均一的问题。焦丹[25]通过果蔬干燥品质试验的研究发现，传统的真空干燥技术干燥时间长且能耗大，因此微波真空干燥技术应用于山野菜脆片加工，具有快速、低温、营养损失少等优势。张云亮等[26]通过微波真空膨化技术成功研制蒲公英脆片，故微波真空干燥应用于实际山野菜脆片的加工可行性较高。刘春泉等[20]研究杏鲍菇真空微波干燥特性时提出真空微波干燥技术应用的难点在于无法准确判断干燥程度是否适宜，是否已过度干燥，故微波真空干燥技术在山野菜脆片加工的终点确定及真空度选择是现阶段该技术实际运用的最大难点。

4 真空冷冻干燥技术

真空冷冻干燥即冻干技术，其在国外应用较早，具有保持物料原有色泽、香气、营养成分不流失、降低表面硬化程度等优点[27]。由于真空冷冻干燥具有保持原有物料营养成分的特性，故该技术不仅应用于食品加工行业，也广泛应用在生物制药行业[28]。真空冷冻干燥是依据物料内含水的液、固、气三态之间的转化，通过冷冻预处理、内部温度低于多种成分的共熔点、减少冷冻制品所处的周围气压等方式，使制品在低温下也能将水转化为蒸发态，从而达到干燥的目的[29]。基于此干燥机理，冻干技术对热敏感营养成分较多的食品来说是最好的加工方法。李宝磊等[28]通过研究食品行业真空冷冻干燥技术的应用表明，冻干山野菜脆片较热风干燥、微波干燥等技术更有益于保留山野菜独特的风味与营养价值。

相比于国外，国内食品行业开展真空冷冻干燥技术的研究起步较晚，技术不够完善，使其干燥时间长，能耗大。根据姜国平[30]对冻干食品经济化成本的研究报告显示，行业技术起步晚是限制真空冷冻干燥技术在我国大规模应用的重要原因。而邓林等[31]研究表明，通过对样品预冷冻时间的恰当把握，能显著减少真空冷冻干燥的时间与能耗。因此，该技术在山野菜脆片加工应用的核心问题是探究适宜的水分温度和玻璃态转变温度等，这也是亟待解决的关键技术性问题。

5 低温高压膨化干燥技术

低温高压膨化干燥技术运用于果蔬脆片被称为“二十一世纪食品”。该技术将物料装入膨化罐并密封，再将膨化罐抽成真空状态保持一段时间后迅速释放，在低温条件下被放入的物料水分迅速汽化，因产生极大的蒸汽压会瞬间使物料内部组织结构膨胀[32]。采用该技术制得的山野菜脆片纯天然，不需添加任何防腐剂且有极酥脆的口感。同时通过该技术生产山野菜脆片不需用经过繁琐的浓缩、榨汁等过程，且低温操作最大程度地保留了山野菜的营养价值，所制的脆片低热量、含水量7%以下[33]，不易被微生物污染，保质期得到很大提高。

目前，低温高压气流膨化干燥技术已应用于脆片的加工过程。朱开鼎[34]以低温高压膨化干燥设备为研究对象，提出了能量阶梯形式的设计，使设备能量利用率大大提高。宋一凡等[35]通过研究CO2-低温高压渗透膨化干燥猕猴桃脆片，确定其最佳工艺为：膨化压差1.03~1.1 MPa，膨化温度80~82.46 ℃，抽真空时间90~91.61 min，通过对比热风干燥的猕猴桃脆片发现，该技术制得的脆片内部结构更为疏松，且口感更佳。胡玉莹[36]设计了新型膨化干燥设备，通过改造其内部结构，降低了能量的损耗，使生产效率提高。刘超等[37]为了解决低温高压膨化干燥机器设备造价昂贵和受热不均匀等问题，对传统的加热方式进行改进，使受热不均匀的问题得到了缓解，并提供了一套新型气流膨化设备，使生产成本降低。故低温高压膨化干燥技术能否大规模应用于山野菜脆片加工行业，应基于以上研究现状解决耗能、效率与设备优化等问题。

6 压差闪蒸干燥技术

压差闪蒸干燥技术是利用减压装置使物质所处气压瞬间改变，降低物质内水分沸点，使其在非油炸的情况下达到快速膨化干燥。与传统山野菜脆片加工的干燥技术相比，压差闪蒸干燥技术有减少脆片营养损失、增加脆度、降低硬度的优势[38]。压差闪蒸干燥技术现以广泛应用于水果类脆片的干燥，但在蔬菜类脆片的干燥中应用较少，也尚未应用于山野菜脆片的研制，因此将该技术应用于山野菜脆片更符合当下消费者对脆片口感与营养的要求。压差闪蒸干燥技术应用于蔬菜类脆片的干燥，往往需要将物料样品进行预干燥处理。肖敏等[39]对干燥苹果片品质的影响研究和彭健等[40]对胡萝卜脆条质构的影响研究表明，在物料干燥过程中，压差闪蒸干燥同时结合渗透预干燥技术，可明显提高脆片的品质与加工效率。渗透处理联合干燥技术有益于脆片加工品质的提高，但物料渗透之前的预处理、渗透液的选择、渗透温度、渗透时间等条件的确定是当下技术应用的难点问题[41-42]。

除了以上联合处理方式外，压差闪蒸技术与传统热风干燥、真空干燥也可联合。闫旭等[43]对脉动压差闪蒸联合工艺的研究体现了压差闪蒸技术能够与多种技术联合应用，以满足不同物料的加工需求。联合技术应用也是未来压差闪蒸技术研究发展的方向之一。

7 展望

当前人们对果蔬脆片制品的要求越来越严苛，口感与营养缺一不可。目前已有的脆片加工技术中，传统的脆片干燥技术缺点较多，而新兴的技术耗能高、设备要求高，故结合传统与新兴的脆片干燥技术，不失为解决蔬果脆片加工工艺的一种方法，且通过预处理与干燥技术的结合，可较大程度地提高脆片的色泽、口感、营养价值等。因此，物料前期预处理与物理加工技术优势的结合，可充分发挥各技术的优势，解决较多脆片加工的技术瓶颈问题，为山野菜脆片的加工提供理论与技术指导，为山野菜的开发利用与储藏提供具有市场化的发展方向。