果蔬干燥的特性研究
摘要：文章对果蔬的干燥特性进行了研究。
关键词：果蔬；干燥；特性
中图分类号：S-3 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2012）-12-0076-1
1 我国果蔬的生产及利用情况
蔬菜和水果中含有丰富的碳水化合物、有机酸、维生素及无机盐，是人类重要的营养来源，也是人类生活中必不可少的食物。我国是目前世界上水果和蔬菜产量最大的国家，2011年我国水果总产量超过1.3亿吨，蔬菜总产量超过7亿吨。
季节性生产和周年性供应是水果和蔬菜的重要特征，也是造成市场供求矛盾的成因。每年收获季节大量水果和蔬菜上市，许多地方市场供大于求，菜贱伤农情况时有发生。新鲜水果和蔬菜含水量高（大部分果蔬含水量在90%以上）、产后呼吸代谢旺盛、极易腐烂的特质，给农产品的贮藏、运输、流通等产业环节带来相当的困难。据调查，我国水果产后平均损失率15%～20%，蔬菜产后平均损失率25%～30%左右，每年水果和蔬菜的损失量超过1.6亿吨，产后巨大的损失在一定程度上抵消了我们为增产增收所付出的努力。
为了减少果蔬产后巨大的损失，除了广泛采用预冷、保鲜等方法外，果蔬干制也是调节供求、消化季节性剩余、减少产后腐烂损失的一个有效途径，是新鲜蔬菜的有效补充；同时，果蔬干制能有效提高产品的附加值，成为提高农民收入、推动当地经济发展的有效途径之一。而且，有相当部分的水果、蔬菜必须经过干制之后才能上市销售，如红枣、木耳、黄花菜等。在美国，洋葱、大蒜、葡萄的干燥量分别占其收获量的20%、80%、25%；其农产品加工前后的平均产值比可达到1：3.8，农产品的产后损失仅为1.7%～5%。而在我国，脱水蔬菜的加工量仅占总产量的10%左右，果品的干制比例就更低；农产品加工前后的平均产值比仅为1：1.8。果蔬干制发展空间和增值潜力巨大。
2 果蔬干制的基本原理
在果蔬的干制加工中常见技术主要有2种：一是热风干燥技术；二是真空冷冻干燥技术。微波干燥技术与远红外干燥技术也有应用的实例，但无法普及，热风干燥技术仍然是目前果蔬干制中应用最广泛的技术，普及率约占90%。
果蔬热风干制机理：热风干制过程，实质上是干燥介质与干燥对象之间的热质交换过程（热风干燥的介质即是热空气），即：当湿物料与干燥空气接触时，热空气将热能传到物料表面，再由表面传到物料内部；水分从物料内部以液态或气态透过物料传递到表面，然后通过物料表面的气膜扩散到空气中。
干燥空气与湿物料间存在的温度梯度和湿度梯度，是物料水分扩散并实现干燥的主要动力。由于介质与物料之间存在温度梯度，才导致物料的温度升高，最终使内部水分汽化而向外迁移。由于物料表面与介质之间湿度梯度、物料表面与内部之间的湿度梯度的存在，才使水分不断由内及外、由外向介质迁移，最终实现干燥的目的。
物料中水分扩散分为水分外扩散阶段和水分内扩散阶段。水分外扩散（表面汽化）阶段是指在干燥初期，物料表面的水分吸收能量开始蒸发，水分从物料表面蒸发到空气中，形成水分外扩散。在这个阶段，水分外扩散效果与物料的表面积、空气流速、空气相对湿度和温度呈正相关。水分内扩散阶段是指当水分外扩散至一定程度，物料表面水分少于内部水分造成物料内部与表面之间的水分压差，这时内部水分就会向表面转移，形成水分内扩散。在这个阶段，水分内扩散效果与物料内的湿度梯度呈正相关。
在干燥过程中，水分内扩散与外扩散之间相互协调平衡十分关键。如果物料表面水分蒸发太快，外扩散速度过多地超过内扩散速度，易使某些物料表面形成硬壳，从而延缓干燥速率；同时，由于内部水分含量高、蒸汽压大，易使某些物料发生变形、开裂，从而降低其干燥品质。如果物料表面水分蒸发太慢，物料内部水分难以向外扩散，易导致物料干燥速率过低，甚至发生物料熟化、霉变。
3 影响果蔬干燥的主要因素
3.1 干燥介质温度
在一定湿度下干燥介质温度越高、干燥速度越快。但介质温度应适宜，而不宜过高，否则会产生如下不良现象：①水分含量高的果蔬在高温下表皮容易破裂；②高温下果蔬中糖分和其他有机物容易分解、焦化或变质；③高温、低湿条件下，果蔬原料表面容易产生结壳现象。这三种现象都会损害果蔬干制后的外观和风味。因此在干燥过程中，要控制干燥介质的温度稍低于果蔬变质的温度，尤其对富含糖分和芳香物质的原料，应特别注意。
3.2 干燥介质湿度
在一定温度下相对湿度越小，热空气吸收水蒸气的能力就越强，果蔬干燥速度越快。否则，则越慢；热空气吸收水蒸汽达到饱和后，则丧失了干燥能力。例如，红枣在干制后期，在同一温度（60℃）、不同湿度的两个烘房中，烘房湿度为65%时，干制品含水量是47.2%；烘房湿度为56%时，干制品含水量则为34.1%。
3.3 干燥介质流动速度
在一定的温、湿度条件下，干燥空气流动速度越大，果蔬表面水分蒸发也越快；反之，则越慢。但干燥空气流动速度不宜过大，否则易使物料从干燥盘、干燥机散落或吹出。
3.4 物料种类、状态
果蔬的种类不同，内部化学成分及组织结构也有差异，因而相同条件下的不同种物料的干燥速度也不相同。
3.5 原料干制前预处理程度
原料的切分与否，以及切块的厚薄、大小都影响干燥的速度。原料被切分，且切块越薄、表面积越大，则其干燥速度就越快。
3.6 原料装载量
单位面积的烘盘上原料装载量越多，厚度越大，则越不利于热风流通，进而影响原料水分的蒸发而带走。反之，烘盘上原料过少，又会引起热空气短路，导致效率下降。