摘 要：干燥是果蔬深加工中最常用的技術之一，可以提高果蔬制品的貯藏穩定性，減少損耗，增加果蔬附加值。我國 果蔬干燥歷史悠久，干燥技術種類繁多，從自然干燥到傳統干燥到新型干燥再到聯合干燥，不斷發展。每種果蔬干燥技 術都有其原理、設備、條件、特點及適用對象，人們可以根據加工需求選擇最佳的干燥技術，以最短的時間、最低的成本 生產高質量的產品。本文介紹了我國現有的果蔬干燥技術，比較了不同干燥技術的工作原理、優缺點以及適用對象等， 并對果蔬干燥技術未來的發展方向進行了分析，以期為果蔬干燥技術的研究與應用提供參考。

　　關鍵詞：果蔬干燥;自然干燥;傳統干燥;新型干燥;聯合干燥

　　我國是世界上第一大果蔬生產國，據國家統計局資 料顯示，2018 年我國果蔬總產量為 96 035 萬 t，其中水 果 25 688 萬 t，蔬菜 70 347 萬 t。果蔬是我們日常必不可 少的食物，含有豐富的維生素、礦物質、有機酸及膳食纖 維等，營養價值極高，對人體健康有重要意義。但果蔬本 身含有大量水分，易損傷，不耐貯藏，再加上我國果蔬產 地多交通不便，加工水平低，產業鏈、供應鏈、價值鏈不健 全，導致我國每年果蔬損耗率高達 30%，損失超千億元， 嚴重影響了我國果蔬產業的發展[1]。

　　因此亟需探索先進 的果蔬精深加工技術來提高果蔬的貯藏穩定性，減少浪 費，提高果蔬的附加值，增加果農收入。其中，果蔬干燥是 果蔬深加工中最常用的技術之一。 果蔬干燥是指在自然條件或人工控制條件下，脫去 果蔬中的水分，使其降到足以防止腐敗變質的水平并始 終保持低水分的一種保藏方法[2]。果蔬干燥不僅可以延 長果蔬的貯藏期，還能使果蔬質量減輕、體積縮小，節省 包裝、儲藏和運輸費用，便于攜帶，供應方便。目前，我國 的果蔬干燥分為自然干燥和人工干燥兩種。自然干燥是 指利用自然條件使果蔬脫水干燥，常用曬干和陰干兩種 方式。

　　人工干燥大體分為傳統干燥法、新型干燥技術和 聯合干燥技術三種。烘灶干燥、烘房干燥、隧道式干燥、輸 送帶式干燥、滾筒干燥、熱風干燥、真空干燥以及噴霧干 燥等都屬于傳統干燥法。目前正在使用和研發的新型干 燥技術有冷凍干燥、膨化干燥、真空油炸脫水、遠紅外線 干燥、微波干燥、滲透干燥、熱泵干燥等。每種果蔬干燥技 術都有各自的優缺點，隨著技術發展、科技創新，人們又 研發出了滲透-熱風、熱風-微波、熱風-壓力膨化、熱風-冷 凍、冷凍-真空、冷凍-微波-熱風等一系列新型果蔬聯合干 燥技術。本文就我國現有的果蔬干燥技術從工作原理、優缺 點、適用對象等方面進行了介紹，并分析果蔬干燥技術未來 的研究方向，以期在今后的果蔬干燥中，能夠根據不同食物 原材料特性及加工需求，選擇最佳的果蔬干燥技術。

　　1 自然干燥

　　自然干燥是指在自然環境下利用太陽能、風能等自 然條件對果蔬進行脫水干燥的最簡單易行的貯藏加工方 法。自然干燥通常分為曬干和陰干兩種方式。將原料直接 接受日光暴曬，使表面和內部干燥的稱為曬干。將原料 放在通風良好且能避雨的室內，利用風能脫水干燥的稱為陰干。我國西北地區的新疆吐魯番葡萄就是采用陰干 的方式脫水干燥的。

　　自然干燥方法簡便、設備簡單、費用低，且干燥過程管 理粗放，可以直接在產地和山區進行，還能促進未成熟的果 蔬進一步成熟，這種干燥方法長時間在自然狀態下受到自 然條件的作用，發生了物理、化學性質的改變，形成了獨特 的風味，是目前世界上許多地方仍在使用的方法。但自然干 燥的過程緩慢，時間長，不能人為控制，產品容易變色，易受 污染，對維生素類營養物質破壞較大，質量較差，而且受氣 候、地區條件影響大，溫度、濕度、風速是果蔬自然干燥質量 的主要因素，若遇陰雨天，制品脫水減慢，干燥時間延長，且 微生物易于繁殖，制品品質下降，甚至霉爛腐敗。

　　2 人工干燥

　　人工干燥是在人工控制的條件下對果蔬進行干燥的 一種方法。相對于自然干燥，人工干燥需要利用一定的干 燥設備，優點是不受氣候限制，縮短了干燥時間，降低了勞 動強度，提高了生產效率，且干制后的產品清潔、衛生、質 量好。人工干燥的方法很多，根據供熱方式不同可分為直 接加熱式干燥、間接加熱式干燥、紅外或高頻干燥。在每 種類型中，干燥機都能在常壓或真空的條件下操作。事實 上在某些理想的情況下，可以利用組合傳熱方式進行干 燥，例如對流和傳導，對流和輻射等。按照使用頻率、開始 使用時間等分為傳統干燥法、新型干燥法和聯合干燥法。

　　2.1 傳統干燥法

　　2.1.1 烘灶干燥

　　烘灶是最簡單的人工干燥設備，結構簡單，形式多 樣。主要構造是直接在地面砌灶或地下掘坑，在灶的上 方設架鋪席，放置果蔬原料，下方生火干燥。這種土法干 燥，生產成本低，但生產能力也低，干燥速度慢，工人勞動 強度大。目前果蔬很少采用這種干燥方式，只在一些水 分少的果蔬(如姜、花生、豆類)的干燥中偶有使用，在枸 杞和茶葉干燥中應用較廣。

　　2.1.2 烘房干燥

　　烘房是一種較傳統的、目前仍然廣泛使用的干制設 備[3]，適宜大量生產，且干燥速度快、質量好、設備簡單、造 價低。缺點是能耗大、生產成本高。烘房是采用煙道氣加 熱的熱空氣對流式干燥設備，主要由烘房本體、加熱設 備、通風排濕設備和轉載設備四部分組成。在實際生產中普遍應用的是兩爐一囪回火升溫式烘房。紅棗、柿餅等 可溶性物質含量高或不切分的整個果蔬應采用“低-高- 低”的烘房干燥升溫方式;辣椒、蘋果等可溶性物質含量較 低或切成薄片、細絲的果蔬應采用“高-低”的烘房干燥升 溫方式;而大多數果蔬適用于 55~60 益恒溫烘房方式。

　　2.1.3 隧道式干燥

　　隧道式干燥的干燥室呈狹長的隧道形式[4]，地面鋪 鐵軌，通常長 10~15 m、寬 1.8 m、高 1.8~2 m，可容納 5~ 15 輛裝果蔬原料的載車。被干燥的果蔬沿鐵軌經隧道進 行干燥，熱空氣流經各層料盤表面使果蔬原料水分被蒸發， 載車在隧道的停留時間正好為干燥所需時間，果蔬原料完 成干燥后，從隧道另一端被推出，然后下一車果蔬原料又沿 軌道被推入，實現了隧道式干燥的連續性操作，提高了操作 效率，擴大了生產能力。隧道式干燥根據干燥機的不同設 計，可分為單隧道式、雙隧道式及多層隧道式設備;根據被 干燥產品和干燥介質的運動方向又可以分為逆流隧道式干 燥、順流隧道式干燥和混合隧道式干燥三種形式。

　　(1)逆流隧道式干燥

　　逆流隧道式干燥的濕物料運動方向與干熱空氣氣流 方向相反，故它的濕端為冷端，溫度 40~50 益，干端為熱 端，溫度 65~85 益。果蔬原料由隧道低溫高濕的一端進 入，水分蒸發緩慢，果蔬原料內的濕度梯度比較小。蒸發 過程中，物料表面不易出現硬化或收縮現象，而中心又能 保持濕潤狀態，果蔬原料能全面均勻地收縮，不易發生干 裂。果蔬原料在干端已接近干燥，遇高溫低濕空氣，水分 蒸發緩慢，平衡水分相應降低，最終干燥完成，水分可低 于 5%。

　　然而該階段是降速干燥期，物料溫度容易上升到 與高溫熱空氣相近的溫度，若干物料停留時間過長，容易 焦化，所以，干端溫度一般不宜超過 70 益。逆流隧道式干 燥一般要求果蔬原料要少，避免濕物料表面聚集起冷凝 水和物料增濕，甚至腐敗，又可以提高設備內濕端的干燥 速率。逆流隧道式干燥適用于李、梅、桃、杏、葡萄等含糖 量高、汁液黏厚的果實，一般用來干燥水果。

　　(2)順流隧道式干燥

　　順流隧道式干燥的濕物料運動方向與干熱空氣氣流 方向一致，它的濕端為熱端，溫度 80~85 益，干端為冷端， 溫度 55~60 益。果蔬原料遇到高溫低濕空氣，水分蒸發迅 速，濕球溫度下降較大，可進一步加速水分蒸干而又不致 焦化，此時果蔬原料水分汽化過速，內部濕度梯度增大，物料表面極易出現硬化現象，甚至干裂并形成多孔結構。 順流隧道式干燥干端是低溫高濕空氣，水分蒸發極慢，平衡 水分相應增加，最終干燥完成后的果蔬水分難以降到 10% 以下，應注意產品水分含量是否達標。順流隧道式干燥不適 宜干燥吸濕性較強的果蔬，適宜干燥含水量較高的蔬菜。

　　(3)混合隧道式干燥

　　混合隧道式干燥采用分段干燥的方式，濕端為順流 式干燥，占 1/3，果蔬原料在高溫低濕的條件下先蒸發，干 端為逆流式干燥，占 2/3，使果蔬原料徹底干燥。果蔬原料 首先從高溫低濕的順流段進入，水分蒸發率高，可以除去 50%~60%的水分，隨著物料向前推進，溫度逐漸下降，濕 度逐漸增加，水分蒸發也減慢，這有利于水分的內擴散， 不容易使物料表面出現收縮和硬化現象。

　　然后物料進入 逆流階段，空氣流速和溫度都降低，果蔬水分蒸發量少， 但干燥能力強，可以使物料達到較低的水分含量，徹底干 燥。混合隧道式干燥有兩個熱空氣入口，分別設置在隧道 的兩端，溫度分段調節。在隧道中間設置有廢氣處理和熱 氣回流利用裝置。這種干燥方式既充分綜合了順流、逆流 兩種不同干燥方式的優點，又克服了它們各自的缺點，可 以使干燥比較均勻，品質好，而且能連續作業、溫濕度易 操控，生產能力高，被廣泛應用于蔬菜干燥中，例如胡蘿 卜、洋蔥、大蒜、馬鈴薯等。

　　2.1.4 輸送帶式干燥

　　輸送帶式干燥與隧道式干燥除物料輸送方式以外[4]， 其他結構大體相似。輸送帶式干燥使用常見的帆布帶、橡 膠帶和金屬網等作為輸送帶輸送帶由兩條及以上輸送帶 串聯或并聯組成，一般將多條輸送帶上下平行放置。將果 蔬原料鋪在傳送帶上，借助機械力向前轉動，隨著帶子的 移動，物料依次從最上層逐漸向下移動，物料受到順流、 逆流兩種不同干燥方式干燥完成后，從最下層一端出來。

　　輸送帶式干燥由若干個單元段組成，每個單元段單 獨設有循環風機、加熱裝置、單獨或公用的新鮮空氣抽入 系統和尾氣排出系統，在每一階段內可單獨采用不同的 干燥方式，分別控制各區段的空氣溫度、濕度、流速及流 向，一般后一區段的空氣溫度比前一區段低 5~8 益，空氣 流向多采用上下交替，第一區段自下而上，第二區段自上 而下，而最后階段設置為自上而下，這樣可以保證干燥的 可靠性和操作條件的優化，從而改善物料干燥的均勻性， 提高產品質量。這種干燥方法操作連續化和自動化，適宜大批量生產，將取代隧道式干燥。目前多用于干燥蘋果、 胡蘿卜、洋蔥、馬鈴薯和干薯片等。

　　2.1.5 滾筒干燥 滾筒干燥是一種將稠厚的漿料涂抹或噴灑到滾筒表 面上，通過接觸進行內加熱傳導的一種連續轉動型干燥 技術[5]，該技術可以在常壓和真空兩種狀態下進行干燥。 這種干燥機械主要由 1~2 只金屬滾筒組成，熱源常用水 蒸氣。將物料涂抹或噴灑在緩慢轉動和不斷加熱的滾筒 表面上形成薄膜，當滾筒轉動 3/4 或 7/8 周，用時幾秒到 幾分鐘便可完成干燥，用刮刀刮下，經螺旋泵輸送至成品 貯存槽，最后進行粉碎或直接包裝。 滾筒干燥耗能低、成本低，熱效率高，比噴霧干燥的 蒸發強度大，干燥速率快，產品的干燥質量穩定。但常壓滾 筒干燥可能使食品產生焦糊味和顏色劣變現象，而真空滾 筒干燥成本又過高。

　　滾筒干燥可用于液態、漿狀或泥漿狀食 品物料的干燥，但不適于熱塑性食品物料(如果汁類)的干 燥。國外主要將滾筒干燥應用于蘋果沙司、番茄醬、馬鈴薯 泥、南瓜醬、香蕉、甘薯泥和糊化淀粉等的干燥;我國主要將 滾筒干燥應用于化工、飼料等行業，很少應用于食品行業。 近幾年，我國也開始將滾筒干燥技術應用于果蔬粉的干燥， 如在桂圓粉、紅棗粉、黑蒜粉上已得到應用。

　　2.1.6 熱風干燥

　　熱風干燥以熱空氣為干燥介質，利用熱源(煤、石油、 天然氣等)提供熱量，將物料放入烘箱或干燥烘房，吹入 熱風，加快空氣流動，使物料水分蒸發速度加快，物料吸收 熱量后，產生兩個擴散，即水分由物料表面到干燥介質中的 外擴散，以及物料內部水分到物料表面的內擴散，兩個擴散 持續進行，直到物料中水分下降到一定程度從而達到干燥 的目的[5]。干燥過程中，傳質傳熱同時發生，方向相反。

　　熱風干燥是在高溫(55 益以上)和有氧條件下進行 的，干燥過程中發生許多化學變化，如酚類物質會在氧化 酶的催化下發生氧化，維生素類在高溫下易被破壞，氨基 酸和糖高溫下發生美拉德反應等。熱風干燥的溫度和時 間是影響物料中營養成分變化的主要因素。熱風干制工 藝中的關鍵是對果蔬的燙漂、硫處理、包裝三環節[6]。 熱風干燥具有設備簡單，成本低廉，操作簡便，處理 量大，不受氣候條件影響等優點[7]，能夠大規模生產。

　　熱風干燥的不足之處在于處理時間較長，對物料的組織結 構破壞較大，物料的外觀(如色澤)和營養成分會因過高的干燥溫度或較長的干燥時間而劣變或降解，產品品質降 低，且熱效率低，自動化水平較差。熱風干燥是目前果蔬干 燥中最常用的方法，適用于各類果蔬的干制，應用范圍廣。

　　2.1.7 真空干燥

　　真空干燥是一種將果蔬原料置于真空負壓條件下[8]， 適當加熱使其在較低溫度下實現水分蒸發的干燥方式。 將果蔬原料放置在密閉干燥室內，用真空系統抽至真空 的同時不斷加熱，物料內部水分子在壓力差或濃度差的 作用下擴散到表面，克服分子間相互吸引力后，逃逸到低 壓空間，從而被真空泵抽走。真空干燥設備較多，常壓干 燥設備與真空系統連接后，都能作為真空干燥設備。

　　常用的有間歇式真空干燥和連續式真空干燥設備。 負壓狀態隔絕空氣可以使在干燥過程中易發生氧化 等反應的物料較好地保持原有特性，產品品質高;干燥時 間短，無過熱現象，能夠減少高溫對果蔬原料營養成分的 破壞;真空干燥產品呈多孔海綿狀，可消除常壓下的表面 硬化現象，溶解性、復水性、色澤和口感好;揮發性液體可 回收利用，干燥速度快;熱能利用經濟;還可對物料起殺 菌作用;各種物料的干燥均可適用。但該干燥方法耗能 大，生產力低，干燥成本較高，適合干燥各種狀態下的水 果制品以及麥乳精類產品等。

　　2.1.8 噴霧干燥

　　噴霧干燥是將液態或漿質態的食品噴成霧狀液滴， 懸浮在熱空氣氣流中進行脫水干燥的技術[9]。通過機械作 用，將需要干燥的溶液、乳濁液、微粒的懸濁液或含有水分的漿糊狀物料經過濾器由泵輸送至干燥塔頂部，經霧 化系統噴霧成細小的液滴，使物料表面積增大，同時導入 熱空氣或氮氣，在干燥室內的霧化微粒遇到高溫熱風后 水分迅速蒸發，在極短時間內水分含量被干燥到小于 10%，完成干燥。

　　完全干燥的產品從干燥塔底排出落入收 集裝置內，部分干燥的粉末隨熱空氣進入分離室后被回 收，熱廢氣從排風口排出。熱空氣進口處溫度達 200 益， 加熱系統空氣溫度 280 益，食品體系一般在 200 益左右， 干燥室內溫度一般保持在 120 益以下，液滴與空氣接觸 瞬間溫度一般不會超過濕球溫度 82 益。

　　霧化系統是噴霧干燥的關鍵部分，常用的霧化系統 有離心式、壓力式和氣流式三種，食品工業常用離心式和 壓力式。根據空氣與液滴運動方向又可分為順流和逆流 霧化干燥設備。噴霧干燥操作簡單[10]，連續化作業，生產能力大;改 變操作條件可最大化保留食品風味;干燥與造粒同步，可 直接干燥成粉末產品;干燥速度快，僅需 3~10 s;產品質 量高，水分含量低，具有良好的分散性、流動性和溶解性; 但噴霧干燥設備比較復雜，投資費用高;熱效率低，動力 消耗大;粉末易造成廢棄夾帶和粘壁現象，物料損耗大， 設備難清洗。

　　噴霧干燥只適用于能噴成霧狀的食品，例 如牛奶、淀粉、番茄醬、馬鈴薯泥等，不適合黏度太大的食 品。其中噴霧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澤、風味和纖維，產品具有良好的膨 潤性。但果蔬在干燥過程中需添加助干劑和防潮劑或者 采用噴霧干燥與沸騰床相結合的設備。目前國內噴霧干 燥產品主要有棗粉、胡蘿卜粉、南瓜粉、草莓粉、獼猴桃 粉、芒果粉、龍眼粉等。

　　2.2 新型干燥技術

　　2.2.1 冷凍干燥

　　冷凍干燥是利用冰晶升華的原理[11]，將濕物料或溶 液在較低的溫度(-50~-10 益)下凍結成固態，然后在真 空(1.3~13 Pa)下使其中的水分不經過冰的融化直接從 固態升華成氣態，再通過解吸過程去除部分結合水，以使 物料脫水而長期保存的一種干燥方法。冷凍干燥的過程 依次為速凍、抽真空、加熱干燥(升華)、恢復常壓。 冷凍干燥是一種高能耗的食品保存方法，干燥過程、 干燥速率與凍結過程和凍結方法密切相關，食品凍結常 用的方法有自凍法和預凍法兩種。自凍法容易使食物的 形狀變形或發泡、沸騰等，適合于有一定體形的食品。蔬 菜也多采用自凍法。預凍法適宜液態食品，水果多采用 預凍法。

　　冷凍干燥設備主要是間歇式和連續式兩大類。間 歇式冷凍干燥適用于季節性強的小批量、多品種食品的 干燥;連續式凍干設備適用于單品種大批量干燥。干燥 時將經預處理的原料放于料盤中采用自凍法(蔬菜)或預 凍法(水果)凍結到-30 益以下[12];達到預定值時，開啟真 空泵，同時關閉真空室制冷開關;達到一定低溫和規定的 真空度時，即可進行加熱，于是果蔬水分開始升華，水蒸 氣被捕集器收集凝結成霜后除去。干燥結束后，應給干 燥室充入氮氣，使之恢復常壓后取出制品，于避光處包 裝，同時抽空或充氮保藏。2.3 聯合干燥技術 隨著經濟發展、科技創新，人們對果蔬干燥技術和產 品的要求越來越高，單一干燥技術及生產出來的產品缺 陷不斷暴露，已無法滿足消費者多樣化的需求。

　　于是，人 們試著根據每種果蔬原料的加工特性、加工需求及每種果蔬干燥技術的優缺點，研制出將兩種或兩種以上的干 燥技術按優勢互補的原則結合起來的聯合干燥新技術[27]。因 為果蔬中存在的三種不同狀態水分的去除要求不同，所 以常將果蔬分階段進行聯合干燥。聯合干燥技術具有低 能耗、低污染、易操控、高效率、高品質的特點，更適合大 規模的工業化生產，已被越來越多的果蔬干燥行業采用， 是未來發展的趨勢。

　　3 果蔬干燥技術未來的發展方向

　　我國果蔬干燥歷史悠久，從自然干燥到傳統干燥到 新型干燥再到聯合干燥，果蔬干燥技術不斷發展。每種 果蔬干燥技術都有各自的干燥原理、設備、條件、特點以 及適用對象，人們會根據加工需求選擇最佳的干燥技術， 以最短的時間、最低的成本，生產出質量最高的產品。

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　　目前，果蔬干燥中應用最廣泛的是傳統干燥技術中的熱風 干燥和新型干燥技術中的冷凍干燥和熱泵干燥，而微波 干燥和噴霧干燥在果蔬粉加工中應用較多，真空油炸干 燥和膨化干燥更適合果蔬脆片的生產。聯合干燥技術因 能最大化地利用每種干燥技術的優勢，同時最大化地弱 化劣勢，所以被人們廣泛關注，是未來果蔬干燥行業的發 展趨勢。聯合干燥技術具有較大的發展潛力，應向著理 論的完善和推廣范圍擴大的方向不斷發展。

　　參考文獻

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　　[3] 孟憲軍, 喬旭光. 果蔬加工工藝學[M]. 北京: 中國輕工業出 版社, 2016.

　　[4] 夏文水. 食品工藝學[M]. 北京: 中國輕工業出版社, 2016.

　　[5] 王畫, 楊旭海, 張茜. 綠葉蔬菜干燥技術研究進展 [J]. 食品科技, 2017, 42(12): 88-92.

　　作者：李琳，王楨