昆山超聲儀器有限公司淺談蔬果干燥前的處理，干燥前處理技術(shù)是指通過(guò)物理、化學(xué)、生物等技術(shù)手段在干燥前對(duì)物料進(jìn)行處理，從而起到加快物料干燥速率、提高外觀和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、延長(zhǎng)貨架期以及添加功能性成分的作用。
1超聲波處理
超聲波是超出人耳聲音范圍，頻率大于16kHz的一種聲波。根據(jù)頻率大小，超聲波可分為高頻率和低頻率。低頻超聲波可用作果蔬干燥前處理技術(shù)，其作用機(jī)理為：
（1）對(duì)結(jié)構(gòu)的影響：超聲波作用使物料不斷收縮和膨脹，形成海綿狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)這種結(jié)構(gòu)效應(yīng)產(chǎn)生的力大于保持毛細(xì)管內(nèi)部水分的表面張力時(shí)，水分就容易通過(guò)微小管道轉(zhuǎn)移出來(lái)。
（2）空化作用：在超聲波壓力場(chǎng)內(nèi)，空化氣泡的形成、增長(zhǎng)和劇烈破裂以及由此引發(fā)的一系列理化效應(yīng)，有助于除去與物料結(jié)合緊密的水分。
（3）其他作用：超聲波促進(jìn)微細(xì)通道形成，減小傳熱表面層的厚度，提高對(duì)流傳質(zhì)效率。目前，超聲波作為果蔬干燥前處理技術(shù)的研究主要涵蓋超聲波對(duì)果蔬滲透脫水、干燥特性、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、酶活力及微生物等的影響。
大量研究結(jié)果表明超聲波處理可以提高滲透過(guò)程中果蔬失水率和固形物得率。在超聲波作用下除水分更容易脫除外，懸浮固體和液體的邊界擴(kuò)散作用在超聲場(chǎng)中被增強(qiáng)，使固形物得率顯著增加。但不同溶劑以及物料本身的微孔通道的數(shù)目、大小的不同，導(dǎo)致失水率和固形物得率有所差異。超聲波輔助滲透也可與多種干燥方式結(jié)合，如鼓風(fēng)干燥、冷凍干燥、微波干燥及紅外干燥。發(fā)現(xiàn)超聲波前處理可以提高熱風(fēng)干燥的水分有效擴(kuò)散系數(shù)，降低整體干燥時(shí)間。研究表明蒸餾水和低濃度滲透液更有助于超聲波提高果實(shí)熱風(fēng)干燥速率，因?yàn)?/span>避免了高濃度溶液分子填充在微觀孔隙通道中阻止水分的內(nèi)部擴(kuò)散。此外，超聲波作用還可以顯著降低冰晶尺寸，提高果實(shí)和冷凍介質(zhì)之間的傳熱系數(shù)，快速去除熔融顯熱和潛熱，強(qiáng)化冷凍過(guò)程，從而提高冷凍干燥效率。
超聲波處理也有助于提高干燥產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)及感官品質(zhì)。發(fā)現(xiàn)超聲波預(yù)處理提高了褐藻的顏色保留率。研究證實(shí)超聲波能夠提高干燥胡蘿卜的β-胡蘿卜素含量、復(fù)水性、顏色以及風(fēng)味品質(zhì)，電子鼻結(jié)果顯示超聲波處理后干燥胡蘿卜的風(fēng)味更接近于新鮮樣品。發(fā)現(xiàn)超聲波預(yù)處理可以顯著減少百香果果皮總酚的損失，提高其抗氧化性。經(jīng)超聲波處理后水果的口感更接近于新鮮樣品。此外，超聲波還可以起到鈍酶、殺菌、延長(zhǎng)貨架期的作用。超聲波與壓力、熱量、壓力和熱量以及抗菌劑的協(xié)同作用致死效果更加顯著。
超聲波聯(lián)合壓力和熱量可以顯著提高辣根過(guò)氧化物酶、大豆脂肪氧化酶等的鈍化速率。研究發(fā)現(xiàn)孢子、革蘭氏陽(yáng)性菌和球菌細(xì)胞對(duì)超聲波的抗性作用大于植物性細(xì)菌、革蘭氏陰性菌和桿狀細(xì)菌。超聲波技術(shù)是一種簡(jiǎn)單易行、省時(shí)高效、成本低廉的非熱前處理方式，不僅能提高果蔬滲糖及干燥過(guò)程中的傳質(zhì)傳熱效率，更有利于提高果蔬產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)及感官品質(zhì)。但在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中，超聲波很難產(chǎn)生足夠強(qiáng)的超聲場(chǎng)，以及供性能良好和方向精準(zhǔn)的高功率及頻率。
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