20190529 周三

干燥是最古老的食物保藏方法，也是果蔬的重要加工方式。传统的干燥加工是高耗能操作单元，同时，长时间高温干燥过程中引起果蔬品质劣变，造成产品品质差等问题。为此，如何提高干燥效率与产品品质成为当今的研究焦点。这一期我们就来了解中国农业大学肖红伟副教授团队关于新型果蔬干燥预处理及干燥技术的研究。

C1、高温高湿气体射流冲击烫漂降解细胞壁果胶和改变组织超微结构提高杏子干燥速率和软化组织质地

Food Chemistry (2区，IF: 4.946)

编译|李贞彪

内容介绍

本实验研究了高温高湿气体射流冲击烫漂（HHAIB）在一系列处理时间（30、60、90和120 s）下对杏果实的干燥特性、硬度、细胞壁果胶组分含量和纳米结构以及超微结构的影响。结果表明，HHAIB处理缩短了干燥时间，使杏的硬度分别降低了20.7％-34.5％和46.57％-71.89％。烫漂后水溶性果胶（WSP）含量增加，而螯合物可溶性果胶（CSP）和碳酸钠可溶性果胶（NSP）含量显著下降（P <0.05）。研究发现，硬度和干燥时间与WSP含量成反比，但与CSP和NSP含量呈正相关。原子力显微镜（AFM）检测显示在烫漂过程中果胶组分发生分解和降解。另外，透射电子显微镜（TEM）观察表明烫漂使细胞壁结构降解并破坏了中间薄层的完整性。

原文链接

High humidity hot air impingement blanching (HHAIB) enhances drying rate and softens texture of apricot via cell wall pectin polysaccharides degradation and ultrastructure modification. by Li-Zhen Deng （邓利珍，中国农业大学）, A.S. Mujumdar, Xu-Hai Yang, Jun Wang, Qian Zhang, Zhi-An Zheng, Zhen-Jiang Gao, Hong-Wei Xiao（肖红伟，中国农业大学）（2018）

https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.04.062.

C2、化学和物理干燥预处理技术对果蔬干燥特性和产品品质影响综述

Critical Reviews in Food Science and Nutrition (1区，IF: 6.202)

编译|邓利珍

内容介绍

农产品在干燥前通常会进行预处理，以钝化生物酶、提高干燥速率和产品品质。本文概述了当前常用的干燥预处理技术，及其对果蔬干燥特性和产品品质的影响。主要包括化学溶剂（高渗溶液、碱液、亚硫酸盐和酸等）和气体（二氧化硫、臭氧和二氧化碳等），热烫漂（热水、蒸汽、过热蒸汽冲击、欧姆加热和微波加热等），以及非热预处理技术（超声波、冷冻、脉冲电场和超高压等）。化学预处理能有效提高物料干燥速率，但造成水溶性营养成分的流失，同时化学残留易引发食品安全问题。传统的热水烫漂能显著钝化生物酶、杀灭微生物、软化质地和提高干燥速率，但破坏了产品品质，如质地软化、水溶性营养成分流失、色素和香气降解。新型烫漂技术，如高温高湿气体射流冲击烫漂、微波烫漂和欧姆加热烫漂具有加热效率高的优势、并能减少营养成分的流失。非热预处理能避免热处理的缺点，可作为热处理的替代技术，但仍需要更多的基础研究以实现规模化应用。

原文链接

Chemical and physical pretreatments of fruits and vegetables: Effects on drying characteristics and quality attributes–a comprehensive review. By Li-Zhen Deng （邓利珍，中国农业大学）, Arun S. Mujumdar, Qian Zhang, Xu-Hai Yang, Jun Wang, Zhi-An Zheng, Zhen-Jiang Gao & Hong-Wei Xiao （肖红伟，中国农业大学）. (2018).

https://doi.org/10.1080/10408398.2017.1409192.

C3、高温高湿气体射流冲击烫漂预处理通过钝化酶、减少干燥时间和破坏细胞结构提高杏子干燥品质

Food Control (2区，IF: 3.667)

编译|邓利珍

内容介绍

本文研究了高温高湿气体射流冲击烫漂（HHAIB）对杏子过氧化物酶（POD）和多酚氧化酶（PPO）活性、细胞超微结构、水分分布、干燥时间和关键品质的影响。杏子经HHAIB于温度为110 °C、气体相对湿度35%–40%条件下处理30-150 s。结果表明，杏子烫漂120 s后，POD和PPO几乎完全失活。HHAIB处理改变了细胞结构，并造成组织细胞水的重新分布。与未处理的样品相比，经HHAIB处理的杏子干燥时间减少19.36%–36.40%。烫漂120 s后干燥的杏干总酚和类胡萝卜素含量更高、抗氧化能力更强、且色泽也更好。总酚、类胡萝卜素和抗氧化活性与POD和PPO酶活性、水分分布状态及干燥时间显著相关。与烫漂120 s的样品相比，烫漂150 s的杏子干燥时间延长，干制产品的总酚、类胡萝卜素及抗氧化活性更低，且色泽更差。因此，适宜的HHAIB处理能有效提高杏子干燥速率和改善杏干品质。

原文链接

High-humidity hot air impingement blanching (HHAIB) enhances drying quality of apricots by inactivating the enzymes, reducing drying time and altering cellular structure. By Li-Zhen Deng （邓利珍，中国农业大学）, Zhongli Pan, A.S. Mujumdar, Jin-Hong Zhao, Zhi-An Zheng, Zhen-Jiang Gao, Hong-Wei Xiao （肖红伟，中国农业大学）. (2018).

https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2018.09.008.

C4、远红外辐射辅助真空脉动干燥对枸杞干燥动力学和品质特性的影响

Food and Bioproducts Processing (2区，IF: 2.744)

编译|邓利珍

内容介绍

本文研究了远红外辐射辅助真空脉动干燥（FIR-PVD）对枸杞干燥动力学和品质特性的影响。测定了不同真空保持时间（10、15和20 min），常压保持时间（2、4和6 min）和干燥温度（60、65和70 °C）条件下，枸杞的干燥动力学和产品品质（色泽、复水比和微观结构）。与热风干燥相比，FIR-PVD在适宜条件下能显著减少枸杞干燥时间。运用Weibull模型计算获得枸杞有效水分扩散系数范围：3.72 × 10−10 至 7.31 × 10−10 m2/s。通过阿伦尼乌斯方程算得枸杞干燥活化能为54.30 kJ/mol。采用FIR-PVD加工获得的枸杞，其色泽接近新鲜样品，复水比为2.41—2.82。由微观结构成像表明，FIR-PVD能促进枸杞多孔结构和表面裂纹的形成，进而提高了干燥速率和复水比。综合干燥时间和产品品质，干燥温度65 °C、真空和常压保持时间分别为15和2 min是枸杞最适的加工参数。

原文链接

Far-infrared radiation heating assisted pulsed vacuum drying (FIR-PVD) of Wolfberry (Lycium barbarum L.): effects on drying kinetics and quality attributes. By Long Xie, Arun S.Mujumdar, Xiao-MingFang, JunWang, Jian-Wu Dai, Zhi-Long Du, Hong-Wei Xiao （肖红伟，中国农业大学）, Yanhong Liu, Zhen-Jiang Gao. (2018).

https://doi.org/10.1016/j.fbp.2017.01.012.

C5、真空脉动干燥提高柠檬片干燥动力学和品质

Journal of Food Engineering (2区，IF: 3.197)

编译|范凯

内容介绍

使用远红外辐射加热辅助脉冲真空干燥器研究干燥温度（60, 65, 70和75℃）对柠檬切片的干燥特性，收缩，再水合动力学，微观结构和颜色分布的影响。结果表明，当干燥温度从60℃升至75℃时，柠檬片的干燥时间从10.5降至5.5小时。威布尔模型可以精确描述不同干燥温度下样品的干燥（R2  > 0.99）。在初始干燥阶段，样品的体积收缩与水分含量降低呈线性关系，因为体积收缩率约等于蒸发水的体积。微观结构观察表明，当水分含量降低至约60% w.b.时，“骨架”是固定的。Page模型可以很好地模拟复水动力学（R2  > 0.98）。在颜色评价方面，75°C的温度显著导致颜色变差，其最高颜色变化（ΔE）为14.23，褐变指数（BI）为27.14，最低色调角（H0）79.46。研究结果表明，FIR脉冲真空干燥是一种很有前景的干燥方法，因为它可以增强干燥过程，同时保持柠檬切片的品质。

原文链接

Pulsed vacuum drying enhances drying kinetics and quality of lemon slices. by Jun Wang, Chung-Lim Law, Prabhat K. Nema, Jin-Hong Zhao, Zi-Liang Liu, Li-Zhen Deng, Zhen-Jiang Gao, Hong-Wei Xiao （肖红伟，中国农业大学）(2018).

https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2018.01.002

C6、高温高湿气体射流冲击烫漂预处理对干制红辣椒贮藏过程中抗氧化活性变化、红色素与抗坏血酸降解动力学影响

Food Chemistry (IF=4.946, 二区）

编译| 萨伊普

内容介绍

本文研究了高温气体射流冲击烫漂处理对红辣椒室温下暗处储藏6个月过程中光化学降解动力学（红色素和抗坏血酸）和抗氧化能力的影响。用透射电镜观察了新鲜样品和处理样品的超微结构。结果表明，经过不同时间烫漂再干燥后，红色素和抗坏血酸含量分别下降63-85 %和33-59 %（漂烫时间越长，红色素和抗坏血酸的保留率越大或是损失越小）。样品经干燥后抗氧化能力增强。贮藏6个月后，红色素和抗坏血酸进一步分解。红色素降解遵循一级反应动力学；未经处理的样品色素损失最大，而威布尔模型较好地描述了抗坏血酸的降解动力学。超微结构观察解释了过度漂白会导致严重的植物化学降解。目前的研究结果表明，适当的烫漂预处理可以防止干辣椒在贮藏过程中发生植物化学物质的降解。未经处理的样品表现出最大的红色素损失，而威布尔模型描述了抗坏血酸降解动力学。超微结构的观察解释了为什么过度漂白会导致严重的植物化学降解。目前的研究结果表明，适当的漂汤预处理可以防止辣椒干在贮藏过程中发生植物化学物质降解。

原文链接

Effects of high-humidity hot air impingement blanching (HHAIB) pretreatment on the change of antioxidant capacity, the degradation kinetics of red pigment, ascorbic acid in dehydrated red peppers during storage. Jun Wang, Xu-Hai Yang, Arun S. Mujumdar, Xiao-Ming Fang, Qian Zhang, Zhi-An Zheng, Zhen-Jiang Gao, Hong-Wei Xiao （肖红伟，中国农业大学）

https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.03.123.

C7、山药片在不同相对湿度条件下的干燥特性与模型研究

Drying Technology (3区，IF: 2.219)

编译|陈伟

内容介绍

研究了不同恒定相对湿度(RH)和降压RH条件下山药片的干燥特性。基于Bi-Di相关性开发了传质模型，该模型包含一个干燥系数和一个滞后因子来描述干燥过程。实验数据验证了该方法的有效性。结果表明，恒定RH水平为20%，30%和40%，温度为60℃，空气流速为1.5 m/s的干燥空气对干燥时间没有显著影响。这一现象可能是由于较高的RH导致样品温度迅速升高。随后，较高的样品温度可以为水分扩散提供额外的驱动力，促进水分的运动，从而使干燥初期干燥速率降低的负面影响最小化。在初始阶段施加40% RH的空气15 min，达到了预期的颜色，与初始RH为40%的连续除湿干燥时间相比，干燥时间减少了25%。利用已建立的Bi-Di相关关系，估计Biot数、有效水分扩散系数和传质系数分别为0.1024 ~ 0.1182、1.1133×10-10 ~ 8.8144×10-9 m2/s、1.8992×10-9 ~ 1.7364×10-7 m/s。测定结果表明，试验含水率与预测含水率之间存在较高的相关系数(R2范围为0.9871 ~ 0.9971)。本研究结果有助于更好地了解相对湿度对干燥特性的影响，开发的Bi-Di相关性为确定干燥过程中水分的有效扩散率提供了一种新方法。

原文链接

Drying characteristics and modeling of yam slices under different relative humidity conditions. by Hao-Yu Ju, Hamed M. El- Mashad, Xiao-Ming Fang, Zhongli Pan, Hong-Wei Xiao （肖红伟，中国农业大学）, Yan-Hong Liu, Zhen-Jiang Gao (2015)

https://doi.org/10.1080/07373937.2015.1052082.

学者简介

肖红伟

肖红伟，男，博士，中国农业大学副教授，博士生导师。主要从事果蔬和中药材漂烫、干燥、腌渍新技术与装备研究，致力于农产品和食品在漂烫和干燥等热加工过程中的品质变化动力学，品质演化机理和优化调控策略研究。

主持/主研国家自然科学基金项目4项、国家中药材产业技术体系加工机械化岗位科学家团队骨干。发表SCI/EI收录论文100多篇，其中在Nature(Correspondence)、Critical Reviews in Food Science and Nutrition、Carbohydrate Polymers、Food Chemistry、Journal of Food Engineering、Food Control、Innovative Food Science and Emerging Technologies、LWT-Food Science and Technology、Food and Bioproducts Processing、Drying Technology、Biosystems Engineering等领域权威杂志，以第一作者和通讯作者发表SCI论文40多篇（第一作者或通讯作者SCI论文累积影响影子超过240），被国内外学者引用2400多次（Google scholar citations），H-index为27（请更新）；出版外文专著2部，以第一或通讯作者参编外文专著6部7个章节；获国家授权发明专利30多项。以第二完成人获省部级科学技术奖励一等奖一项。

学术兼职：

-Taylor & Francis 旗下杂志Drying Technology(干燥领域权威杂志，5-IF 2.317) 副主编；

-Elsevier旗下EI杂志Information Processing in Agriculture编委；

-Journal of Food Quality (Wiley & Hindawi, IF 0.856) 特邀编辑；

-国家自然科学基金函评专家.

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编辑：未志胜

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