李昊杰，張德潤，董京磊，李寧陽*

(1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東省高校食品加工技術(shù)與質(zhì)量控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 泰安 271018；2.龍大食品集團(tuán)有限公司，山東 煙臺 265200)

香蔥(Alliumascalonicum)蔥屬植物，味清香，微辣，主要用于調(diào)味與去腥。新鮮的香蔥含水豐富，極易因微生物、酶、外部不利條件等因素而腐爛變質(zhì)。干制后香蔥具有體積明顯縮小、運(yùn)輸方便、無需氣調(diào)、冷藏等特殊儲存方式、方便攜帶與食用等優(yōu)點(diǎn)[1]。

目前針對香蔥的干燥方式主要有：熱風(fēng)干燥、微波干燥、真空冷凍干燥、熱泵干燥、紅外加熱干燥等單一形式的干燥方式和通過優(yōu)勢互補(bǔ)聯(lián)合不同干燥技術(shù)對香蔥進(jìn)行干制加工的新型干燥技術(shù)，比如熱風(fēng)微波組合干燥技術(shù)、熱風(fēng)微波真空組合干燥等[2，3]。干制過程中通常通過VC含量、復(fù)水比、色差值、微生物指標(biāo)、感官評價、揮發(fā)性成分保留等指標(biāo)評價香蔥的品質(zhì)[4]。

1 單一干燥技術(shù)

1.1 熱風(fēng)干燥

熱風(fēng)干燥是目前干制香蔥的主要加工技術(shù)，其是以熱空氣作為干燥介質(zhì)，將熱量傳遞給物料，使得物料的水分?jǐn)U散至表面，再由熱空氣帶走的技術(shù)[5,6]。李儀凡等[7]研究確定在60 ℃、蔥段長度5 mm、干燥時間4.5 h的工藝下，經(jīng)感官狀態(tài)比較得出熱風(fēng)干燥后的香蔥基本保留了原有色澤，蔥芯沒有發(fā)黃現(xiàn)象出現(xiàn)，具有香蔥應(yīng)有風(fēng)味。張文成等[8]通過SPME-GC-MS和SDE測得熱風(fēng)干燥香蔥的風(fēng)味成分主要為S,S-二氧化-2-乙基噻吩、2,5-二甲基噻吩、甲基-1-丙烯基二硫醚、二烯丙基三硫醚等，占總成分的48.63%，熱風(fēng)干燥會極大破壞了新鮮香蔥特有的風(fēng)味物質(zhì)，與新鮮的香蔥相比風(fēng)味成分中含硫成分由原來的98.43%下降為3.33%。熱風(fēng)干燥具有操作簡單、設(shè)備價格低、人工成本低、產(chǎn)量大等優(yōu)點(diǎn)，但也會出現(xiàn)干燥時間長、干燥速度慢、原有風(fēng)味物質(zhì)含量降低90%、VC隨著時間的延長保留率降低、復(fù)水性差等缺點(diǎn)[9]。

1.2 微波干燥

微波干燥是用頻率為300 MHz～300 GHz、波長為1 mm～1 m的電磁波通過介電損耗的原理將微波轉(zhuǎn)化為物料所需要的熱能，從而對物料進(jìn)行干燥的一種干燥方式[10]。李濤等[11]對質(zhì)量、厚度、微波功率3個因素進(jìn)行三因素三水平正交實(shí)驗(yàn)，確定了最優(yōu)干燥工藝：微波功率2000 W，香蔥厚度25 mm，香蔥質(zhì)量130 g，通過單因素實(shí)驗(yàn)得出在1000,2000,3000 W時感官得分為74，71，65分，復(fù)水比為640%、570%、560%，香蔥厚度在25 mm處復(fù)水比最高為650%，感官評分超過65分；質(zhì)量方面：放置香蔥130 g時感官評分可以達(dá)到75分以上，復(fù)水比超過750%。相比熱風(fēng)干燥，微波干燥提高了香蔥干制的效率，可殺滅細(xì)菌等微生物，產(chǎn)品不易結(jié)殼；但微波干燥設(shè)備價格高，耗電量大[12]；Valérie Orsat等[13]研究表明微波干燥的品質(zhì)介于熱風(fēng)干燥和冷凍干燥之間。

1.3 真空冷凍干燥

真空冷凍干燥是先將物料凍結(jié)到共晶點(diǎn)溫度以下，使水分變成固態(tài)的冰，然后在適當(dāng)?shù)恼婵斩认?，使冰直接升華為水蒸氣再將水蒸氣冷凝，從而獲得干制品的技術(shù)[14]。戴飛等[15]得出真空冷凍干燥過程中的最佳工藝參數(shù)：升華溫度90 ℃、解吸溫度40 ℃、壓強(qiáng)50 Pa。香蔥真空冷凍干燥的產(chǎn)品會發(fā)生局部泛白的情況，吳艷等[16]發(fā)現(xiàn)香蔥凍干過程中泛白主要原因?yàn)槲锪侠鋬霾煌耆腿斯げ僮魉俣冗^慢，產(chǎn)生“糖心”和物料表面與料盤邊緣的霜融化問題，后期繼續(xù)降溫冷凍干燥卻對物料造成了局部凍害，所以產(chǎn)生了局部泛白。林梅西等[17]研究發(fā)現(xiàn)先用pH 10的Na2CO3溶液浸泡，再用pH 10～11的56～60 ℃ Na2CO3浸泡5～10 s，而后在鋪盤的時候加入35%～40%的葡萄糖溶液，經(jīng)過處理后的香蔥在凍干時就不會出現(xiàn)泛白的現(xiàn)象，同時還得出慢凍干工藝得到的產(chǎn)品品質(zhì)明顯優(yōu)于速凍產(chǎn)品的結(jié)論。真空冷凍干燥可以有效地保護(hù)熱敏性物質(zhì)蔥辣素、活性物質(zhì)與易氧化成分，保留營養(yǎng)成分與風(fēng)味物質(zhì)，其中VC和葉綠素的保留率可達(dá)85%，干燥結(jié)束后食品不會出現(xiàn)收縮現(xiàn)象；但是真空冷凍干燥具有設(shè)備投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高，凍干過程時間長，產(chǎn)品成本高，凍干后的香蔥顏色泛白等缺點(diǎn)[18]。

1.4 紅外加熱干燥

紅外輻射是利用紅外線照射到被加熱物料上被吸收轉(zhuǎn)化成熱能，從而實(shí)現(xiàn)加熱和干燥的技術(shù)[19]。趙興等[20]研究發(fā)現(xiàn)切段長度1 cm、載重30 g時70 ℃為香蔥紅外干燥的最佳溫度，在紅外干燥香蔥的過程中，色差值方面：L值先升后降，其中60，90 ℃干燥后香蔥的L值明顯低于初始值，70,80,90 ℃時，b值也呈先升后降的趨勢，而a值在60,80,90 ℃條件下呈先降后升的趨勢；復(fù)水比方面：在70 ℃時復(fù)水比最高，達(dá)到6.51；60 ℃時VC含量低于70 ℃，由于60 ℃條件下干燥時間過長，導(dǎo)致VC損失更多。對比熱風(fēng)干燥，催化式紅外干燥可以節(jié)省90%以上的時間[21]，紅外干燥能耗低，香蔥內(nèi)外受熱均勻，干燥質(zhì)量高，加熱時不需輔助系統(tǒng)，自動化程度高，此外還可以對香蔥進(jìn)行殺蟲、殺菌、滅酶；但是紅外加熱會破壞香蔥中的揮發(fā)性物質(zhì)和熱敏性物質(zhì)，但真空冷凍干燥可以保留其85%以上[22]。

1.5 熱泵干燥

熱泵干燥的原理為空氣經(jīng)過熱泵的冷凝器吸收熱量升溫變?yōu)楦邷氐目諝猓邷乜諝膺M(jìn)入干燥系統(tǒng)中加熱干燥的物料使物料脫水的干燥技術(shù)[23]。李淑國等[24]通過對比熱泵烘箱中不同位置蔥干制品品質(zhì)以及和熱風(fēng)干燥香蔥干制品進(jìn)行縱向?qū)Ρ鹊贸鲆惶坠?jié)能的干燥方案：整個干燥周期為3 h 15 min，分為三段：第一段45 ℃，15 min；第二段54 ℃，2 h；第三段65 ℃，1 h；同時發(fā)現(xiàn)熱泵干燥時位于進(jìn)風(fēng)口和回風(fēng)口下方的物料品質(zhì)會降低，但熱泵干燥不會因溫度過高或過低而對香蔥細(xì)胞產(chǎn)生傷害；通過色差△E的比較(熱泵干燥后的香蔥△E大約在7左右，而熱風(fēng)干燥的香蔥△E為12.6)、復(fù)水比(熱泵干燥在6.3左右，但是熱風(fēng)干燥為4.99)、感官評價(熱泵干燥為8.5，明顯優(yōu)于熱風(fēng)干燥的7.5)也可以得出熱泵干燥優(yōu)于熱風(fēng)干燥。

熱泵干燥具有能耗低、效率高、運(yùn)行費(fèi)用低、溫度和濕度相對于熱風(fēng)干燥可自動調(diào)控、對環(huán)境基本不會產(chǎn)生污染、熱泵干燥寬度較廣(20～60 ℃)、可以適用于多種物料的干燥、干燥品質(zhì)整體高于熱風(fēng)干燥等優(yōu)點(diǎn)；但干燥后期由于干燥效率降低而增加能耗，長期工作壓縮機(jī)的損壞風(fēng)險會增高，維護(hù)時麻煩且費(fèi)用較高，前期設(shè)備投入較高等。

1.6 真空干燥

真空干燥是使物料處于負(fù)壓的狀態(tài)下，并通過加熱使物料中水分達(dá)到負(fù)壓時沸點(diǎn)從而對物料進(jìn)行干燥的方式[25]。代小梅等[26]得出適宜的干燥條件為：溫度70 ℃、壓力0.1 MPa、干燥時間4 h、蔥葉長度1 cm、蔥白長度2 mm，復(fù)水性比較發(fā)現(xiàn)干燥溫度上升，復(fù)水比下降，80 ℃下干燥的香蔥比50 ℃下干燥的香蔥復(fù)水比少一個單位，色差比較結(jié)果顯示50～60 ℃熱風(fēng)干燥后L值和a值增長但b值變化不大，溫度升高，L值和a值均顯著增大，b值降低；VC指標(biāo)方面：60 ℃干燥的香蔥VC保留效果最佳，為17.5 mg/100 g；溫度超過70 ℃時開始產(chǎn)生褐變。由于在真空狀態(tài)下，所以真空干燥可以有效防止香蔥的氧化變質(zhì)，相比熱風(fēng)干燥能更好保護(hù)VC等熱敏性物質(zhì)，但真空干燥具有生產(chǎn)效率低、產(chǎn)量小、設(shè)備投資較大等缺點(diǎn)。

2 聯(lián)合干燥技術(shù)

國內(nèi)外出現(xiàn)多種干燥方式聯(lián)合干燥香蔥的方式，聯(lián)合干燥具有節(jié)能高效、有效地保護(hù)熱敏性和易氧化物質(zhì)、操作組合更加靈活等優(yōu)點(diǎn)[27]。

2.1 熱風(fēng)微波真空聯(lián)合干燥

熱風(fēng)微波真空組合干燥是先利用熱風(fēng)干燥除去香蔥中的大部分自由水，而后使用微波真空干燥將香蔥干燥至8%以下含水量的干燥方式。李儀凡等使用熱風(fēng)微波真空組合干燥得出最優(yōu)的工藝參數(shù)：香蔥切段5 mm，60 ℃熱風(fēng)干燥2～4 h后控制含水率在35%左右，再進(jìn)行微波和真空干燥，干燥至成品，最終含水率小于10%，真空度為0.085 MPa，微波功率為0.65 kW；品質(zhì)上比熱風(fēng)微波干燥好，用時2.8 h，較熱風(fēng)干燥縮短了1.7 h；感官品質(zhì)優(yōu)于熱風(fēng)微波組合干燥以及微波干燥，香蔥大部分均保持原有顏色，少量蔥芯處出現(xiàn)發(fā)黃現(xiàn)象，有香蔥應(yīng)有的滋味、氣味，品質(zhì)較好。

2.2 真空冷凍熱風(fēng)聯(lián)合干燥

真空冷凍熱風(fēng)聯(lián)合干燥即先將物料進(jìn)行真空冷凍干燥，在適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換點(diǎn)(香蔥干制品的含水率、香蔥干制品的物理性狀等)，改為熱風(fēng)干燥，將真空冷凍干燥中的解吸干燥省去，從而節(jié)省干燥時間并得到高品質(zhì)的香蔥干制品的技術(shù)[28]。薛毅[29]通過對比真空冷凍熱風(fēng)聯(lián)合干燥、熱風(fēng)干燥與真空冷凍干燥對香蔥干燥品質(zhì)的影響，得出最優(yōu)的工藝參數(shù)為：冷凍干燥125 min之后轉(zhuǎn)為熱風(fēng)干燥，干燥至產(chǎn)品含水率達(dá)到3%，其中冷凍干燥的干燥室壓力為120 Pa，熱風(fēng)干燥的空氣溫度為60 ℃，空氣流速為1.5～2 m/s，熱空氣的循環(huán)量為70%；感官評價結(jié)果表明：冷凍干燥除去75%的水分轉(zhuǎn)為熱風(fēng)干燥時感官評價最好，成品可以保持原有形態(tài)；冷凍干燥的復(fù)水率可達(dá)到60%，其他干燥方式均穩(wěn)定在40%。真空冷凍熱風(fēng)聯(lián)合干燥具有克服了熱風(fēng)干燥時會使物料中的熱敏性物質(zhì)、揮發(fā)性物質(zhì)損失的優(yōu)點(diǎn)；張莉會等[30]研究發(fā)現(xiàn)揮發(fā)性物質(zhì)保存較好，通過使用低場核磁測定發(fā)現(xiàn)干燥后物料水分的流動性弱，品質(zhì)接近凍干樣品，結(jié)構(gòu)保留較好；但凍干時間過長會產(chǎn)生香蔥顏色不顯眼。

3 展望

香蔥的干燥技術(shù)與工藝方法的選擇直接影響到干制香蔥的質(zhì)量，當(dāng)下普遍采用的香蔥干燥技術(shù)為熱風(fēng)干燥，同時也有微波干燥、熱泵干燥、真空冷凍干燥、紅外干燥等現(xiàn)代干燥技術(shù)。采用單一的干燥方式存在能耗高、熱敏性和易氧化的物質(zhì)損失嚴(yán)重、效率過低等缺點(diǎn)，聯(lián)合干燥可以達(dá)到降低能耗、提高效率、提高品質(zhì)的效果。今后香蔥干燥的主要方向?yàn)榻Y(jié)合干燥動力學(xué)模型優(yōu)化出節(jié)能高效的干燥模型、多種干制方式的組合應(yīng)用、干燥過程中的風(fēng)味物質(zhì)蔥辣素以及營養(yǎng)成分VC的保持等研究，進(jìn)而保證最大程度提高香蔥干燥產(chǎn)品的品質(zhì)。