现代水果干制工艺技术研究进展

陈子民，莫江婷，陈广生，郭小璇，朱贤文

（1.广西电网有限责任公司南宁供电局，广西 南宁 530029；2.广西电网有限责任公司电力科学研究院，广西 南宁 530023；3.南方电网数字电网科技（广东）有限公司，广东 广州 510663）

我国物产丰富，各类水果产量稳居世界前列，但水果产量丰收的同时也伴随着部分水果不易贮存的难题。作为西部地区的农业大省的广西，其芒果、荔枝、龙眼、杨桃、百香果、番木瓜、柿子、沙田柚等水果在产量和种植面积上都稳居全国前列，但热带及亚热带水果普遍具有鲜贮货架期短、易发生冷害、带菌率高等缺点。每年需对大量的应季水果进行加工。干制加工不仅能够快速消耗季节性强的水果，同时能丰富水果本身的口感和风味，给消费者提供更多的选择[1]。本文总结了现代水果干制工艺技术研究进展，并以作为农业大省的广西为例，通过对该省目前的水果干制工艺水平与国内先进水果干制工艺进行比较，为我国未来水果干制工艺发展方向提供参考。

1 水果主要干制工艺及其现状

1.1 传统单一干燥方式

不同特性的水果适用于不同的干燥方式。荔枝、龙眼目前通常采用热风干燥和冷冻干燥的方式进行加工处理[2]，而芒果则可以通过喷雾干燥方式加工成芒果粉[3]，也有研究人员对火龙果进行微波干燥处理，得到火龙果干[4]。不同的干燥方式有其特定的优缺点，能耗比、工作效率、得到的产品风味和品质也各不相同。

1.1.1 热风干燥

热风干燥（Hot-air drying，HAD）是水果干制行业中最传统、最常用的一种干燥方式。但是，热风干燥存在能量利用效率低、能耗高、干燥时间长和干燥不均匀等缺点，此外，由于水果长时间暴露在较高的干燥温度下，导致水果品质大幅下降、产品质地和风味受损[5-6]。尽管如此，由于操作简单、处理量高、适用范围广，热风干燥仍然是目前水果加工工业中最常用的干燥手段。

Huang等[7]比较了热风干燥前后荔枝果肉多糖的变化，发现热风干燥可以改变荔枝多糖的结构，同时提高其免疫活性，这也是荔枝干被用作中药的原因之一。牛坡等[8]研究发现，在热风干燥过程中，橘皮干燥至安全含水率所需要的时间短，水分有效扩散系数大，活化能低。由于热风干燥成本低，技术成熟，因此它是目前应用较为广泛的水果干燥技术。

1.1.2 热泵干燥

热泵干燥（Heat pump drying，HPD）也是目前应用较为广泛的一种干燥方法。与热风干燥相比，热泵干燥不仅能更高效地利用能源，还能够保持水果中部分热敏成分的完整，提高产品品质[9]。

热泵干燥具有高效、节能和环保等优点，目前广泛应用于纺织、制药和食品加工等行业[10]。Kohayakawa等[11]研究表明，在芒果的干制过程中，热泵干燥的能效比较传统锅炉热风干燥方式高。郭小璇等[12]也发现，采用热泵干燥芒果，可以有效提高芒果的干燥效率，降低干燥成本。此外，温靖等[13]研究发现，热泵干燥得到的龙眼干其非酶褐变程度显著低于热风干燥。李昌宝等[14]将热泵干燥用于番木瓜的干制处理，结果表明，在40～70 ℃的范围内，提高温度可以大大节省干燥时间，提高干燥效率。黄燕芬等[15]对荔枝果肉干制工艺进行了优化，结果表明，荔枝果肉在60 ℃烘干2 h 的条件下干燥速率最快，18～20 h 后果肉水分含量降至25%，此时的荔枝果肉风味、品质和贮藏性最佳。

与其他干燥方式相比，热泵干燥技术特点更符合我国国情，作为替代的工艺技术，可响应“双碳”政策，稳步推进小型锅炉的淘汰，在节能减排方面充当着先锋角色。

1.1.3 冷冻干燥

冷冻干燥（Freeze drying，FD）是使水果中的水分从液态冻结成固体，再直接升华为气态的一种干燥方式，其可以很好地保留产品的营养物质[16]。冷冻干燥过程中，如何调节冷冻速率和控制失水参数，并能同时满足产品品质和能耗需求是当前的研究热点[17]。Yi 等[18]研究表明，经冷冻预处理后的芒果片、火龙果片和木瓜片，其理化性质、质地、颜色、微观结构和复水特性等方面均显著优于热风干燥，冷冻干燥也可以最大限度地保留3种水果的营养成分和品质特性。黄思涵等[19]对真空冷冻干燥柚子皮的工艺进行了优化，结果显示，在加热温度50 ℃、真空度40 Pa、物料厚度5 mm的工艺条件下可以得到品质较好的柚子皮干。几种典型的水果冻干工艺参数详见表1。

表1 典型水果冻干工艺参数Table 1 Freezing process parameters of typical fruit

相较于其他干燥方式，冷冻干燥是一种非常独特的干制工艺，得到的产品也能够很大程度地复原水果本身的口感。目前，市面上已有冻干水果干，比如冻干芒果片、火龙果片、荔枝干、龙眼粉、木瓜干等的售卖，但由于其工艺成本较高，并不适用于大批量水果的干制处理。

1.1.4 微波干燥

微波干燥（Microwave drying，MD）是相对新兴的一种干燥方式，也是目前常用的果蔬干燥方式之一。微波干燥过程中，物料中的离子和水分子在电磁场的作用下运动加剧，导致表面温度上升，水分蒸发[26]，该技术适用于多种水果的干制加工过程[27]。荔枝是微波干燥常用的水果之一。王宸之等[28]研究发现，微波干燥比热风干燥更适用于龙眼的干燥加工，微波干燥的效率显著高于热风干燥，且微波干燥下的果肉褐变度及多酚氧化酶活性均低于热风干燥。

然而，微波干燥仍有一定的局限性，加热不均匀是目前微波干燥存在的主要问题。造成其加热不均匀的原因主要有以下几方面：①物料尺寸过大；于形状不规则；③果肉成分不均匀。同时相比于冷冻干燥，微波干燥得到的产品复水性稍逊[29]，因此，尽管微波干燥优点明显，但是加热不均匀的缺点致使微波干燥并不适用于多数水果的加工。

不同的干燥方式有其独特的优点，并且适用于不同水果的干制过程。然而，每一种干燥方式都存在短板和不足，如果能将两种或多种干燥方式的优点同时结合起来用于水果的干制，将会大大提高干制的品质和效率。

1.2 新型联合干燥技术

两种或两种以上的联合干燥技术可充分发挥各自的优势，具有低能耗、低污染、高效率、高品质等特点，更加符合工业化生产的要求，已成为近年来的研究重点。

1.2.1 热风联合干燥

热风-微波联合干燥是水果干制工艺中最常见的一种联合干燥方式。微波干燥具有速度快、效率高的优点，但是运行成本较高，热风干燥则正好相反，因此，通过热风-微波联合干燥（HAD-MD）的方式可以充分发挥各自的优势。Jia 等[30]研究发现，通过热风-微波联合干燥得到的柿子干片，其再水化能力、色泽和质地都明显优于传统的热风干燥，整体品质接近冻干柿子片。同时，热风-微波联合干燥还大大节约了干燥时间和能耗。潘莹瑛[31]通过对比芒果的不同干制方式发现，热风干燥的单位耗电量为28.15 kW·h·kg-1，而微波热风联合干燥的单位耗电量仅为7.63 kW·h·kg-1。在水果干制技术研究中，热风-微波联合干燥是目前研究最多的联合干燥方式，其充分结合了热风干燥低成本和微波干燥高效率的优点，并且得到的果干品质也明显提升。

然而，持续的微波可能会使产品表面温度过高而导致水果的物理和化学结构受损，影响果干的品质。而热风-红外联合干燥（HAD-ID）的出现可以解决这一问题。由于红外线的能量可以直接被物料吸收，避免了因产品表面和内部温度不均匀而导致水果的物理结构和化学成分受损[32]。红外和热风联合不仅可以快速完成干制过程，同时可以保证果干的品质。与微波干燥相比，红外干燥的加入可以更大限度地降低果干中的水分含量，而对于高水分含量的水果，热风-红外联合干燥的方式可以通过内部蒸发和压力驱动来提高表面水分，从而保留产品的口感和风味[33]。目前，已经有许多学者将热风-红外联合干燥方式用于龙眼加工[34]。Nuthong 等[35]研究表明，在红外功率500 W、热风温度40 ℃、风速1.5 m/s的参数下，可以将龙眼中的水分含量快速降低至20%以下。

热风-真空冷冻联合干燥（HAD-FD）是将热风干燥和冷冻干燥的优点相结合的一种联合干燥方式，其可以在缩短干制时间、降低成本的同时保证产品的品质。如何控制干制过程的成本、更好地利用能源效率、节约干制时间、优化干制工艺是目前的研究重点。有研究将热风-真空冷冻干燥用于龙眼的加工，发现与单一的热风干燥相比，通过热风-真空冷冻联合干燥得到的龙眼果干，其水分活度和皱缩率更低，复水比更高，同时含有更多的多糖和酚类物质；此外，联合干燥比传统冷冻干燥时间缩短了12.16%，节约单位能耗25.4%[36]。然而，在另一篇报道中，热风-真空冷冻联合干燥虽然能很好地保持火龙果的口感，使酸度降低，但火龙果在干制过程中蛋白质含量损失高达60%，这表明营养成分损失较大[37]。可见，虽然热风-真空冷冻联合干燥很好地结合了各自的特点，但是对于不同的水果，这种干制方式能否发挥其本身的优势仍需通过工艺优化进一步明确。

1.2.2 其他联合干燥方式

微波-真空联合干燥（MD-VD）是在物料微波干燥的过程中为其提供真空环境的一种干燥技术。通过微波和真空联合干燥的方式可以有效降低干制过程中的温度，在保证效率的同时最大程度地保留产品本身的口感和其中的营养物质[38]。微波-真空干燥适用于很多热敏性的水果，例如芒果[39]、荔枝[40]、火龙果[41]和番木瓜[42]等。微波-真空干燥方式从上个世纪末才开始被广泛研究，是一种相对新兴的干燥方式，而其用于水果干制的研究也仅有十多年。这一干制方式主要包括两个阶段：初始干制阶段和第2干制阶段。与传统的干燥方式不同，微波-真空干燥在初始阶段升温速度极快，可以在短时间内将温度升高至60 ℃，然后减压进入真空阶段继续以60 ℃干制，直到干制完成[43]。采用微波-真空干燥可以得到品质与冷冻干燥接近的干制产品，并且有研究显示，相较于后者可以缩短约40%的干制时间[39]。

冷冻-微波真空干燥（FD-MVD）将3种干制方式结合，这种方式不仅能够得到高品质的果干产品，还能发挥微波真空效率高、干制速度快和能耗低的优点[44]。Li等[45]通过冷冻-微波真空干燥的方式对柚子进行干制，发现与冷冻干燥相比，联合干燥可以显著缩短干燥时间，并有效保留产品的营养物质。

为了克服热泵干燥在干制过程中当含水率降低到一定程度时干燥速率减慢等缺点，出现了新型的热泵-微波联合干燥方式。关志强等[46]通过热泵-微波联合干燥探究了荔枝的最佳工艺，发现热泵在50 ℃、微波时间2.5 min 下可以得到品质较高的荔枝果干，并且与热泵干燥相比，干制时间显著缩短，同时降低了能耗。

有学者尝试将真空渗透脱水联合热泵干燥方式用于芒果的干制加工，结果表明，芒果片经0.04 MPa真空处理20 min后，在热泵干燥湿度55 ℃，每干燥2 h间歇4 h 的工艺条件下，得到的芒果干亮度高，色泽好，总酸含量低，β-胡萝卜素能得到较好地保留[47]。

1.3 辅助干制加工技术

传统的干制加工技术在经历多年的不断发展和进步后，目前已经发展出大量成熟的干燥工艺。不同干制工艺或多或少存在一定的缺陷或弊端，因此，需要通过一些辅助的加工技术来更好地满足干制需求。

1.3.1 超声波辅助干制

超声波辅助干制技术是常见的辅助水果加工的技术之一，该技术通过分子表面的相互作用力，使物料的内部结构发生改变，形成微孔道和细小裂缝，从而使内部的水分更容易向表面转移，这一过程称为海绵效应[48]。超声预处理辅助干制适合用于非热处理的干制技术，由于非热干制加工往往具有能耗高、干制效率低的缺点，因此超声辅助干制可以有效弥补这一不足。Méndez-Calderón 等[49]使用超声辅助对流干燥技术对芒果进行了加工，采用响应面法以果干品质和干制速率两项参数为评价指标对干制工艺进行优化，发现中等超声功率（70～80 W）和较低的对流温度（55～60 ℃）可以在保证芒果干品质的同时，将干制时间缩短23%。Da Silva Júnior 等[50]探究了超声辅助真空干燥对木瓜干制的影响，结果表明，与常规真空干燥相比，超声辅助真空干燥对木瓜的干燥过程有积极的影响，不仅可以大大缩短干制时间，同时还能保持木瓜原有的形态和色泽，制成的木瓜干质地和口感更佳。

1.3.2 脉冲电场

脉冲电场（Pulsed electric field，PEF）是一种新兴的辅助干制加工技术，可以替代传统的热处理手段来灭活病原微生物以及相关酶，在干制前使用PEF对水果进行预处理可以有效提高其表面的水分扩散系数，并对干制效果起到改良作用[51]。作为一种起步较晚的新兴加工技术，目前已有众多学者将其应用于水果干制加工研究中。Lammerskitten 等[52]将PEF 技术用于芒果干制的预处理，在使用参数30 kV、40µs的单极指数衰减脉冲处理芒果整果后，再分别对芒果进行真空干燥和对流干燥。结果表明，PEF预处理可以使真空干燥和对流干燥后样品的再水合能力分别降低21%和16%，同时，经过PEF 预处理后干燥的芒果干中酚类物质的保留率可达到70%，而未使用PEF 处理的对照组酚类物质保留率仅为30%。另一篇文献中，PEF对酚类物质的保留效果进一步得到了验证，在3 kV/cm的工艺参数下，PEF预处理可以将柚子皮中的酚类物质含量提升30%以上[53]。目前，PEF预处理辅助干制技术在国内应用十分有限，仅有的几篇关于PEF的文献均来自国外的实验室。因此，尽管从几篇报道均能看到PEF技术的优势与潜力（主要集中于对干制效率的提升和对营养成分的保留），但对于这一工艺技术的能耗比、设备稳定性以及适用范围等问题还是较为模糊。该技术是否适用于特殊水果的干制加工，同时为产业带来实质性的帮助，仍然需要大量的研究来证明。

1.3.3 冷等离子体

冷等离子体是一种新兴的非热处理技术，研究发现，冷等离子可增强植物细胞的生物合成，从而增加营养物质成分[54]。因此，这项技术在近几年被用于果蔬干制的预处理。Li 等[55]使用冷等离子体处理鲜切火龙果，发现这种方式可以很好地保存火龙果中的酚类物质。

1.4 干燥技术特点总结

为了更好地体现各种干制工艺之间的差异，将各干制工艺的优缺点、应用现状以及研究进展进行总结，详见表2。

表2 不同干制方式的优缺点、应用现状及其研究进展Table 2 The characteristic,application status and research development of each drying technologies

2 干制工艺对水果品质的影响

2.1 产品品质

食品的颜色、风味、质地等共同决定了产品的品质，而品质的好坏直接决定了干制食品在市场的竞争力。颜色和外观是评价水果品质的重要因素，其直观地反映了水果的新鲜程度和腐败状态。水果的颜色在干制过程中受多种因素，比如色素的降解、美拉德反应、抗坏血酸的氧化和酶促褐变等的影响[56]。除此之外，水果的种类、酸碱度、干制的温度及持续时间等也会对最终产品的颜色产生较大的影响[57]。通常使用色差计来测定果干的L*、a*和b*值，这3项参数常用来评判产品在干制过程中的颜色变化。Cárcel 等[58]研究表明，相较于高温对流干燥，低温干制方式可以显著降低柿子变暗的速度。黄晓芸[59]通过试验得出，不同干制方式对龙眼果肉褐变度的影响由大至小排序为：红外干燥＞真空干燥＞热风干燥＞冷冻干燥。随着干制温度的升高（45～65 ℃），得到的柿子干L*值从67.8 上升到70.3[60]。这些结果都说明，温度是引起水果发生褐变的主要因素，高温的干制方式会加速果肉的褐变。因此，有学者开始通过一些人为干预的方式来减缓于水果颜色在干制过程中的改变。有报道证明，低温、真空、渗透处理和二氧化硫填充等手段可以有效地防止水果的颜色发生改变[59，61]。通过渗透预处理干燥后得到的木瓜干制产品，其颜色与新鲜木瓜非常接近，这是由于蔗糖溶液和水果果肉之间的渗透压存在差异，从而导致在木瓜表面生成了一层糖层，糖层有效地避免了木瓜在干燥过程中发生褐变[62]。对于蓝莓来说，二氧化硫填充的预处理手段可以将蓝莓的干燥时间由17 d缩短到12 h，同时经过预处理后的蓝莓果干卖相更佳[63]。

对产品品质的评价指标还包括其内部结构、纹理和机械特性，对于传统的热干燥技术（热风、热泵和微波等）来说，尽管果干能达到较低的水分含量，但是加热的方式会破坏水果的物理结构，导致塌陷和收缩。目前常见的干制方式中，冷冻干燥是公认的最好的水果干制方式，其得到的果干风味、外观、质地明显优于其他干制方式，同时复水率更高、产品口感更脆[64]。

影响果干质地的因素主要包括孔隙率、水分扩散率及水分活度。在水果干制过程中，由于水分蒸发速度加快，导致产品内部产生蒸汽压，从而形成多孔结构。孔隙率直接决定了果干的口感和松脆度，孔隙率越高表明其含水量越低，则口感越佳。Apinyavisit 等[65]通过扫描电镜（SEM）表征了3种干制方式对龙眼果肉微观结构的影响，结果表明，热风干燥得到的龙眼果干孔隙率较低，而微波-热风和微波-真空联合干燥可以使产品中形成更多的孔隙，其中微波-真空联合干燥得到的龙眼果干孔隙率最高，同时孔径最大。水分扩散率是评价果干品质的重要指标，可以反映水果在干制过程中的收缩率和塌陷程度，通常荔枝的水分扩散率在1.322×10-13～9.629×10-10m/s，荔枝果肉的水分扩散率随温度的升高而增加。

水果干制前，选择适当的方法对其进行预处理可以有效地改善产品的品质。Nyangena 等[66]研究表明，在芒果干制前选择柠檬汁和柠檬酸进行预处理，太阳能干燥后的芒果水分含量、水分活度和颜色都得到显著的改善。Dereje 等[67]研究发现，柠檬汁和热烫预处理对于芒果干制有改善作用，并且能够提高VC含量。典型水果干燥前适宜预处理方式归纳总结见表3。

表3 水果的预处理方式和干制方式Table 3 The pretreated and dried manners of fruits

2.2 营养成分

大量研究表明，水果在干制前后营养组成和比例会发生较大改变，同时对于不同水果、不同的干制方式和工艺参数处理后，营养成分含量千差万别[73]。

郭亚娟[74]比较了真空冷冻（FVD）、真空微波（MVD）、热泵（HPD）和热风干制（HAD）4种方式对荔枝果肉营养成分的影响，研究表明，总糖减少量排序为：真空微波（10.27%）＞热泵（9.55%）＞热风（9.46%）＞真空冷冻（3.18%）。

Duan等[75]分别在65～70 ℃、60～65 ℃、55～60 ℃的微波条件下对荔枝进行干燥，得到荔枝干的VC含量分别为14.45、15.38、16.81 mg/100 g，且含量随着温度的降低而升高。说明温度对果肉中营养成分的影响较大，而相对低温的干制过程可能有助于改善营养成分的流失。目前，大部分的水果都通过热风干制的方式进行加工，然而长时间的高温会导致果肉氧化速度加剧，破坏果肉中的热敏成分，导致干制品中营养成分损失严重。相反，尽管低温干制（如冷冻干燥等）成本较高，但是低温环境不仅有利于果干中营养成分（如酚类物质）的保留，还能降低水果中酶促褐变的反应速度[76-77]。事实上，在热加工过程中，随着温度的升高，水果中的色素和花青素会发生化学反应，使水果的颜色变得更加明亮鲜艳，水果中的果胶和纤维素也会发生变化，使水果变得更加软嫩，同时水果中的淀粉和蛋白质等物质会发生变化，使水果变得更加甜软，因此，水果的颜色、质地、风味和口感随温度的升高而提升，较高温度下干燥的果干总体可接受度更高[64]。因此，如何对温度这一参数在产品品质与营养成分之间进行权衡，从而得到最优加工工艺仍需要进一步探究。

杨晓红等[78]研究表明，60 ℃热风烘干会导致番木瓜中的醛类、酮类和脂类物质含量降低。Yao 等[79]发现，60 ℃的热风干燥导致芒果片酚酸类、VC 和总糖含量降低。这可能是由于长时间高温对果肉中的营养物质造成了持续破坏，因此，对于热干制的方式，可以通过缩短加热时间来尽可能减少高温对果肉中营养成分的破坏。Cao 等[80]研究表明，相对于热风干燥，到达同一水分含量时，热风-超声联合干燥能更好地保持荔枝中的VC 和总酚含量。此外，通过热风-超声联合对柿子进行干制加工后，还原糖、抗坏血酸、总多酚和β-胡萝卜素含量几乎维持不变[24]。这些结果表明，联合干燥不仅可以提升干制产品的品质，同时还能有效地减少营养成分在干制过程中的损失。

2.3 生物学活性

大量的研究表明，干制会造成水果中营养物质的含量或结构发生改变，从而导致果干在生物学活性上的差异。Gan等[81]研究表明，通过热风干燥得到的龙眼干多糖结构发生显著变化，新鲜龙眼中的多糖主要由葡萄糖和甘露糖组成，而干制后的龙眼多糖包括葡萄糖、甘露糖、半乳糖和鼠李糖，同时平均分子量也降低了30%。此外，相较于新鲜龙眼，龙眼干多糖显著增加了淋巴细胞和巨噬细胞的免疫活性。另一篇研究也表明，与新鲜龙眼相比，热风干燥得到的龙眼干多糖具有更高的免疫调节活性和抗炎活性[82]。热干制过程会导致水果中的多糖结构发生改变，糖主链发生断裂或降解，同时，在外源性β-半乳糖苷酶的作用下，多糖的末端残基在加工过程中被水解释放，而后这些糖残基可以通过酯化作用再次与主链连接[83-84]。在高温干燥过程中，由于β-（1→3）糖苷键比β-（1→4）糖苷键更稳定且更容易形成，因此导致了果干中单糖组成的改变及分子链的易位[84]。此外，热风干燥得到的荔枝干多糖免疫活性也显著增强[7]。多糖作为一种具有多种生物学活性的大分子物质，其结构特异性强，每种天然来源的多糖都具有特定的结构，这也导致了其不同的生物活性，如免疫调节[85]、抗炎[86]、抗氧化[87]、降血糖[88]等活性已经被广泛报道。因此，在水果干制过程中，如何通过特定的干制工艺和参数得到某一种独特结构的多糖将是未来研究的方向之一。

在水果干制过程中，加热会直接造成水果多糖物质结构的改变，而这个过程影响了酚类物质活性。之前的研究已表明，酚类物质含量与多种生物学活性密切相关，而其含量的减少直接影响干制水果的抗氧化能力。热泵干燥后的荔枝果肉中游离酚、结合酚和总酚含量显著降低，导致其抗氧化活性下降[89]。邓彩玲[90]研究表明，热泵干燥导致龙眼果肉中的游离酚及总酚含量下降，同时DPPH自由基清除能力显著降低。说明热干制过程对水果中的酚类物质含量和生物活性具有较大的影响，而不同干燥方式可能会有不同的影响。Karaman 等[91]比较了冷冻干燥、烘箱干燥和真空烘箱干燥对柿子生物学活性的影响，结果表明，相比于另外两种干燥方式，通过冷冻干燥得到的柿子酚类物质减少程度最低，而且具有更好的抗氧化活性和抗糖尿病活性。这可能是低温环境维持了酚类物质的含量，并使其具有更好的生物学活性。然而另一项研究中则得到了相反的结论，曾广琳等[92]发现热风干燥后的番木瓜的总酚含量（6.11 mg/g）高于微波干燥（4.36 mg/g）和冷冻干燥（4.32 mg/g），因此，对于DPPH 自由基清除能力表现为：热风干燥＞微波干燥＞冷冻干燥。

综合来看，不同干燥方式对不同水果活性物质的影响和作用方式不同，故针对特定的水果需要选择不同的干制方式。

3 现代水果干制工艺技术应用分析

囿于企业规模与设备投入，当前果脯加工企业大多为中小微企业，为了节约成本，大多数选择采用化石能源供热的传统热风干燥技术。以农业大省广西为例，经过笔者实地调研，在2021 年，广西的芒果干与木瓜干总产量均超过25 000 t，相关生产企业超过40家，80%企业都是采用此干燥工艺技术，其中采用燃煤或柴锅炉干燥作为热源的热风干燥企业占比为75%，使用电能（热泵）+燃煤或柴锅炉组合热源热风干燥的企业占比20%，使用天然气锅炉干燥作为热源的热风干燥的企业占比5%，如图1所示。

图1 广西芒果干与木瓜干干燥工艺技术运用占比图Fig.1 Guangxi dried mango and dried papaya drying process technology utilization ratio chart

徐玉娟等[93]研究表明，相比于传统的热风干燥，热泵干燥不仅可以有效保留水果的营养成分，提高果脯品质，产品风味远超传统热风干燥生产的果干制品。张福铮[94]研究发现，在同一供热条件下，将2 台20 t/h的锅炉供热采用热泵供热代替，电价按市场价0.6元/（kW·h）计算，则供热成本可以节约680万元左右，节约标准煤5 272 t，温室气体CO2减排1.546 9万t，SO2减排465.47 t，氮氧化物减排232.73 t。由此可见，从经济效益和环境效益来看，热泵干燥技术远优于传统化石能源为热源的热风干燥技术。

因此，随着果脯果干加工的产业升级，小型果脯厂家必将以热泵或热泵联合干燥技术替代传统化石能源为热源的热风干燥技术，全面推进果脯果干干制电气化进程，这也是未来国家干燥行业发展的趋势。

4 展望

随着经济的快速发展和消费水平的不断提升，高品质果干产品的市场需求逐渐增大。然而，当前的水果干制行业存在技术落后、设备老化、果干品质低和能源利用效率低等问题。在不断改进现有传统干制技术的同时，还需进一步加大创新力度，研发新技术和新装备，敢于尝试应用新兴加工技术，注重多种干制技术联合应用，在快速有效地处理大量应季水果和降低能源消耗的同时，提升干制产品的品质。果脯果干干制作为水果加工业中的高能耗环节，在实现节能减排以及国家“30·60”双碳目标上任务艰巨，通过先进干制工艺技术及设备的推广应用，推动实现我国果脯加工产业的转型升级。