尹晓峰，杨 玲
(1.重庆商务职业学院，重庆 401331；
2.西南大学工程技术学院，重庆 400715）
中国各地的地理条件存在差异，气候复杂，生态环境多样化，生长着种类丰富的调味农产品。目前，市场上流通较好、用途较广、深受消费者喜爱的调味农产品主要包含辣椒、花椒、香葱、蒜、姜、香菜、洋芹等。调味农产品不但可以加工成干制品广泛用于调味饮食，而且还能在医学方面具有对疾病的预防、辅助治疗等功效。例如：辣椒中的辣椒素不但具有抗炎作用，还能在一定程度上减少患心脏病等慢性疾病的风险；
花椒精油有抗菌、杀虫、抑制平滑肌收缩、抗炎镇痛、抗肿瘤等功效；
姜中含有姜酚，可以起到抗炎、强心、保护肝脏、限制肿瘤生长等作用；
洋葱可以对治疗糖尿病、预防风寒、治疗心脑血管疾病等起到一定的辅助作用。调味农产品用途之广，受到社会和企业关注。由于调味农产品在收获时内含大量水分 （60%～85%），若不进行有效的工艺处理，延长储存期，容易造成腐败霉变，给农户和企业造成巨大损失。将调味农产品经过干燥处理，加工成干制调味品，不但可以延长保质期，还能最大限度地实现产品价值，给农户和企业带来更多的经济收益。目前，针对调味农产品的干燥工艺多种多样，但不同的干燥工艺会对脱水物料的色泽、营养物质、口感造成一定的损失。为尽量减小干燥工艺带来的不利影响，先对物料进行预处理，然后进行干燥，可以最大限度保留产品营养。
干燥预处理是指在调味农产品干燥前，对其进行一定的工艺处理，达到最大化保持农产品的色泽、减少营养损失、保留口感、缩短干燥时间、优化干燥工艺等作用。目前，调味农产品干燥预处理技术和方法主要通过利用农产品自身生理结构、烫漂工艺、物理方法、化学试剂浸泡等方式进行。
1.1 自身生理结构预处理
自身生理结构预处理主要指渗透脱水工艺，它主要利用农产品自身细胞膜的半渗透性使调味农产品中的部分水分转移到渗透液中，从而达到去除调味农产品中部分水分的目的，以提高干燥效率和品质。
赵翠萍等[1]在辣椒渗透脱水试验中发现，当溶液浓度升高，辣椒果肉的失水率和固形物获取率随之增大。在相同条件下，盐糖混合液相比于纯溶液脱水效果更明显，且样品脱水后的颜色、品质更优。李慧[2]通过对番茄进行渗后干燥后发现，经过渗后干燥后的番茄无论在色泽上还是硬度上要远远好于直接干燥后的样品，且渗后干燥的样品硬度是直接干燥后样品硬度的1.2 倍。究其原因，主要是番茄经过渗透脱水后，干燥时间进一步缩短，并且样品在渗透脱水后，体内渗入了糖分子，能够进行有效地支撑，使结构变得相对疏松，而直接进行干燥的样品收缩严重，结构变得致密，品质较差。尹晓峰等[3]研究发现，辣椒样品先经过渗透脱水，后进行渗后热风干燥，样品的有效扩散系数、维生素C 保留率、辣度等品质都要优于直接热风干燥的样品，且渗后热风干燥的样品的复水比和复原率较高、品质较好。
1.1.1 打孔预处理。调味农产品在干燥前，在其表面进行打孔预处理，可以使调味农产品内部和外界打通，便于调味农产品体内水分可从孔洞中蒸发、逸出，从而进一步缩短干燥时间，提高干燥速率。
Arora S 等[4]对比了红辣椒在热风温度为45～65 ℃的条件下，经过打孔后的辣椒样品比未打孔的辣椒样品的干燥时间减少12%～48%。Yong C K 等[5]通过试验表明，辣椒样品先打孔后干燥，样品的干燥速度明显加快，远远快于未打孔样品的速率，而且干燥速率与打孔孔径大小相关，孔径为2.5 mm 的样品比孔径为1 mm 的样品提升9%。张茜等[6]研究发现，辣椒样品在先打孔后干燥后，其干燥速率显著上升，干燥时间下降明显，且在60 ℃风温条件下，预处理后的样品干燥时间能够减少30.8%，在90 ℃热水烫漂条件下，预处理后的样品干燥时间能够减少25%。此外，样品先打孔后干燥，不但能够有效保存样品内红色素，而且还能有效降低样品进行褐变。
1.1.2 切片预处理。焦丹[7]在对苦瓜进行热风干燥前，先进行切片预处理，研究发现：切片后的苦瓜相比于未切片的苦瓜，干燥速率加快，且干燥时间与切片厚度有关，即厚度越薄，可使苦瓜内部水分和热量迁移到表面的距离缩短，能进一步加快传热、传质，促使干燥时间不断变短。Ramesh M N 等[8]在研究切片预处理对辣椒热风干燥的影响过程中发现：切片干燥后的辣椒样品比直接干燥的样品的维生素C 保留率高，能够有效减小辣椒维生素C 含量的损失，进一步保证干燥后样品的质量。通过试验发现，辣椒先切片后热风干燥最佳工艺方案是先切、后烫漂3 min。
1.2 烫漂预处理
在调味农产品行业中，烫漂预处理是最常用的预处理方式，其应用范围广、用途多、效果好。比如，农产品在经过烫漂后，体内的过氧化物酶（POD）和多酚氧化酶（PPO）被钝化，能有效减少酶促褐变，从而颜色得到有效保护；
样品经过烫漂预处理后，可以把其体内阻碍传热传质的微气泡消除，从而增加农产品的通透性，加快水分蒸发，提升干燥速率；
可以间接消除样品体内残留的有害物质和杀死体内虫卵，提高调味农产品安全性；
可以提升样品的脱水率，延长保质期；
可以加快萃取样品内的活性物质，提高萃取率。目前，烫漂预处理主要包含热水烫漂、蒸汽烫漂等传统烫漂工艺，以及红外烫漂、微波烫漂等现代烫漂工艺。
1.2.1 传统烫漂。传统烫漂是把新鲜的农产品经过一定处理，暴露在热水、蒸汽的环境中，经过一定的温度作用后，使产品体内的酶进行钝化，从而达到烫漂的目的。传统烫漂操作相对简单，但容易破坏样品体内营养物质和组织结构，使其品质降低。
Kinalski T 等[9]对大蒜进行热水烫漂后发现，大蒜的抗氧化活性及硫代亚磺酸盐的含量下降较快，且时间越长，降低越快。Wang J 等[10]通过对辣椒进行热水烫漂后发现，辣椒样品内PPO 和POD 的活性明显降低，且烫漂时间对两种酶的影响程度要比温度的影响程度更加显著。经过对辣椒进行不同的烫漂预处理后发现，经过热水烫漂后辣椒体内的抗氧化活性、红色素、抗坏血含量显著降低，说明热水烫漂对其体内指标破坏性较大。苦瓜在进行热水烫漂及蒸汽烫漂后的品质不及经过微波烫漂的样品，说明热水烫漂和蒸汽烫漂对苦瓜的叶绿素和维生素C 影响更加明显[11]。Salas-tovar J A 等[12]通过试验发现，热水烫漂虽然可以延长辣椒的保质期，但对辣椒品质的破坏度较大，严重影响辣椒的生物结构、色泽等。采用真空处理方式对其进行辅助预处理，可以有效提高甲基酯酶活性，降低热水烫漂带来的影响，保护辣椒的品质。
1.2.2 欧姆烫漂。欧姆烫漂是利用调味农产品自身作为电阻，在对其进行通电时，将电路中释放的热量作用于农产品。经过研究发现，在欧姆烫漂过程中，电路所释放的热量与电路中电流的平方成正比。欧姆烫漂具有有效减少样品可溶性固形物的渗出、工作效率高、预处理后产品品质好等特点。
Gomes C F 等[13]通过对南瓜进行欧姆烫漂，Icier F 等[14]对豌豆泥进行欧姆烫漂，Guida V 等[15]对朝鲜蓟头进行欧姆烫漂，Brochier B 等[16]对甘蔗汁进行欧姆烫漂后发现，欧姆烫漂可以很好地钝化物料内PPO和POD 的活性，降低褐变的产生。Cho W I 等[17]通过对辣椒酱进行欧姆烫漂的研究发现，在50～100 V 的电压、小于20 A 的电流，采用石墨烯三对电极的条件下，能够对辣椒酱进行有效杀菌。
欧姆烫漂相比于传统烫漂，具有加热速度快、加热均匀性较好、烫漂品质好等优点。但同时也存在能耗高、烫漂温度不易控制、电极易腐蚀等缺陷。
1.2.3 红外烫漂。红外烫漂是将调味农产品放置在红外线的照射环境下，当红外线被物料折射、吸收和穿透时，利用红外线的能量传递，将红外线所释放出的热量作用于调味农产品，起到烫漂的功效。
Jeevitha G C 等[18]在对鲜辣椒进行红外烫漂时发现，红外烫漂可以有效去除鲜辣椒体内的水分，同时，可以有效保护鲜辣椒体内的蛋白质、纤维素、胡萝卜素、抗坏血酸等营养成分。Galindo F G等[19]通过比较红外烫漂和传统沸水烫漂后发现，红外烫漂几乎对胡萝卜内细胞没有破坏作用，且烫漂后的胡萝卜片能够保持新鲜样品的组织机构。Wang 等[10]对辣椒进行红外烫漂后研究发现，红外烫漂速率较快、时间较短、灭酶作用明显，且烫漂后的辣椒的色泽、品质较好。
红外烫漂相比于传统烫漂，不仅可以将物料内PPO、POD 有效灭活，而且能够去除物料内部分水分，还具有加热速度快、工作效率高、烫漂后的调味农产品组织保持好完整、品质好、无污染等优点。但同时也存在加热不均匀、穿透深度不够等缺陷，需要不断优化红外烫漂工艺，升级加工设备，以此生产具有更高品质的调味农产品。
1.2.4 微波烫漂。微波烫漂是将微波的热量传递转化为加热调味农产品的热能，使调味农产品受热达到烫漂的目的。
Dorantes-Alvarez L 等[20]将鲜胡椒泥放置在家用微波炉中烫漂，烫漂后发现，胡椒泥中的PPO 得到了有效钝化，且体内抗氧化活性显著提高，酚类化合物量减少，这是因为胡椒受到微波处理后形成酚类衍生物所影响。Dorantes-Alvarez L 等[20]试验表明，辣椒在受到微波烫漂后，体内酶得到钝化，产生了一定量的酚类化合物，使辣椒的抗氧化活性得到有效提升。Wang J 等[10]分别用微波烫漂工艺、高湿热风射流烫漂工艺、红外烫漂工艺、热水烫漂工艺对红辣椒进行预处理后发现，所有预处理工艺可以很好地灭活红辣椒体内的酶，且微波烫漂和红外烫漂后的红甜椒损失量要小于其余烫漂方式的红甜椒量。Sezer D B 等[21]发现，胡萝卜在经过微波加热处理后，体内的PME（果胶甲酯酶）完全失活，能够很好地保留果胶及胡萝卜素的含量，颜色更加亮泽。
微波烫漂相比于传统烫漂，具有升温快、效率高、能耗小、保护农产品营养素和色素等优势，但也存在一些不足。Devece C 等[22]研究发现，整块（个）样品进行微波烫漂时，容易引起加热不均，导致样品部分表面温度过高，不适合体积较大块调味农产品进行烫漂。因此，要进一步加强对微波烫漂工艺的研究、不断升级微波设备，优化烫漂工艺，促进产业发展。
1.3 物理方法预处理
1.3.1 压力预处理。压力预处理工艺主要通过对调味农产品进行加压处理，促使调味农产品体内产生一定的氧化抑制剂，从而进一步影响调味农产品体内分子和分子之间的非共价作用力，降低调味农产品体内有关物质的氧化。
Castro S M 等[23-24]分别用压力预处理和热水烫漂工艺对辣椒进行干燥前预处理，研究结果表明，经过预处理辣椒体内的PPO 含量相似，但经过压力预处理的辣椒果胶酶活性、可溶性蛋白含量及抗坏血酸含量要优于热水烫漂的辣椒，且品质较好。
因此，经过压力预处理的调味农产品能够得到较好的品质参数，相比于传统烫漂，在一定的环境和条件要求下，可以优先使用压力预处理技术。但是需要在高压范围内进行压力预处理，还需要不断优化、完善。
1.3.2 高温高湿气体射流冲击预处理。该预处理方法以高温高湿气体作为介质，采用过热蒸汽和冲击技术相结合，把具有一定压力的气体经过离心风机作用后，通过喷嘴形成高温高湿高速的气体直接作用到物料表面加热，达到迅速烫漂的目的，具有高效、快速、无废水等优点。
Xiao H 等[25]用高温高湿气体射流冲击预处理技术对甘薯条进行处理后发现，该预处理不但能提高样品的干燥动力学，而且还能提升样品的微观结构、复水率、色泽和品质。Xiao H 等[26]还发现，经过高温高湿气体射流冲击预处理后的山药片，后期干燥速率能够显著提高，而且还能提升白度指数。Bai J W 等[27]研究发现，高温高湿气体射流冲击预处理技术不但可以灭活苹果体内的PPO，而且经过预处理干燥后苹果的品质更优。Bai J 等[28]同时发现，高温高湿气体射流冲击预处理技术可以很好地应用于无籽葡萄干燥，且干燥速率明显加快，色泽较好。Wang J 等[29]先把辣椒进行高温高湿气体射流冲击预处理，后对其进行干燥，发现辣椒经过预处理后，可以缩短后续干燥时间，提升干燥速率，并且能够把辣椒体内的PPO 进行有效灭活，有效抑制辣椒褐变。Wang J 等[30]研究表明，一定程度的高温高湿气体射流冲击预处理不但能防止辣椒在贮藏过程中化学物质的流失，还能提升贮藏过程中的辣椒品质。
高温高湿气体射流冲击预处理相比于传统烫漂，具有保护调味农产品体内水溶性营养物质的作用，防止因热水烫漂造成的营养物质流失现象。同时，高温高湿气体射流冲击预处理不但能提升后期样品的干燥速率，还能有效保护干燥后的调味农产品的品质。
1.3.3 冷等离子预处理。冷等离子预处理是通过气体离子、真空、电磁场和射线等多种因素一起作用于调味农产品表面实现预处理的过程，它是一种冷处理技术。研究表明，冷离子预处理不但可以灭杀霉菌、酵母菌等常规有害微生物，还能杀死孢子等很难灭活的繁殖细胞。
Armini M 等[31]通过鲜核桃和干核桃进行氩气冷等离子预处理研究表明，经过预处理后的样品，抗氧化性活性增高，且接种的微生物得到灭活。冷等离子和紫外线联合预处理可以有效提升农产品体内细胞生物合成力，同时也会增加细胞内硫氰酸盐等营养成分的含有量。Lacombe A 等[32]对新鲜蓝莓进行低温等离子预处理发现，经过1 min 后，对样品表面色泽及硬度具有显著影响。Zhang X L 等[33]通过对辣椒先进行不同时间段的冷离子预处理，后进行干燥后发现，随着时间的变化，辣椒内抗氧化活性、色素等指标发生变化。在30 s 时间段进行冷等离子预处理，辣椒能保持很高的红色素含量，具有很好的抗氧化活性。Kim J E 等[34]以黄曲霉、硫氰酸盐为指标，通过对红辣椒进行冷等离子预处理发现，在时间为20 min、压力为667 Pa、功率为900 W 的条件下，辣椒内黄曲霉含量减少下降最快。在时间为30 min 时，温度为90 ℃的条件下，辣椒受到冷离子和氦氧混合气体共同作用，辣椒内芽孢杆菌含量明显减少，证明经过冷等离子预处理的辣椒内微生物含量有效减少。
1.4 化学方法预处理
化学预处理主要将调味农产品浸泡到种类不同、浓度不同的化学溶液中，通过化学作用把物料表层的蜡质层进行腐蚀，破坏体内相邻细胞之间的果胶，使细胞内水分迁移，最终起到脱水的作用。
Ibrahim D 等[35]先调试不同浓度的AEEO（油酸乙酯碱性乳剂）溶液，后将辣椒样品浸入其中，再进行干燥后发现，预处理后的样品要比未处理样品的干燥时间缩短将近7 h，且干燥后的色泽更好。同时表明，在2% AEEO 和5% K2CO3的溶液中，辣椒的预处理效果最佳。Ergünes G 等[36]通过先把辣椒浸泡在4%K2CO3+2% NaOH+2%C20H38O2混合溶液，后对其进行干燥。研究表明，预处理后的样品干燥时间明显缩短，且能够保持很好的色泽。在干燥10 h 后，预处理后样品的失重率相比未处理样品的失重率提高32.9%。
因为化学溶液改变了物料所处的pH 环境，有效抑制了细胞体内氧化酶的活性，从而保护了物料的色泽，防止物料发生酶促褐变现象的产生。Sharma R 等[37]把辣椒分别进行热水烫漂预处理、亚硫酸盐浸泡预处理和柠檬酸浸泡预处理，结果表明：经过3 min 热水烫漂+0.50%亚硫酸盐浸泡+0.20%柠檬酸浸泡后，辣椒后期的干燥速率最快，时间最短，且品质保持最好，是最优联合预处理方案。
化学溶剂预处理虽然能加快物料样品干燥速率，降低干燥时间，保持物料品质。但经过化学溶剂预处理后的物料容易残留化学残液，影响食用安全。
将调味农产品直接进行干燥，不但干燥时间长、干燥速率慢，而且很容易破坏物料自身的色泽、营养物质及品质。采用先预处理后干燥的工艺，能够较好地提高干燥效率，节省能耗，保持物料的营养物质和品质。但不同的预处理方式存在不同的弊端。
2.1 营养物质流失，影响产品品质
传统烫漂操作相对简单，但容易破坏调味农产品体内营养物质，尤其是农产品中的色素、多酚等物质，对其破坏力极大。在进行热水烫漂预处理中，调味农产品内很多营养物质会溶解在水中，造成营养物质的流失。相比于传统烫漂预处理，现阶段较先进的预处理方式也存在部分营养物质的损耗。因此，如何运用预处理技术更好地降低农产品体内营养物质的损失，提升产品品质是当前需要解决的重要问题之一。
2.2 消耗能耗较高，增加工艺成本
很多预处理技术和方法存在耗能高、成本大的现象。尤其是欧姆烫漂、化学烫漂、高温高湿气体射流冲烫漂等新型预处理方法需要消耗大量能耗，增加工艺成本。如何利用新技术、新能源在保证工艺要求、产品品质的前提下，减少耗能，减低成本也是目前需要不断降低成本、优化工艺的问题之一。
2.3 残留微生物检验，缺乏相关研究
针对预处理后调味农产品微生物残留检验问题，目前国内缺乏相关学术研究。不同预处理技术和方法是否能有效灭活霉菌病菌等微生物还缺乏一定的试验研究。
根据当前研究学者对调味农产品干燥前预处理技术的论述，并结合当前预处理技术的发展，可对未来调味农产品预处理技术和方法做出展望。
3.1 优化工艺技术，降低成本和能耗
随着科学技术的日益成熟，不断升级优化预处理技术和方法，减少污染，会逐渐成为日后研究的重点方向。开发绿色环保低成本的预处理技术，能够做到经济利益最大化、环境污染最小化、工艺技术最优化、产品质量最好化。
3.2 采用联合预处理，发挥多重优势
采用联合预处理技术，将两个或多个预处理进行联合驱动，不仅发挥各自预处理的优势，取长补短，而且还能最大限度缩短后期干燥时间，保证产品品质。
3.3 研究微观结构，奠定产业基础
调味农产品微观结构的差异会对其宏观性能产生影响。通过研究调味农产品的微观结构的变化，能够对调味农产品质地变化机理和其机械性能进行更好的研究。尤其在调味农产品内的结构变化、生物活性化合物提取、水分传递、微生物失活等方面显得尤其显著。开发先进的预处理技术对调味农产品内微结构和脱水动力学的研究，将对干燥后产品的品质好坏产生必要的影响。
3.4 加强试验研究，减少微生物污染
通过研究表明，一定种类的调味农产品容易受到微生物的污染，尤其是芽孢杆菌等细菌尤为显著。是否可以通过预处理技术来降低调味农产品受到微生物污染影响方面的研究还相对较少，还需要广大学者进行进一步的研究。因此，如何更好地利用预处理技术降低微生物对调味农产品的污染也将成为日后广大学者研究的重点课题。
3.5 预处理技术结合干燥工艺，引领未来干燥产业发展方向
“预处理技术+干燥工艺”方案可以提高工作效率，降低能源能耗，节省工艺成本，还能最大限度保证干燥后产品质量和品质。研制绿色、节能、高效的预处理干燥一体化技术，将会成为日后调味农产品干燥产业重点研究的方向。
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