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專家論壇·果蔬干燥技術(shù)

2022-01-26 08:07石啟龍
中國(guó)果菜 2022年1期
關(guān)鍵詞:熱泵預(yù)處理果蔬

石啟龍,男,工學(xué)博士,教授。中國(guó)海洋大學(xué)博士,澳大利亞昆士蘭大學(xué)訪問(wèn)學(xué)者,現(xiàn)就職于山東理工大學(xué)。石啟龍研究團(tuán)隊(duì)多年來(lái)致力于果蔬/水產(chǎn)品等生鮮食品貯藏保鮮及高值化利用技術(shù)領(lǐng)域,尤其在食品干燥理論與技術(shù),玻璃化轉(zhuǎn)變理論及其應(yīng)用,食品微膠囊技術(shù),活性智能包裝膜制備、表征及應(yīng)用等領(lǐng)域開展了系統(tǒng)研究,取得了創(chuàng)新性成果。先后主持/參與國(guó)家級(jí)、省部級(jí)項(xiàng)目10 余項(xiàng)。獲得山東省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)各1 項(xiàng)。首位/通訊作者在國(guó)內(nèi)外權(quán)威學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文70 余篇,其中,SCI 收錄20 篇,EI 收錄20 篇。作為副主編出版《食品化學(xué)》教材1 部。山東理工大學(xué)優(yōu)秀碩士論文指導(dǎo)教師。兼職國(guó)家自然科學(xué)基金委同行評(píng)議專家,山東省自然科學(xué)基金結(jié)題評(píng)審專家,教育部研究生學(xué)位論文函評(píng)專家,山東省食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)理事會(huì)理事。兼職Food Chemistry、Energy Conversion and Management、Carbohydrate Polymers、Journal of Food Engineering、Drying Technology、Biosystem Engineering、Thermochimica Acta、Journal of Thermal Analysis and Calorimetry、農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)、浙江大學(xué)學(xué)報(bào)、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)、食品科學(xué)、食品工業(yè)科技等幾十家學(xué)術(shù)期刊的審稿專家,多次榮獲《食品工業(yè)科技》雜志年度優(yōu)秀審稿專家。

聯(lián)合國(guó)宣布2021 年為“國(guó)際果蔬年(IYFV)”,旨在強(qiáng)化消費(fèi)者果蔬營(yíng)養(yǎng)和健康意識(shí),引導(dǎo)多樣化、均衡/健康膳食和生活方式。果蔬富含酚類成分、類胡蘿卜素、生物堿、含氮物質(zhì)、有機(jī)硫化合物、植物甾醇等成分,具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功能。但是,果蔬含水率高,呼吸旺盛,質(zhì)脆易腐。且果蔬具有明顯的地域性和季節(jié)性,易出現(xiàn)時(shí)間和空間上的相對(duì)過(guò)剩,導(dǎo)致滯銷跌價(jià),采后損耗率高及豐產(chǎn)不豐收等現(xiàn)象。這不僅造成果蔬采后巨大的經(jīng)濟(jì)損失,而且嚴(yán)重制約了果蔬產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此,大力發(fā)展果蔬精深加工是解決采后損耗高等問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)果蔬產(chǎn)業(yè)可持續(xù)、健康發(fā)展的重要途徑。

中國(guó)是脫水果蔬生產(chǎn)和出口大國(guó),出口總量約占世界脫水果蔬貿(mào)易總額的50%。傳統(tǒng)干燥方法主要包括日光干燥和熱風(fēng)干燥,但存在干燥效率低、能耗高、品質(zhì)差等問(wèn)題,導(dǎo)致產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力下降。因此,開發(fā)“優(yōu)質(zhì)、高效、低能耗”的干燥技術(shù)/工藝是未來(lái)食品干燥領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。近年來(lái),隨著科技創(chuàng)新,新型干燥技術(shù)層出不窮并展示出巨大潛力(例如熱泵干燥、紅外干燥、微波干燥、壓差膨化干燥、泡沫干燥、折射窗干燥、射頻干燥、氣體射流沖擊干燥等)。為了提高果蔬干燥效率,改善干制品品質(zhì),通常采用物理或者化學(xué)預(yù)處理,常采用的方法包括燙漂和化學(xué)試劑預(yù)處理,但存在營(yíng)養(yǎng)素?fù)p失高、化學(xué)試劑殘留等問(wèn)題,因此,新型非熱力預(yù)處理,如凍融、超聲波、超高壓、脈沖電場(chǎng)、等離子體、親水膠體成膜等技術(shù)嶄露頭角,在果蔬干燥領(lǐng)域取得了顯著效果。此外,單一干燥模式存在一定缺陷,因此,聯(lián)合干燥(串聯(lián)或并聯(lián))技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,例如,熱泵流化床干燥、遠(yuǎn)紅外輔助熱泵干燥、微波真空冷凍干燥、太陽(yáng)能輔助熱泵干燥等。

干燥是降低果蔬采后損耗、提高果蔬附加值的重要途徑。隨著消費(fèi)者對(duì)健康、營(yíng)養(yǎng)、方便食品需求的不斷增加,干燥技術(shù)在食品工程領(lǐng)域?qū)缪莞鼮橹匾慕巧?。目前,科技發(fā)展日新月異,果蔬干燥領(lǐng)域在保持傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)的同時(shí),也將注入“科技”元素,未來(lái)果蔬干燥領(lǐng)域應(yīng)強(qiáng)化交叉學(xué)科如人工智能(AI)、計(jì)算機(jī)流體力學(xué)(CFU)在數(shù)學(xué)模型構(gòu)建、干制品在線/無(wú)損監(jiān)測(cè)、干燥系統(tǒng)自動(dòng)化控制等方面的應(yīng)用。

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