任婷婷 關(guān)志強 李敏

摘 要：真空冷凍干燥技術(shù)能較好地改善干燥肉制品的品質(zhì)和風味，但是由于真空冷凍干燥技術(shù)是一種較為昂貴的加工方法，能耗大、處理時間長等特點使其在肉制品中的應用規(guī)模受到限制，而真空冷凍干燥前適宜的預處理能夠改善真空冷凍干燥食品的品質(zhì)，減少能耗，進而拓寬其使用范圍。本文綜合分析了滲透脫水、超聲波、微波、燙漂和其他預處理方法在肉制品冷凍干燥中的應用現(xiàn)狀、作用原理和研究進展，為肉品材料凍干預處理方法的選擇提供參考。

關(guān)鍵詞：真空冷凍干燥技術(shù)；預處理；肉制品；品質(zhì)

Recent Advances in Understanding the Effect of Pretreatment Methods on the Quality of Freeze-Dried Meat Products

REN Tingting1， GUAN Zhiqiang2，*， LI Min2

（1.College of Food Science and Technology， Guangdong Ocean University， Zhanjiang 524088， China；

2.College of Mechanical and Power Engineering， Guangdong Ocean University， Zhanjiang 524088， China）

Abstract： While vacuum freeze-drying can significantly improve the quality and flavor of dried materials， its application in meat processing is limited by its high cost， high energy consumption and time-consuming process. Appropriate pretreatment before vacuum freeze-drying can improve the quality of dried food products while reducing energy consumption， thereby broadening its application. In this paper， we review the current status of the application of osmotic dehydration， ultrasonic， microwave， blanching and other pretreatments in the vacuum freeze-drying of meat products as well as the working principle of these pretreatments， with the aim of providing useful information for the selection of the appropriate pretreatment for the freeze-drying of meat materials.

Keywords： vacuum freeze-drying； pretreatment； meat products； quality

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201805010

中圖分類號：TS205.1 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2018）05-0057-07

引文格式：

任婷婷， 關(guān)志強， 李敏. 預處理對冷凍干燥肉制品品質(zhì)影響的研究進展[J]. 肉類研究， 2018， 32（5）： 57-63. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201805010. http：//www.rlyj.pub

REN Tingting， GUAN Zhiqiang， LI Min. Recent advances in understanding the effect of pretreatment methods on the quality of freeze-dried meat products[J]. Meat Research， 2018， 32（5）： 57-63. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201805010. http：//www.rlyj.pub

真空冷凍干燥（簡稱“凍干”）技術(shù)是在三相點壓力以下加熱，使冰直接升華而去除水分的干燥技術(shù)，適用于熱敏和易氧化食物材料的干燥處理，是公認的能較好保持干燥物料色、香、味、形的干燥方式[1]。凍干技術(shù)是在低溫、高真空條件下的傳質(zhì)傳熱，能使干燥后的肉制品在合適的包裝條件下常溫長久貯藏。但是由于凍干技術(shù)能耗較大、作用時間較長，增加了生產(chǎn)成本，這成為此項技術(shù)推廣應用的主要瓶頸，因此在確保凍干品質(zhì)的同時降低能耗一直是業(yè)內(nèi)特別關(guān)注的問題。

國內(nèi)外研究人員一直在進行基于凍干過程及凍干肉制品能耗的研究工作。Aykin等[2]對雄性小牛的股二頭肌和半膜肌進行冷凍干燥，凍干過程持續(xù)48 h；Ma Ji等[3]對新鮮草魚進行冷凍干燥，凍干過程的最高時長為36 h；Elavarasan等[4]對淡水鯉魚肉的水解產(chǎn)物進行冷凍干燥，其干燥過程時長為24 h。由上述研究可以看出，肉制品的凍干時間較長。而凍干時間除了受預凍工藝[5]、

升華干燥及解析干燥過程參數(shù)的影響外，還受到預處理工藝的影響。

國內(nèi)外研究人員在對凍干肉制品的不同預處理工藝研究方面做了大量工作。目前，凍干預處理方法在凍干過程中的應用研究主要包括滲透脫水、超聲波、微波及燙漂等預處理方法[6]，成為近幾年來凍干食品預處理的研究焦點，在醫(yī)藥、食品及相關(guān)科研領(lǐng)域有所應用[7-8]。本文就凍干技術(shù)的不同預處理方法及其作用原理等進行綜合分析，旨在為更多凍干食品的預處理工藝優(yōu)化提供參考。

1 滲透脫水預處理

滲透脫水是在一定的溫度條件下將動物材料置于高濃度滲透液中，利用生物細胞膜的半透性使水從細胞組織滲出的過程[9]。根據(jù)滲入液的濃度差，滲透可以分為2 種情況：高滲溶液滲透到細胞組織和細胞組織的水滲透到外部環(huán)境，整個過程伴有食品中可溶性物質(zhì)（有機酸、礦物質(zhì)、還原性糖和部分色素等）的少量流出。低溫無相變的滲透脫水可以除去食品材料中的部分水，進而能夠減少能耗，且能夠減少食品品質(zhì)的損壞。

目前，常用于凍干的預處理滲透溶液主要分為凍干保護劑、水分活度抑制劑和氯化鈉等，它們可以作為滲透脫水劑的原理在于溶質(zhì)的離解導致溶液滲透壓增加，但是對肉制品的滲透速率沒有直接影響。滲透脫水劑的濃度和分子質(zhì)量與滲透壓有關(guān)，例如，氯化鈉可以直接作為滲透處理液，經(jīng)常應用在魚類、肉類和蔬菜中，這是由于用氯化鈉和其他滲透液處理食品材料相同，物質(zhì)分子質(zhì)量大的滲透液可以增加食品材料的滲透，導致高失水率，滲透液用量就相應減少，反之，分子質(zhì)量小的物質(zhì)滲透到食品物料中就有所限制。Yal?in等[10]研究食鹽預處理的凍干火雞肉，結(jié)果表明，火雞肉的硬度無明顯變化，含水率降低至40%，凍干時間由27 h縮短至7 h；易翠平等[11]研究凍干鳡魚時得出，采用4%的食鹽水進行預處理得到的凍干魚片的營養(yǎng)成分與新鮮鳡魚相近，且菌落總數(shù)最低。食鹽還對其他食品的品質(zhì)具有改善作用，Vegagálvez等[12]的研究發(fā)現(xiàn)，20%的NaCl和1.0%的CaCl2預處理很大程度上提高了干辣椒的色澤、硬度和微觀結(jié)構(gòu)等品質(zhì)。上述結(jié)果表明，氯化鈉滲透預處理能夠改善肉制品等食物材料的硬度等品質(zhì)，調(diào)節(jié)失水率，抑制肉制品的菌落生長。滲透溶液的選擇取決于肉制品的失水能力、滲透液增加的比率和所要達到的感官質(zhì)量標準，因此選擇合適的滲透溶液很重要。

凍干保護劑可分為糖類、多元醇類、甲胺和氨基酸類等。作為最普遍的凍干保護劑的糖類主要有單糖、低聚糖等，常用于凍干前預處理的滲透液溶質(zhì)有葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、麥芽糊精和玉米糖漿等[13]。林雯雯等[14]在研究凍干南美白對蝦時發(fā)現(xiàn)，麥芽糊精用作滲透脫水劑提高了凍干蝦仁的持水能力和組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，而乳清分離蛋白用作滲透脫水劑降低了蝦仁的蝦青素損失能力和感官密度，增加了其持水能力，2 種預處理均有助于提升凍干蝦仁的貯藏品質(zhì)穩(wěn)定性。Herrera等[15]在蛇毒研制血清實驗中發(fā)現(xiàn)，5%蔗糖滲透液顯示出最好的穩(wěn)定性。上述結(jié)果表明，糖類作為預處理滲透試劑不僅可以保持肉制品的持水力，還能夠提高凍干制品的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，對食品材料凍干品質(zhì)的加工研究具有很大意義。常見的多元醇類凍干保護劑包括甘油、山梨糖醇、木糖醇和叔丁醇等。多元醇類物質(zhì)中含有羥基，其性質(zhì)與糖類相似，具備優(yōu)先水化和改善物料品質(zhì)的作用。Savini等[16]在凍干處理乳酸桿菌時發(fā)現(xiàn)，用多元醇類做凍干保護劑保存細胞時，對菌株活性保持的成效顯著，其中甘油的作用較為明顯。Jennings[17]研究凍干保護劑時發(fā)現(xiàn)，合適的凍干保護劑會使蛋白質(zhì)周邊形成水分子環(huán)境，以降低凍干保護劑處理食品材料時造成的水分子缺失、蛋白質(zhì)構(gòu)象變化等引起的細胞損傷。因此，合適的凍干保護劑在食品凍干預處理時可以有效避免預凍導致的損傷，有效提高生產(chǎn)效率，改善食品質(zhì)量。

有時，單一預處理試劑效果不顯著，這時采用不同添加劑組合預處理可以獲得很好的效果。劉娟娟[18]在研究魷魚凍干工藝時，采用響應面優(yōu)化法，以蒸煮率為響應值得出了最優(yōu)滲透液組合（0.75%六偏磷酸鈉、1.25%焦磷酸鈉和1.50%三聚磷酸鈉），以復水率為響應值得出了最佳改良劑（4%還原淀粉水解物、2%蔗糖和3%海藻糖）；Shu Guowei等[19]得出了山羊乳酸乳桿菌的最佳凍干保護劑配方（13.00%海藻糖、0.33% Na2HPO4、7.50%乳糖和21.00%脫脂乳粉），能夠增強對細胞膜和蛋白質(zhì)的保護作用，對凍干產(chǎn)品的質(zhì)量有很大貢獻。針對物料特性使用合適的復合滲透溶液，優(yōu)化配方，取長補短，可以明顯提高凍干肉制品的質(zhì)量，有效降低其水分活度[20]。

2 超聲波預處理

超聲波是在介質(zhì)中傳播的物理能量，采用超聲波對肉制品進行預處理時，其高頻率的機械振動會使物料壓縮和拉伸，形成絮狀構(gòu)造，當作用力大于肉制品等食物材料內(nèi)部表面的水分附著力時，水分就容易通過微小管出來，有利于凍干時水分的去除。另外，超聲波還可以促進微細通道的形成，影響物料形變，增加對流傳質(zhì)速率，縮小傳熱表面層的厚度[21-23]，進而縮短有效時長。谷小慧[24]、Fernandes[25-26]等利用超聲波分別對豬肉、香蕉和菠蘿進行預處理，結(jié)果表明，物料的水分遷移速率增加，干燥時長分別縮短30.88%、11.00%和8.00%。超聲波還可以有效控制空化氧化，改善食物材料的物質(zhì)含量。Zhang Lei等[27]利用超聲波物理處理技術(shù)萃取油，結(jié)果表明，提取率、氧化性能與空化效應密切相關(guān)。超聲波預處理可以使物料預凍過程中的水快速形成晶核，防止細胞破損解凍后出現(xiàn)的一系列品質(zhì)問題，提高干燥速率，改善食品品質(zhì)。Zhang等[28]在對超聲波處理豬背最長肌肉進行研究時發(fā)現(xiàn)，超聲處理可以提高肌肉的冷凍速率，改善其質(zhì)量，相應縮短處理時間，是一種降低能耗的有效預處理方法；李斌等[29]研究超聲波預處理鰱魚糜的凝膠特性時發(fā)現(xiàn)，超聲處理可以明顯提高復水比率和凝膠強度，超聲波預處理后的鰱魚糜凝膠更加均勻細膩。以上研究結(jié)果表明，超聲波預處理的應用可以增加肉制品中水的遷移率，改變物料的結(jié)構(gòu)特性，改善干肉制品的硬度、色澤和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)等，同時能夠縮短干燥時長、降低耗能和加工成本，成功緩解食品品質(zhì)與能耗間的瓶頸問題。

不同的超聲波預處理條件，如超聲波頻率、功率、溫度及時間等，對凍干食品的品質(zhì)與能耗也會產(chǎn)生不一樣的效果。章斌等[30]發(fā)現(xiàn)超聲波預處理對香蕉的凍干影響顯著，且影響因素順序為超聲時間>超聲功率>超聲頻率；超聲波預處理縮短了香蕉片的凍干時長，增加了凍干后的復水率；超聲頻率決定聲壓和聲強，其與聲壓和聲強呈正相關(guān)，但相關(guān)性不明顯，超聲頻率對凍干時間縮短、復水率提高等的效果不明顯，因此超聲頻率對肉品凍干效果的影響有待考察。超聲波的功率并非越大越好，強烈的空化效應會對細胞組織結(jié)構(gòu)造成破壞，進而影響肉制品的品質(zhì)。Li Min等[31]研究超聲波脫水對羅非魚凍干的影響時發(fā)現(xiàn)，500 W的超聲波脫水能夠顯著改善凍干羅非魚魚片的咀嚼性和味道；李敏等[32]研究不同功率的超聲波預處理對羅非魚片凍干性能的影響時發(fā)現(xiàn)，450 W超聲波預處理的羅非魚品質(zhì)較優(yōu)。超聲波的機械作用能量不僅能改變?nèi)庵破奉A凍時的傳遞速率，而且能夠降低能量消耗，產(chǎn)生的理化性質(zhì)變化和微觀結(jié)構(gòu)變化不僅有利于物料致密性的提高，而且使物料中的水分更易除去，穩(wěn)定肉品的色澤、硬度等品質(zhì)，因此，針對凍干物料本身的性質(zhì)優(yōu)化超聲波預處理工藝也很重要。

適宜的超聲波處理可以瞬間擊穿肉制品的細胞膜，對最終的物料不產(chǎn)生破壞作用，有利于物料中物質(zhì)的提取。在物料凍干預處理中，超聲波的應用不但可以改變材料的組織結(jié)構(gòu)、降低材料的含水率，還可以降低能源消耗，提高凍干肉制品質(zhì)量，因此超聲波預處理是食品凍干預處理的常用方法之一。

3 微波預處理

微波是一種能在短時間內(nèi)使食品材料內(nèi)部發(fā)熱的處理技術(shù)，高頻率的電磁波通過熱量反應作用于食品材料的各個部分，能夠瞬時使食品材料均勻受熱，緩解對肉制品等食品材料的品質(zhì)損壞[33]。Zhang等[34]用微波輔助凍干技術(shù)顯著降低了金鯉肌肉組織中有機氯農(nóng)藥的提取率，微波對凍干不產(chǎn)生負面影響，且有輔助作用；吳港城等[35]研究海參時的結(jié)果表明，結(jié)合了微波的真空干燥技術(shù)與凍干技術(shù)相比為海參提供了更好的硬度和活性成分，干燥能耗降低約50%。微波預處理產(chǎn)生的良好的肉制品品質(zhì)主要是由于影響食物材料干燥效率的主要因素是食品表面水分的蒸發(fā)，水分蒸發(fā)形成了內(nèi)高外低的溫度梯度，當溫度梯度的方向與食品水分蒸發(fā)的方向一致時，干燥效率加快，加上瞬時的蒸汽熱量使食品具有了壓力梯度，含水率高的食物材料會在快速升高的壓力梯度下將物料中的水排出，大大縮短凍干時長。Duan等[36]

研究干燥海參時發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)凍干技術(shù)相比，結(jié)合了微波的干燥技術(shù)得到了品質(zhì)相似的優(yōu)良產(chǎn)品，時長卻減少了一半。微波凍干從內(nèi)部干燥的特點克服了常規(guī)干燥技術(shù)形成硬表面，從而阻礙水分排出的缺點。另外，研究人員還在微波凍干技術(shù)的研究中建立了傳質(zhì)傳熱的數(shù)學模型。Jiang Ning等[37]針對微波加熱對凍干階段的研究建立了微波加熱二次冷凍干燥的數(shù)學模型，并且將模擬的干燥曲線與實驗結(jié)果進行比較，得到相當好的一致性。綜上所述，微波使食物材料迅速受熱均勻等特點使得凍干食物材料的時長顯著縮短，食物材料品質(zhì)優(yōu)良，生產(chǎn)生活中的能耗和成本遠低于普通干燥技術(shù)。

微波凍干不是以熱傳遞的方式由表及里，而是以微波產(chǎn)生的能量直接作用于物料整體，使食品均勻受熱，但是微波功率太高會使食物材料產(chǎn)生較高溫度，從而導致食品品質(zhì)損壞，因此對微波的功率進行研究尤為重要。Darvishi等[38]研究微波干燥的沙丁魚時發(fā)現(xiàn)，隨著微波功率的增加，干燥時長逐漸縮短，在功率為500 W時能耗最小；Ambros等[39]研究細菌培養(yǎng)時發(fā)現(xiàn)，微波功率為3 W/g時，干燥完成時長最短，細菌存活率最高。總之，要想減少微波功率對食品產(chǎn)生的損害，就要從微波食品干燥能量轉(zhuǎn)化過程著手解決，主要包括兩部分：一是有序運動，將電磁能轉(zhuǎn)化為分子動能，二是碰撞，將動能轉(zhuǎn)化成熱能[40]。

微波預處理技術(shù)對凍干來說是一種新型、高效的方法，微波預處理技術(shù)有很多特點，如處理時微波與食物材料直接接觸而使其均勻受熱、加熱腔的密閉空腔反射微波，避免泄漏，從而能夠全部被食物材料吸收、避免一些大型器壁及設備的輸送、從內(nèi)而外的干燥方式以及不需要對空氣加熱等，均大大降低了能量消耗，為微波預處理改善食品的凍干品質(zhì)提供了保障，為微波凍干新技術(shù)的研究提供了有力支撐。

4 燙漂預處理

燙漂是對一些新鮮的食物材料在熱水、沸水或是蒸汽中進行適當?shù)念A處理，使之具有更好的食品品質(zhì)的工藝[41]。不同性質(zhì)的食物材料采用不同的燙漂方法，效果也不盡相同。對于熱水燙漂預處理技術(shù)，熱水與食品直接接觸，加熱均勻，一般加水量為食品量的1 倍，否則會使體系溫度下降太多，從而影響食品材料的處理效果。由于熱水處理所需要的水量多，因此營養(yǎng)成分流失較多。蒸汽燙漂在受熱和營養(yǎng)損失方面與熱水處理的效果相反。一系列研究表明，燙漂技術(shù)可以有效保護營養(yǎng)物質(zhì)的流失，改善食物材料的品質(zhì)。何學連[42]的研究表明，對熱燙蝦的工藝進行優(yōu)化可以使酚氧化酶的活性顯著降低，并改善產(chǎn)品品質(zhì)；Amib等[43]的研究表明，在60 ℃的隔板溫、室溫蒸餾水條件下可以得到質(zhì)地較好的牛肉干產(chǎn)品。燙漂預處理還可以防止食品中的部分淀粉老化變性，可以使酶鈍化，防止酶促褐變，尤其是一些含酚類物質(zhì)的果蔬產(chǎn)品。燙漂技術(shù)在食品凍干的預凍階段呈現(xiàn)的效果尤為明顯，燙漂后細胞組織均勻和變軟使食品預凍階段的傷害變小、時間和能耗降低、品質(zhì)得到改善。燙漂技術(shù)主要應用于蔬菜和水果，國內(nèi)外對肉類凍干的燙漂預處理研究較少，但是其對肉類研究具有較好的指導意義，例如，Nowak等[44]以芹菜為例進行研究時發(fā)現(xiàn)，在自然強制對流的情態(tài)下，熱燙使凍結(jié)進展更快，復水后的漂白樣品的最終含水量接近新鮮材料中的含水量。燙漂工藝的原理在于通過改變產(chǎn)品的物理特性來提高干燥效果和脫水率，細胞膜滲透性和水分去除率的增加使得食品質(zhì)量得到提高[45]。

影響燙漂護色的主要因素是預處理的時間和溫度，為了得到優(yōu)良產(chǎn)品，必須要求在燙漂處理時能瞬時達到食物材料所需要的溫度，并控制在一定時間范圍內(nèi)，才能夠使燙漂處理效果顯著。劉達等[46]研究預處理對紅蝦的干燥特性和品質(zhì)特性的影響，結(jié)果表明，燙漂時間為1.43 min時蝦干樣品的綜合品質(zhì)最優(yōu)；康三江等[47]研究得到速凍蘋果丁時能夠保持酶活性的最優(yōu)條件為熱燙時長4.5 min、溫度92 ℃、料液比1∶11（m/V），與未燙漂的速凍蘋果丁相比能量消耗少，可溶性固形物和VC損失率低，說明合適的燙漂預處理可以較好地保持食品品質(zhì)。上述研究均對凍干肉制品的燙漂預處理技術(shù)具有較好的指導作用。

目前燙漂技術(shù)已運用到肉制品的處理中，燙漂預處理技術(shù)本身的特點包括對食物材料進行殺菌消毒、除去污染物和黏性物質(zhì)、縮小物料體積、使組織結(jié)構(gòu)變軟和富有彈性，這些特點均能縮短肉制品的凍干時長、降低能耗。國內(nèi)外研究人員已成熟運用燙漂預處理技術(shù)，在提高果蔬的凍干品質(zhì)、降低能量消耗和縮短冷凍干燥時間等方面已有大量驗證，但對肉制品的研究還需進一步加強?？傊?，針對燙漂預處理技術(shù)的研究為凍干技術(shù)提供了良好的參考價值。

5 其他預處理方法

肉制品凍干技術(shù)的預處理方法多種多樣，除了上述常見的方法外，還有一些其他的預處理方法，如高壓脈沖電場、真空冷卻、凍融和熱風等，這些方法也陸續(xù)被研究人員挖掘，大量研究證明，這些預處理方法對肉類制品的凍干有重要的指導作用。

高壓脈沖電場（pulsed electric fields，PEF）是一種新興的非熱加工技術(shù)，在短脈沖和高壓作用條件下，肉制品內(nèi)部細胞的電位差會變大，當超過自然電位差時會使細胞破裂，導致細胞的通透性增強[48]。PEF技術(shù)殺菌徹底、作用均勻、作用時間短、熱量小和耗能低等特點能夠極大地保護食物材料的營養(yǎng)及風味，使此項技術(shù)備受關(guān)注。Faridnia等[49]研究脈沖電場對牛半腱肌肉質(zhì)量的影響，結(jié)果表明，PEF改變了細胞組織結(jié)構(gòu)的完整性和連續(xù)性；Jia等[50]對冷凍兔肉進行研究，結(jié)果表明，PEF處理有利于減少兔肉樣品的肌原纖維蛋白變性，縮短解凍時長約60%。

真空冷卻是將處理的物料在真空室內(nèi)經(jīng)真空泵抽成低壓真空狀態(tài)，使得水分蒸發(fā)吸熱，從而致使肉制品等食物材料的溫度下降而加快冷卻的技術(shù)[51]。真空冷卻技術(shù)是食品冷凍冷藏鏈中不可或缺的一環(huán)，其蒸發(fā)方式主要為水經(jīng)重力作用或在壓力梯度下由里及表而蒸發(fā)，或水在壓力梯度的作用下直接從物料內(nèi)部以氣態(tài)的方式遷移而蒸發(fā)。McDonald等[52]研究牛肉的真空冷卻過程，與其他冷卻方式進行比較發(fā)現(xiàn)，真空冷卻的牛肉嫩度較優(yōu)，顏色為粉色；Zhang等[53]研究真空冷卻預處理熟牛肉時獲得了高的冷卻效率，提高了VC的保留率，結(jié)果表明，真空冷卻處理有利于產(chǎn)品的保鮮，保護產(chǎn)品內(nèi)的化學物質(zhì)不被破壞，從而降低凍干的生產(chǎn)成本。

凍融技術(shù)是將食品原料低溫冷凍再溶解的過程，通過干燥前的凍融預處理將肉制品中的水分去除，從而縮短干燥時間。吳寶川等[54]用凍融技術(shù)預處理羅非魚片，縮短了干燥時長，提高了干燥羅非魚片的品質(zhì)。

熱風處理是通過氣體作為加熱體，與食品材料直接接觸發(fā)生作用的技術(shù)。熱風處理技術(shù)具有很高的氣流速率，能使食品臨界濕含量降低，適用于處理散粒狀物料，適合連續(xù)干燥大量食品，其工藝生產(chǎn)能力大，操作方便。王雅嬌等[55]研究熱風干燥南美白對蝦，得出最佳的熱風條件和此條件下的干燥模型，能夠降低能量，保證食品品質(zhì)；Bando等[56]采用回熱技術(shù)結(jié)合冷凍干燥，通過使用所提出的創(chuàng)新方法可以節(jié)省超過80%的干燥所需能量。上述研究結(jié)果表明，熱風預處理技術(shù)能很好地改善食物材料的質(zhì)構(gòu)、色澤等品質(zhì)，得到的凍干物料復水性強，能夠節(jié)省大量能量。

6 組合預處理

我國對凍干預處理技術(shù)的研究已比較成熟，根據(jù)肉制品材料本身的性質(zhì)，采用的預處理技術(shù)和方法也各不相同。為了得到更好的凍干制品品質(zhì)，在遵循優(yōu)勢互補原則的前提下對預處理方法進行優(yōu)化，從而達到縮短凍干時長、加快凍干速率和減小能耗的目的，進一步實現(xiàn)生產(chǎn)加工工藝與利用的高值化。

為優(yōu)化預處理技術(shù)，通常以微波和超聲波等機械力處理肉品等食品材料來改變食品內(nèi)部的結(jié)構(gòu)特性，以提高凍干速率。Patrick等[57]用海藻糖浸漬和微波干燥法進行研究，得到的家貓精子結(jié)構(gòu)和功能完好無損。通過機械力的作用，再添加輔助添加劑進行滲透處理，能更好地提高干燥物料的品質(zhì)。劉新玲等[58]在用食鹽滲透、超聲波輔助預處理凍干豬肉時得出，超聲預處理能夠很好地改善豬肉的腌制效果；Drummond等[59]通過對牛肉進行浸入式真空冷卻，克服了真空冷卻樣品時的不利影響，如汁液流失等，提高了產(chǎn)品質(zhì)量；王海鷗等[60]對牛蒡進行冷凍干燥，結(jié)果表明，超聲波熱燙可以最大程度地保持牛蒡的質(zhì)量，復水率比未燙漂組高12.42%。除了肉品處理，還有些組合預處理方法對其他食品的預處理具有指導意義，例如，Dermesonlouoglou等[61]在研究PEF對獼猴桃滲透脫水（osmotic dehydration，OD）的傳質(zhì)和品質(zhì)的影響時得出，在作用過程中有水分產(chǎn)生時，經(jīng)PEF和OD組合預處理加工的獼猴桃品質(zhì)（可接受的顏色變化、硬度增加和VC含量升高程度）良好。

總之，組合預處理方法是解決冷凍干燥技術(shù)瓶頸問題的一個重要方向，也是未來研究和技術(shù)開發(fā)的關(guān)注點，在推進凍干技術(shù)在肉制品干燥加工的應用中起著不可或缺的作用。

7 結(jié) 語

作為所有干燥方式中能獲得較好干燥品質(zhì)的技術(shù)，凍干技術(shù)可以獲得高質(zhì)量的干燥肉制品，滿足人們的需求；同時，較大的能耗又抑制了它的大力推廣及應用。結(jié)合其他領(lǐng)域的技術(shù)進步，采用合適的預處理方法可以較好地解決凍干技術(shù)推廣及應用中的能耗問題。通過有效的預處理技術(shù)還可以進一步改善凍干肉制品的色澤、外觀和質(zhì)構(gòu)等品質(zhì)，改善其營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，有望很大程度地拓寬肉制品凍干技術(shù)的應用市場。

參考文獻：

[1] 婁秀. 真空冷凍干燥試驗臺的設計及生姜干燥工藝研究[D]. 大慶： 黑龍江八一農(nóng)墾大學， 2010： 2-3.

[2] AYKIN E， ERBAS M. Quality properties and adsorption behavior of freeze-dried beef meat from the Biceps femoris and Semimembranosus muscles[J]. Meat Science， 2016， 121（6）： 272-277. DOI：10.1016/j.meatsci.2016.06.030.

[3] MA Ji， Sun Dawen， QU Jiahuan， et al. Prediction of textural changes in grass carp fillets as affected by vacuum freeze drying using hyperspectral imaging based on integrated group wavelengths[J]. LWT-Food Science and Technology， 2017， 82（4）： 377-385. DOI：10.1016/j.lwt.2017.04.040.

[4] ELAVARASAN K， SHAMASUNDAR B A， BADII F， et al. Angiotensin Ⅰ-converting enzyme （ACE） inhibitory activity and structural properties of oven- and freeze-dried protein hydrolysate from fresh water fish （Cirrhinus mrigala）[J]. Food Chemistry， 2016， 206（5）： 210-216. DOI：10.1016/j.foodchem.2016.03.047.

[5] CEBALLOS A M， GIRALDO G I， ORREGO C E. Effect of freezing rate on quality parameters of freeze dried soursop fruit pulp[J]. Journal of Food Engineering， 2012， 111（2）： 360-365. DOI：10.1016/j.jfoodeng.2012.02.010.

[6] 張鵬飛， 呂健， 畢金峰， 等. 超聲及超聲滲透預處理對紅外輻射干燥特性研究[J]. 現(xiàn)代食品科技， 2016， 32（11）： 197-202. DOI：10.13982/j.mfst.1673-9078.2016.11.030.

[7] KE Kean， LI Hui， ZHAO Dandan， et al. Effect of osmotic dehydration with pulsed vacuum on hot-air drying kinetics and quality attributes of cherry tomatoes[J]. Drying Technology， 2013， 31（6）： 698-706.

DOI：10.1080/07373937.2012.755192.

[8] KEBITSAMANG J M， ZHANG M， ARUN S， et al. Effects of ultrasound and microwave pretreatments of apple before spouted bed drying on rate of dehydration and physical properties[J]. Drying Technology， 2014， 32（15）： 1848-1856. DOI：10.1080/07373937.2014.952381.

[9] 張鵬飛， 呂健， 畢金峰， 等. 滲透脫水對變溫壓差膨化干燥桃片品質(zhì)的影響[J]. 中國食品學報， 2017， 17（1）： 69-76. DOI：10.16429/j.1009-7848.2017.01.009.

[10] YAL?IN M Y， ?EKER M. Effect of salt and moisture content reduction on physical and microbiological properties of salted， pressed and freeze dried turkey meat[J]. LWT-Food Science and Technology， 2016， 68（3）： 153-159. DOI：10.1016/j.lwt.2015.12.032.

[11] 易翠平， 鐘春梅， 何英和， 等. 預處理方法對凍干鳡魚片菌落總數(shù)及營養(yǎng)價值的影響[J]. 食品與機械， 2012， 28（5）： 193-196. DOI：10.3969/j.issn.1003-5788.2012.05.051.

[12] VEGAGáLVEZ A， LEMUSMONDACA R， BILBAOSAINZ C， et al.

Effect of air drying temperature on the quality of rehydrated dried red bell pepper （var. Lamuyo）[J]. Journal of Food Engineering， 2008， 85（1）： 42-50. DOI：10.1016/j.jfoodeng.2007.06.032.

[13] 鄒克堅. 芒果滲透脫水和變溫壓差膨化干燥的研究[D]. 南寧： 廣西大學， 2012： 3.

[14] 林雯雯， 石啟龍， 牛東澤， 等. 預處理對凍干南美白對蝦仁貯藏品質(zhì)的影響[J]. 食品工業(yè)科技， 2014， 35（15）： 330-333. DOI：10.13386/j.issn1002-0306.2014.15.064.

[15] HERRERA M， TNTTINI V， Jr， PITOMBO R N， et al. Freeze-dried snake antivenoms formulated with sorbitol， sucrose or mannitol： comparison of their stability in an accelerated test[J]. Toxicon， 2014， 90（8）： 56-63. DOI：10.1016/j.toxicon.2014.07.015.

[16] SAVINI M， CECCHINI C， VERDENELLI M C， et al. Pilot-scale production and viability analysis of freeze-dried probiotic bacteria using different protective agents[J]. Nutrients， 2010， 2（3）： 330-339. DOI：10.3390/nu2030330.

[17] JENNINGS T A. Lyophilization： introduction and basic principles[M]. Boca Raton： CRC Press， 1999.

[18] 劉娟娟. 魷魚真空冷凍干燥加工工藝研究[D]. 舟山： 浙江海洋學院， 2013： 23-38.

[19] SHU Guowei， WANG Zhuo， CHEN Li， et al. Characterization of freeze-dried Lactobacillus acidophilus in goat milk powder and tablet： optimization of the composite cryoprotectants and evaluation of storage stability at different temperature[J]. LWT， 2018， 90（4）： 70-76. DOI：10.1016/j.lwt.2017.12.013.

[20] 王秀芝， 關(guān)志強， 李敏. 水分活度降低劑在羅非魚片干燥加工中的應用[J]. 食品研究與開發(fā)， 2011， 32（9）： 197-201. DOI：10.1016/j.snb.2011.10.017.

[21] CARCEL J A， BON J， SANJUAN N， et al. New food drying technologies： use of ultrasound[J]. Food Science and Technology International， 2003， 9（3）： 215-221. DOI：10.1177/1082013203034641.

[22] 林平， 朱海翔， 李遠志， 等. 超聲波預處理對真空冷凍干燥胡蘿卜的影響研究[J]. 食品科技， 2010， 35（7）： 116-119. DOI：10.13684/j.cnki.spkj.2010.07.020.

[23] 趙峰， 楊江帆， 林河通. 超聲波技術(shù)在食品加工中的應用[J].

南平師專學報， 2010， 29（2）： 21-26； 99. DOI：10.3969/j.issn.1674-2109.2010.02.006.

[24] 谷小慧. 超聲波對冷凍肉品質(zhì)影響的研究[D]. 大連： 大連工業(yè)大學， 2013： 2-33.

[25] FERNANGDES F A N， RODRIGUES S. Ultrasound as

pre-treatment for drying of fruits： dehydration of banana[J]. Journal of Food Engineering， 2007， 82（2）： 261-267. DOI：10.1016/j.jfoodeng.2007.02.032.

[26] FERNANDES F A， LINHARES F E， Jr， RODRIGUES S. Ultrasound as pre-treatment for drying of pineapple[J]. Ultrasonics Sonochemistry， 2008， 15（6）： 1049-1054. DOI：10.1016/j.ultsonch.2008.03.009.

[27] ZHANG Lei， ZHOU Cunshan， WANG Bei， et al. Study of ultrasonic cavitation during extraction of the peanut oil at varying frequencies[J]. Ultrasonics Sonochemistry， 2017， 37（4）： 106-113. DOI：10.1016/j.ultsonch.2016.12.034.

[28] ZHANG M， HAILI N， CHEN Q， et al. Influence of ultrasound-assisted

immersion freezing on the freezing rate and quality of porcine longissimus muscles[J]. Meat Science， 2018， 136（10）： 1-8. DOI：10.1016/j.meatsci.2017.10.005.

[29] 李斌， 陳海琴， 趙建新， 等. 超聲輔助凝膠化對鰱魚糜凝膠特性的影響[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè)， 2015， 41（6）： 65-69. DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201506012.

[30] 章斌， 侯小楨， 謝澤玲. 超聲波處理對真空冷凍干燥香蕉片的影響[J]. 食品研究與開發(fā)， 2012， 33（5）： 79-82. DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2012.05.023.

[31] LI Min， GUAN Zhiqiang， WU Yangyang， et al. Vacuum freeze-drying of ultrasonic dehydrated tilapia fillets[J]. Chinese Journal of Vacuum Science and Technology， 2016， 27（3）： 12-17. DOI：10.13922/j.cnki.cjovst.2016.06.02.

[32] 李敏， 關(guān)志強， 吳陽陽， 等. 不同功率的超聲波預處理對羅非魚片凍干性能的影響[J]. 真空科學與技術(shù)學報， 2016， 36（6）： 618-623. DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2012.05.023.

[33] 劉鐘棟. 微波技術(shù)在食品工業(yè)中的應用[J]. 中國食品添加劑， 2012， 22（增刊1）： 53. DOI：10.3969/j.issn.1006-2513.2012.z1.010.

[34] ZHANG Y， LIN N， SU S， et al. Freeze drying reduces the extractability of organochlorine pesticides in fish muscle tissue by microwave-assisted method[J]. Environmental Pollution， 2014， 191（3）： 250-252. DOI：10.1016/j.envpol.2014.04.018.

[35] 吳港城， 茅周祎， 沈康俊， 等. 海參微波凍干過程活性成分保存研究[J]. 漁業(yè)現(xiàn)代化， 2008， 35（5）： 47-51. DOI：10.3969/j.issn.1007-9580.2008.05.012.

[36] DUAN X， ZHANG M， MUJUMDAR A S， et al. Microwave freeze drying of sea cucumber （Stichopus japonicus）[J]. Journal of Food Engineering， 2010， 96（4）： 491-497. DOI：10.1016/j.jfoodeng.2009.08.031.

[37] JIANG Ning， ZHANG Zhongyuan， LI Dajing， et al. Evaluation of freeze drying combined with microwave vacuum drying for functional okra snacks： antioxidant properties， sensory quality， and energy consumption[J]. LWT-Food Science and Technology， 2017， 82（9）： 216-226. DOI：10.1016/j.lwt.2017.04.015.

[38] DARVISHI H， AZADBAKHT M， RlEZAEIAS A， et al. Drying characteristics of sardine fish dried with microwave heating[J]. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences， 2013， 12（2）： 121-127. DOI：10.1016/j.jssas.2012.09.002.

[39] AMBROS S， FOERST P， KULOZIK U. Temperature-controlled microwave-vacuum drying of lactic acid bacteria： impact of drying conditions on process and product characteristics[J]. Journal of Food Engineering， 2018， 224（6）： 80-87. DOI：10.1016/j.jfoodeng.2017.12.025.

[40] 樓海軍， 韋小紅. 微波真空干燥技術(shù)的探討[J]. 科技資訊， 2012， 9（3）： 63； 65. DOI：10.3969/j.issn.1672-3791.2012.03.050.

[41] 溫馨， 胡銳， 趙金紅， 等. 不同漂燙方式結(jié)合CaCl2預處理對哈密瓜品質(zhì)的影響[J]. 農(nóng)業(yè)機械學報， 2014， 45（10）： 231-237. DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2014.10.036.

[42] 何學連. 白對蝦干燥工藝的研究[D]. 無錫： 江南大學， 2008： 10-22. DOI：10.7666/d.y1398353.

[43] AMIB A， RNDEM P. Influence of plate temperature and mode of rehydration on textural parameters of precooked freeze-dried beef[J]. Journal of Food Processing and Preservation， 2003， 27（3）： 173-180. DOI：10.1111/j.1745-4549.2003.tb00510.x.

[44] NOWAK D， PIECHUCKA P， WITROWA-RAJCHERT D， et al. Impact of material structure on the course of freezing and freeze-drying

and on the properties of dried substance， as exemplified by celery[J]. Journal of Food Engineering， 2016， 180（14）： 22-28. DOI：10.1016/j.jfoodeng.2016.01.032.

[45] SEVERINI C， BAIANO A， PILLI T D， et al. Combined treatments of blanching and dehydration： study on potato cubes[J]. Journal of Food Engineering， 2005， 68（3）： 289-296. DOI：10.1016/j.jfoodeng.2004.05.045.

[46] 劉達， 戴志遠， 陳飛東， 等. 響應面法優(yōu)化蝦仁的真空冷凍干燥工藝[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè)， 2015， 41（7）： 116-121. DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201507021.

[47] 康三江， 張永茂， 張海燕， 等. 漂燙對速凍蘋果丁過氧化物酶活性及品質(zhì)的影響[J]. 食品工業(yè)科技， 2015， 36（23）： 333-338. DOI：10.13386/j.issn1002-0306.2015.23.061.

[48] 盧丞文， 殷涌光， 劉唯佳， 等. 高壓脈沖電場技術(shù)在食品功能成分提取中的應用研究進展[J]. 食品工業(yè)科技， 2012， 33（18）： 389-392. DOI：10.13386/j.issn1002-0306.2012.18.094.

[49] FARIDNIA F， MA Q L， BREMER P J， et al. Effect of freezing as

pre-treatment prior to pulsed electric field processing on quality traits of beef muscles[J]. Innovative Food Science and Emerging Technologies， 2014， 29（4）： 31-40. DOI：10.1016/j.ifset.2014.09.007.

[50] JIA G L， LIU H J， NIRASAWA S， et al. Effects of high-voltage electrostatic field treatment on the thawing rate and post-thawing quality of frozen rabbit meat[J]. Innovative Food Science and Emerging Technologies， 2017， 41（2）： 348-356. DOI：10.1016/j.ifset.2017.04.011.

[51] 丁建軍. 真空冷卻的原理及應用[J]. 中外食品， 2013， 2（11）： 29-36. DOI：10.3969/j.issn.1671-8895.2013.11.014.

[52] MCDONALD K， SUN D W， KENNY T. Comparison of the quality of cooked beef products cooled by vacuum cooling and by conventional cooling[J]. LWT-Food Science and Technology， 2000， 33（1）： 21-29. DOI：10.1006/fstl.1999.0603.

[53] ZHANG Z H， DRUMMOND L， SUN D W. Vacuum cooling in bulk of beef pieces of different sizes and shape-evaluation and comparison to conventional cooling methods[J]. Journal of Food Engineering， 2013， 116（2）： 581-587. DOI：10.1016/j.jfoodeng.2012.12.036.

[54] 吳寶川， 李敏， 關(guān)志強， 等. 凍融預處理對羅非魚片熱泵干燥特性的影響及響應面法優(yōu)化[J]. 漁業(yè)現(xiàn)代化， 2014， 41（1）： 53-60. DOI：10.3969/j.issn.1007-9580.2014.01.011.

[55] 王雅嬌， 馬艷莉， 姚思遠， 等. 南美白對蝦熱風干燥工藝及干燥模型的研究[J]. 食品工業(yè)， 2014（10）： 143-148. DOI：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.18.037.

[56] BANDO K， KANSHA Y， ISHIZUKA M， et al. Innovative freeze-drying

process based on self-heat recuperation technology[J]. Journal of Cleaner Production， 2017， 168（23）： 1244-1250. DOI：10.1016/j.jclepro.2017.09.088.

[57] PATTICK J L， ELLIOTT G D， COMIZZOLI P. Structural integrity and developmental potential of spermatozoa following microwave-assisted drying in the domestic cat model[J]. Theriogenology， 2017， 103（13）： 36-43. DOI：10.1016/j.theriogenology.2017.07.037.

[58] 劉新玲， 黃明， 孫京新， 等. 超聲波處理對豬肉腌制效果的影響[J]. 食品研究與開發(fā)， 2010， 31（4）： 28-31. DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2010.04.008.

[59] DRUMMOND L， SUN D W， VILA C T， et al. Application of immersion vacuum cooling to water-cooked beef joints-quality and safety assessment[J]. LWT-Food Science and Technology， 2009， 42（1）： 332-337. DOI：10.1016/j.lwt.2008.03.003.

[60] 王海鷗， 扶慶權(quán)， 陳守江， 等. 不同護色預處理對牛蒡片真空冷凍干燥特性的影響[J]. 食品科學， 2017， 38（1）： 86-91. DOI：10.7506/spkx1002-6630-201701014.

[61] DERMESONLUOGLU E， ZACHARIOU I， ANDREOU V， et al.

Effect of pulsed electric fields on mass transfer and quality of osmotically dehydrated kiwifruit[J]. Food and Bioproducts Processing， 2016， 100（4）： 535-544. DOI：10.1016/j.fbp.2016.08.009.