原標題：《中國食品報》報道：朱文學 先進干燥技術(shù) 促進食品工業(yè)發(fā)展

他是河南省重點學科河南科技大學“食品科學與工程”學科帶頭人，農(nóng)產(chǎn)品干燥裝備河南省工程技術(shù)研究中心主任，擔任中國農(nóng)業(yè)機械學會常務理事、河南食品科學技術(shù)學會副理事長。他長期從事農(nóng)產(chǎn)品加工工程技術(shù)、干燥技術(shù)與設(shè)備研究，在該領(lǐng)域取得的理論突破，已在生產(chǎn)實踐中得到成功應用，研究成果多次獲得河南省科技獎勵。

他是河南省跨世紀學術(shù)和技術(shù)帶頭人培養(yǎng)對象，1999年首屆全國優(yōu)秀博士論文獎獲得者，曾擔任河南科技大學食品與生物工程學院院長十余年，主持建設(shè)了河南省特色專業(yè)“食品科學與工程”，建成國家級“食品加工與安全”實驗教學示范中心。

本期食品學院周刊邀請河南科技大學科技處處長朱文學教授走進【對話封面人物】，談談他對利用干燥技術(shù)提升我國農(nóng)產(chǎn)品和食品加工水平及促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實踐與思考。

常規(guī)干燥技術(shù)各有所長

優(yōu)化組合是發(fā)展方向

朱文學教授在接受采訪時介紹說，大部分農(nóng)產(chǎn)品如糧食、果蔬等由于其水分含量較高，易腐爛變質(zhì)，需要以干制品的形式流通。干燥技術(shù)的一個重要的作用就是通過干燥，降低物料水分，創(chuàng)造一個不利于蟲霉生長的低水分環(huán)境，提高物料儲藏的穩(wěn)定性，延長其使用期限。另外，通過干燥農(nóng)產(chǎn)品和食品更便于包裝、運輸和加工利用。通過合理組織干燥條件，可簡化工藝，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，減少糧食損失，增加農(nóng)民收入。

朱文學說，目前用于農(nóng)產(chǎn)品和食品的干燥技術(shù)主要包括熱風干燥、熱泵干燥、太陽能干燥、微波干燥、真空干燥、微波真空干燥、真空冷凍干燥和新型聯(lián)合干燥技術(shù)等，不同的干燥技術(shù)各有所長。如傳統(tǒng)的熱風干燥是目前應用最為廣泛的糧食、果蔬的干燥方法。熱風干燥雖時間短、能耗低，但是干燥后產(chǎn)品易表面硬化，干制品品質(zhì)較差。此外，物料中大量對熱敏感的功能性成分在熱風干燥中有很多損失。

熱泵干燥是利用制冷系統(tǒng)使得干燥介質(zhì)降溫脫濕，同時回收水分凝結(jié)潛熱來加熱空氣，進行閉路循環(huán)，以達到干燥物料效果。利用熱泵干燥技術(shù)制得的干制品品質(zhì)好，能耗低，但是在干燥的中后期階段，干燥速率減緩且能耗較高，使得干燥時間增加，導致產(chǎn)品品質(zhì)下降。

微波干燥的原理是依靠高頻電磁波引發(fā)干燥物料內(nèi)的水等極性分子運動，按微波頻率作同步旋轉(zhuǎn)和擺動。微波具有加熱速度快、干燥時間短、選擇性好、能源利用率高和便于控制等優(yōu)點。微波加熱可以和對流或者真空干燥技術(shù)相結(jié)合，充分利用微波干燥技術(shù)快速、高效等優(yōu)點，以降低能耗。真空干燥又稱為減壓干燥，由于低壓干燥條件下，氧含量低，可防止物料氧化變質(zhì)，避免脂肪氧化，產(chǎn)生褐變，是一種環(huán)保綠色干燥技術(shù)。

朱文學認為，常規(guī)的單一模式干燥技術(shù)裝備在應用過程中存在著不同的瓶頸問題，農(nóng)產(chǎn)品和食品干燥領(lǐng)域發(fā)展的趨勢是研究低碳節(jié)能技術(shù)和優(yōu)化組合干燥技術(shù)及其裝備，以降低能耗、提高農(nóng)產(chǎn)品和食品干燥效率及其品質(zhì)。如真空微波聯(lián)合干燥技術(shù)，結(jié)合了微波加熱和真空干燥兩者的優(yōu)點，是一種很有應用前景的干燥技術(shù)。

無氧熱泵干燥有效提高產(chǎn)品品質(zhì)

中藥材干燥理論技術(shù)研究領(lǐng)先

朱文學說，在現(xiàn)有的農(nóng)產(chǎn)品和食品干燥手段中，除冷凍干燥和真空干燥外，其他干燥方式都會出現(xiàn)加熱過程中物料成分氧化劣變問題。但真空干燥和冷凍干燥設(shè)備復雜，干燥成本高，使用局限性大。而熱泵干燥是利用熱泵進行除濕和干燥介質(zhì)加熱的干燥形式，干燥溫度較溫和，適合農(nóng)產(chǎn)品和食品等成分的干燥，熱泵干燥耗能相對較低，也是大批量干燥的首選方法。

在進行熱泵干燥時，朱文學和他的研究團隊提出了采用氮氣、二氧化碳等惰性氣體作為熱泵的干燥介質(zhì)，杜絕了被干燥物料和氧氣的接觸，避免了干燥過程中的氧化和品質(zhì)劣變，實現(xiàn)了低溫、低氧、高品質(zhì)干燥。

研究團隊針對無氧熱泵干燥做了大量的試驗探索，并在此基礎(chǔ)上研發(fā)了雙蒸發(fā)器和雙冷凝器的內(nèi)循環(huán)低氧氣調(diào)熱泵干燥設(shè)備。該設(shè)備保留了熱泵干燥的低能耗特點，同時采用氮氣或二氧化碳來代替空氣介質(zhì)以實現(xiàn)低氧干燥環(huán)境，從而顯著抑制了干燥過程中的氧化反應并有效提高了產(chǎn)品品質(zhì)。對蘋果、胡蘿卜、獼猴桃等果蔬以及金銀花、地黃、丹參、百合等中藥材的氣調(diào)干燥研究表明，當氧氣濃度降至1%—5%時，物料中有效成分的氧化降解被有效抑制，這一研究為促進農(nóng)產(chǎn)品精深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了重要支持。

河南省是我國中藥材的重要產(chǎn)地，資源優(yōu)勢明顯，二十多年來，朱文學和他的研究團隊開展了中藥材現(xiàn)代干燥理論和技術(shù)的研究。重點研究了懷山藥、杜仲、金銀花、丹參、地黃、山茱萸等道地中藥材的功能成分在干燥過程中的變化過程，探討了其干燥質(zhì)量退化機理，建立了質(zhì)量退化模型；提出了揮發(fā)性成分的回收理論，開展了干燥過程中變色機理的研究。在中藥材真空干燥方面，較全面地掌握了中藥材在真空狀態(tài)下的傳熱傳質(zhì)規(guī)律及干燥速率和有效成分含量與工藝參數(shù)的關(guān)系，建立了中藥材真空干燥模型；探索試制了中藥材連續(xù)真空干燥設(shè)備，對干燥設(shè)備進行了系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，在國內(nèi)外中藥材干燥領(lǐng)域中處于領(lǐng)先地位。

發(fā)揮學科專業(yè)特色優(yōu)勢

服務地方經(jīng)濟社會發(fā)展

朱文學介紹，經(jīng)過30多年的發(fā)展，河南科技大學食品與生物工程學院在農(nóng)產(chǎn)品特色資源干燥理論與技術(shù)、天然產(chǎn)物組分與功能食品、食品分析與智能檢測、食品生物技術(shù)等方向，形成了特色鮮明的學科專業(yè)特色，并在生產(chǎn)實踐中得到應用。

如在農(nóng)產(chǎn)品干燥理論與技術(shù)研究方面，研制出了連續(xù)化大型糧食干燥設(shè)備，并成功應用于糧食主產(chǎn)區(qū)的糧食干燥。首次利用有限元分析方法模擬了微波凍干諧振腔的電場分布，開發(fā)了基于熱泵除濕無氧熱風干燥技術(shù)；基于渦流管制冷的常壓凍干理論及結(jié)構(gòu)設(shè)計填補了國內(nèi)空白。

在天然產(chǎn)物組分與功能食品研究方面，重點開展了牡丹、甘草等特色資源功效成分分離、純化、功能評價以及產(chǎn)業(yè)化技術(shù)等方面的研究，牡丹花色素結(jié)構(gòu)鑒定及理化性質(zhì)研究獲河南省科技進步獎二等獎；開發(fā)了甘草酸等活性成分綠色產(chǎn)業(yè)化分離制備技術(shù)，技術(shù)水平國際領(lǐng)先，主要產(chǎn)品市場占有率超過70%，企業(yè)實現(xiàn)年產(chǎn)值達4億元。此外，在食品分析與智能檢測研究方面，聯(lián)合開發(fā)的瘦肉精高靈敏度免疫層析和數(shù)碼免疫層析試紙條，國內(nèi)市場占有率居同行業(yè)前列。在食品微生物的挖掘與利用方面，定向篩選出高發(fā)酵活力的酵母菌和醋酸菌，解決了懷山藥、野生獼猴桃、山茱萸等新型果酒、果醋發(fā)酵中的關(guān)鍵技術(shù)。

作為河南科技大學食品科學與工程學科帶頭人，朱文學說，食品與生物工程學院將繼續(xù)結(jié)合河南省地域資源優(yōu)勢及本學科特色，開展科學研究和技術(shù)創(chuàng)新服務，成為區(qū)域科技創(chuàng)新中心和技術(shù)推廣中心。加強產(chǎn)學研結(jié)合，不斷創(chuàng)新與研發(fā)食品加工新技術(shù)與新裝備，幫助企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品，改進傳統(tǒng)加工技術(shù)，面向社會經(jīng)濟建設(shè)主戰(zhàn)場進行科學研究，促進農(nóng)產(chǎn)品加工和食品行業(yè)的快速發(fā)展。潘鋒

《中國食品報》2017年4月26日第A5版

鏈接：http://dzb.cnfood.cn/index.php?bh=A5&d=2017-04-26