近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所果蔬加工智造與營養(yǎng)健康創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)探討了冷凍干燥過程重組桃與天然桃傳熱傳質(zhì)特性差異。相關(guān)研究成果發(fā)表在國際知名學(xué)術(shù)期刊《Food Research International》（JCR一區(qū)，IF=8.0）上。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所-沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)2022級聯(lián)合培養(yǎng)博士生謝意通為論文第一作者，加工所畢金峰研究員和金鑫副研究員為共同通訊作者。該研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目計(jì)劃（2023YFD2100302-02）和國家桃產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-30-5-02）的支持。

 

　　在凍結(jié)過程利用模具對桃漿進(jìn)行重新塑型，可有效改變桃的原始形狀和質(zhì)地。與天然桃相比，重組桃在成分、外形及尺寸方面表現(xiàn)出更高的均勻性。通過復(fù)配或與其他果蔬組合，可實(shí)現(xiàn)重組桃質(zhì)地、風(fēng)味和營養(yǎng)精準(zhǔn)調(diào)控，極大地提升了后續(xù)加工的標(biāo)準(zhǔn)化控制能力。

 

　　本研究采用多尺度方法，結(jié)合冷凍動(dòng)力學(xué)、升華干燥動(dòng)力學(xué)、X射線斷層掃描、氣體滲透性評估、熱力學(xué)參數(shù)分析和數(shù)學(xué)建模，系統(tǒng)研究了天然桃和重組桃在冷凍和升華干燥過程中傳熱傳質(zhì)特性的差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與天然桃相比，重組桃將冷凍時(shí)間縮短了20-27分鐘，升華時(shí)間縮短了24-32小時(shí)，總體時(shí)間縮短了25.27%-33.73%。微觀結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，重組顯著增加了凍干桃的平均孔徑、總孔隙度、開孔率、孔隙連通性、比表面積，同時(shí)降低了閉孔率和相對表觀密度。熱力學(xué)分析進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，重組不僅降低了桃的比熱容，而且提高了桃在冷凍和升華干燥階段的導(dǎo)熱性。數(shù)值模型成功實(shí)現(xiàn)凝固和升華前沿的時(shí)間演變、蒸汽速度、溫度和壓力分布的可視化。

 

　　以上研究表明，重組技術(shù)可顯著改善桃的冷凍干燥傳熱傳質(zhì)性能，為果蔬制品的高效工業(yè)化加工提供了新途徑。未來，該技術(shù)有望廣泛應(yīng)用于果蔬深加工與營養(yǎng)健康領(lǐng)域，助力我國果品產(chǎn)業(yè)邁向高端智能制造新篇章。

 

　　文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.foodres.2025.116989