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为解决干燥技术对食品物理结构及营养保留的影响问题，研究人员开展脉冲电场（PEF）能量输入对微波真空干燥（MWVD）胡萝卜品质影响的研究。发现 2.0 kJ/kg PEF 处理组孔隙更均匀、复水率高、类胡萝卜素含量最高，为优化干燥工艺提供新方向。
食品干燥技术在延长保质期的同时，常面临营养流失与结构劣化的挑战。传统干燥方法如热风干燥易导致胡萝卜等富含水分的蔬菜出现细胞结构塌陷，不仅影响复水性能，还可能造成类胡萝卜素、多酚等生物活性物质的降解。随着消费者对高品质健康食品的需求增加，如何在干燥过程中保留营养成分并优化物理结构成为食品科学领域的关键课题。脉冲电场（Pulsed Electric Fields, PEF）作为一种非热加工技术，通过电穿孔作用在细胞膜上形成微孔，理论上可改善物料的传质效率，但其在微波真空干燥（Microwave Vacuum Drying, MWVD）中的应用及多参数协同效应仍不明确。为此，德国研究人员开展了 PEF 预处理对微波真空干燥胡萝卜品质影响的研究，相关成果发表于《Food Structure》，为新型干燥工艺的开发提供了重要科学依据。
研究人员采用的关键技术方法包括：将胡萝卜切片（4 mm）经漂烫、冷冻后进行微波真空干燥，设置 PEF 特定能量输入为 0.5、1.0、2.0 kJ/kg（场强 1.07 kV/cm）的处理组及未处理对照组。通过扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscopy, SEM）、显微计算机断层扫描（micro-Computed Tomography, μCT）观察微观结构，测定总类胡萝卜素含量、ABTS 法抗氧化活性、总酚含量、复水率及吸湿性等指标。
微观结构与孔隙分布
通过 SEM 和 μCT 分析发现，PEF 预处理显著改变了胡萝卜的微观结构。2.0 kJ/kg PEF 处理组的孔隙分布更为均匀，而未处理组孔隙大小不均且存在明显塌陷。毛细渗透试验进一步证实，PEF 处理组的孔隙率显著提升，表明电穿孔作用有效改善了物料的多孔结构，这为水分迁移和复水性能优化奠定了基础。
复水率与吸湿性
复水率结果显示，未处理样品的复水率比 2.0 kJ/kg PEF 处理组低 32%，表明均匀的孔隙结构显著提升了干燥样品的吸水能力。值得注意的是，1.0 kJ/kg PEF 处理组表现出更高的吸湿性，这可能与该能量水平下形成的孔隙结构对水分子的吸附能力较强有关，提示实际生产中需根据产品特性选择合适的预处理参数。
生物活性物质保留
在类胡萝卜素含量方面，2.0 kJ/kg PEF 处理组达到最高值，表明适当能量的 PEF 预处理有助于保留这类脂溶性抗氧化成分。然而，抗氧化活性（ABTS 法）和总酚含量未因 PEF 处理呈现显著提升，反而 2.0 kJ/kg 处理组这两项指标最低，可能与过高能量导致部分多酚类物质降解或结构改变有关，提示 PEF 能量输入需平衡结构优化与成分保留的关系。
研究结论表明，脉冲电场预处理可作为提升微波真空干燥食品结构与功能品质的有效手段。2.0 kJ/kg 的 PEF 能量输入在优化孔隙均匀性、提升复水率及保留类胡萝卜素方面效果显著，为开发高附加值脱水蔬菜提供了新的技术路径。尽管抗氧化活性和多酚含量未因 PEF 处理得到改善，但该研究首次系统揭示了 PEF 能量输入与微波真空干燥胡萝卜品质的相关性，为食品加工中非热技术与新型干燥工艺的协同应用提供了理论依据。未来研究可进一步探索 PEF 参数与干燥条件的动态匹配，以实现营养保留与结构优化的最大化，推动该技术在工业化生产中的应用。
