双重预处理与温度梯度协同作用对紫甘薯对流干燥及生物活性成分保存的影响

本研究针对紫甘薯高水分含量导致的贮藏难题，通过乙醇、漂烫和蒸煮预处理结合对流干燥（60-80°C），系统探究了干燥动力学、传质参数及生物活性成分的变化规律。研究发现Midilli模型（R2 > 0.99）能精准描述干燥过程，联合蒸煮与乙醇预处理（CEP）在80°C下可显著提升多酚和花青素保留率（Def达6.40×10-7 m2/min），同时降低水分活度（aw < 0.5），为功能性食品工业化生产提供了优化方案。

　　

紫甘薯作为富含花青素和多酚的功能性作物，其高水分特性（>80%）导致贮藏过程中易发生酶促褐变和微生物腐败。传统热加工常造成生物活性成分降解，而单一干燥工艺又面临能耗高、效率低的矛盾。为此，巴西帕拉伊巴联邦大学的研究团队创新性地将乙醇渗透、热烫和蒸煮三种预处理与梯度温度干燥耦合，系统评估了其对紫甘薯干燥动力学及品质的影响，成果发表于《Food and Bioproducts Processing》。

研究采用巴西BRS Anembé品种紫甘薯，通过测定水分比(MR)、有效扩散系数(D_ef)等参数建立干燥模型，并结合HPLC分析生物活性成分。关键发现包括：1）干燥动力学部分，Midilli模型拟合度最佳（R² > 0.99），80°C下CEP预处理使D_ef提升至6.40×10^-7 m²/min；2）品质分析显示，CEP+80°C组合使花青素保留率提高37%，同时a_w降至0.43以下；3）微观结构观察表明乙醇预处理能破坏细胞壁果胶层，加速水分迁移。

结论部分强调，温度与预处理协同作用通过双重机制提升干燥效率：高温加速水分蒸发，而预处理（尤其CEP）通过改变细胞膜通透性减少热损伤。该研究为功能性粉体食品开发提供了可工业化应用的参数组合，其创新点在于首次量化了预处理-温度梯度对紫甘薯生物活性成分生物利用度的提升效果。未来研究可进一步优化乙醇浓度梯度，并评估不同品种的响应差异。