《Food Chemistry》：Microwave pulsed vacuum drying improves drying efficiency and quality attributes of
Cistanche: comparative evaluation of structural, bioactive, volatile, digestive, and metabolomic characteristics
编辑推荐：
•微波脉冲真空干燥技术能够有效保留重要的苯丙素类代谢物。•该技术还能提升材料的各项功能特性，比如溶解度和粉末流动性。•采用此技术可显著缩短干燥时间，其中MPVD4方法的干燥时间最短，仅为130分钟。•该技术能保持材料结构，抑制褐变，其效果与冻干产品相近。引言由于天然植物具有丰富的
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微波脉冲真空干燥技术能够有效保留重要的苯丙素类代谢物。
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该技术还能提升材料的各项功能特性，比如溶解度和粉末流动性。
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采用此技术可显著缩短干燥时间，其中MPVD4方法的干燥时间最短，仅为130分钟。
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该技术能保持材料结构，抑制褐变，其效果与冻干产品相近。
引言
由于天然植物具有丰富的生物活性成分及潜在的治疗作用，将其作为功能性食品加以利用已引发众多科学家的关注（Mukarram等人，2024）。所谓药食同源的理念，恰恰体现了植物物质在营养供给和医疗干预方面的双重价值（Huang、Peng等人，2023）。其中较为典型的例子就是肉苁蓉，这是一种主要生长在干旱地区的寄生型沙漠植物（Xue等人，2024）。它被称为“沙漠人参”，几个世纪以来一直被用于传统中医治疗以及作为功能性食品（He等人，2025）。大量的药理研究已经证实了它的多种治疗功效，包括改善肾功能、具备抗氧化作用以及可调节免疫功能（Li等人，2016；Wang等人，2015）。在肉苁蓉中已分离出多种生物活性化合物，包括苯乙醇苷、黄酮类物质以及多糖类成分（Huang、Peng等人，2023；Xue等人，2024）。在这些化合物中，洋地黄皂苷和玉竹皂苷被视为用于质量控制的标志性成分（Huang等人，2025）。肉苁蓉具备广泛的药理作用且毒性较低，因此非常适合作为功能性食品及健康产品的原料。
尽管肉苁蓉具有很高的药用价值，但由于微生物和酶的作用，其新鲜状态极易腐烂，这给长期储存带来了很大难题（Zhou等人，2022）。热风干燥是目前常用的肉苁蓉干燥方法，但该方法往往会导致干燥时间过长，同时还会造成大量生物活性成分的流失（Xiao等人，2017）。近年来，人们开始研究并应用一些更先进的干燥技术，比如冻干、微波干燥以及真空干燥。其中冻干技术虽能有效保留材料的结构和活性成分，但存在干燥时间长、成本较高的缺点（An等人，2022）。微波干燥由于依靠内部加热，能够提高干燥效率，不过容易产生冷热不均的现象，导致温度分布不均匀（Lu等人，2024）。在减压条件下进行的真空干燥同样可以保护那些对热敏感的活性成分，目前这种技术也常与微波干燥、红外干燥等方法结合使用（Li等人，2024）。此外，还有一些研究采用了脉冲真空干燥技术，通过控制压力变化来优化材料结构并提升水分蒸发效率（Mansour等人，2025）。
我们的团队创新地将微波加热技术与脉冲真空干燥技术相结合，用于枣类的干燥处理（Wan等人，2025）。实验结果表明，这种方法既能有效保留酚类活性成分，又能提高干燥效率。目前关于微波脉冲真空干燥技术的报道还比较少，其在其他材料上的应用前景、对干燥效率及产品质量的综合影响，以及其保留活性成分的机制，都还需要进一步开展系统性的研究（Xu等人，2022）。
基于微波加热与真空脉冲的交替作用原理，微波脉冲真空干燥技术有望在干燥过程中降低热应激和氧化应激，进而影响那些对热敏感的生物活性化合物的含量，比如苯乙醇苷。不过，该技术对肉苁蓉中各类代谢物的具体影响目前尚不清楚，还需通过系统研究来明确。因此，本研究旨在：1）评估冻干、微波脉冲真空干燥以及热风干燥三种方法对肉苁蓉的干燥效率、结构完整性、生化特性、挥发性风味以及体外消化特性的影响；2）从代谢组学的角度，探究微波脉冲真空干燥技术对肉苁蓉中各类生物活性化合物的含量及其代谢谱的影响。
章节要点
肉苁蓉的干燥过程
本研究使用的新鲜肉苁蓉（C. deserticola）样本取自中国新疆石河子市的一家当地农场。这些样本在10月采集后被立即运送到实验室，随后被储存在-20℃环境中，为后续的处理和分析做准备。在干燥处理之前，新鲜肉苁蓉需要先手工剥皮，再切割成大小均匀的片状，直径为5.0厘米，厚度为6毫米。本研究所采用的微波脉冲真空干燥操作是使用南京东方微波有限公司生产的ORW1.OS-8Z型微波脉冲真空干燥机来完成的
干燥特性
图1A展示了在四种不同真空脉冲比例（1:1、3:1、5:1和7:1）下，采用微波脉冲真空干燥技术对肉苁蓉进行干燥时的动力学曲线。对应的实验组分别被命名为MPVD1、MPVD2、MPVD3和MPVD4。在所有处理组中，肉苁蓉样本的含水率都在干燥过程中逐渐下降。达到目标含水率时，MPVD1、MPVD2、MPVD3组分别需要的总干燥时间为180分钟、160分钟、150分钟，而
结论
本研究对比分析了冻干、热风干燥以及微波脉冲真空干燥三种技术对肉苁蓉干燥效率及其整体质量特性的影响。在试验条件下，微波脉冲真空干燥技术在干燥效率方面表现更为优异，所得到的干燥样品在结构、理化性质以及功能特性方面也都更为理想。在四种不同的微波脉冲真空干燥参数组合中，MPVD3组的综合表现最为出色，因此被选为后续与冻干、热风干燥技术进行进一步对比的代表性方案。
作者贡献说明
吴逸轩：负责原文撰写——初稿撰写、数据可视化、结果验证、方法设计、实验研究、正式数据分析以及数据整理工作。彭宇：负责原文撰写——初稿撰写、结果验证、方法设计、正式数据分析工作。周晓轩：负责原文撰写——审阅与编辑、数据可视化、方法设计、数据整理工作。段宁：负责原文撰写——审阅与编辑、实验研究工作。刘学强：负责原文撰写——审阅与编辑、实验研究工作。郝建雄：负责原文撰写——审阅与编辑、实验研究工作。赵丹丹：负责结果验证以及项目监督工作，
未引用参考文献
Alp和Bulantekin，2021
Aydin和Gocmen，2015
Blumenkrantz和Asboe-Hansen，1973
Liu等人，2022
Liu等人，2022
Rana和Guzman，2022
Vi?a和Chaves，2007
Wang等人，2015
利益冲突声明
所有作者声明，自己不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益关联或个人关系。
致谢
作者们特此感谢河北省自然科学基金（编号：C2024208028）以及新疆维吾尔自治区公益性科研机构基础研究资金（编号：KY2024027）对本研究提供的支持。
吴逸轩|彭宇|周晓轩|段宁|刘学强|郝建雄|赵丹丹
