干燥是一种广泛用于加工水果和蔬菜的传统方法。通过降低水分含量,它可以抑制微生物生长和酶促反应,有效防止变质,同时在长期储存过程中保持营养价值和感官特性(Fellows, 2022; Mujumdar, 2014)。由于消费者对营养丰富且方便食品的需求不断增加,全球脱水食品市场正在迅速扩张。根据Mordor Intelligence(2025)的数据,预计该市场将从2025年的2614.9亿美元增长到2030年的3592.7亿美元,复合年增长率为6.56%(2025–2030年)。
在干果和蔬菜中,质地是一个关键的质量属性,它显著影响消费者的感官接受度和整体食用体验(Barrett et al., 2010; Bourne, 2002; Szczesniak, 2002)。实证研究表明,质地特性在决定消费者对某些产品的偏好方面可能超过风味特性。一个显著的例子是薯片的脆性,这已被确定为消费者偏好的主要驱动因素(Buechler & Lee, 2020; Salvador et al., 2009)。从工业角度来看,质地调节在确保产品一致性、包装完整性和运输稳定性方面起着关键作用(Rahman, 2020)。此外,质地优化已成为新产品开发的重要元素,能够针对不同消费者群体的感官偏好和功能需求进行定向设计。这种定向方法显著提升了产品在市场上的竞争力(Chen & Rosenthal, 2015)。例如,为肥胖人群设计硬度较高、弹性较好的固体食品可以延长咀嚼时间和频率,从而帮助控制能量摄入(Bolhuis & Forde, 2020)。此外,质地调节为将干果和蔬菜应用于特殊需求人群的营养干预开辟了新的前景。传统观点认为,由于干食品的固有硬度,它们难以满足吞咽困难患者的需求。然而,某些干制品在重新水化后可以达到柔软、湿润和光滑的质地,符合国际吞咽困难饮食标准化倡议(IDDSI)的“易于咀嚼和吞咽”标准(Lam et al., 2017; Marabi et al., 2006)。与通常会降低营养密度的质地改良食品或增稠液体不同(Cichero et al., 2017),经过适当处理的干果和蔬菜在特定应用中提供了更好的营养和功能优势。
目前关于干果和蔬菜质地特性的研究主要集中在最终产品参数(如硬度和脆性)的量化上,对其形成机制的探索有限。这可能是由于干燥过程中质地形成的复杂性较高,涉及多种物理和化学因素的相互作用。据我们所知,目前缺乏对干果和蔬菜干燥过程中质地形成机制的全面分析。为了填补这一空白,本文旨在系统地分析干果和蔬菜在不同尺度上的质地形成机制:(1)由热质传递引起的宏观物理状态变化和结构收缩;(2)介观孔结构演变;(3)细胞形态响应;(4)分子层面的组成重组。此外,本文还讨论了当前测量干果和蔬菜质地特性的方法和进展,为精确控制质地和开发高质量干果和蔬菜提供理论支持。