近日,我院加工中心农产品产地减损技术及装备研究团队以“Enhancing food quality through radio frequency drying of in-shell oil crops: A critical review of mechanisms, advantages, and challenges”为题,在国际知名学术期刊《Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety》(中科院一区Top期刊,IF=15.6)发表综述。该文章系统阐述了射频干燥技术在花生等带壳油料作物采后加工中的应用,重点针对花生等带壳油料特有的“壳-仁”双相异质结构导致的干燥效率低、油脂氧化劣变等问题,深入探讨了射频选择性加热机制及其对带壳类油料作物干燥动力学、油脂品质和风味形成的影响。

花生等带壳油料外壳木质化程度高、结构致密,传统热风干燥中的热量难以有效穿透壳体,导致干燥周期长、能耗大,且易引发果仁过热、油脂氧化酸败和色泽劣变。射频技术利用电磁波体积加热特性,可穿透低损耗的果壳,直接作用于高水分、高脂质的果仁,实现“由内而外”的快速加热。研究团队以花生、核桃等为典型研究对象,系统揭示了射频干燥中因壳、仁介电特性差异产生的选择性加热效应的作用机制,以及果壳内蒸汽压累积驱动的“蒸汽泵”效应,显著突破壳层传质阻力。研究表明,射频干燥可使花生干燥时间较热风缩短76.7%,过氧化值和酸价保持极低水平(分别为2.46 mEq/kg和0.26 mg/g),同时有效保留脂肪和油酸含量。

此外,射频处理不仅加速脱水,还能通过快速升温使脂肪氧合酶等内源酶失活,切断酶促氧化途径;外壳作为物理屏障,进一步隔绝氧气,延缓脂质链式反应。研究发现,适度射频焙烤可诱导美拉德反应和脂质热解,使花生中吡嗪类风味物质含量从13.94 μg/g显著提升至84.64 μg/g,醛类、呋喃等协同赋予产品浓郁焙烤香气,感官品质优良。针对射频干燥工业化面临的加热不均、热失控及壳裂风险,团队提出了多物理场耦合建模、射频—真空/热风协同干燥、智能传感与自适应控制等解决方案,并探讨了将干燥与灭菌、真菌毒素降解一体化的“一锅式”加工策略。
该综述文章由我院农产品加工研究中心谢永康团队与中国农业大学、河南科技大学共同合作完成,得到了河南省农业科学院杰出青年科技基金(2026JQ03)、国家自然科学基金青年基金项目(32401731)和河南省重点研发专项项目(261111521700)的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1111/1541-4337.70605
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