来自中国农业大学食品科学与营养工程学院的韩姝葶、王增利*、袁国强和北京林业大学经济管理学院的王婉馨等人以目前常见的3 种干燥方法——真空冷冻干燥、微波间歇干燥及热风干燥对铁皮石斛鲜条进行处理，在研究干燥方法对铁皮石斛干燥速率影响的同时，从成品色差和主要活性成分两个角度对铁皮石斛品质进行分析，确定适宜干燥工艺的同时，为铁皮石斛现代加工技术的开发提供参考。
1、不同干燥工艺下铁皮石斛的干燥曲线
铁皮石斛的干燥时间随着干燥温度的升高而缩短，在干燥温度分别为70、80、90、100 ℃时，干燥时间分别为14、7、4 h和2.5 h，温度对干燥时间影响显着（P＜0.05）；但热风干燥温度升高的同时，其能耗也逐渐加大。微波功率为500 W时，干燥时间最长，为64 min，在550、600 W的微波功率下，干燥时间分别为48 min和54 min，无明显差异。由于微波功率为550 W时铁皮石斛干燥时间最短，因此本实验在550 W功率下，对不同间隔时间下微波干燥铁皮石斛的时间进行分析研究。干燥功率一定（550 W）时，随着间隔时间的延长，干燥时间也相应延长，当间隔30 s和1、2、4 min时，干燥时间分别为48、60、62 min和68 min，其中，间隔1 min与间隔2 min的曲线无明显差异。采用真空冷冻干燥法干燥铁皮石斛所需时间为11 h，相比微波间歇干燥和80、90、100 ℃热风干燥，其耗时更久。
2、不同干燥工艺下铁皮石斛的干燥速率
在不同干燥方式下，铁皮石斛的干燥速率均在初期快速上升，达峰值后逐渐下降，干燥主要发生在降速干燥阶段。当采用热风干燥进行处理时，不同温度下的铁皮石斛干燥速率均在0.5 h达到峰值，70、80、90 ℃和100 ℃的最大干燥速率分别为2.44、3.26、3.44、4.65 g/（g·h），热风干燥过程中未出现明显的恒速干燥。在550、600 W的微波功率下，铁皮石斛的干燥速率并无明显差异，其最大干燥速率分别为0.42、0.43 g/（g·min），当干燥功率为500 W时，最大干燥速率最小，为0.29 g/（g·min）。当微波干燥的功率一定（550 W）时，铁皮石斛的最大干燥速率不受间隔时间的影响，均在0.41 g/（g·min）左右。当采用真空冷冻干燥进行处理时，铁皮石斛的干燥速率在干燥1 h左右即达峰值，其最大干燥速率为1.86 g/（g·h），随后干燥速率逐渐降低。
3、不同干燥工艺对铁皮石斛色差的影响
在不同温度干燥后，铁皮石斛的L*值未出现显着差异，但铁皮石斛的a*值和b*值均随温度升高先升高后降低，说明80～100 ℃干燥时，破坏了铁皮石斛中的叶绿素等呈色物质，使铁皮石斛粉末的颜色逐渐偏红、偏黄，呈现黄绿色。经不同功率、不同间隔时间微波间歇加热处理后，铁皮石斛颜色无显着性差异，在微波间歇干燥工艺下，铁皮石斛会发生褐变，粉末呈暗黄绿色。真空冷冻干燥处理后的铁皮石斛a*为－1.94±0.08，为3 种干燥工艺处理后唯一绿色更明显的粉末，说明真空冷冻干燥对铁皮石斛呈色物质的破坏程度小于另两种干燥方式。由3 种干燥方式处理后所得的铁皮石斛粉可知，也可以发现真空冷冻干燥所得铁皮石斛粉的色泽更好地得到保持，更接近新鲜铁皮石斛。
4、不同干燥工艺对铁皮石斛主要活性成分的影响
热风干燥中，干燥温度对铁皮石斛多糖和总酚含量有显着影响（P＜0.05），90 ℃干燥后的铁皮石斛多糖和总酚含量最高，分别为184.61 mg/g和6.67 mg/g；70 ℃和80 ℃处理后的铁皮石斛多糖含量分别为154.98 mg/g和130.53 mg/g，总酚含量分别为6.10 mg/g和5.96 mg/g。由于90 ℃、4 h的热风干燥可以在较短时间内完成干燥的同时，更好地保持铁皮石斛中的有效成分；因此，铁皮石斛最佳的热风干燥工艺应为90 ℃、4 h。微波功率显着影响铁皮石斛中的多糖含量，在500、550、600 W功率下，铁皮石斛多糖含量分别为167.26、193.57 mg/g和182.44 mg/g，说明随着干燥时间的延长，铁皮石斛多糖含量下降；而不同功率的微波干燥对铁皮石斛黄酮和总酚的含量并无显着影响。微波间歇干燥过程中，随着间歇时间的延长，铁皮石斛多糖和总酚的含量总体呈下降趋势；这是由于随着间隔时间的延长，微波间歇干燥所需的时间也会延长，导致多糖和总酚两种物质均会发生一定程度的反应。在间隔时间为30 s时，铁皮石斛多糖与总酚的含量最高，分别为195.35 mg/g和7.24 mg/g；在间隔时间为2 min时，多糖与总酚含量最低，分别为145.17 mg/g和5.64 mg/g，且铁皮石斛中多糖与总酚含量在间隔时间2 min与4 min时均无显着差异；间隔时间对黄酮含量并没有显着影响。当间隔时间为30 s时可以更好地保留铁皮石斛中的多糖与总酚；因此，铁皮石斛适宜的微波间歇干燥工艺为在550 W功率下间隔30 s，在该干燥工艺下铁皮石斛黄酮含量与热风干燥无明显差异，但其多糖和总酚含量明显高于热风干燥的铁皮石斛。真空冷冻干燥与最佳工艺下的微波间歇干燥（550 W、间隔30 s）后得到的铁皮石斛多糖含量（195.35 mg/g）无明显差异，二者均高于90 ℃、4 h热风干燥（184.61 mg/g）；但与最佳工艺下的微波间隙干燥和热风干燥组相比，真空冷冻干燥组的总酚及黄酮含量并未明显更高，这说明在最佳的热风干燥工艺和微波间歇干燥工艺下，铁皮石斛的总酚和黄酮均能得到较好的保持。
5、不同干燥方式的成本核算
由于铁皮石斛鲜条直径相近，在干燥时采取平铺的方式陈列，每平方米的干燥量相近，故以m2作为干燥单位进行计算。按照目前热风干燥、微波间歇干燥和真空冷冻干燥的市场平均价格进行成本核算：热风干燥4.17 元/m2，微波间歇干燥6.4 元/m2，真空冷冻干燥24.9 元/ m2，干燥成本热风干燥＜微波间歇干燥＜真空冷冻干燥，但微波间歇干燥的设备价格最低，一定程度上也可以降低干燥成本。因此，微波间歇干燥是一种相对经济的干燥方式，推广应用潜力较大。
结 论
铁皮石斛热风干燥的最佳条件为90 ℃干燥4 h，微波间歇干燥的最佳条件为550 W、间隔时间30 s、干燥48 min，在这两种干燥条件下，微波间歇干燥后的铁皮石斛总酚及多糖的含量明显高于热风干燥，但二者黄酮含量无明显差异，说明微波间歇干燥可以有效保留总酚及多糖类物质；真空冷冻干燥所需时间为11 h，干燥后所得铁皮石斛多糖含量较高；在最佳工艺条件下，铁皮石斛平均干燥速率和最大干燥速率均为：微波间歇干燥＞热风干燥＞真空冷冻干燥，成品色泽以真空冷冻干燥更佳。微波间歇干燥具有速率快、活性成分破坏小的优势，具有更好的推广意义。
