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原标题：华南理工大学孙大文院士在国际食品最顶级期刊（TOP1）发表综述，系统阐述了改善干燥性能的新型的非热和热预处理方面的最新研究进展
近日，华南理工大学孙大文院士在食品领域国际最顶级期刊（TOP1）Trends in Food Science & Technology (IF = 11.077)在线发表题为“Novel nonthermal and thermal pretreatments for enhancing drying performance and improving quality of fruits and vegetables”的综述，系统阐述了用于增强干燥性能并改善果蔬品质的新型的非热和热预处理技术方面的最新研究进展。华南理工大学孙大文院士为本文唯一通讯作者，华南理工大学博士研究生Edidiong Joseph Bassey为第一作者，华南理工大学成军虎副教授为第二作者。
成果介绍：
果蔬提供人们健康生活所必需的基本营养素、膳食纤维、维生素和一系列微量营养素。然而，新鲜的果蔬具有季节性的特点，易腐败变质。因此，常采用干燥工艺来去除水分和降低水分活度，从而抑制后续的果蔬变质。但果蔬中存在的蜡质层阻碍了干燥过程中的水分蒸发，导致干燥时间延长，整体产品质量恶化。故为了解决这一缺陷，科研工作者致力于研究干燥前的预处理技术，以增加水分的渗透性，加快干燥速度，导致有效的酶失活和阻碍氧化。常规的预处理方法一般有热水漂烫、蒸汽漂烫、高渗溶液、碱性溶液、硫酸和酸液等。虽然这些预处理通过减少干燥时间和提高干燥质量对干燥过程有积极的影响，但它们也可能出现诸如化学吸收、质量退化、复水化不良、结构坍塌、营养损失和高能耗等问题，特别是在长时间干燥过程中。因此，新型的非热和热预处理技术应运而生。
本文综述了几种果蔬干燥的新型的非热和热预处理技术，重点介绍了它们在改善干燥过程中的作用：改善干燥动力学，增强干燥产品的功能品质和营养品质。首先详细阐述了四种果蔬干燥的非热预处理技术的作用机制和应用现状，包括低温等离子体、脉冲电场、可食用涂层、超声处理技术；然后详细介绍了高湿热空气冲击热烫、红外热烫、微波热烫三种新型热预处理技术，并总结了其在果蔬干燥中的作用和应用情况；这些新型的非热和热预处理技术的开发和应用不仅可以缩短干燥时间，提高干燥速度，改善水分分布，降低能耗，而且可以进一步提高干燥产品的功能和营养品质属性，优于传统预处理和未处理样品；最后，通过与果蔬干燥的传统预处理方式进行比较，介绍了新型的非热和热预处理技术可能的应用弊端和未来的发展前景，未来的工作可以集中在开发障碍技术和使用建模方法来提高加工效率和提高果蔬干燥产品的质量。本文旨在为新型的干燥预处理技术提供一个的全面、定性和定量综述，有望为果蔬干燥工艺的改良和干燥产品质量的提高而提供有用的信息。
图1：果蔬干燥的一些新型预处理方法的示意图。(a)葡萄的低温等离子体预处理；(b)胡萝卜的高压脉冲预处理以进行真空干燥；（c）苦瓜的红外热烫前处理用于红外热风干燥或红外干燥。Fig. 1. Schematic illustration of some novel pretreatments for the drying of fruits and vegetables. (a)Cold plasma pretreatment of grapes (Huang et al.,2019); (b) PEF pretreatment of carrots for vacuum drying (Liu et al., 2020) and (c) IRB of bittergourd for IR-HAD and HAD(Nalawade et al., 2018).
图2：低温等离子体对热风干燥红辣椒的(a)干燥时间(b)红色素(c)抗氧化能力的影响；(d-e)等离子体预处理对干燥葡萄的总酚、抗氧化活性和微观结构的影响
Fig. 2. Effect of cold plasma on (a) dying time; (b) red pigment; (c) antioxidant activity of red pepper during hot air drying (Zhang et al., 2019); (d–e) effects of plasma pretreatment on total phenolics,antioxidant activity and microstructure of hot air diedgrapes (Huang et al., 2019).
图3：(a)经过不同高压脉冲电电场预处理的冻干苹果组织的显微照片；(b)用超声波预处理然后进行红外干燥的胡萝卜的β-胡萝卜素含量(b)和硬度(c)的比较
Fig. 3. (a) Micrograph images of freeze-dried apple tissue subjected to different PEF pretreatments (Wu& Zhang, 2019); (b) comparison of β-carotene contentand (c) hardness of carrot pretreated with US followed by IR drying (Wang et al., 2017).
图4：(a-b)用高湿热空气冲击热烫预处理的西兰花的复水率和维生素C含量的比较；(c)红外热烫对热风干燥芒果中维生素C保留的影响；(d)微波热烫对马铃薯的花青素含量的影响
Fig. 4. (a–b) Comparison of rehydration ratio and vitamin C content of broccoli florets pretreated withHHAIB (Liu et al., 2019); (c) effect of IRB on vitamin Cretention of HA driedmango (Guiamba et al., 2015); (d) effect of MWB on anthocyanin content of spoutedbed driedpotatoes (Liu et al., 2015).
参考文献：
https://doi.org/10.1016/j.tifs.2021.03.045
专家简介：
孙大文（Da-Wen Sun）教授，中国致公党中央委员，中国侨联特聘专家，国务院侨务办公室专家咨询委员会委员。欧洲科学院（欧洲人文和自然科学院）院士，爱尔兰皇家科学院院士，波兰科学院院士，国际食品科学院院士，国际农业与生物系统工程科学院院士，国际制冷科学院院士。国际著名期刊《Food andBioprocess Technology》创刊者和主编。
荣获国际农业与生物系统工程委员会（CIGR）杰出奖，英国皇家机械工程师学会“食品工程师年度人物”，凤凰卫视“影响世界华人大奖”，国际食品保护协会“冷冻食品基金会冷冻研究奖”，国际工程与食品协会终身成就奖，“CIGR荣誉主席”等多项国际大奖， 2015年至2020年连续六年荣获科睿唯安全球“高被引科学家”称号。
在世界著名杂志和国际会议上发表了1000篇论文，出版专著17部，共有600多篇论文被SCI收录（Web of Science统计的学术h指数为104，SCOPUS统计的学术h指数为108，Google Scholar 统计的学术h指数为122）。71篇论文入选ESI农学“高被引论文”，全球排名第一位（2020.01）。
2011年底起回到华南理工大学工作以来，迄今为止（2020年11月）在Web of Science网站上可以检索到的文章中，共有209篇是以华南理工大学食品科学与工程学院作为第一作者单位的论文，其中高被引论文42篇，JCR一区论文157篇，影响因子大于6的65篇。高被引论文数占华南理工大学全校和食品科学与工程学院的比例分别为14%和45%。其中2篇入选中国百篇最具影响国际学术论文，为华南理工大学唯一入选的两篇论文。
授权中国发明专利63件，美英日等发明专利10件，申请国际PCT专利9项。2019年至2020年连续两年每年培养科睿唯安全球“高被引科学家”2人。荣获2014年度广东省科学技术奖一等奖（排名第二），2016年度教育部科技进步奖二等奖（排名第一），2018年度中国轻工业联合会科学技术进步奖一等奖（排名第二），2018年度广东省科技进步奖一等奖（排名第一），2020年度安徽省科技进步奖二等奖（排名第三）。
成军虎（Jun-Hu Cheng）副教授，河南临颍人，比利时鲁汶大学联合培养博士/博士后，副教授，研究生导师，全国优秀创新创业导师，2019年科睿唯安农业科学领域全球高被引科学家，现就职于华南理工大学食品科学与工程学院。
2016年毕业于华南理工大学，获博士学位；2015-2016年在比利时鲁汶大学开展博士联合培养；2016年10月任职于华南理工大学食品科学与工程学院。近五年发表SCI学术论文60余篇，其中第一作者/通讯作者发表SCI论文35篇，ESI（Web of Science）高被引论文（1%）17篇，H指数为31。目前主持国家自然科学基金面上项目，广东省自然科学基金项目，广东省级科技创新战略专项资金项目，广州市科学研究计划项目，中国博士后科学基金特别资助和面上项目，中央高校基本科研业务费项目及横向项目多项。先后荣获广东省科技进步一等奖（2018），教育部科技进步二等奖（2016），第二十二届全国发明展览奖金奖（2017），中国食品科学技术学会科技创新奖（2015），第五届中国食品安全高峰论坛优秀论文奖（2016），华南理工大学优秀博士学位论文创新基金特等奖（2015），中科院卢嘉锡科学教育基金会优秀研究生奖（2015）。2019年北京市科学技术奖人物奖同行评议专家，担任Grain & Oil Science and Technology编委。Food Chemistry, Journal of Food Engineering, Food Research International, Critical Reviews in Food Science and Nutrition等近20种期刊审稿人。
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