刺梨不同干燥模型建立及综合品质分析

干燥脱水技术实用性强，能有效延长食品货架期，在食品生产和加工中得到广泛应用。刺梨干制技术在刺梨开发利用中有着重要作用，热风干燥及远红外干燥由于成本廉价，对设备、环境及操作技术要求不高而得到广泛应用。

贵州大学酿酒与食品工程学院，国家林业草原局刺梨工程技术研究中心，贵州省农畜产品储藏与加工重点实验室的陈思奇、顾苑婷、丁筑红*等人通过分析刺梨鲜果与冻果原料热风、远红外干燥过程中含水量变化及干燥速率的变化规律，探讨不同干燥技术对不同处理刺梨果实干燥特性的影响，建立适合刺梨果的干燥模型及通过理化指标、风味品质综合对比，筛选最佳干燥技术条件，旨在为提高刺梨干制品品质以及为生产企业进行刺梨原料干燥加工提供科学实用的技术参考。

1、不同干燥方式刺梨鲜果与冻果干燥特性

热风干燥与远红外干燥对刺梨鲜果干燥速率的影响

在不同的干燥方式与干燥温度条件下，刺梨鲜果热风干燥与远红外干燥过程中水分比随时间的延长呈现“S”型曲线变化。干燥前期，水分比下降速率快于后期，是因为干燥后期传送介质推动力逐渐减小，且物料表面物质逐渐变得致密。温度与干燥速率之间呈正相关联系，在50、60、70 ℃条件下，刺梨鲜果水分含量经热风干燥至恒定所需时间分别为12、10、8 h，而经远红外干燥所需时间分别为12、8.5、7 h。

热风干燥与远红外干燥对刺梨冻果干燥速率的影响

刺梨冻果原料热风干燥与远红外干燥过程中水分比随时间的延长也呈现“S”型曲线变化。刺梨冻果干燥曲线趋势与鲜果干燥曲线相似，温度与干燥速率之间呈正相关联系。在50、60、70 ℃条件下，刺梨冻果热风干燥至水分含量恒定时所需时间分别为12、10、8 h，经远红外干燥所需时间分别为11、8、6.5 h，可见，远红外干燥所需时间比热风干燥所需时间短。

不同干燥温度对刺梨褐变度的影响

干燥温度越高，刺梨干制品的褐变度越大，这主要是发生非酶褐变导致褐变度加深。70 ℃时褐变度最高，其原因是刺梨丰富的抗坏血酸受溶解氧的影响迅速分解成脱氢抗坏血酸，经脱水脱羧后产生还原酮参加Maillard反应，Maillard反应的速率随温度升高大大加快；其次是热风干燥与远红外干燥的鼓风加热循环增加了刺梨表面与氧气的接触面积，高温时大量醌类物质形成，进一步氧化形成黑色素使样品颜色加深。

2、干燥模型的建立

不同干燥方式数学模型拟合结果分析

刺梨冻果热风干燥R2＞0.99的模型为Page模型、Wang and Sing模型、Diffusion approximation模型、Quadratic模型和Cubic模型。其中Diffusion approximation模型拟合后R2＝0.999，拟合程度最高，χ2为0.000 15，SSE为0.001 29，RMSE为0.057 62，均优于其他模型，故Diffusion approximation模型为预测刺梨冻果热风干燥特性最适合的数学模型。Page模型在刺梨冻果远红外干燥中有最高的拟合度，R2为0.999，χ2为0.000 16，SSE为0.001 22，RMSE为0.057 22，故Page模型为预测刺梨冻果远红外干燥特性最适合的数学模型。

模型验证结果

4 种条件下所得的模型方程与实测值基本相符，采用Page模型拟合的鲜果热风干燥（A）、鲜果远红外干燥（B）、冻果远红外干燥（D）的决定系数R2分别为0.997、0997和0.999；采用Diffusion approximation模型拟合的冻果热风干燥（C）的决定系数R2＝0.999，说明模型可以用来预测刺梨干燥过程中水分含量的变化，但是干燥条件和干燥方式对物料干燥特性影响很大，所对应的最佳干燥模型也不同，因此需要针对性选择。

3、不同干燥方式刺梨鲜果与冻果品质分析

不同干燥方式刺梨鲜果与冻果理化指标综合评定

热风干燥的刺梨冻果褐变度0.109，显著高于另外3 组样品（P＜0.05）。冻果远红外干燥的复水比比为7.41，显著高于另外3 组样品（P＜0.05）。冻果远红外干燥VC含量的损失率最少，为29.39%，其次是冻果热风干燥，鲜果热风干燥VC含量损失率最大，为冻果远红外干燥的2.03 倍。

不同干燥方式刺梨鲜果与冻果电子鼻检测

在Sensor chamber 2中6 个传感器T30/1、P10/1、P10/2、P40/1、T70/2、PA/2的响应强度较大，主要对烃类、醇类、芳香化合物、有机溶剂敏感，与刺梨果中的特征性风味化合物种类相吻合，FOX3000电子鼻指纹分析系统较好地区分了不同干制样品间挥发性物质的差异。

结 论

不同干燥方式及温度条件对刺梨鲜果与冻果品质影响差异显著。通过对Newton等9 种常见的薄层干燥模型进行非线性拟合，Page模型对鲜果热风干燥、远红外干燥和冻果远红外燥拟合度最高，Diffusion approximation模型对冻果热风干燥拟合度最好，以上模型可以用来描述和预测刺梨的干燥进程。

本文《刺梨不同干燥模型建立及综合品质分析》来源于《食品科学》2019年41卷3期47-54页，作者：陈思奇，顾苑婷，王霖岚，肖仕芸，杜勃峰，丁筑红。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190503-009。

为进一步促进动物源食品科学的发展，带动产业的技术创新，更好的保障人类身体健康和提高生活品质，北京食品科学研究院和中国食品杂志社在成功召开“2019年动物源食品科学与人类健康国际研讨会（宁波）”的基础上，将与青海大学农牧学院于2020年6月20-21日在西宁共同举办“2020年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。研讨会将就肉、水产、禽蛋、乳制品等动物源食品科学基础研究、现代化加工技术，贮藏、保鲜及运输，质量安全与检测技术，营养及风味成分分析，副产物综合利用，法律、法规及发展政策等方面的重大理论研究展开深入探讨，交流和借鉴国外经验，为广大食品科研工作者和生产者提供新的思路，指明发展方向。

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修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

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