郎旭敏 徐亞元 肖亞冬 李大婧 劉春泉 鄭鐵松 宋江峰 張鐘元

摘要：?研究了熱風(fēng)-氣流膨化干燥（AD-EPD）、旋轉(zhuǎn)式微波-氣流膨化干燥（MD-EPD）、振動(dòng)旋轉(zhuǎn)式微波-氣流膨化干燥（VMD-EPD）、熱風(fēng)耦合振動(dòng)旋轉(zhuǎn)式微波-氣流膨化干燥（AD+VMD-EPD）和熱風(fēng)聯(lián)合旋轉(zhuǎn)式微波-氣流膨化干燥（AD+MD-EPD）5種不同組合干燥方式對(duì)胡蘿卜脆片品質(zhì)的影響，并分析了不同預(yù)干燥方式對(duì)色澤、水分以及溫度均勻性的影響。結(jié)果表明：不同預(yù)干燥方式對(duì)水分和溫度均勻性影響顯著（P<0.05），其中VMD預(yù)干燥方式對(duì)水分和溫度干燥均勻性改善最為顯著。不同預(yù)干燥方式與EPD聯(lián)合后，對(duì)胡蘿卜脆片質(zhì)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)影響顯著（P<0.05），其中，VMD-EPD干燥方式顯著降低胡蘿卜脆片硬度，微觀結(jié)構(gòu)呈均勻多孔疏松狀，且對(duì)總黃酮、VC及總類胡蘿卜素有顯著保護(hù)作用。通過(guò)不同組合干燥方式胡蘿卜脆片品質(zhì)的27個(gè)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，篩選出13個(gè)評(píng)價(jià)核心指標(biāo)并建立綜合品質(zhì)評(píng)價(jià)模型，其中，綜合得分最高的是VMD-EPD干燥方式。

關(guān)鍵詞：?胡蘿卜脆片;組合干燥;品質(zhì)

中圖分類號(hào)：?TS255.3??文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：?A??文章編號(hào)：?1000-4440（2021）02-0493-10

Abstract：?The effects of five different combined drying methods on the quality of carrot chips were studied， including hot air-explosion puffing drying （AD-EPD）， rotating microwave-explosion puffing drying （MD-EPD）， vibrating rotating microwave-explosion puffing drying （VMD-EPD）， hot air coupled vibrating rotating microwave-explosion puffing drying （AD+VMD-EPD） and hot air combined rotating microwave-explosion puffing drying （AD+MD-EPD）. The effects of different pre-drying methods on color， moisture and temperature uniformity were analyzed. The results showed that different pre-drying methods had significant effects on the uniformity of moisture and temperature （P<0.05）， and VMD pre-drying method was the most significant one. The texture and nutritional quality of carrot chips were significantly affectedby different pre-drying methods combined with EPD （P<0.05）. The VMD-EPD drying method significantly reduced， had significant protective effect on total flavonoids， VC and total carotenoids， and the microstructure was porous and loose. Through the principal component analysis of 27 quality indices of carrot chips with different combined drying methods， 13 core indices were selected， and a comprehensive quality evaluation model was established. Among them， VMD-EPD had the highest comprehensive score.

Key words：?carrot chip;combined drying;quality

胡蘿卜（Daucus carota L.），又名胡蘆菔或甘荀，傘形科胡蘿卜屬二年生草本植物[1]，其根和嫩葉是可食用的常見(jiàn)蔬菜。胡蘿卜含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，如類胡蘿卜素、蛋白質(zhì)、脂肪、纖維素、維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B12以及各種無(wú)機(jī)鹽等，具有多項(xiàng)保健功能，如抗氧化、促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育、保護(hù)視力、抗癌防癌、提高免疫、促消化等[2]。脫水加工是胡蘿卜主要加工方式之一，加工后的產(chǎn)品便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存，能延長(zhǎng)貨架期，解決偏遠(yuǎn)山區(qū)的供給問(wèn)題，能有效調(diào)節(jié)蔬菜生產(chǎn)淡旺季節(jié)。隨著生活水平的提高，人們對(duì)脂肪類食品的需求減少，而對(duì)果蔬的需求增加，因此，開(kāi)發(fā)營(yíng)養(yǎng)、健康、方便且耐儲(chǔ)存的休閑果蔬脆產(chǎn)品對(duì)提升果蔬的附加值具有重要意義。

傳統(tǒng)的干燥技術(shù)對(duì)產(chǎn)品顏色、復(fù)水率、體積和孔隙率有影響，如熱風(fēng)干燥時(shí)溫度影響產(chǎn)品顏色和味道[3]以及貯藏品質(zhì)[4]。單一干燥方法如熱風(fēng)、微波、氣流膨化等獲得的非油炸型胡蘿卜休閑食品質(zhì)地偏硬且均勻性不佳，真空冷凍干燥的脆片質(zhì)量雖高，但干燥時(shí)間長(zhǎng)、成本高且能耗大。真空干燥[5]可以較好地保持胡蘿卜組織結(jié)構(gòu)完整性，并且減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流失，但存在耗能和加熱溫度控制的問(wèn)題。熱風(fēng)干燥[6]胡蘿卜時(shí)，溫度同樣是干燥過(guò)程的重要因素，對(duì)胡蘿卜風(fēng)味、色澤、營(yíng)養(yǎng)等都有一定影響。微波干燥[7]能夠減少微生物生長(zhǎng)、酶活性和化學(xué)反應(yīng)且節(jié)約成本，但存在溫度分布不均、護(hù)色能力差等缺點(diǎn)。遠(yuǎn)紅外干燥是一種節(jié)能高效的干燥方法，但在食品加工行業(yè)應(yīng)用較少，其干燥速率快、時(shí)間短。遠(yuǎn)紅外干燥胡蘿卜可減少有效成分損失，改善品質(zhì)及節(jié)約時(shí)間[8]。氣流膨化干燥[9]又稱爆炸膨化干燥（Explosion puffing drying）、壓差膨化干燥等，其原理是利用物料在膨化和抽空過(guò)程中溫度不同，相變和氣體的熱壓效應(yīng)使物料內(nèi)部的水分瞬間升溫汽化、減壓膨脹，期間膨脹力帶動(dòng)組織中高分子物質(zhì)的結(jié)構(gòu)變性，即利用物料在真空（膨化）狀態(tài)下去除水分從而形成具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)特征、定型的多孔狀物質(zhì)。氣流膨化干燥所得的產(chǎn)品具有綠色天然、品質(zhì)優(yōu)良、營(yíng)養(yǎng)豐富、易于貯存等優(yōu)點(diǎn)，但單一的氣流膨化干燥無(wú)法使產(chǎn)品酥脆感達(dá)到人們的要求，通過(guò)其他干燥方式或預(yù)處理方法與其相組合可提高膨化效果，增加酥脆感，如彭健等[10]發(fā)現(xiàn)滲透處理能調(diào)控干燥過(guò)程質(zhì)構(gòu)變化，有效提高氣流膨化干燥胡蘿卜脆條質(zhì)構(gòu)品質(zhì)。聯(lián)合干燥如微波-冷凍干燥[11]、真空冷凍-真空微波干燥[12]以及熱風(fēng)、微波和氣流膨化等干燥方式相互組合的干燥方式能夠降低能耗和成本，改善產(chǎn)品品質(zhì)。然而，不同組合干燥方式對(duì)胡蘿卜脆片品質(zhì)及均勻性影響的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。

因此，本研究以胡蘿卜為研究材料，采用熱風(fēng)-氣流膨化干燥（AD-EPD）、旋轉(zhuǎn)式微波-氣流膨化干燥（MD-EPD）、振動(dòng)旋轉(zhuǎn)式微波-氣流膨化干燥（VMD-EPD）、熱風(fēng)耦合振動(dòng)旋轉(zhuǎn)式微波-氣流膨化干燥（AD+VMD-EPD）和熱風(fēng)聯(lián)合旋轉(zhuǎn)式微波-氣流膨化干燥（AD+MD-EPD）這5種不同組合干燥方式對(duì)胡蘿卜進(jìn)行干燥，借助質(zhì)構(gòu)、電鏡掃描、紅外熱成像儀等手段探討不同組合干燥方式對(duì)胡蘿卜脆片感官、營(yíng)養(yǎng)、色澤、質(zhì)構(gòu)、預(yù)干燥均勻性及微觀結(jié)構(gòu)的影響，通過(guò)多元統(tǒng)計(jì)分析方法確定最佳組合干燥方式，為胡蘿卜脆片的加工提供技術(shù)支撐。

1?材料與方法

1.1?材料與儀器

胡蘿卜購(gòu)于南京市玄武區(qū)安振強(qiáng)副食品銷售中心。

Folin酚試劑，上海麥克林生化科技有限公司生產(chǎn);2，6-二氯靛酚、考馬斯亮藍(lán)G-250試劑，上海藍(lán)季科技發(fā)展有限公司生產(chǎn);鹽酸，成都市科龍化工試劑廠生產(chǎn);乙醇、碳酸氫鈉、亞硝酸鈉、硝酸鋁、醋酸鈉、正己烷、甲醇，分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn);β-胡蘿卜素、沒(méi)食子酸、抗壞血酸、蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品，上海源葉生物科技有限公司生產(chǎn)。

KQ-S1000VDE型三頻數(shù)控超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司生產(chǎn);XWJD6SW-2型微波真空殺菌干燥設(shè)備，南京孝馬機(jī)電設(shè)備廠生產(chǎn);振動(dòng)式微波真空干燥設(shè)備，南京孝馬機(jī)電設(shè)備廠生產(chǎn);QDPH-5型電加熱式氣流膨化設(shè)備，天津市勒德新材料科技有限公司生產(chǎn);CM-700d1全自動(dòng)色差計(jì)，日本柯尼卡美能達(dá)公司生產(chǎn);CT3質(zhì)構(gòu)儀，英國(guó)CNS Farmell公司生產(chǎn);UV-6300型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，上海美譜達(dá)儀器有限公司生產(chǎn);Quanta-200環(huán)境掃描電子顯微鏡，美國(guó)FEI公司生產(chǎn)。

1.2?試驗(yàn)方法

1.2.1?胡蘿卜脆片不同組合干燥工藝?胡蘿卜經(jīng)清洗、切片制得厚度為8 mm、直徑為34 mm的圓柱，于4 ℃冰箱貯藏備用。預(yù)干燥工藝分別為：AD、MD、VMD、AD+VMD和AD+MD。具體方法如下，AD：胡蘿卜片平鋪于樣品盤，置于恒溫鼓風(fēng)干燥箱中，熱風(fēng)溫度為75 ℃，干燥至水分含量（水分轉(zhuǎn)換點(diǎn)）為75%左右;MD、VMD：干燥功率密度為5 W/g，干燥至水分含量（水分轉(zhuǎn)換點(diǎn)）為75%左右;AD+VMD：熱風(fēng)溫度為75 ℃，振動(dòng)式旋轉(zhuǎn)微波功率密度為5 W/g，干燥至水分含量（水分轉(zhuǎn)換點(diǎn)）為75%左右;AD+MD：熱風(fēng)溫度為75 ℃，微波功率密度為5 W/g，干燥至水分含量（水分轉(zhuǎn)換點(diǎn)）為75%左右。

組合干燥工藝為：胡蘿卜預(yù)干燥至水分轉(zhuǎn)換點(diǎn)后放置于氣流膨化罐中干燥至終點(diǎn)，即水分含量為6%左右。氣流膨化干燥條件為膨化溫度100 ℃，抽空溫度75 ℃，抽空時(shí)間180 min，停滯時(shí)間10 min。

1.2.2?指標(biāo)測(cè)定

1.2.2.1?水分含量測(cè)定?根據(jù)GB 5009.3-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》直接干燥法測(cè)定水分含量。

1.2.2.2?干燥特性測(cè)定?干燥特性中干基含水率[13]依據(jù)下述公式計(jì)算：

式中：Mt為試驗(yàn)樣品干燥至 t 時(shí)刻的干基含水率，mt為試驗(yàn)樣品干燥至t時(shí)刻的質(zhì)量，mg為試驗(yàn)樣品干燥至恒質(zhì)量時(shí)的質(zhì)量。

1.2.2.3?水分有效擴(kuò)散系數(shù)測(cè)定[14-15]?水分比（MR）反映樣品水分含量與初始水分含量在t 時(shí)刻的比值，與干燥速率的快慢有關(guān)，按如下公式計(jì)算：

式中：MR為水分比，Mt為干燥至t時(shí)刻的干基含水率，M0為試樣初始含水率。

水分有效擴(kuò)散系數(shù)反映物料的脫水能力，按以下公式計(jì)算：

公式簡(jiǎn)化后為：

式中：Deff為水分有效擴(kuò)散系數(shù) （m2/s），L為切片厚度（m），t為干燥時(shí)間（s）。

1.2.2.4?硬度、脆度測(cè)定?硬度、脆度測(cè)定采用CT3質(zhì)構(gòu)儀。探頭型號(hào)用HDP/BSW，測(cè)試條件為：前期測(cè)試速度1.0 mm/s，檢測(cè)速度1.0 mm/s，后期測(cè)試速度10.0 mm/s，感應(yīng)力5 g，壓縮距離8 mm。將物料置于中空測(cè)試臺(tái)上，測(cè)出其壓力峰值-變形時(shí)間質(zhì)構(gòu)圖，硬度為坐標(biāo)圖中最大壓力峰值，單位為g;脆度是下壓探頭第一次沖向樣品過(guò)程中在坐標(biāo)圖上出現(xiàn)的第一個(gè)明顯壓力峰值。每個(gè)處理樣品重復(fù)6次。

1.2.2.5?收縮率測(cè)定?稱取樣品5 g，將其浸入60 ml水中，10 s內(nèi)讀出體積變化量（V1-V0）。

式中：ρ為質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)（kg/m3），W為樣品質(zhì)量（g），V0、V1分別為放入樣品前、后量筒里水的體積（ml）。

式中：s為收縮率，無(wú)因次量;ρ0和ρd分別為新鮮樣品和干制樣品的質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)（kg/m2）;X0和Xd分別為鮮樣及干制品的干基含水率（%）。s值越小，樣品體積收縮越大[16]。

1.2.2.6?膨化率測(cè)定?采用小米法[17]，物料體積的測(cè)量以小米為置換介質(zhì)，分別測(cè)定胡蘿卜脆片氣流膨化干燥前后的體積V，并按如下公式計(jì)算膨化率（P）。

式中：P為膨化率，V1為小米的體積（cm3），V2為小米和干燥前胡蘿卜片的體積（cm3），V3為小米和干燥后胡蘿卜脆片的體積（cm3）。

1.2.2.7?色澤[18]測(cè)定?采用CM-700d1全自動(dòng)色差計(jì)，以白板色澤為標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)定樣品色澤。測(cè)得樣品的L*、a*、b*，其中 L* 為亮度，L*=0為黑色，L*=100為白色;a*為紅度，+a*為偏紅色，-a*為偏綠色;b*為黃度，+b*為黃色，-b*為偏藍(lán)色，△E為顏色變化值。每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)試5次取平均值，總色差△E計(jì)算公式如下：

式中△E表示總差值，L*0、a*0、b*0表示新鮮胡蘿卜的測(cè)定值，L*、a*、b*表示不同干燥方式處理后胡蘿卜脆片的測(cè)定值。

1.2.2.8?營(yíng)養(yǎng)成分保留率測(cè)定?抗壞血酸（VC）含量依據(jù)GB 5009.86-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中抗壞血酸的測(cè)定》中第3個(gè)方法2，6-二氯靛酚滴定法測(cè)定?？偡覽19]含量測(cè)定依據(jù)Folin-Ciocalteu比色法?？傸S酮[20]含量測(cè)定依據(jù)NaNO2-Al（NO3）3-NaOH法?？傤惡}卜素[21]含量測(cè)定依據(jù)分光光度法。營(yíng)養(yǎng)成分保留率按下述公式計(jì)算：

營(yíng)養(yǎng)成分保留率=干燥后樣品營(yíng)養(yǎng)成分含量（mg/g）/新鮮樣品營(yíng)養(yǎng)成分含量（mg/g）×100%

1.2.2.9?水分、色澤、溫度均勻性[22]測(cè)定?圖1表示AD、MD、VMD、AD+VMD和AD+MD預(yù)干燥時(shí)胡蘿卜片擺放的位置分布圖。

AD方式水分均勻性測(cè)定：將胡蘿卜片按圖1a 中1～16位置擺放均勻，干燥55 min后測(cè)定每個(gè)位置樣品水分含量，通過(guò)方差和標(biāo)準(zhǔn)差分析判斷水分均勻性。MD方式水分均勻性測(cè)定：將胡蘿卜片按圖1c 中1～14位置擺放均勻，干燥13 min，水分均勻性的檢測(cè)和判斷同AD方式。VMD和AD+VMD水分均勻性測(cè)定：將胡蘿卜片按圖1b 中1～12位置擺放均勻，VMD干燥8 min，AD+VMD干燥10 min，水分均勻性的檢測(cè)和判斷同AD方式。AD+MD方式水分均勻性測(cè)定：樣品先經(jīng)AD干燥30 min，再經(jīng)MD干燥5 min后檢測(cè)水分均勻性，測(cè)定方法同MD方式。

色澤均勻性測(cè)定：胡蘿卜擺放位置和干燥時(shí)間與水分均勻性測(cè)定時(shí)一致，測(cè)定每個(gè)位置樣品的L*、a*、b*值，通過(guò)方差和標(biāo)準(zhǔn)差分析判斷色澤均勻性。

溫度均勻性測(cè)定：胡蘿卜擺放位置和干燥時(shí)間與水分均勻性測(cè)定時(shí)一致，測(cè)定每個(gè)位置樣品受熱后的溫度，取表面平均溫度，通過(guò)方差和標(biāo)準(zhǔn)差分析判斷溫度均勻性。

1.2.2.10?掃描電鏡觀察?采用掃描電子顯微鏡，將胡蘿卜脆片切成5 mm×5 mm×5 mm的立方塊，固定在掃描電鏡的樣品套件上，真空條件下在樣品上進(jìn)行噴金覆蓋，調(diào)節(jié)聚光焦距，放大一定倍數(shù)觀察樣品，并拍照。

1.2.2.11?綜合評(píng)分?依據(jù)方差貢獻(xiàn)表和旋轉(zhuǎn)后的主成分載荷值，篩選出合適的主要成分即胡蘿卜脆片核心評(píng)價(jià)指標(biāo)，根據(jù)主成分載荷值與特征值和方差貢獻(xiàn)率，計(jì)算線性系數(shù)和綜合系數(shù)。各個(gè)指標(biāo)依據(jù)綜合系數(shù)采用歸一化法確定每項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重值，再根據(jù)原始數(shù)據(jù)的離差標(biāo)準(zhǔn)化[23]及權(quán)重系數(shù)計(jì)算綜合加權(quán)分?jǐn)?shù)。

1.3?數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3次，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（SD）表示。采用Excel2010對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。采用SPSS 16.0軟件作單因素試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析及組間差異的Duncans多重比較分析。采用Origin 9.0軟件作圖。

2?結(jié)果與分析

2.1?不同預(yù)干燥方式對(duì)胡蘿卜片干燥特性的影響

由圖2可知，VMD方式干燥至水分轉(zhuǎn)換點(diǎn)（2.82%±0.18%）時(shí)所需時(shí)間最短，為8 min。VMD、AD+VMD、MD方式的干基含水率與干燥時(shí)間存在良好的線性關(guān)系。將不同預(yù)干燥的lnMR與t經(jīng)OriginPro 8.0線性擬合得出水分有效擴(kuò)散系數(shù)（Deff）（表1），VMD方式的Deff值3.13×10-8m2/s，僅次于AD+MD方式，此干燥方式干燥時(shí)間短、速率快。5種預(yù)干燥方式中，AD方式在熱量傳遞時(shí)受到阻力因此干燥時(shí)間最長(zhǎng)，而VMD方式利用電磁波穿透力強(qiáng)的特性，使物料吸收電磁波能量并滲透至整體[24]，同時(shí)利用振動(dòng)裝置，使得胡蘿卜片在微波干燥過(guò)程中處于振動(dòng)狀態(tài)，最大程度實(shí)現(xiàn)胡蘿卜片傳質(zhì)傳熱過(guò)程，縮短了干燥時(shí)間，也更適用于實(shí)際生產(chǎn)。

2.2?不同組合干燥方式對(duì)胡蘿卜脆片品質(zhì)特性的影響

胡蘿卜脆片品質(zhì)指標(biāo)主要包括營(yíng)養(yǎng)保留率、色差、質(zhì)構(gòu)、復(fù)水比等，指標(biāo)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。色澤測(cè)定結(jié)果表明，不同預(yù)干燥及氣流膨化干燥后的胡蘿卜片色澤差異顯著（P<0.05），這說(shuō)明不同組合干燥方式保持胡蘿卜本身色澤程度的差異顯著。相較于AD、MD和AD+MD 3預(yù)干燥方式，AD+VMD預(yù)干燥方式對(duì)色澤變化程度的影響最小，其次是VMD預(yù)干燥方式，原因可能是二者干燥至水分轉(zhuǎn)換點(diǎn)的時(shí)間短，水分散失快，從而色澤變化不明顯[25]。AD+VMD預(yù)干燥方式和VMD預(yù)干燥方式二者之間差異不明顯，均可維持胡蘿卜本身的色澤。

硬度和脆度能夠反映脆片在食用時(shí)的口感，5種不同組合干燥方式對(duì)胡蘿卜脆片硬度和脆度的影響顯著（P<0.05）。AD-EPD干燥的樣品硬度和脆度值最大，可能與AD預(yù)干燥時(shí)傳熱過(guò)程中水分散失慢、細(xì)胞收縮及氣流膨化閃蒸膨脹形成多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[26]有關(guān);VMD-EPD干燥的樣品硬度最低，脆度適中，可能是因?yàn)閂MD預(yù)干燥過(guò)程中電磁波與振動(dòng)相結(jié)合使水分散失快、細(xì)胞膨脹[27]，氣流膨化干燥后形成多孔疏松狀結(jié)構(gòu)[26]，這也與電鏡圖中VMD-EPD干燥的樣品微觀結(jié)構(gòu)相一致。收縮率的變異系數(shù)達(dá)到32.61%，其中AD+MD-EPD的收縮率最大，表明AD+MD-EPD干燥過(guò)程中樣品體積收縮最小。AD-EPD干燥的樣品膨化率最大，表明膨化效果最好。MD-EPD的復(fù)水比最高，表明此方式干燥后復(fù)水效果最好。

營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果表明：5種組合干燥方式對(duì)胡蘿卜脆片營(yíng)養(yǎng)保留率影響顯著（P<0.05）。在MD-EPD方式中，EPD干燥前后總酚和總黃酮的保留效果最好，其次是VMD-EPD方式。有研究結(jié)果表明總酚和總黃酮的變化與干燥過(guò)程中水分蒸發(fā)有關(guān)[28]，AD-EPD和AD+MD-EPD干燥時(shí)間較長(zhǎng)、水分蒸發(fā)慢，總酚和總黃酮在干燥過(guò)程中損失較多，MD-EPD、VMD-EPD、AD+VMD-EPD干燥時(shí)間短、水分蒸發(fā)快，與AD-EPD和AD+MD-EPD相比，總酚和總黃酮損失程度顯著降低。在AD+MD-EPD方式中，EPD干燥前后VC的損失最小。VC的熱敏性極強(qiáng)，干燥過(guò)程中VC的變化與溫度、氧化有關(guān)[29]，溫度越高，干燥時(shí)間越長(zhǎng)，VC越容易被破壞，AD+VMD-EPD干燥時(shí)間短，EPD干燥前后VC損失少。AD-EPD干燥樣品總類胡蘿卜素的損失最小，其次是MD-EPD、VMD-EPD方式，可能是因?yàn)轭惡}卜素的降解與氧氣和高溫相關(guān)[30]，AD方式的熱量是由外向內(nèi)傳遞，速度較慢，物料內(nèi)部溫度較低，故AD方式對(duì)總類胡蘿卜素的影響最小。MD、VMD方式在干燥時(shí)溫度較AD方式高，故MD、VMD干燥對(duì)總類胡蘿卜素的影響與AD干燥相比較大。

2.3?不同組合干燥方式對(duì)胡蘿卜片預(yù)干燥均勻性的影響

通過(guò)不同方式預(yù)干燥后樣品的水分、溫度及色澤的方差和標(biāo)準(zhǔn)差分析，判斷出不同預(yù)干燥方式胡蘿卜脆片的均勻性，方差分析和標(biāo)準(zhǔn)差值越小說(shuō)明均勻性越好，反之則越差。不同預(yù)干燥方式對(duì)色澤均勻性影響差異不顯著，AD方式對(duì)L*均勻性有一定改善，而MD方式對(duì)a*均勻性有一定改善，AD+VMD方式對(duì)b*均勻性有一定改善（表3）。AD方式的水分均勻性不佳，而VMD預(yù)干燥后胡蘿卜片水分均勻性與其他4種干燥方式相比有較大改善，原因可能是物料對(duì)電磁波的吸收均勻性與物料在電磁場(chǎng)中的位置相關(guān)[31]，VMD預(yù)干燥時(shí)由于載物盤轉(zhuǎn)動(dòng)與振動(dòng)作用帶動(dòng)物料吸收不同位置的微波能，從而改善水分均勻性。

2.4?不同組合干燥方式對(duì)胡蘿卜脆片顯微結(jié)構(gòu)的影響

由圖3可知不同組合干燥的胡蘿卜脆片的微觀特性差異顯著。AD-EPD、AD+VMD-EPD和AD+MD-EPD干燥的胡蘿卜脆片都呈一部分有較大空隙另一部分的空隙排列緊密似黏狀。MD-EPD干燥的胡蘿卜脆片蓬松性較明顯，空隙直徑較大，細(xì)胞之間存在斷裂現(xiàn)象;而VMD-EPD干燥的胡蘿卜脆片組織結(jié)構(gòu)疏松且排列密集，空隙直徑較小?？傮w來(lái)看，MD-EPD和VMD-EPD方式的蓬松度、疏松度都較為明顯，這與MD-EPD和VMD-EPD干燥后胡蘿卜脆片硬度、脆度較為適中的結(jié)果相一致。

2.5?胡蘿卜脆片品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)篩選

采用主成分分析方法[32-35]可以達(dá)到降維和滿足原始數(shù)據(jù)信息的要求，用較少的綜合指標(biāo)代替原來(lái)較多的評(píng)價(jià)指標(biāo)，相互之間無(wú)相關(guān)性。采用SPSS16.0分析軟件，數(shù)據(jù)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化后使用主成分分析法得到主成分的初始特征值及累積貢獻(xiàn)率（表4）和經(jīng)方差極大正交旋轉(zhuǎn)后的胡蘿卜脆片各品質(zhì)指標(biāo)主成分載荷矩陣（表5）。主成分?jǐn)?shù)量根據(jù)累積方差貢獻(xiàn)率不低于80%的原則確定。由表4可知，前4個(gè)主成分的特征值大于1，主成分貢獻(xiàn)率分別為41.06%、22.68%、19.76%和16.51%，方差累積貢獻(xiàn)率為100%，基本反映了初始指標(biāo)的信息，因此，可由初始指標(biāo)降為4個(gè)主成分對(duì)胡蘿卜脆片品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。經(jīng)方差極大正交旋轉(zhuǎn)后，各因子的載荷值更接近于0或1，能夠解釋和歸納[36]各主成分因子。

2.6?胡蘿卜脆片品質(zhì)核心評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定

表6為篩選出的核心指標(biāo)通過(guò)計(jì)算綜合系數(shù)和歸一化法[37]后確定的權(quán)重值。胡蘿卜脆片核心評(píng)價(jià)指標(biāo)為氣流膨化干燥后總黃酮保留率、a*′、氣流膨化干燥后VC保留率、氣流膨化干燥后總類胡蘿卜素保留率、硬度、Deff、水分均勻性、收縮率、b*均勻性、△E、溫度均勻性、L*均勻性和b*，其對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)依次是-0.19、0.22、-0.21、0.12、0.25、0.01、0.11、0.15、0.25、0.20、0.06、-0.12和0.16，說(shuō)明a*′、硬度、b*均勻性、收縮率、△E和b*對(duì)胡蘿卜脆片的干燥方式具有較大響應(yīng)。

2.7?不同組合干燥方式的胡蘿卜脆片綜合品質(zhì)評(píng)價(jià)模型

將5個(gè)不同組合干燥方式的胡蘿卜脆片核心指標(biāo)經(jīng)過(guò)離差標(biāo)準(zhǔn)化處理后，與所對(duì)應(yīng)的指標(biāo)權(quán)重作為內(nèi)積，得到如下數(shù)學(xué)模型：

Z = -0.19×氣流膨化干燥后總黃酮保留率+0.22×a*′-0.21×氣流膨化干燥后VC保留率+0.12×氣流膨化干燥后總類胡蘿卜素保留率+0.25×硬度+0.01×Deff +0.11×水分均勻性+0.15×收縮率+0.25×b*均勻性+0.20×△E+0.06×溫度均勻性-0.12×L*均勻性+0.16×b*

不同組合干燥方式的胡蘿卜脆片品質(zhì)得分結(jié)果如表7所示，排名第一的為VMD-EPD方式，其次是AD+VMD-EPD方式。

3?結(jié)論

本研究對(duì)不同組合干燥方式的胡蘿卜片預(yù)干燥特性、預(yù)干燥均勻性以及胡蘿卜脆片質(zhì)構(gòu)、色澤、營(yíng)養(yǎng)、微觀結(jié)構(gòu)等品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了分析，不同組合干燥方式的胡蘿卜脆片的各品質(zhì)間存在顯著差異。VMD-EPD干燥方式對(duì)預(yù)干燥特性、預(yù)干燥均勻性以及胡蘿卜脆片色澤、質(zhì)構(gòu)、營(yíng)養(yǎng)保留率有明顯影響（P<0.05），VMD預(yù)干燥方式干燥時(shí)長(zhǎng)最短、效率高，VMD-EPD方式可以較好地維持胡蘿卜本身色澤，VMD-EPD干燥的胡蘿卜脆片硬度最低脆度適中，膨化后的微觀結(jié)構(gòu)與其他干燥方式相比多孔疏松狀明顯且均勻，VMD-EPD干燥的胡蘿卜脆片總黃酮、VC及總類胡蘿卜素保留率較高，且VMD預(yù)干燥可以有較好的水分和溫度均勻性。

通過(guò)5種組合干燥方式制得胡蘿卜脆片的品質(zhì)指標(biāo)主成分分析，篩選出13個(gè)評(píng)價(jià)核心指標(biāo)，即氣流膨化干燥后總黃酮保留率、a*′、氣流膨化干燥后VC保留率、氣流膨化干燥后總類胡蘿卜素保留率、硬度、Deff、水分均勻性、收縮率、b*均勻性、△E、溫度均勻性、L*均勻性和b*。建立綜合品質(zhì)評(píng)價(jià)模型，計(jì)算各組合干燥方式下胡蘿卜脆片的綜合得分，得分最高的是VMD-EPD方式，AD+VMD-EPD方式次之。VMD-EPD方式所需時(shí)間短，更適合實(shí)際生產(chǎn)，且VMD-EPD干燥后的胡蘿卜脆片微觀結(jié)構(gòu)中孔狀結(jié)構(gòu)分布均勻且大小相差較小，蓬松感明顯，最終確定VMD-EPD方式更適合加工胡蘿卜脆片產(chǎn)品。本試驗(yàn)結(jié)果可為實(shí)際生產(chǎn)中提高胡蘿卜脆片品質(zhì)，降低生產(chǎn)能耗，提升胡蘿卜附加值提供理論依據(jù)。

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（責(zé)任編輯：張震林）