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苹果片干燥过程中的拟合效果分析及其优化 摘要：为提高苹果片干燥效率及品质，将苹果片进行乙醇联合超声波预处理，探究不同预处理条件下苹果片干燥速率及品质的变化，并建立其干燥数学模型。结果表明，苹果片经乙醇联合超声波预处理后在60 ℃干燥条件下远红外干燥，其干燥时间显著缩短(较其他处理组缩短36.5%～62.5%)，较未处理组苹果干片色差值较低，总酚、总黄酮含量较高，抗氧化活性较强，并且乙醇联合超声波处理60 s后干燥苹果片的总酚、总黄酮含量最高(总酚含量为22.8 mg/g，总黄酮含量为8.6 mg/g)，抗氧化能力最强(DPPH自由基清除能力为58.5%，FRAP铁离子还原力为2.8 mg AAE/g)。通过对干燥数据进行拟合得到Page模型的拟合效果较高，能够很好地模拟乙醇联合超声波处理后远红外干燥苹果片干燥过程。相比单一乙醇预处理及未处理远红外干燥方式，乙醇联合超声波处理后干燥苹果片的干燥效率较高，干燥后品质较好，故乙醇联合超声波处理是一种优良的苹果片干燥前处理方式，可用于指导实际生产。 苹果属于蔷薇科苹果属植物，是我国重要的经济作物，我国不仅是最大的苹果生产国也是最大的消费国，苹果产量早在2015年便突破了4000万t大关，占世界总产量一半以上远红外干燥是一种新兴的优良干燥方式，是通过远红外辐射器产生电磁波传递到果蔬表面使其升温，水分蒸发温度降低，果蔬内部温度较高，且内部外部水分存在梯度差，果蔬中水分快速脱去目前为提高苹果片干燥效率与品质，国内外研究人员多采用糖渍方式进行预处理1 材料与方法1.1 材料与试剂以当地市售苹果(红富士)为实验材料，将苹果切成20 mm×20 mm的苹果片，苹果初始含水量为(85.6±0.2)g/100 g。甲醇、乙醇、无水碳酸钠、福林酚、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠：天津市科密欧化学试剂有限公司；没食子酸、芦丁：上海源叶生物科技有限公司；1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl，DPPH)、水溶性V1.2 仪器与设备SB-500DTY超声波扫频清洗机：宁波新芝生物科技股份有限公司；远红外辐射装置：广州才是科技有限公司；FA2104电子天平：上海恒平精密电子科技有限公司；UV-1800紫外-可见分光光度计：日本岛津公司；HACA-3800色差仪：杭州远方光电信息股份有限公司。1.3 方法1.3.1 预处理及干燥条件将切好备用的苹果片浸入96%的乙醇溶液中(溶液温度为20 ℃)，超声波频率为40 Hz，功率为400 W。处理完成后，迅速置于远红外辐射干燥器中进行干燥，利用称重法计算苹果片干燥过程水分的变化，样品称重间隔为15 min，直至两次称重之差不超过2 mg，样品达到恒重状态停止干燥，未射频处理为对照组，乙醇联合超声波预处理及干燥条件如表1所示。1.3.2 干燥参数计算苹果片干燥过程水分含量的测定使用称重法测定，干燥过程中的干基含水率MM式中：MWG为苹果片干物质质量，kg。苹果片远红外干制过程中水分变化用水分比MR表示，计算公式为：MR=(M式中：MR为远红外干制过程中苹果片的水分比；MM苹果片远红外干制过程中干燥速率用DD式中：DMΔt为干制间隔时间，h。苹果片内部水分分布均匀，其干燥行为由菲克第二定律来描述式中：MR为远红外干制过程的干燥水分比；Dr为苹果片的体积等效半径，m；t为干燥时间，h。1.3.3 苹果片远红外干燥数学模型选择常用的6种干燥数学模型模拟苹果片远红外干燥过程中水分的变化，并利用非线性回归法对苹果片干燥数据进行拟合，建立苹果片远红外干燥数学模型，所选干燥数学模型如表2所示。苹果片远红外干燥过程中干燥数据与数学模型拟合度的高低取决于相关系数R式中：MRMRN为取样点的个数；Z为模型中待定常数的个数。1.3.4 总酚、总黄酮含量测定苹果片中总酚、总黄酮的提取与测定参考文献苹果片中总酚含量的测定采用福林酚比色法，总酚结果以每100克苹果片中没食子酸含量表示(mg GAE /100 gDW)；总黄酮含量的测定采用AlCl1.3.5 色泽参数测定苹果片干燥后色泽的变化利用L1.3.6 抗氧化能力测定准确称取5 g苹果片，打碎后充分研磨，加入80%甲醇溶液20 mL，超声辅助提取30 min后使用低温离心机4 ℃下10000 r/min低温离心15 min，收集上清液，滤渣重复提取2次，合并上清液定容至100 mL容量瓶中用于后续抗氧化能力测定。苹果片抗氧化能力的测定采用DPPH自由基清除法及FRAP铁离子还