骏枣变温干燥工艺优化及品质评价

廖雅萱，程少波，张伟达，董伟河，王宇诺，张家郡，王 海，陈国刚

骏枣变温干燥工艺优化及品质评价

廖雅萱1，程少波1，张伟达1，董伟河1，王宇诺1，张家郡1，王 海2，陈国刚1※

（1. 石河子大学食品学院，石河子 832000；2. 农业农村部规划设计研究院，北京 100125）

红枣因具有较高的营养价值而备受消费者欢迎。通常新鲜的红枣采后极易腐烂变质，为了在延长其货架期的同时也能保持其品质特性，该研究采用变温干燥法，探究了变温干燥过程中不同阶段温度和水分转换点对骏枣糖酸比和褐变度的影响，结合响应面法，建立二次多项式回归方程模型，对骏枣变温干燥工艺进行优化；将此工艺与恒温（60 ℃）烘制工艺进行对比，探究其对骏枣品质指标的影响。结果表明，骏枣变温干燥优化工艺为：前期温度44 ℃，前期水分转换点19.5%，中期温度65 ℃，中期水分转换点17.0%，后期温度49 ℃，与60 ℃恒温烘制相比，其糖酸比增加了7.4%，内部褐变度减少了23%，此外，变温烘制还缩短了骏枣烘制的时间，减少了表皮色差、咀嚼度和硬度，增加了抗氧化物质含量和抗氧化能力。研究结果将有助于骏枣变温烘制技术的推广与应用。

干燥；动力学；骏枣；变温干燥；参数优化

0 引 言

红枣，又名大枣，富含多种营养素和功效成分，属于药食同源的佳品，具有降低血脂、润肤养颜、补气安神等多种药用功能，有“百果之王”之称[1]。中国是世界上红枣资源最丰富的国家，产量约占世界总产量的95%，主产于新疆，其次为山东、河北、山西和陕西等地[2]。新疆具有日照时间长、昼夜温差大、雨少干旱等得天独厚的环境特征，出产的红枣皮薄肉厚、滋甜味美，产品优势显著。骏枣作为新疆主栽枣品种之一，在南疆地区大量栽培，形成了多种优质的骏枣品牌，获得了广大消费者的青睐[3]。

新鲜的骏枣含水量较高，果实在收获后易失水、软化、腐烂，不利于贮藏运输[4]。因此，新疆大部分的骏枣成熟后不立即进行采收，而是借助光照和风吹自然脱水至干熟期，再进行采收及清洗，清洗后的骏枣在烘房中进行烘制，这种方式能够减少鲜枣的浪费，使资源得到充分利用。骏枣的干制一般采用恒温烘制，温度越高，干燥速率越快，但过高的温度会造成骏枣营养物质的损失，表面易形成硬壳；低温干燥能保持骏枣的品质，但是干制周期过长，易造成能源的浪费。因此，优化干燥工艺既能提高干燥速率，还能减少骏枣营养损失。

目前，骏枣的烘制技术逐渐趋于成熟，然而不同烘制温度对骏枣干燥速率及品质影响较大。杨乔楠等[5]研究了温度对红枣色泽及质构特性的影响，结果表明，红枣在60 ℃干燥时质构特性最佳，且对红枣物理特性影响最小。LIU[6]等研究了不同烘制温度对红枣质构、色泽、内部褐变、显微结构和果胶组成的影响，结果表明，较高的温度使红枣褐变加剧，低温烘制红枣质构特性最佳。持续的高温会使产品质量下降和表面损坏，而在变温干燥中，当物料处于降温或者停止加热阶段，有足够的时间让中心的水分扩散到表面。因此，变温干燥能够提高产品品质，减少热量对表层的破坏[7]。THEWES等[8]探究了静态和动态干燥温度对巴顿山核桃仁品质的影响，结果表明，动态变温干燥对山核桃仁表皮色泽变化影响较小，同时山核桃仁的醛和酮含量较低，说明该干燥过程产生的不愉快气味较少；而60 ℃的静态干燥虽然缩短了干燥时间，但高温干燥易导致脂质发生二次氧化，使得山核桃仁的醛和酮含量增加，产生酸败等不良气味。吴中华等[9]探究了阶段式变温干燥对枸杞品质的影响，与恒温干燥相比，阶段式变温干燥缩短了干燥时间，减少了色差变化。

本研究采用变温烘制的方法对骏枣进行烘制，探究各阶段烘制温度和水分转化对骏枣品质的影响，以期提高骏枣干燥速率，减少营养物质的损失。通过单因素试验，确定各试验因素的阈值；利用响应面法优化骏枣变温干燥最佳工艺；最后，以恒温干燥的骏枣为对照，测定糖酸比、内部褐变程度、色差、硬度、咀嚼度、可滴定酸、多酚、黄酮、抗坏血酸和抗氧化能力等参数，比较两种干燥方式干燥骏枣品质，为骏枣变温烘制工艺的推广应用提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

骏枣原料产自新疆和田昆玉当地枣园，干基含水率为21%左右，果实采摘后立即送往果蔬贮藏保鲜试验中心。挑选无机械损伤、无腐烂、无霉变、大小均匀的样品，在温度（0±1）℃、相对湿度80%～95%条件下储藏。

主要仪器设备：X3R高速冷冻离心机，美国赛默飞世尔；UV 2600紫外-可见分光光度计，岛津中国有限公司；XB 220A分析天平，Precisa称质量设备有限公司；TA.GEL质构仪，苏州保曼精密仪器有限公司；BGZ-246电热鼓风干燥箱，上海博讯医疗生物仪器股份有限公司。

1.2 试验设计与方法

1.2.1 单因素试验

选择颜色、大小、形状均匀的骏枣（初始含水率为21%，以干基计），样品按照50 g/dm2均匀平铺于干燥箱中，相对湿度保持在60%±5%，烘箱风速为1 m/s，模拟烘房干燥过程。骏枣在清水中浸泡5 min，烘箱40 ℃预热30 min，设计前期温度（40、45、50、55和60 ℃）、前期水分转换点（20.0%、19.5%、19.0%、18.5%和18.0%）、中期温度（55、60、65、70和75 ℃）、中期水分转换点（18.0%、17.5%、17.0%、16.5%和16.0%）和后期温度（45、50、55、60和65 ℃）共5个单因素试验，每个因素取5个水平，每30 min称量一次，当含水率为15%时为干燥终点。

为给予消费者良好的口感，选取糖酸比作为指标，糖酸比在果实感官评价中起着重要作用，在先前的恒温烘制[10]试验中发现，高温烘制（60、70和80 ℃）的骏枣糖酸比更高，但同时也会引起果肉内部严重的褐变，而褐变是对消费者视觉感官最直观的影响因素[11]，在设计工艺时，为保证骏枣拥有一个较好的口感同时，还要减少果肉的褐变，因此，本研究选取糖酸比、褐变度这两个指标进行优化。

1.2.2 响应面试验

根据单因素试验结果，选取前期温度、中期水分转换点和后期温度为试验因素，各因子水平设置及编码见表1。以糖酸比1和内部褐变度2作为响应值，进行响应面试验。

表1 响应面试验因素与水平

1.2.3 品质指标测定

色差使用手持式智能分光光度计（CIE LAB，测量直径：8 mm；中国3NH科技有限公司YS3060）测量样品的表面颜色参数。测定得到、、值，色差值Δ按照式（1）[12]计算。

Δ=[(L-0)2+(a-0)2+(b-0)2]1/2（1）

式中L、a、b为干制后骏枣表皮的明亮度、红绿值、蓝黄值；0、0、0为干制前骏枣表皮的明亮度、红绿值及蓝黄值。

硬度和咀嚼度使用质构仪进行测定，选用圆柱形探针进行试验，下压速度为5 mm/s，向上速度为5 mm/s，压缩间隔为5 s。结果表示为N/m。

根据CHEN等[13]报道的方法计算样品含水率。样品初始含水率测定方法参照GB 5009.3-2010直接干燥法进行测定[14]。含水率（moisture content，M）参照式（2）进行计算。

M=[M-0(1-0)]/0(1-0)（2）

式中M为时刻骏枣质量，g；0为骏枣初始质量，g；0为骏枣初始湿基含水率，%；M为骏枣时刻干基含水率，%。

总糖采用苯酚硫酸法[15]，在波长485 nm处测定反应液的吸光值。结果表示为g/100g，以干质量计。

可滴定酸采用酸碱滴定法，记录氢氧化钠滴定液的用量。结果表示为g/100g，以干质量计。

内部褐变采用WANG等[16]的方法。取5 g样品，使用50%甲醇溶液研磨，超声提取20 min（超声功率320 W），在4 ℃下静置30 min，8 000 r/min离心10 min，取上清液在420 nm下测吸光值，以420 nm/g干物质的吸光度(420)表示褐变程度。

1.2.4 抗氧化物质及抗氧化能力测定

总酚采用福林酚比色法[17]进行测定，在760 nm处测定反应液的吸光值，结果表示为g/kg，以干质量计。

黄酮含量采用LIU等[18]的方法进行测定。取2 mL提取物于10 mL试管中再加入0.3 mL 5%NaNO2溶液，6 min后依次加入0.3 mL10%AlCl3，4 mL10%NaOH和3.4 mL蒸馏水。将溶液充分混合，并在510 nm处测其吸光值。试验重复3次，结果表示为g/kg，以干质量计。

抗坏血酸的测定。称取10 g果肉样品置于研钵中，加入20 mL 5%三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA），在冰浴条件下研磨成浆状，转入到100 mL容量瓶中，并用5% TCA溶液定容至刻度，混合、提取10 min后，过滤，收集滤液备用。取1 mL样品提取液于试管中，加入1.0 mL 5% TCA溶液，再加入无水乙醇1 mL，0.4%磷酸-乙醇溶液0.5 mL，0.5% BP-乙醇溶液1 mL，0.03% FeCl3-乙醇0.5 mL，进行反应、测定。记录反应体系在波长534 nm处吸光值。试验重复3次，结果表示为g/kg，以干质量计。

抗氧化能力的测定。称取0.1 g组织，加入1 mL预冷的提取液，冰浴匀浆，4 ℃ 10 000 r/min离心5 min，取上清液置于冰上待测。在离心管中依次加入铁离子还原能力（ferric ion reducing antioxidant power，FRAP）工作液900 μL，待测样本30 μL，蒸馏水90 μL。充分混匀，室温显色10 min，测定593 nm处吸光值。试验重复3次，结果表示为μmol/g。

1.3 数据分析

采用SPSS18.0软件对数据进行方差分析和相关分析。使用Design-Expert 8软件对Box-Behnken中心组合试验进行线性回归和优化。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

图1展示了骏枣变温干燥的单因素试验结果。经预处理后，对每个单一因素进行试验，探究前期温度、前期水分转换点、中期温度、中期水分转换点和后期温度对骏枣糖酸比和褐变度的影响，以选出最佳单因素水平。

糖酸比随着前期温度的升高，呈先上升后下降的趋势（图1a）。干燥前期，果实的水分逐渐散失，使得枣中的可溶性糖和可滴定酸浓度增加，糖酸比存在最大值；李琼等[19]的结果表明较高的己糖激酶会加速果糖和葡萄糖磷酸化，这不利于果实中糖类的积累，在45 ℃时，糖酸比最高，达44.08，可能与此温度下己糖激酶的活性受到抑制有关，果实中己糖（果糖+葡萄糖）的消耗减少，使得总糖含量较高，从而增加了糖酸比。在先前研究恒温烘制工艺时所测的还原糖和氨基酸结果发现，丰富的氨基酸和还原糖为美拉德反应提供了充足的反应底物，这与高鹏等[20]的研究结果一致，同时还检测出了糠醛、呋喃、5-甲基-2-呋喃甲醛、2-甲基吡嗪等美拉德反应挥发性成分，它们是多条美拉德反应途径的共同中间产物。此外还发现烘制过程中骏枣的可滴定酸含量随着烘制过程呈现逐渐升高趋势。由于长时间的高温使得枣中部分还原糖参与了美拉德反应，而有机酸在不断积累，从而使得糖酸比随着前期温度升高而降低。由褐变度的变化可知，随着干燥温度的升高，果实的褐变程度加剧，高温加速了美拉德反应产物类黑素的生成，使得果肉内部出现不同程度的褐变，欧阳梦云[21]在南瓜片的热风干燥过程中也发现了类似的结果。我们的研究发现前期温度显著（<0.05）影响糖酸比和褐变度。因此，综合糖酸比和褐变度的结果，选择适宜的前期温度为45 ℃。

随着前期水分转换点的升高，糖酸比呈现先上升后下降的趋势（图1b）。变温干燥是一个连续的过程，所以前期水分转换点越高，前期阶段烘制的时间越短，中期阶段烘制的时间越长。糖酸比在水分转换点为19.5%时达到最大45.69，可能是因为低的水分转换点使得骏枣在前期阶段低温下烘制的时间延长，此条件下激酶比较活跃不利于糖分积累，而有机酸在不断积累，导致糖酸比下降；而更高的水分转换点使骏枣更早地进入中期阶段，骏枣在高温下烘制的时间延长，美拉德反应加剧，糖类物质消耗较多，导致糖酸比下降。褐变度随水分转换点的增加呈上升趋势，且影响不显著（>0.05），前期水分转换点与骏枣在中期阶段烘制的时间成正比，转换点越高，中期烘制时间越长，美拉德反应产物积累越多，褐变度越高。因此，选择前期水分转换点为19.5%。

注：固定因素水平为：前期温度45 ℃，前期水分转换点19%，中期温度：65 ℃，中期水分转换点：16%，后期温度：55 ℃。

随着中期温度的升高，糖酸比呈现上升趋势，在75 ℃时达到最大（图1c），可能是高温使部分果胶开始降解，这与丁胜华等[22]的研究结果一致，此外ZHOU等[23]和LI等[24]的研究结果表明，长时间的热处理会导致果胶聚合物链的降解，使得总糖含量升高；同时过高的温度使部分酸类物质降解，进而造成糖酸比增大。褐变度随中期温度的升高呈上升趋势，这与张宝善等[25]的研究一致，随着干制温度升高，枣肉的褐变度逐渐增加。高温加剧了美拉德反应、抗坏血酸分解等，这些反应均可使骏枣内部颜色加深，因此不宜选择过高的温度。此外，较低的中期温度对糖酸比和褐变度的影响不显著（>0.05）。综合考量糖酸比和褐变度，应选择65 ℃作为中期温度。

随着中期水分转换点的增加，糖酸比呈现先上升后下降的趋势，褐变度呈现下降趋势（图1d），且中期水分转换点显著（<0.05）影响糖酸比和褐变度。中期水分转换点越低，中期阶段烘制的时间越长，长时间高温烘制虽然一定程度上增加了总糖含量，但也加剧了美拉德反应，使褐变加剧颜色加深；中期水分转换点越高，中期阶段烘制的时间越短，部分果胶不能充分分解为可溶性糖，导致总糖含量降低，糖酸比下降，美拉德反应时间缩短，褐变度较低。因此选择中期水分转换点为17.0%。

随着后期温度的增加，糖酸比呈先上升后下降的趋势（图1e），可能是因为在干燥后期，外层水分流失较快，造成内外部水分含量不均匀，使部分细胞破坏[26]，造成部分酸类物质释放，导致糖酸比下降；此外由于中期高温环境，使得一些氧化酶类失活变性，减少了后期阶段的氧化。因此，后期阶段温度越低，骏枣内部褐变度也越低，既避免了氧化产生的褐变，又避免了美拉德反应产生的褐变。后期温度显著（<0.05）影响糖酸比和褐变度。因此，选择适宜的后期温度为50 ℃。

本试验中前期主要是对骏枣进行预热处理以及增强合成酶的活性以增加总糖含量，因此，前期温度不宜过高；中期需要较高的温度使部分果胶降解为可溶性总糖，但过高的温度会使骏枣内部褐变严重，因此，中期需要选择适宜的高温进行干燥；当进入到烘制后期时，既要将骏枣烘至干燥终点，也要防止结壳现象和美拉德反应的发生，因此，后期温度不宜过高。经以上单因素试验分析，最终得出不同单因素的最优方案如下：前期温度为45 ℃，前期水分转换点为19.5%，中期温度为65 ℃，中期水分转换点为17.0%，后期温度为50 ℃。

2.2 响应面优化试验

2.2.1 响应面试验结果

根据单因素试验结果，剔除影响不显著的因素，固定前期水分转换点为19.5%，中期温度为65 ℃，最终选择前期温度，中期水分转换点，后期温度作为试验因素，以糖酸比、内部褐变度作为响应值进行响应面试验。响应面试验设计方案及结果见表2。对试验数据进行多元回归拟合后得到变温干燥糖酸比1和内部褐变度2与前期温度（）、中期水分转换点（）和后期温度（）的二次多项式回归方程为

1=-4 605.58+19.425 35+443.383 5+17.647 5+

0.189-0.004 6+0.15-0.252 42-13.4292-

0.201 592（3）

2=210.808 75-1.344 39-16.868 1-1.275 88+

0.002 2+0.001 47+0.008 8+0.013 9492+

0.471 92+0.010 9092（4）

表2 响应面试验设计与结果

2.2.2 回归模型方差分析

表3为单指标回归方程方差分析，由表3可知，1、2模型的<0.001，表明两个模型极显著。在1模型中，其决定系数2=0.986 1，说明模型拟合较好，根据方差分析可得前期温度（）、中期水分转换点（）和后期温度（）对骏枣糖酸比的影响从大到小为、、；在2模型中，线性回归极显著（<0.001），且失拟项不显著（=0.084 3>0.01），其2=0.955 8，说明回归模型与实际数据拟合较好，因此可以用该模型对2进行预测。根据方差分析可得前期温度（）、中期水分转换点（）和后期温度（）对骏枣褐变度的影响从大到小为、、。

2.2.3 多目标优化与验证

为了使骏枣品质最佳，在基于响应面法的多目标优化中，通过对多个响应变量的极值点进行优化，达到糖酸比最大，褐变度最小。因此，对响应变量进行相关设置，糖酸比的优化目标是使其最大，褐变度的优化目标是使其最小。通过对参数进行设置后，得到了变温干燥工艺参数多目标优化的最佳参数组合：前期温度44.36 ℃、中期水分转换点17.16%、后期温度49.20 ℃。综合考虑到实际生产，将优化条件调整为：前期温度44 ℃、中期水分转换点17.0%、后期温度49 ℃。验证结果如表4所示，实际值与模型预测值的相对误差分别为0.9%和1.3%，均小于5%。

表3 单指标回归方程方差分析

注：<0.001表示差异极显著。

Note:< 0.001 indicates a highly significant difference.

表4 验证试验结果

2.3 骏枣干燥特性分析

含水率曲线被认为是解释干燥过程中干燥行为的好方法[27]。不同干燥条件下，骏枣含水率随时间变化曲线如图2所示。随着干燥时间的延长，枣果的含水率逐渐降低。由图2可以看出，在干燥初期，干燥速率较快[28]，这是因为骏枣在干燥初期含水率较高，水分损失较快；随着干燥时间的延长，骏枣外部水分损失较多，从而形成结壳，使得内部水分较难去除，导致干燥速率下降。恒温烘制和变温烘制所需时间分别为14.17和12.30 h，与60 ℃恒温干燥相比，变温干燥所需的干燥时长缩短了13.2%。变温干燥前期，由于干燥温度较低，水分难以从内部转移出来，加之骏枣放入烘箱时间较短，受热不均匀，导致此阶段干燥速率较低；干燥中期，较高的干燥温度可以迅速去除枣果表面的水分，由于高温下保持时间较短，也减少了果实表皮硬化现象的产生，同时也加快了水分的蒸发，提高了干燥速率。恒温干燥在干燥后期，由于长时间处于高温状态，使骏枣表面形成硬壳，水分更难从内部转移到表面；硬壳的形成以及糖分转移并凝结于表层使得骏枣内部温度高于表面温度[29]，不利于水分的蒸发，还延长了干燥时间。因此，在变温干燥的后期阶段，为了避免出现上述现象，设置了后期温度低于中期温度，采取降温式干燥的方法，使内外部温度均匀且减少硬壳的产生，一方面可以缩短干燥时间，另一方面减少了后期因高温引起的营养物质流失。

图2 不同干燥方法‘骏枣’干燥特性曲线

2.4 不同烘制方式对骏枣品质的影响

2.4.1 不同烘制方式对骏枣色泽和质地的影响

颜色是选择食物的一个基本质量参数，直接影响消费者对其他感官属性的感知[30-31]，不同烘制方式对骏枣表皮色泽影响也是不同的。如表5所示，烘制后、、值均有下降，说明烘制过程使骏枣表皮色泽变得灰暗，其中值变化较大，与未烘制骏枣相比，恒温和变温烘制分别降低了20.4%和8.1%（<0.05）。值的变化与骏枣叶绿素、类胡萝卜素、花青素和一些酚类物质的变化有关，这些色素很容易受热氧化、降解[32]。值降低说明在烘制的过程中红色逐渐褪去，绿色增加，导致骏枣表皮泛黄，这与高温下的长时间烘制密切相关。用色差值∆来表示产品的整体颜色变化，∆越低表示产品颜色变化越小，质量越好[6]。与恒温烘制相比，变温烘制的∆减少了34.4%，这与变温烘制有效限制高温时间有关。

骏枣长时间暴露在高温下会引发美拉德反应，从而使内部发生褐变。由表5可知，烘制后骏枣的内部褐变度均高于未烘制组，且恒温烘制的骏枣褐变度较高，这与长时间高温加剧了美拉德反应有关[33]；与恒温烘制相比，变温烘制骏枣的褐变度减少了23%，变温烘制有较低的褐变度，一方面与中期阶段在高温下暴露的时间较短有关，另一方面与变温烘制中期阶段较高的温度（65 ℃）能更快更有效地使引发褐变的多酚氧化酶和过氧化物酶失活有关[34-35]。

WOJDYLO等[36]的研究表明，软组织结构和低咀嚼性的干枣最受消费者欢迎。由表5可以看出，烘制均降低了骏枣的硬度和咀嚼度，与未烘制相比，恒温和变温烘制的硬度分别降低了11.3%和24.8%，这是由于在烘制的过程中，水分的损失导致细胞之间出现较大的空洞，从而使硬度降低[6]；与恒温烘制相比，变温烘制骏枣的硬度减少了15.1%，硬度的变化与骏枣表面出现结壳现象密切相关，与变温烘制相比，恒温烘制更易导致骏枣表面出现结壳，因此恒温烘制骏枣的硬度高于变温烘制骏枣。与未烘制相比，恒温和变温烘制的咀嚼度分别降低了4.2%和8.9%，由于高温烘制能够有效去除骏枣内部的水分，出现多孔结构[37]，因此恒温和变温烘制的枣果咀嚼度均有下降。与恒温烘制相比，变温烘制骏枣的咀嚼度减少了4.8%，随着烘制时间的增加，恒温和变温烘制的果实细胞组织结构均会出现不同程度的塌陷和收缩[38]，而变温烘制中期阶段的高温烘制时间较短，减少了这种现象的发生，因此，变温烘制拥有更低的咀嚼度。

表5 不同烘制方式对‘骏枣’色泽和质地的影响

注：同列不同字母表示差异显著（<0.05），下同。

Note: Different letters in the same column indicate significant differences(<0.05). The same below.

2.4.2 不同烘制方式对骏枣营养物质的影响

糖酸比在果实感官评价中起着重要作用，果实糖酸比越高，口感越好[39]。骏枣烘制后水分大量损失，使得总糖、可滴定酸浓度增加，进而引起糖酸比发生变化。不同烘制方式对骏枣总糖、可滴定酸和糖酸比的影响如表6所示，由表6可知，两种烘制方式均提高了骏枣的总糖含量，这是因为热风干制处理能够促进果实中己糖向蔗糖转化，有利于可溶性总糖的积累，这与狄建兵等[40]得出的热风处理能够有效地提高枣果实糖含量和品质的解释一致。此外，本研究发现恒温烘制后的骏枣总糖含量最高，为78.91 g/100g，是未烘制骏枣的1.54倍，变温烘制后的骏枣总糖含量为未烘制骏枣的1.38倍。与恒温烘制相比，变温烘制骏枣的总糖减少了10.3%，这是由于恒温烘制过程中较长时间的高温易导致部分果胶发生降解，使得总糖含量升高。可滴定酸含量的变化与总糖变化趋势一致，恒温烘制的骏枣可滴定酸含量为1.58 g/100g；变温烘制后的骏枣可滴定酸含量为1.32 g/100g，是未烘制骏枣的1.6倍。与恒温烘制相比，变温烘制骏枣的可滴定酸减少了16.5%，恒温烘制的骏枣可滴定酸含量较高可能是果实在烘制的过程中长时间暴露于高温下，加剧了美拉德反应，产生了甲酸、醋酸等有机酸，此外氨基酸中的碱性基团被消耗，进一步使得可滴定酸含量增加[33]。可滴定酸含量在很大程度上影响糖酸比，进而影响骏枣的口感[39]。从表6中可以看出，未烘制骏枣的糖酸比最高，恒温烘制骏枣的糖酸比最低，变温烘制骏枣的糖酸比介于二者之间，与60 ℃恒温烘制相比，变温烘制骏枣的糖酸比增加了7.4%。综上，变温烘制能够避免骏枣在高温下的长时间暴露，至烘制终点时，能较好地保持骏枣品质。

2.4.3 不同烘制方式对骏枣抗氧化物质的影响

通常样品干制后的抗坏血酸和酚类物质如果能被较好地保留，则可认为其他基本营养成分损失较少[41]。如表7所示，对骏枣中的抗氧化物质进行测定发现，抗坏血酸含量和总黄酮含量在不同处理组中的由大到小比较结果为：未烘制、变温烘制、恒温烘制；总酚含量最高的是变温烘制骏枣，其次是未烘制骏枣，恒温烘制的骏枣总酚含量最低；变温烘制骏枣的抗氧化能力最高，为89.21 μmol/g，恒温烘制骏枣抗氧化能力最低，未烘制的骏枣抗氧化能力介于二者之间。与恒温烘制相比，变温烘制骏枣的总酚、总黄酮、抗坏血酸含量和抗氧化能力分别增加了1.18 g/kg、0.08 g/kg、0.6 g/kg和2.6 μmol/g，差异显著（<0.05）。

表6 不同烘制方式‘骏枣’的总糖、可滴定酸和糖酸比

果实在高温烘制的过程中抗氧化物质会发生一定的热降解和热损失。本研究中恒温烘制骏枣的总酚含量低于未烘制的骏枣，一方面可能是烘制的高温导致酚类物质发生了热降解[42-43]，另一方面，烘制使植物细胞结构被破坏，导致酚类物质从细胞基质中释放，加剧了酚类物质的流失[44]，从而使总酚含量降低。变温烘制骏枣的总酚含量高于恒温烘制骏枣和未烘制骏枣，主要是变温烘制在高温下持续的时间较短，从而减少了酚类物质的热降解；此外，有研究发现，红枣中除了游离酚，还含有通过酯键与寡糖或多糖相连的结合酚[45]，适当的高温会引起酯键断裂，使得结合酚变成游离酚，这可能是变温烘制骏枣总酚含量较高的另一个原因。CONDE等[46]和GONG等[47]的研究也表明适当的干制处理能在一定程度上提高总酚的含量，这与本文的结果一致。

表7 不同烘制方式‘骏枣’的抗氧化物质的抗氧化能力

抗坏血酸是衡量果蔬营养品质的重要指标[48]。由表7可知，烘制骏枣的抗坏血酸含量均低于未烘制骏枣，这是因为抗坏血酸对光和热非常敏感[49]，在烘制过程中易发生热降解，导致其含量下降；变温烘制骏枣的抗坏血酸含量高于恒温烘制骏枣，这是由于变温烘制的高温烘制阶段时间较短（2.33 h），仅为恒温烘制时长的16.4%，减少了骏枣在高温下暴露的时间，降低了抗坏血酸的热降解率。此外，恒温烘制总时长高于变温烘制，烘制时间越长，抗坏血酸损失越大，这与MRAD等[50]的研究结果一致。

黄酮类化合物广泛存在于植物中，是一类具有多种功效的功能活性物质。由表7可以看出，恒温和变温烘制后的骏枣总黄酮含量均有下降，这是由于黄酮对温度较敏感，高温处理易导致其含量变化[51]，这与王庆卫等[52]探究不同热风干燥温度均降低了红枣中总黄酮含量的结果相一致；变温烘制缩短了骏枣烘制的时间，从而减少了黄酮类物质的热降解，这是变温烘制骏枣的总黄酮含量高于恒温烘制骏枣的主要原因。

为了进一步探究干燥过程中酚类物质与抗氧化能力的关系，本研究进一步测定了铁离子还原能力（FRAP）来衡量骏枣抗氧化能力。研究发现枣果中总酚含量与其FRAP值呈现显著正相关[53]。此外，数据分析可以看出变温烘制骏枣的总抗氧化能力高于未烘制骏枣，这是因为中期阶段较高的温度破坏了细胞结构，使生物活性物质释放出来，导致骏枣抗氧化能力升高[54]；另外这可能还与美拉德反应产物的形成有关，这些产物可能会产生不同的抗氧化性能[55]；持续的高温会使生物活性物质发生热降解，从而降低了抗氧化能力，这也是恒温烘制抗氧化能力较低的原因，这与GOZTEPE等[56]的研究结果相一致。

3 结 论

1）通过响应面试验优化骏枣变温烘制工艺，最佳烘制条件为：前期温度44 ℃、前期水分转换点19.5%，中期温度65 ℃，中期水分转换点17.0%、后期温度49 ℃，糖酸比53.65，褐变度4.02。干燥时间12.30 h，与60 ℃恒温干燥相比，变温干燥缩短了13.2%。

2）与恒温烘制（60 ℃）相比，变温烘制缩短了骏枣烘制的时间，在色泽质地方面，变温烘制骏枣的表皮色差、内部褐变度、咀嚼度和硬度都较低（<0.05）；此外，变温烘制的骏枣还有较高的糖酸比，抗氧化物质也得到了很好的保留。综上所述，变温烘制是骏枣干制的更好方法。

目前恒温热风干燥工艺存在着品质较差、干燥效率低等问题，因此，本文所探究的多阶段式变温干燥工艺，在一定程度上提高干燥效率及品质，解决了传统烘房干燥的能源和环境等问题及恒温热风干燥的品质问题，顺应骏枣制干的发展趋势，为新疆红枣产业化发展提供新思路。

[1] 郝慧慧，邱雪，张海红，等. 灵武长枣贮藏过程中细胞壁降解及多糖结构的变化[J]. 中国食品学报，2022，22(9)：199-207. HAO Huihui, QIU Xue, ZHANG Haihong, et al. Degradation of cell wall and changes of polysaccharide structure of Lingwu long jujube during the storage[J]. Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology, 2022, 22(9): 199-207. (in Chinese with English abstract)

[2] 彭振，王继焕，邹雪平. 红枣干燥技术的研究进展[J]. 农业机械，2013，56(6)：85-89. PENG Zhen, WANG Jihuan, ZOU Xueping. Research progress of jujube drying technology[J]. Farm Machinery, 2013, 56(6): 85-89. (in Chinese with English abstract)

[3] 蒲云峰. 骏枣苦味物质鉴定及形成机理研究[D]. 杭州：浙江大学，2019. PU Yunfeng. Identification of Bitter Compounds and Its Formation Mechanism of Jujube Fruit(Z.. cv. Junzao)[D]. Hangzhou: Zhejiang University, 2019. (in Chinese with English abstract)

[4] 王娟. 灵武长枣贮藏期间果实硬度变化的生物学解析[D]. 银川：宁夏大学，2021. WANG Juan. Biological Analysis of Changes in Fruit Hardness of Lingwu Long Jujube During Storage[D]. Yinchuan: Ningxia University, 2021. (in Chinese with English abstract)

[5] 杨乔楠，弋晓康，李洁，等. 干燥风温对红枣质构特性的影响规律研究[J]. 包装与食品机械，2021，39(2)：7-11. YANG Qiaonan, YI Xiaokang, LI Jie, et al. Research on the influencing law of drying air temperature on texture characteristics of jujube[J]. Packaging and Food Machinery, 2021, 39(2): 7-11. (in Chinese with English abstract)

[6] LIU Y, ZHANG W, YANG W, et al. The effects of drying temperature on the kinetics, color, structure, and pectin composition ofMill. cv. Junzao[J]. Journal of Food Processing and Preservation, 2021, 45(11): e15942.

[7] 姚斌，张绪坤，温祥东，等. 国内外农产品变温干燥研究进展[J]. 食品科技，2015，40(7)：94-98. YAO Bin, ZHANG Xukun, WEN Xiangdong, et al. Developments of variable temperature drying technology for agricultural products at home and abroad[J]. Food Science and Technology, 2015, 40(7): 94-98. (in Chinese with English abstract)

[8] THEWES F R, BOTH V, BRACKMANN A, et al. Dynamic and static drying temperatures for ‘Barton’pecans: Impacts on the volatile compounds profile and kernel color[J]. LWT, 2022, 161: 113393.

[9] 吴中华，李文丽，赵丽娟，等. 枸杞分段式变温热风干燥特性及干燥品质[J]. 农业工程学报，2015，31(11)：287-293. WU Zhonghua, LI Wenli, ZHAO Lijuan, et al. Drying characteristics and product quality ofunder stages-varying temperatures drying process[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31(11): 287-293. (in Chinese with English abstract)

[10] 刘宇星. 烘制温度对骏枣品质特性及香气含量影响[D]. 石河子：石河子大学，2022. LIU Yuxing. Effects of Drying Temperature on Quality and Aroma Characteristics of Jujube (Mill. cv. Jun Zao)[D]. Shihezi: Shihezi University, 2022. (in Chinese with English abstract)

[11] 沈雨思，朱丹实，潘越，等. NFC苹果浊汁褐变与品质相关性研究[J]. 食品科学技术学报，2021，39(5)：156-164. SHEN Siyu, ZHU Danshi, PAN Yue, et al. Study on correlation of browning and quality of NFC cloudy apple juice[J]. Journal of Food Science and Technology, 2021, 39(5): 156-164. (in Chinese with English abstract)

[12] 王吉强，邓利珍，裴昱鹏，等. 成熟度对冬枣真空脉动干燥动力学及产品品质的影响[J]. 农业工程学报，2021，37(23)：273-279. WANG Jiqiang, DENG Lizhen, PEI Yupeng, et al. Effects of maturity on pulsed vacuum drying kinetics and product quality of winter jujube[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2021, 37(23): 273-279. (in Chinese with English abstract)

[13] CHEN C, VENKITASAMY C, ZHANG W, et al. Effective moisture diffusivity and drying simulation of walnuts under hot air[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2020, 150(C): 119283.

[14] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会. 食品安全国家标准食品中水分的测定：GB5009. 3-2016 [S]. 北京：中国标准出版社，2016.

[15] YUE F, ZHANG J, XU J, et al. Effects of monosaccharide composition on quantitative analysis of total sugar content by phenol-sulfuric acid method[J]. Frontiers in Nutrition, 2022, 9: 963318.

[16] WANG C, CAO J, JIANG W. Effect of the drying method on browning of flesh, antioxidant compounds and antioxidant capacity of Chinese jujube (Mill. ) fruit[J]. Current Topics in Nutraceuticals Research, 2016, 14(2): 161-170.

[17] KUMAR D, LADANIYA M S, GURJAR M, et al. Impact of drying methods on natural antioxidants, phenols and flavanones of immature droppedL. Osbeck fruits[J]. Scientific Reports, 2022, 12(1): 6684.

[18] LIU X, ZHAO M, WANG J, et al. Antioxidant activity of methanolic extract of emblica fruit (L. ) from six regions in China[J]. Journal of food composition and Analysis, 2008, 21(3): 219-228.

[19] 李琼，陈恺，洪晶阳，等. 杏干制过程中己糖激酶和果糖激酶调控糖代谢的研究[J]. 现代食品科技，2017，33(5)：64-70. LI Qiong, CHEN Kai, HONG Jingyang, et al. Regulation of sugar metabolism in apricots by hexokinase and fructokinase during drying process[J]. Modern Food Science and Technology, 2017, 33(5): 64-70. (in Chinese with English abstract)

[20] 高鹏，孙欣，张仁堂. 红枣挥发性化合物及其风味形成机制研究进展[J]. 食品科技，2022，47(11)：93-98. GAO Peng, SUN Xin, ZHANG Rentang. Volatile compounds and formation mechanism of flavor of jujube (Mill. )[J]. Food Science and Technology, 2022, 47(11): 93-98. (in Chinese with English abstract)

[21] 欧阳梦云. 南瓜片热风干燥过程中色泽变化及美拉德反应机理研究[D]. 长沙：湖南农业大学，2021. OUYANG Mengyun. Research on Color Change and Maillard Reaction Mechanism of Pumpkin Slices During Hot Air Drying[D]. Changsha: Hunan Agricultural University, 2021. (in Chinese with English abstract)

[22] 丁胜华，王蓉蓉，李高阳，等. 不同干制方法对金丝小枣中糖类物质的影响[J]. 食品工业科技，2016，37(15)：129-133. DING Shenghua, WANG Rongrong, LI Gaoyang, et al. Effect of different drying methods on the saccharides of jujube fruits cv jinsixiaozao[J]. Science and Technology of Food Industry, 2016, 37(15): 129-133. (in Chinese with English abstract)

[23] ZHOU M, BI J F, LYU J, et al. Structural conversion of pectin fractions during heat processing in relation to the ability of inhibiting lipid digestion: A case study of hawthorn pectin[J]. Food Hydrocolloids, 2021, 117: 106721.

[24] LI L, WANG B, WANG Y C, et al. Effect of drying methods on the characterisation of pectin extracted from dried hawthorn fruit[J]. Journal of Food Measurement and Characterization, 2022, 16(5): 3670-3681.

[25] 张宝善，陈锦屏，李慧芸. 热风干制对红枣非酶褐变的影响[J]. 食品科学，2006，27(10)：139-142. ZHANG Baoshan, CHEN Jinping, LI Huiyun. Effect of hot air drying on nonenzymatic browning of chinese jujube[J]. Food Science, 2006, 27(10): 139-142. (in Chinese with English abstract)

[26] ZHAO C C, AMEER K, EUN J B. Effects of various drying conditions and methods on drying kinetics and retention of bioactive compounds in sliced persimmon[J]. LWT, 2021, 143: 111149.

[27] TUNDE-AKINTUNDE T Y. Mathematical modeling of sun and solar drying of chilli pepper[J]. Renewable Energy, 2011, 36(8): 2139-2145.

[28] 巨浩羽，肖红伟，郑霞，等. 干燥介质相对湿度对胡萝卜片热风干燥特性的影响[J]. 农业工程学报，2015，31(16)：296-304. JU Haoyu, XIAO Hongwei, ZHENG Xia, et al. Effect of hot air relative humidity on drying characteristics of carrot slabs[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31(16): 296-304. (in Chinese with English abstract)

[29] 赵丹丹，陈冬，彭郁，等. 枸杞热风干燥过程动力学模型及品质分析[J]. 中国食品学报，2018，18(3)：114-124. ZHAO Dandan, CHEN Dong, PENG Yu, et al. Drying kinetics models and qualities analysis of lycium during hot air drying[J]. Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology, 2018, 18(3): 114-124. (in Chinese with English abstract)

[30] 段续，徐一铭，任广跃，等. 香菇分段变温红外喷动床干燥工艺参数优化[J]. 农业工程学报，2021，37(19)：293-302. DUAN Xu, XU Yiming, REN Guangyue, et al. Optimization of the drying process parameters for lentinus edodes in segment variable temperature infrared assisted spouted bed[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2021, 37(19): 293-302. (in Chinese with English abstract)

[31] 巨浩羽，赵士豪，赵海燕，等. 阶段降湿对山药热风干燥特性和品质的影响[J]. 中草药，2021，52(21)：6518-6527. JU Haoyu, ZHAO Shihao, ZHAO Haiyan, et al. Influence of step-down relative humidity on drying characteristic and quality of hot air drying ofslices[J]. Chinese Traditional and Herbal Drugs, 2021, 52(21): 6518-6527. (in Chinese with English abstract).

[32] SHI Q, ZHANG Z, SU J, et al. Comparative analysis of pigments, phenolics, and antioxidant activity of Chinese jujube (Mill. ) during fruit development[J]. Molecules, 2018, 23(8): 1917.

[33] 王桂欣. 枣粉干燥过程美拉德反应程度及相关品质变化与控制[D]. 泰安：山东农业大学，2016. WANG Guixin. Changes and Control of Maillard Reaction Extent and Related Quality in Drying Process of Jujube Powder[D]. Tai'an: Shandong Agricultural University, 2016. (in Chinese with English abstract)

[34] 牛瑶，陈海峰，袁越锦，等. 乙醇对红枣片CO2低温压差膨化干燥品质的影响[J]. 农业工程学报，2022，38(7)：300-307. NIU Yao, CHEN Haifeng, YUAN Yuejin, et al. Effects of ethanol and CO2on the low temperature pressure explosion puffing drying quality of jujube slices[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2022, 38(7): 300-307. (in Chinese with English abstract)

[35] 刘德成，郑霞，肖红伟，等. 红枣片冷冻-红外分段组合干燥工艺优化[J]. 农业工程学报，2021，37(17)：293-302. LIU Decheng, ZHENG Xia, XIAO Hongwei, et al. Optimization of sequential freeze-infrared drying process of jujube slices[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2021, 37(17): 293-302. (in Chinese with English abstract)

[36] WOJDYLO A, FIGIEL A, LEGUA P, et al. Chemical composition, antioxidant capacity, and sensory quality of dried jujube fruits as affected by cultivar and drying method[J]. Food Chemistry, 2016, 207: 170-179.

[37] 徐英英，文怀兴，谭礼斌，等. 苹果切片干燥收缩变形的孔道网络模拟及试验[J]. 农业工程学报，2021，37(12)：289-298. XU Yingying, WEN Huaixing, TAN Libin, et al. Pore network simulation and experiments of drying shrinkage-deformation for apple slices[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2021, 37(12): 289-298. (in Chinese with English abstract)

[38] 牛玉宝，姚雪东，肖红伟，等. 射频辅助热风干燥对红枣脆片质构特性和微观结构的影响[J]. 农业工程学报，2022，38(2)：296-306. NIU Yubao, YAO Xuedong, XIAO Hongwei, et al. Effects of radio frequency assisted hot air drying on the texture and microstructure of jujube slices[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2022, 38(2): 296-306. (in Chinese with English abstract)

[39] 姜璐，包怡红，贾雨彤，等. 18 个品种蓝靛果营养成分分析及综合品质评价[J]. 农业工程学报，2022，38(7)：326-335. JIANG Lu, BAO Yihong, JIA Yutong, et al. Nutritional component analysis and comprehensive quality evaluation of 18 different varieties of[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2022, 38(7): 326-335. (in Chinese with English abstract)

[40] 狄建兵，郝利平，张培宜，等. 不同热处理对枣转红及其干制的影响[J]. 山西农业大学学报(自然科学版)，2011，31(6)：541-544. DI Jianbing, HAO Liping, ZHANG Peiyi, et al. The effect of different heat treatment on the jujube red transforming and drying[J]. Journal of Shanxi Agricultural University (Natural Science Edition), 2011, 31(6): 541-544. (in Chinese with English abstract)

[41] WANG C, TIAN S, AN X. The effects of drying parameters on drying characteristics, colorimetric differences, antioxidant components of sliced chinese jujube[J]. Heat and Mass Transfer, 2022, 58(9): 1561-1571.

[42] SAVAS E. The modelling of convective drying variables’ effects on the functional properties of sliced sweet potatoes[J]. Foods, 2022, 11(5): 741.

[43] LIU Z, XIE L, ZIELINSKA M, et al. Pulsed vacuum drying enhances drying of blueberry by altering micro-, ultrastructure and water status and distribution[J]. LWT, 2021, 142: 111013.

[44] TERIBIA N, BUVE C, BONERZ D, et al. Impact of processing and storage conditions on color stability of strawberry puree: The role of PPO reactions revisited[J]. Journal of Food Engineering, 2021, 294: 110402.

[45] ZIA M P, ALIBAS I. Influence of the drying methods on color, vitamin C, anthocyanin, phenolic compounds, antioxidant activity, and in vitro bioaccessibility of blueberry fruits[J]. Food Bioscience, 2021, 42: 101179.

[46] CONDE E, CARA C, MOURE A, et al. Antioxidant activity of the phenolic compounds released by hydrothermal treatments of olive tree pruning[J]. Food Chemistry, 2009, 114(3): 806-812.

[47] GONG L, HUANG L, ZHANG Y. Effect of steam explosion treatment on barley bran phenolic compounds and antioxidant capacity[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2012, 60(29): 7177-7184.

[48] YAO L, FAN L, DUAN Z. Effect of different pretreatments followed by hot-air and far-infrared drying on the bioactive compounds, physicochemical property and microstructure of mango slices[J]. Food Chemistry, 2020, 305: 125477.

[49] KIM A N, LEE K Y, RAHMAN M S, et al. Thermal treatment of apple puree under oxygen-free condition: Effect on phenolic compounds, ascorbic acid, antioxidant activities, color, and enzyme activities[J]. Food Bioscience, 2021, 39: 100802.

[50] MRAD N D, BOUDHRIOUA N, KECHAOU N, et al. Influence of air drying temperature on kinetics, physicochemical properties, total phenolic content and ascorbic acid of pears[J]. Food and Bioproducts Processing, 2012, 90(3): 433-441.

[51] 忻晓庭，刘大群，郑美瑜，等. 热风干燥温度对冰菜干燥动力学、多酚含量及抗氧化活性的影响[J]. 中国食品学报，2020，20(11)：148-156. XIN Xiaoting, LIU Daqun, ZHENG Meiyu, et al. Effect of hot air drying temperature on drying kinetics, polyphenol content and antioxidant activity of ice plant[J]. Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology, 2020, 20(11): 148-156. (in Chinese with English abstract)

[52] 王庆卫，刘启玲，崔胜文. 不同干燥方式对红枣营养品质及抗氧化活性的影响[J]. 食品工业，2020，41(12)：218-222. WANG Qingwei, LIU Qiling, CUI Shengwen. The effect of different drying methods on the nutritional quality and antioxidant activity of jujube[J]. The Food Industry, 2020, 41(12): 218-222. (in Chinese with English abstract)

[53] XUE Z, FENG W, CAO J, et al. Antioxidant activity and total phenolic contents in peel and pulp of Chinese jujube (Mill) fruits[J]. Journal of Food Biochemistry, 2009, 33(5): 613-629.

[54] LIU Y, LIAO Y, GUO M, et al. Comparative elucidation of bioactive and volatile components in dry mature jujube fruit (Mill. ) subjected to different drying methods[J]. Food Chemistry: X, 2022, 14: 100311.

[55] FAN R, GAO Y. Maillard and hydrolytic reactions in subcritical water extraction of bioactive compounds from licorice[J]. Molecules, 2022, 27(20): 6851.

[56] GOZTEPE B, KAYACAN S, BOZKURT F. Drying kinetics, total bioactive compounds, antioxidant activity, phenolic profile, lycopene and beta-carotene content and color quality of Rosehip dehydrated by different methods[J]. LWT, 2021, 153: 112476.

Optimization of the variable temperature drying process and quality evaluation of Junzao

LIAO Yaxuan1, CHENG Shaobo1, ZHANG Weida1, DONG Weihe1, WANG Yunuo1, ZHANG Jiajun1, WANG Hai2, CHEN Guogang1※

(1.,,832000,;2.,,100125,)

Junzao is one of the plant varieties in the Rhamnaceae family rich in nutrients with a variety of medicinal uses. However, the fresh dates are prone to water loss, softening, and rot during storage and transportation from the primary production area of jujube in Xinjiang in western China. More than 95% of dates are used for drying, due to the fresh loss. However, it is still lacking in the strict technical protocol of the traditional baking house under the uneven production standard, leading to the hardening and browning of Junzao in the drying process. In this study, the multi-stage variable temperature drying was optimized to evaluate the quality of Junzao fruits. Firstly, five models of drying kinetics were selected to fit the drying curve. The statistical parameters (such as coefficient of determination (2) and root mean square error (RMSE)) were selected to determine the applicability of the model. It was found that the Page model was better fitted. The moisture content of Junzao fruit gradually decreased with the extension of drying time. Secondly, the single-factor experiments were conducted with the pre-temperature, pre-term moisture conversion point, mid-temperature, mid-term moisture conversion point, and post-temperature as the single factors. Good taste and visual sensation, the sugar-acid ratio, and the internal browning were selected as indicators for the single-factor experiment. An excellent taste of jujube was achieved to reduce the browning of the flesh. The test factors were then determined as the pre-temperature (40, 45, and 50 ℃), mid-term moisture conversion point (16.5%, 17.0%, and 17.5%), and post-temperature (45, 50, and 55 ℃). As such, the response surface test was conducted with the sugar-acid ratio and internal browning as the response values. The results showed that the optimal process parameters were: 45 ℃ for the pre-temperature, 17.0% for the mid-term moisture conversion point, and 49 ℃ for the post-temperature. A comparison was made with the constant temperature (60 ℃) drying, in order to investigate the effects on the surface color, internal browning, chewiness, hardness, total sugar, titratable acid, sugar-acid ratio, antioxidant substances, and antioxidant properties of Junzao. The drying time was reduced by 13.2% during variable temperature drying, compared with constant one. The total sugar, titratable acid, surface color, internal browning, chewiness, and hardness were reduced by 10.3%, 16.5%, 34.4%, 23%, 4.8%, and 15.1%, respectively, while the sugar-acid ratio, total phenolic, total flavonoids, ascorbic acid content, and antioxidant capacity increased by 7.4%, 1.18 g/kg, 0.08 g/kg, 0.6 g/kg, and 2.6 μmol/g, respectively. The multi-stage variable temperature drying was adopted to make the internal and external temperature uniform, and then greatly reduce the crusting on the surface of Junzao, compared with the constant temperature drying. The drying time was shortened to reduce the nutrient loss caused by high temperature. Therefore, the multi-stage variable temperature drying with low carbon and environmental protection can be expected to greatly improve the drying efficiency and quality. The finding can greatly contribute to promoting the application of variable temperature drying technology for Junzao.

drying; kinetics; Junzao; variable temperature drying; parameter optimization

10.11975/j.issn.1002-6819.202212108

S375；S567.1

A

1002-6819(2023)-06-0237-10

廖雅萱，程少波，张伟达，等. 骏枣变温干燥工艺优化及品质评价[J]. 农业工程学报，2023，39(6)：237-246.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.202212108 http://www.tcsae.org

LIAO Yaxuan, CHENG Shaobo, ZHANG Weida, et al. Optimization of the variable temperature drying process and quality evaluation of Junzao[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2023, 39(6): 237-246. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.202212108 http://www.tcsae.org

2022-12-15

2023-02-12

兵团南疆重点产业创新发展支撑计划项目（2021DB007；2018DB002）；八师科技计划项目（2022BX01）

廖雅萱，研究方向为果蔬贮藏与加工。Email：2281114797@qq.com

陈国刚，博士，教授，研究方向为果蔬贮藏与加工。Email：cgg611@163.com