雞腿菇熱風(fēng)干燥工藝參數(shù)優(yōu)化

李國鵬，謝煥雄，王嘉麟,2，顏建春，魏 海，陳智鍇

(1.農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所，南京 210014；2.南京工程學(xué)院，南京 211167)

0 引言

毛頭鬼傘(Coprinus comatus)俗稱雞腿菇，菌桿長7～10cm，粗1～2cm，菌肉呈白色，因其形似雞腿而得名[1]。雞腿菇中含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、礦物質(zhì)和維生素等營養(yǎng)成分，還含有18種氨基酸(其中，8種是人體必需氨基酸)，以及能提高機(jī)體免疫力、具有調(diào)節(jié)血糖作用的雞腿菇多糖等，其產(chǎn)量在中國食用菌品種中位居前6位[2-3]。雞腿菇生長速度快，生長周期短，但成熟后的子實(shí)體濕基含水率在90%左右，保鮮困難不宜貯藏，采摘后常溫下放置2～3天即出現(xiàn)菌柄升長、開傘、自溶以及褐變等現(xiàn)象，降低了雞腿菇的商品價(jià)值，喪失其食用價(jià)值[4-7]。對(duì)雞腿菇進(jìn)行干燥可將其濕基含水率降低到11.5%以下，不僅能最大限度地保留新鮮雞腿菇的營養(yǎng)成分和風(fēng)味，還能降低其水活度，抑制微生物生長，提高貯藏期[8]。

熱風(fēng)干燥以熱空氣作為干燥介質(zhì)，將熱量傳遞給干燥物料，同時(shí)帶走物料蒸發(fā)出來的水分，是食用菌常用的干燥方式之一[9]。研究物料的熱風(fēng)干燥特性，獲取物料最佳的熱風(fēng)干燥工藝參數(shù)，對(duì)提高物料熱風(fēng)干燥后的產(chǎn)品質(zhì)量及提高干燥速率都至關(guān)重要。本文以新鮮雞腿菇為研究對(duì)象，采用Box-Behnken設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)其進(jìn)行熱風(fēng)干燥實(shí)驗(yàn)，研究干燥過程中熱風(fēng)溫度、熱風(fēng)風(fēng)速和切片厚度等因素對(duì)雞腿菇干燥速率、干燥產(chǎn)品色差和復(fù)水比的影響，并結(jié)合綜合評(píng)分法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行響應(yīng)面分析，得出最佳熱風(fēng)干燥工藝參數(shù)。

1 材料與儀器

1.1 材料

新鮮雞腿菇購買于徐州一夜茸農(nóng)場，從中挑選顏色潔白、菇體完整、大小基本一致的無損傷雞腿菇作為實(shí)驗(yàn)原料。

1.2 主要儀器

KETT FD-720紅外水分儀(株式會(huì)社kett科學(xué)研究所)；CM-5分光測色計(jì)(柯尼卡美能達(dá)公司)；上海良平電子天平JY5002；HH數(shù)顯恒溫水浴鍋。

1.3 實(shí)驗(yàn)裝置

本次實(shí)驗(yàn)采用的熱風(fēng)干燥實(shí)驗(yàn)裝置由農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所獨(dú)立研制，具備干燥特性、干燥工藝及干燥能耗分析的功能。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 實(shí)驗(yàn)指標(biāo)測定

2.1.1 含水率及干燥速率測定

含水率使用KETT FD-720紅外水分儀測定，測量之前通過調(diào)節(jié)旋鈕將水分儀調(diào)至水平狀態(tài)，嚴(yán)格按照使用說明進(jìn)行操作，確保含水率測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，同一批樣品分3次測量取平均值即為本樣品含水率。干燥速率是衡量干燥快慢的重要指標(biāo)，干燥速率越大，表明干燥完成時(shí)所需時(shí)間越短、干燥周期越短。在物料進(jìn)行干燥時(shí)要求干燥速率越大越好。本文干燥速率用平均速率表示，定義為每100g樣品干燥前后質(zhì)量之差與所用時(shí)間的比值[10]。計(jì)算公式為

其中，V為熱風(fēng)干燥速率(g/min)；X0-water為物料初始濕基含水率(%)；T為物料干燥時(shí)間(min)；Xt-dry為物料干燥經(jīng)過T時(shí)間后的干基含水率(%)。

2.1.2 色差測定

色差表示樣本與參考標(biāo)準(zhǔn)之間的顏色差異，雞腿菇干制品與新鮮雞腿菇的色差值越大，顏色差異越大，褐變越嚴(yán)重，因此雞腿菇干燥產(chǎn)品要求其色差值越小越好[11-12]。L、a、b是常用的色坐標(biāo)之一，L表示明暗度，L=100表示白色，L=0表示黑色；a表示紅綠色；b表示黃藍(lán)色。用兩點(diǎn)顏色在色空間中的距離大小(ΔE)表示色差，計(jì)算公式為

其中，ΔL、Δa、Δb分別為所測樣本與標(biāo)準(zhǔn)的L、a、b值之差。

使用CM-5分光測色計(jì)測量色差，以新鮮雞腿菇的L、a、b值為標(biāo)準(zhǔn)。不同的光源會(huì)使顏色看起來不一樣，本次測量選用CIE規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)光源D65，在SCI模式下進(jìn)行測量。為保證測量的均勻性與準(zhǔn)確性，每個(gè)處理組隨機(jī)抽取3份樣品，測量時(shí)每份樣品剪成小片狀，如圖1所示。去除粉末避免干擾，用顆粒物料的測量方式進(jìn)行測量，一次測量結(jié)束后將被測樣品倒出混合均勻后裝入測量容器再次進(jìn)行測量，每份樣品重復(fù)10次，每個(gè)處理組總共30次測量，求其測量結(jié)果的平均值即為處理組雞腿菇干制品的最終L、a、b值。

圖1 色差測試樣本Fig.1 Measurement sample

2.1.3 復(fù)水比測定

復(fù)水比的大小反應(yīng)了干制品的復(fù)水能力，復(fù)水比越大復(fù)水能力越強(qiáng)；反之，越弱。用干制品進(jìn)行復(fù)水操作前后的質(zhì)量之比表示復(fù)水比，計(jì)算公式為

其中，R為復(fù)水比；Mt為干制品進(jìn)行復(fù)水操作一段時(shí)間后的質(zhì)量(g)；M0為復(fù)水前干制品的質(zhì)量(g)。為減小測量誤差，從每個(gè)處理組干制品中隨機(jī)抽取3份樣品進(jìn)行測量，求其平均值即為該處理組雞腿菇干制品的復(fù)水比。

步驟如下：將裝有適量蒸餾水的燒杯放入40℃恒溫水浴箱中，待燒杯中蒸餾水溫度與水浴溫度一致時(shí)，將稱重后的樣品放入燒杯中浸泡30min后取出瀝干，用吸水紙吸干表面水分，再次稱量，兩次稱量結(jié)果之比即為復(fù)水比[13-14]。

2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

用水將雞腿菇清洗干凈，瀝干水分后沿生長方向均勻切片，要求表面平整，如圖2所示。將切片后的雞腿菇用95℃熱水漂燙3min，然后用清水迅速冷卻。該處理可在保證雞腿菇原有組織結(jié)構(gòu)完整的情況下使雞腿菇中的多酚氧化酶失活，達(dá)到護(hù)色目的[15]，待護(hù)色處理之后入箱干燥。

圖2 雞腿菇切片圖Fig.2 Coprinus comatus slice

2.2.1 單因素實(shí)驗(yàn)

鑒于科研要緊扣產(chǎn)業(yè)、服務(wù)于產(chǎn)業(yè)，在實(shí)驗(yàn)之前對(duì)雞腿菇的食用情況進(jìn)行了調(diào)研，結(jié)果表明：日常生活中食用雞腿菇的切片厚度X3在4～11mm之間，故本次實(shí)驗(yàn)確定雞腿菇的最佳切片厚度為4～11mm。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)，確定熱風(fēng)溫度和風(fēng)速的最佳水平點(diǎn)。①熱風(fēng)溫度：將雞腿菇切片厚度定為7.5mm，熱風(fēng)風(fēng)速定為1.3m/s，分別在40、50、60、70、80℃熱風(fēng)溫度下進(jìn)行熱風(fēng)干燥，對(duì)比干燥效果以確定溫度范圍，試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。②熱風(fēng)風(fēng)速：將雞腿菇切片厚度定為7.5mm，熱風(fēng)溫度定為60℃，分別在0.9、1.1、1.3、1.5、1.7m/s熱風(fēng)風(fēng)速下進(jìn)行熱風(fēng)干燥，對(duì)比干燥效果以確定風(fēng)速范圍，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表1 不同熱風(fēng)風(fēng)速干燥效果對(duì)比Table 1 Comparison of effect with different hot-air rate

表2 不同熱風(fēng)溫度干燥效果對(duì)比Table 2 Comparison of effect with different hot-air temperature

2.2.1.1 不同熱風(fēng)風(fēng)速對(duì)干燥效果的影響

由表1可知：就干燥速率而言，熱風(fēng)風(fēng)速越大干燥速率越大；當(dāng)熱風(fēng)干燥風(fēng)速為1.3m/s時(shí)，雞腿菇干燥產(chǎn)品復(fù)水比最大且色差最小，此時(shí)干制品品質(zhì)相對(duì)最好；當(dāng)溫度繼續(xù)升高時(shí)，復(fù)水比將減小而色差增大，干制品質(zhì)量品質(zhì)降低，且熱風(fēng)干燥速率增加不明顯。因此，選擇1.3m/s為熱風(fēng)干燥風(fēng)速的最佳水平點(diǎn)。

2.2.1.2 不同熱風(fēng)溫度對(duì)干燥效果的影響

由表2可知：在熱風(fēng)溫度為60℃時(shí)，干燥產(chǎn)品的復(fù)水比最大且色差最小，產(chǎn)品品質(zhì)最好；隨著熱風(fēng)溫度升高，干燥速率有所增加但不明顯，而復(fù)水比明顯減小色差明顯增大，產(chǎn)品品質(zhì)降低。因此，選擇60℃為熱風(fēng)干燥溫度的最佳水平點(diǎn)。

2.2.2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

采用Box-Behnken設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案[16-18]，使用綜合評(píng)分法分析和響應(yīng)面分析相結(jié)合的方法，分析各因子對(duì)干燥速率(Y1)、復(fù)水比(Y2)和色差(Y3)等主要指標(biāo)的影響，尋求雞腿菇干燥產(chǎn)品各指標(biāo)綜合值與3個(gè)主要因子之間的關(guān)系，確定最佳熱風(fēng)干燥工藝。結(jié)合單因素實(shí)驗(yàn)，確定各因子水平及編碼如表3所示。

表3 Box-Behnken設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)因子水平及編碼Table 3 Experimental factors and levels

2.3 統(tǒng)計(jì)分析

用Design-Expert 8.0.6對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，求解最優(yōu)參數(shù)組合。

3 結(jié)果與分析

采用Box-Behnken設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方案與結(jié)果如表4所示。對(duì)本次三因素三水平的17組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行響應(yīng)面分析，分析結(jié)果如表5所示。

表4 試驗(yàn)方案與結(jié)果Table 4 Experimental designs and results

表5 單目標(biāo)回歸模型方差分析結(jié)果Table 5 Variance analysis of factors

3.1 單目標(biāo)優(yōu)化與分析

3.1.1 各因素對(duì)干燥速率的影響

雞腿菇熱風(fēng)干燥速率Y1與熱風(fēng)溫度X1、熱風(fēng)風(fēng)速X2、切片厚度X3之間的回歸方程為

Y1=0.36088-8.74229×10-3X1+0.21043X2-

5.61677×10-3X3+8.668×10-5X12+6.41228×10-3X22+

8.69194×10-4X32-0.019228X2X3-1.12609×10-4X1X3

回歸模型P<0.000 1，R2=0.995 2，模型極顯著，失擬檢驗(yàn)P=0.818 9，模型擬合良好。在熱風(fēng)干燥速率Y1模型中，3個(gè)因子對(duì)干燥速率影響均極其顯著(P<0.01)，實(shí)驗(yàn)因子對(duì)雞腿菇干燥速率影響的主次順序?yàn)榍衅穸?X3)>熱風(fēng)風(fēng)速(X2)>熱風(fēng)溫度(X1)。當(dāng)物料切片厚度較小時(shí)，物料中的水分?jǐn)U散到物料表面的路徑較短，有利于物料內(nèi)部水分的蒸發(fā)，可以加快干燥速率，即切片厚度越小干燥速率越大；風(fēng)速越大，溫度越高，水分蒸發(fā)越快，即干燥速率隨熱風(fēng)溫度和風(fēng)速的升高而增加。在實(shí)驗(yàn)條件范圍內(nèi)模型求得最優(yōu)解(X1,X2,X3,Y2)=(70,1.5,4,0.348)，即熱風(fēng)溫度為70℃、熱風(fēng)風(fēng)速為1.5m/s、切片厚度為4mm時(shí)，模型預(yù)測干燥速率Y1=0.348為最大值。各試驗(yàn)因子的二次效應(yīng)中，熱風(fēng)溫度二次效應(yīng)X1X1、切片厚度二次效應(yīng)X1X1對(duì)熱風(fēng)干燥速率Y1影響極其顯著(P<0.01)，熱風(fēng)風(fēng)速二次效應(yīng)X2X2對(duì)Y1影響不顯著(P>0.05)。各因素之間的交互作用(X1X2、X1X3、X2X3)對(duì)干燥速率影響大小順序?yàn)椋篨2X3>X1X3>X1X3。其中，熱風(fēng)風(fēng)速與切片厚度的交互作用對(duì)干燥速率影響極顯著(P<0.05)，如圖3所示。

圖3 X1=60℃X2與X3交互作用對(duì)Y1的影響Fig.3 Effects of hot-air velocity and slice thickness on drying ratio

3.1.2 各因素對(duì)復(fù)水比的影響

雞腿菇干制品復(fù)水比Y2與熱風(fēng)溫度(X1)、熱風(fēng)風(fēng)速(X2)、切片厚度(X3)之間的回歸方程為

Y2=-5.54647+0.089818X1+10.96651X2+

0.078875X3-9.81038×10-4X12-4.34884X22-

0.014088X32-1.25×10-3X1X2+

1.71857×10-3X1X3-0.012286X2X3

回歸模型P=0.000 1，R2=0.973，模型極顯著，失擬檢驗(yàn)P=0.662 8，模型擬合良好。求得模型的最優(yōu)解為(X1,X2,X3,Y2)=(50.44,1.21, 5.12,3.718)，即熱風(fēng)溫度為50.44℃、熱風(fēng)風(fēng)速為1.21m/s、切片厚度為5.12mm時(shí)，模型預(yù)測復(fù)水比Y2=3.718為最大值。實(shí)驗(yàn)因子對(duì)雞腿菇干制品復(fù)水比影響均極其顯著(P<0.01)，主次順序?yàn)闊犸L(fēng)溫度(X1)>切片厚度(X3)>熱風(fēng)風(fēng)速(X2)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在試驗(yàn)條件范圍內(nèi)，雞腿菇干制品復(fù)水比隨溫度升高而減小，隨熱風(fēng)風(fēng)速和切片厚度的增加先增大后減小，拐點(diǎn)處的值與另外兩因子的大小有關(guān)；在各實(shí)驗(yàn)因子的二次效應(yīng)對(duì)中，熱風(fēng)風(fēng)速二次效應(yīng)X2X2、切片厚度二次效應(yīng)X3X3對(duì)干制品復(fù)水比Y2影響極其顯著(P<0.01)，熱風(fēng)溫度二次效應(yīng)X1X1對(duì)Y2影響顯著(P<0.05)。各因素之間的交互作用(X1X2、X1X3、X2X3)對(duì)復(fù)水比影響主次順序?yàn)閄1X3>X2X3>X1X2，影響均不顯著(P>0.05)。

3.1.3 各因素對(duì)色差的影響

雞腿菇干制品色差Y3與熱風(fēng)溫度(X1)、熱風(fēng)風(fēng)速(X2)、切片厚度(X3)之間的回歸方程為

Y3=310.50861-2.29772X1-327.4806X2+

2.25857X3-0.022534X12+124.58056X22+

0.10791X32-0.16454X1X2-5.55065×10-3X1X3+

1.00989X2X3

回歸模型P<0.000 1，R2=0.988 5，模型極顯著，失擬檢驗(yàn)P=0.391 0，模型擬合良好。求得模型的最優(yōu)解為(X1,X2,X3,Y3)=(56.53,1.33, 5.71,21.578)，即熱風(fēng)溫度為56.53℃、熱風(fēng)風(fēng)速為1.33m/s、切片厚度為5.71mm時(shí)，模型預(yù)測色差值Y3=21.578為最小值。實(shí)驗(yàn)因子對(duì)雞腿菇干制品色差影響均極其顯著(P<0.01)，主次順序?yàn)闊犸L(fēng)溫度(X1)>切片厚度(X3)>熱風(fēng)風(fēng)速(X2)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在實(shí)驗(yàn)條件范圍內(nèi)，雞腿菇干制品色差隨著切片厚度的增大而增大，隨熱風(fēng)溫度和風(fēng)速的增加先減小后增大，拐點(diǎn)處的值受另外兩因子的大小影響；各實(shí)驗(yàn)因子的二次效應(yīng)對(duì)干燥產(chǎn)品色差Y3影響均極其顯著(P<0.01)。各因素之間的交互作用(X1X2、X1X3、X2X3)對(duì)復(fù)水比影響主次順序?yàn)椋篨2X3>X1X2>X1X3。其中，熱風(fēng)風(fēng)速X2與切片厚度X3的交互作用對(duì)干制品色差影響顯著(P<0.05)，如圖4所示。

圖4 X1=60℃X2與X3交互作用對(duì)Y3的影響Fig.4 Effects of hot-air velocity and slice thickness on color difference

3.1.4 單目標(biāo)回歸方程優(yōu)化

剔除各單目標(biāo)回歸模型中不顯著回歸項(xiàng)，對(duì)模型Y1、Y2、Y3進(jìn)行優(yōu)化處理[19-21]，得優(yōu)化后的模型為

Y1=0.40138-9.60306×10-3X1+0.2271X2-

0.01239X3+8.6815×10-5X12+8.70296×10-4X22-

0.019228X1X3

Y2=-6.10254+0.10108X1+10.79937X2+

0.16602X3-9.1038×10-4X12-4.34884X22-

0.014088X32

Y3=325.84018-2.55325X1-337.35273X2-

2.59161X3+0.022534X12+124.58054X22+

0.10791X32+1.00989X2X3

3.2 綜合優(yōu)化與分析

由于熱風(fēng)溫度X1、熱風(fēng)風(fēng)速X2和切片厚度X3等因子對(duì)衡量雞腿菇干制品質(zhì)量的3個(gè)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的影響程度不同，每個(gè)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的最優(yōu)因子組合也不同，故采用綜合評(píng)分法分析各因子對(duì)干燥速率Y1、復(fù)水比Y2和色差Y3等指標(biāo)的綜合影響。根據(jù)各指標(biāo)的重要性，確定干燥速率、復(fù)水比、色差的權(quán)重η1、η2、η3分別為0.4、0.3、0.3[10,22]，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合優(yōu)化，選出能使各項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)盡可能最優(yōu)的參數(shù)組合。另外，由于3個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)量級(jí)和量綱不同，為消除影響需要對(duì)指標(biāo)Y1、Y2、Y3進(jìn)行處理，將其轉(zhuǎn)換為同數(shù)量級(jí)、無量綱的指標(biāo)隸屬度值[23-25]。其中，干燥速率Y1和復(fù)水比Y2偏大型指標(biāo)，要求值越大越好，按式(1)計(jì)算其指標(biāo)隸屬度值；色差Y3為偏小型指標(biāo)，要求值越小越好，因此按式(2)計(jì)算其指標(biāo)隸屬度值，公式如下

(1)

(2)

其中，Rin(i=1,2,3)為第n次試驗(yàn)干燥速率Y1、復(fù)水比Y2和色差Y3的指標(biāo)隸屬度值；Yimax和Yimin為指標(biāo)Yi的最大值和最小值；Yin為第n次試驗(yàn)指標(biāo)Yi的值。計(jì)算各指標(biāo)隸屬度值，結(jié)合權(quán)重按式(3)計(jì)算綜合評(píng)分值U。

(3)

其中，Un為第n次試驗(yàn)指標(biāo)Y1、Y2、Y3的綜合評(píng)分；ηi為實(shí)驗(yàn)指標(biāo)Yi的權(quán)重(η1=0.4，η2=0.3，η3=0.3)。

根據(jù)式(1)、(2)計(jì)算出各指標(biāo)的隸屬度值，再根據(jù)式(3)計(jì)算加權(quán)綜合評(píng)分值，如表6所示。對(duì)綜合評(píng)分值進(jìn)行優(yōu)化處理，得綜合值U與各因子之間得回歸方程為

U=-10.12+0.08X1+13.32X2+0.079X3-

8.048×10-4X12-4.96X22-6.747×10-3X32+

3.74×10-3X1X2+6.133×10-4X1X3-0.07X2X3

回歸模型方差分析結(jié)果如表7所示。

表6 綜合評(píng)分Table 6 Values of comprehensive evaluation

表7 綜合值回歸模型方差分析Table 7 Variance analysis of comprehensive scores

續(xù)表7

由表7可知：切片厚度X3對(duì)雞腿菇干制品各指標(biāo)的加權(quán)綜合值影響極其顯著 (P<0.01)，熱風(fēng)溫度X1對(duì)其影響顯著(P<0.05)，熱風(fēng)風(fēng)速X2影響不顯著(P>0.05)；各因子的二次效應(yīng)對(duì)綜合值影響均極其顯著(P<0.01)；各因素之間的交互作用(X1X2、X1X3、X2X3)對(duì)綜合值影響主次順序?yàn)閄2X3>X1X3>X1X2；熱風(fēng)風(fēng)速X2與切片厚度X3的交互作用影響極其顯著(P<0.01)，另外兩項(xiàng)均不顯著，如圖5所示。

圖5 X1=60℃X2與X3交互作用對(duì)U的影響Fig.5 Effects of hot-air velocity and slice thickness on synthesis score

回歸模型顯著性檢驗(yàn)結(jié)果表明：P<0.000 1，R2=0.994 7，模型極其顯著。失擬檢驗(yàn)結(jié)果表明：P=0.674 9，模型擬合良好，此模型可以對(duì)實(shí)際值進(jìn)行分析和預(yù)測。求得模型的最優(yōu)解為(X1,X2,X3,U)=(53.46,1.34, 4.08,0.914)，即熱風(fēng)溫度為53.46℃，熱風(fēng)風(fēng)速為1.34m/s、切片厚度為4.08mm時(shí)，模型預(yù)測綜合值U=0.914最大，此時(shí)干燥速率Y1=0.299g/min，復(fù)水比Y2=3.65，色差Y3=22.046。

3.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

為了使驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)過程中各項(xiàng)操作切實(shí)可行，保證實(shí)驗(yàn)精度，需對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)修正。取熱風(fēng)溫度X1=55℃、熱風(fēng)風(fēng)速X2=1.35m/s、切片厚度X3=4mm進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：在此干燥工藝參數(shù)組合下得到的雞腿菇干制品外觀均一且色澤均勻，有較好的復(fù)水還原性，如圖6所示。測得試驗(yàn)指標(biāo)Y1=0.301g/min，Y2=3.61，Y3=21.95，均接近最優(yōu)解所對(duì)應(yīng)的最大值。驗(yàn)證結(jié)果表明：綜合優(yōu)化后的雞腿菇熱風(fēng)干燥工藝參數(shù)綜合考慮了干燥速率與干制品品質(zhì)，在此條件下對(duì)雞腿菇進(jìn)行熱風(fēng)干燥既可以使干制品擁有較好的品質(zhì)，同時(shí)也可以提高干燥速率，縮短干燥時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

(a) 復(fù)水前 (b) 復(fù)水后圖6 雞腿菇干制品復(fù)水前后效果圖Fig.6 Coprinus comatus picture after drying

4 結(jié)論

1)通過單目標(biāo)優(yōu)化與分析得出：雞腿菇熱風(fēng)干燥過程中的熱風(fēng)溫度、熱風(fēng)風(fēng)速和雞腿菇的切片厚度對(duì)雞腿菇干燥后的產(chǎn)品質(zhì)量均有顯著影響(P<0.05)，相比于其他兩因子，切片厚度對(duì)干燥速率、復(fù)水比、色差等指標(biāo)的影響均最顯著。

2)通過多指標(biāo)綜合評(píng)分法與響應(yīng)面分析相結(jié)合，建立了雞腿菇熱風(fēng)干燥工藝加權(quán)綜合值與熱風(fēng)溫度、熱風(fēng)風(fēng)速、切片厚度之間回歸模型，求出了模型的最優(yōu)解。確定了能使各項(xiàng)指標(biāo)都盡可能達(dá)到最優(yōu)的工藝參數(shù)組合，即熱風(fēng)溫度55℃，熱風(fēng)風(fēng)速1.35m/s，切片厚度4mm。在最佳工藝參數(shù)組合下進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模型預(yù)測值相吻合，相對(duì)誤差低于5%，模型具有可靠性。

3)在最佳工藝參數(shù)組合下對(duì)雞腿菇進(jìn)行熱風(fēng)干燥，不僅可以使各項(xiàng)指標(biāo)都盡可能達(dá)到最優(yōu)，還能使雞腿菇干制品色澤均勻、外觀均一，擁有較好的感官品質(zhì)。