超聲輔助熱風(fēng)干燥檸檬片的動力學(xué)研究及其維生素C 含量的變化

王忠合 王 軍 林倩儀

（韓山師范學(xué)院 食品工程與生物科技學(xué)院 廣東潮州 521041）

檸檬（Citrus limon L.）是蕓香科柑橘屬的常綠小喬木的果實，富含有機酸、生物堿、果膠、維生素、類黃酮、類檸檬苦素、礦物質(zhì)、揮發(fā)性精油、橙皮甙等成分[1-2]。除此之外，還有鈣、磷、鐵及維生素B1、維生素A、維生素B2、維生素C 和煙酸等營養(yǎng)成分，是一類營養(yǎng)價值和藥用價值都較高的水果，具有提高免疫力，化痰止咳，幫助消化吸收，預(yù)防食物中毒，改善骨質(zhì)疏松，防治心血管疾病，防治腎結(jié)石，預(yù)防治療癌癥等功效[3-4]。

檸檬在水果市場上和食品加工領(lǐng)域都具有巨大的商業(yè)空間。由于新鮮檸檬不耐貯藏，因此常將其制成檸檬干片，成本較低，也可進一步加工成檸檬粉，可以延長貨架期，且不產(chǎn)生任何副產(chǎn)物，所以深受消費者的喜愛。將新鮮果蔬加工成脫水果蔬，水分含量低，可以延長貯藏期，實現(xiàn)果蔬的季節(jié)性平衡供應(yīng)，減少腐爛損失，提高原料利用率和附加值[5]。從整體水平看，我國脫水果蔬產(chǎn)業(yè)整體實力比較薄弱，果蔬脫水工業(yè)生產(chǎn)采用熱風(fēng)干燥，該方式設(shè)備成本低，操作簡單，加工產(chǎn)品外觀、營養(yǎng)、口味等品質(zhì)差，產(chǎn)品附加值低，經(jīng)濟效益差。冷凍干燥技術(shù)是國際公認的生產(chǎn)高品質(zhì)脫水食品的加工方法，凍干果蔬附加值極高，在國際市場的價格是熱風(fēng)干燥脫果蔬的幾倍[6-7]。然而，由于冷凍干燥存在干燥時間長，能耗高，生產(chǎn)成本高等問題，使得一些生產(chǎn)廠家望而卻步。如何以較低的能耗和生產(chǎn)成本獲得優(yōu)質(zhì)的脫水產(chǎn)品，是當(dāng)前果蔬脫水加工急需研究和解決的問題。

超聲波在液體介質(zhì)中傳播時，與物質(zhì)介質(zhì)發(fā)生相互作用，產(chǎn)生的機械效應(yīng)引起物質(zhì)介質(zhì)質(zhì)點的交替壓縮與拉伸，物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，形成微孔道或裂縫，有利于內(nèi)部水分向表面轉(zhuǎn)移。超聲波的空化效應(yīng)使得液體中的小氣泡經(jīng)歷振蕩、膨脹、收縮、崩潰等一系列變化，空化泡在固-液界面呈非對稱性破裂，導(dǎo)致部分結(jié)合在介質(zhì)上的水分被釋放，從而增加有效水分擴散系數(shù)和熱傳遞效率[8-12]。Jambrak 等[8]將蘑菇、甘藍、花椰菜用20 kHz 的探針式和40 kHz 的水浴式超聲波處理3 min 或10 min，干燥時間較未超聲處理對照組有所縮短，復(fù)水率僅次于冷凍干燥的樣品，顯著優(yōu)于未超聲處理的對流干燥樣品。Nowacka 等[10]采用35 kHz 的水浴式超聲處理蘋果10，20，30 min 后，于70 ℃對流干燥，超聲處理可縮短31%的干燥時間，超聲處理的樣品收縮率更大，密度更低，孔洞更多，且復(fù)水性更優(yōu)。氣介式超聲在氣體干燥介質(zhì)中傳播會造成超聲能量的大量衰減，從而造成過高的能量損耗，國內(nèi)部分高校和科研單位[10-13]進行了超聲強化干燥的研究，取得部分成果。由于起步較晚，尚需繼續(xù)深入研究。目前使用的超聲強化設(shè)備主要是超聲清洗槽和超聲細胞破碎機，普遍存在功率過大、聲場分布不均勻等缺陷。正是由于實驗室裝備超聲功率過大的缺陷，導(dǎo)致超聲處理溫升較大這一錯誤概念。由于設(shè)備方面的缺陷制約了超聲波在食品干燥領(lǐng)域的推廣利用。

本研究將超聲波應(yīng)用于檸檬片預(yù)處理中，研究不同的超聲處理方式及處理時間對檸檬片干燥特性和理化品質(zhì)的影響。以干基含水量、干燥速率、VC 含量、復(fù)水率等作為考察干燥動力學(xué)和干制檸檬片品質(zhì)的指標(biāo)，比較不同方式和處理時間的超聲波預(yù)處理對干制檸檬片的影響，旨在為超聲波處理技術(shù)用于生產(chǎn)高品質(zhì)檸檬片提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮檸檬，廣東中興綠豐農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司。乙腈（色譜級），美國Sigma 公司；磷酸二氫鉀、磷酸、無水草酸（＞98%），上海阿拉丁生化科技股份有限公司；L-抗壞血酸（＞99%），生工生物工程（上海）股份有限公司；超純水，實驗室自制。

1.2 儀器與設(shè)備

GZX-9146MBE 電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海精科有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；FA2204B 電子天平，上海精科天美科學(xué)儀器有限公司；安捷倫Agilent 1260 Infinity 液相色譜儀，美國安捷倫公司；Sigma2-16P臺式離心機，德國SIGMA 公司；AS10200AT 超聲波清洗機，天津奧特賽恩斯儀器有限公司；BILON96-II 超聲波細胞粉粹機，上海比朗儀器制造有限公司；EYELA 冷凍干燥機FDU-2110，東京理化器械株式會社；100～1 000 μL 移液槍、20～200 μL 移液槍，賽默飛世爾科技（中國）有限公司；美的MJ-BL25B26 多功能料理機，廣東美的生活電器制造有限公司；HWS-24 電熱恒溫水浴鍋，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；PB-10 酸度計，賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；Milli-Q 超純水器，美國Millipore 公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 探針式和水浴式超聲預(yù)處理 選擇大小均勻的新鮮檸檬，清洗干凈，去除兩端取中部，切成厚度為5 mm 的片狀并將籽剔除?？刂泼總€試驗組檸檬片的質(zhì)量為（50±2）g。將經(jīng)過處理的新鮮檸檬片稱重后置于400 mL 燒杯中加入150 mL 蒸餾水，分別采用水浴式超聲波（200 W，40 kHz，30℃）和探針式超聲波（100 W，40 kHz，設(shè)置工作時間4 s，間歇時間2 s，探頭浸入樣液距離液面1～2 cm）處理樣品[7]，時間為3，5，7，9，11 min，超聲波預(yù)處理后將檸檬片取出瀝干水分，置于80 ℃干燥箱中干燥，于不同時間取樣測定，干燥至水分含量在10%以下，分別作為探針式超聲處理組和水浴式超聲處理組。

將檸檬片置于400 mL 燒杯中加入80 ℃的蒸餾水150 mL，并在80 ℃下燙漂3 min，取出后瀝干水分，置于80 ℃干燥箱中干燥，于不同時間取樣測定，干燥至濕基水分含量在10%以下，作為熱燙處理組。將檸檬片直接置于80 ℃鼓風(fēng)干燥箱中干燥，于不同時間取樣測定，干燥至水分含量在10%以下，作為空白組。將未經(jīng)處理的檸檬片置于冷阱溫度≤-80 ℃，真空度2～3 Pa，冷凍干燥至檸檬片水分含量在15%以下，作為對照組。干燥后的檸檬片保存于干燥器中，備用。

1.3.2 維生素C 含量測定 測定條件：Agilent 1260 型高效液相系統(tǒng)，Agilent Eclipse XDB-C18型色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm），柱溫20 ℃，流動相為5 mmol/L 磷酸二氫鉀（pH 3.0，1%乙腈配制），流速1.0 mL/min，檢測波長210 nm，進樣體積15 μL。

準(zhǔn)確稱取抗壞血酸10 mg，用1%的草酸或偏磷酸定容至10 mL，用水連續(xù)稀釋后配制成質(zhì)量濃 度 為0.1，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0 mg/L 和10，20，40，60，80 mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，過0.45 μm 濾膜，置于樣品瓶中，按照上述色譜條件測定，色譜圖如圖1 所示，記錄數(shù)值，做峰面積/濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖，并求出該圖的直線回歸方程。將干制的檸檬片用粉碎機粉碎10 s。準(zhǔn)確稱取0.5 g 檸檬粉，加入15 mL 體積分數(shù)為1%的草酸溶液或偏磷酸溶液磨成勻漿，最后用超純水定容至25 mL，吸取10 mL 樣液于離心管中，然后置于3 200×g 高速離心機中離心5 min 后取上清液1 mL，過0.45 μm濾膜后，置于樣品瓶中，按照上述的色譜條件測定[14-15]，記錄峰面積，將峰面積帶入標(biāo)準(zhǔn)回歸曲線方程，按照式（1）計算樣品中維生素C 的含量。

式中，X——樣品中維生素C 的含量，mg/kg；C——由標(biāo)曲求得樣液中維生素C 的質(zhì)量濃度，mg/L；V——待測樣液體積，mL；F——稀釋倍數(shù)；M——樣品取樣的質(zhì)量，g。

圖1 兩種提取劑配制抗壞血酸的色譜圖Fig.1 Chromatogram of ascorbic acid prepared from two extractants

1.3.3 復(fù)水比測定 取3 片干燥后的檸檬片，稱重，放入250 mL 燒杯中，加入200 mL 水，在室溫下于10，20，30，40，50，60，70，90，120，150，180，210，240，270，280 min 取出樣品，瀝干水分，用濾紙輕輕吸掉表面的水分，稱重。按照式（2）計算復(fù)水比[16]：

式中，Xr——復(fù)水比，g/g；me——復(fù)水后質(zhì)量，g；m0——復(fù)水前質(zhì)量，g。

1.3.4 干基含水量計算 干基含水量以每克物料所含水分與其中干物質(zhì)質(zhì)量之比表示，按公式（3）計算。

式中，X——干基含水量，g/g；0.13——檸檬的干物質(zhì)含量；M0——檸檬片初始鮮重，g；Mi——i時刻干燥檸檬片的質(zhì)量，g。

1.3.5 干燥速率計算 干燥速率為檸檬中每克干物質(zhì)單位時間內(nèi)蒸發(fā)掉水分的質(zhì)量，按公式（4）計算。

式中，ST——干燥速率，g/（g·min）；Mt-i——物料在t-i 時刻的質(zhì)量，g；Mt——物料在t 時刻的質(zhì)量，g；i——干燥時間，min。

1.3.6 液相法測定維生素C 的性能評定 檢測限與定量限：分別以信噪比（S/N）為3 和10 作為檢測限（LOD）和定量限（LOQ）。

回收率試驗：分別取定量限10 倍、20 倍濃度的標(biāo)準(zhǔn)品加入到檸檬粉中，按照1.3.2 的方法提取測定維生素C 的含量，每個濃度重復(fù)測定6 次，按照式（5）計算回收率：

式中，C0、Ci——加標(biāo)前、后測定的樣品中維生素C 的質(zhì)量濃度，mg/kg；m——加標(biāo)值，mg/kg。

精確性試驗：同一樣品按照1.3.2 的方法提取后測定維生素C 的含量，同一日內(nèi)和不同日間分別測定6 次，求出均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，以相對標(biāo)準(zhǔn)偏差值（RSD）表示精確性。

1.4 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 超聲預(yù)處理對檸檬片干燥特性的影響

不同時間的探針式超聲波預(yù)處理對檸檬片干燥過程中干基含水量和干燥速率的影響分別如表1 和圖2 所示。由表1 可知，不同時間的探針式超聲處理顯著影響干制檸檬片的干基含水量（P＜0.05），且干燥初期的影響較小，而對干燥中期的影響較大。干基含水量隨著干燥時間的延長逐漸降低，下降速度在干燥前期快，到后期緩慢下降直至到達干燥終點。由圖2 可知，不同處理后檸檬片的干燥速度的大小順序為：探針式超聲處理3 min＞燙漂處理組＞探針式超聲處理5 min＞探針式超聲處理7 min＞探針式超聲處理9 min＞探針式超聲處理11 min＞空白組。檸檬片干燥過程是一個降速階段，隨著干燥時間的延長，干燥速率隨著干基含水量的減少而逐漸下降，探針式超聲處理時間越短，干燥速率越大，達到干燥終點所需要的時間越短。

不同時間的水浴式超聲波預(yù)處理對檸檬片干燥過程中干基含水量和干燥速率的影響分別如表2 和圖3 所示。由表2 可知，水浴式超聲處理不同時間顯著影響干制檸檬片的干基含水量（P＜0.05），且干燥初期的影響較小，對干燥中期的影響較大，而超聲處理時間達到9 min 后，對干燥后期的干制檸檬片的干基含水量無顯著影響（P＞0.05）。干制檸檬片的干基含水量前期下降速度快，后期下降緩慢。由圖3 可知，不同處理后檸檬片的干燥速度大小順序為：水浴式超聲處理11 min＞水浴式超聲處理9 min＞水浴式超聲處理7 min＞水浴式超聲處理5 min＞燙漂處理組＞水浴式超聲處理3 min＞空白組。水浴式超聲波預(yù)處理時間越長，干燥速率越大，達到干燥終點所需要的時間越短。

由表1 和表2 可知，采用不同預(yù)處理后對流干燥至檸檬片樣品干基含水量達到1.21 g/g，所需的干燥時間如下：探針式超聲預(yù)處理3～11 min后，對流干燥所需時間分別為84～209 min；而水浴式超聲處理3～11 min 后，對流干燥所需時間分別為73～203 min。探針式和水浴式超聲預(yù)處理3～11 min 的耗電量分別為0.0075～0.0275 kW·h 和0.006～0.022 kW·h，傳統(tǒng)對流干燥至終點的總耗電量為9.10 kW·h，探針式和水浴式超聲預(yù)處理后，對流干燥階段的耗電量分別為2.94～7.315 kW·h 和7.105～2.555 kW·h，超聲預(yù)處理后干燥時間至少可節(jié)省20%，對流干燥階段的耗電量至少可節(jié)省1.76 kW·h。

表1 探針式超聲處理對檸檬片干基含水量（g/g）的影響Table 1 Effect of probe ultrasonic treatment on dry water content（g/g）in lemon slices

（續(xù)表1）

表2 水浴式超聲處理對檸檬片干基含水量（g/g）的影響Table 2 Effect of ultrasonic cleaning treatment on dry water content（g/g）in lemon slices

2.2 維生素C 提取溶劑的選擇

將配制好的標(biāo)準(zhǔn)系列樣品按1.3.2 的色譜條件進行高效液相色譜測定，抗壞血酸的出峰時間為4.04 min，檢測限和定量限非常低，完全滿足檢測要求，且標(biāo)準(zhǔn)溶液在0.1～80 mg/L 的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系，回歸方程的相關(guān)系數(shù)R2均大于0.999，如表3 所示。用不同提取溶劑配制的標(biāo)液求得的LOD 和LOQ 值差異，然而，偏磷酸的回收率和精確性更高，特別是偏磷酸在色譜圖中無吸收峰，對后續(xù)樣品檢測過程中色譜圖的分離效果無影響，因而偏磷酸更適宜作為維生素C 的提取溶劑。

圖2 探針式超聲波預(yù)處理對檸檬片干燥速率的影響Fig.2 Effect of probe ultrasonic pretreatment on drying rate of lemon slices

圖3 水浴式超聲波預(yù)處理對檸檬片干燥速率的影響Fig.3 Effect of ultrasonic cleaning pretreatment on drying rate of lemon slices

表3 不同提取溶劑對維生素C 檢測性能的影響Table 3 Effects of extraction solvents on performance of vitamin C detection

2.3 超聲處理對檸檬片中維生素C 含量的影響

經(jīng)探針式超聲波處理和其它方式預(yù)處理對流干燥制備的檸檬片中維生素C 的含量如圖4 所示。由圖4 可知，對照組、熱燙處理組、空白組和超聲波預(yù)處理組的干制檸檬片中維生素C 的含量之間差異顯著（P＜0.05），隨著探針式超聲波處理時間的延長，維生素C 含量的損失越大，這可能是由于超聲波處理時間越長，對檸檬片組織結(jié)構(gòu)破壞越強，造成后續(xù)干燥過程中維生素C 含量的損失較大。預(yù)處理和熱風(fēng)干燥都會對檸檬片中的維生素C 含量造成一定的損失，其中，熱燙預(yù)處理的檸檬片中維生素C 含量損失最多，這可能主要是由于維生素C 是一種極不穩(wěn)定的物質(zhì)，對熱敏感，易反應(yīng)分解[17-18]，其次為經(jīng)探針式超聲波預(yù)處理的干制檸檬干片，空白組的檸檬片中維生素C 含量損失相對較少，而干制品褐變程度較大。水浴式超聲波預(yù)處理對干制檸檬片中維生素C 含量的損失影響相對較少，隨著超聲處理時間的延長，干制檸檬片中的維生素C 含量呈平緩下降的趨勢，其損失程度比探針式超聲波處理組低，可能由于與水浴式超聲波預(yù)處理相比，探針式超聲直接與樣品接觸，提供的能量遠遠大于水浴式超聲。

圖4 超聲波處理對干制檸檬片中維生素C 含量的影響Fig.4 Effect of ultrasonic treatment on Vitamin C content in dried lemon slices

2.4 超聲處理對干制檸檬片復(fù)水比的影響

探針式和水浴式超聲波處理對干制檸檬片復(fù)水比的影響，如表4 和表5 所示。由表4 可知，不同時間探針式超聲處理對干制檸檬片的復(fù)水比影響顯著（P＜0.05），空白組檸檬片的復(fù)水比最差，對照組檸檬片的復(fù)水比最好，與已有研究報道[3，6]的冷凍干制品的品質(zhì)較好，而傳統(tǒng)對流干制品的品質(zhì)較差的結(jié)果一致。隨著探針式超聲處理時間的延長，干制檸檬片的復(fù)水比逐漸降低，選擇合適的超聲波預(yù)處理時間會使檸檬片內(nèi)部組織疏松，復(fù)水比增加；若超聲波處理時間過長，由于機械作用對組織造成破環(huán)，堵塞通道，不利于水分排出，從而復(fù)水比下降[8]。其中探針式超聲波處理3 min 的干制檸檬片的復(fù)水比高，復(fù)水時間短。

由表5 可知，不同時間水浴式超聲處理對干制檸檬片的復(fù)水比影響顯著（P＜0.05），隨著水浴式超聲處理時間的延長，干制檸檬片的復(fù)水比逐漸增大，可能由于經(jīng)適當(dāng)?shù)某暡ㄌ幚砗螅蟽?nèi)部組織逐漸形成海綿狀疏松結(jié)構(gòu)，水分蒸發(fā)效果更加均勻，在蒸發(fā)過程中有利于蒸發(fā)通道的形成[19]。水浴式超聲處理時間越久，對物料的細胞和結(jié)構(gòu)破壞程度越高，越容易形成蒸發(fā)通道，復(fù)水后水分更容易通過蒸發(fā)通道進入物料，因此復(fù)水比較高。水浴式超聲處理9 min 的干制檸檬片后期的復(fù)水比差異不顯著（P＞0.05），而均低于冷凍干燥的對照組樣品的復(fù)水比。

表4 探針式超聲處理對干制檸檬片復(fù)水比的影響Table 4 Effect of probe ultrasonic pretreatment on rehydration rate of dried lemon slices

（續(xù)表5）

3 討論

傳統(tǒng)的熱風(fēng)干燥檸檬片是利用相對濕度較低的熱空氣穿過物料，并將水分轉(zhuǎn)移出去的過程，干燥效率會隨著熱風(fēng)空氣溫度的增加而逐漸提高，而干燥溫度過高物料表面易焦黑，感官不佳。這主要是因為熱風(fēng)干燥前期以自由水蒸發(fā)，所以干基含水量下降快，而在干燥后期水分蒸發(fā)主要以結(jié)合水為主，熱風(fēng)溫度過高時，檸檬片表面水分快速蒸發(fā)，而內(nèi)部水分遷移擴散到表面的速率相對緩慢，易形成較大的水分梯度，檸檬片發(fā)生收縮變形且表面結(jié)構(gòu)受到破壞，水分蒸發(fā)的阻力變大，水分難以向外轉(zhuǎn)移，因此干基含水量緩慢下降。同時，由于產(chǎn)品表面會形成較厚的硬殼，內(nèi)部水分無法及時擴散，從而制約干燥速率和生產(chǎn)能力。

超聲波在液體介質(zhì)中傳播時，與物質(zhì)介質(zhì)發(fā)生相互作用，產(chǎn)生機械效應(yīng)、空化效應(yīng)與熱效應(yīng)，產(chǎn)生的機械效應(yīng)引起物質(zhì)介質(zhì)質(zhì)點的交替壓縮與拉伸，物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化形成微孔道或裂縫，有利于內(nèi)部水分向表面轉(zhuǎn)移[8]。在超聲波的作用下，樣品由于空化效應(yīng)可在檸檬片內(nèi)部的組織液體中快速產(chǎn)生大量微泡，這些微泡隨即爆破的瞬間可以產(chǎn)生強大的動能和壓縮能[8，11]，使樣品內(nèi)部發(fā)生形變，減小水分擴散阻力，形成微細孔道，即形成“海綿”效應(yīng)，當(dāng)這種結(jié)構(gòu)效應(yīng)產(chǎn)生的力大于物料內(nèi)部微細管內(nèi)水分的表面附著力時，水分就容易通過微小管道轉(zhuǎn)移出來，有利于干燥過程中水分蒸發(fā)[20-21]。超聲產(chǎn)生的高頻振動及微泡沖擊還能夠增大檸檬片內(nèi)部細胞間隙，擴張毛細微管，有利于促進內(nèi)部水分向外遷移，強化傳質(zhì)通道。超聲波預(yù)處理時間延長，超聲產(chǎn)生的機械效應(yīng)和空化效應(yīng)越強，對檸檬片微觀結(jié)構(gòu)破壞越大，對水分蒸發(fā)的影響越明顯，越有利于縮短干燥時間。而隨著探針式超聲處理時間的延長，干燥時間越長，可能是由于高功率的超聲產(chǎn)生的沖擊力過高，處理時間過長使物料結(jié)構(gòu)致密，不利于對流干燥過程中水分的逸散。

超聲輔助預(yù)處理可縮短至少20%的干燥時間，這是由超聲產(chǎn)生的機械效應(yīng)和空化效應(yīng)綜合作用的結(jié)果，樣品的孔洞增多，復(fù)水比非常接近冷凍干燥的樣品，這與超聲處理對物料的細胞和結(jié)構(gòu)破壞程度有關(guān)，形成了海綿狀疏松結(jié)構(gòu)和蒸發(fā)通道更利于水分的進出，水分擴散系數(shù)增加[22]。探針式和水浴式超聲預(yù)處理后對流干燥的耗電量分別節(jié)省6.15～1.76 kW·h 和1.99～6.52 kW·h，相對于傳統(tǒng)對流干燥其耗能量明顯降低。超聲波預(yù)處理-熱風(fēng)聯(lián)合干燥可利用熱風(fēng)干燥和超聲波的優(yōu)點，在檸檬片物料內(nèi)部形成微細孔道，加速內(nèi)部水分擴散蒸發(fā)，縮短干燥時間，從而改善產(chǎn)品色澤，且復(fù)水比增加，不影響產(chǎn)品的品質(zhì)，因而超聲波-熱風(fēng)干燥具有傳熱效率高，水分蒸發(fā)速率快，干燥時間短，營養(yǎng)成分受熱破壞較小，保留量較高等優(yōu)點[19]，將超聲波技術(shù)用于食品干燥領(lǐng)域得到了越來越多的關(guān)注，在食品工業(yè)中有巨大的應(yīng)用潛能和廣闊的發(fā)展空間。

4 結(jié)論

1）超聲波預(yù)處理后熱風(fēng)干燥的檸檬片與空白組和熱燙處理組的檸檬片相比，干燥速率增加，干燥所需的時間縮短；試驗范圍內(nèi)的探針式超聲處理時間越短，干燥速率越大，達到干燥終點所需要的時間越短；而一定范圍內(nèi)的水浴式超聲預(yù)處理時間越長，干燥速率越大，達到干燥終點所需要的時間越短。

2）探針式和水浴式超聲預(yù)處理3～11 min后，對流干燥所需時間分別變?yōu)?4～209 min 和73～203 min，節(jié)省6.15～1.76 kW·h 和1.99～6.52 kW·h，相較于傳統(tǒng)對流干燥其耗能明顯降低。由于超聲產(chǎn)生的機械效應(yīng)和空化效應(yīng)綜合作用結(jié)果，超聲輔助預(yù)處理后對流干燥檸檬片可縮短至少20%的干燥時間。

3）超聲波預(yù)處理不僅能降低熱風(fēng)干燥時維生素C 的損失，而且干制品的復(fù)水率等品質(zhì)特性均具有良好的效果。探針式超聲波處理時間越長，維生素C 含量的損失越大；水浴式超聲波預(yù)處理對干制檸檬片中維生素C 含量的損失影響相對較少，隨著水浴式超聲波預(yù)處理時間的延長，干制檸檬片中維生素C 含量呈平緩下降的趨勢。隨著探針式超聲波預(yù)處理時間的延長，干制檸檬片的復(fù)水比逐漸降低，而隨著水浴式超聲處理時間的延長，干制檸檬片的復(fù)水比逐漸增大，水浴式超聲處理時間達到9 min 后，熱風(fēng)干制檸檬片后期的復(fù)水比無顯著變化。