響應(yīng)面法優(yōu)化枸杞無硫促干護(hù)色工藝及其對(duì)品質(zhì)的影響

王曉雨，任貴平，程竹林，曹龍洲，黃文書,2, ，楊海燕,2

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊 830052；2.新疆果品采后科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆烏魯木齊 830052）

枸杞（L.）為茄科枸杞屬植物，其果實(shí)1～2 cm，為明亮的橙紅色橢球漿果，屬于國(guó)家衛(wèi)健委公布的藥食同源品種，在我國(guó)和其他的亞洲國(guó)家有2000 多年種植和使用歷史。枸杞含有多種活性化合物，包括酚類、類胡蘿卜素和多糖，具有抗衰老、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗疲勞、神經(jīng)保護(hù)和細(xì)胞保護(hù)等多種生物活性。我國(guó)枸杞資源豐富，市場(chǎng)需求量大，具有廣闊的開發(fā)前景。然而，由于鮮食枸杞的水分和糖分含量較高，采后組織易受到機(jī)械損傷和微生物感染，鮮果難以進(jìn)入市場(chǎng)，大多以干燥的方式進(jìn)行加工出售，干燥是防止微生物腐敗和發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、保藏果蔬的有效方法。農(nóng)戶多采用曬干的方式干燥枸杞，但曬干會(huì)有干燥效率低、受微生物污染和蟲害等缺點(diǎn)。目前已將多種機(jī)械干燥方法，如熱風(fēng)干燥、微波干燥、真空干燥和冷凍干燥等應(yīng)用于枸杞。其中，熱風(fēng)干燥是機(jī)械干燥枸杞中應(yīng)用最廣泛的方法。

鮮枸杞的熱風(fēng)干制速率較慢，主要是因其表面附著的蠟質(zhì)層阻止枸杞內(nèi)部水分向外界擴(kuò)散，從而影響干制效果。為縮短枸杞的干制時(shí)間，可在干制前對(duì)枸杞進(jìn)行適當(dāng)?shù)拿撓烆A(yù)處理。在前人的研究中，在空氣對(duì)流干燥前對(duì)枸杞表面進(jìn)行物理磨損預(yù)處理，這種處理在一個(gè)裝有砂紙的機(jī)動(dòng)滾筒內(nèi)進(jìn)行，用于去除枸杞表面的蠟質(zhì)層，有助于減少枸杞干燥所需要的時(shí)間和能量。在傳統(tǒng)工藝中，農(nóng)戶普遍使用較高濃度的碳酸鈉作為脫蠟劑，使其蠟質(zhì)層被破壞，以形成新的水分子傳遞途徑，從而加快枸杞的干燥速度。然而，枸杞在干制過程中易受到酶促褐變和非酶褐變的影響而發(fā)生褐變反應(yīng)，導(dǎo)致枸杞干制品色澤劣變。若單獨(dú)使用脫蠟劑，雖縮短了干制時(shí)間，但難以長(zhǎng)期保持枸杞的鮮紅色澤。

關(guān)于枸杞護(hù)色方法的研究報(bào)道較少，果蔬的護(hù)色大多使用硫護(hù)色。亞硫酸鹽能夠有效抑制酶促褐變和非酶褐變，可延緩或抑制褐變發(fā)生。其護(hù)色效果雖好，但二氧化硫的殘留會(huì)影響產(chǎn)品風(fēng)味，對(duì)人體健康也存在一定的危害。因枸杞在干制過程中易發(fā)生褐變反應(yīng)，導(dǎo)致外觀品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的損失。因此，為提高枸杞的干燥效率、色澤和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，需研究開發(fā)一種無硫促干護(hù)色方法，即采用脫蠟劑碳酸鈉和無硫護(hù)色劑結(jié)合使用的方法以達(dá)到促干護(hù)色效果。

綜上所述，為使枸杞同時(shí)達(dá)到干制速度快、干制品色澤鮮艷的效果，將枸杞的“促干”和“護(hù)色”過程同時(shí)進(jìn)行。本研究以新鮮枸杞為原料，以未處理的枸杞為對(duì)照，篩選出最適的枸杞促干護(hù)色方法，并對(duì)較佳的方法進(jìn)行工藝優(yōu)化，確定適宜的加工工藝。探究不同促干護(hù)色方法對(duì)枸杞促干護(hù)色效果及干制產(chǎn)品品質(zhì)的影響，對(duì)節(jié)約能源和提升枸杞的經(jīng)濟(jì)價(jià)值具有重要作用，可為實(shí)際生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鮮枸杞 2021 年8 月采自新疆精河縣，品種為寧杞9 號(hào)，試驗(yàn)選取無霉變，無機(jī)械損傷，成熟度與顆粒大小均一的果實(shí)；-胡蘿卜素、沒食子酸 標(biāo)準(zhǔn)品（≥98%），上海源葉生物科技有限公司；蘆丁 標(biāo)準(zhǔn)品（95%），國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；福林酚試劑北京索萊寶科技有限公司；碳酸鈉、檸檬酸 食品級(jí)，河南萬邦化工科技有限公司；葡萄糖、硫酸、苯酚、丙酮 成都市科隆化學(xué)品有限公司；蒽酮 上?？曝S化學(xué)試劑有限公司；乙酸鋅、亞鐵氰化鉀 天津市北聯(lián)精細(xì)化學(xué)品開發(fā)有限公司；冰乙酸、無水乙醇、石油醚、二氯甲烷 天津市鑫鉑特化工有限公司；硝酸鋁、亞硝酸鈉、氫氧化鈉 天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司；以上均為國(guó)產(chǎn)分析純；商業(yè)促干劑：翠綠牌枸杞促干劑 新疆烏魯木齊市格瑞德保鮮科技有限公司提供。

DHG-9420A 型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海申賢恒溫設(shè)備廠；IKAA11 基本型研磨機(jī) 廣州儀科實(shí)驗(yàn)室技術(shù)有限公司；SF-GL-16A 型高速冷凍離心機(jī) 上海菲恰爾分析儀器有限公司；T6 新世紀(jì)紫外分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；LE204E 型電子天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；JEA202 型電子天平 上海浦春計(jì)量?jī)x器有限公司；DHS-16 型水分測(cè)定儀 上海菁海儀器有限公司；NH-A-1808 型高品質(zhì)電腦色差儀 深圳市三恩時(shí)科技有限公司；DZKW-型電熱恒溫水浴鍋 北京市永光明醫(yī)療儀器廠；KQ-300TDE 型高頻數(shù)控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品預(yù)處理 將新鮮枸杞放入不同促干護(hù)色溶液中浸泡10 min，取出瀝干表面水分，并置于50 ℃熱風(fēng)干燥箱中干燥。經(jīng)預(yù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，枸杞在干制42 h 時(shí)已達(dá)到干制標(biāo)準(zhǔn)（≤13%），因后期試驗(yàn)組數(shù)較多，難以嚴(yán)格控制各組干制所需具體分鐘數(shù)，本試驗(yàn)將所有處理組干制至同一時(shí)刻（42 h）取出，測(cè)定其水分含量和色澤。

1.2.2 促干護(hù)色劑的組成 前期預(yù)實(shí)驗(yàn)已對(duì)碳酸鈉濃度、復(fù)合促干護(hù)色液濃度和檸檬酸鈉濃度進(jìn)行梯度篩選，為交互驗(yàn)證促干護(hù)色液的效果，需統(tǒng)一所有濃度，具體組成見表1。

表1 促干護(hù)色液組成Table 1 Composition of dry-promoting color protecting liquid

1.2.3 促干護(hù)色工藝的優(yōu)化

1.2.3.1 單因素實(shí)驗(yàn) 因枸杞表皮存在蠟質(zhì)層，單獨(dú)使用檸檬酸難以起到護(hù)色作用，考察單因素時(shí)，需將脫蠟劑碳酸鈉與護(hù)色劑檸檬酸復(fù)合使用，利于護(hù)色劑檸檬酸的滲入。采用控制變量法，考察碳酸鈉濃度（0%、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%）、檸檬酸濃度（0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%）、浸泡時(shí)間（0、5、10、15、20 min）和浸泡溫度（30、40、50、60 ℃）對(duì)枸杞促干護(hù)色效果的影響?？疾炷骋灰蛩貢r(shí)，其他因素條件固定為：碳酸鈉0.9%，檸檬酸0.6%，浸泡時(shí)間10 min，浸泡溫度30 ℃。

1.2.3.2 響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化 根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)，以碳酸鈉濃度、檸檬酸濃度和浸泡時(shí)間為研究因素，以枸杞干制后的含水量和色差值為響應(yīng)值，進(jìn)行三因素三水平的響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，因素水平設(shè)計(jì)見表2。

表2 響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)Table 2 Factor level design of response surface tests

1.2.4 指標(biāo)測(cè)定

1.2.4.1 含水量的測(cè)定 采用快速水分測(cè)定儀測(cè)定枸杞干制后的水分含量。將枸杞充分粉碎，稱取5 g 左右置于水分測(cè)定儀稱量盤中，按下啟動(dòng)鍵，待儀器提示后記錄數(shù)據(jù)即可。注意樣品堆積平整，利于水分完全蒸發(fā)。

1.2.4.2 色澤的測(cè)定 采用色差儀測(cè)定枸杞干制后的色澤。用總色差值Δ表示待測(cè)樣品的色澤（）與鮮樣色澤的（）的差異。Δ計(jì)算方法如式（1）所示，表示整體顏色變化：

式中：值分別表示干樣和鮮樣的明度；值分別表示干樣和鮮樣的紅綠度；值分別表示干樣和鮮樣的黃藍(lán)度，Δ為總色差值。

1.2.4.3 枸杞多糖含量的測(cè)定 參考GB/T 18672-2014《枸杞》中的方法測(cè)定枸杞多糖含量。

1.2.4.4 總糖含量的測(cè)定 采用蒽酮比色法測(cè)定枸杞中總糖含量。并稍作修改。稱取2.00 g 枸杞粉末于250 mL 錐形瓶中，加入100 mL 蒸餾水，5 mL乙酸鋅和5 mL 亞鐵氰化鉀溶液，沸水浴加熱10 min，定容至250 mL 容量瓶中，待靜置至上清后過濾。吸取提取液2 mL 于20 mL 具塞比色管中，沿管壁加入蒽酮試劑10 mL，立即搖勻，放入沸水浴中加熱10 min，取出后迅速冷卻至室溫，避光放置10 min，于620 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度。同法制備不同濃度葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，所得標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程為：y=0.0055x+0.0134，2=0.9984。由此計(jì)算樣品總糖含量（以葡萄糖計(jì)，%）。

1.2.4.5 總類胡蘿卜素含量的測(cè)定 參考艾百拉·熱合曼等的方法測(cè)定枸杞中總類胡蘿卜素含量。標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作：精密稱取-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品4 mg，用少量二氯甲烷溶解，用石油醚-丙酮混合液（體積比4:1）定容至50 mL 棕色容量瓶中，充分混勻后分別量取1、2、3、4、5、6 mL 于10 mL 棕色容量瓶中，用石油醚-丙酮混合液（體積比4:1）定容，于448 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度，所得標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程為：y=0.0052x-0.0035，=0.9908。

樣品的測(cè)定：將枸杞粉碎均勻，稱取1 g 樣品（精確到0.0001 g），按料液比1:15（m/v）加入15 mL 石油醚-丙酮混合液（體積比4:1），于室溫條件下超聲提取3 次，每次超聲20 min，過濾后合并濾液，濾渣用石油醚-丙酮混合液洗滌數(shù)次至濾液無色，并定容至250 mL 棕色容量瓶中，于448 nm 波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，按照標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計(jì)算類胡蘿卜素含量。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中需要保持避光。

1.2.4.6 總酚含量的測(cè)定 采用Folin-Ciocalteu 法測(cè)定枸杞中總酚含量。并稍作修改。將枸杞粉碎均勻后稱取2.00 g 置于250 mL 錐形瓶中，加入40 mL 60%（體積分?jǐn)?shù)）乙醇溶液，混勻后于70 ℃水浴50 min。提取液在4 ℃下10000 r/min 離心15 min。取1 mL 上清液加入1 mL 福林酚試劑，搖勻，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)12%的NaCO溶液2 mL，用蒸餾水定容至25 mL 并搖勻，在室溫下避光反應(yīng)2 h，于765 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光值。以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品，同法制備不同濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液，所得標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程為：y=4.7429x+0.0075，=0.9986，由此計(jì)算樣品總酚含量（mg/g）。

1.2.4.7 總黃酮含量的測(cè)定 采用硝酸鋁顯色法測(cè)定枸杞中總黃酮含量。并稍作修改。稱取2.00 g枸杞粉末置于250 mL 錐形瓶中，加入40 mL 60%（體積分?jǐn)?shù)）乙醇溶液，混勻后于70 ℃水浴50 min，再置于300 W 超聲波下輔助提取30 min。提取液在4 ℃下以10000 r/min 離心15 min。取10 mL 提取液于25 mL 容量瓶中，加入0.5 mL 5%的NaNO溶液，搖勻后放置6 min，再加入0.5 mL 10%的Al（NO）溶液，搖勻后放置6 min，再加入4 mL 4%的NaOH 溶液，用30%乙醇溶液定容，搖勻后放置10 min，于510 nm 波長(zhǎng)下測(cè)定吸光值。以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品制備不同濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液，所得標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程為：y=0.0118x-0.0038，=0.9992，由此計(jì)算樣品總黃酮含量（mg/g）。

1.3 數(shù)據(jù)處理

每個(gè)試驗(yàn)重復(fù)3 次；采用SPSS 26 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，單因素方差分析方法進(jìn)行顯著性分析；采用Origin 2019b 制圖；采用Design Expert 12 軟件進(jìn)行響應(yīng)面設(shè)計(jì)；試驗(yàn)數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同促干護(hù)色劑的效果對(duì)比

色澤和含水量可以直觀地反映鮮枸杞的促干護(hù)色效果，不同促干護(hù)色處理的鮮枸杞色澤和水分含量見圖1。由圖1 可知，對(duì)照組（處理組1）的色差值與處理組7 差異不顯著（＞0.05），與其余處理組差異顯著（＜0.05）；處理3 的色差值和水分含量最低，相比對(duì)照組，11 種處理對(duì)鮮枸杞的促干護(hù)色均有顯著效果（＜0.05）；在色澤中，處理組3、9、13 之間無顯著差異（＞0.05），優(yōu)于其他處理，處理組3 的色差為11.31，最接近鮮果的顏色。在水分含量中，處理2、3、4 和9 間無顯著差異（＞0.05），處理3 的水分含量最低，為11.02%，相對(duì)其他處理干燥速度更快。綜合水分含量和色澤，處理3 的促干護(hù)色效果較佳，即碳酸鈉和檸檬酸復(fù)合處理對(duì)鮮枸杞促干護(hù)色效果最好，因此，對(duì)此處理組進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

圖1 不同促干護(hù)色方法的選擇Fig.1 Selection of different methods for promoting dryness and color protection

2.2 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 碳酸鈉對(duì)枸杞促干護(hù)色的影響 碳酸鈉常用作脫蠟劑，配制一定濃度的碳酸鈉溶液對(duì)鮮枸杞進(jìn)行淋洗或浸泡，可以顯著提升枸杞的干制效率。色差反映出經(jīng)促干護(hù)色干燥后得到的枸杞與鮮果之間顏色的差異。由圖2 可知，隨著碳酸鈉濃度的增高，干枸杞的色差值減小，而水分含量則隨著碳酸鈉濃度增加呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢(shì)。說明碳酸鈉具有一定的促干護(hù)色效果，Ni 等研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)枸杞進(jìn)行堿液預(yù)處理可加快枸杞的干制速度，并使其保持良好的品質(zhì)。李朋亮也發(fā)現(xiàn)在枸杞表面涂抹碳酸鈉作為脫蠟劑，可顯著提高枸杞的干制速度。當(dāng)碳酸鈉濃度增至0.9%，此時(shí)干枸杞的色差值為11.11，而水分含量不再繼續(xù)下降，但與1.2%和1.5%時(shí)無顯著差異（＞0.05），綜合色差值和水分含量，選擇0.9%的碳酸鈉溶液作為促干護(hù)色液響應(yīng)面試驗(yàn)的中心點(diǎn)。

圖2 碳酸鈉濃度對(duì)ΔE 和水分含量的影響Fig.2 Effect of sodium carbonate concentration on ΔE and moisture content

2.2.2 檸檬酸對(duì)枸杞促干護(hù)色的影響 由于枸杞表面覆蓋了蠟質(zhì)層，使護(hù)色劑難以滲入枸杞內(nèi)部，所以單獨(dú)使用檸檬酸時(shí)難以達(dá)到護(hù)色作用，需將檸檬酸與碳酸鈉復(fù)合使用，使護(hù)色效果更加明顯。由圖3 可知，隨著檸檬酸濃度的增大，干枸杞的色差值呈先下降后上升的變化趨勢(shì)，并在其濃度為0.6%時(shí)達(dá)最低值；水分在其濃度超過0.2%時(shí)，無顯著差異（＞0.05）。檸檬酸廣泛使用在各類果蔬的護(hù)色中，碳酸鈉主要起促干作用，而檸檬酸是金屬離子螯合劑，可以螯合Cu、Mg和Fe等多價(jià)金屬離子，使酶的催化活性下降。若檸檬酸濃度過高，pH 過低，對(duì)金屬離子的螯合作用較弱，也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品口感偏酸。當(dāng)檸檬酸濃度增至0.6%，此時(shí)干枸杞的色差值為10.32，而水分含量在各濃度之間無顯著差異（＞0.05），綜合色差值和水分含量，選擇0.6%的檸檬酸溶液作為促干護(hù)色液響應(yīng)面試驗(yàn)的中心點(diǎn)。

圖3 檸檬酸濃度對(duì)ΔE 和水分含量的影響Fig.3 Effect of citric acid concentration on ΔE and moisture content

2.2.3 浸泡時(shí)間對(duì)枸杞促干護(hù)色的影響 在上述單因素的基礎(chǔ)上，固定碳酸鈉和檸檬酸濃度，考察浸泡時(shí)間對(duì)鮮枸杞促干護(hù)色效果的影響。由圖4 可知，隨著浸泡時(shí)間的增加，各水分含量之間無顯著差異（＞0.05），說明浸泡時(shí)間對(duì)鮮枸杞的促干效果影響不顯著；但在色澤中，浸泡5 min 和浸泡10 min 時(shí)色差值呈顯著差異（＜0.05），而浸泡超過10 min 時(shí)無顯著差異（＞0.05）。浸泡時(shí)間增加，有利于護(hù)色劑檸檬酸滲入枸杞果實(shí)內(nèi)部，使之達(dá)到更好的護(hù)色效果。在浸泡10 min 時(shí)，干枸杞的色差值較低，更接近鮮枸杞的顏色。綜合色差值和水分含量，選擇浸泡時(shí)間為10 min 作為促干護(hù)色液響應(yīng)面試驗(yàn)的中心點(diǎn)。

圖4 浸泡時(shí)間對(duì)ΔE 和水分含量的影響Fig.4 Effect of soaking time on ΔE and moisture content

2.2.4 浸泡溫度對(duì)枸杞促干護(hù)色的影響 在上述單因素基礎(chǔ)上，固定碳酸鈉濃度、檸檬酸濃度和浸泡時(shí)間，考察浸泡溫度對(duì)鮮枸杞促干護(hù)色效果的影響。由圖5 可知，隨著浸泡溫度升高（30～50 ℃），各色差值之間無顯著差異（＞0.05），浸泡溫度為30 ℃時(shí)，水分含量已達(dá)到國(guó)標(biāo)規(guī)定的13%以下，說明升高浸泡溫度對(duì)鮮枸杞的促干作用影響不大；當(dāng)浸泡溫度為60 ℃時(shí)，色差值顯著上升（＜0.05），水分含量顯著下降（＜0.05），鮮枸杞在高溫浸泡下，果皮出現(xiàn)大面積開裂現(xiàn)象，一方面加快枸杞內(nèi)部水分散失，同時(shí)也加速枸杞發(fā)生酶促褐變反應(yīng)，導(dǎo)致枸杞干制后顏色劣變。綜合考慮，選擇室溫30 ℃作為固定條件，后期不再進(jìn)行優(yōu)化。

圖5 浸泡溫度對(duì)ΔE 和水分含量的影響Fig.5 Effect of immersion temperature on ΔE and moisture content

2.3 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以枸杞干制后的水分含量（Y）和色差值（Δ，Y）為響應(yīng)值，以碳酸鈉濃度（A）、檸檬酸濃度（B）和浸泡時(shí)間（C）為自變量，進(jìn)行三因素三水平的響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)方案及結(jié)果見表3。

2.3.1 回歸方程擬合及方差分析 通過Design Expert12 軟件對(duì)表3 中的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行響應(yīng)面回歸分析，得到該實(shí)驗(yàn)的回歸模型方程。

表3 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果Table 3 Response surface experimental design plan and results

回歸模型方程Y=12.80-0.8171A+0.0488B+0.1583C+0.4242AB-0.1150AC-0.2600BC+0.7318A+0.0501B+0.3859C

回歸模型方程Y=+12.35-1.97A-0.4323B-0.5785C-0.2627AB+0.0494AC+1.09BC+0.7998A+0.9328B+1.54C

響應(yīng)值YY模型系數(shù)顯著性結(jié)果和方差分析結(jié)果見表4、表5。

表4 Y1 的回歸模型方差分析和系數(shù)顯著性檢驗(yàn)Table 4 Y1 regression model analysis of variance and coefficient significance test

表5 Y2 的回歸模型方差分析和系數(shù)顯著性檢驗(yàn)Table 5 Y2 regression model analysis of variance and coefficient significance test

由表4 所示，Y的回歸模型值為0.0008，說明該模型的回歸方程極顯著。失擬項(xiàng)值為0.1765＞0.05，失擬項(xiàng)不顯著，無失擬因素存在。此模型的為95.21%，說明模型的擬合度較好，可用該回歸方程對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。在回歸模型中，A 和A對(duì)水分含量影響極顯著（＜0.01）；AB 和C對(duì)水分含量影響顯著（＜0.05）；其余對(duì)水分含量影響不顯著（＞0.05），由此表明各個(gè)試驗(yàn)因子與響應(yīng)值之間的關(guān)系不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。結(jié)果顯示，各因素對(duì)響應(yīng)值Y的顯著性排序?yàn)锳＞C＞B。

由表5 所示，Y（色差值）的回歸方程模型極顯著（=0.0011＜0.01），失擬項(xiàng)不顯著（=0.1081＞0.05），此模型的為94.77%，表明該模型與實(shí)際擬合良好，實(shí)驗(yàn)方法可靠，失擬項(xiàng)不顯著說明所得方程與實(shí)際擬合中非正常誤差所占比例較小，可用此模型對(duì)鮮枸杞促干護(hù)色效果進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。該模型中A 和C對(duì)色差值的影響極顯著（＜0.01），CBCA和B對(duì)色差值的影響顯著（＜0.05）；結(jié)果顯示，各因素對(duì)響應(yīng)值Y的顯著性排序?yàn)锳＞C＞B。

2.3.2 響應(yīng)面圖分析 根據(jù)響應(yīng)值的3D 曲面圖（圖6～圖11），分析各因素對(duì)鮮枸杞促干護(hù)色效果的影響及各因素之間的交互作用。根據(jù)各指標(biāo)與兩個(gè)自變量間的等高線和響應(yīng)面形狀，可以反映交互作用是否顯著，揭示交互項(xiàng)對(duì)枸杞促干護(hù)色效果的影響。由圖6 可知，碳酸鈉（A）和檸檬酸（B）的響應(yīng)面圖坡度較為陡峭，等高線圖趨于橢圓，說明AB 間的交互作用對(duì)枸杞促干護(hù)色效果的影響達(dá)到顯著水平，這與方差分析結(jié)果一致；碳酸鈉濃度越高，枸杞水分含量越低，干燥速度越快，可適當(dāng)調(diào)整A 和B 的濃度，有利于提高枸杞的干燥速度，降低色差值。

圖6 碳酸鈉與檸檬酸對(duì)水分含量的作用圖及等高線圖Fig.6 The effect diagram and contour diagram of sodium carbonate and citric acid on water content

圖7 碳酸鈉與浸泡時(shí)間對(duì)水分含量的作用圖及等高線圖Fig.7 The effect diagram and contour diagram of sodium carbonate and immersion time on water content

圖8 檸檬酸與浸泡時(shí)間對(duì)水分含量的作用圖及等高線圖Fig.8 The effect diagram and contour diagram of citric acid and soaking time on water content

圖9 碳酸鈉與檸檬酸對(duì)ΔE 的作用圖及等高線圖Fig.9 The effect diagram and contour diagram of sodium carbonate and citric acid on ΔE

圖10 碳酸鈉與浸泡時(shí)間對(duì)ΔE 的作用圖及等高線圖Fig.10 The effect diagram and contour diagram of sodium carbonate and soaking time on ΔE

圖11 檸檬酸與浸泡時(shí)間對(duì)ΔE 的作用圖及等高線圖Fig.11 The effect diagram and contour diagram citric acid and soaking time on ΔE

圖9 至圖11 所示為各因素的交互作用對(duì)鮮枸杞護(hù)色效果的影響。其中圖11 的響應(yīng)面相更加陡峭，等高線圖呈現(xiàn)橢圓形，說明檸檬酸（B）和浸泡時(shí)間（C）之間的交互作用較明顯，對(duì)枸杞的護(hù)色效果達(dá)到顯著水平，與方差分析結(jié)果相符；枸杞的色差值隨著檸檬酸濃度的升高和浸泡時(shí)間的升高而降低，可適當(dāng)調(diào)整因素B 和C，有利于降低枸杞的色差值。

2.3.3 驗(yàn)證試驗(yàn) 采用Design Expert 12 軟件進(jìn)行模型分析得出，當(dāng)碳酸鈉濃度為1.142%，檸檬酸濃度為0.576%，浸泡時(shí)間為10.486 min 時(shí)，其理論水分含量和色差值均最低，水分含量為12.585%，色差值為11.32，此條件下枸杞的促干護(hù)色效果最佳?？紤]到試驗(yàn)的可操作性，確定最佳的無硫促干護(hù)色工藝為：碳酸鈉1.1%、檸檬酸0.6%、浸泡時(shí)間為10 min。對(duì)該條件進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，做3 次平行，得到水分含量12.41%，與預(yù)測(cè)值12.585%的相對(duì)誤差為1.39%，色差值11.09，與預(yù)測(cè)值11.32 的相對(duì)誤差為2.03%，證明該模型可行。

2.4 促干護(hù)色工藝對(duì)枸杞品質(zhì)的影響

將3 組不同處理的枸杞含水量降至13%以下，進(jìn)行各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定，探究不同處理方法對(duì)枸杞的外觀品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響。由表6 可知，兩種脫蠟處理的色差值無顯著差異（＞0.05），但均顯著低于對(duì)照組（＜0.05），其中無硫促干護(hù)色處理的色差值最低，說明枸杞經(jīng)促干護(hù)色處理后可保持較好的色澤，對(duì)大多數(shù)消費(fèi)者來說，顏色是食品的重要品質(zhì)屬性之一，顏色和食品的可接受性普遍聯(lián)系在一起。對(duì)照組和無硫處理的枸杞多糖含量高于商業(yè)促干劑處理，可能是枸杞經(jīng)較高濃度的促干劑處理后，有糖液析出導(dǎo)致多糖含量損失，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，若脫蠟過度，枸杞內(nèi)部的營(yíng)養(yǎng)成分會(huì)遷移到表面，從而影響枸杞品質(zhì)。

表6 三種處理方式的枸杞品質(zhì)Table 6 The quality of wolfberry in three treatments

3 種處理的總糖含量無顯著差異（＞0.05）；無硫處理的總類胡蘿卜素、總酚和總黃酮含量顯著高于對(duì)照組和商業(yè)促干劑處理（＜0.05）。說明提高干制速度有利于類胡蘿卜素的保留，類胡蘿卜素是異戊二烯類化合物，遇氧、光照及高溫下不穩(wěn)定，易發(fā)生降解變化或異構(gòu)化，長(zhǎng)時(shí)間加熱會(huì)增加其降解程度。干制速度加快可以縮短類胡蘿卜素的受熱時(shí)間，同時(shí)也能減少酚類、黃酮等活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化分解生成其他物質(zhì)而損失。

與本研究類似的結(jié)果還有諸多，如Zhao 等使用碳酸鈉對(duì)枸杞進(jìn)行預(yù)處理并結(jié)合熱風(fēng)干燥，減少了總干燥時(shí)間的22%～28%，相比對(duì)照，其總酚、總黃酮和類胡蘿卜素含量均升高。An 等使用油酸乙酯對(duì)藍(lán)莓進(jìn)行預(yù)處理，縮短了干燥時(shí)間，其總酚、總黃酮及抗氧化性有所提高，這些結(jié)果均與蠟質(zhì)層的去除和細(xì)胞滲透性的增加有關(guān)。

3 結(jié)論

本研究以碳酸鈉為脫蠟劑，并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)中常用的幾種護(hù)色劑，綜合水分含量和色澤兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)比分析不同促干護(hù)色方法對(duì)鮮枸杞的促干護(hù)色效果，發(fā)現(xiàn)以碳酸鈉和檸檬酸復(fù)合使用的促干護(hù)色效果最佳；采用響應(yīng)面優(yōu)化法對(duì)此工藝進(jìn)行優(yōu)化，確定最佳促干護(hù)色工藝為：碳酸鈉1.1%，檸檬酸0.6%，浸泡時(shí)間為10 min，干燥后的枸杞干燥速度相比對(duì)照組提高了42%，色澤更加鮮艷，具有很好的促干護(hù)色效果。同時(shí)總類胡蘿卜素、總酚和總黃酮含量均顯著高于未處理的枸杞。此方法在達(dá)到促干護(hù)色效果同時(shí)也保留了較多的營(yíng)養(yǎng)成分，為獲得更好的枸杞干提供參考價(jià)值。

枸杞中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和活性成分，對(duì)其進(jìn)行適宜的促干護(hù)色處理后，可在一定程度上提升枸杞的外觀品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。但此促干護(hù)色方法對(duì)枸杞在貯藏期間各項(xiàng)品質(zhì)的影響尚不明確，且促干護(hù)色機(jī)理未有較清晰的闡述與論證，下一步將在促干護(hù)色對(duì)枸杞在貯藏過程中外觀品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響，以及促干護(hù)色的機(jī)理做深入研究。