不同預(yù)處理對(duì)紅棗熱風(fēng)微波耦合干燥特性及品質(zhì)的影響

中圖分類號(hào)：S665.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-4330（2025）05-1179-12

0 引言

【研究意義】紅棗屬于鼠李科棗屬植物，是藥食同源的食品，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富[1]。新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)（簡(jiǎn)稱兵團(tuán)）紅棗種植面積 16×10⁴hm² ，產(chǎn)量167.4×10⁴t ，其中南疆農(nóng)業(yè)區(qū)種植面積 15×10⁴ hm² ，產(chǎn)量 162×10⁴t ，分別占兵團(tuán)紅棗種植面積和產(chǎn)量的 94% 和 97% ，已成為兵團(tuán)紅棗的重要產(chǎn)區(qū)?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】熱風(fēng)微波耦合干燥是一種新型的聯(lián)合干燥方法，在微波場(chǎng)與熱風(fēng)場(chǎng)同時(shí)作用下，物料內(nèi)外的傳質(zhì)與傳熱能力增強(qiáng)，大幅度提高了干燥效率[2]。通過在干燥前對(duì)紅棗進(jìn)行預(yù)處理，可以改變紅棗的表皮結(jié)構(gòu)，提高紅棗的干燥速率與產(chǎn)品品質(zhì)[3]。目前常用的預(yù)處理方法有化學(xué)浸泡處理、熱燙（漂燙）處理、預(yù)凍處理等。二氧化碳浸漬預(yù)處理是一種無化學(xué)試劑的新型綠色預(yù)處理手段。其原理一是可以改變紅棗的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使細(xì)胞的通透性增加，孔隙增大，加快紅棗的干燥速率；二是在缺氧的條件下，細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生厭氧發(fā)酵，提高產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)成分的含量，增強(qiáng)其抗氧化能力[4]。【本研究切入點(diǎn)】二氧化碳浸漬相比單一的熱風(fēng)干燥和微波干燥，可以獲得干燥速率快、VC保留率高、復(fù)水性能良好的產(chǎn)品。干燥物料的預(yù)處理是與干燥過程相關(guān)聯(lián)的重要工序，通過預(yù)處理可以起到加快干燥速率、保護(hù)營(yíng)養(yǎng)成分、維護(hù)色澤等作用，尤其是紅棗表皮具有特殊的角質(zhì)及蠟質(zhì)結(jié)構(gòu)會(huì)阻礙紅棗內(nèi)部水分的蒸發(fā)，延長(zhǎng)干燥時(shí)間，降低紅棗產(chǎn)品品質(zhì)。【擬解決的關(guān)鍵問題】基于紅棗熱風(fēng)微波耦合干燥技術(shù)最佳工藝，探討不同預(yù)處理方式下對(duì)紅棗熱風(fēng)微波耦合干燥速率、單位能耗、產(chǎn)品品質(zhì)及香氣成分的影響，從而獲得一種高效、節(jié)能、保質(zhì)的紅棗干燥新工藝，為提高紅棗加工品質(zhì)、降低能耗提供理論基礎(chǔ)及技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1材料

1. 1.1 紅棗及試劑

紅棗：選擇大小均一、無裂、無損傷及病蟲害的紅棗，采購(gòu)于新疆第三師圖木舒克市農(nóng)戶果園。

試劑：甲醇、醋酸鈉、氯化鐵、偏磷酸、油酸乙酯、氫氧化鈉、乙腈、福林酚（天津永晟精細(xì)化工有限公司）;1，1-二苯基-2-三硝基苯肼、VC（上海嚴(yán)謹(jǐn)生物公司），所有試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1. 1.2 儀器與設(shè)備

LCQ液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（配有電噴霧離子源（ESI）及Xcalibur1.2數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)）（美國(guó)Finnigan公司）； HP1100 高效液相色譜系統(tǒng)（配有可變波長(zhǎng)紫外檢測(cè)器和Rev.A.06.03色譜工作站）（美國(guó)惠普公司）；二氧化碳浸漬設(shè)備（新疆農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所自制）；熱風(fēng)微波耦合干燥設(shè)備（其中微波功率 0-1600W 可調(diào)）（新疆農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所自制），高速冷凍離心機(jī)（ROTINA型）（德國(guó)赫提馳（海蒂詩）公司）;高效液相色譜儀（美國(guó)Waters公司）;色彩色差儀（廣州德滿億儀器有限公司）；水分測(cè)定儀（深圳冠亞水分儀科技有限公司）。圖1～2

圖2 熱風(fēng)微波耦合干燥設(shè)備 Fig. 2 Hotair microware coupled drying equipment

1.2 方法

1.2.1 紅棗熱風(fēng)微波耦合干燥工藝

熱風(fēng)溫度 60^°C ，微波功率 200W ，載重 300g_?

1.2.2 預(yù)處理

（1）熱燙處理：準(zhǔn)確稱取 300g 紅棗樣品，在100^°C 的沸水中漂燙 80s ，撈出瀝干，冷卻至室溫，待用。

（2）油酸乙酯結(jié)合預(yù)凍處理：準(zhǔn)確稱取 300g 紅棗樣品，在 40% 油酸乙酯溶液中浸泡 15min 。撈出后清洗表面油酯，置于 -18^°C 條件下凍藏12h，室溫解凍，待用[5]

（3）二氧化碳浸漬處理：準(zhǔn)確稱取 300g 紅棗樣品放入浸漬罐中，有序擺放，向罐中注入 CO₂ 氣體，排出罐中的空氣約1min后，關(guān)閉排氣閥的出口，待壓力表的壓力升至設(shè)定值時(shí)關(guān)閉 CO₂ 。將浸漬罐放入調(diào)節(jié)好溫度的水浴鍋中，記錄時(shí)間[。浸漬結(jié)束后，將樣品進(jìn)行真空包裝，放人4^°C 冷藏，待用。

1.2.3 測(cè)定指標(biāo)

1. 2. 3. 1 干燥特性

紅棗含水率測(cè)定參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T5009.3-2010）中直接干燥法測(cè)定。 W_g/g （干基）計(jì)算公式如下：

圖1 CO₂ 浸漬設(shè)備 Fig.1 CO₂ impregnation equipment

含水率

式中， m₁ 表示稱量瓶和鮮棗的樣品質(zhì)量 σ（g） ：m₂ 表示稱量瓶和紅棗干燥后的質(zhì)量 Ξ（Λ_g） ）； m₃ 表示稱量瓶的質(zhì)量（g）。

紅棗的干燥特性以干燥時(shí)的速率變化來反映[7]。

式中， t₁?t₂ 表示干燥階段的某個(gè)時(shí)刻（s）;Q₁，Q₂ 表示 t₁，t₂ 時(shí)刻下紅棗的干基含水率（ g/Σ g）。

1.2.3. 2 干燥能耗

紅棗干燥到恒重時(shí)所消耗的電能即為干燥總能耗，干燥能力是指每消耗一定的單位能耗（kJ）可以獲得的干制品質(zhì)量，能量消耗是指單位質(zhì)量（g）的干制品所消耗的能量。計(jì)算公式如下[8]：

式中， N 表示單位能耗（kJ）； E 表示總能耗（kJ）; G 表示紅棗除去干燥蒸發(fā)的水分后的單位質(zhì)量（g）。

1. 2.3. 3 品質(zhì)

色澤：用色彩色差儀分別測(cè)定干燥紅棗的 L^* （亮度） a^* （紅度） b^* （綠度）及 （總色差）值[]。

VC含量：稱取紅棗樣品 50g ，加入 2.5% 質(zhì)量分?jǐn)?shù)的偏磷酸溶液，冰凍下混合勻漿，定容至50mL ，用冷凍離心機(jī)將樣品離心后，取上清液，放入分光光度計(jì)中，測(cè)定樣品VC的含量（mg/（100g） ）[10]

總黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)：采用紫外分光光度法測(cè)定總黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)。準(zhǔn)確稱取紅棗樣品 1.0g ，加入30mL60% 的乙醇溶液，過濾后將提取液定容至100mL 容量瓶中，以蘆丁作為對(duì)照樣品液，其中蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線為 y= 0. 004 3x- 0. 054 7 ， R²= 0. 993 8[11]

總酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)：采用福林-酚（Folin-Phe-nol）試劑法測(cè)定紅棗中的總酚含量，準(zhǔn)確稱取1.0g 紅棗樣品，加入 50% 的甲醇溶液 10mL 混合勻漿，超聲時(shí)間 20min ，取出后放入冷凍離心機(jī)內(nèi)，冷凍離心后取上清液 2mL 加水稀釋至10mL^[12] 。以沒食子酸作為對(duì)照樣品，沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線為 y=1.45x+0.050 3，R²=0.996 6。

抗氧化能力：使用鐵離子還原法（Ferricionreducingantioxidantpower，F(xiàn)RAP）測(cè)定紅棗中的總抗氧化能力，以 FeSO₄ 作為標(biāo)準(zhǔn)溶液[13]；根據(jù)反映后的值，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上求得相應(yīng)的 FeSO₄ 濃度，即為 FRAP 值， FRAP 值越大，抗氧化能力越強(qiáng)?？寡趸芰y(cè)定結(jié)果以水溶性VE（Trolox）質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示（ mg/g ），Trolox標(biāo)準(zhǔn)曲線為

1. 2. 2.4 微觀結(jié)構(gòu)

采用掃描電鏡測(cè)定。將樣品置于粘樣臺(tái)，表面噴金后置于掃描電子顯微鏡100倍下對(duì)其切面表觀形貌掃描觀察。

1. 2. 2. 5 揮發(fā)性成分

將固相微萃?。╯olid phase microextraction，SPME）萃取纖維頭在氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（Gas Chromatography - Mass Spectrometer，GC -MS）樣品進(jìn)樣口老化至 250^qC ，消除雜質(zhì)。準(zhǔn)確稱取干燥后樣品 2g ，研磨后移入 15mL 萃取瓶中，快速密封。將樣品瓶放置在固相微萃取裝置上，設(shè)定溫度為 50% ，預(yù)熱 15min ，將SPME萃取頭插入樣品瓶的頂部空氣部分，使萃取頭高出樣品表面約 1.0cm ，頂空萃取 30min 。

1.3 數(shù)據(jù)處理

測(cè)定指標(biāo)為3次重復(fù)。采用SPSS22.0軟件對(duì)不同預(yù)處理紅棗產(chǎn)品進(jìn)行差異性分析（ P?0.5 時(shí)，表示差異顯著， Pgt;0.05 時(shí)，表示差異不顯著）;繪圖采用Origin2021軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同預(yù)處理方式對(duì)紅棗干燥特性的影響

研究表明，在紅棗干燥初期階段，含水率隨時(shí)間的增加快速降低，各組間差異不顯著（ Pgt; 0.05），各處理組干燥速率相近。在干燥的中后期，紅棗內(nèi)部水分不斷降低，能效轉(zhuǎn)化效率降低，此時(shí)各組間干燥速率出現(xiàn)顯著性差異（ Plt; 0.05），干燥后期水分含量較低，此時(shí)水分的蒸發(fā)受紅棗表皮結(jié)構(gòu)影響增強(qiáng)。干燥 400min 后，與對(duì)照組相比，各預(yù)處理組的干燥速率均顯著提高，且各預(yù)處理組的組間差異也較為顯著，3種預(yù)處理方法均可以加快紅棗干燥速率。但由于作用機(jī)理不同，紅棗后期干燥速率也不相同，其中油酸乙酯預(yù)處理組在 400min 時(shí)含水率就降低至 0.2g g，油酸乙酯作為一種表面活性劑，可以破壞和溶解紅棗表面蠟質(zhì)層從而縮短干燥時(shí)間。

干燥速率前期呈上升趨勢(shì)，中期進(jìn)入恒速階段，后期呈緩慢下降趨勢(shì)。干燥初期紅棗含水量較多，大量蒸發(fā)內(nèi)部水分，干燥速率較快。當(dāng)含水率達(dá)到 1.0g/g 時(shí)，紅棗干燥速率緩慢下降。其中油酸乙酯預(yù)處理組干燥速率最大，干燥時(shí)間較對(duì)照組提高了 42.8% 。圖1

圖3預(yù)處理方式下紅棗含水率和干燥速率的變化

Fig.3 Changes of different pretreatments on moisture content and drying rate of Chinese jujub

2.2 不同預(yù)處理方式對(duì)紅棗干燥能耗的影響

研究表明，干燥初期，紅棗含水率先呈上升趨勢(shì)，在含水率 1.0～1.7g/g 區(qū)間內(nèi)，單位能耗基本無變化，各處理組單位能耗無顯著性差異（ Pgt; 0.05）。當(dāng)含水率 lt;1.0g/g 時(shí)，各處理組的單位能耗逐漸上升，各組間差異顯著（ Plt;0.05， 。在干燥初期階段，紅棗含水率較高，內(nèi)部水分大量蒸發(fā)，此時(shí)能耗較小，組間差異不顯著。到了干燥后期，隨著紅棗內(nèi)部水分的減少，蒸發(fā)逐漸減慢，在整個(gè)干燥階段，油酸乙酯結(jié)合預(yù)凍處理組的單位能耗最低，熱燙處理組單位能耗最高，油酸乙酯是一種表面活性劑，可以降低紅棗的表皮張力，使細(xì)胞通透性增強(qiáng)，有利于水分蒸發(fā)，使紅棗干燥后期單位能耗降低。圖2～4

2.3 不同預(yù)處理方式對(duì)紅棗品質(zhì)的影響（表3）

2.3.1 不同預(yù)處理方式對(duì)紅棗色澤的影響

研究表明，與鮮樣相比，各處理組亮度（ ?L^* ）降低，對(duì)照組的 L^* 最小，其他預(yù)處理組 L^* 差異不顯著（ Pgt;0.05， ），預(yù)處理對(duì)干燥過程中紅棗亮度的影響不大。各處理組的紅度值 （a^* ）顯著高于對(duì)照組（ Plt;0.05 ），其中熱燙處理組的 a^* 值最高，紅棗在干燥過程中，發(fā)生美拉德反應(yīng)，隨著干燥時(shí)間的不斷增加，色澤逐漸變暗，紅棗的綠度（ b^* 值）與鮮樣相比差異不顯著，對(duì)照組的 b^* 值最低。干燥后各處理組的 ΔE 值差異不顯著，其中 CO₂ 浸漬處理組的 ΔE 值最低，干燥樣品的色澤最接近鮮樣。

圖4紅棗干燥單位能耗的變化 Fig. 4Drying unit energy consumption of Chinese jujube

2.3.2 不同預(yù)處理方式對(duì)紅棗VC含量的影響

紅棗在干燥后，VC含量顯著降低，加熱過程中VC大量損失。其中，二氧化碳浸漬組VC含量最高，油酸乙酯結(jié)合預(yù)凍組VC含量最低。熱燙處理與對(duì)照組相比，并無顯著性差異（ Pgt;0.05 ），熱燙處理對(duì)紅棗細(xì)胞膜的影響較小。

2.3.3 不同預(yù)處理方式對(duì)紅棗總黃酮、總酚的影響

研究表明，與鮮樣相比，不同處理組紅棗在干燥后總黃酮、總酚含量均降低，加熱會(huì)造成紅棗中的活性成分損失。各處理組的總黃酮、總酚含量均高于對(duì)照組，其中二氧化碳浸漬組相比于其他處理組，總黃酮和總酚含量最高，而 CO₂ 浸漬處理不會(huì)改變紅棗的表皮結(jié)構(gòu)，并且可以酸化紅棗，使紅棗細(xì)胞內(nèi)部的pH值降低，增強(qiáng)酮類、酚類的穩(wěn)定性。

2.3.4不同預(yù)處理方式對(duì)紅棗抗氧化性的影響

研究表明，鐵還原力越大，紅棗的總抗氧化能力越強(qiáng)。與鮮樣相比，干燥后的紅棗的抗氧化能力顯著下降，與其他處理組相比， CO₂ 浸漬組的抗氧化能力最強(qiáng)。因?yàn)?CO₂ 處理組的總黃酮、總酚、VC含量較高，這些活性成分可以增強(qiáng)紅棗的抗氧化能力。

表3 不同預(yù)處理方式下紅棗品質(zhì)的變化

Tab.3 Changesof different pretreatments on qualityof Chinese jujube

2.4 不同預(yù)處理方式對(duì)紅棗微觀結(jié)構(gòu)的影響

研究表明，對(duì)照組結(jié)構(gòu)較為平整緊湊；熱燙和油酸乙酯預(yù)凍處理組對(duì)紅棗結(jié)構(gòu)破環(huán)嚴(yán)重; CO₂ 浸漬處理組結(jié)構(gòu)較為致密，并出現(xiàn)微小孔洞，樣品被浸泡在 CO₂ 中產(chǎn)生了空氣泡，空氣泡破裂后對(duì)樣品的結(jié)構(gòu)造成沖擊，這種沖擊會(huì)形成新的微觀通道，并引起震動(dòng)和微觸動(dòng)。微觀通道可以促進(jìn)水分的擴(kuò)散，加速干燥速率。圖5

注：a：對(duì)照組;b：熱燙處理組;c：油酸乙酯結(jié)合預(yù)凍處理組;d：二氧化碳浸漬處理組 Notes：a：Controlgoup;b：Blancinggroup；c：Etylleatecombinedwithprefreingtreamentgroup；dcarbondioideimpregatiogoup

圖5 不同前處理下紅棗微觀結(jié)構(gòu)的變化

Fig.5Changes of Different Pretreatment on the Microstructure of Jujube

2.5 不同預(yù)處理方式對(duì)紅棗揮發(fā)性成分的影響

研究表明，共檢測(cè)到81種揮發(fā)性化合物，包括21種酸類、12種酯類、10種醇類、17種醛類、6種酮類、10種烴類、4種雜環(huán)類和1種其他揮發(fā)性化合物。不同預(yù)處理組之間酯類物質(zhì)的種類和相對(duì)含量存在差異性，其中熱燙處理組酯類化合物種類最多，各處理組的丁內(nèi)酯、丁酸丁酯較鮮樣呈現(xiàn)一定程度的減少，而已酸乙酯、已酸甲酯則呈現(xiàn)不同程度增加。丁酸丁酯具有強(qiáng)烈的水果香氣，在鮮棗中含量較多，干燥后有所減少。各處理組檢出10種醇類化合物，鮮棗中含有高達(dá) 8.10% 的醇類物質(zhì)，經(jīng)干燥處理后，不同處理組醇類物質(zhì)均有所減少。紅棗經(jīng)干燥后，醛類比例不同程度地降低。鮮棗的醛類物質(zhì)主要是苯甲醛，苯甲醛具有獨(dú)特的氣味，是由苯丙氨酸的代謝引起的，釋放出類似于苦香仁的芳香氣味。所有處理的樣品中均含有相對(duì)較高的3-羥基-2-丁酮，干燥會(huì)使烴類物質(zhì)種類及含量顯著增加，其中熱燙處理組烴類種類最多。雜環(huán)類物質(zhì)干燥后相對(duì)含量降低，其香氣閾值較低，對(duì)香氣有一定的貢獻(xiàn)，主要能賦予紅棗堅(jiān)果味，其中，熱燙預(yù)處理中雜環(huán)類物質(zhì)相對(duì)含量較高。表4

表4：不同處理紅棗的揮發(fā)性成分

Tab.4Aroma ComponentsofRedDatesunderDifferentTreatments

續(xù)表4不同處理紅棗的揮發(fā)性成分 Tab.4Aroma Components of Red Dates under Different Treatment

續(xù)表4不同處理紅棗的揮發(fā)性成分 Tab. 4Aroma Components of Red Dates under Different Treatment

不同處理組干燥紅棗中中酸類占比最高，約60% 左右，其后依次為為酮類、醛類、酯類、醇類，烴類、雜環(huán)類物質(zhì)含量占較低，其中油酸乙酯結(jié)合預(yù)凍處理組揮發(fā)性成分較多。圖6

圖6 不同預(yù)處理干燥下紅棗揮發(fā)性成分占比 Fig.6Proportions of volatile substances injujubepreparedbydifferenttreatments

不同預(yù)處理組紅棗干燥樣品色差較大，說明不同預(yù)處理組紅棗干燥樣品揮發(fā)性成分差異顯著。a區(qū)域的揮發(fā)性物質(zhì)為不同處理組紅棗干燥樣品所共有的揮發(fā)性成分，b區(qū)域不同處理組的揮發(fā)性成分含量均小于鮮樣，因?yàn)榧t棗在高溫干燥時(shí)會(huì)喪失一些香氣成分，同時(shí)產(chǎn)生一些新的揮發(fā)性物質(zhì)。c區(qū)域中熱燙處理組揮發(fā)性成分較其他處理組含量較高。通過b和c區(qū)域的揮發(fā)性物質(zhì)可以對(duì)紅棗不同預(yù)處理方式進(jìn)行區(qū)分。圖7

圖7不同預(yù)處理紅棗主要揮發(fā)性成分揮發(fā)性物質(zhì)聚類熱圖Fig.7 Clusteringheatmapofvolatilesubstancesinjujubepreparedbydifferenttreatments

3討論

紅棗內(nèi)水分含量較低，蒸發(fā)過程逐漸減慢，干燥速率降低[15」，同時(shí)因?yàn)榧t棗細(xì)胞缺水，形成了高滲透壓，阻礙了內(nèi)部水分向表皮的擴(kuò)散[16]。油酸乙酯預(yù)處理節(jié)省干燥時(shí)間的效果也在其他水果干燥中可以觀察到，如酸櫻桃[17]、李[18]和甜櫻桃[9]。紅棗內(nèi)部含有大量多糖、蛋白質(zhì)等親水性大分子與細(xì)胞高滲透壓的綜合作用結(jié)果使能效轉(zhuǎn)化逐漸降低，單位能耗顯著升高[20]。紅棗從鮮紅色變成暗紅色，熱燙處理可以降低紅棗中酶的活性，保持較好的色澤[21-22]。干燥時(shí)間對(duì)不同處理組的紅棗色澤有一定的影響，但影響不大[23]。CO₂ 氣體進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，使細(xì)胞形成無氧環(huán)境，VC 的穩(wěn)定性增強(qiáng)［24]。而油酸乙酯是一種表面活性劑，會(huì)破壞紅棗細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，又加上冷凍處理，使紅棗表皮結(jié)構(gòu)進(jìn)一步被破壞，導(dǎo)致干燥過程中VC大量流失[25]。熱燙、油酸乙酯浸泡均不同程度的破壞紅棗表皮結(jié)構(gòu)，在加熱過程中加速活性成分酮類和酚類的流失[26]，干燥過程中紅棗的酮類、酚類及VC等營(yíng)養(yǎng)活性成分發(fā)生氧化作用流失所造成的[27]。在海綿效應(yīng)的作用下，組織結(jié)構(gòu)會(huì)不斷受到交替擠壓和擴(kuò)張的影響，導(dǎo)致樣品組織結(jié)構(gòu)的變形和褶皺形成[28]，酸和醛是干燥紅棗的主要揮發(fā)性化合物，其中含量較多的是乙酸和己酸，干燥會(huì)使紅棗中酸類物質(zhì)的相對(duì)含量上升，與SONG等[29]的研究結(jié)果一致。在干燥過程中，醇類物質(zhì)被用來合成酯類物質(zhì)，因此有一定的損失，同時(shí)還會(huì)合成其他的醇類物質(zhì)[30]。研究和結(jié)論與陳愷等[31對(duì)測(cè)定新疆哈密大棗干燥后的香氣成分結(jié)果一致。通過不同的顏色深淺來表示每種成分的數(shù)量，顏色越深代表數(shù)量越多，顏色越淺代表數(shù)量越少[32]。油酸乙酯作為一種表面活性劑，可以破壞和溶解紅棗表面蠟質(zhì)層從而縮短干燥時(shí)間;由于 CO₂ 浸漬處理可以改變細(xì)胞結(jié)構(gòu)，提高細(xì)胞膜的通透性，產(chǎn)生孔隙結(jié)構(gòu)，提高紅棗干燥的傳質(zhì)傳熱效率，較好的鈍化酶的活性，抑制酶促褐變，同時(shí)也能減緩或抑制非酶褐變，使紅棗的褐變程度降低； CO₂ 浸漬處理不會(huì)改變紅棗的表皮結(jié)構(gòu)，并且可以酸化紅棗，使紅棗細(xì)胞內(nèi)部的 pH 值降低，增強(qiáng)酮類、酚類、VC的穩(wěn)定性；樣品被浸泡在 CO₂ 中通過空氣泡的沖擊作用形成了新的微觀通道，微觀通道可以促進(jìn)水分的擴(kuò)散，加速干燥速率;酸類和醛類是紅棗干燥產(chǎn)品的主要揮發(fā)性物質(zhì)，不同處理組間香氣成分差異顯著，其中熱燙預(yù)處理組具有較多的香氣成分。

4結(jié)論

油酸乙酯結(jié)合預(yù)凍處理組干燥效率提高了33.3% ，各處理組色澤 a^* 值均增加，預(yù)處理可以提高紅棗干燥產(chǎn)品的色澤，其中 CO₂ 浸漬組的色澤 值最小 ^′ΔE^*=4.37±0.16^′ ，顏色最接近鮮樣， CO₂ 浸漬預(yù)處理組紅棗干燥樣品的VC、酚類及酮類等活性物質(zhì)含量最高，VC含量較對(duì)照組高出 29.8% ，并且抗氧化性及自由基清除能力較強(qiáng)，具有較好的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，微觀結(jié)構(gòu)觀測(cè)到， CO₂ 浸漬預(yù)處理組內(nèi)部呈多小孔狀，可以加快紅棗的干燥速率，選擇 CO₂ 浸漬預(yù)處理技術(shù)可提高紅棗熱風(fēng)微波耦合干燥產(chǎn)品的品質(zhì)。

參考文獻(xiàn)（References）

[1］易麗，楊薇，王晨．番木瓜片熱風(fēng)微波耦合干燥條件及干燥 模型建立[J]．食品工業(yè)科技，2017，38（9）：221-227. YI Li，YANG Wei，WANG Chen. Drying conditions and drying model of Papaya slices during combined microwave-convective hot air dehydration[J]. Science and Technology of Food Industry，2017，38（9）：221-227.

[2]王招招，路風(fēng)銀，朱廣成，等．花生果微波-熱風(fēng)耦合干燥 特性及能耗分析[J]．中國(guó)油料作物學(xué)報(bào)，2020，42（1）： 140 -146. WANG Zhaozhao，LU Fengyin，ZHU Guangcheng，et al. Characteristics and energy consumption of microwave coupled with hot air drying process of peanut pods[J].Chinese Journal of Oil Crop Sciences，2020，42（1）：140-146.

[3］王俊山．牛肉干微波－熱風(fēng)耦合干燥生產(chǎn)工藝及其干燥動(dòng) 力學(xué)研究[D]．揚(yáng)州：揚(yáng)州大學(xué)，2019. WANG Junshan. Study on the technology and drying kinetics of beef Jerky by microwave- hot air coupling drying[D]. Yangzhou：Yangzhou University，2019.

[4］周韻，宋春芳，崔政偉．熱風(fēng)微波耦合干燥胡蘿卜片工藝 [J]．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2011，27（2）：382-386. ZHOU Yun， SONG Chunfang，CUI Zhengwei. Coupled hot air andmicrowave drying technology for carrot slices dehydration [J].Transactionsof the ChineseSociety ofAgricultural Engineering，2011，27（2）：382-386.

[5］崔政偉，陳麗君，宋春芳，等．熱風(fēng)微波耦合干燥技術(shù)和設(shè) 備的研究進(jìn)展[J]．食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào)，2014，33（11）： 1121-1128. CUI Zhengwei，CHEN Lijun，SONG Chunfang，etal.Advances in coupled hot-air and microwave drying technique and equipment[J]. Journal ofFood Science and Biotechnology，2014，33 （11）：1121-1128.

[6］衛(wèi)靈君，宋飛虎，周洪梅，等．熱風(fēng)微波耦合干燥牛蒡動(dòng)力 學(xué)模型研究[J]．浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2016，28（8）：1416-1420. WEI Lingjun，SONG Feihu，ZHOU Hongmei，et al.Study on dynamicmodel of coupled hot airand microwave drying ofburdock[J].Acta Agriculturae Zhejiangensis，2016，28（8）：1416 -1420.

[7］孫帥．熱風(fēng)微波耦合干燥熱質(zhì)傳遞模型的研究[D]．無錫： 江南大學(xué)，2013. SUNShuai.Studyon heat and mass transfer model of hot air microwave couplingdrying[D].Wuxi：Jiangnan University，2013.

[8］周韻．熱風(fēng)微波耦合干燥特性研究［D]．無錫：江南大學(xué)， 2011. ZHOU Yun. Study on drying characteristics of hot air microwave coupling[D]. Wuxi： Jiangnan University，2011.

[9］宋瑞凱，張付杰，楊薇，等．熱風(fēng)微波耦合干燥系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 與試驗(yàn)[J]．包裝與食品機(jī)械，2019，37（1）：50-56. SONG Ruikai， ZHANG Fujie，YANG Wei，et al. Design and testof microwavecoupled drying system for hotair[J].Packaging and Food Machinery，2019，37（1）：50-56.

［10］張琦，宋春芳，周韻，等．熱風(fēng)微波耦合干燥鮮棗的研究 [J]．食品工業(yè)科技，2012，33（11）：123-126. ZHANG Qi， SONG Chunfang， ZHOU Yun， et al. Study on coupledhotairand microwave drying of fresh jujube[J].Science and Technology of Food Industry，2012，33（11） ：123-126.

［11］戈永慧，張慧，彭菁，等．熱蒸汽燙漂聯(lián)合熱風(fēng)微波耦合干 燥香菇的工藝優(yōu)化[J]．食品工業(yè)科技，2020，41（13）：59 -64，71. GEYonghui，ZHANGHui，PENGJing，et al.Optimizationof the technology of hot steam blanching coupled with hot air - microwave combined drying process of shiitakes[J]. Science and Technology of Food Industry，2020，41（13）： 59-64，71.

[12］王漢羊，劉丹，于海明．山藥微波熱風(fēng)耦合干燥特性及動(dòng) 力學(xué)模型[J]．食品科學(xué)，2018，39（15）：115-121. WANG Hanyang，LIU Dan，YU Haiming.Drying characteristics and kinetic model of Chinese yam using microwave coupled with hot air[J]. Food Science，2018，39（15）： 115-121.

［13］于海明．山楂微波熱風(fēng)耦合干燥數(shù)學(xué)模型研究及干燥設(shè)備 設(shè)計(jì)[D]．長(zhǎng)春：吉林大學(xué)，2015. YU Haiming. Study on mathematical model of microwave and hot air coupling drying of hawthorn and design of drying equipment [D].Changchun： Jilin University，2015.

［14］徐毅鋒，楊晚生．微波與熱風(fēng)耦合干燥技術(shù)的研究發(fā)展現(xiàn) 狀[J]．企業(yè)科技與發(fā)展，2021，（2）：41-42，45. XU Yifeng， YANG Wansheng. Research and development status ofmicrowave and hot air coupling drying technology[J].SciTech amp; Development of Enterprise，2021，（2）： 41-42，45.

［15］羅東升，朱玉麗，王梅，等．預(yù)處理對(duì)紅棗分段間歇微波耦 合熱風(fēng)干燥特性及品質(zhì)的影響[J]．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2017， 33（7）：261-267. LUO Dongsheng， ZHU Yuli， WANG Mei，et al.Efects of pretreatment on characteristicsand qualities of Chinese jujube drying by segmented intermittent microwave coupled with hot air[J]. Transactions oftheChinese SocietyofAgricultural Engineeing， 2017，33（7）： 261-267.

[16］王高．棗片脈動(dòng)式氣體射流沖擊干燥特性及品質(zhì)研究 [D]．石河子：石河子大學(xué)，2016. WANG Gao. Pulsed air-impingement drying characteristics and quality of jujube slices[D].Shihezi：Shihezi University，2016.

[17]Doymaz I. Influence of pretreatment solution on thedrying of sourcherry[J].Journal ofFoodEngineering，2O07，78（2）： 591-596.

[18]Doymaz I Effect of dipping treatment on air drying of plums [J].Journal of Food Engineering，2004，64（4）： 465-470.

[19]Doymaz I， Ismail O. Drying characteristics of sweet cherry[J]. Food and Bioproducts Processing，2011，89（1） ：31-38.

[20］王慶玲，欒藝，王俊山，等．微波－熱風(fēng)耦合干燥處理對(duì)牛 肉干品質(zhì)的影響[J]．食品與發(fā)酵工業(yè)，2023，49（10）：39 -46. WANGQingling，LUANYi，WANG Junshan，etal.Effectof combined microwave-hot air drying on quality of beef jerky[J]. Food and Fermentation Industries，2023，49（10） ： 39-46.

[21]李麗霞，周杰，張付杰，等．寶珠梨微波熱風(fēng)耦合干燥工藝 優(yōu)化及動(dòng)力學(xué)模型研究［J]．包裝與食品機(jī)械，2022，40 （1）：40-47. LI Lixia，ZHOU Jie，ZHANG Fujie，et al. Study on optimization and kinetic model of microwave hot-air coupled drying process ofBaozhu pear[J].PackagingandFood Machinery，2022，40 （1）：40-47.

[22]Kerth C.Determination of volatile aroma compounds in beef using differences in steak thickness and cook surface temperature [J].Meat Science，2016，117：27-35.

[23]LvWQ，LiD，LvH，etal.Recentdevelopment of microwave fluidization technology for drying of fresh fruitsand vegetables [J].Trends inFoodScienceamp; Technology，2019，86：59-67.

[24]ProietiN，Adiletta G，RussoP，etal.Evolution of physicochemical properties of pear during dryingby conventional techniques，portable-NMR，and modelling[J].Journal ofFood Engineering，2018，230：82-98.

[25]Verbeyst L，BogaertsR，Van der PlanckenI，et al.Modelling of vitamin C degradation during thermal and high-pressure treatmentsof red fruit[J]. Food and Bioprocess Technology，2013，6 （4）：1015-1023.

[26]Ade-OmowayeBIO，TaiwoKA，EshtiaghiN M ，etal. Comparative evaluation of the effects ofpulsed electric field and freezing on cell membrane permeabilisation and mass transfer duringdehydration of red bell peppers[J].Innovative Food Scienceamp; EmergingTechnologies，2003，4（2）：177-188.

[27]UngarY，Osundahunsi OF，ShimoniE.Thermal stability of genisteinand daidzein and itseffect on their antioxidant activity [J].Journal ofAgricultural and Food Chemistry，2Oo3，51 （15）：4394-4399.

[28］苑麗婧．超聲輔助預(yù)處理對(duì)獼猴桃及其熱風(fēng)干燥過程中水 分狀態(tài)與品質(zhì)的影響研究[D]．大連：大連工業(yè)大學(xué)，2021. YUAN Lijing. Efect of ultrasound -assisted pretreatment on water state and quality of kiwifruit and its hot-air drying process[D]. Dalian：Dalian Polytechnic University，2021.

[29]SongJX，ChenQQ，BiJF，et al.GC/MS coupled with MOS e-nose and flash GC e-nose for volatile characterization of Chinese jujubesasaffected by different dryingmethods[J].Food Chemistry，2020，331：127201.

[30]YangWJ，YuJ，PeiF，etal.Effect of hot air drying on volatilecompoundsof Flammulina velutipesdetected by HS-SPME -GC- MS and electronic nose[J].Food Chemistry，2016， 196：860-866.

[31］陳愷，李瓊，周彤，等．不同干制方式對(duì)新疆哈密大棗香氣 成分的影響[J]．食品科學(xué)，2017，38（14）：158-163. CHEN Kai，LI Qiong， ZHOU Tong，et al. Effects of drying conditions on aroma compounds of Hami jujube from Xinjiang[J]. Food Science，2017，38（14）：158-163.

[32]JamiE，Israel A，KotserA，etal.Exploring the bovine rumen bacterialcommunityfrombirthtoadulthood[J].TheISMEJournal，2013，7（6）：1069-1079.

Effects of different pretreatments combined in hot air and microwave coupled drying of jujube on drying characteristics and quality

JIA Wenting1，LI Wenqi2，YANG Hui1，LI Ziqin1，JIN Xinwen1 （1. Xinjiang Academy of Agricultural and Reclamation Sciences， Shihezi Xinjiang 8320O， China; 2. Quality and Metrology Inspection Institute， Shihezi Xinjiang 832O0o， China）

Abstract：【Objective】Effects of diferent pretreatments combined in hot air and microwave coupled drying of jujube on drying characteristics and quality.【Methods】 Three diferent pretreatment techniques： blanching，ethyl oleate combined with pre-freezing and carbon dioxide impregnation were applied to hot-air and microwave coupling drying of jujube. The drying rate，unit energy consumption，quality and aroma components of the products were analyzed. 【Results】The drying rate of each treatment group was significantly increased，indicating that pretreatment could improve the drying rateof jujube，andthe drying rate of ethyl oleate combined with pre-freezing treatment group was the highest ； The color a^* value of each treatment group increased，indicating that pretreatment could improve the color of dried jujube products. The ΔE^* value of the carbon dioxide impregnation treatment group was the smalest，and the color was very similar to that of the fresh ones；The content of active ingredients such as vitamin C，phenols and ketones in the dried jujube samples of the carbon dioxide impregnation treatment group was the highest，and the antioxidant and free radical scavenging ability was high，which had the best nutritional quality ； Microstructure detection indicated that the internal structure of the carbon dioxide impregnation treatment group was porous，which was beneficial to speed up the drying rate and reduce the drying energy consumption； There were significant diferences in volatile components among diferent treatment groups，and the blanching treatment group had more volatile components.【Conclusion】Although the drying rate of ethyl oleate combined with pre-freezing treatment group is high，the product quality is poor and the loss of active ingredients is serious.Blanching treatment has more volatile substances，but its drying rate is low. Considering energy saving，high effciencyand product quality， carbon dioxide immersion treatment is a suitable pretreatment method for hot-air and microwave coupled drying of jujube.

Key words：jujube; microwave and hot air coupled drying； pretreatment； drying characteristic；quality