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渗透参数对猕猴桃脱水和渗后品质的影响（2）
2.2.1 失水率的影响因素分析
对失水率试验结果进行方差分析可知，失水率主要受渗透浓度的影响，其次是渗透温度和渗透时间，再次是切片厚度。 各因素及其它们之间的交互作用对失水率影响的主次次序为：X1>X3 >X2 >X12>X4> X22 >X32 >X42 >X2X3>X3X4 >X2X4>X1X3 >X1X4 >X1X2。
从图1(a)~(b)失水率的响应面图可知：
(1)蔗糖浓度从20%增加至50%，失水率显著增加；蔗糖浓度从50%增加至65%，失水率的增加减缓；渗透浓度高于65%，失水率开始下降。高温下失水率随蔗糖浓度变化的这种趋势较低温下明显，当温度在45~70℃时较为突出；而渗透时间的长短对这种变化趋势几无影响；当切片厚度较低(如X4=2mm)，蔗糖浓度高于65%时，失水率很高，几乎不变化，当切片厚度>5mm时，失水率随蔗糖浓度变化的这种趋势逐渐明显。
(2)渗透温度从15℃增加至45℃，失水率显著增加；渗透温度从45℃增加至60℃，失水率的增加减缓；渗透浓度高于60℃，失水率下降。失水率随渗透温度变化的这种趋势在蔗糖浓度为55%~80%，渗透时间>420min，切片厚度<5mm时较为明显；
(3)渗透时间从60min增加至240min，失水率显著增加；渗透时间从240min增加至330min，失水率的增加减缓；渗透时间超过330min，失水率几乎保持不变。蔗糖浓度、切片厚度对这一变化趋势没有明显影响，但当渗透温度高于45℃，渗透时间超过330min后，失水率开始降低。
(4) 切片厚度从2mm增至6mm，失水率的降低较为平缓；切片厚度从4mm增至10mm，失水率的降低较明显。蔗糖浓度、渗透温度、渗透时间对这一变化趋势没有明显影响。
2.2 固形物增加率的影响因素分析
对固形物增加率试验结果进行方差分析可知，固形物增加率主要受渗透温度、渗透时间和切片厚度的影响，其次是渗透浓度。各因素及其它们之间的交互作用对固形物增加率影响的主次次序为：X2>X3>X>4X12>X1>X32>X2X4>X1X2>X1X4>X4>2X3X4>X22 >X1X3>X2X3。
图4 渗透脱水失水率的响应面图
FIG.4 Response surfaces for the water loss
图5 渗透脱水固形物增加率的响应面图 FIG.5 Response surfaces for the solid fain
从图2(a)~(b) 固形物增加率的响应面图可知：
(1)蔗糖浓度从20%增加至35%，固形物增加率显著增加；蔗糖浓度从35%增加至50%，固形物增加率的增加减缓；渗透浓度从50%增加至65%，固形物增加率开始下降；蔗糖浓度>65%，固形物增加率显著下降。渗透温度、渗透时间、切片厚度对固形物增加率随蔗糖浓度增加而变化的这种趋势影响甚微。
(2)随着渗透温度的升高，固形物增加率显著升高。这种升高的趋势在不同的蔗糖浓度或不同的渗透时间没有显著差别，但随着切片厚度的增加，固形物增加率随渗透温度升高而增加的幅度逐渐减小。
(3)渗透时间从60min增加至240min,固形物增加率显著升高；渗透时间从240min增加至330min，固形物增加率的升高减缓；渗透时间超过330min，固形物增加率几乎保持不变。不同的蔗糖浓度或不同的渗透时间对这种变化趋势的影响相似。当切片厚度超出8mm，渗透时间超出330min时，固形物增加率随渗透时间的延长而降低。
(4)固形物增加率随切片厚度的增加显著降低，降低的程度随蔗糖浓度的增加或渗透温度的升高而加大。
2.3 抗坏血酸损失率的影响因素分析
对抗坏血酸损失率试验结果进行方差分析可知，抗坏血酸损失率受渗透温度的影响极其显著，其次是渗透时间和切片厚度，各因素及其它们之间的交互作用对抗坏血酸损失率影响的主次次序为：X2>X4>X22>X3>X32>X2X3>X1X2>X12>X3X4>X1>X42>X2X4> X1X3>X1X4。
从图3(a)~(b) 抗坏血酸损失率的响应面图可以看到：
（1）蔗糖浓度从20%增加至50%，抗坏血酸损失率微弱增加；蔗糖浓度从50%增加至80%，抗坏血酸损失率开始微弱降低。在不同渗透时间，这一变化趋势相似且较为明显。渗透温度低于20℃，抗坏血酸损失率随蔗糖浓度的增加而增加；渗透温度高于50℃，抗坏血酸损失率随蔗糖浓度的增加稍降低。
（2）渗透温度从15℃增加至45℃，抗坏血酸损失率显著增加；渗透温度从45℃增加至60℃，抗坏血酸损失率的增加减缓；渗透温度高于60℃，抗坏血酸损失率的增加平缓。在较高的蔗糖浓度或较短的渗透时间下，这一变化趋势比较显著；蔗糖浓度低于50%或渗透时间超出240min，随渗透温度的增加，抗坏血酸损失率保持明显升高。
（3）渗透时间从60min增加至240min, 抗坏血酸损失率明显升高；渗透时间从240min增加至330min，抗坏血酸损失率的增加平缓；渗透时间超过330min，抗坏血酸损失率开始缓慢下降。这一变化趋势在不同的蔗糖浓度下较为相似，而当渗透时间超出330min时，随渗透温度的提高，抗坏血酸损失率随渗透时间延长而降低的趋势逐渐消失。
（4）抗坏血酸损失率随切片厚度的增加显著降低。不同的蔗糖浓度或渗透温度对这一变化的影响比较相似；随渗透时间的增加，抗坏血酸损失率随切片增厚而降低的幅度减小。
由图7失水率、固形物增加率、抗坏血酸损失率的等高线图综合分析可知，在蔗糖浓度为60%，渗透温度为30~40℃，渗透时间为150min，切片厚度为8 mm的渗透条件下，可获得较高的失水率，较低的抗坏血酸损失率，其值分别为23.77-31.38%，12.11-30.37%，固形物增加率为2.25-3.17%。
图6 渗透脱水抗坏血酸损失率的响应面图
FIG.6 Response surfaces for the ascorbic acid loss
图7 失水率、固形物增加率、抗坏血酸损失率等高线图
Fig7 Isoresponse curves for WL,SG and AL as a function of concentration of sucrose and osmotic temperature
3结论
(1)各因素对失水率、固形物增加率、抗坏血酸损失率的影响是相互联系、相互制约的，其影响规律在不同水平上相差很大，并呈非线性关系。应用响应面法优化后的渗透脱水条件为蔗糖浓度50%~65%，渗透温度30~45℃，渗透时间150~240min，切片厚度6~8 mm。
(2) 渗透温度对抗坏血酸的影响极为显著，高温有利于失水，但也促进抗坏血酸的渗出，同时破坏抗坏血酸。各因素变化对抗坏血酸损失率的影响远大于对失水率的影响。如何在保持较高失水率的情况下，降低抗坏血酸损失率，这是需要今后进一步研究的问题。
参考文献
[1] 田红萍，王剑平. 胡萝卜渗透脱水试验研究[J]. 浙江大学学报(农业与生命科学版)，2003 (2):169～174
[2] 林启训, 傅坤仁. 切片番木瓜糖溶液渗透脱水的影响因素分析[J]. 福建农业大学学报，2000(1):110-114
[3] 陈萃仁，刘东红等. 蘑菇渗透脱水规律的研究[J].食品与发酵工业，1998 (1):17～19
[4] 张甲生，王宝珍，李平亚等. 猕猴桃果的营养成分[J]. 营养学报，1992 (2):215～212
[5] 黄伟坤主编. 食品检验与分析[M]. 北京：轻工业出版社，1989
[6] 丁元，吕乃刚等编. 回归分析及其试验设计[M]. 上海：华东师范大学出版社，1981:191～219
[7] FITO, P CHIRALT, A. An approach to the modeling of solid food-liquid operations: Application to osmotic dehydration. In Food Engineering 2000, pp.231-252, Chapman & Hall New York. 1997.
[8] KAYMAK ERTEKIN,F CAKALOZ, T. Osmotic dehydration of peas: Influence of process variables on mass transfer[J]. Journal of Food Processing and Preservation,1996,20:87～104
[9] NSONZI,F RAMASWAMY,HS Osmotic dehydration kinetics of blueberries[J]. Drying Technology, 1998,16
(3～5):725～741
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