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菠蘿蜜真空冷凍-變溫壓差膨化聯(lián)合干燥工藝優(yōu)
菠蘿蜜（Artocarpus heterophyllus）又稱木菠蘿,、
樹菠蘿,、大樹菠蘿等,，是世界的熱帶果樹,，為
?？颇静ぬ}屬植物,，廣泛種植于印度、孟加拉以及
東南亞國家[1],。菠蘿蜜引進我國有1000 多年的歷
史,，主要種植在我國的廣東、廣西,、云南,、海南,、臺
灣等南方地區(qū)[2]。菠蘿蜜果樹為四季常青樹,，樹木
可常年掛果,，果實較大，產(chǎn)量高,。成熟的菠蘿蜜果
肉顏色為黃色,，味道鮮美，氣味芬芳,，含有豐富的
蛋白質(zhì),、維生素A、維生素C,、鈣,、鎂、磷,、鉀等營養(yǎng)
物質(zhì)以及類胡蘿卜素,、多酚等抗氧化物質(zhì)， 具有
“熱帶水果皇后”的美譽[3-4],。菠蘿蜜一般以鮮食為
主,，也可烹調(diào)食用，然而,，菠蘿蜜的后熟現(xiàn)象嚴重,，
貯藏期短，常溫下可貯藏2~3 d,，在12 ℃下也只可
貯藏20 d 左右[5]。
目前市場上zui常見的菠蘿蜜加工產(chǎn)品主要是
菠蘿蜜脆片,， 多采用油炸和真空冷凍的方法加工
而成,。油炸的菠蘿蜜產(chǎn)品口感酥脆、色澤誘人,，但
營養(yǎng)物質(zhì)損失嚴重,，油含量高，長期食用會對人體
有害,， 此外油炸的產(chǎn)品因脂肪氧化作用而不耐貯
藏[6],。真空冷凍干燥可以較好地保留產(chǎn)品的色澤、
芳香以及營養(yǎng)物質(zhì),，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品雖質(zhì)地好,，口
感佳，但干燥周期長,，能源消耗大,，產(chǎn)品成本高[7],。
為了更好地利用單一干燥的優(yōu)點，避免缺點,，
節(jié)約能耗,，聯(lián)合干燥作為一種新型的干燥方式，受
到越來越多的關(guān)注,，如熱風(fēng)-真空微波聯(lián)合干燥[8],，
紅外-熱風(fēng)聯(lián)合干燥[9]，真空冷凍-真空微波聯(lián)合干
燥[10]等,。變溫壓差膨化干燥又稱為爆炸膨化干燥,，
是近幾年來興起的一種新型非油炸果蔬干燥技
術(shù)，其原理是在一定的溫度下,，使膨化罐中的壓力
瞬間降低,，產(chǎn)品內(nèi)部的水分瞬間蒸發(fā)，從而使物料
膨脹,，形成多孔結(jié)構(gòu),，降低干燥時間[11]。利用變溫
壓差膨化生產(chǎn)出來的產(chǎn)品不含任何添加劑,， 保留
了原料絕大多數(shù)的風(fēng)味,、色澤和營養(yǎng)，且口感酥
脆[12],。
本研究以菠蘿蜜為原料,，采用真空冷凍-變溫
壓差膨化聯(lián)合干燥方法， 結(jié)合兩種干燥方式的優(yōu)
點,， 運用單因素方法探討預(yù)留水分含量,、膨化溫
度、抽空溫度,、抽空時間,、膨化次數(shù)5 個因素對菠
蘿蜜干的水分含量、色澤,、硬度,、脆度、復(fù)水性的影
響,，獲得影響菠蘿蜜干的zui顯著因素,，確定菠蘿蜜
真空冷凍-變溫壓差膨化干燥*工藝參數(shù)。
1 材料與方法
1.1 材料與設(shè)備
1.1.1 試驗材料菠蘿蜜品種為馬來西亞6 號,，
收稿日期： 2015-11-13
基金項目： 農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項（201303077）,；
新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團科技支疆計劃（2013AB020）
作者簡介： 王萍，女,，1989 年出生,，碩士生
通訊作者： 畢金峰： bijinfeng2010
Vol． 16 No． 11
Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology Nov． 2 0 1 6
第16 卷第11 期中國食品學(xué)報
2 0 1 6 年11 月
中國食品學(xué)報2016 年第11 期
產(chǎn)地海南,，購于北京市新發(fā)地水果批發(fā)市場。菠蘿
蜜原料要求七分熟左右,，去皮,、取果后，將整果放
在-40 ℃環(huán)境中冷藏待用,。試驗時解凍去核后切成
1 cm×5 cm 左右的條狀,。
1.2 試驗設(shè)備
真空冷凍干燥機（Alphal-4Lplus 型）， 德國
CHRIST 公司,；果蔬變溫壓差膨化干燥（QDPH10-
1）,，天津市勤德新材料科技有限公司；電熱恒溫鼓
風(fēng)箱（DHG-9123A）,，上海精宏試驗設(shè)備有限公
司,； 質(zhì)構(gòu)儀（Ta.XT 2i/50）， 英國,； 色彩色差儀
（D25L 型）,，美國Huterlab 公司。
1.3 試驗方法
1.3.1 工藝流程新鮮菠蘿蜜→去皮→切半,，取
花序軸→取果苞→清洗→整果-40 ℃下貯藏→自
然解凍→切分→真空冷凍干燥→變溫壓差膨化干
燥→菠蘿蜜干,。
1.3.2 指標測定方法
1.3.2.1 水分含量采用直接干燥法， 將菠蘿蜜
干放在105 ℃的烘箱中烘干至恒重[13],。
1.3.2.2 色澤采用色彩色差計測定菠蘿蜜的色
澤[14],。
用CIELAB 表色系統(tǒng)測定菠蘿蜜干的L，a 和
b 值,，其中L 代表明度指數(shù),，從黑暗（L=0）到明亮
（L=100）的變化；a 代表顏色從綠色（-a）到紅色（+
a）的變化,；b 代表顏色從藍色（-b）到黃色（+b）的
變化,。本試驗中采用L、b 值作為產(chǎn)品色澤的篩選
指標,，L、b 值越大表示產(chǎn)品色澤越好,。
1.3.2.3 脆度和硬度采用TA.XT2i/50 型物性
分析儀測定產(chǎn)品硬度和酥脆度[12],。
測試時曲線上形成的峰數(shù)表示脆度值， 單位
為“個”,。峰數(shù)越多,，產(chǎn)品酥脆度越好，反之,，產(chǎn)品酥
脆度越差,。硬度表示被測樣品達到一定變形程度
所需要的力,， 其值為第1 次壓沖該樣品形成的曲
線中力的峰值，即樣品斷裂所需要的zui大力,，單位
為“N”,。
1.3.2.4 復(fù)水性稱取5 g 樣品放入燒杯中，加入
150 mL 蒸餾水,， 置于60 ℃的恒溫水浴鍋中,，1.5 h
后將樣品撈出，放在干凈紗布上瀝干水分,，待其冷
卻后,，稱取質(zhì)量[15]。復(fù)水性的大小用復(fù)水比（RR）表示,。
RR= （W-W0）
W0
（1）
式中,，W0———復(fù)水前樣品質(zhì)量，g,；W———復(fù)水
后的樣品質(zhì)量,，g。
1.3.3 單因素試驗設(shè)計單因素試驗設(shè)計采用五
因素四水平,， 分別研究真空冷凍干燥預(yù)留水分含
量,、膨化溫度、抽空溫度,、抽空時間,、膨化次數(shù)對于
菠蘿蜜的含水率、色澤,、硬度,、脆度、復(fù)水性的影
響,，試驗設(shè)計見表1,。
1.3.4 響應(yīng)面優(yōu)化試驗設(shè)計根據(jù)單因素試驗結(jié)
果，選擇膨化溫度（X1）,，抽空溫度（X2）,，抽空時間
（X3） 3 個因素進行響應(yīng)面優(yōu)化試驗。采用Design-
Expert.V8.0.6 軟件中Box-Behnken Design 的設(shè)計
方法,，試驗設(shè)計見表2,。
1.3.5 統(tǒng)計分析采用IBM SPSS Statistics19 和
Design-Expert.V8.0.6 進行數(shù)據(jù)處理和分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 單因素試驗結(jié)果
2.1.1 初始水分含量對菠蘿蜜膨化產(chǎn)品的影響
采用真空冷凍干燥將菠蘿蜜干燥至不同的水分含
量,，在相同的條件,，即：停滯時間5 min，膨化溫度
90 ℃，抽空溫度60 ℃,，抽空時間150 min,，膨化次
數(shù)5 次，真空度-0.098 MPa,，進行膨化處理,，干燥
后樣品指標測定結(jié)果見表3。
因素水平
真空冷凍干燥預(yù)留水分/% 30,，40,，50，60
膨化溫度/℃ 80,，90,，100，110
抽空溫度/℃ 55,，60,，65，70
抽空時間/h 1.5,，2.0,，2.5，3.0
膨化次數(shù)1,，3,，5，7
表1 真空冷凍-變溫壓差膨化單因素試驗設(shè)計
Table 1 Single factor experiment design of vacuum
freeze and explosion puffing combination drying
膨化溫度（X1）/℃ A 85 90 95
抽空溫度（X2）/℃ B 55 60 65
抽空時間（X3）/h C 2.0 2.5 3.0
-1 0 1
因素編碼
編碼水平
表2 因素水平編碼表
Table 2 Coding of factors and levels
130
第16 卷第11 期
原料含水量/% L 值b 值硬度/N 脆度/個含水率/% 復(fù)水比
60 51.19 ± 0.08a 26.43 ± 0.07a 2 501.68 ± 90.27a 6.22 ± 1.3 35.86 ± 0.77b 1.36 ± 0.14a
50 64.62 ± 0.13d 29.05 ± 0.08d 3 542.36 ± 866.50a 50.67 ± 24.19ab 8.15 ± 0.84a 2.47 ± 0.06b
40 62.63 ± 0.08b 28.13 ± 0.07b 2 345.02 ± 895.08a 25.67 ± 14.36a 7.75 ± 0.81a 2.57 ± 0.09bc
30 63.39 ± 0.05c 28.29 ± 0.05c 5 354.62 ± 960.61b 75.78 ± 30.85b 7.90 ± 0.54a 2.33 ± 0.12b
表3 預(yù)留水分含量對菠蘿蜜膨化產(chǎn)品質(zhì)量的影響
Table 3 Influence of preliminary drying moisture content on products quality
注：顯著性差異：P＜0.05,，下同,。
由表3 可知， 當(dāng)預(yù)留水分含量在60%時,，膨
化干燥150 min 時樣品的含水率高達35.86%,，達
不到干燥產(chǎn)品的要求。當(dāng)預(yù)留水分含量在50%,，
40%,，30%時，樣品干燥后的含水率沒有顯著差異,，
此時評價指標的優(yōu)先排序為：色澤＞脆度＞硬度＞復(fù)
水性,。由此確定當(dāng)預(yù)留水分含量為60%時，樣品的
含水率符合要求,，色澤好,，硬度小，酥脆性大,，復(fù)水
能力強。
2.1.2 膨化溫度對菠蘿蜜膨化產(chǎn)品的影響菠蘿
蜜樣品采用真空冷凍干燥進行預(yù)干燥， 水分含量
達到50%時取出,，進行變溫壓差膨化干燥,。采用不
同的膨化溫度， 其它條件相同,， 即： 停滯時間5
min,，抽空溫度60 ℃，抽空時間150 min,，膨化次數(shù)
5 次,，真空度-0.098 MPa，干燥后樣品指標測定結(jié)
果見表4,。
膨化溫度/℃ L 值b 值硬度/N 脆度/ 個含水率/ % 復(fù)水比
80 63.85 ± 0.24a 28.79 ± 0.09b 4 384.87 ± 609.86b 17.11 ± 6.83a 8.40 ± 0.94b 2.28 ± 0.0
90 64.62 ± 0.13a 29.05 ± 0.08c 3 542.36 ± 866.50ab 50.67 ± 24.19b 8.15 ± 0.84b 2.47 ± 0.06c
100 63.58 ± 0.03a 28.61 ± 0.10a 2 400.06 ± 632.91a 27.11 ± 11.6b 5.07 ± 0.6 2.41 ± 0.09bc
110 67.94 ± 5.87a 28.82 ± 0.06b 3 634.89 ± 954.18ab 29.33 ± 10.26ab 4.75 ± 0.63a 2.29 ± 0.0b
表4 膨化溫度對菠蘿蜜膨化產(chǎn)品的影響
Table 4 Influence of puffing temperature on products quality
由表4 可知,，隨著膨化溫度的升高，菠蘿蜜的
含水率逐漸降低,。膨化溫度對菠蘿蜜的L 值沒有
顯著性影響,，對b 值的影響較為顯著，對脆度值僅
在90 ℃下與其它3 個溫度具有顯著的差異性,。根
據(jù)樣品指標的評價順序,， 當(dāng)膨化溫度為90 ℃時，
產(chǎn)品品質(zhì)*,。
2.1.3 抽空溫度對菠蘿蜜膨化產(chǎn)品的影響菠蘿
蜜樣品采用真空冷凍干燥進行預(yù)干燥,， 當(dāng)水分含
量達到50%時取出，進行變溫壓差膨化干燥,，膨化
溫度90 ℃,，抽空溫度變量，其它條件相同,，即：停
滯時間5 min,，抽空時間150 min，膨化次數(shù)5 次,，
真空度-0.098 MPa,， 干燥后樣品指標測定結(jié)果見
表5。
抽空溫度/℃ L 值b 值硬度/N 脆度/個含水率/% 復(fù)水比
55 57.22 ± 0.20a 27.44 ± 0.16b 2 483.68 ± 196.6 13.78 ± 2.17a 31.03 ± 2.02b 1.52 ± 0.18a
60 64.62 ± 0.13d 29.05 ± 0.08d 3 542.36 ± 866.50ab 50.67 ± 24.19b 8.15 ± 0.84a 2.47 ± 0.06b
65 60.97 ± 0.05c 27.83 ± 0.06c 2 213.74 ± 549.77a 33.11 ± 9.98ab 8.96 ± 0.48a 2.34 ± 0.07b
70 60.27 ± 0.27b 26.85 ± 0.16a 4 384.87 ± 609.86c 32.22 ± 16.57ab 6.68 ± 1.08a 2.44 ± 0.18b
表5 抽空溫度對產(chǎn)品的影響
Table 5 Influence of vacuum drying temperature on products quality
由表5 可知,，當(dāng)抽空溫度為55 ℃時,，菠蘿蜜
樣品干燥后的含水率高達31.03%，達不到干燥產(chǎn)
品要求,。60,，65，70 ℃下樣品干燥后的含水率,、脆
度,、復(fù)水性沒有顯著差異性，色澤L 值和b 值隨著
菠蘿蜜真空冷凍-變溫壓差膨化聯(lián)合干燥工藝優(yōu)化131
中國食品學(xué)報2016 年第11 期
溫度的升高而降低。按照色澤＞脆度＞硬度＞復(fù)水性
的順序,，確定60 ℃時為菠蘿蜜膨化的*抽空溫
度,。
2.1.4 抽空時間對菠蘿蜜膨化產(chǎn)品的影響菠蘿
蜜樣品采用真空冷凍干燥進行預(yù)干燥， 水分含量
達到50%時取出,，進行變溫壓差膨化干燥,。膨化溫
度90 ℃，抽空溫度60 ℃,，抽空時間為變量,，停滯
時間5 min，膨化次數(shù)5 次,，真空度-0.098 MPa,，干
燥后樣品指標測定結(jié)果見表6。
抽空時間/min L 值b 值硬度/N 脆度/個含水率/% 復(fù)水比
90 58.57 ± 0.39a 27.59 ± 0.2 6 212.76 ± 430.64b 12.89 ± 2.99a 16.71 ± 0.49b 2.02 ± 0.03a
120 63.85 ± 0.24c 28.79 ± 0.09b 4 925.28 ± 899.57ab 17.11 ± 6.83a 7.05 ± 0.98a 2.22 ± 0.15b
150 64.62 ± 0.13d 29.05 ± 0.08b 3 542.36 ± 866.49a 50.67 ± 24.19b 8.15 ± 0.84a 2.47 ± 0.06c
180 62.75 ± 0.07b 28.79 ± 0.05b 5 284.89 ± 2158.60ab 20.78 ± 6.38a 8.03 ± 0.34a 2.29 ± 0.04b
表6 抽空時間對產(chǎn)品的影響
Table 6 Influence of vacuum drying time on products quality
由表6 可知,，當(dāng)抽空溫度為90 min 時,，菠蘿
蜜的含水率較高，達不到干燥產(chǎn)品的要求,。在滿足
產(chǎn)品含水率的條件下,，隨著溫度的升高，色澤b 值
和硬度沒有顯著差異性,，色澤L 值,、脆度及復(fù)水性
均在抽空150 min 下zui大， 因此,， 抽空時間150
min 為*時間,。
2.1.5 抽空時間對菠蘿蜜膨化產(chǎn)品的影響菠蘿
蜜樣品采用真空冷凍干燥進行預(yù)干燥， 水分含量
達到50%時取出,，進行變溫壓差膨化干燥,。膨化溫
度90 ℃，抽空溫度60 ℃,，抽空時間150 min,，停滯
時間5 min，膨化次數(shù)為變量,，真空度-0.098 MPa,，
干燥后樣品指標測定結(jié)果見表7。
膨化次數(shù)L 值b 值硬度/N 脆度/個含水率/ % 復(fù)水比
1 66.62 ± 0.04d 30.10 ± 0.01d 5 284.09 ± 2158.60a 20.78 ± 6.38a 6.27 ± 0.57a 2.29 ± 0.04a
3 64.93 ± 0.01b 29.35 ± 0.04b 3 780.11 ± 942.73a 27.89 ± 7.03a 7.17 ± 0.1b 2.29 ± 0.0
5 64.62 ± 0.13a 29.05 ± 0.08a 3 542.36 ± 866.49a 50.67 ± 24.19a 8.15 ± 0.84b 2.47 ± 0.06b
7 65.36 ± 0.05c 29.44 ± 0.03c 5 538.12 ± 1722.96a 34.89 ± 16.87a 6.82 ± 1.03ab 2.42 ± 0.06b
表7 膨化次數(shù)對產(chǎn)品質(zhì)量的影響
Table 7 Influence of puffing time on products quality
由表7 可知,， 膨化次數(shù)僅對菠蘿蜜的色澤有
顯著影響,，對含水率、脆度,、硬度,、復(fù)水性的影響不
顯著,。根據(jù)指標評價標準，當(dāng)膨化1 次時,，菠蘿蜜
產(chǎn)品的膨化效果,。
2.2 響應(yīng)面優(yōu)化結(jié)果分析
在單因素試驗基礎(chǔ)上選擇膨化溫度、抽空溫
度,、抽空時間3 個因素作為變量，選取色澤b 值,、
脆度,、硬度、含水率作為響應(yīng)值進行響應(yīng)面優(yōu)化試
驗設(shè)計,。采用Design-Expert.V8.0.6 軟件進行數(shù)據(jù)
分析處理,，共有17 個處理，結(jié)果及設(shè)計見表8,。
2.2.1 回歸方程及其參數(shù)分析對表8 中的試驗
結(jié)果進行回歸分析,，得到膨化溫度（X1）、抽空溫度
（X2）,、抽空時間（X3）與產(chǎn)品的色澤b 值（Y1）,、脆度
（Y2）、硬度（Y3）,、含水率（Y4）之間的多元二次回歸
方程,，該方程的回歸系數(shù)與變量分析見表9。
132
第16 卷第11 期
序號
膨化溫度
（X1）/℃
抽空溫度
（X2）/℃
抽空時間
（X3）/h
b 值（Y1） 脆度（Y2）/個硬度（Y3）/N
含水率（Y4）/
%
1 -1 -1 0 30.13 6.29 3 576.56 8.17
2 1 -1 0 26.51 2.89 3 396.91 9.89
3 -1 1 0 20.87 25.00 3 383.87 3.62
4 1 1 0 23.94 32.00 3 382.45 4.11
5 -1 0 -1 28.10 3.83 4 609.04 7.33
6 1 0 -1 29.09 4.56 3 980.03 8.46
7 -1 0 1 25.56 23.50 4 909.66 4.50
8 1 0 1 26.71 27.67 3 442.15 6.36
9 0 -1 -1 27.85 0.67 5 525.22 20.23
10 0 1 -1 24.62 11.67 2 819.83 6.55
11 0 -1 1 28.45 15.00 4 733.01 6.00
12 0 1 1 20.21 22.33 4 957.14 2.19
13 0 0 0 26.65 15.67 3 163.97 6.46
14 0 0 0 27.90 16.20 3 355.55 4.02
15 0 0 0 27.02 15.00 3 139.14 6.07
16 0 0 0 24.84 19.60 3 746.24 4.21
17 0 0 0 27.94 17.33 3 097.96 4.23
表8 試驗設(shè)計及結(jié)果
Table 8 Experimental designs and results
變異來源26.87 16.76 3 300.57 5.00
X1 0.20 1.06 -284.70 0.65
X2 -2.91** 8.27** -336.05 -3.48**
X3 -1.09* 8.47** 138.48 -2.94**
X1
2 0.29 1.13 -69.60 -0.32
X2
2 -1.79** -1.34 203.98 1.76
X3
3 0.21 -3.00 1 004.25** 1.98
X1X2 1.67* 2.60 44.56 -0.31
X1X3 0.039 0.86 -209.62 0.18
X2X3 -1.25* -0.92 732.38* 2.47
R2 0.9358 0.8826 0.8339 0.8648
b 值（Y1） 脆度（Y2）/個硬度（Y3）/N 含水率（Y4）/%
回歸方程Y = b0+b1X1+b2X2+b3X3+b11X1
2+b22X2
2+b3
3X3
2+b12X1X2+b13X1X3+b23X2X3
表9 回歸系數(shù)及變量分析
Table 9 Regression coefficient and variable analysis
注：*：P<0.05,；**：P<0.01,。
表9 中方程的決定系數(shù)R2 均在0.83 以上，說
明方程的擬合性好,，試驗誤差小,。通過方程的顯著
性分析可知， 膨化溫度對菠蘿蜜產(chǎn)品的各項指標
沒有顯著性影響,；抽空溫度對菠蘿蜜的色澤b 值,、
脆度、含水率有極顯著影響,，對硬度值沒有顯著性
影響,；抽空時間對菠蘿蜜的脆度、含水率有極顯著
影響,，對色澤b 值有顯著性影響,，對硬度值沒有顯
著性影響。三因素對菠蘿蜜產(chǎn)品品質(zhì)影響排序為
抽空溫度＞抽空時間＞膨化溫度,。膨化溫度對菠蘿
蜜各項指標影響不顯著的原因可能是： 膨化溫度
菠蘿蜜真空冷凍-變溫壓差膨化聯(lián)合干燥工藝優(yōu)化133
中國食品學(xué)報2016 年第11 期
雖然遠遠高于抽空溫度,， 但是膨化作用是在瞬間
進行的,，物料在膨化溫度下的時間較短，而抽空溫
度較低,，且抽空時間較長,，因而菠蘿蜜的色澤、脆
度,、含水率等指標受抽空溫度和時間的影響更為
顯著,。三因素對菠蘿蜜的硬度均沒有顯著性影響，
其原因可能在于菠蘿蜜含有較高的纖維,， 在膨化
及干燥過程中不易被破壞,。
2.2.2 交互作用分析由表9 可知， 膨化溫度與
抽空溫度的交互作用對菠蘿蜜色澤b 值有顯著的
影響,， 抽空溫度與抽空時間的交互作用對色澤b
值和硬度有顯著的影響,， 其它變量之間的交互作
用對于指標的影響不顯著。鑒于此,，只討論這兩組
交互作用對指標的影響,。
2.2.2.1 膨化溫度與抽空時間固定抽空溫度為
0 水平， 觀察膨化溫度和抽空時間對色澤b 值影
響,，得到交互作用方程：
Y1（1,，3）=26.87+0.20X1-1.09X3+0.29X1
2+0.21X3
2+
0.039X1X3 （1）
根據(jù)交互作用方程，繪制響應(yīng)面圖1,。
由圖1 可知,，當(dāng)膨化溫度較低時，抽空時間對
菠蘿蜜色澤b 值影響不顯著,；當(dāng)膨化溫度較高時,，
隨著抽空時間的增加， 菠蘿蜜的色澤b 值逐漸減
小,。當(dāng)抽空時間較短時,，膨化溫度對菠蘿蜜的色澤
b 值影響不顯著；當(dāng)抽空時間較長時,，色澤b 值隨
著膨化溫度的升高先降低后增大,。其原因可能是：
類胡蘿卜素是菠蘿蜜的主要成色物質(zhì)[16]，在膨化
溫度較低,，抽空時間較短時,，類胡蘿卜素破壞不嚴
重，產(chǎn)品色澤保持較好,；當(dāng)膨化溫度較高時,，菠蘿
蜜中的一些酶類物質(zhì)易失活， 從而導(dǎo)致其褐變減
輕,，也有利于產(chǎn)品的色澤保持[17],。
2.2.2.2 抽空溫度與抽空時間固定膨化溫度為
0 水平,， 觀察抽空溫度和抽空時間對色澤b 值和
硬度的影響，得到交互作用方程如下：
Y1 （2 ,，3 ） =26.87 -2.91X2-1.09X3-1.79X2
2+
0.21X3
2-1.25X2X3 （2）
Y3 （ 2 ,， 3 ） =3300 . 57 -3306 . 05X2+138 . 48X3-
69.09X1
2+1004.25X3
2+732.38X2X3 （3）
根據(jù)交互作用方程， 繪制得響應(yīng)面圖2 和圖
3,。
由圖2 可知,，當(dāng)抽空溫度較低時，抽空時間對
于菠蘿蜜的色澤b 值影響不顯著,； 當(dāng)抽空溫度較
高時,，隨著抽空時間的增加，菠蘿蜜的色澤b 值逐
漸減小,。當(dāng)抽空時間較短時，抽空溫度對菠蘿蜜的
色澤b 值影響不顯著,；當(dāng)抽空時間較長時,，隨著抽
空溫度的升高，菠蘿蜜的色澤b 值逐漸減小,。
32.00
29.60
27.20
24.80
22.40
20.00
3.00
2.802.60
2.40
2.20
2.00 85.00
87.00
89.00
91.00
93.00
95.00
C：抽空時間A：膨化溫度
b 值
圖1 膨化溫度和抽空時間對菠蘿蜜產(chǎn)品色澤的影響
Fig.1 Effect of puffing temperature and vacuum time
on the color of jackfruit product
32.00
29.60
27.20
24.80
22.40
20.00
3.00
2.80
2.60
2.40
2.20
2.00 55.00
57.00
59.00
61.00
63.00
65.00
C：抽空時間B：抽空溫度
b 值
圖2 抽空溫度和抽空時間對菠蘿蜜產(chǎn)品色澤的影響
Fig.2 Effect of vacuum temperature and vacuum time
on the color of jackfruit product
5000.00
4500.00
4000.00
3500.00
3000.00
2500.00
3.00
2.80
2.60
2.402.20
2.00 55.00
57.00
59.00
61.00
63.00
65.00
C：抽空時間B：抽空溫度
硬度
圖3 抽空溫度和抽空時間對菠蘿蜜產(chǎn)品硬度的影響
Fig.3 Effect of vacuum temperature and vacuum time
on the hardness of jackfruit product
134
第16 卷第11 期
由圖3 可知,，當(dāng)抽空溫度較低時，隨著抽空時
間的增加,，菠蘿蜜產(chǎn)品的硬度逐漸減?。划?dāng)抽空溫
度較高時,，隨著抽空時間的增加,，菠蘿蜜產(chǎn)品硬度
逐漸減大。當(dāng)抽空時間較短時,，隨著抽空溫度的升
高,， 菠蘿蜜產(chǎn)品硬度逐漸減小,； 當(dāng)抽空時間較長
時,，隨著抽空溫度的升高，菠蘿蜜產(chǎn)品硬度逐漸減
大,。這可能是由于菠蘿蜜含糖量較高,，當(dāng)抽空溫度
高，抽空時間長時,，菠蘿蜜中的糖分易析出,，附著
在產(chǎn)品的表面，從而導(dǎo)致產(chǎn)品硬度增大,。
2.3 菠蘿蜜真空冷凍-變溫壓差膨化*工藝
根據(jù)上述分析及指標選擇標準,，色澤,、脆度＞
含水率＞硬度。運用計算機模擬,，得到27 組符合條
件的編碼組合,，對其用頻數(shù)分析法分析，結(jié)果見表
10,。
-1 8 0.2963 0 0.0000 4 0.1481
0 15 0.5556 26 0.9630 12 0.4445
1 4 0.1481 1 0.0370 11 0.4074
加權(quán)平均數(shù)-0.2070 -0.1724 0.0000
標準差0.8871 0.8070 0.8523
95%置信區(qū)間-0.4541～0.2477 -0.3758～0.2627 -0.1350～0.5393
優(yōu)化取值范圍87.73～91.24 58.12～61.31 2.43～2.77
頻數(shù)頻率頻數(shù)頻率頻數(shù)頻率
因素水平
膨化溫度（X1） 抽空溫度（X2） 抽空時間（X3）
表10 應(yīng)用頻數(shù)分析法分析結(jié)果
Table 10 Analysis results based on frequently analysis
根據(jù)頻數(shù)分析數(shù)據(jù)可知,，菠蘿蜜真空冷凍-變
溫壓差膨化干燥的優(yōu)化工藝參數(shù)為： 膨化溫度
87.73～91.24 ℃，抽空溫度58.12～61.31 ℃,，抽空時
間2.43～2.77 h,。
3 結(jié)論
響應(yīng)面優(yōu)化試驗結(jié)果表明： 回歸方程的決定
系數(shù)R2 均在0.83 以上， 說明方程的擬合性好,，試
驗誤差小,。三因素對菠蘿蜜產(chǎn)品品質(zhì)的影響排序
為抽空溫度＞抽空時間＞膨化溫度。采用頻數(shù)分析
法對工藝參數(shù)進行優(yōu)化,，經(jīng)數(shù)據(jù)分析,，zui終確定菠
蘿蜜真空冷凍-變溫壓差膨化干燥適宜的工藝參
數(shù)為：膨化溫度87.73～91.24 ℃，抽空溫度58.12～
61.31 ℃,，抽空時間2.43～2.77 h,。
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Optimization of Vacuum Freeze-Explosion Puffing Drying
at Variable Temperature and Pressure for Jackfruit
Wang Ping1,，2 Yi Jianyong1 Bi Jinfeng1* Liu Xuan1 Zhou Linyan1 Chen Qinqin1 Zhong Yaoguang2
（1Institute of Agro-products Processing Science and Technology， Chinese Academy of Agricultural Sciences
Key Laboratory of Agro-products Processing,， Ministry of Agriculture,， Beijing 100193
2College of Food Science and Technology， Shanghai Ocean University,， Shanghai 201306）
Abstract The effect of preliminary drying moisture content,， puffing temperature， vacuum drying temperature,， vacuum
drying time and puffing time on the moisture content,， color， hardness,， crispness and rehydration capability of jackfruit
product. Based on the single factor experiment,， response surface methodology was adopted， choosing puffing temperature,，
vacuum drying temperature,， vacuum drying time as variable， and color b value,， hardness,， crispness， moisture
content as dependent variable. The data was analyzed with frequency analysis method,， and the optimal technical conditions
were obtained as follows： puffing temperature was 87.73~91.24 ℃,， vacuum drying temperature was 58.12~61.31 ℃，
vacuum drying time was 2.43~2.77 h.
Keywords jackfruit,； vacuum freezing drying,； explosion puffing drying； combination drying； response surface
methodology