表1 三元二次通用旋转组合试验因素与水平
Table1 Factors and their coded levels used in quadratic universal rotary combination design experiments
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罗 磊，康新艳，朱文学*，任广跃，段 续，姬青华，张 宽，马永哲
（河南科技大学食品与生物工程学院，河南省食品原料工程技术研究中心，河南 洛阳 471023）
摘 要：为了提高金银花干燥综合品质，以热泵干燥温度、转换含水率、辐射板温度为自变量，以绿原酸、木犀草苷、花色苷含量及褐变度为质量控制指标，采用响应面分析方法优化热泵远红外联合干燥金银花的工艺条件。结果表明，所得回归模型预测值与试验值的误差绝对值均低于6%；归一化所得最佳干燥工艺为热泵干燥温度39 ℃、转换含水率55%、辐射板温度90 ℃，此时绿原酸含量为4.086 0 mg/g、木犀草苷含量为0.090 57 mg/g、花色苷含量为0.116 1 mg/g、褐变度为0.859 6；与热泵干燥相比，热泵远红外联合干燥时间缩短了52.1%，干燥能耗减少了59.8%，复水性提高了7.9%，绿原酸、木犀草苷和花色苷含量分别提高了3.3%、0.6%、1.3%，而金银花褐变度也降低了4.1%。说明热泵远红外联合干燥金银花方法可行。
关键词：金银花；热泵；远红外；联合干燥；品质控制
金银花为忍冬科（Caprfoliaceae）植物忍冬（Lonicera japonica Thunb）的花蕾，是一种药食同源的中药材，在中药制剂和食品行业得到广泛的应用 ［1-2］。新鲜金银花含水量高达80%，采摘后必须立即干燥，而不适当的干燥方式极易造成外观颜色的严重褐变及金银花活性物质的损失 ［3］。传统的干燥方式有阴干、晒干、烘干等，干燥时间长，干燥过程不易控制，金银花药用价值损失较大 ［4］。齐红 ［5］、高建邦 ［6］等对4 种金银花干燥方法研究表明，真空、微波干燥金银花的绿原酸含量高于晒干、蒸干，但真空、微波干燥经济成本较高。罗磊等 ［7］研究发现气调热泵干燥金银花品质较好，但惰性气体（N 2）成本较高，低温时干燥时间过长，干燥效率低。由于单一的干燥很难同时满足干燥产品的经济成本和品质要求，将两种或两种以上的干燥方法联合优势互补，分阶段或同时进行联合干燥已成为当前农产品的干燥趋势 ［8-9］。
热泵远红外干燥是在干燥的前期采取热泵低温除湿干燥，避免高温、高湿条件下一些热敏性活性成分的损失，也有避免物料皱缩结壳和降低能耗的作用；干燥后期采用远红外加热干燥，利用红外加热速度快，穿透性强，达到缩短传热距离，提高干燥效率的效果 ［10-11］。宋小勇 ［12］对比单一热泵和远红外辅助热泵干燥对铁棍山药片干燥品质的影响，联合干燥显著提高干燥品质；徐刚等 ［13］对热泵-远红外干燥胡萝卜片研究发现，联合干燥所需时间和总耗能远低于热泵干燥，并且类胡萝卜损失率少；Nathakaranakule等 ［14］采用55 ℃热泵和65 ℃远红外联合干燥泰国龙眼时发现干燥能耗低和时间短，干燥样品呈多孔结构，产品皱缩、硬度和韧性降低，所得龙眼颜色、形状和口感更佳；目前鲜少有热泵远红外联合干燥金银花相关研究报道。因此本实验对金银花热泵远红外高品质干燥工艺进行了研究，为金银花提供新的干燥方法和理论依据。
1.1 材料
金银花购于河南省洛阳市孟津县金银花种植基地，品种为‘益丰一号’。要求色泽鲜亮、新鲜饱满、颜色嫩绿。
1.2 仪器与设备
GHRH-20型热泵干燥机 广东省农业机械研究所干燥设备制造；自制远红外辐射干燥装置（远红外干燥箱体尺寸为：450 mm×450 mm×450 mm；远红外加热板尺寸：240 mm×240 mm×240 mm，辐射率：0.92，可调功率0～800 W）；高效液相色谱仪（色谱柱：ZORBAX SB-C 18反相柱、4.6 mm×250 mm，5 μm，紫外检测器）美国Agilent公司；101型电热鼓风干燥箱 北京科伟永兴仪器有限公司；TGL-18C型高速台式离心机 上海安亭科学仪器厂；KQ3200DE型数控超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公司；HH-S6数显恒温水浴锅 金坛市医疗仪器厂。
1.3 方法
1.3.1 试验设计
设定参数为热泵风速1.5 m/s，物料载质量为1.2 kg/m 2，远红外干燥物料盘距辐射板的距离为10 cm，每次试验前均预热30 min；称取大小色泽相近金银花并均匀摆盘，编号后放入干燥室内，30 min后称量一次，之后每隔1 h称量一次；干燥含水率达到一定时取出样品，放进红外干燥箱中继续干燥，直到两次质量读数相差小于1%时干燥结束。
采用单因素试验确定热泵干燥温度、转换含水率、辐射板温度影响因素的零水平，并以绿原酸、木犀草苷和花色苷含量以及褐变度为质量控制指标，利用Design-Expert软件，设计三元二次通用旋转组合试验方案，进行金银花热泵远红外联合干燥的多因素试验，因素水平编码如表1所示。
表1 三元二次通用旋转组合试验因素与水平
Table1 Factors and their coded levels used in quadratic universal rotary combination design experiments
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1.3.2 指标测定
1.3.2.1 含水率测定 ［15］
采用105 ℃烘箱法测定，新鲜金银花的干基含水率为4.35%～4.55%。
1.3.2.2 绿原酸和木犀草苷含量测定 ［16-17］
色谱条件：流速：1 mL/min；检测波长：327、 350 nm；柱温：25 ℃；进样量10 μL；流动相：A为甲醇溶液；B为0.5%磷酸盐缓冲液；梯度洗脱：0～20～30 min，95%～60%～10% B。
对照品溶液的制备：精密称取绿原酸和木犀草苷对照品，用甲醇溶解并定容至50 mL，制得质量浓度为500 μg/mL的绿原酸对照品溶液和质量浓度为20 μg/mL的木犀草苷对照品溶液。
供试液制备：称取1 g干燥样品加到25 mL 60%乙醇溶液中，在室温条件下超声提取10 min，70 ℃水浴提取1.5 h，过滤。重复操作一次，合并滤液并定容至50 mL。量取6 mL提取液，8 000 r/min离心10 min，经0.45 μm微孔过滤膜过滤后，高效液相色谱测定绿原酸的含量。
1.3.2.3 褐变度测定 ［18］
取上述供试液3 mL，在分光光度计200～700 nm范围全波长扫描后，在418 nm条件下测定各干燥样品提取液的吸光度。
1.3.3 花色苷含量测定 ［19］
1.3.3.1 花色苷的提取
准确称取金银花干燥样品1.0 g，加入50 mL含0.1%盐酸的95%甲醇，室温条件下250 W超声提取3 次，每次10 min，真空抽滤，重复提取一次，洗涤滤渣至无色，将2 次滤液合并，定容至100 mL，备用。
1.3.3.2 pH示差法测定
取2 mL提取液用pH 1.0的氯化钾-盐酸缓冲液稀释至6 mL，另取2 mL提取液用pH 4.5的乙酸钾缓冲液稀释至6 mL，510 nm波长处测定吸光度A，重复3次，取平均值。按下式计算花色苷含量（C）。
式中：484.82为矢车菊-3-葡萄糖苷氯化物的相对分子质量；24 825为矢车菊-3-葡萄糖苷氯化物在pH1.0缓冲液中510 nm波长处的摩尔吸光系数；DF为稀释倍数。
1.3.4 电子显微镜扫描 ［20］
随机取干燥金银花样品，从头部破碎后表面取一2～3 mm的完整小方块，用导电胶将其贴在扫描样品台上，先在真空镀膜仪给金银花样品镀金属膜，再通过扫描电子显微镜进行扫描观察、拍照。
1.4 数据统计分析
采用Design-Expert 8.05和DPS 7.05统计分析软件进行响应面分析和方差分析。
2.1 标准曲线确定
精密取绿原酸对照品6、8、10、12、14、16 μL进样，以对照品进样量X（μL）对峰面积Y进行线性拟合，得绿原酸的标准曲线为Y=1 560.5X+48.400，R 2=0.999 9；精密取木犀草苷对照品2、4、6、8、10、 12 μL进样，以对照品进样量X（μL）对峰面积Y进行线性拟合，得木犀草苷的标准曲线为Y=45.989X+5.513 3，R 2=0.999 99。
2.2 单因素试验结果
2.2.1 热泵干燥温度对金银花干燥含水率及褐变度的影响
由图1可知，干燥速率随热泵温度的升高而升高，干燥温度越高，水分的扩散和蒸发速度越大，干燥含水量下降越快。但金银花是热敏性物料，干燥温度升高（图2，干燥水率达到50%时），褐变程度加剧，在65 ℃时，金银花发生严重褐变，研究 ［21］证实，这种褐变是由金银花中绿原酸发生酶促褐变造成的，因此褐变越严重，功效成分损失越多，因此干燥时热泵温度应在35～55 ℃的范围内。
图1 热泵干燥温度对金银花干基含水率的影响
Fig.1 Effect of heat pump temperature on moisture content of dried honeysuckle
图2 热泵干燥温度对干燥金银花褐变度的影响
Fig.2 Effects of heat pump temperature on browning degree of dried honeysuckle
2.2.2 转换含水率对金银花干燥含水率及褐变度的影响
图3 转换含水率对金银花干基含水率的影响
Fig.3 Effects of the converted moisture content on moisture content of dries honeysuckle
图4 转换含水率对干燥金银花褐变度的影响
Fig.4 Effect of converted moisture content on browning degree of dried honeysuckle
在热泵温度45 ℃和辐射板温度100 ℃时，不同转换含水率对金银花干燥的影响由图3和图4可以看出，5种转换含水率的干燥时间没有明显差距，但都远低于纯热泵干燥所需的时间；随着转换含水率的增大，褐变度呈先降低后升高的趋势，原因在于随着联合干燥转换含水率的增大，金银花热泵干燥时间越短，发生褐变程度越小，但增大到50%后，远红外高温干燥下，物料含水率高，酶促氧化反应很容易发生，此时转换含水率越大，褐变程度越大。综合考虑，转换含水率最好在40%～60%范围内。
2.2.3 辐射板温度对金银花干燥含水率及褐变度的影响
图5 辐射板温度对金银花干基含水率的影响
Fig.5 Effects of radiation heater temperature on moisture content of dried honeysuckle
图6 辐射板温度对干燥金银花褐变度的影响
Fig.6 Effects of radiation heater temperature on browning degree of dried honeysuckle
在热泵温度45 ℃和转换含水率50%时，由图5和图6可看出，金银花干燥速率和褐变度随着辐射板温度的升高而增大，辐射板温度越高，辐射能力、传递给物料的热流量、水分的扩散和蒸发速度就越大，干燥所用时间越短，而热泵干燥中后期干燥缓慢，干燥效率低。当辐射板温度达到125 ℃时，金银花干燥表面温度达到95 ℃左右，干燥发生明显褐变，而辐射板温度低于85 ℃时，温度过低，物料干燥速率较低。因此辐射板温度选择在83.2～116.8 ℃范围内。
2.3 响应分析方案及响应二次模型方差分析
采用Design-Expert 8.05统计分析软件中心组合设计了三因素五水平共20 个试验点的响应面分析试验，测定4 种指标：绿原酸含量Y 1、木犀草苷含量Y 2、花色苷含量Y 3和褐变度Y 4，并进行多指标综合评分，评分时以各指标的最大值为参照将数据进行归一化，再给出不同的权重。绿原酸、木犀草苷和花色苷含量的权重系数分别设为0.4、0.15、0.15，在功效成分含量较高的前提下，褐变度越大，金银花品质越差，因此设负权重系数为-0.3。综合评分值Y 5=0.4Y 1+0.15Y 2+0.15Y 3-0.3Y 4。试验设计及结果如表2所示。
表2 中心组合试验设计及结果
Table2 Experimental design and results for response surface analysis
试验号 1干燥温度 2含水率 3板温度 1（mg/g） 2量/（mg/g） 3（mg/g）Y 4褐变度Y 5综合评分1-1-1-13.747 4130.089 0120.133 5181.087 831.205 99 21-1-13.303 1190.063 5640.085 7461.324 80.946 20 3-11-13.962 6730.096 4230.138 9350.794 971.381 88 411-13.554 8180.066 1920.098 2791.285 6411.060 90 5-1-113.376 6010.067 3980.103 7971.239 31.004 52 61-112.297 7440.055 5920.072 8871.502 640.487 57 7-1113.513 4130.075 1160.097 6740.914 761.156 85 81112.749 780.057 5330.080 8991.473 570.678 60 9-1.6817928003.956 2150.088 9060.131 3710.905 671.343 82 101.681 792 8002.588 5480.049 50.067 5261.599 570.573 10 110-1.681792803.087 7460.075 1740.102 6031.167 210.911 60 1201.681 792 803.911 5650.084 6420.123 9970.858 61.338 34 1300-1.68179283.983 6290.086 240.136 9391.069 741.306 0 14001.681 792 82.903 350.059 9780.078 2681.292 940.794 19 150003.823 4640.082 1990.121 230.977 761.266 57 160003.721 4420.080 0050.121 8081.152 541.173 08 170003.875 0110.083 3070.133 0611.123 561.245 39 180003.625 8920.078 9510.116 9261.067 581.159 46 190003.916 5090.083 1990.119 0991.148 581.252 37 200003.974 7010.082 5020.126 661.038 871.309 59
经多元回归分析可知，各试验因素对各响应值的影响不是简单的线性关系。经回归拟合后，得到各因素与各响应值之间对应的多元二次回归方程。
2.3.1 绿原酸含量的回归模型方差分析
绿原酸含量回归模型方程方差分析如表3所示。3 个因素对绿原酸含量影响主次顺序：热泵干燥温度＞辐射板温度＞转换含水率。对绿原酸含量模型Y
1=f（X
1，X
2，X
3）进行方差分析，一次项X
1、X
2、X
33 个因素的交叉项X
1X
3及二次项
对试验指标有显著或极显著的影响，其余项不显著，剔除不显著项，得到的模型方程为：
对回归方程进行F检验和失拟性检验，结果表明：F
2=32.281 41，P＜0.01，水平上极显著，表明试验数据的相关性较好；失拟性检验F
1=0.996 18，P＞0.05不显著，说明回归方程与实际试验数据拟合性好，可用此模型对干燥金银花绿原酸含量与热泵干燥温度、转换含水率、辐射板温度之间的关系变化进行分析和预测。
表3 绿原酸含量回归模型方程方差分析
Table3 Analysis of variance of chlorogenic acid content
变异来源平方和自由度均方F值P值X 1热泵干燥温度0.365 310.365 321.883 70.000 9 X 2转换含水率0.088 210.088 25.2830.044 4 X 3辐射板温度0.264 910.264 915.866 90.002 6 X 1X 20.015 510.015 50.9260.358 6 X 1X 30.122 610.122 67.343 90.021 9 X 2X 30.001 910.001 90.111 20.745 6 X 10.625 810.625 837.487 20.000 1 X2 2 0.307 410.307 418.417 20.001 6模型4.8590.538 932.281 410.000 1残差0.166 9100.016 7失拟项0.083 350.016 70.996 180.467纯误差0.083 650.016 7总变异5.01719 0.233 910.233 914.0090.003 8 X3 22
2.3.2 木犀草苷含量、花色苷含量和褐变度回归模型方程方差分析
木犀草苷含量模型方程为：
分别对二次回归方程进行F检验和失拟性检验，结果表明各试验数据的相关性好，实际试验数据拟合性好，可用以上模型对干燥金银花木犀草苷、花色苷含量及褐变度与热泵温度、转换含水率、辐射板温度之间的关系变化进行分析和预测。
2.3.3 金银花综合品质回归模型方程方差分析
对金银花综合品质模型Y
5=f（X
1，X
2，X
3）进行方差分析，一次项X
1、X
2、X
3及3 个因素的交叉项X
1X
3及二次项
对试验指标有显著或极显著的影响，其余项不显著，剔除不显著项，得到的模型方程为：
对二次回归方程进行F检验和失拟性检验，结果表明：F
2=42.614，P＜0.01，水平上极显著，表明试验数据的相关性较好；失拟性检验F
1=1.098，P＞0.05不显著，说明回归方程与实际试验数据拟合性好，可用于此模型对干燥金银花综合品质与热泵干燥温度、转换含水率、辐射板温度之间的关系变化进行分析和预测。
2.3.4 回归模型的验证
根据试验实际状况，随机选设3 组试验条件以外的数据进行模型验证，分别测定干燥金银花的绿原酸含量、木犀草苷含量、花色苷含量及褐变度。把3 组试验因素数据分别带入回归模型方程得到相应的模拟值，并与实际实验所测数据相比较，结果如表4所示。
由表4可以看出，3 组验证实验的实验值与相应模型预测值的相对误差都小于6%，说明各回归模型大致反映了联合干燥金银花的功效成分含量及褐变度与干燥试验因素之间的变化关系，能就此模型对热泵远红外干燥金银花的功效成分含量和褐变度与各试验因素的关系变化进行预测和分析。
2.4 模型交互项分析
图7直观地反映了热泵干燥温度和远红外干燥温度之间的交互作用对干燥金银花中的绿原酸含量影响显著，绿原酸含量随着热泵温度和辐射板温度的升高而降低，而热泵干燥温度显然对指标值的影响相对显著，这可能是由于金银花干燥前期酶活性较大，而且酚类物质含量高，更易发生氧化反应，而干燥后期采用远红外干燥金银花水分活度低，辐射穿透能力强，干燥迅速，干燥金银花的主要功效成分损失相对较小，因此干燥前期的热泵干燥温度不宜过高，低于45 ℃。
由图8和9可以看出，热泵干燥温度与辐射板温度的交互作用对干燥金银花中的木犀草苷和花色苷含量的影响显著，有研究 ［21］表明金银花中的多酚氧化酶活性与酚类物质含量呈正相关性，金银花干燥过程酚类物质及花色苷被氧化成醌，发生的酶促氧化和颜色变化与绿原酸、木犀草苷及花色苷含量变化密切相关。在金银花干燥过程中花色苷和木犀草苷含量变化规律很相似，但都没绿原酸含量变化明显。这可能有关金银花中花色苷不能直接被多酚氧化酶氧化，木犀草苷缓慢参与褐变反应，需要在酚类物质的参与下才能发生降解 ［22-23］。金银花花色素主要含有叶绿素、类胡萝卜素、类黄酮和花青素等 ［24］，而金银花中花色苷类物质在酶促氧化过程中的作用机理还没有相关研究，对金银花的外观色泽和品质都有一定的影响。
表4 验证回归模型数据
Table4 Validation of the regression equations
试验号水平模拟值试验值误差/% X 1X 2X 3Y 1/（mg/g）Y 2/（mg/g）Y 3/（mg/g）Y 4Y 1/（mg/g）Y 2/（mg/g）Y 3/（mg/g）Y 4Y 1Y 2Y 3Y 41-10.513.6890.077 50.106 61.038 63.6020.078 70.1091.000 02.36-1.55-2.253.72 2010.53.3180.074 50.105 91.131 43.3470.077 40.104 51.116 3-0.87-3.911.321.34 30.5-103.2830.072 40.103 51.165 83.1090.070 00.105 71.187 55.303.32-2.13-1.86
图7 热泵干燥温度和辐射板温度交互影响绿原酸含量的曲面图
Fig.7 Response surface plot showing the effect of heat pump drying temperature and radiation heater temperature on chlorogenic acid content
图8 热泵干燥温度和辐射板温度交互影响木犀草苷含量的响应面图
Fig.8 Response surface plot showing on the effect of heat pump drying temperature and radiation heater temperature on mignonette glycoside content
图9 热泵干燥温度和辐射板温度交互影响花色苷含量的响应面图
Fig.9 Response surface plot showing the effect of heat pump drying temperature and radiation heater temperature on anthocyanin content
图10 热泵干燥温度和转换含水率交互影响褐变度的响应面图
Fig.10 Response surface plot showing the effect of heat pump drying temperature and converted moisture content on browning degree
由图10可以看到，干燥金银花的褐变程度与热泵温度及联合干燥转换含水率显著相关，金银花的褐变度随着热泵温度的升高而升高，随着转换含水率的增大而出现先减小后增大的趋势，这是在试验中联合干燥转换含水率越大，热泵温度越高，金银花内部的酶促反应及氧化反应较为活跃，在远红外高温高辐射的干燥条件下褐变仍会继续发生，后期远红外干燥金银花的功效成分也越会受到损失 ［25］。而联合转换含水率过小，金银花干燥时间太长，干燥效率低，而且干燥品质也相应下降。
2.5 回归模型的验证及干燥工艺参数优化
2.5.1 干燥工艺参数优化
利用Design-Expert 8.05和DPS7.05 软件对数据进行分析，得出金银花综合品质模型的最佳干燥工艺：热泵干燥温度39 ℃、转换含水率55%、辐射板温度为90 ℃；此时干燥金银花中绿原酸含量为4.086 0 mg/g、木犀草苷含量为0.090 57 mg/g、花色苷含量为0.116 1 mg/g和褐变度为0.859 6。
2.5.2 两种干燥方法的比较
图11 扫描显微电子扫描镜图
Fig.11 Scanning electron microphotograph of fresh and dried honeysuckle
从图11可以看出，热泵远红外联合干燥金银花样品的细胞结构明显比热泵干燥保持得好，形成的多孔结构更疏松，通透性更好，明显改善了产品皱缩。这是由于远红外辐射干燥穿透性强，减少了干燥样品表面结构破坏，外观色泽保持更好。
表5 热泵远红外干燥和热泵干燥的比较
Table5 Comparison of far-infrared heat pump drying and heat pump drying
干燥方式干燥时间/h复水率/%能耗/（kW/h）绿原酸含量/（mg/g）木犀草苷含量/（mg/g）花色苷含量/（mg/g）褐变度热泵干燥39 ℃2482.584.273.890.0950.114 00.905热泵远红外联合干燥（39℃、55%、90 ℃）11.57633.844.020.095 60.115 50.868
由表5可以看出，金银花热泵远红外联合干燥方式时间短，复水性好，所需能耗远远低于热泵干燥，在功效成分绿原酸、木犀草苷和花色苷含量上总体也略好于热泵干燥，这主要是远红外辐射干燥在相对稍低温条件下对营养成分破坏较小，保持物料细胞结构疏松，不发生皱缩等，外观、色泽和品质都有很大的改观，又具有杀菌的效果。
以热泵干燥温度、转换含水率和辐射板温度为自变量，以绿原酸含量、木犀草苷含量、花色苷含量和褐变度为因变量，通过响应面优化试验分析，给出各指标值随因素变化的二次回归模型，3组验证实验的实验值与回归模型预测值的误差绝对值均低于6%，说明回归模型较好地反映了金银花联合干燥品质指标与3个试验因素的变化关系。
根据金银花综合品质与热泵干燥温度、转换含水率、辐射板温度的二次多项式回归模型得，热泵干燥温度影响最大，转换含水率次之，远红外温度影响最小；而最佳热泵远红外联合干燥工艺为热泵干燥温度39 ℃、转换含水率55%、辐射板温度90 ℃，此时干燥金银花中绿原酸含量为4.086 0 mg/g、木犀草苷含量为0.090 57 mg/g、花色苷含量为0.116 1 mg/g和褐变度为0.859 6。
与同样温度和风速的纯热泵干燥对比，结果发现热泵远红外联合干燥时间缩短了52.1%，干燥能耗减少了59.8%，复水性提高了7.9%，绿原酸、木犀草苷和花色苷含量分别提高了3.3%、0.6%、1.3%，而金银花褐变度降低了4.1%。
参考文献：
［1］ 国家药典委员会. 中华人民共和国药典［M］. 北京: 化学工业出版社，2005.
［2］ 武晓红， 田智勇， 王焕. 金银花的研究新进展［J］. 时珍国医国药，2005， 16（12）: 111-112. DOI:10.3969/j.issn.1008-0805.2005.12.073.
［3］ 郝英超. 金银花褐变过程酚类物质代谢机理研究［D］. 洛阳: 河南科技大学， 2013.
［4］ 刘云宏， 朱文学， 马海乐. 金银花真空远红外辐射干燥动力学模型［J］. 农业机械学报， 2010， 41（5）: 105-109. DOI:10.3969/ j.issn.1000-1298.2010.05.022.
［5］ 齐红， 盛华刚， 张超. 不同干燥技术对金银花质量的影响［J］. 药物研究， 2010， 19（14）: 36-37. DOI:10.3969/j.issn.1006-4931.2010.14.023.
［6］ 高建邦， 宋平顺. 不同加工方法对金银花中绿原酸和木犀草苷含量的影响［J］. 中华中医药杂志， 2010， 25（11）: 1796-1798.
［7］ 罗磊， 杨彬， 张国庆， 等. 金银花气调热泵干燥过程中绿原酸降解动力学研究［J］. 食品科学， 2015， 36（17）: 7-12. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201517002.
［8］ 张艳来. 热泵技术在我国农产品干燥中的应用及展望［J］. 农机化研究， 2014（5）: 1-7. DOI:10.3969/j.issn.1003-188X.2014.05.001 .
［9］ DENG Yun， WU Juan， SU Shuqiang， et al. Effect of far-infrared assisted heat pump drying on water status and moisture sorption isotherm of squid （Illex illecebrosus） fillets［J］. Drying Technology，2011， 29: 1580-1586. DOI:10.1080/07373937.2011.584255.
［10］ 宋小勇， 常志娟， 苏树强， 等. 远红外辅助热泵干燥装置性能试验［J］. 农业机械学报， 2012， 43（5）: 136-141. DOI:10.6041/ j.issn.1000-1298.2012.05.023 .
［11］ DENG Yun， WANG Yuegang， YUE Jin， et al. Thermal behavior，microstructure and protein quality of squid fillets dried by far-infrared assisted heat pump drying［J］. Food Control， 2014， 36: 102-110. DOI:10.1016/j.foodcont.2013.08.006.
［12］ 宋小勇. 远红外辅助热泵干燥对铁棍山药片品质影响［J］. 核农学报，2015， 29（7）: 1337-1343. DOI:10.11869/j.issn.100-8551.2015.07.1337.
［13］ 徐刚， 顾震， 徐建国， 等. 胡萝卜热泵-远红外联合干燥工艺研究［J］.食品与发酵工业， 2009， 35（5）: 96-99.
［14］ NATHAKARANAKULE A， JAIBOON P， SOPONRONNARIT S. Far-infrared radiation assisted drying of longan fruit［J］. Journal of Food Engineering， 2010， 100（4）: 662-668. DOI:10.1016/ j.jfoodeng.2010.05.016.
［15］ DENG Yun， QIAN Bingjun， WU Juan， et al. Characteristics of squid（Illex illecebrosus LeSueur） fillets dried using a combination of heat pump drying and far infrared radiation［J］. Philippine Agricultural Scientist， 2011， 94: 270-277.
［16］ 张元元， 李进， 陈涛， 等. 高效液相色谱法同时测定金银花中绿原酸和木犀草苷的含量［J］. 天津中医药大学学报， 2011， 30（2）: 107-109.
［17］ 尹波. 超声波法提取金银花中的绿原酸［J］. 生物质化学工程， 2005，39（1）: 14-16. DOI:10.3969/j.issn.1673-5854.2005.01.004.
［18］ 顾震. 热敏性物料的热泵和远红外联合干燥［D］. 南昌: 江西农业大学， 2011.
［19］ 刘娜娜， 刘伟， 冯静， 等. 金银花花中活性成分含量及其相关酶活性的动态变化规律研究［J］. 中国中药杂志， 2013， 38（12）: 1905-1909.
［20］ NAMIKI H， NIINUMA K， TAKEMURA M， et al. Effects of farinfrared irradiation and lyophilization on the contens of carotenoids，tissue structure and bacterial counts of carrot［J］. Shokuhin Eiseigaku Zasshi， 1996， 37（6）: 395-400.
［21］ 侯爽爽， 罗磊. 金银花热风干燥过程中颜色劣变机理的研究［J］. 农产品加工， 2010（10）: 63-65.
［22］ KADER F， HALUK J P， NICOLAS J P， et al. Anthocyanin degration in oxidizing grape musts［J］. Journal of the Scicence of Food and Agriculture， 1994， 46: 3060-3065.
［23］ 赵昶灵. 花色苷的酶降解［J］. 热带亚热带植物学报， 2011， 19（6）: 576-584. DOI:10.3969/j.issn.1005-3395.2011.06.016.
［24］ 任玉锋. 金银花花色素的种类和含量的研究［J］. 安徽农业科学，2015（2）: 90-93. DOI:10.3969/j.issn.0517-6611.2015.02.037.
［25］ DENG Yun， LIU Yumin， QIAN Bingjun， et al. Impact of far-infrared radiation-assisted heat pump drying on chemical compositions and physical properties of squid （Illex illecebrosus） fillets［J］. European Food Reseach and Technology， 2011， 232: 761-768. DOI:10.1007/ s00217-011-1441-9.
Optimization of Far-Infrared Assisted Heat Pump Drying Parameters for Quality Control of Dried Honeysuckle
LUO Lei， KANG Xinyan， ZHU Wenxue*， REN Guangyue， DUAN Xu， JI Qinghua， ZHANG Kuan， MA Yongzhe
（Food Materials Engineering Technology Research Center of Henan Province，College of Food and Bioengineering， Henan University of Science and Technology， Luoyang 471023， China）
Abstract：This study aimed to improve the overall quality of honeysuckle dried by far-infrared assisted heat pump drying by the optimization of operating parameters using response surface methodology. Heat pump drying temperature， converted moisture content and radiant panel temperature were taken as independent variables， and the contents of chlorogenic acid，mignonette glycosides and anthocyanins were taken as response variables. Results showed that the absolute values of error between the experimental values of four responses and the prediction from the proposed regression model were lower than 6%. After normalization， the optimal experimental conditions were obtained as follows: heat pump temperature， 39 ℃； converted moisture content， 55%； and radiant panel temperature， 90 ℃. Under these conditions， the chlorogenic acid content was 4.086 0 mg/g， mignonette glucoside content was 0.090 57 mg/g， anthocyanins content was 0.116 1 mg/g， and browning degree was 0.859 6. Compared with the heat pump drying method， the drying time of the method used in this study was reduced by 52.1%， drying energy consumption was decreased by 59.8%， and water reabsorbing capacity was increased by 7.9%. Moreover， the contents of chlorogenic acid， mignonette glycosides and anthocyanins were increased by 3.3%， 0.6% and 1.3% respectively， while the browning degree of honeysuckle was lowered by 4.1%.
Key words：honeysuckle； heat pump； far-infrared heating； combined dryer； quality control
DOI：10.7506/spkx1002-6630-201618002
中图分类号：TQ28.673
文献标志码：A
文章编号：1002-6630（2016）18-0006-07
引文格式：
罗磊， 康新艳， 朱文学， 等. 热泵远红外联合干燥金银花的工艺优化及品质控制［J］. 食品科学， 2016， 37（18）: 6-12. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201618002. http://www.spkx.net.cn
LUO Lei， KANG Xinyan， ZHU Wenxue， et al. Optimization of far-infrared assisted heat pump drying parameters for quality control of dried honeysuckle［J］. Food Science， 2016， 37（18）: 6-12. （in Chinese with English abstract） DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201618002. http://www.spkx.net.cn
收稿日期：2015-10-30
基金项目：国家自然科学基金联合基金项目（U1304330）
作者简介：罗磊（1976—），男，副教授，博士，研究方向为食品干燥品质控制、食品营养成分与活性。E-mail：13623896431@139.com
*通信作者：朱文学（1967—），男，教授，博士，研究方向为农产品加工及贮藏。E-mail：zwx@haust.edu.cn