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本文以新疆吐鲁番的无核白葡萄为试材,从葡萄的热风干燥特性开始,研究了不同温度对葡萄干燥特性和产品品质的影响,围绕无核白葡萄干燥动力学研究,建立无核白葡萄干燥过程的干燥模型,分析了无核白葡萄干燥过程的有效扩散系数变化规律,探讨了温度变化对葡萄皱缩程度的影响;进一步通过研究不同温度条件下葡萄干燥过程中颜色变化特性、变色成分表征及其典型变色成分结构变化化学机理,阐明葡萄干燥过程变色机理;在掌握无核白葡萄热风干燥过程中的水分扩散规律以及颜色变化特征基础上,选出葡萄适宜干燥的温度范围,研究葡萄的热泵干燥工艺,探讨了不同温度和不同的预处理方式对葡萄热泵干燥特性及其产品品质的影响,通过干燥速率的提高和产品品质的提升这两个指标来筛选较优的预处理方式和干燥条件。研究结果表明:1、在拟合的几种模型中Logarithmic模型的拟合结果最好,最能描述葡萄的干燥过程。无核白的有效扩散系数随温度升高增大,但温度较低时有效扩散系数受温度变化的影响较小。无核白葡萄干燥过程中葡萄的表皮发生皱缩现象:温度升高短径皱缩增大,长径皱缩没有规律。皱缩给内部水分的扩散带来很大阻力,降低水分扩散系数。2、基于Lab色度体系,对无核白的变色进行了量化分析,建立了褐变过程颜色动力学模型,各干燥温度下各颜色指标与预测值拟合较好,褐变过程中颜色的变化符合反应动力学一级模型,其中L*值拟合程度最好。并计算出褐变过程中颜色参数L*、a*、b*及总色差ΔE反应活化能分别为40.19,24.29,35.43和39.46 kJ·mol-1。L*值活化能最大,随温度波动的敏感性最强。褐变反应发生在制干的中期,在含水率为50%-60%时发生。L*值与b*值下降,a*值升高,总色差ΔE增大,褐变程度与温度相关,温度越高,褐变越严重,30℃时制得的葡萄干色泽相对较好,40℃时最差。3、温度和氧气是葡萄制干过程中发生变色的重要因素,氧气的存在会促进提取物的结构变化从而促进葡萄颜色的加深。4、自由基反应而形成醌类物质是葡萄干燥过程中发生颜色变化的重要原因。(1)没食子酸通氧/通氮加热后吸收均有所增加,通氧气加热的增加幅度略大。槲皮素在氮气环境下加热后光谱变化较小;在氧气环境下加热,槲皮素单体结构发生氧化,共轭羰基结构增多,颜色变深。(2)对没食子酸、槲皮素以及杨梅素,采用密度泛函方法进行量子化学计算发现:没食子酸酚羟基中O13-H17键长最长、键级最小,解离能最低,自旋密度分布比较稳定,相对于其他酚羟基,该羟基易于发生自由基夺氢反应而形成醌类结构。槲皮素分子中B环羟基较A环羟基易于发生夺氢反应而形成邻醌。槲皮素B环酚羟基中4’位酚羟基(027-H32)键长相对较长,键级较低,自由基反应活性高,易发生夺氢反应而形成醌类结构。杨梅素的自由基反应活性位点也在B环4’位,其次为其邻位羟基上的H33。5、在上述研究基础上,选出葡萄适宜干燥的温度范围为30-40℃,开展了葡萄的热泵干燥工艺研究。结果表明,将无核白葡萄采用促干剂预处理,干燥温度为35℃时,不仅能有效缩短干燥周期,而且能抑制果粒褐变,可以作为无核白葡萄热泵干燥的最佳工艺。