试验材料：红枣属类中的狗头枣 (初始含水率约为70 %±1%)，陕西延安；乙醇 (50%体积分数)；2，6-二氯靛酚 (0.05%)；1 %草酸溶液；2 %草酸溶液；抗坏血酸标准溶液 (0.1 mg/ml)。

电热鼓风干燥箱；冷冻干燥箱；真空干燥箱；电子天平；分光测色仪；质构仪。

物料干燥前处理：挑选新鲜、大小均匀、个头完整无霉变的狗头枣，在室温中放置30 min进行回温，使用酒精清洁其表面，选取无核区切成厚度为5 mm的薄片后进行不同干燥方式处理。每组干燥试验处理样品50 g。

针对不同的干燥方式，通过前期预试验获得各自较优工艺参数，设定其试验方案如表1所示。在试验过程中，每隔30 min取出样品，测量其含水率，至其小于5%时，停止试验。冷冻干燥是公认品质较优的干燥技术，因此被设定为参照组，代表着红枣切片最优干燥品质。

本研究中，采用直接干燥法^[16]测定红枣切片的含水率，具体步骤遵循GB 5009.3－2016《食品中水分的测定》。将红枣切片于105℃的烘箱中烘干至两次质量差不超过0.01 g，计算得到初始含水率。

式中，$ DR $为干燥速率，g/(g·h)；$ {M_{t1}} $、$ {M_{t2}} $为$ {t_1} $、$ {t_2} $时刻红枣切片的干基含水率，%。

色差采用分光测色仪测定。每次测量5个不同位置取平均值，色差值的公式为：

式中，$ \Delta E $为色差值。$ {L^*} $、$ {a^*} $、$ {b^*} $为干燥后红枣切片的亮度、红绿度、黄蓝度，$ {L_0} $、$ {a_0} $、$ {b_0} $为试验前红枣切片的亮度、红绿度、黄蓝度。

将红枣切片称量并记录，之后放入35℃的热水中每隔10 min，取出并记录质量，重复以上操作直至枣片两次测量前后质量不超过±0.2 g为止，即为红枣切片复水后的质量^[17]。

复水比的公式为：

式中，$ R $为红枣切片的复水比；$ {G_0} $为复水后称量的红枣切片质量，g；$ {G_1} $为干燥后称量的红枣切片质量，g。

根据GB/14754-2010进行Vc的测定，方法选取2，6-二氯酚靛酸钠滴定法^[18]。

使用TA.XTC质构仪进行红枣切片干燥后样品的硬度测量，选择P/2N型探头。每组样品测量5次，最终结果取其平均值。

（1）挑选核心指标：根据测定目标，为确定红枣干燥的最佳干燥工艺，选择出与红枣切片品质相关的评价指标，包括干燥时间、复水比、色泽、Vc含量和硬度。

（2）搭建评价模型结构：根据各个评价指标间的相互关系，搭建目标层、指标层和方案层。图1展示了红枣切片综合评价模型结构。

（3）构建判断矩阵：确定每个指标的权重系数，构建判断矩阵，以评估该指标在综合评价中的重要性。因此本研究采用了如表2所示的1~9比例标度法来构建判断矩阵 (见图1) ，并计算了各指标的权重系数。

（4）检验判断矩阵一致性：为确保使用层次分析法时所得到的权重或优先级排序具有合理性、稳定性及可行度，根据下列公式分别计算一致性比率$ CR $和一致性指标$ CI $。

式中，$ RI $为随机一致性标准值，本研究中，核心指标为5个，查表得$ RI $为1.12；$ \lambda $为判断矩阵特征值；$ n $为判断矩阵阶数。

若$ CR $< 0.1时，表示通过一致性检验，判断矩阵具有合理性；当$ CR $≥0.1时，则表示判断矩阵缺乏一致性，需对其重新构建并计算一致性，直至通过一致性检验。

（5）红枣切片品质综合评分的计算：为了得到各干燥条件下的综合评分Zi，采用归一化的指标数据与其对应的权重系数做内积计算，该过程可用如下公式计算：

式中，$ {Z_i} $为综合得分；$ {\omega _i} $为各指标对应的权重系数；$ {a_{ij}} $为各指标标准化后的数值。

软件工具：采用Microsoft Office Excel 2019软件进行表格绘制，用Origin 2024软件进行数据处理及曲线图绘制。

分析方法：在试验中，使用层次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP) 对红枣切片的干燥方式进行综合评分。

Weibull分布函数表示为如下形式：

式中，$ MR $为水分比；$ t $为干燥时间，min；$ \alpha $为尺度参数，min；$ \beta $为形状参数。

红枣切片在干燥过程中可近似地看成一个无限平板，可用Fick第二定律揭示其内部的干燥规律，其表达式如下：

式中，D_eff为有效水分扩散系数，m²/min；$ L_0^{} $为枣片厚度，m，其值为5×10⁻³ m；$ t $为干燥时间，min。

对表达式两边同时取对数可得：

由上式可知，$ MR $的对数与时间$ t $呈线性关系，且其斜率与有效水分扩散系数相关，水分扩散系数可由斜率计算得到。

如图2所示，不同干燥方式下的红枣切片的干燥速率有显著差异，热风干燥处理组样品达到干燥终点需210 min，热风真空组合干燥次之，需273 min，真空干燥速度最慢，需378 min，干燥耗时较热风干燥增加了80 %，较组合干燥增加了38.46 %。热风真空组合干燥与热风干燥在含水率转换点之前干燥曲线基本一致，转换点之后，红枣切片进行真空干燥，此时组合干燥速率明显低于纯热风干燥，这是由于真空干燥的干燥速度小于热风干燥。

从图2可以看出，在红枣切片的干燥过程中，随着时间推移，三种干燥方式下的干燥速率逐渐降低，特别是在干燥中后期。同时随着干燥过程的进行，红枣切片的含水率逐渐降低，这也导致了干燥速率的逐渐减缓。这一结果进一步突显了干燥过程中水分扩散的影响，初始阶段的较高干燥速率主要是由于红枣切片表面的水分快速蒸发，而干燥后期则是由于切片内部水分缓慢扩散至表面，再经过缓慢的挥发至干燥介质中的一个过程。当红枣切片水分快降低到终点含水率时，组合干燥的真空阶段并没有与单一真空干燥一样速率急剧下降，这是由于组合干燥前期存在热风干燥阶段，热风干燥改变了红枣切片的组织和表皮结构，细胞孔径变大，从而使内部水分在后期真空干燥时更容易蒸发^[9]。

采用Weibull函数对红枣切片三种干燥方式下的干燥过程进行拟合，图3所示为各个干燥方式的拟合曲线，表3为模型拟合结果，由表知，三种干燥方式的Weibull函数拟合精度都很高，决定系数R²均大于0.97。$ \alpha $值是衡量物料前期干燥速率的指标，代表干燥63 %水分所需耗时。结合表中$ \alpha $值数据可得，热风干燥脱去63 %水分所需时间最短，组合干燥次之，真空干燥的$ \alpha $值最大，干燥速率最慢，所需时间最长。形状参数$ \beta $的大小很大程度上受到干燥方式、红枣种类和形状等因素的影响。在本研究中，采用了相同厚度的同种红枣切片，因此只考虑干燥方式的影响。当0.3<$ \beta $<1时，物料干燥过程基本属于降速干燥，受内部水分迁移的控制；当$ \beta $>1时，物料干燥速率呈先上升后下降的趋势^[19]。由表知$ \beta $值大于1，因此红枣切片干燥速率在前期呈现上升的趋势，而后逐渐下降。有效水分扩散系数D_eff表征单位时间内水分的扩散程度，热风干燥的有效水分扩散系数明显高于其他两种干燥方式，这表明热风干燥的水分扩散动量更大，干燥效率更高，而组合干燥的水分扩散动量则较小，真空干燥的水分扩散动量最小。

通过试验测定了不同干燥方式下红枣切片的干燥时间、复水比、色泽、Vc含量、硬度等评价指标。图4为不同干燥方式所得的红枣切片，按照1.3所述方法测得红枣切片的品质评价指标见表4。

干燥时间是反应干燥能耗的重要指标^[20]，热风干燥的干燥时间最短，用时3.5 h，而真空冷冻的干燥时间最长，长达28 h，是热风干燥的8倍。

复水比是衡量干燥过程中微观结构损伤程度的重要指标^[21]，较高的复水比即红枣切片内部结构保存较好，其重新吸收水分的能力也更强。真空冷冻干燥能够对红枣切片的组织结构起到最大的保护作用，复水比最大，其次是组合干燥。真空干燥与热风干燥复水比均较小，这是由于真空环境会破坏红枣切片内部组织的孔道网络结构，而热风干燥中红枣切片表面发生结壳且干燥过程中红枣切片内部细胞结构收缩塌陷，形成致密结构^[22-23]，均不利于复水。

色泽是衡量食品加工过程中热损伤的重要指标^[24]，物料在干燥前后色泽差异值越小，原色保留的越好时，真空冷冻干燥温度低，避免了因为热干燥引起的天然色素减少的问题，维持了红枣切片原有的色泽，而热风干燥由于温度过高抑制酶促褐变，物料表面水分蒸发过快，在还原糖、氨基酸等物质作用下，发生美拉德反应的同时又发生了焦糖化反应，从而使得红枣切片色差增大^[25]。

Vc保留率是衡量物料在干燥过程中营养物质损失程度的指标^[26]，组合干燥结合了热风干燥时间短和真空干燥Vc保留率高的优势，Vc含量仅次于真空冷冻干燥。

硬度是反应红枣切片品质的重要指标之一，软组织结构的干燥最受消费者欢迎^[27]。在试验条件下，热风干燥的红枣切片硬度最高，高于真空干燥约11%，高于组合干燥约22%，高于真空冷冻干燥约106%，真空冷冻干燥的物料结构组织疏松，在运输过程中易碎，不利于保存物料的完整性。

采用层次分析法对红枣切片的5个评价指标进行分析，从而建立其评价体系的数学模型，旨在筛选出品质较好的红枣加工工艺。

在红枣切片的综合评价模型中，指标层的评级指标对目标层的品质评价产生直接影响，而方案层则对指标层的评级指标产生影响，从而间接地影响了目标层的品质评价结果。通过采用1~9比例标度法构建判断矩阵 (见表5) ，并对其一致性进行检验；采用和积法计算判断矩阵的最大特征根$ \lambda $，并计算各个评价指标的权重值$ {\omega _{\text{i}}} $ (见表5) 。根据公式 (4) 计算得$ CR < 0.1 $，表明判断矩阵通过一致性检验，因此$ {\omega _{{i}}} = $(0.3376，0.1031，0.2210，0.1995，0.1288) 可以作为红枣脆片品质评价指标的权重系数。

真空冷冻干燥为参照组，其过高的干燥耗时使其干燥能耗高，成本较高，去除真空冷冻干燥组后，根据1.3.8节所述，得到红枣脆片品质的综合评分，如表6所示。其中热风真空组合干燥（参照组）综合评分最高，为0.22300分，其次是真空干燥（0.21872），热风干燥（0.21227）最低。在三种干燥方式中，热风真空组合干燥的综合评分最高，因此选择该种干燥方式为红枣切片最优加工工艺。

本文采用热风干燥、真空干燥、热风真空组合干燥、真空冷冻干燥（参照组）四种干燥方式分别干燥红枣切片，对其干燥特性及品质进行对比，考虑其干燥速率及品质，选取干燥时间、复水比、色泽、Vc含量和质构特性为评价指标，采用层次分析法对红枣切片的干燥方式进行综合评分排序。

(1) 干燥特性方面，由于$ \beta $>1，故表面和内部水分扩散同时来控制红枣切片的干燥过程；有效水分扩散系数 D_eff 大小排序为：热风干燥>热风真空组合干燥>真空干燥，说明相比于真空干燥，热风干燥可增加水分扩散动量，提高干燥效率。

(2) 干燥品质方面，尽管冷冻干燥（参照组）Vc含量、色差、复水比等品质最佳，但其过高的干燥耗时使其干燥能耗高，成本较高，因此对热风干燥、真空干燥、热风真空组合干燥采用层次分析法进行综合评分排序，最终红枣脆片综合评分最高的工艺为热风真空组合干燥。

(3) 热风真空组合干燥结合了两种单一干燥方式的优点，该技术不仅可以显著地缩短干燥时间、节约能耗，并提高整体干燥效率及红枣切片的品质。