猕猴桃含有丰富的矿物质、维生素、多酚等对人体有益的功能性成分,是一种营养价值极高的浆果。但猕猴桃采后容易变软腐烂,因此研究其贮藏保鲜与加工技术十分重要。通过干燥脱水将新鲜猕猴桃加工成干制品,可以很好地延长猕猴桃的保存期,同时也有利于降低其贮藏和运输成本。针对猕猴桃常规热风干燥的时间长、品质低等问题,本研究将直触式超声和远红外辐射技术联合应用于猕猴桃干燥。远红外辐射干燥可以实现猕猴桃的内部加热、改善其受热情况,直触式超声的应用可以有效降低物料内部传质阻力、加快水分扩散,将这两种干燥技术相结合,理论上可以实现猕猴桃的高效、高品质干燥。因此,本文研究了直触式超声-远红外辐射干燥(Contact ultrasound assisted far-infrared radiation drying,CU-FIRD)猕猴桃片的干燥特性,并探讨不同干燥条件对干制品生物活性成分的影响规律,以期为猕猴桃的干燥技术研发与高品质加工提供参考。研究主要内容如下:1.采用分光光度法研究了不同护色剂对猕猴桃多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)活性的影响,在单因素试验的基础上结合响应面法,获得猕猴桃片干燥前护色预处理的最佳条件。结果表明:4-己基间苯二酚、L-半胱氨酸、D-异抗坏血酸钠和柠檬酸四种不同的褐变抑制剂均对PPO活力有明显抑制作用。通过响应面优化得出的最优护色工艺为:4-己基间苯二酚、L-半胱氨酸、D-异抗坏血酸钠和柠檬酸的质量分数分别为0.021%、0.020%、0.208%和0.311%。2.研究了猕猴桃远红外辐射干燥的基本规律,探讨远红外辐射温度变化对猕猴桃片干燥特性的影响。结果表明:随着辐射温度从120℃升高到280℃,猕猴桃所需干燥时间缩短了60%,平均干燥速率提高了150%。通过扫描电镜(Scanning electron morphology,SEM)观察干制品的微观结构,发现提高辐射温度能使猕猴桃组织内部形成疏松的多孔状组织结构。利用低场核磁共振(Low-field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)技术得到不同远红外辐射温度下干燥猕猴桃的水分状态及迁移变化趋势,其结果表明猕猴桃中存在自由水、不易流动水和结合水3种状态水分,提高辐射温度也可以促进各种水分状态之间的转变以及水分的去除。3.通过研究猕猴桃CU-FIRD的干燥特性及水分迁移规律,探讨超声对猕猴桃远红外辐射干燥的强化作用。结果表明:在远红外辐射干燥过程中应用直触式超声可以显著提高干燥速率,超声波的应用可以使猕猴桃的远红外辐射干燥时间缩短13%～40%。SEM结果表明,提高超声功率可以使物料产生更多、更大的微细孔道,形成了更加疏松的微观结构,有利于干燥过程中水分的逸出。LF-NMR结果表明,应用直触式超声可以以促进水分的蒸发扩散,超声功率由0 W升至54 W时,自由水去除所需时间可缩短57%,且提高超声功率有利于不易流动水和结合水的迁移和去除。通过核磁共振成像(Magnetic resonance imaging,MRI)观察干燥过程中水分的空间分布变化,随着超声功率的升高,在干燥过程中MRI图像的红度值减小越快,说明提高超声功率可以促进水分向外迁移,从而加速水分的脱除,加快干燥进程。4.利用紫外分光光度法、氨基酸分析仪、高效液相色谱法等对不同干燥条件所得猕猴桃干制品的生物活性成分和抗氧化活性做了较为全面的对比分析,综合评价不同干燥条件对产品品质的影响。结果表明:在远红外辐射干燥过程中应用直触式超声可以提高猕猴桃干制品酚类、维生素C、谷胱甘肽、游离氨基酸、萜类等生物活性成分的保留率。适当的升高超声功率,可以有效缩短干燥时间,有利于酚类、维生素C、谷胱甘肽等热敏性物质的保留。而过强的超声波可能会对细胞壁造成物理损伤,使胞内物质外流,造成活性物质的损失。超声功率为36 W时干制品表现出较强的抗氧化能力,而单一远红外干燥猕猴桃的抗氧化指标最弱。采用加权综合评分法,确定辐射温度200℃和超声功率36 W为较优的CU-FIRD参数,可在实现较短干燥时间的同时获得较高的生物活性成分保留率。