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热固性树脂浸渍纸高压装饰层积板(high-pressure decorative laminates made from thermosetting resins impregnated sheets, HPL)是由不同树脂浸渍的表层纸、装饰纸和多层牛皮纸层积后在高压下热压而成的一种装饰材料[1]。HPL的层压复合结构赋予其优异的耐热、耐磨、耐化学等表面性能，当前HPL广泛应用于实验室、医院和商业场所等[2]。但是由于三聚氰胺甲醛(MF)树脂具有硬而脆、稳定性差的特点[3]，使得HPL的韧性较差。在 HPL芯层加入纳米纤维或使用化学药剂改性浸渍树脂可有效改善HPL的脆性问题，同时赋予HPL机械强度、水解稳定性、耐火性等功能[4−5]。JI等[6]以牛皮纸作为HPL的底层材料，在2层牛皮纸中间加入无纺布醋酸纤维素(CA)纳米纤维垫，提升HPL的弯曲性能。当加入5层CA纳米纤维垫时，HPL的断裂伸长率为 27.9%，屈服强度为40.8 MPa，分别比原始HPL提高了4.4和5.9倍。但是使用静电纺丝法制备 CA 纳米纤维存在耗时长和成本高等问题。
HPL的外观和质感主要由表层装饰纸决定，近年来，数码打印和同步对纹技术可以使 HPL呈现不同的纹理、图案和颜色[7]，但仍缺乏木质材料特有的自然纹理和亲和触感。重组装饰薄木是利用普通速生材生产的一种饰面材料，不仅具有天然木材的纹理和质感，而且原材料来源广泛[8]。以重组装饰薄木为基本单元，借鉴 HPL的层压复合结构，有望制备出一种性能优异的木质复合装饰板材，在轨道交通、室内装修、公共场所等领域具有广阔的应用前景。
胶黏剂和胶接技术在木质材料复合中发挥着重要作用，除了保证胶合质量外，环保性能、胶接效率和生产能耗均是工业界和学术界关注的重点。近年来，聚乙烯(PE)薄膜以其环境友好性、良好的柔韧性、耐水性和加工性等优势，成为传统的“三醛胶”木质复合材料的有效替代产品，广泛用于木质材料的胶接[9−10]。 PE薄膜具有受热软化、冷却固化的特性[11]，其对木质材料的胶合是在木材表面熔融软化、流展、渗透和冷却固化的过程[12−13]。适宜的工艺条件下，熔融的热塑性树脂大分子在木材多孔性结构中的填充及其对损坏细胞的修复作用[14]，能够赋予热塑性树脂复合材料优良的力学强度和耐水性能[15−16]。为了制备一种无醛、性能优异的装饰板，本研究提出使用PE薄膜对重组装饰薄木进行胶合以制备薄木-PE复合层积装饰板(wooden decorative laminates-sheets made from polyethylene film, WDL)。通过响应面方法分析热压温度、热压时间、热压压力对装饰板浸渍剥离性能和顺纹抗拉强度的影响，模拟优化出WDL的最佳制备条件，为推进其应用提供参考依据。
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重组装饰薄木：椴木科技木，购于德清洛舍佳朋木皮厂，规格为200 mm×200 mm，厚度为0.2 mm，含水率为6%~12%；PE薄膜：购于沭阳登农商贸有限公司，厚度为0.1 mm，密度为0.91 g·cm−3。
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采取顺纹的方式将重组装饰薄木和 PE 薄膜进行组坯并热压复合，制备5层结构的薄木-PE复合层积装饰板(图1)。
图 1 WDL 的制备流程
Figure 1. Preparation process of WDL
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以热压温度、热压时间、热压压力3个因素为自变量，以浸渍剥离长度(Y1)和顺纹抗拉强度(Y2)为响应值，选用3因素3水平进行响应面试验设计(表1)。应用Design Expert 13，建立数学回归模型，优化WDL的热压工艺。为了避免冷却过程中PE薄膜收缩产生的内应力，热压结束后对WDL进行二次冷压定型处理，定型时间为4 min，定型压力为1 MPa。
表 1 试验因素和水平
Table 1. Level of experimental factors
水平 因素 热压温度(A)/℃ 热压时间(B)/s 热压压力(C)/MPa $ - $1 130 30 0.50 0 155 90 1.25 $ + $1 180 150 2.00 -
根据响应面试验结果，得出最优的热压工艺参数，对最优工艺条件下的WDL进行浸渍剥离性能和顺纹抗拉强度的测试，选取测试的数据与响应面模型计算的预测值对比，以验证其可靠性。本研究利用Design Expert 13 进行数据分析和模型模拟，利用Origin 2021绘图。
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浸渍剥离性能：根据国家标准GB/T 17657—2022《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中浸渍剥离性能测试要求，取尺寸为75 mm×75 mm的试件，将其放在(63±3) ℃热水中浸渍3 h，然后放置于(63±3) ℃的恒温干燥箱中干燥3 h。观察并测量试件每个胶层各边剥离的长度，结果精确至1 mm。测试结果为6个试件的平均值。
顺纹抗拉强度：根据国家标准GB/T 1040.2—2022《塑料 拉伸性能的测定 第2部分：模塑和挤塑塑料的试验条件》进行制样，在万能力学试验机上对薄木和 WDL 试样进行载荷-位移和强度的测试，试验速度为1 mm·min−1。测试结果为6个试件的平均值。
PE薄膜拉伸强度：根据国家标准GB/T 1040.3—2006《塑料 拉伸性能的测定 第3部分：薄膜和薄片的试验条件》中5型试样的形状和尺寸进行制样，在万能力学试验机上进行测试，试验速度为5 mm·min−1。测试结果为6个试件的平均值。
胶接界面形貌：将试样制备成尺寸为 7 mm×3 mm×1 mm (L×W×T)的样块，把样块导管侧黏附在铜片上，进行喷金处理后，使用环境扫描电子显微镜(FEI Quanta 200)观察重组装饰薄木和 PE 薄膜的胶接界面形貌。
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以浸渍剥离长度和顺纹抗拉强度为指标，利用响应面法Box-Behnken模型试验考察热压温度、热压时间和热压压力对 WDL 性能的影响。响应面试验方案及结果见表2。
表 2 响应面试验设计及结果
Table 2. Design and results of response surface test
编号 热压温度
(A)/℃热压时间
(B)/s热压压力
(C)/MPa浸渍剥离长度
(Y1)/mm顺纹抗拉强度
(Y2)/MPa编号 热压温度
(A)/℃热压时间
(B)/s热压压力
(C)/MPa浸渍剥离长度
(Y1)/mm顺纹抗拉强度
(Y2)/MPa1 −1 −1 0 33 34.5 10 0 1 −1 0 43.0 2 1 −1 0 1 36.9 11 0 −1 1 8 43.3 3 −1 1 0 11 41.7 12 0 1 1 8 40.5 4 1 1 0 0 33.6 13 0 0 0 3 40.4 5 −1 0 −1 26 38.4 14 0 0 0 2 44.0 6 1 0 −1 0 37.7 15 0 0 0 6 44.2 7 −1 0 1 25 40.8 16 0 0 0 3 42.0 8 1 0 1 0 33.2 17 0 0 0 1 39.5 9 0 −1 −1 25 40.7 以表2的结果进行响应面回归模型的方差分析，结果见表3。浸渍剥离长度的拟合模型极显著(P＜0.000 1)，决定系数(R2)=98.45%，校正决定系数($R_{\mathrm{Adj}}^2 $)=96.45%，与R2接近，说明响应面分析方法对浸渍剥离性能的评估是有效的。顺纹抗拉强度的拟合模型显著(P＜0.05)，且失拟项不显著(P＞0.05)。分析结果中R2=88.98%＞85%，说明该模型对WDL的顺纹抗拉强度预测结果可信。因此本研究设计方法及模型可较好地反映热压温度、热压时间、热压压力与WDL浸渍剥离长度之间的关系。
表 3 浸渍剥离性能和顺纹抗拉强度方差分析
Table 3. Variance analysis of impregnation peel performance and endwise tensile strength
方差
来源浸渍剥离长度(Y1)/mm 顺纹抗拉强度(Y2)/MPa 平方和 均方 F P 平方和 均方 F P 模型 1 934.44 214.94 49.33 ＜0.000 1** 173.76 19.31 6.28 0.012 1* A 1 104.50 1 104.50 253.49 ＜0.000 1** 24.50 24.50 7.97 0.025 7* B 288.00 288.00 66.10 ＜0.000 1** 1.45 1.45 0.47 0.515 0 C 12.50 12.50 2.87 0.134 1 0.50 0.50 0.16 0.698 8 AB 110.25 110.25 25.30 0.001 5** 27.56 27.56 8.97 0.020 1* AC 0.25 0.25 0.06 0.817 6 11.90 11.90 3.87 0.089 8 BC 156.25 156.25 35.86 0.000 5** 6.50 6.50 2.12 0.189 2 A2 121.64 121.64 27.92 0.001 1** 98.94 98.94 32.19 0.000 8** B2 34.80 34.80 7.99 0.025 5* 1.04 1.04 0.40 0.5787 C2 80.59 80.59 18.50 0.003 6** 0.52 0.52 0.17 0.692 3 残差 30.50 4.36 21.52 3.07 失拟项 16.50 5.50 1.57 0.328 1 3.87 1.29 0.29 0.829 9 纯差 14.00 3.50 17.65 4.41 总离差 1 964.94 195.28 R2 0.984 5 0.889 8 RAdj 2 0.964 5 0.748 1 说明：**. 极显著(P＜0.01)；*. 显著(P＜0.05)。$ R^2 $. 决定系数；$ R_{ {\mathrm{Adj} }}^2 $. 校正决定系数。 -
根据表3可知：热压温度和热压时间对WDL的浸渍剥离性能影响极显著(PA＜0.000 1，PB＜0.000 1)。不同热压温度和热压时间下WDL的浸渍剥离长度见图2，当热压时间固定，升高热压温度可显著降低试件的浸渍剥离长度，温度升高到180 ℃时，试件在Ⅱ类浸渍剥离试验(63 ℃水煮处理)中几乎观察不到胶层开裂的现象。一方面是由于高温可使熔融 PE均匀渗透到重组装饰薄木中，形成胶钉结构；另一方面是薄木在高温条件下进行了短时的热处理，表面极性基团降低，两者界面相容性增强。当热压温度不变，延长热压时间同样可以达到增强试件浸渍剥离性能的目的。当在130 ℃热压温度条件下，热压时间延长至150 s时WDL试件浸渍剥离长度降低到了11 mm，满足Ⅱ类浸渍剥离性能测试要求(≤25 mm)。这是因为低温条件下PE自身的熔融黏度高，流动性差，需要充足的时间才能在重组装饰薄木表面润湿和渗透。由图3A可以看出：热压温度和热压时间的3D响应曲面呈现为向下凹状，倾斜度较高，说明两者存在交互作用且极显著(PAB=0.001 5)，因此在实际生产中可以根据实际条件选择合适的热压温度和时间范围。
图 2 不同热压温度和热压时间下WDL的浸渍剥离性能
Figure 2. Impregnation peeling performance of WDL under different hot-pressing temperature and time
热压压力可以促进木材与胶黏剂之间的结合，适当施加压力有助于良好胶合界面的形成。从图3B可以看出：当热压温度一定时，WDL 试件的浸渍剥离长度随热压压力的增加呈先下降后上升的趋势，且两者的响应面等高线图接近圆形，表明两者之间交互作用不显著(PAC＞0.05)。这是由于压力的持续增大导致熔融PE分子间的作用力增加使树脂整体黏度增大，从而对WDL的浸渍剥离性能产生不利影响。热压温度在180 ℃时，不同压力条件下试件的浸渍剥离长度均趋近于0 mm，由此可见压力增大PE的黏度与温度降低其熔融黏度是一个相互抵冲的作用。当热压温度较适宜时，热压压力对PE黏度的增大占主导作用；但热压温度足够高时，这种反作用会逐步减弱，此时温度减小PE熔融黏度的作用大于压力的增稠作用。
由图3C可知：热压时间和热压压力交互作用的响应面图呈凹陷状，表明浸渍剥离长度在热压时间为90~120 s，热压压力为0.6~1.2 MPa时趋于0 mm。热压时间和热压压力的增加有利于熔融PE的渗透，从而有效提高WDL的耐水性，因此热压时间和热压压力对WDL浸渍剥离性能呈显著交互作用(PBC＜0.01)。
图 3 热压温度、热压时间、热压压力对浸渍剥离性能影响的响应面图
Figure 3. Response surface plots of the effects of hot-pressing temperature, time and pressure on impregnation peeling performance
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根据顺纹抗拉强度方差分析结果可知，热压温度对 WDL的顺纹抗拉强度有显著影响(PA＜0.05)，且热压温度和热压时间对其顺纹抗拉强度有显著交互作用(PAB＜0.05)。从图4可以看出：相同热压时间条件下，热压温度为155 ℃时WDL的顺纹抗拉强度最大。这是因为130 ℃时制备的WDL未充分结合重组装饰薄木和PE薄膜2种材料的强度优势，导致顺纹抗拉强度较低；而在180 ℃时，由于热压温度的升高和时间的延长，渗入薄木中的熔融PE量增大，导致胶层黏结线变薄。
图 4 不同热压温度下WDL的顺纹抗拉强度
Figure 4. Tensile strength along the grain of WDL under different hot-pressing temperatures
从图5A可以看出：PE受载荷后塑性变形较大，其拉伸强度为10 MPa (图6)。重组装饰薄木的顺纹抗拉载荷-位移曲线如图5B，其断裂伸长率较小，到达最大点时薄木受到最大承载力后发生突然断裂，原始顺纹抗拉强度达30.6 MPa (图6)。WDL的整体断裂趋势与重组装饰薄木相近(图5C)，这是因为 PE的添加量较少，对WDL的断裂没有显著影响。层压复合之后的顺纹抗拉强度增加到了39.7 MPa (图6)，这说明两者复合以后，重组装饰薄木起着承受载荷的主要作用，而 PE 既是胶黏材料，又可作为增强材料。
图 5 不同材料的顺纹抗拉载荷-位移曲线
Figure 5. Load-displacement curves for tensile strength along the grain of different materials
图 6 不同材料的顺纹抗拉强度
Figure 6. Tensile strength of different materials
根据响应面试验结果可知：WDL的顺纹抗拉强度为33~46 MPa，能满足普通室内装修和家具贴面的要求，为了能够应用到轨道运输内饰领域，后续还需增强其强度。
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根据 Design Expert 13对方差分析的结果得到 WDL 的浸渍剥离长度(Y1)、顺纹抗拉强度(Y2)为响应值的二次回归方程，分别如式(1)与式(2)：
$$ \begin{split} {Y}_{1}=&379.20-3.47A-0.96B-35.68C+3.5\times {10}^{-3}AB+\\ &1.33\times {10}^{-2}AC+1.39\times {10}^{-2}BC+8.6\times\\ & {10}^{-3}{A}^{2}+7.99\times {10}^{-4}{B}^{2}+7.78{C}^{2} \text{；}\\[-1pt] \end{split} $$ (1) $$ \begin{split} {Y}_{2}=&-179.25+2.61A+0.34B+14.91C-1.75\times {10}^{-3}AB-9.2\times {10}^{-2}AC-2.83\times {10}^{-2}BC-7.76\times {10}^{-3}{A}^{2}-\\ &1.38\times {10}^{-4}{B}^{2}+0.63{C}^{2} 。 \end{split} $$ (2) 通过软件Design Expert 13对模型回归方程Y1、Y2 进行计算，并综合考虑WDL的性能，得到该模型最佳热压工艺参数为：热压温度160.19 ℃、热压时间109.11 s、热压压力0.96 MPa。该工艺参数条件下 WDL 的浸渍剥离长度理论值为−0.51 mm，顺纹抗拉强度理论值为41.8 MPa。结合实际生产应用，最终确定制备 WDL 最优工艺参数为：热压温度160 ℃、热压时间109 s、热压压力1 MPa。为了进一步验证回归模型的准确性，验证试验得到试件的浸渍剥离长度为0 mm，满足GB/T 17657—2022中Ⅱ类浸渍剥离测试的要求。顺纹抗拉强度实际值为38.2 MPa，达到了预测值的91.39%，实际值与理论预测值拟合度高。本研究数据结果与响应面模型拟合效果好，说明响应面优化的结果可靠。
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由于木材与 PE胶接时没有化学反应，主要依靠机械互锁进行结合，重组装饰薄木的多孔结构为其胶合提供了有利条件(图7)。PE受热熔融后受到压力和时间的作用渗透到重组装饰薄木的孔隙结构中，形成连续的胶层和机械啮合结构，但WDL是由5层重组装饰薄木组成的，不同热压工艺条件下PE的渗透程度差异明显。如图8A1，在低温短时条件下(130 ℃)热压复合时，几乎每层PE薄膜与重组装饰薄木之间都存在较大的胶接间隙，极大地影响了WDL的力学性能和耐水性能；即使延长热压时间到 90 s(图8A2)，仍存在明显的胶合缺陷。而升高温度到155 ℃时(图8B1)，两者的胶合质量得到明显改善。上述分析说明热压温度和热压时间对WDL的界面胶接有显著交互作用，且界面胶接的好坏对其整体性能有直接影响，这与前面分析一致。
图 7 重组装饰薄木导管侧微观形貌
Figure 7. Microscopic morphology of the side of reconstituted decorative veneer conduit
图 8 不同热压条件下WDL的胶接界面微观形貌
Figure 8. Microscopic morphologies of WDL’s adhesive interface under different hot-pressing conditions
由最优工艺条件下制备的 WDL 微观形貌图(图8C)可知：该条件下重组装饰薄木和 PE界面结合更加紧密，此时两者已经达到了良好的胶接状态，且有部分熔融PE渗透到薄木导管纹孔中形成更为稳定的胶钉结构，从而提高了WDL的耐水性，其浸渍剥离性能与响应面优化结果相吻合。此时顺纹抗拉强度实际值与预测值接近程度为91.39%，表明模型准确可信。因此该回归模型能够较好地预测和分析热压条件与WDL物理力学性能的关系。
从图8B和8C可以看出：在适宜的温度条件下热压复合时，PE薄膜与重组装饰薄木之间仍存在胶接间隙，这是因为木材与胶黏剂之间由于表面性质不同造成两者复合时难以形成完善的界面胶接层。因此在后续过程中，需对薄木进行改性处理以降低界面胶合缺陷对WDL性能的影响。
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本研究使用PE薄膜与重组装饰薄木制备无醛复合装饰板，研究热压因子对薄木-PE复合层积装饰板性能的影响，并阐释了热压温度、热压时间和热压压力对PE薄膜与重组装饰薄木的胶合作用机制。
响应面试验结果表明，对WDL浸渍剥离性能影响最大的因素是热压温度和热压时间，而热压压力对其性能影响不显著。这是因为PE薄膜与重组装饰薄木的胶合主要依靠机械啮合结构，热压温度和热压时间的增加降低了PE薄膜的熔融黏度，使其在薄木多孔隙结构中具有更大的渗透性[17]。两者胶接间隙的减小使得水分子难以进入和储存在WDL内部，从而提高其耐水性[18]。WDL的顺纹抗拉强度主要取决于重组装饰薄木本身的强度和厚度，但在热压过程中热压温度也会对WDL的顺纹抗拉强度产生影响。这是因为低温条件下重组装饰薄木和PE薄膜胶接界面的缺陷导致力学性能比较差[19]；温度过高则会导致薄木中最热敏的半纤维素发生降解[20−21]，从而降低WDL的力学性能。结合响应面试验结果并综合考虑实际生产情况，热压温度为160 ℃、热压时间为109 s、热压压力为1 MPa的工艺条件制备装饰板，实际验证顺纹抗拉强度可达38.2 MPa，与回归方程模型预测值较为接近，其浸渍剥离性能可达Ⅱ类试验要求，耐水性好，且不含甲醛，加之制备工艺简单，具有广阔的发展潜力。
从微观角度看，紧密的机械互锁结构可以增强WDL的耐水性，但是导热不良体的薄木影响芯层的升温速率[22−23]，从而不利于熔融PE的渗透，且极性木材与非极性薄膜界面相容性差的问题会导致界面胶接层不完善[24−25]。因此在后续过程中，需对重组装饰薄木进行扎孔或化学改性处理[26]，改善两者之间的界面相容性以降低界面胶合缺陷对WDL性能的影响[27]。
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本研究采用重组装饰薄木和PE薄膜制备的新型无醛薄木-PE复合层积装饰板，后期饰面过程中无需额外涂布胶黏剂，可作为替代 HPL 在室内装修、轨道运输等领域的材料选择。然而所制备的WDL抗拉强度低于轨道运输内饰的要求(≥68.8 MPa)，且木质材料遇火易燃，后续需对其强度和阻燃性进行改进和增强。
Preparation and properties optimization of veneer-PE laminated decorative panels
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摘要:
目的 以热固性树脂浸渍纸高压装饰层积板(HPL)的层压复合结构为基础，开展薄木-聚乙烯(PE)薄膜复合层积装饰板(WDL)制备工艺的研究，为制备性能优异的无醛复合装饰板提供理论依据。 方法 以 PE 和重组装饰薄木为原材料，采取顺纹组坯的方式热压复合，制备5层结构的薄木-PE复合层积装饰板，并采用响应面法Box-Behnken模型优化装饰板的热压工艺参数。 结果 热压温度、热压时间对层积装饰板的浸渍剥离性能有显著影响，而热压压力对其浸渍剥离性能没有显著影响。随着热压温度和热压时间的增加，浸渍剥离长度逐渐减小。热压温度和时间、热压时间和压力对装饰板的浸渍剥离性能有显著交互作用。薄木-PE复合层积装饰板的顺纹抗拉强度主要由重组装饰薄木自身的强度和厚度决定，但在热压过程中热压温度也会影响薄木-PE复合层积装饰板的顺纹抗拉强度。结合实际生产，热压温度为160 ℃、热压时间为109 s、热压压力为1 MPa时，得到的浸渍剥离长度实际值达到 0 mm，顺纹抗拉强度达38.2 MPa。 结论 本研究制备了新型薄木-PE复合层积装饰板，无游离甲醛释放，其耐水性达到了GB/T 17657—2022《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中Ⅱ类浸渍剥离性能测试要求，可满足普通室内装修领域的需求，且后期饰面过程中无需再次添加胶黏剂，是HPL 的升级产品。图8表3参 27 Abstract:Objective This study aims to prepare wooden decorative laminates-sheets made from polyethylene film (WDL) based on the laminated composite structure of high-pressure decorative laminates made from thermosetting resins impregnated sheets (HPL), which provides a theoretical basis for the preparation of aldehyde-free composite decorative panels with excellent performance. Method Polyethylene film and reconstituted decorative veneer were used as raw materials, and the five-layer structural WDL were prepared by hot pressing in the way of smooth-grain grouping. Box-Behnken Response Surface Analysis was used to study the impact of hot-pressing factors on the impregnation peeling performance and tensile strength of the smooth grain and to optimize the process parameters for the preparation of decorative panels. Result The impregnation peeling performance of WDL was affected greatly by hot-pressing temperature and hot-pressing time, while hot-pressing pressure had no significant effect on the impregnation peeling performance. The peeling length gradually decreased with the increase of hot-pressing temperature and hot-pressing time. Hot-pressing temperature and time, hot-pressing time and pressure also had significant interaction effects on the impregnation peeling performance of WDL. The tensile strength along the grain of WDL was mainly determined by the strength and thickness of the reconstituted decorative veneer, and the hot-pressing temperature also affected the tensile strength of WDL. Low temperature could result in inadequate cementation of the reconstituted decorative veneer and PE, and high temperature could lead to degradation of the hemicellulose in the veneer, all of which adversely affect the tensile strength along the grain of WDL. When the hot-pressing temperature was 160 ℃, the hot-pressing time was 109 s, and the hot-pressing pressure was 1 MPa, the impregnation peeling length of the decorative boards under these conditions reached 0 mm, and the tensile strength of the smooth grain reached 38.2 MPa, which was close to the prediction results of the optimization model. Conclusion A new type of veneer-PE laminated decorative panels is prepared, which has no formaldehyde release, and its water resistance meets the requirements of the TypeⅡ immersion peel test according to GB/T 17657−2022. It can meet the needs of general interior decoration field, and there is no need to add adhesive again in the post-finishing process, which is an upgraded product of HPL. [Ch, 8 fig. 3 tab. 27 ref.] -
梅Prunus mume隶属于蔷薇科Rosaceae李属Prunus，原产中国南方，距今已有 3 000 多年的栽培历史[1]。目前，食用花卉的风潮日益兴起，花茶越来越受到欢迎，百合Lilium、菊花Chrysanthemum×morifolium、桂花Osmanthus fragrans等食用花卉已被应用于较多产业[2] ，梅花茶等相关制品具有巨大的开发前景和市场。梅花营养丰富，主要包括黄酮类、苯丙烷类、有机酸类、挥发性物质等化学成分，其中绿原酸、异槲皮苷、金丝桃苷质量分数较高[3]。以异槲皮苷、金丝桃苷为代表的黄酮类化合物具有抗炎、抗抑郁等药理作用，以绿原酸为代表的苯丙烷类化合物具有抗氧化、抑制黑色素形成等作用[4−5]。采摘后的梅花鲜花容易发生虫蛀、霉变，干燥加工能有效避免鲜花变质[6]。在干燥过程中，花茶的色、香、味和活性成分易受影响，干燥方式是梅花花茶品质最关键的影响因素。目前国内对梅花干燥制茶方面的研究相对缺乏，不同干燥方法对梅花花茶各方面品质的影响的研究报道甚少。
自然干燥、热风干燥、微波干燥等传统干燥方式[7]操作简单、成本低、耗时短，但存在品质差等缺陷。真空冷冻干燥是将物料降温冻结，在真空条件下使物料中的水分由冰直接升华为水蒸气被排除的技术[8]。它可使干制品最大限度地保持原有的色、香、味品质及营养成分，但设备投资大、能耗高、干燥时间长[9]。吴一超等[10]采用5种干燥方式对丹参Salvia miltiorrhiza茎叶干燥，得出真空冷冻干燥有利于保存丹参茎叶的酚酸及抗氧化活性成分，但成本高，仅适用于生产高品质的产品，40 ℃烘干法简便、高效、成本低，适合丹参茎叶的规模化加工。复合干燥是将多种干燥方式结合起来，优化干燥工艺，实现优势互补[11]。商涛等[12]采用微波热风联合干燥与热风干燥、微波干燥对比，结果表明：干燥时间、总色差值最小，黄芩苷质量分数和综合质量评分最高。WANG 等[13]采用不同温度热风干燥和微波结合热风干燥处理菊花，结果表明微波 30 s 与热风 75 ℃联合干燥后的菊花含有较高活性成分，整体构象变化小。由上述研究结果可知：真空冷冻干燥与复合干燥相较于其他干燥方式具有明显优势，但这2种方法的优劣以及对梅花进行干燥处理的效果未见报道。
本研究采用热风干燥法、微波干燥法、复合干燥法、真空冷冻干燥法对不同品种的梅花鲜花进行处理，测定了不同干燥处理后梅花的收缩率、花色表型等外在特征，以及花色成分、挥发性成分、抗氧化能力、绿原酸等指标。进一步使用熵权与变异系数组合赋权法计算耦合权重系数进行综合评分，并利用加权逼近理想解排序法(weighted approximation ideal solution ranking method，TOPSIS)验证评价模型[14]，获得最优的干燥方式，为梅花花茶的制作提供理论依据。
1. 材料与方法
1.1 材料
在浙江农林大学梅花种质资源库选择‘东方朱砂’‘Dongfang Zhusha’、‘骨红朱砂’‘Guhong Zhusha’、‘晓红宫粉’‘Xiaohong Gongfen’、‘粉皮宫粉’‘Fenpi Gongfen’、‘粉台玉蝶’‘Fentai Yudie’、‘月光玉蝶’‘Yueguang Yudie’、‘久观绿萼’‘Jiuguang Lve’、‘素玉绿萼’‘Suyu Lve’等8个品种盛开期花朵作为试验材料。所有梅花花朵性状正常，花色鲜艳均匀，采摘时环境温度为0~15 ℃。
1.2 干燥处理
梅花干燥处理采用包括热风干燥法、微波干燥法、复合干燥法及真空冷冻干燥法。热风干燥法：将新鲜的花朵置于60 ℃热风烘箱中，烘干3 h。微波干燥法：将样品置于微波炉中，设置功率为300 W，干燥20 min。复合干燥法：首先将样品置于功率为300 W的微波炉中，干燥10 min，然后取出样品置于60 ℃热风烘箱中，时间1 h。真空冷冻干燥法：将真空冷冻干燥机设置温度为−66 ℃、气压为4 Pa，取鲜样置于其中干燥22 h。对照组(ck)为鲜样梅花样品。
1.3 色表型测定
使用英国皇家园艺协会比色卡(RHSCC)进行比对测定。用色差仪(COLOR READER CR-10 PLUS)测定梅花花瓣的色差参数，包括亮度(L*)、红度(a*)、黄度(b*)、彩度(C*)值和色调角(h)。根据滕彩玲等[15]的方法计算色差值，公式如下：$ \Delta E = \sqrt {{{\left( {L - {L_0}} \right)}^2} + {{\left( {a - {a_0}} \right)}^2} + {{\left( {b - {b_0}} \right)}^2}} $。其中：∆E表示总色差，L、a、b分别表示样品的亮度值、红绿值、黄蓝值，L0、a0、b0分别表示对照样品的亮度值、红绿值、黄蓝值。
1.4 失水率与收缩率
根据刘盼盼等[16]的方法计算失水率。用游标卡尺测量梅花干燥前后最大直径，取平均值，6次生物学重复。收缩率计算公式为S=(dg−dt)/dg。其中：S为收缩率；dg和 dt分别为新鲜样品和干制样品的最大直径(cm)。
1.5 抗氧化性测定
1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除能力根据TURKOGLU等[17]的方法测定。2,2′-联氨-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)自由基清除能力根据THANA等[18]的方法测定并做调整。根据不同浓度与相应的清除率分别计算半数抑制质量浓度(IC50)，比较抗氧化能力强弱。
1.6 挥发性成分分析
每次取3 朵梅花花朵放入22 mL的采样瓶，密封瓶盖平衡10 min。将固相微萃取SPME纤维头插入采样瓶中，置于花朵上方2 cm，吸附30 min，重复3 次。色谱条件与质谱条件根据ZHANG等[19]和HAO等[20]的方法并做调整。
1.7 花色成分分析
称取0.3 g花瓣并研磨成粉末，加入提取液(三氟乙酸∶甲醇∶甲酸∶水=1∶70∶2∶27，体积比)中，置于 4 ℃ 冰箱内提取24 h，使用超声波设备超声处理20 min，使用转速为4 000 r·min−1的离心机离心10 min，将上清液用0.22 μm 孔径的尼龙微孔滤器过滤后，用于花青素苷与类黄酮的定性及定量分析。采用UPLC-Triple-TOF/MS液质联用仪进行测定，色谱柱为waters HISS-SB C18 (100.0 mm×2.1 mm，1.7 μm)，进样量为2 μL，柱温为25 ℃，流速为 0.4 mL·min−1。流动相组成为A：体积分数为0.1%甲酸水，B：体积分数为0.1%甲酸乙腈。洗脱梯度为0~11.0 min，0~95%B；11.0~12.0 min，95%B；12.0~12.1 min，95%~5%B；12.1~15.0 min，5%B。在 520、350 nm波长下获得色谱图。
1.8 营养成分分析
可溶性蛋白质量分数采用考马斯亮蓝G-250法测定[21]；新绿原酸、绿原酸、芦丁、异槲皮苷与金丝桃苷质量分数根据1.7成分分析方法测定。
1.9 熵权-变异系数法计算及 TOPSIS 法验证
使用熵权与变异系数组合赋权法计算耦合权重系数，进行综合评分，比主观权重更加可靠客观[22]，可避免单一客观权重分配不合理的问题。选择失水率、收缩率、色差值、DPPH和ABTS自由基清除能力、总黄酮质量分数等作为评价指标，根据LIU等[23]的方法计算熵权法权重(wj1)。根据李叶贝等[24]的方法计算评价指标的变异系数法权重(wj2)。根据拉格朗日乘子法，得到优化后的耦合权重(wj)。为了避免评价的主观性[25]，以原始数据和耦合权重的乘积作为评价数据，计算得到不同干燥方法与最优方案和最劣方案的距离C+和C−，以及待评价方案与正理想解的相对接近程度C，根据C的大小评价不同干燥方式的优劣。
2. 结果与分析
2.1 干燥后梅花表型变化
不同品种的梅花经不同方法干燥处理后，其外观特征如图1所示。比色卡测定结果(表1)表明：8个不同品种的梅花花色范围为 61B~155C，分为白色、粉红色、紫红色等3个色系。经干燥处理后，白色系品种梅花，转变为黄绿色系，花色范围为2D~N199D；粉红色和紫红色系品种梅花转变为紫红色系，花色范围为64A~84C。白色系‘粉台玉蝶’‘月光玉蝶’‘久观绿萼’‘素玉绿萼’，紫红色系‘骨红朱砂’的色差值测定结果(图2)表明：微波干燥后花色色差值最大，最大值为真空冷冻后的 3.49 倍；粉红色系‘晓红宫粉’‘粉皮宫粉’在热风干燥后花色色差值最大，色泽变化最大。对比其他3种干燥方法，真空冷冻干燥在‘东方朱砂’‘晓红宫粉’‘粉台玉蝶’‘月光玉蝶’‘久观绿萼’品种上保持色泽和形态上表现最佳，色差值显著低于其他3种干燥方法。
图 1 不同干燥方法处理后梅花的形态Figure 1 Morphology of P. mume flowers after different drying methods表 1 不同干燥方法处理后梅花花色变化Table 1 Changes of flower color after different drying methods品种 花色 对照 热风
干燥微波
干燥复合
干燥真空冷
冻干燥‘东方朱砂’ 61B N79B N79A 79N N79B ‘骨红朱砂’ N66C 64A N79D 70B 64 ‘晓红宫粉’ 65A N75A 84C N80D N75B ‘粉皮宫粉’ 65C N74C 84C 77D 75A ‘粉台玉蝶’ NN155B 155A N199D 150D 155A ‘月光玉蝶’ NN155C N155C 157B N155D NN155B ‘久观绿萼’ 155C 4D 2D 155C 155A ‘素玉绿萼’ NN155B 155A 8D 4D 155A 
图 2 不同干燥方法处理后梅花的色差值Figure 2 Color difference of P. mume flowers after different drying metheds由图3A可知：真空冷冻干燥后梅花的失水率为70.1%~79.7%，表明失水率较低且干燥效率低，其余3种干燥方法失水率均在79.3%以上，其中复合干燥后梅花的失水率显著高于其他3种干燥方法(P＜0.05)，最大失水率为84.7%。图3B 结果表明：真空冷冻干燥后梅花的收缩率显著小于其他3种干燥方式(P＜0.05)，为7.2%~28.7%，微波干燥后梅花的收缩率最大，为39.7%~47.4%。低温干燥特性能够更好地保持梅花的原有形态。
图 3 不同干燥方法处理后梅花的失水率(A)及收缩率(B)变化Figure 3 Changes of water loss rate (A) and shrinkage rate (B) of P. mume flowers after different drying metheds2.2 干燥后花色主要成分变化
2.2.1 总黄酮质量分数变化
不同干燥方法处理后，梅花总黄酮质量分数出现了不同程度的损失(图4)。相较于其他干燥方法，真空冷冻干燥对黄酮的保留效果最好，其总黄酮质量分数为 6.46~9.10 mg·g−1，显著高于热风干燥与微波干燥(P＜0.05)，微波干燥后梅花总黄酮损失量达到74.5%。复合干燥的保留效果也较好。说明真空冷冻干燥对于保留梅花中的黄酮成分效果较好，并且相对于微波干燥，保留了更多的黄酮化合物，可能是高温对黄酮类化合物造成影响。
图 4 不同干燥方法处理前后梅花总黄酮质量分数Figure 4 Total flavone content of P. mume flowers before and after different drying metheds2.2.2 花青苷质量分数变化
仅在‘东方朱砂’‘骨红朱砂’‘晓红宫粉’和‘粉皮宫粉’中共检测出了6种花青苷，包括矢车菊素-3-O-葡萄糖苷(Cy3G)、矢车菊素-3-O-芸香糖苷(Cy3Ru)、芍药花素-3-O-葡萄糖苷(Pn3G)、芍药花素-3-O-芸香糖苷(Pn3Ru)、飞燕草素-3-O-芸香糖鼠李糖苷(Dp3Ruh)、矮牵牛素-3-O-芸香糖-5-O-鼠李糖苷(Pt3Ru5h)。4个白色系品种中未检测到花青苷。由图5可知：梅花鲜样颜色越深花青苷总质量分数越高。梅花在不同干燥方法处理后花青苷总质量分数有显著差异(P＜0.05)。‘东方朱砂’真空冷冻干燥后的花青苷质量分数最高，达到2.63 mg·g−1，这可能是由于低温干燥技术有效减少了花青苷的热降解。与之相比，热风干燥和微波干燥的花青苷损失较大。花青苷质量分数与总黄酮质量分数变化趋势一致，温度越高、干燥时间越长对类黄酮和花青苷质量分数的影响越明显。推测温度和干燥时间可能对梅花中类黄酮和花青苷质量分数变化具有较大的影响。
图 5 不同干燥方法处理前后梅花的总花青苷质量分数Figure 5 Total anthocyanin content of P. mume flowers before and after different drying metheds表2表明：‘东方朱砂’检测到 6 种花青苷，其余3个品种中，检测出除Pt3Ru5h外的 5种花青苷。紫红色系‘东方朱砂’所含的6种花青苷中，Cy3G、Cy3Ru、Pn3G占总花青苷比例较大，是主要的花青苷组成成分，其中，Cy3Ru质量分数最高，且在复合干燥后的梅花中质量分数显著高于其他干燥方法(P＜0.05)。Cy3G和Pn3G质量分数分别在‘晓红宫粉’‘骨红朱砂’‘粉皮宫粉’中最高，均在真空冷冻干燥保留率最高。Pt3Ru5h只在‘东方朱砂’中被检测出，且在真空冷冻干燥后梅花中保留率最高。
表 2 不同干燥方法处理前后梅花花青苷组成及质量分数Table 2 Composition and content of anthocyanin in P. mume flowers before and after different drying methods品种 干燥方法 花青苷/(μg·g−1 ) Cy3G Cy3Ru Pn3G Pn3Ru Pn3Ru Pt3Ru5h ‘东方朱砂’ 对照 841.71±34.39 a 1 027.57±23.45 a 961.74±18.22 a 227.72±29.11 a 130.19±1.09 a 192.58±1.46 a 热风干燥 400.75±5.87 d 723.73±15.10 c 509.53±5.24 d 158.79±5.02 b 113.67±12.52 ab 127.39±5.79 c 微波干燥 464.20±15.80 c 617.52±7.30 d 508.77±15.26 d 100.32±10.42 c 92.19±20.83 b 126.93±6.97 c 复合干燥 571.18±14.74 b 840.66±16.28 b 692.89±44.69 c 145.47±5.46 b 126.78±0.93 a 160.19±17.22 b 真空冷冻干燥 575.79±5.60 b 827.60±9.85 b 775.04±13.32 b 157.75±21.72 b 117.91±15.1 a 174.76±1.24 b ‘骨红朱砂’ 对照 564.92±13.66 a 496.45±3.02 a 774.52±19.56 a 63.51±1.61 a 63.32±0.70 a － 热风干燥 424.35±15.82 c 357.86±29.59 c 493.59±15.76 c 47.37±2.21 c 51.91±1.49 c － 微波干燥 352.38±26.86 d 275.21±37.52 d 462.78±19.02 d 46.43±0.20 c 50.58±2.90 c － 复合干燥 452.85±6.76 b 428.39±12.83 b 555.72±14.56 b 51.09±2.53 b 56.97±2.22 b － 真空冷冻干燥 478.79±12.68 b 401.86±5.03 b 585.24±19.34 b 52.87±0.62 b 59.45±2.44 b － ‘晓红宫粉’ 对照 94.87±12.12 a 56.21±8.51 a 89.89±13.31 a 57.87±1.65 a 60.02±1.89 a － 热风干燥 57.85±2.58 c 35.28±2.90 b 68.27±1.29 b 33.03±1.68 c 42.12±0.85 d － 微波干燥 29.93±1.58 d 21.17±0.30 c 42.66±4.48 c 22.80±1.63 d 27.43±2.01 e － 复合干燥 69.90±2.39 b 37.63±4.39 b 64.46±3.00 b 37.62±1.74 b 47.27±1.58 c － 真空冷冻干燥 71.37±2.64 b 39.72±2.76 b 75.04±1.53 b 40.09±2.65 b 50.79±1.18 b － ‘粉皮宫粉’ 对照 77.44±6.27 a 38.79±1.36 a 88.49±3.42 a 39.86±0.70 a 51.80±1.71 a － 热风干燥 52.84±3.36 c 23.81±1.81 b 52.65±1.74 d 23.92±1.11 c 24.04±1.25 c － 微波干燥 47.59±1.50 c 19.84±1.56 c 48.16±1.92 e 21.87±1.27 d 22.96±0.32 c － 复合干燥 72.49±3.47 b 26.32±1.66 b 57.47±3.32 c 25.47±0.98 c 32.95±1.96 b － 真空冷冻干燥 68.73±3.34 b 25.92±1.69 b 64.74±0.33 b 28.90±0.57 b 35.09±2.47 b － 说明：同列不同字母表示同一品种不同干燥方法间差异显著(P＜0.05)。Cy3G. 矢车菊素-3-O-葡萄糖苷； Cy3Ru. 矢车菊素-3-O-芸香糖苷； Pn3G. 芍药花素-3-O-葡萄糖苷；Pn3Ru. 芍药花素-3-O-芸香糖苷；Pn3Ru. 飞燕草素-3-O-芸香糖鼠李糖苷；Pt3Ru5h. 矮牵牛素-3-O-芸香糖-5-O-鼠李糖苷。－表示未检测到该成分。 2.3 干燥后挥发性成分变化
从8个梅花品种中鉴定出27种挥发物，这些挥发性成分主要包括醛类、酯类、有机酸、醇类和脂肪类化合物。酯类化合物在梅花花香成分中质量分数最高，苯甲醛、苯甲醇和乙酸苯甲酯等是梅花挥发物的主要成分[26]。由挥发性成分测定结果可知(图6)：复合干燥和真空冷冻干燥在保留挥发性成分上具有明显优势，特别是在保留醛类和酯类这2类主要香气成分方面，这2种干燥方法表现出更佳的效果，复合干燥组的总保留率最高，达到50%以上。热风干燥组梅花的香气成分保留结果不稳定，部分梅花品种在热风干燥后挥发性成分保留少。8个梅花品种鲜样挥发性成分中除了‘粉皮宫粉’中检测到壬醛，其余品种只在干燥后检测到壬醛，说明在干燥处理后产生壬醛，梅花香气特征可能发生了改变。
图 6 不同干燥方法处理前后梅花挥发性成分相对含量Figure 6 Relative contents of volatile components of P. mume flowers before and after different drying metheds2.4 干燥后梅花抗氧化活性变化
表3和表4结果对比表明：干燥后梅花提取液对2种自由基清除能力一致。不同干燥方法处理后的梅花提取液清除DPPH和ABTS自由基的IC50均有所增加，并且存在显著差异(P＜0.05)，说明梅花提取液在干燥后对自由基的清除能力降低，并且不同干燥方法对自由基清除能力影响不同。
表 3 不同干燥方法处理前后梅花清除DPPH自由基的IC50Table 3 IC50 values of DPPH free radical scavenging of P. mume flowers before and after different drying methods品种 清除DPPH自由基的IC50/(mg·L−1) 对照 热风干燥 微波干燥 复合干燥 真空冷冻干燥 ‘东方朱砂’ 180.40±1.79 d 238.26±2.42 b 269.67±6.88 a 230.03±3.19 b 191.17±7.67 c ‘骨红朱砂’ 176.99±4.79 c 233.66±5.16 b 269.69±7.17 a 223.33±9.63 b 221.11±4.24 b ‘晓红宫粉’ 193.60±6.25 d 236.42±7.01 b 271.22±4.34 a 214.05±2.44 c 204.24±3.71 c ‘粉皮宫粉’ 186.91±7.98 d 242.91±7.63 b 292.69±3.39 a 222.02±1.34 c 197.54±6.29 d ‘月光玉蝶’ 171.70±2.90 d 241.20±7.81 b 273.73±9.35 a 229.67±1.03 b 208.39±6.02 c ‘粉台玉蝶’ 183.50±2.91 e 232.37±3.88 b 257.62±8.40 a 209.38±2.37 c 197.30±3.15 d ‘素玉绿萼’ 168.43±3.62 e 221.55±0.82 b 234.17±7.48 a 208.39±6.12 c 193.95±4.62 d ‘久观绿萼’ 155.31±5.20 d 229.09±6.76 b 249.32±12.28 a 190.41±4.72 c 189.24±1.65 c 说明：同行不同字母表示同一品种不同干燥方法间差异显著(P＜0.05)。 表 4 不同干燥方法处理前后梅花清除ABST自由基的IC50Table 4 IC50 value of ABST free radical scavenging of P. mume flowers before and after different drying methods品种 清除ABST自由基的IC50/(mg·L−1) 对照 热风干燥 微波干燥 复合干燥 真空冷冻干燥 ‘东方朱砂’ 431.89±1.85 c 528.86±2.95 a 520.90±6.88 a 464.79±5.46 b 454.21±11.33 b ‘骨红朱砂’ 430.89±9.98 c 464.71±6.51 b 494.48±17.93 a 463.13±2.78 b 457.54±5.77 b ‘晓红宫粉’ 436.85±4.07 d 521.48±7.59 b 536.05±9.34 a 470.58±7.23 c 473.88±3.00 c ‘粉皮宫粉’ 423.26±3.85 d 470.38±7.51 b 519.48±5.67 a 463.42±4.80 bc 458.63±6.59 c ‘月光玉蝶’ 435.44±0.87 d 523.76±3.58 b 537.67±7.33 a 467.46±4.29 c 468.04±5.26 c ‘粉台玉蝶’ 434.56±1.98 d 471.71±1.28 c 520.86±5.47 a 469.50±4.63 c 478.67±3.32 b ‘素玉绿萼’ 428.30±5.57 d 490.43±7.95 b 510.52±18.91 a 454.54±5.22 c 452.54±7.60 c ‘久观绿萼’ 410.93±4.46 d 470.38±7.51 b 519.48±5.67 a 459.79±10.02 b 447.29±4.69 c 说明：同行不同字母表示同一品种不同干燥方式间差异显著(P＜0.05)。 除‘骨红朱砂’外，与其他干燥方法相比，真空冷冻干燥后的梅花提取液清除DPPH、ABST自由基的IC50值显著低于热风干燥与微波干燥(P＜0.05)，与复合干燥差异小。真空冷冻干燥后的梅花提取液对DPPH自由基的清除能力是微波干燥后的1.2~1.5倍。复合干燥与真空冷冻干燥后梅花提取液清除ABTS自由基的IC50约为447.29~478.67 mg·L−1。真空冷冻干燥与复合干燥后的梅花提取液对DPPH、ABST自由基清除能力较强。可能由于真空冷冻干燥低温和缺氧的特点，有效减少了抗氧化物的降解，从而保持了更高的抗氧化活性。
2.5 有效成分分析
2.5.1 可溶性蛋白质量分数分析
由图7可知：不同干燥方法处理对梅花可溶性蛋白的保留有显著影响。‘月光玉蝶’‘粉台玉蝶’中复合干燥组可溶性蛋白损失显著小于其他干燥方法(P＜0.05)，损失量分别为26.08、7.92 mg·g−1，‘东方朱砂’‘骨红朱砂’‘晓红宫粉’‘粉皮宫粉’‘久观绿萼’‘素玉绿萼’中，真空冷冻干燥组可溶性蛋白质量分数损失小于其他3种干燥方法，损失量分别为4.91、31.86、3.34、5.38、5.26、3.70 mg·g−1。
图 7 不同干燥方法处理前后梅花的可溶性蛋白质量分数损失量Figure 7 Difference in soluble protein content of P. mume flowers before and after treatment with different drying methods2.5.2 新绿原酸、绿原酸、金丝桃苷、芦丁与异槲皮苷的质量分数变化
新绿原酸、绿原酸是梅花鲜花的主要酚类物质，其质量分数高于黄酮类化合物芦丁、异槲皮苷与金丝桃苷。由图8可知：真空冷冻干燥在所有干燥方法中保留效果最佳，尤其是大部分品种的绿原酸和异槲皮苷质量分数均显著高于除对照外的其他干燥方法(P＜0.05)。复合干燥虽然保留效果略低于真空冷冻干燥，但显著高于热风干燥和微波干燥。
图 8 不同干燥方法处理前后梅花中新绿原酸(A)、绿原酸(B)、芦丁(C)、金丝桃苷(D)及异槲皮苷质量分数(E)的变化Figure 8 Changes of contents of neochlorogenic acid (A), chlorogenic acid (B), rutin (C), hyperoside (D) and isoquercitrin (E) in P. mume flowers before and after different drying methods2.6 综合评价
由上述分析可知：不同干燥方法处理对梅花品质指标的影响不同。熵权-变异系数综合评分和TOPSIS法计算结果如表5和表6所示：4种干燥方法的熵权-变异系数综合评分由高到低依次为真空冷冻干燥法、复合干燥法、热风干燥法和微波干燥法。通过TOPSIS排序法进行验证，结果与熵权-变异系数法分析结果基本一致，TOPSIS排序法中C越大排名越高，真空冷冻干燥法与复合干燥法品质优于热风干燥法和微波干燥法。综合来说真空冷冻干燥法干燥后梅花品质最优，复合干燥法干燥后次之。
表 5 不同干燥方法处理后熵权-变异系数法各梅花指标权重Table 5 Weights of indexes of the P. mume flowers entropy weight-coefficient of variation method after different drying methods品种 指标名称 wj1 wj2 wj 品种 指标名称 wj1 wj2 wj ‘东方朱砂’ 失水率 0.074 6 0.054 0 0.079 8 ‘骨红朱砂’ 失水率 0.072 3 0.054 0 0.079 5 收缩率 0.081 6 0.033 4 0.065 7 收缩率 0.100 3 0.022 4 0.060 3 色差值 0.094 2 0.026 8 0.063 2 色差值 0.072 5 0.050 3 0.076 8 DPPH 0.078 3 0.037 4 0.068 0 DPPH 0.072 7 0.051 2 0.077 6 ABST 0.086 1 0.038 5 0.072 4 ABST 0.072 5 0.050 4 0.076 9 总黄酮 0.078 5 0.040 0 0.070 5 总黄酮 0.076 2 0.043 2 0.073 0 总花青素 0.087 0 0.032 2 0.066 5 总花青素 0.080 9 0.036 9 0.069 5 挥发性分成保留率 0.080 5 0.039 2 0.070 6 挥发性分成保留率 0.094 7 0.028 5 0.066 1 新绿原酸 0.077 0 0.044 9 0.073 9 新绿原酸 0.073 1 0.045 9 0.073 7 绿原酸 0.079 8 0.041 8 0.072 6 绿原酸 0.072 9 0.046 8 0.074 3 芦丁 0.080 2 0.042 9 0.073 7 芦丁 0.075 8 0.042 0 0.071 8 金丝桃苷 0.082 2 0.033 0 0.065 5 金丝桃苷 0.082 9 0.035 8 0.069 3 异槲皮苷 0.075 9 0.050 0 0.077 4 异槲皮苷 0.078 2 0.039 5 0.070 7 可溶性蛋白 0.074 4 0.055 0 0.080 4 可溶性蛋白 0.101 8 0.022 2 0.060 5 ‘晓红宫粉’ 失水率 0.076 6 0.063 7 0.081 2 ‘粉皮宫粉’ 失水率 0.076 1 0.041 3 0.072 4 收缩率 0.083 6 0.037 0 0.064 6 收缩率 0.075 4 0.037 6 0.068 8 色差值 0.079 4 0.043 2 0.068 1 色差值 0.081 3 0.032 7 0.066 6 DPPH 0.078 4 0.050 6 0.073 2 DPPH 0.074 0 0.042 9 0.072 7 ABST 0.084 2 0.046 3 0.072 6 ABST 0.072 5 0.051 6 0.079 0 总黄酮 0.082 3 0.042 3 0.068 5 总黄酮 0.073 6 0.048 8 0.077 4 总花青素 0.077 2 0.054 3 0.075 2 总花青素 0.078 1 0.040 3 0.072 4 挥发性分成保留率 0.080 2 0.045 3 0.070 1 挥发性分成保留率 0.072 5 0.050 4 0.078 1 新绿原酸 0.080 4 0.043 7 0.068 9 新绿原酸 0.092 8 0.027 4 0.065 1 绿原酸 0.079 1 0.048 8 0.072 2 绿原酸 0.089 6 0.027 1 0.063 6 芦丁 0.093 8 0.030 4 0.062 0 芦丁 0.072 4 0.052 3 0.079 5 金丝桃苷 0.084 5 0.045 8 0.072 3 金丝桃苷 0.079 9 0.039 6 0.072 6 异槲皮苷 0.076 7 0.061 3 0.079 6 异槲皮苷 0.098 4 0.023 6 0.062 2 可溶性蛋白 0.077 9 0.048 6 0.071 5 可溶性蛋白 0.090 3 0.032 3 0.069 7 ‘月光玉蝶’ 失水率 0.081 1 0.046 8 0.081 0 ‘粉台玉蝶’ 失水率 0.080 1 0.047 6 0.079 2 收缩率 0.100 3 0.026 2 0.067 4 收缩率 0.106 4 0.025 4 0.066 7 色差值 0.082 8 0.038 1 0.073 9 色差值 0.082 2 0.045 0 0.078 0 DPPH 0.080 6 0.043 4 0.077 8 DPPH 0.082 1 0.045 5 0.078 5 ABST 0.087 6 0.043 7 0.081 4 ABST 0.079 1 0.057 0 0.086 2 总黄酮 0.088 7 0.038 3 0.076 6 总黄酮 0.102 1 0.036 9 0.078 8 含量花青素 0.063 8 0.000 1 0.002 7 总花青素 0.063 8 0.000 1 0.002 7 挥发性分成保留率 0.083 2 0.040 0 0.075 8 挥发性分成保留率 0.082 2 0.041 1 0.074 6 新绿原酸 0.080 6 0.046 1 0.080 1 新绿原酸 0.094 8 0.036 2 0.075 2 绿原酸 0.080 8 0.049 1 0.082 8 绿原酸 0.085 5 0.044 6 0.079 3 芦丁 0.092 0 0.040 4 0.080 1 芦丁 0.083 0 0.045 2 0.078 6 金丝桃苷 0.093 0 0.037 5 0.077 6 金丝桃苷 0.085 1 0.045 1 0.079 5 异槲皮苷 0.092 5 0.031 1 0.070 5 异槲皮苷 0.094 7 0.032 3 0.071 0 可溶性蛋白 0.097 6 0.033 2 0.074 9 可溶性蛋白 0.084 5 0.039 8 0.074 5 ‘素玉绿萼’ 失水率 0.083 7 0.061 3 0.082 2 ‘久观绿萼’ 失水率 0.083 6 0.055 6 0.080 1 收缩率 0.087 1 0.046 4 0.073 0 收缩率 0.089 1 0.042 4 0.072 2 色差值 0.084 2 0.058 4 0.080 5 色差值 0.086 5 0.045 9 0.074 0 DPPH 0.089 1 0.045 1 0.072 8 DPPH 0.088 0 0.052 5 0.079 8 ABST 0.088 6 0.053 3 0.078 9 ABST 0.083 3 0.056 8 0.080 8 总黄酮 0.090 3 0.050 6 0.077 6 总黄酮 0.086 7 0.046 0 0.074 2 总花青素 0.063 8 0.000 1 0.002 7 总花青素 0.063 8 0.000 1 0.002 7 挥发性分成保留率 0.088 6 0.046 2 0.073 4 挥发性分成保留率 0.106 5 0.045 3 0.081 6 新绿原酸 0.093 3 0.045 8 0.075 0 新绿原酸 0.084 4 0.054 7 0.079 8 绿原酸 0.086 9 0.050 0 0.075 7 绿原酸 0.087 3 0.052 8 0.079 8 芦丁 0.090 0 0.051 5 0.078 2 芦丁 0.089 6 0.039 7 0.070 0 金丝桃苷 0.088 0 0.050 1 0.076 3 金丝桃苷 0.089 8 0.050 4 0.079 0 异槲皮苷 0.095 7 0.047 4 0.077 3 异槲皮苷 0.086 6 0.048 9 0.076 4 可溶性蛋白 0.084 3 0.055 9 0.078 8 可溶性蛋白 0.087 0 0.043 8 0.072 5 表 6 不同干燥方法处理后梅花熵权-变异系数综合评分和TOPSIS排序结果Table 6 Comprehensive score and TOPSIS ranking results of entropy-coefficient of variation of P. mume after different drying motheds品种 干燥方法 熵权-变异系数
综合排名TOPSIS排名 品种 干燥方法 熵权-变异系数
综合排名TOPSIS排名 综合评分 排名 C 排名 综合评分 排名 C 排名 ‘东方朱砂’ 热风干燥法 783.50 3 0.501 0 3 ‘骨红朱砂’ 热风干燥法 952.51 3 0.367 5 4 微波干燥法 619.09 4 0.392 3 4 微波干燥法 735.31 4 0.416 1 3 复合干燥法 975.78 2 0.649 3 1 复合干燥法 1276.55 2 0.581 2 1 真空冷冻干燥法 1049.36 1 0.595 0 2 真空冷冻干燥法 1340.41 1 0.552 8 2 ‘晓红宫粉’ 热风干燥法 723.16 3 0.508 3 3 ‘粉皮宫粉’ 热风干燥法 783.50 3 0.378 6 3 微波干燥法 564.06 4 0.413 6 4 微波干燥法 619.09 4 0.417 8 4 复合干燥法 912.86 2 0.598 5 1 复合干燥法 975.78 2 0.565 1 2 真空冷冻干燥法 1045.04 1 0.582 4 2 真空冷冻干燥法 1049.36 1 0.626 6 1 ‘月光玉蝶’ 热风干燥法 590.06 3 0.393 3 4 ‘粉台玉蝶’ 热风干燥法 722.06 3 0.283 0 4 微波干燥法 501.93 4 0.450 8 3 微波干燥法 707.76 4 0.422 5 3 复合干燥法 852.84 2 0.620 7 1 复合干燥法 975.07 2 0.555 4 2 真空冷冻干燥法 953.14 1 0.550 9 2 真空冷冻干燥法 1016.84 1 0.586 4 1 ‘素玉绿萼’ 热风干燥法 812.27 3 0.432 2 3 ‘久观绿萼’ 热风干燥法 877.24 3 0.423 7 3 微波干燥法 713.61 4 0.435 2 4 微波干燥法 706.09 4 0.505 1 4 复合干燥法 1016.70 2 0.580 5 1 复合干燥法 1041.97 2 0.464 3 2 真空冷冻干燥法 1048.38 1 0.564 1 2 真空冷冻干燥法 1150.98 1 0.576 4 1 3. 讨论
梅花具有多种香气成分和气味品质、独特的花色花形以及药用价值，这些特点赋予梅花极大的开发潜力[27]。本研究应用热风干燥、微波干燥、复合干燥和真空冷冻干燥4种不同干燥方法处理梅花，综合考虑了表型、花色、花香成分等因素，对比分析了不同干燥方法对梅花品质的影响。结果显示：干燥方法对梅花的理化属性产生较大的影响。与 ZHANG等[28]的研究一致。真空冷冻干燥的梅花在保持色泽和细胞结构上表现最佳，具较强的清除DHHP和ABST自由基能力，显示出强大的抗氧化能力。复合干燥法能保留梅花活性成分，提升抗氧化能力。这与SHI等[29]的研究结果相符。本研究中，复合干燥法在保留挥发性物质方面表现最佳，不仅提高了梅花的香气质量，还缩短了干燥时间，减少了有效成分的降解。此外，真空冷冻干燥法和复合干燥法处理后的梅花在保留总黄酮、总花青素、绿原酸等有效成分方面均表现出优势。在评估不同梅花品种的质量时，‘绿萼’品种表现出最强的抗氧化能力且各营养成分较高，而‘朱砂’品种在保留花色方面最为突出，并且其花青素质量分数较高。综合评分结果显示：‘骨红朱砂’‘久观绿萼’评分最高，因此，这2个梅花品种适用于梅花花茶的开发。
4. 结论
本研究选取8个梅花品种，采用4种不同干燥方法对梅花鲜花进行研究发现：真空冷冻干燥后的梅花品质最优，复合干燥次之。真空冷冻干燥在品质保持方面表现最佳，但较高的设备成本和长时间的干燥过程限制了其大规模应用。相比之下，复合干燥结合了不同干燥方法的优点，不仅保持了梅花的品质，还缩短了加工时间，为大批量生产提供了可能。可以进一步拓展梅花品种的选择范围，优化复合干燥条件，以提升梅花茶的整体品质。此外，本研究选用了色差值、抗氧化能力和总黄酮质量分数等指标进行综合评价，可以考虑引入更多与梅花品质相关的生化和生理指标，构建更为全面的梅花品质评价体系。
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图 2 不同热压温度和热压时间下WDL的浸渍剥离性能
Figure 2 Impregnation peeling performance of WDL under different hot-pressing temperature and time
图 3 热压温度、热压时间、热压压力对浸渍剥离性能影响的响应面图
Figure 3 Response surface plots of the effects of hot-pressing temperature, time and pressure on impregnation peeling performance
图 4 不同热压温度下WDL的顺纹抗拉强度
Figure 4 Tensile strength along the grain of WDL under different hot-pressing temperatures
图 5 不同材料的顺纹抗拉载荷-位移曲线
Figure 5 Load-displacement curves for tensile strength along the grain of different materials
图 7 重组装饰薄木导管侧微观形貌
Figure 7 Microscopic morphology of the side of reconstituted decorative veneer conduit
图 8 不同热压条件下WDL的胶接界面微观形貌
Figure 8 Microscopic morphologies of WDL’s adhesive interface under different hot-pressing conditions
表 1 试验因素和水平
Table 1. Level of experimental factors
水平 因素 热压温度(A)/℃ 热压时间(B)/s 热压压力(C)/MPa $ - $1 130 30 0.50 0 155 90 1.25 $ + $1 180 150 2.00 
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表 2 响应面试验设计及结果
Table 2. Design and results of response surface test
编号 热压温度
(A)/℃热压时间
(B)/s热压压力
(C)/MPa浸渍剥离长度
(Y1)/mm顺纹抗拉强度
(Y2)/MPa编号 热压温度
(A)/℃热压时间
(B)/s热压压力
(C)/MPa浸渍剥离长度
(Y1)/mm顺纹抗拉强度
(Y2)/MPa1 −1 −1 0 33 34.5 10 0 1 −1 0 43.0 2 1 −1 0 1 36.9 11 0 −1 1 8 43.3 3 −1 1 0 11 41.7 12 0 1 1 8 40.5 4 1 1 0 0 33.6 13 0 0 0 3 40.4 5 −1 0 −1 26 38.4 14 0 0 0 2 44.0 6 1 0 −1 0 37.7 15 0 0 0 6 44.2 7 −1 0 1 25 40.8 16 0 0 0 3 42.0 8 1 0 1 0 33.2 17 0 0 0 1 39.5 9 0 −1 −1 25 40.7
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表 3 浸渍剥离性能和顺纹抗拉强度方差分析
Table 3. Variance analysis of impregnation peel performance and endwise tensile strength
方差
来源浸渍剥离长度(Y1)/mm 顺纹抗拉强度(Y2)/MPa 平方和 均方 F P 平方和 均方 F P 模型 1 934.44 214.94 49.33 ＜0.000 1** 173.76 19.31 6.28 0.012 1* A 1 104.50 1 104.50 253.49 ＜0.000 1** 24.50 24.50 7.97 0.025 7* B 288.00 288.00 66.10 ＜0.000 1** 1.45 1.45 0.47 0.515 0 C 12.50 12.50 2.87 0.134 1 0.50 0.50 0.16 0.698 8 AB 110.25 110.25 25.30 0.001 5** 27.56 27.56 8.97 0.020 1* AC 0.25 0.25 0.06 0.817 6 11.90 11.90 3.87 0.089 8 BC 156.25 156.25 35.86 0.000 5** 6.50 6.50 2.12 0.189 2 A2 121.64 121.64 27.92 0.001 1** 98.94 98.94 32.19 0.000 8** B2 34.80 34.80 7.99 0.025 5* 1.04 1.04 0.40 0.5787 C2 80.59 80.59 18.50 0.003 6** 0.52 0.52 0.17 0.692 3 残差 30.50 4.36 21.52 3.07 失拟项 16.50 5.50 1.57 0.328 1 3.87 1.29 0.29 0.829 9 纯差 14.00 3.50 17.65 4.41 总离差 1 964.94 195.28 R2 0.984 5 0.889 8 RAdj 2 0.964 5 0.748 1 说明：**. 极显著(P＜0.01)；*. 显著(P＜0.05)。$ R^2 $. 决定系数；$ R_{ {\mathrm{Adj} }}^2 $. 校正决定系数。
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