干制溫度對哈密瓜片品質(zhì)的影響

李佳，白羽嘉，黃婷婷，周玉，馮作山

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊830052）

新疆位于歐亞大陸腹地，屬于典型的大陸性氣候，晝夜溫差大，降雨少。優(yōu)越的光熱條件為哈密瓜的生長發(fā)育提供了優(yōu)異環(huán)境[1]。新疆是我國哈密瓜的重要起源地之一，有1600多年的種植歷史，其品種資源豐富，含糖量高，香味濃郁，品質(zhì)優(yōu)良，使得新疆哈密瓜資源非常豐富，孕育出極具自我的特色的哈密瓜[2-3]。新疆是國內(nèi)的優(yōu)質(zhì)哈密瓜主產(chǎn)區(qū)。2014年全疆哈密瓜種植面積21.5萬hm2，產(chǎn)量234.95萬噸。新疆所產(chǎn)的哈密瓜果實(shí)豐碩、甘甜可口、色香味俱全，含有人體必需的多種纖維素、氨基酸，人體必需的葡萄糖、果糖和微量元素鐵、鋅、鈣等[4-5]。哈密瓜作為新疆的名優(yōu)特產(chǎn)在國內(nèi)外享有盛譽(yù)[6]。

目前新疆哈密瓜仍以鮮銷為主，哈密瓜每年的采收期集中在7月～8月，正值夏季炎熱高溫季節(jié)，甜瓜為呼吸躍變型果實(shí)，采后迅速后熟衰老、抗病性降低，極易遭受病原菌侵染。貯運(yùn)過程病菌侵染導(dǎo)致腐爛是哈密瓜采后的主要損失，一般在10%～30%左右，每年造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。由于新疆遠(yuǎn)離國內(nèi)中心消費(fèi)市場，運(yùn)距在3 000 km～5 000 km以上，運(yùn)銷過程中腐爛損失嚴(yán)重，運(yùn)銷風(fēng)險(xiǎn)很大，單一的鮮銷模式已嚴(yán)重制約了哈密瓜產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，精深加工將是突破發(fā)展瓶頸制約拓展產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間的必然趨勢。

由于哈密瓜干水分含量低，貯藏性好，能有效地降低貯存和運(yùn)輸成本。新疆發(fā)展哈密瓜干生產(chǎn)符合遠(yuǎn)離國內(nèi)外消費(fèi)市場、運(yùn)距長的地域特點(diǎn)，有利于產(chǎn)品拓展國內(nèi)外市場，能形成對新疆甜瓜資源的高效轉(zhuǎn)化和強(qiáng)勢拉動。由于不能有效控制采后病害有貯運(yùn)銷環(huán)節(jié)的制約，行業(yè)波動大難以預(yù)料，瓜農(nóng)和運(yùn)銷者面臨極大的風(fēng)險(xiǎn)，影響了新疆哈密瓜產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。因此哈密瓜片的生產(chǎn)是哈密瓜突破地域限制，走出新疆，在國內(nèi)、國際拓展更大的市場和發(fā)展空間的根本途徑。

目前市場上哈密瓜深加工產(chǎn)品較少，僅有哈密瓜罐頭、哈密瓜果脯等產(chǎn)品，隨著人們的飲食習(xí)慣和飲食觀念的轉(zhuǎn)變，這些產(chǎn)品已逐漸不能滿足消費(fèi)者的需求，開發(fā)新的產(chǎn)品勢在必行，本研究開發(fā)的哈密瓜干片，食用和儲運(yùn)方便，營養(yǎng)豐富，適合做休閑食品[7]。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 原料

西州蜜17號采摘自新疆五家渠一零二團(tuán)，可溶性固形物在13%～16%之間，要求無病斑、無機(jī)械損傷。采后貯藏在陰涼干燥處備用。

1.1.2 儀器與設(shè)備

ZADY3000熱泵干燥機(jī)：蘇州正控自動化科技有限公司；XP-11削皮機(jī)、CX-24切片機(jī)：廣東省佛山市萬隆機(jī)械有限公司；QL-750L強(qiáng)力風(fēng)扇：廣東省佛山市順德區(qū)嘉樂風(fēng)電器有限公司；TGL-16Gr離心機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器廠；AN 1344電子分析天平：上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司；YP 2002電子天平：上海越平科學(xué)儀器有限公司；ACS-30型電子計(jì)價(jià)秤：浙江君凱順工貿(mào)有限公司；HW.SY-P1恒溫水浴鍋：北京東方精瑞科技發(fā)展有限公司；SK2200H超聲波清洗器：上?？茖?dǎo)超聲儀器有限公司；BCD-229BSV冰箱：青島市海爾集團(tuán)有限公司；TU-1810紫外可見分光光度計(jì)：北京普析通用儀器有限公司；DZK-D-2型電熱恒溫水浴鍋：北京市永光明醫(yī)療儀器廠；FE20型pH計(jì)：上海梅特勒-托利多儀器有限公司；DP-9000色差儀：Hunter Associsted Laborstory Inc.Reston.Virginia.USA。

1.2 方法

1.2.1 哈密瓜片制作工藝流程

挑選→清洗→去皮→切片→干制→成品

1.2.2 常溫吹風(fēng)干制

將哈密瓜切成長度為8 cm、厚度為1 cm的薄片。進(jìn)行擺盤（盤子是由不銹鋼絲制作而成，面積約為1.3 m2），然后將不銹鋼盤放置于長：3.3 m、寬：1.5 m、高：2.5 m的風(fēng)車中，風(fēng)車左右和上下封閉，前后通風(fēng)，并且前面配備有工業(yè)風(fēng)扇，每個(gè)風(fēng)車配備有工業(yè)風(fēng)扇3個(gè)，分別覆蓋風(fēng)車的上、中、下3個(gè)位置，并且在干制過程中始終保持在風(fēng)車的前面吹風(fēng)，由于前期風(fēng)車內(nèi)濕度較大，因此，同時(shí)啟動3個(gè)風(fēng)扇，后期啟動一個(gè)風(fēng)扇即可。

1.2.3 不同溫度干制

采用ZADY3000型熱泵干燥機(jī)對哈密瓜片進(jìn)行干制。分別控制熱泵干燥機(jī)的溫度為40、50、60、70℃。

1.2.4 失水量

在干制溫度分別為 40、50、60、70℃和常溫吹風(fēng)干制的條件下，記錄2 h之間的水分含量之差，即為失水量。

1.2.5 總糖

采用苯酚-硫酸法[8]測定，以%表示。

1.2.6 VC

采用2，6-二氯酚靛酚滴定法[8]測定，以mg/100 g表示。

式中：V為滴定時(shí)消耗的2，6-二氯酚靛酚的體積，mL；T為1 mL染料溶液所能氧化VC的毫克數(shù)；W為滴定時(shí)所用濾液含樣品克數(shù)。

1.2.7 總酚

采用福林肖卡試劑法[9]測定，以mg/kg表示。

1.2.8 類黃酮

采用亞硝酸鈉與硝酸鋁顯色法[10]測定，以mg/kg表示。

1.2.9 色差

采用彩色色差計(jì)測定，隨機(jī)選取各個(gè)溫度條件下干制完成的哈密瓜9片，測定其L*值和b*值。

1.2.10 感官評價(jià)

由30名具有哈密瓜片感官評價(jià)知識和經(jīng)驗(yàn)的人員組成的品評感官小組，包括15男15女，對不同干制溫度下的哈密瓜片產(chǎn)品進(jìn)行感官特性指標(biāo)評定并打分，并且進(jìn)行感官評價(jià)定量描述分析[11]，整合品評小組的評定結(jié)果，取各項(xiàng)強(qiáng)度平均值制作感官評定表，見表1。

表1 哈密瓜干的感官評價(jià)表Table1 Sensory evaluation of dry melon table

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel和Origin 9.0處理并制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同干制條件對哈密瓜片失水量的影響

2.1.1 常溫吹風(fēng)干制對哈密瓜片失水量的影響

常溫吹風(fēng)干制對哈密瓜片失水量的影響見圖1。

圖1 常溫吹風(fēng)干制（blow drying，BD）對哈密瓜片失水量的影響Fig.1 The effect of normal temperature blow drying on water loss of Hami melon

哈密瓜片的失水量隨著時(shí)間的延長而逐漸降低，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，經(jīng)46h干制哈密瓜片水分含量可達(dá)到平衡狀態(tài)，在干制0～20h，哈密瓜片水分迅速減少，在干制20h～40 h，失水速率緩慢減小，在干制40 h～46 h，曲線趨于平緩，失水速率逐漸減小，直至到46 h時(shí)達(dá)到平衡。

2.1.2 不同干制溫度對哈密瓜片失水量的影響

不同干制溫度對哈密瓜片失水量的影響見圖2。在干制0～20 h，干制溫度越高，水分散失的速率越大，在干制溫度40℃時(shí)，需經(jīng)過42 h，哈密瓜片中的水分含量方可達(dá)到平衡，60℃的干制溫度要比50℃更容易達(dá)到平衡狀態(tài)，而當(dāng)溫度為70℃時(shí)，哈密瓜片迅速失水，在15 h之內(nèi)即可達(dá)到平衡狀態(tài)。溫度越高哈密瓜片表面受熱快，表面水分蒸發(fā)速度快于食品內(nèi)部水分蒸發(fā)，哈密瓜片表面和內(nèi)部所建立的水分梯度則越大，因此，溫度越高，水分蒸發(fā)越快。

圖2 不同干制溫度對哈密瓜片失水量的影響Fig.2 The effect of different dry temperature on water loss of Hami melon

2.2 不同干制溫度對哈密瓜片色差的影響

2.2.1 常溫吹風(fēng)干制與不同干制溫度對哈密瓜片色差L*的影響

常溫吹風(fēng)干制與不同干制溫度對哈密瓜片色差L*的影響見圖3。

圖3 常溫吹風(fēng)干制（BD）與不同干制溫度對哈密瓜片色差L*的影響Fig.3 The effect of normal temperature blow drying and different dry temperature on the color difference L*of Hami melon

隨著溫度的升高哈密瓜片顏色逐漸變暗，40℃與50℃相比，顏色相差僅為3.61，50℃與60℃相比，相差13.53，差異顯著，而到70℃時(shí)，哈密瓜片顏色最差，為48.58，與其他干燥溫度相比，通過常溫吹風(fēng)干制所得的哈密瓜片顏色最亮。

2.2.2 常溫吹風(fēng)干制與不同干制溫度對哈密瓜片色差b*的影響

常溫吹風(fēng)干制與不同干制溫度對哈密瓜片色差b*的影響見圖4。

圖4 常溫吹風(fēng)干制（BD）與不同干制溫度對哈密瓜片色差b*的影響Fig.4 The effect of normal temperature blow drying and different dry temperature on the color difference b*of Hami melon

彩度指數(shù)b*均為正值，即哈密瓜顏色表示為黃色，隨著溫度的升高，哈密瓜片黃色逐漸加深，在60℃左右達(dá)到最大值，為36.98，而在70℃時(shí)，黃色有所降低，因?yàn)?0℃會使哈密瓜片表面發(fā)生焦糖化反應(yīng)和美拉德反應(yīng)[12]，變成棕色，甚至是黑色的大分子物質(zhì)類黑精或稱擬黑素，常溫吹風(fēng)干燥成品顏色介于40℃～50℃之間，與其他溫度下的成品顏色相差僅為6.32。

2.3 常溫吹風(fēng)干制與不同干制溫度對哈密瓜片VC含量的影響

常溫吹風(fēng)干制與不同干制溫度對哈密瓜片VC含量的影響見圖5。

圖5 常溫吹風(fēng)干制（BD）與不同干制溫度對哈密瓜片VC含量的影響Fig.5 The effect of normal temperature blow drying and different dry temperature on the VCretention rate of Hami melon

隨著溫度的升高，VC的含量呈逐漸下降的趨勢，與其他溫度下的成品相比，常溫吹風(fēng)干制對VC的保留率最好，可達(dá)到151.47 mg/100 g。而干制溫度為70℃時(shí)，VC的含量最低，僅為87.18 mg/100 g。因?yàn)楦稍镞^程會造成哈密瓜部分水溶性維生素的破壞，其中VC極易損失，受溫度、水分活度等影響發(fā)生降解[13]。

2.4 常溫吹風(fēng)干制與不同干制溫度對哈密瓜片總糖的影響

常溫吹風(fēng)干制與不同干制溫度對哈密瓜片總糖的影響見圖6。

圖6 常溫吹風(fēng)干制（BD）與不同干制溫度對哈密瓜片總糖的影響Fig.6 The effect of normal temperature blow drying and different dry temperature on the total sugar of Hami melon

哈密瓜片的干制過程中，總糖的含量變化取決于美拉德反應(yīng)。如圖6所示，哈密瓜片經(jīng)不同的干制溫度處理后，隨著溫度的增加，美拉德反應(yīng)越來越強(qiáng)烈，哈密瓜片中的總糖含量呈逐漸下降的趨勢，當(dāng)干制溫度為70℃時(shí)，總糖的含量最小，達(dá)到0.782%，而在常溫吹風(fēng)干制的條件下，總糖的含量可達(dá)到1.525%，因此，常溫吹風(fēng)干制對總糖的保留程度最好。

2.5 常溫吹風(fēng)干制與不同干制溫度對哈密瓜片總酚的影響

常溫吹風(fēng)干制與不同干制溫度對哈密瓜片總酚的影響見圖7。

圖7 常溫吹風(fēng)干制（BD）與不同干制溫度對哈密瓜片總酚的影響Fig.7 The effect of normal temperature blow drying and different dry temperature on the total phenol of Hami melon

隨著溫度的升高，哈密瓜片中的酚類物質(zhì)含量逐漸升高。試驗(yàn)表明，在受熱過程中，哈密瓜片中多酚類大分子化合物發(fā)生水解，生成小分子物質(zhì)，釋放出更多的酚羥基，使其相對含量升高，總抗氧化能力提高，且處理溫度越高總酚含量增加的速度越快。在溫度40℃～60℃，上升緩慢，在溫度60℃～70℃迅速升高，在常溫吹風(fēng)干制條件下，酚類物質(zhì)含量最低，為271.24mg/kg，而在70℃時(shí)達(dá)到最大值，為620.76mg/kg。與其他干制條件相比，在溫度為70℃條件下，酚類物質(zhì)含量最高。

2.6 常溫吹風(fēng)干制與不同干制溫度對哈密瓜片黃酮的影響

常溫吹風(fēng)干制與不同干制溫度對哈密瓜片黃酮的影響見圖8。

圖8 常溫吹風(fēng)干制（BD）與不同干制溫度對哈密瓜片黃酮的影響Fig.8 The effect of normal temperature blow drying and different dry temperature on the flavonoids of Hami melon

哈密瓜片中的黃酮類化合物含量較少，并且隨著溫度的升高，黃酮的含量呈下降趨勢，因?yàn)闇囟葘S酮具有不同程度的破壞作用。在常溫吹風(fēng)干燥條件下測得的黃酮含量為15.63 mg/kg，而當(dāng)溫度為70℃條件下，僅為5.53 mg/kg，與其他干制條件相比，常溫吹風(fēng)干燥很好地保留了哈密瓜中黃酮的含量。

2.7 常溫吹風(fēng)干制與不同干制溫度下的感官分析

常溫吹風(fēng)干制與不同干制溫度對哈密瓜片感官品質(zhì)的影響見圖9。

圖9 常溫吹風(fēng)干制（BD）與不同干制溫度對哈密瓜片感官品質(zhì)的影響Fig.9 The effect of normal temperature blow drying and different drying temperature on the sensory quality of Hami melon

隨著干制溫度的升高，品評小組各成員對哈密瓜片成品的綜合感官評分呈下降趨勢。當(dāng)干制溫度為70℃時(shí)，評分最低，為30.7分，因?yàn)楦邷厥沟霉芄掀砻姘l(fā)生焦糖化反應(yīng)和美拉德反應(yīng)，變成棕色，甚至是黑色的大分子物質(zhì)類黑精或稱擬黑素，在常溫吹風(fēng)干制條件下干制所得的哈密瓜片的綜合感官評分最好，可以達(dá)到89.7分，說明常溫吹風(fēng)干制條件能夠保持哈密瓜片原有的風(fēng)味和良好的外觀品質(zhì)。

3 討論

本研究所用的哈密瓜品種為西州蜜17號，其可溶性固形物在13%～16%之間，通過研究不同的干制條件對哈密瓜片的干燥速率和理化指標(biāo)的影響，可知溫度越高，哈密瓜片的干燥速率越快，在溫度70℃在常溫吹風(fēng)干燥的過程中要不定時(shí)地進(jìn)行通風(fēng)，以免回潮，采用常溫吹風(fēng)干燥條件所干制的哈密瓜片品質(zhì)較好，尤其對VC的保留率較好，而且色澤鮮艷，口感柔軟而不膩，但是，干制時(shí)間較長，從經(jīng)濟(jì)成本方面考慮，不易采用常溫吹風(fēng)干燥條件。采用高溫烘干的哈密瓜片表面硬而脆，顏色黃中帶黑，但是，高溫能夠使得哈密瓜片中的水分迅速散失，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到平衡狀態(tài)，節(jié)約成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。哈密瓜的干制是對哈密瓜資源的綜合利用，通過干制的方式，能夠?yàn)樾陆墓芄线\(yùn)往內(nèi)地開辟了新的途徑。

4 結(jié)論

本研究利用熱泵干燥機(jī)將哈密瓜片進(jìn)行不同溫度的干制處理，并將各溫度下進(jìn)行干制完成的產(chǎn)品與常溫吹風(fēng)干制進(jìn)行了對比，并且測定了在不同干制條件下各產(chǎn)品的VC損失率、總糖、酚類物質(zhì)、黃酮類物質(zhì)等化學(xué)指標(biāo)以及干燥速率、成品色差物理指標(biāo)，并結(jié)合感官評價(jià)進(jìn)行了綜合分析。得出在常溫吹風(fēng)干制條件下，成品顏色良好，基本保持了鮮瓜原有的色澤，綜合感官評分達(dá)到89.7分；最大限度地保存了哈密瓜片中的VC，避免了高溫對哈密瓜片中VC的破壞，VC的保留率可以達(dá)到151.47 mg/100 g；低溫也對總糖和黃酮類物質(zhì)的破壞最小，總糖為3.22 mg/100 g，黃酮為56.48 mg/L；但是高溫對酚類物質(zhì)有分解作用，導(dǎo)致酚類物質(zhì)含量增加，70℃條件下為6.04 mg/L，而吹風(fēng)干制僅為2.22 mg/L。