哈密瓜加工產(chǎn)品研究進(jìn)展

王婷婷，張兆雪，于 梅，趙 敏，隋園園，張光騰

（1.山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東濟(jì)南 251100；2.山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院，山東濟(jì)南 251100）

哈密瓜（Cucumis meloL.）屬葫蘆科黃瓜屬甜瓜亞屬植物，營養(yǎng)豐富，風(fēng)味獨(dú)特，富含大量的礦物元素、膳食纖維以及其他生物活性物質(zhì)，如類胡蘿卜素、類黃酮和酚類化合物，具有預(yù)防癌癥、心血管疾病、呼吸系統(tǒng)疾病和視力喪失的作用[1-2]。哈密瓜的脂肪和卡路里含量低，經(jīng)常食用對身體健康有益[3]。

近年來哈密瓜作為新疆特色產(chǎn)品發(fā)展迅速，種植面積和產(chǎn)量正在逐年增加，品種更新快，消費(fèi)量也不斷增加[2,4]。但新鮮哈密瓜容易受溫度、生產(chǎn)季節(jié)等因素的影響，出現(xiàn)上市集中、市場短期積壓等現(xiàn)象，長途運(yùn)輸物流成本居高不下，降低了哈密瓜的商品價值，制約了哈密瓜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。新疆哈密瓜在銷售地的短貯損耗率達(dá)5%～15%，批發(fā)、配送期間又產(chǎn)生3%～5%的損耗。因此，亟待開發(fā)出既能降低物流成本，又能提高可食率、維持果實(shí)良好品質(zhì)的新技術(shù)。采取合理的哈密瓜采后貯運(yùn)保鮮技術(shù)，可延長其貯藏期，保證其產(chǎn)品質(zhì)量[5]。另一方面，哈密瓜可食率約60%，副產(chǎn)物綜合利用方面未引起人們的足夠重視，大多被當(dāng)做廢料扔掉，造成環(huán)境污染和資源的極大浪費(fèi)。應(yīng)加大力度利用哈密瓜資源，研究開發(fā)新工藝、新技術(shù)、新理念的高附加值產(chǎn)品，開闊市場應(yīng)用前景。因此，本文對哈密瓜目前的干燥產(chǎn)品、發(fā)酵產(chǎn)品、其他產(chǎn)品及其副產(chǎn)物進(jìn)行了綜述，以期為哈密瓜產(chǎn)品的研究以及資源的合理開發(fā)利用提供理論依據(jù)，從而促進(jìn)哈密瓜產(chǎn)業(yè)的快速全面發(fā)展。

1 哈密瓜干燥產(chǎn)品

1.1 哈密瓜片

哈密瓜果實(shí)含糖量高，水分含量大，常溫下放置3～5 d 后易造成大量腐爛，而哈密瓜片水分含量低、貯藏性好，可以有效降低貯存和運(yùn)輸成本，使哈密瓜突破地域限制，在國內(nèi)、國際拓展更大的市場[6-7]。在哈密瓜片干制過程中，褐變、干制方式、干制溫度以及干制時間都會對其品質(zhì)造成影響[8-9]。李佳等[10]測定了常溫吹風(fēng)干制和40、50、60、70℃恒溫?zé)犸L(fēng)條件下干制哈密瓜片中的香氣成分，結(jié)果顯示，恒溫?zé)犸L(fēng)條件下隨著溫度的升高，干制的哈密瓜片中鑒定出揮發(fā)性物質(zhì)的數(shù)量也隨之增加，其中70℃條件下可達(dá)45 種；醇類和酯類物質(zhì)的相對含量較高，常溫吹風(fēng)干制哈密瓜片中的主要香氣成分是酮類物質(zhì)。李佳等[11]通過充N2、CO2和常壓包裝結(jié)合25、5℃處理哈密瓜片以研究對其品質(zhì)的影響，結(jié)果顯示，5℃充N2低溫處理能夠減緩哈密瓜片中總糖、總酚、黃酮、VC含量的降低，有利于延緩貨架期哈密瓜片色澤的降低和提高VC 的保留率，且抑制其有氧代謝反應(yīng)，保持哈密瓜片的品質(zhì)。高靜靜等[12]研究了真空冷凍干燥和熱風(fēng)干燥對哈密瓜片品質(zhì)的影響，結(jié)果顯示在哈密瓜片色澤及營養(yǎng)品質(zhì)上，真空冷凍干燥優(yōu)于熱風(fēng)干燥；在微觀結(jié)構(gòu)方面，真空冷凍干燥較好地保持了細(xì)胞結(jié)構(gòu)框架，優(yōu)于熱風(fēng)干燥；在香氣成分方面，熱風(fēng)干燥的香氣化合物相對含量較真空冷凍干燥大，產(chǎn)生的香氣物質(zhì)峰面積較大，熱風(fēng)干燥優(yōu)于真空冷凍干燥。趙澤穎等[13]優(yōu)化了哈密瓜片真空熱風(fēng)干燥工藝，發(fā)現(xiàn)各因素對干制哈密瓜片的綜合評分影響大小為熱風(fēng)溫度＞轉(zhuǎn)換點(diǎn)含水率＞真空溫度。

1.2 哈密瓜粉

干燥粉末狀產(chǎn)品可以降低運(yùn)輸包裝材料和成本，方便加工、處理、包裝、儲存和運(yùn)輸。Tan 等[14]以阿拉伯膠作為載體進(jìn)行噴霧干燥生產(chǎn)哈密瓜粉，并在環(huán)境溫度（25±2℃，相對濕度50%～70%）和加速試驗條件（38±2℃，相對濕度90%）下儲存180 d 后，評估儲存條件對噴霧干燥哈密瓜粉理化和微生物特性的影響。結(jié)果顯示，噴霧干燥的哈密瓜粉的水分含量、水分活度和總色差均隨儲存時間的延長而增加，而總類胡蘿卜素含量則隨儲存時間的延長而降低，且在兩種條件下噴霧干燥的哈密瓜粉儲存180 d 后的微生物結(jié)果均在可接受的范圍內(nèi)。Suet 等[15]研究了阿拉伯膠濃度對泡沫層干燥法制備哈密瓜粉的影響，結(jié)果顯示使用10%阿拉伯膠的哈密瓜果泥的泡沫層具有更好的泡沫密度、泡沫膨脹性和泡沫穩(wěn)定性，且泡沫層干燥的哈密瓜粉的水分含量為3.29%～4.64%，粉末的流動性受阿拉伯膠濃度的影響很大。關(guān)鵬翔等[16]研究了麥芽糊精、β-環(huán)糊精和阿拉伯膠對噴霧干燥哈密瓜粉產(chǎn)品性質(zhì)的影響，結(jié)果顯示在最優(yōu)條件下獲得的噴霧干燥哈密瓜粉集粉率為44.51%，含水率為2.19%。此外，關(guān)鵬翔[17]還通過響應(yīng)面法優(yōu)化分析得到了哈密瓜粉噴霧干燥的最佳工藝條件，即麥芽糊精50%、β-環(huán)糊精3%、阿拉伯膠0.5%、進(jìn)風(fēng)溫度149℃，熱風(fēng)流量37.5 m2/h，入料速率10 r/min。該工藝下所得哈密瓜粉產(chǎn)品得率為51.07%，水分含量為3.56%，與理論值較接近。

1.3 哈密瓜果脯

王涵[18]采用新鮮哈密瓜為原料，對低糖哈密瓜脯加工工藝進(jìn)行優(yōu)化，最終確定添加0.1%的CaCl2硬化12 h，選用低聚果糖為甜味劑，明膠為填充劑，滲糖時間為40 min，糖液溫度為40℃，真空度為0.06 MPa，此時制得產(chǎn)品的濕基含糖量為54.6%，填充劑濃度為1.5%，一次滲糖濃度為25%，二次滲糖濃度為30%，哈密瓜脯的含糖量為51.3%，硬度、黏彈性和耐咀性均最好。

2 哈密瓜發(fā)酵產(chǎn)品

2.1 哈密瓜酒

哈密瓜酒中富含氨基酸、維生素以及多種微量元素，且果香濃郁。韓琛等[19]釀制的哈密瓜酒呈淡黃色，色澤清亮，組分協(xié)調(diào)，口感較好，品質(zhì)優(yōu)。丁志剛等[20]通過響應(yīng)面法優(yōu)化哈密瓜米酒的發(fā)酵工藝，最終確定了哈密瓜米酒的最佳工藝條件，即哈密瓜汁添加量16%，酒曲添加量0.8%，發(fā)酵時間4 d。此時感官得分為87.9，口感較好。吳曉菊[21]以哈密瓜汁、麥芽汁和酵母為原料釀造哈密瓜啤酒，結(jié)果表明，哈密瓜汁添加量10%，酵母添加量0.5%，發(fā)酵11 d 時，果香與酒香諧調(diào)、效果最好。

2.2 哈密瓜果醋

果醋是一種發(fā)酵型飲品，既能促消化，又具有營養(yǎng)和保健功效[22]。董浩[23]采用了液體發(fā)酵法和固體發(fā)酵法來制備哈密瓜果醋，發(fā)現(xiàn)固體發(fā)酵法發(fā)酵結(jié)束時，不論是酒精含量還是醋酸含量都比液體發(fā)酵法的要少，但發(fā)酵結(jié)束后，固液不容易分離，浪費(fèi)較多。液體發(fā)酵法中，酒精和醋酸產(chǎn)量比較高，但是也存在發(fā)酵過程易污染雜菌，導(dǎo)致發(fā)酵失敗或酒精/醋酸產(chǎn)量偏低的問題。王雪涵等[24]用浸泡法和發(fā)酵法兩種工藝制備了哈密瓜果醋，結(jié)果表明，發(fā)酵型果醋的抗氧化物質(zhì)含量、總抗氧化能力及抑菌性普遍高于浸泡型果醋。

2.3 哈密瓜泡菜

泡菜是一種傳統(tǒng)的發(fā)酵食品，口感清爽、開胃解膩。鮮雙等[25]采用5 種不同的發(fā)酵方式制得哈密瓜幼果泡菜，在測定發(fā)酵過程中的pH、質(zhì)構(gòu)、總酸、亞硝酸鹽、鹽度和感官品質(zhì)的基礎(chǔ)上，采用全自動氨基酸分析儀對原料、泡菜發(fā)酵中點(diǎn)和終點(diǎn)泡菜的氨基酸含量進(jìn)行測定，通過氨基酸比值系數(shù)法進(jìn)行營養(yǎng)評價。結(jié)果表明，發(fā)酵終點(diǎn)時，5種發(fā)酵方式發(fā)酵的泡菜pH 均在3.6 以下，總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%，鹽度最高達(dá)到3.3 g/100 g，亞硝酸鹽含量均低于5 mg/kg，在各發(fā)酵方式制備的哈密瓜幼果泡菜中均檢測出了17 種氨基酸，表明哈密瓜幼果泡菜營養(yǎng)均衡性較好，營養(yǎng)價值較高。

3 哈密瓜果汁

哈密瓜果汁中含有人體需要的營養(yǎng)成分且口味鮮美。侯思涵[26]研究了超高壓對哈密瓜汁中關(guān)鍵酶、氨基酸及理化指標(biāo)的影響，結(jié)果顯示，超高壓處理對醇脫氫酶、?；D(zhuǎn)移酶、氫過氧化物裂解酶、脂肪氧合酶、磷脂酶-1及磷脂酶-2 產(chǎn)生一定的鈍化效果，壓力改變對哈密瓜汁中氨基酸、可溶性固形物以及pH 的影響不明顯，但哈密瓜汁濁度較原瓜汁增加。李文新等[27]研究了高壓二氧化碳對哈密瓜汁中枯草芽孢桿菌殺滅效果的影響，結(jié)果顯示，在20 MPa 和30 MPa、45℃條件下，高壓CO2處理枯草芽孢桿菌60 min，死亡對數(shù)分別達(dá)到4.78 和5.85，表明高壓CO2對枯草芽孢桿菌有很好的殺滅效果。Muhialdin 等[28]發(fā)現(xiàn)發(fā)酵的哈密瓜汁對大腸桿菌、鼠傷寒沙門氏菌、黃曲霉和青霉菌具有很強(qiáng)的抗菌活性，且當(dāng)哈密瓜的發(fā)酵汁與新鮮汁之比為2∶8 時，可使其在8℃下延長6 個月的保存期限，并保持哈密瓜汁良好的感官特性，因此，將發(fā)酵的哈密瓜汁添加到新鮮的哈密瓜汁中作為天然防腐劑的潛力很大，可以延長保質(zhì)期并改善感官特性。

4 哈密瓜果醬

果醬具有保質(zhì)期長、易保存等特點(diǎn)，是哈密瓜深加工的有效方式之一。Mukhopadhyay 等[29]研究了高靜水壓處理對哈密瓜果醬的影響，結(jié)果顯示，300 MPa 的高壓處理只能部分滅活好氧菌，約1.5 log（CFU/g），但可以完全滅活哈密瓜果醬中的霉菌和酵母菌，另外其顏色參數(shù)會受高壓處理的影響，但可溶性固形物含量和酸度保持不變，且與對照相比，加壓處理不影響果醬的抗氧化能力。Mukhopadhyay 等[30]研究了添加/不添加抗壞血酸（AA）的高靜水壓（HHP）使哈密瓜醬中的沙門氏菌和單核細(xì)胞增生李斯特菌滅活情況，結(jié)果顯示，高靜水壓力處理可滅活哈密瓜醬中的沙門氏菌和單核細(xì)胞增生李斯特菌。與沙門氏菌相比，李斯特菌對高靜水壓的抵抗力更高，在400 MPa、15℃的條件下處理5 min 可以有效地將哈密瓜醬中的病原體降至1 log（CFU/g）以下。在0.1%AA 的存在下，活菌數(shù)減少了0.2～0.4 log（CFU/g），表明添加AA 沒有明顯提高其抗菌活性。

5 鮮切哈密瓜

鮮切是降低采后物流成本、維持果蔬品質(zhì)、提高可食率的新技術(shù)。鮮切果蔬具有品質(zhì)新鮮、食用方便、營養(yǎng)衛(wèi)生、百分百可食等多種優(yōu)點(diǎn)。但由于切割造成的機(jī)械傷害會促進(jìn)果實(shí)后熟，加速品質(zhì)劣變、微生物污染和氧化進(jìn)程，使貨架期顯著縮短[3,31]。因此，生產(chǎn)中亟待開發(fā)出一種能保證鮮切哈密瓜品質(zhì)的新技術(shù)。Yu 等[32]研究了兩種桑葉多酚（MLP）對鮮切哈密瓜貯藏品質(zhì)的影響，結(jié)果顯示，兩種MLP 對哈密瓜均具有明顯的防腐作用，可使其在儲存4 d 期間延遲軟化、保持顏色并減少質(zhì)量損失，且MLP 具有抗氧化能力，可防止鮮切哈密瓜氧化，并抑制鮮切哈密瓜中的細(xì)菌生長，從而保持鮮切哈密瓜的品質(zhì)并延長其保質(zhì)期。Tantratian 等[33]采用馬基種子的酚類提取物用于安全控制鮮切哈密瓜，當(dāng)用濃度等于1 mg/mL的酚提取物浸泡2 min 后，可使鮮切哈密瓜表面總細(xì)菌數(shù)減少1 log（CFU/g）。且冷藏期間切出的哈密瓜，保質(zhì)期從5 d 延長到9 d 以上。Sarengaowa 等[4]評估了含有百里香精油的藻酸鹽基可食涂層（EC）對鮮切哈密瓜樣品上食源性病原體的抗菌效果。哈密瓜樣品用藻酸鹽EC 和含有不同濃度（0、0.05%、0.35%和0.65%，v/v）百里香精油的藻酸鹽EC 處理，并用未涂覆的樣品作對照。結(jié)果表明，基于藻酸鹽的EC 百里香油可有效提高鮮切哈密瓜的質(zhì)量并延長其保質(zhì)期，并抑制了鮮切哈密瓜樣品上的單核細(xì)胞增生李斯特菌、金黃色葡萄球菌、鼠傷寒沙門氏菌和大腸桿菌O157∶H7 的生長，且用含0.05%百里香精油的藻酸鹽EC 處理不會影響其呼吸作用，并保持了鮮切哈密瓜樣品的顏色、質(zhì)量和感官特性。

6 哈密瓜副產(chǎn)物及其他

哈密瓜為西北地區(qū)特色水果，果實(shí)的可食率僅60%左右[3]，通常會丟棄大量果皮和種子。然而，這些副產(chǎn)物富含維生素、礦物質(zhì)、膳食纖維以及其他具有功能特性的生物活性物質(zhì)，開發(fā)利用潛力巨大。因此，使用食品副產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)具有附加值的創(chuàng)新產(chǎn)品對于可持續(xù)發(fā)展非常重要，是減少食品損失、浪費(fèi)和環(huán)境污染的解決方案之一[34-35]。Benmeziane 等[36]從哈密瓜廢料中提取類胡蘿卜素，并對其礦物質(zhì)組成進(jìn)行測定，結(jié)果顯示，類胡蘿卜素提取過程中獲得的產(chǎn)量為（124.61±3.82）μg/g，而其預(yù)測產(chǎn)量約為121.3 μg/g，且所獲得類胡蘿卜素中葉黃素和β-胡蘿卜素含量較高，在其礦物質(zhì)組成測定上發(fā)現(xiàn)哈密瓜廢料中的鉀含量較高，為（24 491.68±710.26）mg/kg。Gómez-García 等[37]使用卡拉膠（CRG）作為沉淀劑從哈密瓜副產(chǎn)物中分離和提取了黃瓜素（CUC），結(jié)果顯示，在pH 為3、CRG 含量為0.003%（w/v）的最佳沉淀條件下，產(chǎn)率為0.17%，可使蛋白水解活性和凝乳活性分別提高17.65 和2.11 倍。Salehi 等[38]使用哈密瓜廢料生產(chǎn)生物乙醇。結(jié)果表明，當(dāng)發(fā)酵溫度30℃，蒸餾溫度78.5℃，每1 kg 哈密瓜糖漿能提取約49.5 g 的生物乙醇。顯然由于哈密瓜糖含量高，生物乙醇的產(chǎn)量也相對較高，因此使用哈密瓜廢料生產(chǎn)生物乙醇效果較好。此外，高燕妮等[39]以哈密瓜皮為發(fā)酵原料進(jìn)行批量式沼氣發(fā)酵試驗，發(fā)現(xiàn)哈密瓜皮也具有較好的產(chǎn)氣潛力，是沼氣發(fā)酵原料的新選擇。

除上述產(chǎn)品外，還有以添加哈密瓜汁為原料的低膽固醇醋蛋飲料、哈密瓜核桃風(fēng)味乳飲料等[40-41]。

7 小結(jié)

哈密瓜營養(yǎng)豐富且藥用價值高，但目前市場上深加工的產(chǎn)品主要是果脯、果片、果汁以及復(fù)合飲料等，產(chǎn)品附加值低、開發(fā)利用程度和深度不夠，且檔次低。其次由于高溫易使哈密瓜失去鮮瓜原有的香氣，且鮮切瓜易褐變，采用傳統(tǒng)加工工藝生產(chǎn)的哈密瓜產(chǎn)品缺少市場競爭力。再加上哈密瓜副產(chǎn)品利用率不高且浪費(fèi)嚴(yán)重，因此下一步應(yīng)加強(qiáng)與科研院所的合作，推出科技含量高、附加值高的產(chǎn)品，進(jìn)一步提高哈密瓜副產(chǎn)物的利用率，以促進(jìn)哈密瓜資源的綜合利用及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。