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)大學食品科學與藥學學院，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[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，采后迅速后熟衰老、抗病性降低，極易遭受病原菌侵染。貯運過程病菌侵染導(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)濟損失。由于新疆遠離國內(nèi)中心消費市場，運距在3 000 km～5 000 km以上，運銷過程中腐爛損失嚴重，運銷風險很大，單一的鮮銷模式已嚴重制約了哈密瓜產(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輸成本。新疆發(fā)展哈密瓜干生產(chǎn)符合遠離國內(nèi)外消費市場、運距長的地域特點，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)化和強勢拉動。由于不能有效控制采后病害有貯運銷環(huán)節(jié)的制約，行業(yè)波動大難以預(yù)料，瓜農(nóng)和運銷者面臨極大的風險，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，隨著人們的飲食習慣和飲食觀念的轉(zhuǎn)變，這些產(chǎn)品已逐漸不能滿足消費者的需求，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，可溶性固形物在13%～16%之間，要求無病斑、無機械損傷。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：蘇州正控自動化科技有限公司；XP-11削皮機、CX-24切片機：廣東省佛山市萬隆機械有限公司；QL-750L強力風扇：廣東省佛山市順德區(qū)嘉樂風電器有限公司；TGL-16Gr離心機：上海安亭科學儀器廠；AN 1344電子分析天平：上海民橋精密科學儀器有限公司；YP 2002電子天平：上海越平科學儀器有限公司；ACS-30型電子計價秤：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：上海科導(dǎo)超聲儀器有限公司；BCD-229BSV冰箱：青島市海爾集團有限公司；TU-1810紫外可見分光光度計：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：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 常溫吹風干制

將哈密瓜切成長度為8 cm、厚度為1 cm的薄片。進行擺盤（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的風車中，風車左右和上下封閉，前后通風，并且前面配備有工業(yè)風扇，每個風車配備有工業(yè)風扇3個，分別覆蓋風車的上、中、下3個位置，并且在干制過程中始終保持在風車的前面吹風，由于前期風車內(nèi)濕度較大，因此，同時啟動3個風扇，后期啟動一個風扇即可。

1.2.3 不同溫度干制

采用ZADY3000型熱泵干燥機對哈密瓜片進行干制。分別控制熱泵干燥機的溫度為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

采用彩色色差計測定，隨機選取各個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

由30名具有哈密瓜片感官評價知識和經(jīng)驗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)品進行感官特性指標評定并打分，并且進行感官評價定量描述分析[11]，整合品評小組的評定結(jié)果，取各項強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表Table1 Sensory evaluation of dry melon table

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗數(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 常溫吹風干制對哈密瓜片失水量的影響

常溫吹風干制對哈密瓜片失水量的影響見圖1。

圖1 常溫吹風干制（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間的延長而逐漸降低，經(jīng)試驗驗證，經(jīng)46h干制哈密瓜片水分含量可達到平衡狀態(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時達到平衡。

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，需經(jīng)過42 h，哈密瓜片中的水分含量方可達到平衡，60℃的干制溫度要比50℃更容易達到平衡狀態(tài)，而當溫度為70℃時，哈密瓜片迅速失水，在15 h之內(nèi)即可達到平衡狀態(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 常溫吹風干制與不同干制溫度對哈密瓜片色差L*的影響

常溫吹風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，哈密瓜片顏色最差，為48.58，與其他干燥溫度相比，通過常溫吹風干制所得的哈密瓜片顏色最亮。

2.2.2 常溫吹風干制與不同干制溫度對哈密瓜片色差b*的影響

常溫吹風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℃左右達到最大值，為36.98，而在70℃時，黃色有所降低，因為70℃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 常溫吹風干制與不同干制溫度對哈密瓜片VC含量的影響

常溫吹風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，常溫吹風干制對VC的保留率最好，可達到151.47 mg/100 g。而干制溫度為70℃時，VC的含量最低，僅為87.18 mg/100 g。因為干燥過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 常溫吹風干制與不同干制溫度對哈密瓜片總糖的影響

常溫吹風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)越來越強烈，哈密瓜片中的總糖含量呈逐漸下降的趨勢，當干制溫度為70℃時，總糖的含量最小，達到0.782%，而在常溫吹風干制的條件下，總糖的含量可達到1.525%，因此，常溫吹風干制對總糖的保留程度最好。

2.5 常溫吹風干制與不同干制溫度對哈密瓜片總酚的影響

常溫吹風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，在常溫吹風干制條件下，酚類物質(zhì)含量最低，為271.24mg/kg，而在70℃時達到最大值，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 常溫吹風干制與不同干制溫度對哈密瓜片黃酮的影響

常溫吹風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，因為溫度對黃酮具有不同程度的破壞作用。在常溫吹風干燥條件下測得的黃酮含量為15.63 mg/kg，而當溫度為70℃條件下，僅為5.53 mg/kg，與其他干制條件相比，常溫吹風干燥很好地保留了哈密瓜中黃酮的含量。

2.7 常溫吹風干制與不同干制溫度下的感官分析

常溫吹風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。當干制溫度為70℃時，評分最低，為30.7分，因為高溫使得哈密瓜片表面發(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，可以達到89.7分，說明常溫吹風干制條件能夠保持哈密瓜片原有的風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℃在常溫吹風干燥的過程中要不定時地進行通風，以免回潮，采用常溫吹風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，干制時間較長，從經(jīng)濟成本方面考慮，不易采用常溫吹風干燥條件。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，能夠在較短的時間內(nèi)達到平衡狀態(tài)，節(jié)約成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。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，能夠為新疆的哈密瓜運往內(nèi)地開辟了新的途徑。

4 結(jié)論

本研究利用熱泵干燥機將哈密瓜片進行不同溫度的干制處理，并將各溫度下進行干制完成的產(chǎn)品與常溫吹風干制進行了對比，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)等化學指標以及干燥速率、成品色差物理指標，并結(jié)合感官評價進行了綜合分析。得出在常溫吹風干制條件下，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，而吹風干制僅為2.22 mg/L。