真空冷凍干燥對甜瓜制干的影響

杜 娟，怕則來提·吾布力，熱比古麗·哈力克，黎萬春，祝國慶，廖新福，李學文

（1. 新疆維吾爾自治區葡萄瓜果研究所，新疆鄯善 838201；2. 新疆農業大學食品科學與藥學學院，新疆 烏魯木齊 830000）

0 引言

哈密瓜素有“瓜中之王”之稱[1]，是新疆傳統的特色產品之一[2]，品質好、耐貯存、糖度高[3]，是中高檔水果，也是新疆農業支柱生產和創業產品。哈密瓜作為新疆的特色水果，深受人們的喜愛[4]。隨著人們對水果品質的要求不斷提高，選擇新鮮、安全的哈密瓜已經成為消費潮流[5]，哈密瓜屬于熱敏性水果[6]，籽粒具有很強的抗氧化能力。試驗以哈密瓜為研究對象，對哈密瓜的糖、酸、維C 含量等成分進行了分析。

目前在市場上強身健體的藥品越來越多，而人們越來越喜歡用一些干制品來達到自己強身健體的目的，干制品也受到了越來越多消費者的青睞，伴隨著干燥方法也變得多樣。真空冷凍干燥技術是目前較好的食品加工技術之一，與其他的干燥技術相比，可有效保持農產品的色、香、味、形，能最大限度地保留農產品營養成分、口感[7]，解決了很多優質原料儲存和運輸問題，得到了更高品質和口感的創新產品[8]，真空冷凍干燥技術能有效保存食品營養成分[9]。隨著我國的干燥技術發展，有很寬的應用領域，也有很多的干燥方法。現在比較流行的是真空冷凍干燥技術，冷凍干燥機由制冷系統、真空系統、加熱系統、電器儀表控制系統所組成，主要部件為干燥箱、凝結器、冷凍機組、真空泵加熱、冷卻裝置等[10]。真空冷凍干燥技術是一種脫水技術，即把含有大量水分的食物預先冷凍，讓食物中水分凍結成固體，然后在真空條件下使食物中水分直接升華為氣態，這樣能最大限度地保留食物原有的成分、味道、色澤、氣味、形狀，食物的速溶性和復水性較好[11]。凍干食品由于脫水徹底，所以可抑制細菌[12]。試驗通過真空冷凍干燥法，將甜瓜切成不同厚度（3，5，7 mm） 放入真空冷凍干燥箱內（-30 ℃） 進行干燥；再將甜瓜切成厚度7 mm，分別在蒸餾水、維C 水、檸檬酸水中浸泡2 min，取出甜瓜片，放入真空冷凍干燥箱內（-30 ℃） 進行干燥，凍干后的甜瓜片測定其糖、酸、維C 含量，挑選出適合甜瓜干制的厚度和前處理方法及真空冷凍干燥對甜瓜干理化性質的影響。新疆的甜瓜一般都是以鮮銷為主，市場上甜瓜的深加工產品較少，試驗以新疆特色哈密瓜為原料，通過真空冷凍干燥法對甜瓜進行干制處理，研究適合甜瓜干制前處理和不同厚度對干制后理化指標的影響，為以后甜瓜的深加工打下良好的理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

選擇西州密25 號、無蟲害、無機械損傷的哈密瓜品種。

1.1.1 采樣時間及地點

2019 年11 月2 日采摘于新疆烏魯木齊市沙依巴克區北園春水果市場。

1.1.2 主要設備

20164536 型真空冷凍干燥器，北京五洲東方科技發展有限公司產品；BCD-219D 型冰箱，青島海爾股份有限公司產品；PL303 型電子天平，梅特勒-托利多儀器有北京限公司產品；LD-T65 型手持糖度計折射儀，北京英賽爾電子科技有限公司產品。電子爐、堿式滴定管（20 mL）。

1.1.3 主要試劑

2%的草酸溶液、0.1 mol/mL 標準抗壞血酸溶液、2,6 - 二氯酚靛酚溶液、0.1 mol/mL 氫氧化鈉溶液、1%酚酞指示劑、鄰苯二甲酸氫鉀。

1.2 測定指標

不同厚度（3，5，7 mm） 和浸泡經檸檬水、蒸餾水、維C 水作為前處理測定甜瓜片糖度、酸度、維C含量。

1.3 數據處理

每次試驗均進行3 次重復操作，所有試驗數據采用SPSS13.0 統計軟件對結果進行顯著性分析，圖表制作采用Excel2010 軟件處理。

2 試驗方法

2.1 樣品預處理

樣品預處理方法有以下2 種：①采集的樣品去皮后分別切成3 種不同厚度，為3，5，7 mm，長度為50 mm，寬度為25 mm，稱量后放入培養皿中并裹上保鮮膜，做好標記，放入-26 ℃的冰箱內冷凍備用。②切成厚度為7 mm，長度50 mm，寬度25 mm的薄片，檸檬酸、抗壞血酸各取1.000 g，稀釋至100 mL，在準備100 mL 的蒸餾水，把預先準備好的甜瓜薄片置于100 mL 的檸檬水、蒸餾水、維C 水中浸泡2 min 后取出，稱量放入培養皿中，裹上保鮮膜，做好標記放入-26 ℃的冰箱內冷凍備用。

2.2 可滴定酸含量的測定

根據可滴定酸含量測定法測定樣品中可滴定酸的含量[13]。

試驗步驟如下：①領取切好的樣品10 g，置于研缽中心研磨成漿，倒入100 mL 的容量瓶中，用蒸餾水洗刷研缽，繼續倒入容量瓶中，定容至最大量，搖晃均勻。放置提煉30 min 后過濾。②吸取10 mL的濾液，倒入三角瓶中，加入2 滴1%酚酞指示劑，用預先標定的氫氧化鈉溶液進行滴定。滴定至溶液初現粉色且半分鐘內不褪色為終點，記錄氫氧化鈉滴定液的用量，重復3 次。再以蒸餾水代替濾液進行測定，作為空白對照。計算公式如下：

式中：V——樣品提取液總體積，mL；

Vs——滴定時所取濾液體積，mL；

C——氫氧化鈉滴定液摩爾濃度，mol/mL；

V1——滴定濾液消耗的氫氧化鈉溶液毫升數，mL；

V0——滴定蒸餾水消耗的氫氧化鈉溶液毫升數，mL；

W——樣品質量，g；

f——折算系數，g/mmol。

2.3 糖含量的測定

根據測定可溶性固形物含量的方法用折射儀法測定了樣品的折光糖含量。

試驗步驟如下：①隨機稱取已干燥的樣品2.0 g，放置研缽中研磨，轉移到100 mL 的容量瓶中，用蒸餾水洗刷研缽，倒入容量瓶中，并定容至刻度線，搖晃均勻；靜置提煉10 min 后過濾。②打開手持糖度計折射儀的蓋板，用軟布擦凈檢測棱鏡，取1～2 滴蒸餾水放在檢測棱鏡，然后擦凈檢測棱鏡，吸取1～2 滴濾液滴入手持糖度計折射儀的檢測凌鏡上，使分界線調至刻度0 位置進行讀數，記錄數據。

2.4 維C 含量測定

根據2,6 - 二氯酚靛酚滴定法來檢測樣品的抗壞血酸含量[14]。

試驗步驟如下：①用電子天平準確稱取10 g的樣品放置研缽之中，加入少許量的2%草酸溶液，把研缽中的樣品研磨成漿狀，倒入100 mL 的容量瓶中，用2%的草酸沖洗研缽，倒入容量瓶中，再用2%草酸溶液定容至刻度，搖晃均勻。提煉10 min，過濾收集溶液備用[15]。②用移液器吸取10 mL 的濾液置于100 mL 的三角瓶中，用預先已標定的2,6 - 二氯酚靛酚溶液滴定置出現微紅色，而且15 s 不褪色為止，記錄染料的用量。同時，以10 mL 的2%草酸溶液作為空白對照，按同樣方法進行滴定，重復3 次。計算公式如下：

式中：V1——樣品滴定消耗的染料體積，mL；

V0——空白滴定消耗的染料體積，mL；

C——1 mL 染料溶液相當于抗壞血酸的量，mg；

Vs——滴定時所取濾液體積，mL；

W——樣品質量，g；

V——樣品提取液總體積，mL；

3 結果與分析

3.1 不同厚度對可滴定酸含量的影響

不同厚度對可滴定酸含量的影響見圖1。

圖1 不同厚度對可滴定酸含量的影響

由圖1 可知，不同厚度的甜瓜經真空冷凍干燥后，各項營養指標低于鮮甜瓜的各項營養指標。厚度為3 mm 的果塊可滴定酸含量為1.17%，經真空冷凍干燥后其瓜干可滴定酸含量為0.7%；厚度為5 mm的果塊可滴定酸含量為1.23%，經真空冷凍干燥后其瓜干可滴定酸含量為0.77%；厚度為7 mm 的果塊可滴定酸含量為1.31%，經真空冷凍干燥后其瓜干可滴定酸含量為0.84%。由圖1 可知，厚度為7 mm 的果塊經真空冷凍干燥后，各項營養指標均高于其他厚度瓜干，厚度對瓜干的可滴定酸含量沒有可代表性影響。

3.2 不同厚度對糖含量的影響

不同厚度對糖含量的影響見圖2。

由圖2 可知，不同厚度的甜瓜經真空冷凍干燥后，各項營養指標較低于鮮甜瓜的各項營養指標。厚度為3 mm 的果塊糖含量為24.8%，經真空冷凍干燥后其瓜干糖含量為24.1%；厚度為5 mm 的果塊糖含量為28.7%，經真空冷凍干燥后瓜干糖含量為24.9%；厚度為7 mm 的果塊糖量為29.1%，經真空冷凍干燥后瓜干糖含量為25%。由圖2 可知，厚度為7 mm 的果塊經真空冷凍干燥后，各項營養指標均高于其他厚度瓜干。

圖2 不同厚度對糖含量的影響

3.3 不同厚度對維C 含量的影響

不同厚度對維C含量的影響見圖3。

圖3 不同厚度對維C含量的影響

由圖3 可知，不同厚度的甜瓜經真空冷凍干燥后，各項營養指標略低于鮮甜瓜的各項營養指標。厚度為3 mm 的果塊維C含量為6.7%，經真空冷凍干燥后其瓜干維C含量為6.0%；厚度為5 mm 的果塊維C含量為6.89%，經真空冷凍干燥后其瓜干維C含量為6.2%；厚度為7 mm 的果塊維C 量為7.1%，經真空冷凍干燥后其瓜干維C含量為6.35%。由圖3可知，厚度為7 mm 的果塊經真空冷凍干燥后，各項營養指標均高于其他厚度瓜干。

3.4 不同前處理對糖含量的影響含量

不同前處理對糖含量的影響見圖4。

圖4 不同前處理對糖含量的影響

由圖4 可知，厚度為7 mm 的瓜干浸泡蒸餾水后，其糖含量明顯高于其余2 種處理（24.6%），浸泡檸檬水后瓜干糖含量為24.1%，浸泡維C 水的瓜干糖含量為24.3%。因蒸餾水是中性物質，對未經前處理的瓜干糖含量來比差距較少。結果表明，未經前處理的瓜干糖含量比經前處理的瓜干糖度較高。

3.5 不同前處理對可滴定酸含量的影響

不同前處理對可滴定酸含量的影響見圖5。

圖5 不同前處理對可滴定酸含量的影響

由圖5 可知，厚度為7 mm 的瓜干浸泡檸檬水后，其可滴定酸含量均高與其余2 種處理（1.0%），浸泡蒸餾水的瓜干可滴定酸含量為0.87%，浸泡維C水的瓜干可滴定酸含量為0.9%。因瓜片在浸泡檸檬水、維C水過程中，甜瓜組織細胞在吸水膨脹，從而樣品因滲透壓從低濃度向高濃度梯度運輸，且檸檬水、維C 水都本身就含有酸，則增加瓜干可滴定酸含量。

3.6 不同前處理對維C 含量的影響

不同前處理對維C 含量的影響見圖6。

圖6 不同前處理對維C 含量的影響

由圖6 可知，不同前處理對瓜干的影響較大，浸泡經維C 水作為前處理的瓜干維C含量均高于其余2 種（6.7%），浸泡檸檬水作為前處理的瓜干維C含量為6.3%，浸泡蒸餾水作為前處理的瓜干維C含量為6.1%。由圖6 可知，沒有經前處理的瓜干的各項營養指標均高于經前處理的瓜干營養指標。

4 討論

試驗以新疆哈密瓜為原材料，分析了用真空冷凍干燥技術干燥不同厚度和浸泡經檸檬酸水、蒸餾水、維C 水作為前處理的甜瓜干的糖、酸、維C 含量。結果表明，厚度為7 mm 的甜瓜干最為理想、干燥時間最為合適、各項營養指標也是相當的高。經不同前處理的瓜干各項營養指標略低于未經前處理的瓜干各項營養指標。經測定得出，真空冷凍干燥技術對食品的各項營養指標的影響為極少，干燥后，在色、香、味方面保持良好，幾乎不變。方芳等人[16]浸泡檸檬水的甜瓜干的各項營養指標明顯下降，不同厚度的甜瓜干各項營養指標由甜瓜干厚度的增加而上升。結果表明，不同前處理的瓜干糖含量、可滴定酸含量、維C 含量與他們的結果有一定的差異；不同厚度的甜瓜干的糖含量、可滴定酸含量、維C含量與他們的試驗結果一致。這些差異的主要原因可能與甜瓜的品種、種類、氣候、季節、采樣、樣品保存、配試劑、干燥方法、檢測方法等多種因素有關。

5 結論

甜瓜塊和采用真空冷凍干燥技術干燥不同厚度、經浸泡不同溶液作為前處理的瓜干糖、酸、維C 含量分析。結果表明，哈密瓜果塊的糖含量均高于其瓜干，真空冷凍干燥技術在干燥過程中確實保持食品原有的色、香、味，對食品的糖、酸、維C 含量的影響極少；厚度為3，5 mm 的甜瓜干即使干燥時間較短，但各項營養指標較低；厚度為7 mm 的甜瓜干最為理想、干燥時間相當合適、各項營養指標均高。經過測定，經浸泡不同溶劑作為前處理的甜瓜干營養指標略低于未經前處理的瓜干營養指標。