干制温度对哈密瓜片品质的影响

李佳，白羽嘉，黄婷婷，周玉，冯作山

（新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆乌鲁木齐830052）

新疆位于欧亚大陆腹地，属于典型的大陆性气候，昼夜温差大，降雨少。优越的光热条件为哈密瓜的生长发育提供了优异环境[1]。新疆是我国哈密瓜的重要起源地之一，有1600多年的种植历史，其品种资源丰富，含糖量高，香味浓郁，品质优良，使得新疆哈密瓜资源非常丰富，孕育出极具自我的特色的哈密瓜[2-3]。新疆是国内的优质哈密瓜主产区。2014年全疆哈密瓜种植面积21.5万hm2，产量234.95万吨。新疆所产的哈密瓜果实丰硕、甘甜可口、色香味俱全，含有人体必需的多种纤维素、氨基酸，人体必需的葡萄糖、果糖和微量元素铁、锌、钙等[4-5]。哈密瓜作为新疆的名优特产在国内外享有盛誉[6]。

目前新疆哈密瓜仍以鲜销为主，哈密瓜每年的采收期集中在7月～8月，正值夏季炎热高温季节，甜瓜为呼吸跃变型果实，采后迅速后熟衰老、抗病性降低，极易遭受病原菌侵染。贮运过程病菌侵染导致腐烂是哈密瓜采后的主要损失，一般在10%～30%左右，每年造成很大的经济损失。由于新疆远离国内中心消费市场，运距在3 000 km～5 000 km以上，运销过程中腐烂损失严重，运销风险很大，单一的鲜销模式已严重制约了哈密瓜产业的持续发展，精深加工将是突破发展瓶颈制约拓展产业发展空间的必然趋势。

由于哈密瓜干水分含量低，贮藏性好，能有效地降低贮存和运输成本。新疆发展哈密瓜干生产符合远离国内外消费市场、运距长的地域特点，有利于产品拓展国内外市场，能形成对新疆甜瓜资源的高效转化和强势拉动。由于不能有效控制采后病害有贮运销环节的制约，行业波动大难以预料，瓜农和运销者面临极大的风险，影响了新疆哈密瓜产业持续稳定发展。因此哈密瓜片的生产是哈密瓜突破地域限制，走出新疆，在国内、国际拓展更大的市场和发展空间的根本途径。

目前市场上哈密瓜深加工产品较少，仅有哈密瓜罐头、哈密瓜果脯等产品，随着人们的饮食习惯和饮食观念的转变，这些产品已逐渐不能满足消费者的需求，开发新的产品势在必行，本研究开发的哈密瓜干片，食用和储运方便，营养丰富，适合做休闲食品[7]。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 原料

西州蜜17号采摘自新疆五家渠一零二团，可溶性固形物在13%～16%之间，要求无病斑、无机械损伤。采后贮藏在阴凉干燥处备用。

1.1.2 仪器与设备

ZADY3000热泵干燥机：苏州正控自动化科技有限公司；XP-11削皮机、CX-24切片机：广东省佛山市万隆机械有限公司；QL-750L强力风扇：广东省佛山市顺德区嘉乐风电器有限公司；TGL-16Gr离心机：上海安亭科学仪器厂；AN 1344电子分析天平：上海民桥精密科学仪器有限公司；YP 2002电子天平：上海越平科学仪器有限公司；ACS-30型电子计价秤：浙江君凯顺工贸有限公司；HW.SY-P1恒温水浴锅：北京东方精瑞科技发展有限公司；SK2200H超声波清洗器：上海科导超声仪器有限公司；BCD-229BSV冰箱：青岛市海尔集团有限公司；TU-1810紫外可见分光光度计：北京普析通用仪器有限公司；DZK-D-2型电热恒温水浴锅：北京市永光明医疗仪器厂；FE20型pH计：上海梅特勒-托利多仪器有限公司；DP-9000色差仪：Hunter Associsted Laborstory Inc.Reston.Virginia.USA。

1.2 方法

1.2.1 哈密瓜片制作工艺流程

挑选→清洗→去皮→切片→干制→成品

1.2.2 常温吹风干制

将哈密瓜切成长度为8 cm、厚度为1 cm的薄片。进行摆盘（盘子是由不锈钢丝制作而成，面积约为1.3 m2），然后将不锈钢盘放置于长：3.3 m、宽：1.5 m、高：2.5 m的风车中，风车左右和上下封闭，前后通风，并且前面配备有工业风扇，每个风车配备有工业风扇3个，分别覆盖风车的上、中、下3个位置，并且在干制过程中始终保持在风车的前面吹风，由于前期风车内湿度较大，因此，同时启动3个风扇，后期启动一个风扇即可。

1.2.3 不同温度干制

采用ZADY3000型热泵干燥机对哈密瓜片进行干制。分别控制热泵干燥机的温度为40、50、60、70℃。

1.2.4 失水量

在干制温度分别为 40、50、60、70℃和常温吹风干制的条件下，记录2 h之间的水分含量之差，即为失水量。

1.2.5 总糖

采用苯酚-硫酸法[8]测定，以%表示。

1.2.6 VC

采用2，6-二氯酚靛酚滴定法[8]测定，以mg/100 g表示。

式中：V为滴定时消耗的2，6-二氯酚靛酚的体积，mL；T为1 mL染料溶液所能氧化VC的毫克数；W为滴定时所用滤液含样品克数。

1.2.7 总酚

采用福林肖卡试剂法[9]测定，以mg/kg表示。

1.2.8 类黄酮

采用亚硝酸钠与硝酸铝显色法[10]测定，以mg/kg表示。

1.2.9 色差

采用彩色色差计测定，随机选取各个温度条件下干制完成的哈密瓜9片，测定其L*值和b*值。

1.2.10 感官评价

由30名具有哈密瓜片感官评价知识和经验的人员组成的品评感官小组，包括15男15女，对不同干制温度下的哈密瓜片产品进行感官特性指标评定并打分，并且进行感官评价定量描述分析[11]，整合品评小组的评定结果，取各项强度平均值制作感官评定表，见表1。

表1 哈密瓜干的感官评价表Table1 Sensory evaluation of dry melon table

1.3 数据处理与分析

试验数据采用Excel和Origin 9.0处理并制图。

2 结果与分析

2.1 不同干制条件对哈密瓜片失水量的影响

2.1.1 常温吹风干制对哈密瓜片失水量的影响

常温吹风干制对哈密瓜片失水量的影响见图1。

图1 常温吹风干制（blow drying，BD）对哈密瓜片失水量的影响Fig.1 The effect of normal temperature blow drying on water loss of Hami melon

哈密瓜片的失水量随着时间的延长而逐渐降低，经试验验证，经46h干制哈密瓜片水分含量可达到平衡状态，在干制0～20h，哈密瓜片水分迅速减少，在干制20h～40 h，失水速率缓慢减小，在干制40 h～46 h，曲线趋于平缓，失水速率逐渐减小，直至到46 h时达到平衡。

2.1.2 不同干制温度对哈密瓜片失水量的影响

不同干制温度对哈密瓜片失水量的影响见图2。在干制0～20 h，干制温度越高，水分散失的速率越大，在干制温度40℃时，需经过42 h，哈密瓜片中的水分含量方可达到平衡，60℃的干制温度要比50℃更容易达到平衡状态，而当温度为70℃时，哈密瓜片迅速失水，在15 h之内即可达到平衡状态。温度越高哈密瓜片表面受热快，表面水分蒸发速度快于食品内部水分蒸发，哈密瓜片表面和内部所建立的水分梯度则越大，因此，温度越高，水分蒸发越快。

图2 不同干制温度对哈密瓜片失水量的影响Fig.2 The effect of different dry temperature on water loss of Hami melon

2.2 不同干制温度对哈密瓜片色差的影响

2.2.1 常温吹风干制与不同干制温度对哈密瓜片色差L*的影响

常温吹风干制与不同干制温度对哈密瓜片色差L*的影响见图3。

图3 常温吹风干制（BD）与不同干制温度对哈密瓜片色差L*的影响Fig.3 The effect of normal temperature blow drying and different dry temperature on the color difference L*of Hami melon

随着温度的升高哈密瓜片颜色逐渐变暗，40℃与50℃相比，颜色相差仅为3.61，50℃与60℃相比，相差13.53，差异显著，而到70℃时，哈密瓜片颜色最差，为48.58，与其他干燥温度相比，通过常温吹风干制所得的哈密瓜片颜色最亮。

2.2.2 常温吹风干制与不同干制温度对哈密瓜片色差b*的影响

常温吹风干制与不同干制温度对哈密瓜片色差b*的影响见图4。

图4 常温吹风干制（BD）与不同干制温度对哈密瓜片色差b*的影响Fig.4 The effect of normal temperature blow drying and different dry temperature on the color difference b*of Hami melon

彩度指数b*均为正值，即哈密瓜颜色表示为黄色，随着温度的升高，哈密瓜片黄色逐渐加深，在60℃左右达到最大值，为36.98，而在70℃时，黄色有所降低，因为70℃会使哈密瓜片表面发生焦糖化反应和美拉德反应[12]，变成棕色，甚至是黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素，常温吹风干燥成品颜色介于40℃～50℃之间，与其他温度下的成品颜色相差仅为6.32。

2.3 常温吹风干制与不同干制温度对哈密瓜片VC含量的影响

常温吹风干制与不同干制温度对哈密瓜片VC含量的影响见图5。

图5 常温吹风干制（BD）与不同干制温度对哈密瓜片VC含量的影响Fig.5 The effect of normal temperature blow drying and different dry temperature on the VCretention rate of Hami melon

随着温度的升高，VC的含量呈逐渐下降的趋势，与其他温度下的成品相比，常温吹风干制对VC的保留率最好，可达到151.47 mg/100 g。而干制温度为70℃时，VC的含量最低，仅为87.18 mg/100 g。因为干燥过程会造成哈密瓜部分水溶性维生素的破坏，其中VC极易损失，受温度、水分活度等影响发生降解[13]。

2.4 常温吹风干制与不同干制温度对哈密瓜片总糖的影响

常温吹风干制与不同干制温度对哈密瓜片总糖的影响见图6。

图6 常温吹风干制（BD）与不同干制温度对哈密瓜片总糖的影响Fig.6 The effect of normal temperature blow drying and different dry temperature on the total sugar of Hami melon

哈密瓜片的干制过程中，总糖的含量变化取决于美拉德反应。如图6所示，哈密瓜片经不同的干制温度处理后，随着温度的增加，美拉德反应越来越强烈，哈密瓜片中的总糖含量呈逐渐下降的趋势，当干制温度为70℃时，总糖的含量最小，达到0.782%，而在常温吹风干制的条件下，总糖的含量可达到1.525%，因此，常温吹风干制对总糖的保留程度最好。

2.5 常温吹风干制与不同干制温度对哈密瓜片总酚的影响

常温吹风干制与不同干制温度对哈密瓜片总酚的影响见图7。

图7 常温吹风干制（BD）与不同干制温度对哈密瓜片总酚的影响Fig.7 The effect of normal temperature blow drying and different dry temperature on the total phenol of Hami melon

随着温度的升高，哈密瓜片中的酚类物质含量逐渐升高。试验表明，在受热过程中，哈密瓜片中多酚类大分子化合物发生水解，生成小分子物质，释放出更多的酚羟基，使其相对含量升高，总抗氧化能力提高，且处理温度越高总酚含量增加的速度越快。在温度40℃～60℃，上升缓慢，在温度60℃～70℃迅速升高，在常温吹风干制条件下，酚类物质含量最低，为271.24mg/kg，而在70℃时达到最大值，为620.76mg/kg。与其他干制条件相比，在温度为70℃条件下，酚类物质含量最高。

2.6 常温吹风干制与不同干制温度对哈密瓜片黄酮的影响

常温吹风干制与不同干制温度对哈密瓜片黄酮的影响见图8。

图8 常温吹风干制（BD）与不同干制温度对哈密瓜片黄酮的影响Fig.8 The effect of normal temperature blow drying and different dry temperature on the flavonoids of Hami melon

哈密瓜片中的黄酮类化合物含量较少，并且随着温度的升高，黄酮的含量呈下降趋势，因为温度对黄酮具有不同程度的破坏作用。在常温吹风干燥条件下测得的黄酮含量为15.63 mg/kg，而当温度为70℃条件下，仅为5.53 mg/kg，与其他干制条件相比，常温吹风干燥很好地保留了哈密瓜中黄酮的含量。

2.7 常温吹风干制与不同干制温度下的感官分析

常温吹风干制与不同干制温度对哈密瓜片感官品质的影响见图9。

图9 常温吹风干制（BD）与不同干制温度对哈密瓜片感官品质的影响Fig.9 The effect of normal temperature blow drying and different drying temperature on the sensory quality of Hami melon

随着干制温度的升高，品评小组各成员对哈密瓜片成品的综合感官评分呈下降趋势。当干制温度为70℃时，评分最低，为30.7分，因为高温使得哈密瓜片表面发生焦糖化反应和美拉德反应，变成棕色，甚至是黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素，在常温吹风干制条件下干制所得的哈密瓜片的综合感官评分最好，可以达到89.7分，说明常温吹风干制条件能够保持哈密瓜片原有的风味和良好的外观品质。

3 讨论

本研究所用的哈密瓜品种为西州蜜17号，其可溶性固形物在13%～16%之间，通过研究不同的干制条件对哈密瓜片的干燥速率和理化指标的影响，可知温度越高，哈密瓜片的干燥速率越快，在温度70℃在常温吹风干燥的过程中要不定时地进行通风，以免回潮，采用常温吹风干燥条件所干制的哈密瓜片品质较好，尤其对VC的保留率较好，而且色泽鲜艳，口感柔软而不腻，但是，干制时间较长，从经济成本方面考虑，不易采用常温吹风干燥条件。采用高温烘干的哈密瓜片表面硬而脆，颜色黄中带黑，但是，高温能够使得哈密瓜片中的水分迅速散失，能够在较短的时间内达到平衡状态，节约成本，提高企业经济效益。哈密瓜的干制是对哈密瓜资源的综合利用，通过干制的方式，能够为新疆的哈密瓜运往内地开辟了新的途径。

4 结论

本研究利用热泵干燥机将哈密瓜片进行不同温度的干制处理，并将各温度下进行干制完成的产品与常温吹风干制进行了对比，并且测定了在不同干制条件下各产品的VC损失率、总糖、酚类物质、黄酮类物质等化学指标以及干燥速率、成品色差物理指标，并结合感官评价进行了综合分析。得出在常温吹风干制条件下，成品颜色良好，基本保持了鲜瓜原有的色泽，综合感官评分达到89.7分；最大限度地保存了哈密瓜片中的VC，避免了高温对哈密瓜片中VC的破坏，VC的保留率可以达到151.47 mg/100 g；低温也对总糖和黄酮类物质的破坏最小，总糖为3.22 mg/100 g，黄酮为56.48 mg/L；但是高温对酚类物质有分解作用，导致酚类物质含量增加，70℃条件下为6.04 mg/L，而吹风干制仅为2.22 mg/L。