不同預處理方式對新疆地區哈密瓜變溫壓差膨化干燥的影響

賈文婷+楊慧+吳洪斌+吳宏+金新文

摘要：研究漂燙、檸檬酸浸漬、NaCl浸漬3種不同預處理方式對新疆地區哈密瓜變溫壓差膨化干燥產品含水率、膨化度、色澤、硬度和脆度的影響。結果表明：采用60 s熱燙預處理有利于膨化產品含水率的降低，同時保持產品的色澤；2.5%檸檬酸預處理能使產品保持較好的膨化度和脆度，但產品色澤降低；使用2%NaCl滲透液對產品顏色保持有顯著作用，同時能保持較好的脆度。

關鍵詞：預處理；新疆地區；哈密瓜；變溫壓差；膨化度；色澤；脆度；影響

中圖分類號： S652.109；TS255.3

文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2016）04-0338-03

哈密瓜（hami-melon）屬于葫蘆科，味美香甜，多汁爽口，含有多種維生素、葡萄糖、果糖及微量元素等[1]。哈密瓜是我國的特有果品，同時也是新疆地區非常具有優勢特色的瓜果產品。目前，新疆特色瓜果產業正處在由特色瓜果生產大區向強區邁進的關鍵時期，亟待進一步推動其產業化進程，這就要求必須大力加強特色瓜果新產品的開發。

變溫壓差膨化干燥技術是近幾年剛剛興起的一種新型、環保、節能、專門用于生產非油炸果蔬脆片的膨化干燥技術，它結合了熱風干燥和真空冷凍干燥的優點、克服了油炸的缺點，在果蔬加工中具有十分廣闊的應用前景[2-4]。目前，變溫壓差膨化干燥過程中主要存在的問題：一是產品色澤的問題，在加工過程中，物料極易發生褐變；二是預干燥的含水率問題，較高的含水率會造成產品酥脆度降低，失去商品性狀。

國內外相關學者對果蔬干燥加工的預處理做了許多研究。蔡亞東等對哈密瓜油炸膨化產品的預處理進行了研究，發現原料在進行油炸前，采用鈣鹽硬化處理、NaCl浸漬處理及采用糊精進行滲透填充處理，可以使加工后的膨化產品具有較好的色澤并保持較完整的形狀[5]；Mújica-Paz等對哈密瓜等多種水果的真空滲透預處理進行了研究，并應用響應面法優化了哈密瓜的滲透浸漬工藝[6]；此外，Varnalis等研究了熱燙、硫漂等預處理對馬鈴薯熱風干燥膨化效果的影響，發現硫漂處理對馬鈴薯的膨化效果沒有顯著的影響，經過熱燙后再進行熱風干燥會增加產品的膨化度[7-8]。畢金峰等研究了燙、冷凍和浸漬3種不同預處理方式對哈密瓜變溫壓差膨化干燥產品品質的影響，結果表明適當程度的熱燙預處理有利于膨化產品含水率的降低，有利于產品膨化度和色澤的提高[9]。

為開發新疆地區特色果蔬變溫壓差膨化產品，新疆農墾科學院農產品加工研究所和內地有關科研院所合作，做了一系列相關研究，并在果蔬變溫壓差膨化干燥機理研究、實驗室條件下的多種果蔬變溫壓差膨化干燥技術和工藝研究方面取得了若干階段性進展。但由于影響果蔬變溫壓差膨化干燥的因素很多，特別是中試放大環節，膨化前原料的切分方式、預處理方式、預干燥水分含量等重要參數之間的相互影響尚未完全摸清。本試驗旨在探討熱燙、檸檬酸浸漬和NaCl浸漬這3種預處理方式對哈密瓜變溫壓差膨化干燥產品品質的影響，加快熟化相關產品的中試加工工藝。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

哈密瓜，購于新疆石河子市水果批發市場；檸檬酸、NaCl（北京化學試劑公司）。

1.2 試驗儀器設備

果蔬變溫壓差膨化干燥機（QDPH10-1，天津市勤德新材料科技有限公司）；電熱恒溫鼓風箱（DHG-9123A，上海精宏試驗設備有限公司）；物性分析儀（Ta.XT 2i/50，英國Stable Micro Systems公司）；色彩色差儀（CR-400型，日本美能達公司）；冰箱（BCD-219D，青島海爾股份有限公司）。

試驗裝置示意圖見圖1。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程 原料→清洗→去除不可食部分→切分→預干燥→回軟→膨化干燥→冷卻→包裝→成品。

經前期試驗研究確定變溫壓差膨化干燥條件為膨化溫度85 ℃、膨化壓力0.2 MPa、膨化時間30 min，抽空溫度70 ℃、抽空時間90 min。

1.3.2 指標測定方法 （1）水分測定方法：參照Rodrigues直接干燥法 [10]。（2）色澤測定方法：利用色彩色差計，以白板色澤為標準進行校正，測量哈密瓜的明度指數L*。產品L*值越大，代表產品顏色越好[11]。（3）膨化度的測定：比容法。用超細石英砂填埋的方法測定膨化產品的體積。測量儀器自制，體積取平均值，膨化度按式（1）計算：

膨化度=V-V0

式中：V為膨化后的體積，mL；V0為膨化前的體積，mL。（4）脆度和硬度的測定方法：采用質構儀測定，測定條件為下壓過程中測量力；測試前速度2.0 mm/s；測試速度 1.0 mm/s；測試后速度2.0 mm/s；測試距離5.0 mm；數據采集速率500次/s；閾值5 g；探頭P/100。參照Hawlader等的方法[12]，脆度可以用應力曲線上的峰數表示。本試驗脆度采用測試產生峰數的多少來表示，單位為個。峰數越多，產品酥脆度越好，反之產品酥脆度越差；硬度值等于曲線中力的峰值，即樣品斷裂所需要的最大力，單位為g，數值越大，產品越硬。

1.3.3 試驗設計

1.3.3.1 熱燙處理 將哈密瓜切分成1 cm薄片后，分成5個處理組，分別放入沸水中熱燙0、60、120、180、240 s，后送入60 ℃的電熱恒溫鼓風箱中干燥8 h，在相同條件 下（見“1.3.1”節參數）進行變溫壓差膨化干燥，測定膨化產品水分、膨化度、色澤、硬度和脆度。

1.3.3.2 檸檬酸浸漬處理 將哈密瓜切分成1 cm薄片后，分成5個處理組，分別在0、1.5%、2.5%、3.5%、4.5%的檸檬酸溶液中浸漬處理4 h，然后送入60 ℃的電熱恒溫鼓風箱中干燥8 h，在相同條件下（見“1.3.1”節參數）進行變溫壓差膨化干燥，測定膨化產品水分、膨化度、色澤、硬度和脆度。

1.3.3.3 NaCl處理 把哈密瓜切分成1 cm薄片后，分別在NaCl濃度為0、2%、4%、6%、8%條件下浸漬處理3 h，然后放入60 ℃的電熱恒溫鼓風箱中干燥8 h，在相同條件下（見“1.3.1”節參數）進行變溫壓差膨化干燥，測定膨化產品水分、膨化度、色澤、硬度和脆度。

1.3.4 數據分析 采用SPSS 18.0 對數據進行差異性分析。

2 結果與分析

2.1 熱燙處理對膨化產品干燥品質的影響

由表1可知，隨著熱燙時間的延長，膨化產品的含水率呈先上升后下降的趨勢，處理60 s時，與其他各組有顯著差異（P<0.05）；從120 s后，產品含水率逐漸下降，處理240 s時，產品的含水率最低，說明適當的熱燙處理可加快物料的失水程度，這可能是因為高溫熱燙破壞物料表面細胞，起到軟化物料表面的作用，在膨化的時候可以提高物料的變形能力，使水份散失加快。膨化產品膨化度隨著熱燙時間的延長，呈先增大后減小的趨勢，經過120 s熱燙處理的膨化產品，膨化度顯著高于其他處理組。產品的色澤隨著熱燙時間的延長基本呈下降趨勢，60 s和180 s處理組間差異不顯著（P>0.05），處理240 s時，L*下降，說明過度的熱燙處理不利于產品的色澤，因為隨著物料表面細胞破壞，細胞的內溶物外流，物料色澤的保持能力也下降。產品的硬度隨著熱燙時間的延長有下降的趨勢，到240 s時突然上升，說明適當的熱燙處理有利于降低膨化產品的硬度，但過度熱燙會增加產品的硬度。膨化產品的脆度呈先上升后下降的趨勢，60 s時膨化產品脆度最高。綜合考慮以上因素，采用60 s熱燙處理所獲得的膨化產品品質較好。

2.2 檸檬酸處理對膨化產品干燥品質的影響

由表2可知，隨檸檬酸濃度的升高，膨化產品含水率呈先上升后下降趨勢。檸檬酸濃度在2.5%～3.5%時產品間含水率差異不顯著（P>0.05），當檸檬酸濃度為4.5%時，產品含水率急劇下降，這可能是因為高濃度酸可以軟化物料，使產品在膨化時加劇脫水。膨化產品的膨化度隨檸檬酸濃度的升高呈先上升后下降的趨勢，在2.5%時，產品的膨化度最佳。產品的色澤隨著檸檬酸濃度升高基本呈下降趨勢，1.5%和2.5%濃度水平L*差異不顯著（P>0.05），但2.5%水平與4.5% 水平差異顯著（P<0.05），說明檸檬酸濃度過高不利于產品色澤的保持，這可能是因為過高濃度的酸處理破壞了細胞結構，使產品內容物喪失，導致產品色澤下降。膨化產品的硬度隨檸檬酸濃度升高整體呈下降趨勢，到濃度4.5%時升高，說明適當的檸檬酸處理可以降低產品的硬度，提高產品的膨化度，獲得較好的口感。膨化產品的脆度在檸檬酸濃度為2.5%時最佳。所以綜上分析得出，使用2.5%的檸檬酸對物料進行預處理能獲得較好的產品品質。

2.3 NaCl處理對膨化產品干燥品質的影響

由表3可知，隨NaCl濃度的升高，膨化產品含水率整體呈下降趨勢，這可能是因為NaCl具有高滲透作用，可以使物料加速脫水，使其在膨化過程中含水率降低；產品的膨化度在NaCl濃度為2%時達到最佳；隨著NaCl濃度上升，膨化產品的L*不斷增加，說明高濃度的NaCl處理可以提高膨化產品的色澤；膨化產品的硬度隨NaCl濃度升高而下降，到濃度為8%時，又驟然升高，說明高濃度NaCl處理會增加膨化產品的硬度，不利于產品的品質；脆度在NaCl濃度為2%時達到最佳。綜上所述，采用2%的NaCl處理，效果最好。

3 結論

適當程度的熱燙預處理有利于膨化產品含水率的降低，但過度熱燙會造成產品色澤的下降，采用60 s熱燙處理效果較好；檸檬酸預處理有利于膨化干燥產品膨化度和脆度的提高，但產品含水率較高，采用2.5%檸檬酸處理較為適宜；NaCl溶液浸漬處理可以有效促進物料失水，高濃度的NaCl滲透液對物料顏色保持有顯著作用，但會使產品硬度增加，不利于產品品質，采用2%的NaCl處理，效果最佳。

參考文獻：

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