哈密瓜加工產品研究進展

王婷婷，張兆雪，于 梅，趙 敏，隋園園，張光騰

（1.山東農業工程學院食品科學與工程學院，山東濟南 251100；2.山東農業工程學院機械電子工程學院，山東濟南 251100）

哈密瓜（Cucumis meloL.）屬葫蘆科黃瓜屬甜瓜亞屬植物，營養豐富，風味獨特，富含大量的礦物元素、膳食纖維以及其他生物活性物質，如類胡蘿卜素、類黃酮和酚類化合物，具有預防癌癥、心血管疾病、呼吸系統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，經常食用對身體健康有益[3]。

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

1 哈密瓜干燥產品

1.1 哈密瓜片

哈密瓜果實含糖量高，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輸成本，使哈密瓜突破地域限制，在國內、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造成影響[8-9]。李佳等[10]測定了常溫吹風干制和40、50、60、70℃恒溫熱風條件下干制哈密瓜片中的香氣成分，結果顯示，恒溫熱風條件下隨著溫度的升高，干制的哈密瓜片中鑒定出揮發性物質的數量也隨之增加，其中70℃條件下可達45 種；醇類和酯類物質的相對含量較高，常溫吹風干制哈密瓜片中的主要香氣成分是酮類物質。李佳等[11]通過充N2、CO2和常壓包裝結合25、5℃處理哈密瓜片以研究對其品質的影響，結果顯示，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，保持哈密瓜片的品質。高靜靜等[12]研究了真空冷凍干燥和熱風干燥對哈密瓜片品質的影響，結果顯示在哈密瓜片色澤及營養品質上，真空冷凍干燥優于熱風干燥；在微觀結構方面，真空冷凍干燥較好地保持了細胞結構框架，優于熱風干燥；在香氣成分方面，熱風干燥的香氣化合物相對含量較真空冷凍干燥大，產生的香氣物質峰面積較大，熱風干燥優于真空冷凍干燥。趙澤穎等[13]優化了哈密瓜片真空熱風干燥工藝，發現各因素對干制哈密瓜片的綜合評分影響大小為熱風溫度＞轉換點含水率＞真空溫度。

1.2 哈密瓜粉

干燥粉末狀產品可以降低運輸包裝材料和成本，方便加工、處理、包裝、儲存和運輸。Tan 等[14]以阿拉伯膠作為載體進行噴霧干燥生產哈密瓜粉，并在環境溫度（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 后的微生物結果均在可接受的范圍內。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。關鵬翔等[16]研究了麥芽糊精、β-環糊精和阿拉伯膠對噴霧干燥哈密瓜粉產品性質的影響，結果顯示在最優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，關鵬翔[17]還通過響應面法優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-環糊精3%、阿拉伯膠0.5%、進風溫度149℃，熱風流量37.5 m2/h，入料速率10 r/min。該工藝下所得哈密瓜粉產品得率為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行優化，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 哈密瓜發酵產品

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，組分協調，口感較好，品質優。丁志剛等[20]通過響應面法優化哈密瓜米酒的發酵工藝，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，結果表明，哈密瓜汁添加量10%，酵母添加量0.5%，發酵11 d 時，果香與酒香諧調、效果最好。

2.2 哈密瓜果醋

果醋是一種發酵型飲品，既能促消化，又具有營養和保健功效[22]。董浩[23]采用了液體發酵法和固體發酵法來制備哈密瓜果醋，發現固體發酵法發酵結束時，不論是酒精含量還是醋酸含量都比液體發酵法的要少，但發酵結束后，固液不容易分離，浪費較多。液體發酵法中，酒精和醋酸產量比較高，但是也存在發酵過程易污染雜菌，導致發酵失敗或酒精/醋酸產量偏低的問題。王雪涵等[24]用浸泡法和發酵法兩種工藝制備了哈密瓜果醋，結果表明，發酵型果醋的抗氧化物質含量、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

泡菜是一種傳統的發酵食品，口感清爽、開胃解膩。鮮雙等[25]采用5 種不同的發酵方式制得哈密瓜幼果泡菜，在測定發酵過程中的pH、質構、總酸、亞硝酸鹽、鹽度和感官品質的基礎上，采用全自動氨基酸分析儀對原料、泡菜發酵中點和終點泡菜的氨基酸含量進行測定，通過氨基酸比值系數法進行營養評價。結果表明，發酵終點時，5種發酵方式發酵的泡菜pH 均在3.6 以下，總酸質量分數為0.5%，鹽度最高達到3.3 g/100 g，亞硝酸鹽含量均低于5 mg/kg，在各發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均衡性較好，營養價值較高。

3 哈密瓜果汁

哈密瓜果汁中含有人體需要的營養成分且口味鮮美。侯思涵[26]研究了超高壓對哈密瓜汁中關鍵酶、氨基酸及理化指標的影響，結果顯示，超高壓處理對醇脫氫酶、酰基轉移酶、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，死亡對數分別達到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]發現發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的抗菌活性，且當哈密瓜的發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，可以延長保質期并改善感官特性。

4 哈密瓜果醬

果醬具有保質期長、易保存等特點，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胞增生李斯特菌滅活情況，結果顯示，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、提高可食率的新技術。鮮切果蔬具有品質新鮮、食用方便、營養衛生、百分百可食等多種優點。但由于切割造成的機械傷害會促進果實后熟，加速品質劣變、微生物污染和氧化進程，使貨架期顯著縮短[3,31]。因此，生產中亟待開發出一種能保證鮮切哈密瓜品質的新技術。Yu 等[32]研究了兩種桑葉多酚（MLP）對鮮切哈密瓜貯藏品質的影響，結果顯示，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菌生長，從而保持鮮切哈密瓜的品質并延長其保質期。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菌數減少1 log（CFU/g）。且冷藏期間切出的哈密瓜，保質期從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量并延長其保質期，并抑制了鮮切哈密瓜樣品上的單核細胞增生李斯特菌、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、質量和感官特性。

6 哈密瓜副產物及其他

哈密瓜為西北地區特色水果，果實的可食率僅60%左右[3]，通常會丟棄大量果皮和種子。然而，這些副產物富含維生素、礦物質、膳食纖維以及其他具有功能特性的生物活性物質，開發利用潛力巨大。因此，使用食品副產品設計和開發具有附加值的創新產品對于可持續發展非常重要，是減少食品損失、浪費和環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，并對其礦物質組成進行測定，結果顯示，類胡蘿卜素提取過程中獲得的產量為（124.61±3.82）μg/g，而其預測產量約為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，在其礦物質組成測定上發現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物中分離和提取了黃瓜素（CUC），結果顯示，在pH 為3、CRG 含量為0.003%（w/v）的最佳沉淀條件下，產率為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生物乙醇。結果表明，當發酵溫度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，生物乙醇的產量也相對較高，因此使用哈密瓜廢料生產生物乙醇效果較好。此外，高燕妮等[39]以哈密瓜皮為發酵原料進行批量式沼氣發酵試驗，發現哈密瓜皮也具有較好的產氣潛力，是沼氣發酵原料的新選擇。

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

7 小結

哈密瓜營養豐富且藥用價值高，但目前市場上深加工的產品主要是果脯、果片、果汁以及復合飲料等，產品附加值低、開發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，采用傳統加工工藝生產的哈密瓜產品缺少市場競爭力。再加上哈密瓜副產品利用率不高且浪費嚴重，因此下一步應加強與科研院所的合作，推出科技含量高、附加值高的產品，進一步提高哈密瓜副產物的利用率，以促進哈密瓜資源的綜合利用及產業化發展。