超高壓哈密瓜罐頭工藝研究

杜娟 張斌 黎萬春 熱比古麗·哈力克

摘要 [目的]研究哈密瓜品種、可溶性固形物含量、糖液濃度、包裝方式、貨架期等因素對超高壓罐頭加工品質的影響。[方法]以新鮮哈密瓜西州密24號、西州密21號、黃醉仙為試材，以哈密瓜罐頭的品質為觀察指標，每隔5d定期測定哈密瓜超高壓罐頭貨架期的色差等指標。[結果]西州密24號哈密瓜、可溶性固形物含量13%、糖液濃度45.0%、塑料瓶包裝處理，西州密21號哈密瓜、可溶性固形物含量14%、糖液濃度45.0%、塑料瓶包裝處理，黃醉仙、可溶性固形物含量14%、糖液濃度45.0%、塑料瓶包裝處理貨架期罐頭果肉總色差值ΔE的變化最小。[結論]可溶性固形物含量14%、糖液濃度45.0%、塑料瓶包裝處理貨架期黃醉仙哈密瓜罐頭果肉總色差值ΔE變化最小，較好地保持了哈密瓜的品質，有效延長了哈密瓜的貨架期。

關鍵詞 哈密瓜；超高壓；食品加工；貨架期

中圖分類號 TS255.3

文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2024）02-0171-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.02.038

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Study on Ultra-high Pressure Technology of Hami Melon Can

DU Juan，ZHANG Bin，LI Wan-chun et al （Grape and Melon Research Institute of Xinjiang Uygur Autonomous Region，Shanshan，Xinjiang838201）

Abstract [Objective]To study the effects of Hami melon variety，soluble solid content， sugar solution concentration，packaging method，shelf life and other factors on the processing quality of ultra-high pressure can.[Method]Taking fresh Hami melon Xizhoumi No.24，Xizhoumi No.21and Huangzuixian as the test materials，taking the quality of Hami melon can as observation indices，the color difference and other indices during the shelf life of ultra-high pressure can of Hami melon were regularly measured every5days.[Result]The changes of color difference value ΔE of canned pulp of Xizhoumi No.24with soluble solid content13%，sugar concentration45.0% and plastic bottle packaging，Xizhoumi No.21with soluble solid content14%，sugar solution concentration45.0% and plastic bottle packaging，Huangzuixian with soluble solid content14%，sugar solution concentration45.0% and plastic bottle packaging during the shelf life were the lowest.[Conclusion]The changes of ΔE of canned pulp of Huangzuixian with the soluble solid content14%，sugar solution concentration45.0%，and plastic bottle packaging during the shelf life were the lowest，which better maintained the quality of Hami melon and effectively prolong the shelf life of Hami melon.

Key words Hami melon;Ultra-high pressure;Food processing;Shelf life

基金項目 新疆維吾爾自治區科技廳公益性科研院所基本科研業務經費資助項目（KY2021069，KY2020063，KY2021064）。

作者簡介 杜娟（1973—），女，新疆烏魯木齊人，高級農藝師，碩士，從事農產品加工與貯藏研究。*通信作者，高級農藝師，從事農產品加工與貯藏研究。

收稿日期 2023-01-30

哈密瓜是新疆名優果品，在新疆的園藝作物中占有重要地位。哈密瓜在新疆栽培歷史悠久、資源豐富，目前我國哈密瓜生產快速發展，但其加工、轉化及市場流通環節相對滯后。近年來，由于缺乏先進的轉化加工技術和機械裝備，不能及時進行產品的規模化加工，每年造成大量的哈密瓜腐爛變質，再加上由于包裝保鮮不妥當造成的貯運損耗，每年造成的經濟損失達數億元。這主要是因為加工轉化發展嚴重滯后，而加工轉化作為農業產業鏈中的重要一環，無疑將影響哈密瓜加工業的健康發展。哈密瓜受本身特有的加工性質所限，哈密瓜具有熱敏性，加溫到80℃以上會產生南瓜味，導致口感、滋味變差。采用傳統加工工藝生產的哈密瓜產品色、香、味與鮮瓜相差甚遠，因此其加工產品在市場上缺少競爭力。近年來，食品工業中廣泛采用熱力殺菌法對食品進行殺菌和滅酶。熱力殺菌方法雖然效率高、效果好，能延長產品的貨架期，但是加熱殺菌也會對食品品質產生不利的影響，加熱會使產品失去原有的新鮮度，尤其是對哈密瓜中的一些熱敏性成分有破壞作用，從而改變哈密瓜的色澤和風味。只有對哈密瓜進行深加工，采用食品非熱殺菌技術/低溫長時冷殺菌技術系統研究加工哈密瓜罐頭的技術與工藝，開發出具有高技術含量、高附加值的產品，才能使哈密瓜資源得到充分利用。超高壓是利用超高壓力對食品進行等靜壓處理，使其產生酶失活、蛋白質變性、淀粉糊化和微生物滅活等物理、化學及生物效應，從而達到殺菌和改性的效果。羅云波等闡述了果蔬保藏原理與預處理、罐藏、其他果蔬制品的生產技術和果蔬加工，在內容和形式上均有所創新。杜娟等闡述了延長成熟度較高的優質哈密瓜采后儲運保鮮期和提高哈密瓜保鮮品質的方法，提出加快哈密瓜質量安全科技創新，提高農業質量、效益和競爭力的對策和建議。蘇穎認為食品非熱加工技術是指在食品行業中通過非傳統加熱的方法來進行殺菌與鈍酶的技術，與傳統的熱加工技術相比，食品非熱加工技術具有殺菌溫度低，能更好地保持食品的固有營養成分、質構等優點。許世闖等闡述了超高壓技術在食品殺菌保藏、食品冷凍解凍、改變食品功能特性以及物質輔助提取方面的應用。王祿等研究認為應用超高壓技術加工的農產品具有能保持食品原汁原味、不添加化學防腐劑、健康方便等特點。戶金鴿等認為開展哈密瓜采收適宜成熟度的研究對其產業發展具有重要意義。杜娟等研究了真空冷凍干燥對不同品種哈密瓜脆片的影響，篩選適于加工成真空冷凍干燥哈密瓜脆片的適宜品種。徐圣捷等闡述了食品超高壓處理的技術原理、超高壓食品的特點、高壓設備以及國內外超高壓食品加工技術的研究現狀、當前存在的問題。李之悅等闡述了超高壓技術在果蔬貯藏與加工中的應用現狀及進展，并就超高壓技術對果蔬及其制品酶活性、微生物數量、感官品質等方面的影響進行了分析。趙晗宇等闡述了超高壓技術對食品感官品質、營養成分及理化品質的影響，發現該技術能保持或小幅度改變食品的色澤、質構、糖度等指標，最大程度保證食品的天然品質與安全。徐鵬闡述了超高壓食品的加工原理和工藝流程，并有針對性地提出了技術解決方案。通過對不同種類（果肉類型）的哈密瓜進行罐頭制作，探索哈密瓜罐頭制作工藝，篩選出適合進行罐頭制作的哈密瓜果肉類型，為哈密瓜的深加工提供新的方向。筆者通過研究哈密瓜品種、可溶性固形物含量、糖液濃度、包裝方式、貨架期等因素對超高壓罐頭品質的影響，探索超高壓哈密瓜罐頭加工的工藝參數，以期為哈密瓜罐頭加工技術奠定理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗時間與地點

2022年10—11月，在山西太原三水河超高壓設備廠和新疆維吾爾自治區葡萄瓜果研究所綜合研究室加工實驗室開展試驗。

1.2 試驗材料

試驗用哈密瓜品種為西州密24號、西州密21號、黃醉仙，為新疆維吾爾自治區葡萄瓜果研究所種植的哈密瓜品種。挑選形狀和大小均勻、相近且無損傷、無病蟲害、果柄不脫落、表面完整無機械傷的哈密瓜作為試驗材料；每個瓜用泡沫網套包裝，外包裝用紙箱包裝，進行常規運輸，路途運輸時間120h。

1.3 測定項目與方法

可溶性固形物含量使用WYT-Ⅲ手持折光儀測定，單位為%。果實硬度使用浙江托普儀器公司的GY-4型數顯式水果硬度計測定，單位為kg/cm：將果實沿赤道線橫切，分別在距果皮0.5、2.5cm處測定，每次重復3個瓜，取平均值。探頭直徑11.1mm，測定深度10mm。

顏色采用深圳金準儀器公司的JZ-300通用色差計測定； 采用MIR-254低溫恒溫培養箱（日本松下健康醫療器械），內放EL-USB-2型溫控儀監測溫、濕度。溫度控制精度為±0.5℃，貯藏環境相對濕度控制在65%～70%。每5d測定哈密瓜罐頭果實顏色等的變化，每次重復3個樣，取平均值。

1.4 試驗設計

1.4.1 工藝流程。工藝流程如下：原料挑選、整理→預處理（清洗）→去皮（瓤）→切分→浸泡、清洗、瀝干→裝袋（瓶）→加糖液→超高壓滅菌→產品。

1.4.2 工藝要點。

1.4.2.1 切分。 選取新鮮哈密瓜，清洗、去皮、去瓤、去籽，切成1.0～1.5cm厚、4～5cm長的塊。

1.4.2.2 浸泡。用0.15%氯化鈣溶液浸泡哈密瓜塊1.5h。

1.4.2.3 清洗、瀝干。將浸泡好的哈密瓜塊濾出，滑水漂洗2～3次，濾干包裝。

1.4.2.4 加糖液。取450g 白砂糖倒入1000mL 燒杯，加入1000mL 蒸餾水稀釋，加入0.6g檸檬酸和0.6g蘋果酸，放涼后加入0.6g V，制成濃度45.0%的糖液；取225g 白砂糖倒入1000mL 燒杯和1000mL 蒸餾水稀釋，加入0.6g檸檬酸和0.6g蘋果酸，放涼后加入0.6g V，制成濃度22.5%的糖液；往哈密瓜塊中加入糖液。

1.4.2.5 真空密封。真空環境中進行袋口密封處理。

1.4.3 超高壓處理。壓強600MPa下處理哈密瓜塊5min。

1.4.4 色差值測定。貯藏于6℃恒溫箱內，每隔5d測定總色差值ΔE。

1.4.5 試驗處理設計。根據不同可溶性固形物（TSS）含量和糖液濃度，對西州密24號、西州密21號和黃醉仙設置不同處理組合。

西州密24號：處理①，TSS含量16%、糖液濃度45.0%；處理②，TSS含量16%、糖液濃度22.5%；處理③，TSS含量15%、糖液濃度45.0%；處理④，TSS含量15%、糖液濃度22.5%；處理⑤，TSS含量14%、糖液濃度45.0%；處理⑥，TSS含量14%、糖液濃度22.5%；處理⑦，TSS含量13%、糖液濃度45.0%； 處理⑧，TSS含量13%、糖液濃度22.5%；處理⑨，TSS含量10%、糖液濃度45.0%；處理⑩，TSS含量10%、糖液濃度22.5%；處理B11，TSS含量9%、糖液濃度45.0%；處理B12，TSS含量9%、糖液濃度22.5%。

西州密21號：處理1，TSS含量17%、糖液濃度22.5%；處理2，TSS含量15%、糖液濃度45.0%；處理3，TSS含量15%、糖液濃度22.5%；處理4，TSS含量14%、糖液濃度45.0%；處理5，TSS含量14%、糖液濃度22.5%；處理6，TSS含量13%、糖液濃度45.0%；處理7，TSS含量13%、糖液濃度22.5%；處理8，TSS含量11%、糖液濃度45.0%；處理9，TSS含量11%、糖液濃度22.5%；處理10，TSS含量9%、糖液濃度45.0%； 處理11，TSS含量9%、糖液濃度22.5%。

黃醉仙：處理 Ⅰ，TSS含量10%、糖液濃度45.0%；處理Ⅱ，TSS含量10%、糖液濃度22.5%；處理Ⅲ，TSS含量14%、糖液濃度45.0%；處理Ⅳ，TSS含量14%、糖液濃度22.5%。

1.5 數據統計與分析

使用Excel軟件進行試驗數據統計分析與制圖。

2 結果與分析

2.1 超高壓殺菌對不同種類哈密瓜罐頭感官品質的影響 通過超高壓哈密瓜罐頭滅菌試驗發現，超高壓處理對西州密21號果實顏色的影響較大，其對黃醉仙果實顏色的影響較小，其中黃醉仙與西州密24號為橘色果肉，西州密21號為綠色果肉。超高壓處理對綠色果肉的影響較大，不保綠，其對橘色果肉的影響較小。

哈密瓜果實口感不同，處理后罐頭中果實口感也不同。西州密24號果實硬度最大，制罐后果肉較硬；黃醉仙果肉硬度最小，制罐后果肉略綿軟；西州密21號果肉較脆。3種哈密瓜制罐后糖汁澄清，其中西州密21號風味比較突出，西州密24號糖味較重，黃醉仙風味不突出（表1）。

2.2 不同哈密瓜品種、可溶性固形物含量、糖液濃度、包裝方式、貨架期等因素對超高壓罐頭果肉總色差值ΔE的影響

2.2.1 可溶性固形物含量、糖液濃度、包裝方式等因素對貨架期西州密24號哈密瓜超高壓罐頭ΔE的影響。

2.2.1.1 可溶性固形物含量、糖液濃度、包裝方式對貨架期西州密24號哈密瓜超高壓罐頭果肉總色差值ΔE的影響。 由表2可知，可溶性固形物含量15%、糖液濃度45.0%、塑料袋包裝處理西州密24號哈密瓜超高壓罐頭果肉總色差值ΔE的變化最小。對于塑料袋包裝，保持果肉總色差值較好的處理依次為處理③、處理②、處理④、處理①、處理⑨、處理⑩。

2.2.1.2 可溶性固形物含量、糖液濃度、包裝方式對貨架期西州密24號哈密瓜超高壓罐頭果肉總色差值ΔE的影響。從圖1可以看出，可溶性固形物含量13%、糖液濃度45.0%、塑料瓶包裝處理對貨架期西州密24號哈密瓜罐頭果肉總色差值ΔE的變化最小。

2.2.2 可溶性固形物含量、糖液濃度、包裝方式等因素對貨架期西州密21號哈密瓜超高壓罐頭果肉總色差值ΔE的影響。

2.2.2.1 可溶性固形物含量、糖液濃度、包裝方式對貨架期西州密21號哈密瓜超高壓罐頭果肉總色差值ΔE的影響。由表3可知，可溶性固形物含量13%、糖液濃度22.5%、塑料袋包裝處理貨架期西州密21號哈密瓜超高壓罐頭果肉總色差值ΔE的變化最小。對于塑料袋包裝，保持果肉總色差值較好的處理依次為處理7、處理8、處理9、處理6、處理3、處理2。

可溶性固形物含量14%、糖液濃度45.0%、塑料瓶包裝處理貨架期西州密21號哈密瓜超高壓罐頭果肉總色差值ΔE的變化最小。對于塑料瓶包裝，保持果肉總色差值較好的處理依次為處理4、處理8、處理9、處理1、處理7、處理6、處理10、處理11、處理3、處理5、處理2。

2.2.2.2 可溶性固形物含量、糖液濃度、包裝方式對貨架期西州密21號哈密瓜超高壓罐頭果肉總色差值ΔE的影響。可溶性固形物含量14%、糖液濃度45.0%、塑料瓶包裝處理貨架期西州密21號哈密瓜超高壓罐頭果肉總色差值ΔE的變化最小（圖2）。

2.2.3 可溶性固形物含量、糖液濃度、包裝方式對貨架期黃醉仙哈密瓜超高壓罐頭果肉總色差值ΔE的影響。

2.2.3.1 可溶性固形物含量、糖液濃度對貨架期黃醉仙哈密瓜超高壓罐頭果肉總色差值ΔE的影響。如表4所示，可溶性固形物含量14%、糖液濃度45.0%、塑料瓶包裝處理貨架期黃醉仙哈密瓜超高壓罐頭果肉總色差值ΔE的變化最小。貨架期間，保持果肉總色差值較好的處理依次為處理Ⅲ、處理Ⅳ、處理Ⅱ、處理Ⅰ。

2.2.3.2 可溶性固形物含量、糖液濃度、包裝方式對貨架期黃醉仙哈密瓜超高壓罐頭果肉總色差值ΔE的影響。可溶性固形物含量14%、糖液濃度45.0%、塑料瓶包裝處理貨架期黃醉仙哈密瓜超高壓罐頭果肉總色差值ΔE的變化最小（圖3）。

圖3 可溶性固形物含量、糖液濃度、包裝方式對貨架期黃醉仙哈密瓜超高壓罐頭ΔE的影響

Fig.3 Effects of soluble solids content，sugar solution concentration，packaging method on total color difference ΔE of ultra-high pressure canned food of Huangzuixian in shelf life

2.2.4 不同哈密瓜品種、可溶性固形物含量、糖液濃度、包裝方式等因素對貨架期黃醉仙哈密瓜超高壓罐頭果肉總色差值ΔE的影響。通過比較發現，可溶性固形物含量14%、糖液濃度45.0%、塑料瓶包裝處理黃醉仙哈密瓜超高壓罐頭果肉總色差值ΔE的變化最小（圖4）。

3 結論

可溶性固形物含量13%、糖液濃度45.0%、塑料瓶包裝處理西州密24號哈密瓜罐頭果肉總色差值ΔE的變化最小。可溶性固形物含量14%、、糖液濃度45.0%、塑料瓶包裝處理西州密21號哈密瓜罐頭果肉總色差值ΔE的變化最小。可溶性固形物含量14%、糖液濃度45.0%、塑料瓶包裝處理黃醉仙哈密瓜罐頭果肉總色差值ΔE的變化最小，較好地保持了哈密瓜的品質，有效地延長了哈密瓜的貨架期。

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