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

關(guān)鍵詞：預(yù)處理；新疆地區(qū)；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(xiàn)標(biāo)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(qū)非常具有優(yōu)勢特色的瓜果產(chǎn)品。目前，新疆特色瓜果產(chǎn)業(yè)正處在由特色瓜果生產(chǎn)大區(qū)向強區(qū)邁進(jìn)的關(guān)鍵時期，亟待進(jìn)一步推動其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，這就要求必須大力加強特色瓜果新產(chǎn)品的開發(fā)。

變溫壓差膨化干燥技術(shù)是近幾年剛剛興起的一種新型、環(huán)保、節(jié)能、專門用于生產(chǎn)非油炸果蔬脆片的膨化干燥技術(shù)，它結(jié)合了熱風(fēng)干燥和真空冷凍干燥的優(yōu)點、克服了油炸的缺點，在果蔬加工中具有十分廣闊的應(yīng)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(chǎn)品色澤的問題，在加工過程中，物料極易發(fā)生褐變；二是預(yù)干燥的含水率問題，較高的含水率會造成產(chǎn)品酥脆度降低，失去商品性狀。

國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者對果蔬干燥加工的預(yù)處理做了許多研究。蔡亞東等對哈密瓜油炸膨化產(chǎn)品的預(yù)處理進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)原料在進(jìn)行油炸前，采用鈣鹽硬化處理、NaCl浸漬處理及采用糊精進(jìn)行滲透填充處理，可以使加工后的膨化產(chǎn)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(yù)處理進(jìn)行了研究，并應(yīng)用響應(yīng)面法優(yōu)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(yù)處理對馬鈴薯熱風(fēng)干燥膨化效果的影響，發(fā)現(xiàn)硫漂處理對馬鈴薯的膨化效果沒有顯著的影響，經(jīng)過熱燙后再進(jìn)行熱風(fēng)干燥會增加產(chǎn)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(yù)處理方式對哈密瓜變溫壓差膨化干燥產(chǎn)品品質(zhì)的影響，結(jié)果表明適當(dāng)程度的熱燙預(yù)處理有利于膨化產(chǎn)品含水率的降低，有利于產(chǎn)品膨化度和色澤的提高[9]。

為開發(fā)新疆地區(qū)特色果蔬變溫壓差膨化產(chǎn)品，新疆農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所和內(nèi)地有關(guān)科研院所合作，做了一系列相關(guān)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(shù)和工藝研究方面取得了若干階段性進(jìn)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(huán)節(jié)，膨化前原料的切分方式、預(yù)處理方式、預(yù)干燥水分含量等重要參數(shù)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(yù)處理方式對哈密瓜變溫壓差膨化干燥產(chǎn)品品質(zhì)的影響，加快熟化相關(guān)產(chǎn)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(fā)市場；檸檬酸、NaCl（北京化學(xué)試劑公司）。

1.2 試驗儀器設(shè)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(fēng)箱（DHG-9123A，上海精宏試驗設(shè)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(dá)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(yù)干燥→回軟→膨化干燥→冷卻→包裝→成品。

經(jīng)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(biāo)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(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校正，測量哈密瓜的明度指數(shù)L*。產(chǎn)品L*值越大，代表產(chǎn)品顏色越好[11]。（3）膨化度的測定：比容法。用超細(xì)石英砂填埋的方法測定膨化產(chǎn)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(zhì)構(gòu)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(shù)據(jù)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(yīng)力曲線上的峰數(shù)表示。本試驗脆度采用測試產(chǎn)生峰數(shù)的多少來表示，單位為個。峰數(shù)越多，產(chǎn)品酥脆度越好，反之產(chǎn)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(shù)值越大，產(chǎn)品越硬。

1.3.3 試驗設(shè)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(fēng)箱中干燥8 h，在相同條件 下（見“1.3.1”節(jié)參數(shù)）進(jìn)行變溫壓差膨化干燥，測定膨化產(chǎn)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(fēng)箱中干燥8 h，在相同條件下（見“1.3.1”節(jié)參數(shù)）進(jìn)行變溫壓差膨化干燥，測定膨化產(chǎn)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(fēng)箱中干燥8 h，在相同條件下（見“1.3.1”節(jié)參數(shù)）進(jìn)行變溫壓差膨化干燥，測定膨化產(chǎn)品水分、膨化度、色澤、硬度和脆度。

1.3.4 數(shù)據(jù)分析 采用SPSS 18.0 對數(shù)據(jù)進(jìn)行差異性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 熱燙處理對膨化產(chǎn)品干燥品質(zhì)的影響

由表1可知，隨著熱燙時間的延長，膨化產(chǎn)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(chǎn)品含水率逐漸下降，處理240 s時，產(chǎn)品的含水率最低，說明適當(dāng)?shù)臒釥C處理可加快物料的失水程度，這可能是因為高溫?zé)釥C破壞物料表面細(xì)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(chǎn)品膨化度隨著熱燙時間的延長，呈先增大后減小的趨勢，經(jīng)過120 s熱燙處理的膨化產(chǎn)品，膨化度顯著高于其他處理組。產(chǎn)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(chǎn)品的色澤，因為隨著物料表面細(xì)胞破壞，細(xì)胞的內(nèi)溶物外流，物料色澤的保持能力也下降。產(chǎn)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(dāng)?shù)臒釥C處理有利于降低膨化產(chǎn)品的硬度，但過度熱燙會增加產(chǎn)品的硬度。膨化產(chǎn)品的脆度呈先上升后下降的趨勢，60 s時膨化產(chǎn)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(chǎn)品品質(zhì)較好。

2.2 檸檬酸處理對膨化產(chǎn)品干燥品質(zhì)的影響

由表2可知，隨檸檬酸濃度的升高，膨化產(chǎn)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(chǎn)品間含水率差異不顯著（P>0.05），當(dāng)檸檬酸濃度為4.5%時，產(chǎn)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(chǎn)品在膨化時加劇脫水。膨化產(chǎn)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(chǎn)品的膨化度最佳。產(chǎn)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(chǎn)品色澤的保持，這可能是因為過高濃度的酸處理破壞了細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品內(nèi)容物喪失，導(dǎo)致產(chǎn)品色澤下降。膨化產(chǎn)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(dāng)?shù)臋幟仕崽幚砜梢越档彤a(chǎn)品的硬度，提高產(chǎn)品的膨化度，獲得較好的口感。膨化產(chǎn)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(jìn)行預(yù)處理能獲得較好的產(chǎn)品品質(zhì)。

2.3 NaCl處理對膨化產(chǎn)品干燥品質(zhì)的影響

由表3可知，隨NaCl濃度的升高，膨化產(chǎn)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(chǎn)品的膨化度在NaCl濃度為2%時達(dá)到最佳；隨著NaCl濃度上升，膨化產(chǎn)品的L*不斷增加，說明高濃度的NaCl處理可以提高膨化產(chǎn)品的色澤；膨化產(chǎn)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(chǎn)品的硬度，不利于產(chǎn)品的品質(zhì)；脆度在NaCl濃度為2%時達(dá)到最佳。綜上所述，采用2%的NaCl處理，效果最好。

3 結(jié)論

適當(dāng)程度的熱燙預(yù)處理有利于膨化產(chǎn)品含水率的降低，但過度熱燙會造成產(chǎn)品色澤的下降，采用60 s熱燙處理效果較好；檸檬酸預(yù)處理有利于膨化干燥產(chǎn)品膨化度和脆度的提高，但產(chǎn)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(jìn)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(chǎn)品硬度增加，不利于產(chǎn)品品質(zhì)，采用2%的NaCl處理，效果最佳。

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