真空冷冻干燥对甜瓜制干的影响

杜 娟，怕则来提·吾布力，热比古丽·哈力克，黎万春，祝国庆，廖新福，李学文

（1. 新疆维吾尔自治区葡萄瓜果研究所，新疆鄯善 838201；2. 新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆 乌鲁木齐 830000）

0 引言

哈密瓜素有“瓜中之王”之称[1]，是新疆传统的特色产品之一[2]，品质好、耐贮存、糖度高[3]，是中高档水果，也是新疆农业支柱生产和创业产品。哈密瓜作为新疆的特色水果，深受人们的喜爱[4]。随着人们对水果品质的要求不断提高，选择新鲜、安全的哈密瓜已经成为消费潮流[5]，哈密瓜属于热敏性水果[6]，籽粒具有很强的抗氧化能力。试验以哈密瓜为研究对象，对哈密瓜的糖、酸、维C 含量等成分进行了分析。

目前在市场上强身健体的药品越来越多，而人们越来越喜欢用一些干制品来达到自己强身健体的目的，干制品也受到了越来越多消费者的青睐，伴随着干燥方法也变得多样。真空冷冻干燥技术是目前较好的食品加工技术之一，与其他的干燥技术相比，可有效保持农产品的色、香、味、形，能最大限度地保留农产品营养成分、口感[7]，解决了很多优质原料储存和运输问题，得到了更高品质和口感的创新产品[8]，真空冷冻干燥技术能有效保存食品营养成分[9]。随着我国的干燥技术发展，有很宽的应用领域，也有很多的干燥方法。现在比较流行的是真空冷冻干燥技术，冷冻干燥机由制冷系统、真空系统、加热系统、电器仪表控制系统所组成，主要部件为干燥箱、凝结器、冷冻机组、真空泵加热、冷却装置等[10]。真空冷冻干燥技术是一种脱水技术，即把含有大量水分的食物预先冷冻，让食物中水分冻结成固体，然后在真空条件下使食物中水分直接升华为气态，这样能最大限度地保留食物原有的成分、味道、色泽、气味、形状，食物的速溶性和复水性较好[11]。冻干食品由于脱水彻底，所以可抑制细菌[12]。试验通过真空冷冻干燥法，将甜瓜切成不同厚度（3，5，7 mm） 放入真空冷冻干燥箱内（-30 ℃） 进行干燥；再将甜瓜切成厚度7 mm，分别在蒸馏水、维C 水、柠檬酸水中浸泡2 min，取出甜瓜片，放入真空冷冻干燥箱内（-30 ℃） 进行干燥，冻干后的甜瓜片测定其糖、酸、维C 含量，挑选出适合甜瓜干制的厚度和前处理方法及真空冷冻干燥对甜瓜干理化性质的影响。新疆的甜瓜一般都是以鲜销为主，市场上甜瓜的深加工产品较少，试验以新疆特色哈密瓜为原料，通过真空冷冻干燥法对甜瓜进行干制处理，研究适合甜瓜干制前处理和不同厚度对干制后理化指标的影响，为以后甜瓜的深加工打下良好的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

选择西州密25 号、无虫害、无机械损伤的哈密瓜品种。

1.1.1 采样时间及地点

2019 年11 月2 日采摘于新疆乌鲁木齐市沙依巴克区北园春水果市场。

1.1.2 主要设备

20164536 型真空冷冻干燥器，北京五洲东方科技发展有限公司产品；BCD-219D 型冰箱，青岛海尔股份有限公司产品；PL303 型电子天平，梅特勒-托利多仪器有北京限公司产品；LD-T65 型手持糖度计折射仪，北京英赛尔电子科技有限公司产品。电子炉、碱式滴定管（20 mL）。

1.1.3 主要试剂

2%的草酸溶液、0.1 mol/mL 标准抗坏血酸溶液、2,6 - 二氯酚靛酚溶液、0.1 mol/mL 氢氧化钠溶液、1%酚酞指示剂、邻苯二甲酸氢钾。

1.2 测定指标

不同厚度（3，5，7 mm） 和浸泡经柠檬水、蒸馏水、维C 水作为前处理测定甜瓜片糖度、酸度、维C含量。

1.3 数据处理

每次试验均进行3 次重复操作，所有试验数据采用SPSS13.0 统计软件对结果进行显著性分析，图表制作采用Excel2010 软件处理。

2 试验方法

2.1 样品预处理

样品预处理方法有以下2 种：①采集的样品去皮后分别切成3 种不同厚度，为3，5，7 mm，长度为50 mm，宽度为25 mm，称量后放入培养皿中并裹上保鲜膜，做好标记，放入-26 ℃的冰箱内冷冻备用。②切成厚度为7 mm，长度50 mm，宽度25 mm的薄片，柠檬酸、抗坏血酸各取1.000 g，稀释至100 mL，在准备100 mL 的蒸馏水，把预先准备好的甜瓜薄片置于100 mL 的柠檬水、蒸馏水、维C 水中浸泡2 min 后取出，称量放入培养皿中，裹上保鲜膜，做好标记放入-26 ℃的冰箱内冷冻备用。

2.2 可滴定酸含量的测定

根据可滴定酸含量测定法测定样品中可滴定酸的含量[13]。

试验步骤如下：①领取切好的样品10 g，置于研钵中心研磨成浆，倒入100 mL 的容量瓶中，用蒸馏水洗刷研钵，继续倒入容量瓶中，定容至最大量，摇晃均匀。放置提炼30 min 后过滤。②吸取10 mL的滤液，倒入三角瓶中，加入2 滴1%酚酞指示剂，用预先标定的氢氧化钠溶液进行滴定。滴定至溶液初现粉色且半分钟内不褪色为终点，记录氢氧化钠滴定液的用量，重复3 次。再以蒸馏水代替滤液进行测定，作为空白对照。计算公式如下：

式中：V——样品提取液总体积，mL；

Vs——滴定时所取滤液体积，mL；

C——氢氧化钠滴定液摩尔浓度，mol/mL；

V1——滴定滤液消耗的氢氧化钠溶液毫升数，mL；

V0——滴定蒸馏水消耗的氢氧化钠溶液毫升数，mL；

W——样品质量，g；

f——折算系数，g/mmol。

2.3 糖含量的测定

根据测定可溶性固形物含量的方法用折射仪法测定了样品的折光糖含量。

试验步骤如下：①随机称取已干燥的样品2.0 g，放置研钵中研磨，转移到100 mL 的容量瓶中，用蒸馏水洗刷研钵，倒入容量瓶中，并定容至刻度线，摇晃均匀；静置提炼10 min 后过滤。②打开手持糖度计折射仪的盖板，用软布擦净检测棱镜，取1～2 滴蒸馏水放在检测棱镜，然后擦净检测棱镜，吸取1～2 滴滤液滴入手持糖度计折射仪的检测凌镜上，使分界线调至刻度0 位置进行读数，记录数据。

2.4 维C 含量测定

根据2,6 - 二氯酚靛酚滴定法来检测样品的抗坏血酸含量[14]。

试验步骤如下：①用电子天平准确称取10 g的样品放置研钵之中，加入少许量的2%草酸溶液，把研钵中的样品研磨成浆状，倒入100 mL 的容量瓶中，用2%的草酸冲洗研钵，倒入容量瓶中，再用2%草酸溶液定容至刻度，摇晃均匀。提炼10 min，过滤收集溶液备用[15]。②用移液器吸取10 mL 的滤液置于100 mL 的三角瓶中，用预先已标定的2,6 - 二氯酚靛酚溶液滴定置出现微红色，而且15 s 不褪色为止，记录染料的用量。同时，以10 mL 的2%草酸溶液作为空白对照，按同样方法进行滴定，重复3 次。计算公式如下：

式中：V1——样品滴定消耗的染料体积，mL；

V0——空白滴定消耗的染料体积，mL；

C——1 mL 染料溶液相当于抗坏血酸的量，mg；

Vs——滴定时所取滤液体积，mL；

W——样品质量，g；

V——样品提取液总体积，mL；

3 结果与分析

3.1 不同厚度对可滴定酸含量的影响

不同厚度对可滴定酸含量的影响见图1。

图1 不同厚度对可滴定酸含量的影响

由图1 可知，不同厚度的甜瓜经真空冷冻干燥后，各项营养指标低于鲜甜瓜的各项营养指标。厚度为3 mm 的果块可滴定酸含量为1.17%，经真空冷冻干燥后其瓜干可滴定酸含量为0.7%；厚度为5 mm的果块可滴定酸含量为1.23%，经真空冷冻干燥后其瓜干可滴定酸含量为0.77%；厚度为7 mm 的果块可滴定酸含量为1.31%，经真空冷冻干燥后其瓜干可滴定酸含量为0.84%。由图1 可知，厚度为7 mm 的果块经真空冷冻干燥后，各项营养指标均高于其他厚度瓜干，厚度对瓜干的可滴定酸含量没有可代表性影响。

3.2 不同厚度对糖含量的影响

不同厚度对糖含量的影响见图2。

由图2 可知，不同厚度的甜瓜经真空冷冻干燥后，各项营养指标较低于鲜甜瓜的各项营养指标。厚度为3 mm 的果块糖含量为24.8%，经真空冷冻干燥后其瓜干糖含量为24.1%；厚度为5 mm 的果块糖含量为28.7%，经真空冷冻干燥后瓜干糖含量为24.9%；厚度为7 mm 的果块糖量为29.1%，经真空冷冻干燥后瓜干糖含量为25%。由图2 可知，厚度为7 mm 的果块经真空冷冻干燥后，各项营养指标均高于其他厚度瓜干。

图2 不同厚度对糖含量的影响

3.3 不同厚度对维C 含量的影响

不同厚度对维C含量的影响见图3。

图3 不同厚度对维C含量的影响

由图3 可知，不同厚度的甜瓜经真空冷冻干燥后，各项营养指标略低于鲜甜瓜的各项营养指标。厚度为3 mm 的果块维C含量为6.7%，经真空冷冻干燥后其瓜干维C含量为6.0%；厚度为5 mm 的果块维C含量为6.89%，经真空冷冻干燥后其瓜干维C含量为6.2%；厚度为7 mm 的果块维C 量为7.1%，经真空冷冻干燥后其瓜干维C含量为6.35%。由图3可知，厚度为7 mm 的果块经真空冷冻干燥后，各项营养指标均高于其他厚度瓜干。

3.4 不同前处理对糖含量的影响含量

不同前处理对糖含量的影响见图4。

图4 不同前处理对糖含量的影响

由图4 可知，厚度为7 mm 的瓜干浸泡蒸馏水后，其糖含量明显高于其余2 种处理（24.6%），浸泡柠檬水后瓜干糖含量为24.1%，浸泡维C 水的瓜干糖含量为24.3%。因蒸馏水是中性物质，对未经前处理的瓜干糖含量来比差距较少。结果表明，未经前处理的瓜干糖含量比经前处理的瓜干糖度较高。

3.5 不同前处理对可滴定酸含量的影响

不同前处理对可滴定酸含量的影响见图5。

图5 不同前处理对可滴定酸含量的影响

由图5 可知，厚度为7 mm 的瓜干浸泡柠檬水后，其可滴定酸含量均高与其余2 种处理（1.0%），浸泡蒸馏水的瓜干可滴定酸含量为0.87%，浸泡维C水的瓜干可滴定酸含量为0.9%。因瓜片在浸泡柠檬水、维C水过程中，甜瓜组织细胞在吸水膨胀，从而样品因渗透压从低浓度向高浓度梯度运输，且柠檬水、维C 水都本身就含有酸，则增加瓜干可滴定酸含量。

3.6 不同前处理对维C 含量的影响

不同前处理对维C 含量的影响见图6。

图6 不同前处理对维C 含量的影响

由图6 可知，不同前处理对瓜干的影响较大，浸泡经维C 水作为前处理的瓜干维C含量均高于其余2 种（6.7%），浸泡柠檬水作为前处理的瓜干维C含量为6.3%，浸泡蒸馏水作为前处理的瓜干维C含量为6.1%。由图6 可知，没有经前处理的瓜干的各项营养指标均高于经前处理的瓜干营养指标。

4 讨论

试验以新疆哈密瓜为原材料，分析了用真空冷冻干燥技术干燥不同厚度和浸泡经柠檬酸水、蒸馏水、维C 水作为前处理的甜瓜干的糖、酸、维C 含量。结果表明，厚度为7 mm 的甜瓜干最为理想、干燥时间最为合适、各项营养指标也是相当的高。经不同前处理的瓜干各项营养指标略低于未经前处理的瓜干各项营养指标。经测定得出，真空冷冻干燥技术对食品的各项营养指标的影响为极少，干燥后，在色、香、味方面保持良好，几乎不变。方芳等人[16]浸泡柠檬水的甜瓜干的各项营养指标明显下降，不同厚度的甜瓜干各项营养指标由甜瓜干厚度的增加而上升。结果表明，不同前处理的瓜干糖含量、可滴定酸含量、维C 含量与他们的结果有一定的差异；不同厚度的甜瓜干的糖含量、可滴定酸含量、维C含量与他们的试验结果一致。这些差异的主要原因可能与甜瓜的品种、种类、气候、季节、采样、样品保存、配试剂、干燥方法、检测方法等多种因素有关。

5 结论

甜瓜块和采用真空冷冻干燥技术干燥不同厚度、经浸泡不同溶液作为前处理的瓜干糖、酸、维C 含量分析。结果表明，哈密瓜果块的糖含量均高于其瓜干，真空冷冻干燥技术在干燥过程中确实保持食品原有的色、香、味，对食品的糖、酸、维C 含量的影响极少；厚度为3，5 mm 的甜瓜干即使干燥时间较短，但各项营养指标较低；厚度为7 mm 的甜瓜干最为理想、干燥时间相当合适、各项营养指标均高。经过测定，经浸泡不同溶剂作为前处理的甜瓜干营养指标略低于未经前处理的瓜干营养指标。