低温微波处理对哈密瓜汁冷藏品质的影响

胡风林 于佳佳 许建

（1.新疆职业大学 烹饪与餐饮管理学院，新疆 乌鲁木齐 830013;2.新疆农业大学 林学与园艺学院，新疆 乌鲁木齐 830052）

摘    要：作为一种热敏性的水果，哈密瓜的深加工存在着诸多难题。针对这一现象，以哈密瓜汁为研究对象，研究低温灭菌条件下微波功率、微波次数对哈密瓜汁在冷藏期间品质变化的影响。结果表明：哈密瓜汁经灭菌处理后，冷藏条件下其pH值整体呈下降趋势，在600 W处理下变化较平稳，对照组变化最大。各处理组中以处理4次和6次的哈密瓜汁的可溶性固形物含量的变化幅度比较小，处理2次变化幅度较大。在较高的功率条件下，能够较好地减少Vc的损失，且对后期贮藏过程中Vc的游离有显著作用。哈密瓜汁褐变度在贮藏期内呈上升趋势，各微波处理中，均以处理2次的哈密瓜汁褐变度最低。不同处理条件下，哈密瓜汁中还原糖含量总体呈先上升后下降的趋势，与巴氏杀菌处理的哈密瓜汁比较，经600，900 W处理的哈密瓜汁还原糖含量稳定。随着贮藏时间的延长，微波处理2次与巴氏杀菌处理组均有菌落出现;而600，900 W处理4次、6次的哈密瓜汁，均无菌落出现。研究认为微波技术在低温杀菌上的效果优于巴氏杀菌，微波的非热效应对贮藏品质有一定的影响。

关键词：微波处理;哈密瓜汁;品质;冷藏

中图分类号：U295.1              文献标识码：A                DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.01.020

Effect of Low Temperature Microwave Treatment on Quality of Cold-stored Hami Melon Juice

HU Fenglin1， YU Jiajia1， XU Jian2

（1.College of Culinary and Catering Management， Xinjiang Vocational University， Urmuqi， Xinjiang 830013， China;2.College of Forestry and Horticulture， Xinjiang Agricultural University， Urmuqi， Xinjiang 830052， China）

Abstract： Hami melon is a kind of heat-sensitive fruit， so the storage and processing has become a big problem. For this phenomenon， taking the Hami melon juice as the research object， how microwave power and microwave frequency in different heating temperature influenced the change of quality during Hami melon juices cold storage were researched. The results showed that after sterilization treatment， the pH of the Hami melon juice declined. The change at 600 W was relatively stable， but the change of control group was the biggest. The Hami melon juices soluble solids content in treatment 4 and 6 times showed little change， but the groups of treatment 2 times changed relatively greatly. High power condition can prevent the decline of Vc and it also notably act on free Vc in the process of storage. Browning degree of Hami melon juice was on the rise in storage period and groups of treated twice times were the lowest. Under different treatment conditions， the reducing sugar content of Hami melon juice presented the rise first and then the decline， but the groups of treated with 600 and 900 W presented stabilized. With the extension of storage time， there were bacterial colonies in Hami melon juice which was treated twice by microwave and pasteurization. There were no colony in Hami melon juice which was treated 4 times and 6 times at 600 and 900 W. The experiments showed that microwave technology in low temperature sterilization was better than pasteurization， non-thermal effect of microwave on storage quality had good result.

Key words： low temperature microwave processing; Hami melon juice; quality; cold storage

据新疆维吾尔自治区2012年统计年鉴，全疆哈密瓜种植面积已达到5.78万 hm2，总产量达到193.06万 t。哈密瓜除以商品瓜形式销售外，还有大量的非商品瓜或滞销瓜因无深加工利用而失去其应有的市场价值，由此给农户带来大量的经济损失，并衍生出系列问题。纵观市场，以哈密瓜为原料加工的产品很少。究其原因，可能是哈密瓜热敏性果品的特性限制了其精深加工的水平。近些年来，微波的非热效应引起人们的广泛关注，吴道澄等[1]、席晓莉等[2]、Yaghmaee等[3]对微波非热效应做了相关试验推测与验证;研究人员针对微波非热效应提出了4种主要理论假设[4]。本研究就这一理论，将低温微波处理的哈密瓜汁与巴氏杀菌处理组进行对比，比较在冷藏条件下不同微波功率与次数处理对哈密瓜汁品质的影响，以期为微波技术在热敏性果汁加工应用中做出实践探讨，并提供一定的试验依据。

1 材料和方法

1.1 材  料

试验用哈密瓜品种为伽师瓜，采自新疆乌鲁木齐北园春市场，果实成熟度均一，无病害及机械损伤。

1.2 仪器设备

紫外可见分光光度计：TU-1810，北京普析通用仪器有限责任公司;微波发生控制系统：WF-4000，上海屹尧微波化学技术有限公司;高速冷冻离心机：GL-20-Ⅱ，上海安亭科学仪器有限公司;电子天平：AL-204-JC（精度0.000 1 g），梅勒特-托利多仪器（上海）有限公司;实验室pH计：FE20K Plus，梅勒特-托利多仪器（上海）有限公司;手持式折光仪：WYT-J糖度计（精度0.2%），成都豪利光电仪器有限公司;数显恒温水浴锅：HH-S4，金坛市医疗仪器厂。

1.3 试验设计

伽师瓜经表皮杀菌、晾干、去皮、打浆后，用四层纱布过滤（孔径相当于0.075 mm），制得哈密瓜汁，将所有哈密瓜汁混合均匀后装入无菌水处理过的丝口瓶，每瓶装入500 mL。瓜汁采用微波功率分别为300，600，900 W加热至70 ℃，立即将丝口瓶密闭后取出并快速冷却处理，如此反复。处理次数分别为2次（2 T）、4次（4 T）、6次（6 T），并以巴氏杀菌70 ℃、30 min以及未处理哈密瓜汁为对照。样品处理好后，于4 ℃冰箱中避光存放。此试验重复3次。

1.4 测定内容与评价方法

pH值测定：实验室pH计测定;可溶性固形物测定：手持糖度计测量;Vc含量测定：分光光度法，参照曹建康方法[5-6];褐变度的测定：分光光度法;还原糖测定：3，5-二硝基水杨酸法，参照曹建康方法[5-6];菌落总数测定：平板计数法，参照GB 4789.2—2010。

2 结果与分析

2.1 不同处理方式对冷藏哈密瓜汁pH值的影响

在贮藏期间，哈密瓜的pH值会随着果蔬汁的变质而有所变化，属于低酸性食品[7]。比较不同条件杀菌处理过的哈密瓜汁，在入贮时，微波处理（300 W 2次，4次，6次;600 W 2次，4次，6次和900 W 2次，4次，6次），巴氏处理，原汁哈密瓜汁的初始pH值分别为6.13，6.18，6.21，6.26，6.56， 6.58，6.38，6.39，6.41，6.36，6.30，可见各处理组间pH值差异不显著，且随着微波处理次数的增加pH值呈略上升趋势。

由图1可见，随着冷藏时间的延长，经微波处理的哈密瓜汁的pH值总体呈下降的趋势。下降点可能是由于乳酸菌、酵母菌等微生物经过大量繁殖，通过产酸、产气等代谢产生的酸性物质和其各种生化反应致使各组样品的pH值不断降低[8-9]，但经过不同条件的微波杀菌和巴氏杀菌处理过的哈密瓜汁的pH值与原汁比较都有一定的改善，其中以微波处理600 W变化幅度最小。根据分析可知，微波杀菌处理有助于哈密瓜汁pH值的稳定，在抑制哈密瓜汁变质方面都有良好作用。

2.2 不同处理方式对冷藏哈密瓜汁中可溶性固形物含量的影响

图2为不同处理条件对冷藏哈密瓜果汁可溶性固形物含量的影响，在贮藏期经不同处理后可溶性固形物含量总体呈先下降再上升趋势，各处理组在第21 天时达到最高值;而对照组可溶性固形物含量呈下降趋势。可溶性固形物先呈现下降的原因可能是经微波处理的瓜汁，由于热处理温度较低未能达到完全灭菌灭酶效果，使得果汁内糖分等营养物质被微生物分解利用，导致其可溶性固形物含量降低[9];而在后期虽然微生物分解利用部分营养物质，但由于瓜汁内果胶物质被分解溶出，使得短期内可溶性固形物测定值呈上升。与哈密瓜汁初始值比较，各处理组中以处理4 T和6 T的哈密瓜汁的可溶性固形物含量的变化幅度比较小，处理2 T组变化幅度较大;原汁变化幅度最大。

2.3 不同处理方式对冷藏哈密瓜汁中抗坏血酸（Vc）含量的影响

热杀菌中，一般温度高达 85～90 ℃果汁中的抗坏血酸（Vc）含量则遭到破坏而大量流失，本次的试验采用微波处理和传统的巴氏杀菌以及原汁做了对比。由图3可知，哈密瓜汁经热力杀菌后，其Vc含量急剧降低，保留量为处理前的15%～22%;而原汁虽然未经热处理，但Vc含量呈持续性衰减，可见热处理并不一定是引起果蔬汁中抗坏血酸含量下降的主要原因。随着冷藏时间的延长，抗坏血酸（Vc）的含量又呈现一定的上升趋势。究其原因，可能在哈密瓜汁贮藏过程中，随着果胶等物质溶解，部分抗坏血酸被游离出;另一原因，经处理后的哈密瓜汁中是否含有络合性抗坏血酸，在贮藏过程中逐步被释放，或某些物质在酸代谢途径向Vc转化，都有待进一步探讨。在贮藏期28 d时，各功率处理条件下抗坏血酸平均保留量分别为：54.5%，55.0%，73.5%，巴氏杀菌组保留量为50.0%。可见，在较高的功率条件下，能够较好地减少Vc的损失，且对后期贮藏过程中Vc的解离有显著作用。

2.4 不同处理方式对冷藏哈密瓜汁褐变度的影响

果汁的褐变是指果汁在加工与贮藏过程中颜色变化的现象，其褐变程度的大小直接影响到果蔬的色泽和品质，是酶促效应与非酶褐变作用的共同结果。它不但会改变果汁原有的风味和外观，而且会导致营养物质的流失，甚至变质[9]。图4为不同处理方式对冷藏哈密瓜汁褐变度的影响，随着冷藏时间的延长，哈密瓜汁的褐变度总体呈现先下降后上升最后下降的趋势，但各处理之间又各有特点。

各微波处理中，均以处理2次的哈密瓜汁褐变度最低，尤其是冷藏第7天数据显著，可见微波处理次数的增加加速了果汁的褐变程度，究其原因，可能是微波处理加速了果汁中的非酶反应速率。哈密瓜原汁的褐变度在贮藏期间呈下降趋势，可见虽然该组未进行灭酶处理，但并未显著加速褐变，说明酶褐变在低温贮藏条件下是次要作用，对果汁褐变的增促作用微弱。

2.5 不同处理方式对哈密瓜中还原糖含量的影响

还原糖是果汁中主要的呈味物质。由图5可见，在贮藏期内各处理组哈密瓜汁中还原糖含量呈先上升后下降的趋势。经300 W 6 T，600 W处理以及900 W处理过的哈密瓜汁中还原糖的含量呈现一个较平稳的趋势，其中300 W 6 T的还原糖的含量在4.00 mg·mL-1左右，600 W 2 T、4 T和600 W 6 T的还原糖含量分别在3.45，4.40和4.50 mg·mL-1左右，而900 W 2 T的还原糖含量分别在3.80 mg·mL-1左右。而经巴氏杀菌处理的还原糖含量在3.60 mg·mL-1左右浮动。试验表明，不同微波条件处理过的哈密瓜汁中还原糖的含量呈不同的变化趋势，和巴氏杀菌处理的哈密瓜汁比较，此方法经600 W、900 W处理的哈密瓜汁还原糖含量稳定，此方法与传统的热杀菌处理相比较效果更好。

2.6 不同处理方式对哈密瓜汁中菌落总数的影响

由表1可见，冷藏条件下可以有效抑制微生物菌落总数的增长，冷藏7 d时，微波处理条件下均未检测出菌落，巴氏杀菌70 ℃ 30 min处理下有菌落出现，而对照组菌落总数高达1 500 cfu·mL-1。随着贮藏时间的延长，微波处理组逐渐出现菌落，主要是微波处理2次条件下，均有菌落出现;600 W、900 W处理4次、6次的哈密瓜汁，均无菌落出现。由此可见，在试验微波功率范围内，微波功率对菌落总数影响不是主要原因，微波次数是主要影响因素，且微波处理效果显著优于巴氏杀菌。

3 结论与讨论

微波杀菌技术具有快速、高效、安全、保鲜等优点。相对热力杀菌来说，微波杀菌具有加热时间短、升温速度快、杀菌均匀、食品营养成分和风味物质破坏和损失少等特点;与化学杀菌相比，微波杀菌无化学残留;与放射辐照杀菌相比，不存在放射性物质污染和残留;与超高压灭菌相比，更易于实现连续在线生产，且设备资金投入较为经济[10-13]。

试验中研究了低温微波处理对哈密瓜汁pH值、可溶性固形物、褐变度、抗坏血酸（VC）含量、还原糖含量以及菌落总数影响。研究发现经微波处理的瓜汁，虽然在70 ℃条件下保持时间较巴氏杀菌短，但其pH值比巴氏杀菌变化小，瓜汁贮藏效果好，整体呈下降趋势，在冷藏条件下其pH值在600 W处理下变化较平稳，对照组变化幅度最大。与哈密瓜汁初始值比较，各处理组中以处理4 T和6 T的哈密瓜汁的可溶性固形物含量的变化幅度比较小，处理2 T组变化幅度较大，说明微波处理次数增多可以减缓哈密瓜汁中可溶性固形物含量的下降。在较高的功率条件下，能够较好地减少Vc的损失，且对后期贮藏过程中Vc的游离有显著作用。各微波处理组均以处理2次的哈密瓜汁褐变度最低，特别是冷藏第7 天数据显著，可见随着微波处理次数的增加而加速了果汁的褐变程度，由于低温条件下酶促褐变效率的降低使得对照组褐变度最低。经600 W、900 W处理的哈密瓜汁还原糖含量较稳定。从菌落总数来看，600 W、900 W处理4次、6次的哈密瓜汁，均无菌落出现;在试验微波功率范围内，微波功率对菌落总数影响不是主要原因，微波次数是主要影响因素，且微波处理效果显著优于巴氏杀菌。

综上所述，微波功率为600和900 W处理过的哈密瓜汁各项指标与传统热杀菌方法相比都有一定的改善，并且随着处理次数的不同，各理化指标均存在差异。因此，将微波杀菌技术应用于热敏性食品加工中，具有一定的理论依据，然而如何将微波的非热效应更好地应用并服务于食品加工行业，尚需研究者不断探索。

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