張婷婷，江月婷

（武夷學(xué)院茶與食品學(xué)院，福建 南平 354300）

西瓜是夏季解暑止渴的最佳水果，其性味甘寒，具有解暑清熱、止渴解煩、促進(jìn)排尿的功能[1]。西瓜在我國有很大的栽種面積和消費(fèi)市場，深受廣大消費(fèi)者的青睞。西瓜皮為西瓜果肉食用后的廢棄物，約占西瓜全重的30%，含有大量營養(yǎng)物質(zhì),包括各種糖類、蛋白質(zhì)、氨基酸、纖維素、VC和礦物質(zhì)等[2-3]。據(jù)研究，新鮮西瓜皮中總糖含量12.76 g/kg，總酸含量1.21 g/kg，蛋白質(zhì)含量3.38 g/kg，氮含量0.54 g/kg，鋰含量0.41 g/kg，鈉含量50.6 mg/kg，鈣含量3.3 mg/kg，鐵含量0.2 mg/kg，磷含量3.3 mg/kg，還含有多種氨基酸，其中谷氨酸和賴氨酸含量相對較高[4]。西瓜皮還可治療某些疾病，如維持腎臟健康、減少發(fā)生炎癥、消除水腫、減少肝病黃疸的發(fā)生、預(yù)防糖尿病、治療尿急及口腔潰瘍等疾病，同時具有解暑清熱、開胃生津等功能[5]，適于各種人群食用。因此，被丟棄的西瓜皮依然具有很高的營養(yǎng)價值及藥用價值，我國民間也有將西瓜皮制作成食品的習(xí)俗。席冉[6]以西瓜皮為原料，以白蘿卜、白菜、橘子皮等為輔料研制了西瓜皮佐餐小菜。田光娟等[7]對西瓜皮采用鹽漬的方法進(jìn)行處理，以糖、鹽、醋、酒等作為輔料，以花椒、茴香、八角、味精、香油為調(diào)料，研制出不同風(fēng)味的西瓜皮辣醬。賈娟等[8]以西瓜皮和白糖為主要原料，通過酵母發(fā)酵后制成西瓜皮果酒。還有利用西瓜皮提取葉綠素、果膠、L-瓜氨酸等生物活性成分的研究[9-11]。真空冷凍干燥技術(shù)能有效保存新鮮食品的色香味以及營養(yǎng)成分，有效避免食品出現(xiàn)熱敏化和氧化反應(yīng)，使食品保存期延長，在保持原料的外觀形狀完整和脆度方面也有很好的效果，能有效避免食品表面硬化[12-13]。本研究以西瓜皮為原料，采用真空冷凍干燥技術(shù)，研制西瓜皮風(fēng)味脆片，使西瓜皮資源得到有效利用，同時豐富西瓜皮產(chǎn)品的多樣性。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 原輔料

新鮮西瓜皮：武夷學(xué)院三期水果店；食鹽：福建省泉州晶海輕化有限公司；五香粉：海味好美食品有限公司嘉定分公司；檸檬酸（食品級）：濰坊英軒實業(yè)有限公司；甜菊糖苷（食品級）：曲阜香洲甜菊制品有限責(zé)任公司；酵母抽提物（食品級）：廣西一品鮮生物科技有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

LY-TP12W12V型電子分析天平：上海西艾愛電子有限公司；HY-809B型電子計價秤：武夷山市恒正農(nóng)機(jī)有限公司；C21-WT2103A型電磁爐：廣東美的生活電器制造有限公司；DW-HL388型低溫儲藏箱：中科美菱低溫科技股份有限公司；FD-1D-50型真空冷凍干燥機(jī)：北京博醫(yī)康實驗儀器有限公司；DHG-9140A型電熱恒溫干燥箱：上海精宏實驗設(shè)備有限公司；DB-4型不銹鋼電熱板：江蘇天由發(fā)展有限公司；SXL-1002型高溫電阻爐：上海精宏實驗設(shè)備有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

西瓜皮→選料、清洗、去綠皮→切片、護(hù)色→熟制→冷卻、瀝干→浸漬調(diào)味→冷凍→真空冷凍干燥→成品

1.2.2 操作要點

1.2.2.1 切片

將挑選、清洗好、去除外層綠皮的西瓜皮進(jìn)行均勻切片。

1.2.2.2 護(hù)色

使用0.1%檸檬酸和1%食鹽復(fù)合溶液[14]對西瓜皮薄片浸漬30 min，以達(dá)到護(hù)色作用。

1.2.2.3 熟制

將上述西瓜皮片放入沸水中煮制一定時間。

1.2.2.4 浸漬調(diào)味

參照李定金[15]制備山藥風(fēng)味脆片的方法，將食鹽、五香粉、甜菊糖苷、酵母抽提物加入200 g水中煮制10 min制備調(diào)味液，再將熟制好的200 g西瓜皮薄片放入調(diào)味液中浸漬一定時間，使風(fēng)味物質(zhì)滲透至西瓜皮薄片中。

1.2.2.5 真空冷凍干燥

將調(diào)味好的西瓜皮薄片在-25℃低溫儲藏箱中冷凍1 h，使西瓜皮凍結(jié)，再放入真空冷凍干燥機(jī)中凍干得成品。

1.2.3 切片厚度的選擇

將西瓜皮分別切為1、3、5、7、9 mm不同厚度的薄片，放入沸水中煮制2 min后冷凍1 h，再放入真空冷凍干燥機(jī)中干燥14 h。以西瓜皮薄片熟制后的質(zhì)地、干燥后的脆感及外觀形狀三方面為評定指標(biāo)，確定最佳的切片厚度。

1.2.4 熟制時間的選擇

將西瓜皮切成3 mm薄片，放入沸水中分別煮制1、2、3、4、5 min。以西瓜皮薄片熟制后的質(zhì)地為評定指標(biāo)，確定最佳的熟制時間。

1.2.5 調(diào)味液配方的單因素試驗設(shè)計

將最優(yōu)加工參數(shù)加工的西瓜皮薄片通過調(diào)味液浸漬1.5 h，凍干后制得的西瓜皮脆片成品，依據(jù)表1進(jìn)行感官評定，以得到的感官評分為評價指標(biāo)，確定調(diào)配液各物料的添加量。以下各物料添加量均以水的用量200 g為基數(shù)。

1.2.5.1 食鹽添加量的確定

固定五香粉添加量0.15%，甜菊糖苷添加量0.01%，酵母抽提物添加量1.5%，分別考察食鹽添加量為1%、2%、3%、4%和5%時對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響。

1.2.5.2 五香粉添加量的確定

固定食鹽添加量3%，甜菊糖苷添加量0.01%，酵母抽提物添加量1.5%，分別考察五香粉添加量為0.05%、0.10%、0.15%、0.20%和0.25%時對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響。

1.2.5.3 甜菊糖苷添加量的確定

固定食鹽添加量3%，五香粉添加量0.15%，酵母抽提物的添加量1.5%，分別考察甜菊糖苷添加量0.005%、0.010%、0.015%、0.020%和0.025%時對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響。

1.2.5.4 酵母抽提物添加量的確定

固定食鹽添加量3%，五香粉添加量0.15%，甜菊糖苷添加量0.01%，分別考察酵母抽提物添加量為0.5%、1.0%、1.5%、2.0%和2.5%時對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響。

1.2.6 調(diào)味液配方的正交試驗設(shè)計

依據(jù)單因素試驗結(jié)果，對調(diào)味液配方進(jìn)行正交優(yōu)化，以感官評分為評價指標(biāo)，確定最優(yōu)配方。

1.2.7 浸漬時間的確定

將最優(yōu)加工參數(shù)制得的西瓜皮薄片置于最優(yōu)調(diào)味配方制得的調(diào)味液中，分別浸漬0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h。以感官評分為評價指標(biāo)，確定最佳浸漬時間。

1.2.8 真空冷凍干燥時間的選擇

將最優(yōu)加工參數(shù)浸漬好的西瓜皮薄片放入-25℃低溫儲藏箱中冷凍1 h，再放入真空冷凍干燥機(jī)中，分別干燥12、13、14、15、16 h。以干燥后的西瓜皮脆片的脆感為評價指標(biāo)，確定最佳的干燥時間。

1.2.9 測定項目與方法

1.2.9.1 感官評定

由10名食品專業(yè)教師組成感官評價小組，依據(jù)表1對西瓜皮風(fēng)味脆片的氣味、外觀、質(zhì)地及滋味進(jìn)行感官評定，結(jié)果取平均值。

表1 西瓜皮風(fēng)味脆片的感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation criteria for watermelon rind flavor crisp chips

1.2.9.2 水分含量

參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》中的直接干燥法[16]測定。

1.2.9.3 灰分

參照GB 5009.4—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測定》中的方法[17]測定。

1.2.10 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析處理及作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 切片厚度的確定

不同切片厚度對西瓜皮脆片品質(zhì)有較大影響。切片過薄會使熟制后的西瓜皮薄片質(zhì)地過軟，干燥后脆感雖好，但易產(chǎn)生卷曲；切片過厚，雖然不會使脆片干燥后發(fā)生卷曲，但質(zhì)地過硬，且需要延長熟制時間及凍干時間，因此選取適宜的切片厚度尤為重要。

如表2所示，當(dāng)切片厚度為1 mm時，熟制后的脆片質(zhì)地過軟，脆片干燥后雖脆感佳，但其外觀形狀發(fā)生較大卷曲，個別會產(chǎn)生裂痕；當(dāng)切片厚度為3 mm時，熟制后的脆片質(zhì)地軟硬適中，脆片干燥后脆感較佳，外觀形狀完整，稍有卷曲；當(dāng)切片厚度為5 mm時，熟制后的脆片質(zhì)地較硬，脆片干燥后脆度較差，外觀形狀完整且不易卷曲；當(dāng)切片厚度為7 mm時，熟制后的脆片質(zhì)地硬，脆片干燥后脆感差，外觀形狀完整且不發(fā)生卷曲；當(dāng)切片厚度為9 mm時，熟制后的切片質(zhì)地硬，脆片干燥后脆感差，外觀形狀完整且無卷曲。綜合考慮，最佳切片厚度為3 mm。

表2 切片厚度對西瓜皮脆片感官品質(zhì)的影響Table 2 Effect of slice thickness on sensory quality of watermelon rind crisp chips

2.2 熟制時間的確定

對西瓜皮薄片進(jìn)行熟制，一方面可起到滅酶護(hù)色的作用，另一方面可促進(jìn)后續(xù)的浸漬調(diào)味，縮短浸漬時間。

不同的熟制時間會影響西瓜皮薄片熟制后的質(zhì)地。如表3所示，當(dāng)熟制時間為1 min時，西瓜皮薄片質(zhì)地較硬，說明熟制程度不夠；當(dāng)熟制時間為2 min時，西瓜皮薄片質(zhì)地軟硬適中，說明熟制程度適中；當(dāng)熟制時間為3 min時，西瓜皮薄片質(zhì)地較軟，說明熟制程度稍微過度；當(dāng)熟制時間大于4 min后，則熟制程度過度，西瓜皮過熟。因此，最佳熟制時間為2 min。

表3 熟制時間對西瓜皮薄片質(zhì)地的影響Table 3 Effect of cooking time on texture of watermelon ind slices

2.3 調(diào)味液配方的單因素試驗結(jié)果

2.3.1 食鹽添加量的確定

食鹽是食品調(diào)味的重要成分，對脆片感官評分的影響如圖1所示。

圖1 食鹽添加量對西瓜皮脆片感官評分的影響Fig.1 Effect of salt addition on sensory score of watermelon rind crisp chips

由圖1可知，西瓜皮脆片的感官評分隨食鹽添加量的增加呈先增后減的趨勢。當(dāng)食鹽添加量為2%、3%、4%時，各調(diào)味物質(zhì)作用相對協(xié)調(diào)，其中食鹽添加量為3%時的感官評分最高，為80分。其余添加量時，脆片過淡或過咸，風(fēng)味不佳。因此，正交試驗中選定食鹽添加量為2%、3%和4%。

2.3.2 五香粉添加量的確定

五香粉在食物烹飪中被廣泛應(yīng)用，其香味濃郁，宜酌量使用。五香粉對脆片感官評分的影響如圖2所示。

由圖2可知，隨著五香粉添加量的增加，西瓜皮脆片感官評分先升后降。當(dāng)五香粉添加量為0.10%、0.15%和0.20%時，其與其他調(diào)味物質(zhì)相對協(xié)調(diào)，風(fēng)味較好，感官評分均在70分以上。其中添加量為0.15%時，產(chǎn)品感官評分最高，為78分。但當(dāng)添加量低于0.10%或高于0.20%時，脆片香味過淡或過于濃郁，消費(fèi)者接受度較低，感官評分較低。因此，正交試驗中選定五香粉添加量為0.10%、0.15%和0.20%。

圖2 五香粉添加量對西瓜皮脆片感官評分的影響Fig.2 Effect of five-spice powder addition on sensory score of watermelon rind crisp chips

2.3.3 甜菊糖苷添加量的確定

甜菊糖苷屬非糖類天然甜味劑，是甜葉菊葉的提取物，甜度為蔗糖的150～200倍，后味少，是最接近砂糖的天然甜味劑。食用后不被吸收，不產(chǎn)生熱量，是糖尿病、肥胖病患者良好的天然甜味劑[18]。甜菊糖苷對脆片感官評分的影響如圖3所示。

圖3 甜菊糖苷添加量對西瓜皮脆片感官評分的影響Fig.3 Effect of stevia glycoside addition on sensory score of watermelon rind crisp chips

由圖3可知，隨甜菊糖苷添加量的增加，西瓜皮脆片感官評分變化趨勢為先升后降。當(dāng)甜菊糖苷添加量為0.010%時，與其他調(diào)味料作用協(xié)調(diào)，感官評分達(dá)到最大值79.9分，其余評分較高的兩組添加量為0.005%和0.015%。當(dāng)甜菊糖苷添加量高于0.015%時脆片有苦澀感，感官評分急速下降，這是由于甜菊糖苷甜度大，濃度高時會有異味感[18]。因此，正交試驗中選定甜菊糖苷添加量為0.005%、0.010%和0.015%。

2.3.4 酵母抽提物添加量的確定

酵母提取物是由酵母細(xì)胞抽提制得的人體可直接吸收利用的可溶性營養(yǎng)物質(zhì)與風(fēng)味物質(zhì)的濃縮物，屬天然增味劑，在食品工業(yè)中廣泛應(yīng)用[18]。酵母抽提物對脆片感官評分的影響如圖4所示。

圖4 酵母抽提物添加量對西瓜皮脆片感官評分的影響Fig.4 Effect of yeast extract addition on sensory score of watermelon rind crisp chips

由圖4可知，隨著酵母抽提物添加量的增加，西瓜皮脆片的感官評分呈先增后減的變化趨勢。當(dāng)酵母抽提物添加量為1.0%、1.5%、2.0%時，產(chǎn)品感官評分相對較高，其中酵母抽提物添加量為1.5%時，產(chǎn)品感官評分最高，為80分；當(dāng)酵母抽提物添加量為0.5%時，產(chǎn)品風(fēng)味不足；酵母抽提物添加量為2.5%時，則鮮味過膩。因此，正交試驗中選定酵母抽提物添加量為1.0%、1.5%和2.0%。

2.4 調(diào)味液配方的正交試驗結(jié)果

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，設(shè)計L9(34)四因素三水平正交試驗表，如表4所示。

表4 正交試驗因素水平表Table 4 Factors and levels of orthogonal test

R值越大，說明該因素的影響越顯著。由表5的R值可知，影響西瓜皮脆片風(fēng)味的主次順序為：C（甜菊糖苷添加量）＞A（食鹽添加量）＞B（五香粉添加量）＞D（酵母抽提物添加量）。影響感官評分的最主要因素為甜菊糖苷，原因可能為甜菊糖苷甜度高，在濃度高時會有異味感[18]，因此在調(diào)味過程中，添加量稍過度，便會產(chǎn)生不愉快的后澀味，影響脆片風(fēng)味。結(jié)果表明，最優(yōu)調(diào)味液配方組合為A2B1C2D1。即食鹽添加量為3%、五香粉添加量為0.1%、甜菊糖苷添加量為0.01%、酵母抽提物添加量為1.0%。采用該最優(yōu)配方制備的西瓜皮脆片感官評分為85分，高于正交試驗組合中的最優(yōu)組。

表5 正交試驗結(jié)果Table 5 Orthogonal test results

2.5 浸漬時間的確定

不同浸漬時間對西瓜皮脆片的感官品質(zhì)亦會產(chǎn)生影響，對其產(chǎn)品感官評分的影響如圖5所示。

圖5 浸漬時間對西瓜皮脆片感官評分的影響Fig.5 Effect of dipping time on sensory score of watermelon rind crisp chips

由圖5可知，西瓜皮薄片在調(diào)味液中浸漬2.0 h時，產(chǎn)品感官評分最高，風(fēng)味適中協(xié)調(diào)；浸漬1.5 h的產(chǎn)品感官評分略低于2.0 h；浸漬2.5 h時，凍干西瓜皮脆片的滋味和氣味略過濃郁，消費(fèi)者接受度不高，感官評分下降。綜上所述，西瓜皮薄片的最佳浸漬時間為2 h。

2.6 凍干時間的確定

經(jīng)最優(yōu)工藝切片、熟制、浸漬和冷凍后的西瓜皮薄片放入真空冷凍干燥機(jī)中，經(jīng)過不同時間的凍干，西瓜皮脆片的脆感有所差異。

如表6所示，當(dāng)凍干時間為12 h時，西瓜皮脆片的脆感較差，說明干燥程度不夠；凍干時間為13 h時，西瓜皮脆片脆感較好，但不及凍干14 h和15 h的產(chǎn)品脆感好；凍干14 h和15 h的西瓜皮脆片脆感最好，且二者間無明顯差異；凍干16 h的脆片，則質(zhì)地較硬，此時產(chǎn)品脫水過度。因此，從節(jié)約時間和成本的角度考慮，最佳凍干時間為14 h。

表6 凍干時間對西瓜皮脆片脆感的影響Table 6 Effect of freeze-drying time on crispness of watermelon rind crisp chips

2.7 成品檢驗

按照上述最優(yōu)工藝參數(shù)制備西瓜皮風(fēng)味脆片，并進(jìn)行成品相關(guān)指標(biāo)檢驗。

2.7.1 感官檢驗

經(jīng)感官檢測得出：制得的西瓜皮風(fēng)味脆片成品風(fēng)味獨特、香氣濃郁、外觀平整、口感純正、脆度佳，符合NY/T 1393—2007《脫水蔬菜 茄果類》中“與原料的色澤相近或接近一致；規(guī)格均勻一致，無黏結(jié)；具有原料特有的氣味和滋味，無異味”的感官要求[19]。

2.7.2 理化指標(biāo)

如表7所示，測得西瓜皮風(fēng)味脆片成品的水分含量為5.0%，灰分含量為5.8%，符合NY/T 1393—2007《脫水蔬菜 茄果類》[19]的相關(guān)要求。

表7 成品的理化指標(biāo)Table 7 Physico-chemical indexes of finished products

3 結(jié)論與討論

將西瓜皮切片切成3 mm薄片，用0.1%檸檬酸和1%食鹽復(fù)合護(hù)色液對薄片進(jìn)行30 min護(hù)色處理后，將薄片放入沸水中熟制2 min，撈出后冷卻瀝干。試驗結(jié)果表明，調(diào)味液的最優(yōu)配方為：以200 g水為基準(zhǔn)，將3%食鹽、0.1%五香粉、0.01%甜菊糖苷、1%酵母抽提物加入200 g水中煮制10 min。將熟制好的200 g西瓜皮薄片放入調(diào)味液中浸漬2 h，撈出瀝干后，放入-25℃低溫儲藏箱中冷凍1 h，再真空冷凍干燥14 h，得到西瓜皮風(fēng)味脆片。成品風(fēng)味獨特、香氣協(xié)調(diào)適宜、外觀平整、口感純正、脆度佳，水分含量及灰分含量分別為5.0%和5.8%，均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

將西瓜皮變廢為寶，對提高西瓜皮利用率和休閑食品的營養(yǎng)價值、減少生活垃圾及環(huán)境污染、提高經(jīng)濟(jì)效益與社會效益和豐富休閑食品的市場品種有重大意義。利用真空冷凍干燥技術(shù)而非油炸的方式來達(dá)到脆化的目的，避免了高溫、高熱量對人體的傷害，最大程度上保留了西瓜皮的營養(yǎng)成分，更利于人體的健康。下一步在該研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，可繼續(xù)對西瓜皮脆片的衛(wèi)生指標(biāo)及貨架期進(jìn)行測定和研究，亦可進(jìn)一步研發(fā)其他風(fēng)味系列的西瓜皮脆片，加強(qiáng)西瓜皮的綜合利用開發(fā)。