響應(yīng)面法優(yōu)化梅鹵風(fēng)味柚子皮果脯加工工藝

　　【摘 要】 柚子皮不但產(chǎn)量豐富，還具有較高的營養(yǎng)價(jià)值和保健作用。試驗(yàn)以柚子皮為主要原料，通過單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)，確定梅鹵柚子皮果脯制作工藝和最佳配方。梅鹵柚子皮果脯的最佳配方為：漂燙時(shí)間5min、氯化鈣用量0.5%、梅鹵用量0.4%，感官評(píng)分的平均值為92±0.36。以此制作的梅鹵柚子皮果脯，顏色金黃有光澤，口感細(xì)膩、稍有苦澀、酸甜適中，有一定的韌性和嚼勁。

　　本文源自梁嬌; 張鷹; 白衛(wèi)東， 輕工科技 發(fā)表時(shí)間：2021-06-24

　　【關(guān)鍵詞】 梅鹵;柚皮;果脯

　　柚子(Citrus grandis)屬于蕓香科柑橘屬，外皮約占整果質(zhì)量的 43-48%[1] 。柚子果皮中具有的活性物質(zhì)包含：柚皮苷、柚皮素、酚酸、蕓香苷、胰島素類似物等，在藥用價(jià)值方面有降脂、穩(wěn)血壓、降血糖等功效[2] 。2019年廣東省柚子種植總面積達(dá)3.67萬 hm2 ，產(chǎn)量達(dá)85萬t，按果皮占整果鮮重30%計(jì)算，即每年的柚皮產(chǎn)量達(dá)25.5萬t。柚子皮的加工產(chǎn)品較少，多數(shù)柚皮被扔掉導(dǎo)致污染環(huán)境和資源浪費(fèi)[3] 。另外，柚皮肉質(zhì)飽滿、果膠含量高、口感細(xì)膩且吸收糖液后飽滿呈半透明狀，故是果脯的優(yōu)良原料[4] 。

　　青梅(Prunus mume Sieb.et Zucc)俗稱酸梅、果梅或干枝梅，屬薔薇科李屬，原產(chǎn)中國，主要分布于廣東、廣西、福建、浙江等省[5] 。青梅的鮮果太酸，除少量供鮮食外，多數(shù)被加工成果脯、蜜餞、藥材和保健食品、美容品等。青梅中主要的酸：檸檬酸、蘋果酸、單寧酸、苦葉酸、琥珀酸、酒石酸等，檸檬酸在青梅中含量最高[6,7] 。青梅中的有機(jī)酸含量一般可達(dá) 3.0-6.5%，相較于橘子 0.9±0.1%、楊梅1.4±0.5%、白桃0.35±0.05%的果酸含量頗高。在青梅蜜餞在腌制時(shí)需加入大量的食鹽，產(chǎn)生的青梅浸泡液就是梅鹵(plum bittern)[8] 。梅鹵中有蓮子心等天然資源提供了參考依據(jù)。

　　糖類、果膠、果渣、有機(jī)酸、纖維素、果酸、單寧、礦物鹽及一些色素物質(zhì)等。梅鹵中含有的糖類主要為果糖、葡萄糖、蔗糖，且梅鹵多糖具有一定的抗氧化性及亞硝酸鹽清除能力[9] 。民間主要將梅鹵作為調(diào)味劑、胃腸疾病的調(diào)理劑，但主要用于重復(fù)腌制果蔬[8,10] 。由于梅鹵鹽含量頗高，被排放到環(huán)境中造成周邊的環(huán)境污染。隨著社會(huì)加大保護(hù)環(huán)境及資源節(jié)約的力度，廣大科研工作者對(duì)梅鹵的性質(zhì)、利用進(jìn)行的研究加深并取得一定進(jìn)展[11] 。本文通過制作梅鹵風(fēng)味的柚皮果脯，為梅鹵的再利用提供新思路。

　　1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

　　1.1 實(shí)驗(yàn)材料

　　新鮮白心蜜柚，市售，去除果肉。麥芽糖漿、白砂糖、氯化鈣和梅鹵均為食品級(jí)。

　　1.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備

　　IH08E 電磁爐，浙江蘇泊爾有限公司;DHG-9140A 型 電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海浦東榮豐科學(xué)儀器有限公司。

　　1.3 制備流程及注意點(diǎn)

　　柚皮→去果肉→切塊→漂燙去苦→硬化→熬煮糖液→浸漬糖液→烘干→包裝→成品

　　選果：選取新鮮、皮色均勻、無損傷的成熟鮮果;

　　去果肉切塊：將果肉取出，盡量少的破壞果皮的，將果皮切成約3cm*0.5cm的薄片;

　　漂燙：將柚子皮放入沸水中漂燙5min脫苦，清水漂洗三次擠干水分;

　　硬化：使用0.5%的氯化鈣溶液浸泡2h，清水漂洗三次，擠干水分;

　　糖制：按一定配比配制糖液，加入柚皮;

　　干燥：取出柚皮，放入烤盤中55℃烘箱中烘4h取出;

　　包裝：制成果脯，裝入包裝。

　　1.4 感官評(píng)定指標(biāo)

　　將柚子皮果脯分別取適量飲用，然后分別從色澤、口感、組織狀態(tài)四個(gè)指標(biāo)按評(píng)分細(xì)則邀請(qǐng)15個(gè)評(píng)價(jià)員對(duì)該果脯進(jìn)行感官評(píng)定，評(píng)分細(xì)則如下：色澤(30 分)、口感(30 分)、組織狀態(tài)(40 分)，總分100分，評(píng)定指標(biāo)如表1。

　　2 結(jié)果與討論

　　2.1 漂燙時(shí)間、氯化鈣用量和梅鹵用量對(duì)梅鹵柚皮果脯感官評(píng)定的影響

　　柚子皮中的白瓤具有大量果膠類物質(zhì)，其果膠含量可達(dá)到 6%-8%[12] ，果脯的膠質(zhì)感就來自于果膠。在100℃下漂燙時(shí)，原果膠受熱水解導(dǎo)致果膠含量降低，使果脯產(chǎn)品的口感下降，因此適宜的漂燙時(shí)間可使果膠物質(zhì)的破壞或損失降低。另外，適宜的漂燙條件還可以達(dá)到脫苦的效果。

　　漂燙過程中果脯感官質(zhì)量的變化分別見圖1所示。漂燙時(shí)間較短時(shí)膠質(zhì)感強(qiáng)，果脯呈白色，苦味明顯;漂燙時(shí)間較長時(shí)膠質(zhì)感幾乎沒有，果脯呈透明狀，苦味幾乎沒有同時(shí)也損失了柚皮特有的風(fēng)味。

　　果脯在加工過程中需要硬化，常用硬化劑包括：氯化鈣、明礬和δ-葡萄糖酸內(nèi)酯等。原料需在硬化劑的溶液中浸泡一段時(shí)間，硬化劑中的Ca2+ 、Al3+ 與柚皮中的果膠反應(yīng)產(chǎn)生不溶性鹽類物質(zhì)，提高柚皮細(xì)胞間的粘合力，使柚皮的硬度、耐煮性和滲透率提升，使柚皮能保持成品形狀與切好的一致，后期糖制過程中還可增加柚皮果脯的飽滿度。

　　由圖2可知，隨著氯化鈣用量的增加，果脯的感官評(píng)分先上升后下降，這主要是因?yàn)槁然}用量較少時(shí)對(duì)果脯的硬化不到位導(dǎo)致果脯過軟口感不佳;而氯化鈣用量過量，會(huì)引起柚子皮中纖維素的鈣化，導(dǎo)致質(zhì)地粗糙變柴。

　　梅鹵中含有有機(jī)酸、糖、酚類物質(zhì)和礦物質(zhì)等成分，其中主要的有機(jī)酸為檸檬酸和蘋果酸，主要的酚酸類物質(zhì)為新綠原酸、綠原酸和隱綠原酸，具有抗氧化和抑菌等生物活性。適當(dāng)?shù)拿符u加入能賦予果脯梅鹵特有的風(fēng)味，其清新、爽口的風(fēng)味與柚皮自身的清香結(jié)合產(chǎn)生特殊的風(fēng)味。

　　由圖3可知，隨著梅鹵用量的增加，果脯的感官評(píng)分先上升后下降，這主要是因?yàn)槊符u添加量少時(shí)幾乎品嘗不到梅鹵的風(fēng)味，沒有體現(xiàn)本產(chǎn)品的特異性;隨著梅鹵的添加量增加果脯的感官評(píng)分同樣降低，是由于梅鹵中本身就有大量的鹽分，與果脯的滋味沖撞導(dǎo)致的口味不佳。

　　2.2 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)

　　2.2.1 Box-Behnken 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

　　在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，選取漂燙時(shí)間、氯化鈣添加量、梅鹵添加量3個(gè)指標(biāo)為因素進(jìn)行三因素三水平實(shí)驗(yàn)，共17個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的響應(yīng)面試驗(yàn)，其中12個(gè)是析因試驗(yàn)，5個(gè)是中心點(diǎn)試驗(yàn)。響應(yīng)面水平表如表2所示，響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

　　2.2.2 模型的建立及顯著性檢驗(yàn)

　　利用Design-Expert 11.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)該試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行二次多項(xiàng)回歸擬合，得到數(shù)學(xué)模型為：Y=92.33+1.78A+0.5825B+1.4C2.18AB+0.435Ac-2.06BC-6.42A2 -7.02B2 -4.47C2 。

　　對(duì)響應(yīng)面結(jié)果的方差分析見表4。回歸方程中各變量的顯著性程度由P值來判斷，P值越小，則相應(yīng)變量的顯著性越高，數(shù)學(xué)模型P值<0.0001，表明所得模型極顯著。由表4可知，該方程模型的P=0.0002，說明該模型差異極顯著(P<0.01);失擬項(xiàng)P為 0.202>0.05，表明失擬不顯著，說明實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的實(shí)驗(yàn)組合數(shù)目是足夠的，能得出自變量對(duì)梅鹵柚皮果脯感官評(píng)分的影響。擬合統(tǒng)計(jì)出預(yù)測(cè)R2 為0.9680與調(diào)整后R2 Adj為0.9090，差異小于0.2，表明本實(shí)驗(yàn)擬合程度較高，能夠較好地預(yù)測(cè)梅鹵柚皮果脯的最佳工藝優(yōu)化條件。

　　2.2.3 響應(yīng)面分析及優(yōu)化

　　根據(jù)表4、圖5結(jié)合分析可知，梅鹵風(fēng)味柚子果脯的A、C、 AB、AC 項(xiàng) P 值<0.05，即這些因素對(duì)果脯的感官評(píng)分影響顯著; A2 、B2 、C2 <0.01，說明這些因素對(duì)果脯的感官評(píng)分影響極顯著。

　　從圖4和圖5可以看出，各個(gè)交互因素的最佳作用點(diǎn)都落在試驗(yàn)范圍內(nèi)，經(jīng)過優(yōu)化，得到的最佳工藝為：漂燙時(shí)間5.145min、氯化鈣用量0.499%、梅鹵用量0.416%，在此優(yōu)化條件下，產(chǎn)品的理論感官評(píng)分預(yù)測(cè)值為 92.57。考慮實(shí)際操作性，漂燙時(shí)間 5min、氯化鈣用量 0.5%、梅鹵用量 0.4%。在此條件下制得的梅鹵風(fēng)味柚皮果脯色澤金黃，果脯呈半透明狀，口味酸甜適中，具有一定的耐咀嚼性，略有一點(diǎn)柚皮本身的澀味可中和甜膩感，經(jīng)過3次重復(fù)驗(yàn)證試驗(yàn)，在最佳工藝條件下，感官評(píng)分的平均值為 92±0.36，接近理論預(yù)測(cè)值。因此，采用響應(yīng)面分析法優(yōu)化得到的柚子皮果脯工藝條件參數(shù)準(zhǔn)確可靠，具有一定的實(shí)用價(jià)值。

　　3 結(jié)論

　　漂燙時(shí)間、氯化鈣用量和梅鹵用量是影響梅鹵柚皮果脯品質(zhì)的主要因素。低糖菠蘿心果脯菜最佳生產(chǎn)工藝條件為：漂燙時(shí)間5min、氯化鈣用量0.5%、梅鹵用量0.4%，感官評(píng)分的平均值為92±0.36。