響應面法優化梅鹵風味柚子皮果脯加工工藝

　　【摘 要】 柚子皮不但產量豐富，還具有較高的營養價值和保健作用。試驗以柚子皮為主要原料，通過單因素試驗和響應面試驗，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：漂燙時間5min、氯化鈣用量0.5%、梅鹵用量0.4%，感官評分的平均值為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; 白衛東， 輕工科技 發表時間：2021-06-24

　　【關鍵詞】 梅鹵;柚皮;果脯

　　柚子(Citrus grandis)屬于蕓香科柑橘屬，外皮約占整果質量的 43-48%[1] 。柚子果皮中具有的活性物質包含：柚皮苷、柚皮素、酚酸、蕓香苷、胰島素類似物等，在藥用價值方面有降脂、穩血壓、降血糖等功效[2] 。2019年廣東省柚子種植總面積達3.67萬 hm2 ，產量達85萬t，按果皮占整果鮮重30%計算，即每年的柚皮產量達25.5萬t。柚子皮的加工產品較少，多數柚皮被扔掉導致污染環境和資源浪費[3] 。另外，柚皮肉質飽滿、果膠含量高、口感細膩且吸收糖液后飽滿呈半透明狀，故是果脯的優良原料[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] 。青梅中的有機酸含量一般可達 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需加入大量的食鹽，產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。

　　糖類、果膠、果渣、有機酸、纖維素、果酸、單寧、礦物鹽及一些色素物質等。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味劑、胃腸疾病的調理劑，但主要用于重復腌制果蔬[8,10] 。由于梅鹵鹽含量頗高，被排放到環境中造成周邊的環境污染。隨著社會加大保護環境及資源節約的力度，廣大科研工作者對梅鹵的性質、利用進行的研究加深并取得一定進展[11] 。本文通過制作梅鹵風味的柚皮果脯，為梅鹵的再利用提供新思路。

　　1 實驗材料與方法

　　1.1 實驗材料

　　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。

　　1.2 實驗儀器和設備

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

　　1.3 制備流程及注意點

　　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 感官評定指標

　　將柚子皮果脯分別取適量飲用，然后分別從色澤、口感、組織狀態四個指標按評分細則邀請15個評價員對該果脯進行感官評定，評分細則如下：色澤(30 分)、口感(30 分)、組織狀態(40 分)，總分100分，評定指標如表1。

　　2 結果與討論

　　2.1 漂燙時間、氯化鈣用量和梅鹵用量對梅鹵柚皮果脯感官評定的影響

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

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

　　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-葡萄糖酸內酯等。原料需在硬化劑的溶液中浸泡一段時間，硬化劑中的Ca2+ 、Al3+ 與柚皮中的果膠反應產生不溶性鹽類物質，提高柚皮細胞間的粘合力，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，果脯的感官評分先上升后下降，這主要是因為氯化鈣用量較少時對果脯的硬化不到位導致果脯過軟口感不佳;而氯化鈣用量過量，會引起柚子皮中纖維素的鈣化，導致質地粗糙變柴。

　　梅鹵中含有有機酸、糖、酚類物質和礦物質等成分，其中主要的有機酸為檸檬酸和蘋果酸，主要的酚酸類物質為新綠原酸、綠原酸和隱綠原酸，具有抗氧化和抑菌等生物活性。適當的梅鹵加入能賦予果脯梅鹵特有的風味，其清新、爽口的風味與柚皮自身的清香結合產生特殊的風味。

　　由圖3可知，隨著梅鹵用量的增加，果脯的感官評分先上升后下降，這主要是因為梅鹵添加量少時幾乎品嘗不到梅鹵的風味，沒有體現本產品的特異性;隨著梅鹵的添加量增加果脯的感官評分同樣降低，是由于梅鹵中本身就有大量的鹽分，與果脯的滋味沖撞導致的口味不佳。

　　2.2 響應面實驗

　　2.2.1 Box-Behnken 試驗設計及結果

　　在單因素實驗基礎上，選取漂燙時間、氯化鈣添加量、梅鹵添加量3個指標為因素進行三因素三水平實驗，共17個試驗點的響應面試驗，其中12個是析因試驗，5個是中心點試驗。響應面水平表如表2所示，響應面實驗結果如表3所示。

　　2.2.2 模型的建立及顯著性檢驗

　　利用Design-Expert 11.0統計軟件對該試驗數據進行二次多項回歸擬合，得到數學模型為：Y=92.33+1.78A+0.5825B+1.4C2.18AB+0.435Ac-2.06BC-6.42A2 -7.02B2 -4.47C2 。

　　對響應面結果的方差分析見表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，則相應變量的顯著性越高，數學模型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P為 0.202>0.05，表明失擬不顯著，說明實驗設計中的實驗組合數目是足夠的，能得出自變量對梅鹵柚皮果脯感官評分的影響。擬合統計出預測R2 為0.9680與調整后R2 Adj為0.9090，差異小于0.2，表明本實驗擬合程度較高，能夠較好地預測梅鹵柚皮果脯的最佳工藝優化條件。

　　2.2.3 響應面分析及優化

　　根據表4、圖5結合分析可知，梅鹵風味柚子果脯的A、C、 AB、AC 項 P 值<0.05，即這些因素對果脯的感官評分影響顯著; A2 、B2 、C2 <0.01，說明這些因素對果脯的感官評分影響極顯著。

　　從圖4和圖5可以看出，各個交互因素的最佳作用點都落在試驗范圍內，經過優化，得到的最佳工藝為：漂燙時間5.145min、氯化鈣用量0.499%、梅鹵用量0.416%，在此優化條件下，產品的理論感官評分預測值為 92.57。考慮實際操作性，漂燙時間 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，略有一點柚皮本身的澀味可中和甜膩感，經過3次重復驗證試驗，在最佳工藝條件下，感官評分的平均值為 92±0.36，接近理論預測值。因此，采用響應面分析法優化得到的柚子皮果脯工藝條件參數準確可靠，具有一定的實用價值。

　　3 結論

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