响应面法优化梅卤风味柚子皮果脯加工工艺

　　【摘 要】 柚子皮不但产量丰富，还具有较高的营养价值和保健作用。试验以柚子皮为主要原料，通过单因素试验和响应面试验，确定梅卤柚子皮果脯制作工艺和最佳配方。梅卤柚子皮果脯的最佳配方为：漂烫时间5min、氯化钙用量0.5%、梅卤用量0.4%，感官评分的平均值为92±0.36。以此制作的梅卤柚子皮果脯，颜色金黄有光泽，口感细腻、稍有苦涩、酸甜适中，有一定的韧性和嚼劲。

　　本文源自梁娇; 张鹰; 白卫东， 轻工科技 发表时间：2021-06-24

　　【关键词】 梅卤;柚皮;果脯

　　柚子(Citrus grandis)属于芸香科柑橘属，外皮约占整果质量的 43-48%[1] 。柚子果皮中具有的活性物质包含：柚皮苷、柚皮素、酚酸、芸香苷、胰岛素类似物等，在药用价值方面有降脂、稳血压、降血糖等功效[2] 。2019年广东省柚子种植总面积达3.67万 hm2 ，产量达85万t，按果皮占整果鲜重30%计算，即每年的柚皮产量达25.5万t。柚子皮的加工产品较少，多数柚皮被扔掉导致污染环境和资源浪费[3] 。另外，柚皮肉质饱满、果胶含量高、口感细腻且吸收糖液后饱满呈半透明状，故是果脯的优良原料[4] 。

　　青梅(Prunus mume Sieb.et Zucc)俗称酸梅、果梅或干枝梅，属蔷薇科李属，原产中国，主要分布于广东、广西、福建、浙江等省[5] 。青梅的鲜果太酸，除少量供鲜食外，多数被加工成果脯、蜜饯、药材和保健食品、美容品等。青梅中主要的酸：柠檬酸、苹果酸、单宁酸、苦叶酸、琥珀酸、酒石酸等，柠檬酸在青梅中含量最高[6,7] 。青梅中的有机酸含量一般可达 3.0-6.5%，相较于橘子 0.9±0.1%、杨梅1.4±0.5%、白桃0.35±0.05%的果酸含量颇高。在青梅蜜饯在腌制时需加入大量的食盐，产生的青梅浸泡液就是梅卤(plum bittern)[8] 。梅卤中有莲子心等天然资源提供了参考依据。

　　糖类、果胶、果渣、有机酸、纤维素、果酸、单宁、矿物盐及一些色素物质等。梅卤中含有的糖类主要为果糖、葡萄糖、蔗糖，且梅卤多糖具有一定的抗氧化性及亚硝酸盐清除能力[9] 。民间主要将梅卤作为调味剂、胃肠疾病的调理剂，但主要用于重复腌制果蔬[8,10] 。由于梅卤盐含量颇高，被排放到环境中造成周边的环境污染。随着社会加大保护环境及资源节约的力度，广大科研工作者对梅卤的性质、利用进行的研究加深并取得一定进展[11] 。本文通过制作梅卤风味的柚皮果脯，为梅卤的再利用提供新思路。

　　1 实验材料与方法

　　1.1 实验材料

　　新鲜白心蜜柚，市售，去除果肉。麦芽糖浆、白砂糖、氯化钙和梅卤均为食品级。

　　1.2 实验仪器和设备

　　IH08E 电磁炉，浙江苏泊尔有限公司;DHG-9140A 型 电热恒温鼓风干燥箱，上海浦东荣丰科学仪器有限公司。

　　1.3 制备流程及注意点

　　柚皮→去果肉→切块→漂烫去苦→硬化→熬煮糖液→浸渍糖液→烘干→包装→成品

　　选果：选取新鲜、皮色均匀、无损伤的成熟鲜果;

　　去果肉切块：将果肉取出，尽量少的破坏果皮的，将果皮切成约3cm*0.5cm的薄片;

　　漂烫：将柚子皮放入沸水中漂烫5min脱苦，清水漂洗三次挤干水分;

　　硬化：使用0.5%的氯化钙溶液浸泡2h，清水漂洗三次，挤干水分;

　　糖制：按一定配比配制糖液，加入柚皮;

　　干燥：取出柚皮，放入烤盘中55℃烘箱中烘4h取出;

　　包装：制成果脯，装入包装。

　　1.4 感官评定指标

　　将柚子皮果脯分别取适量饮用，然后分别从色泽、口感、组织状态四个指标按评分细则邀请15个评价员对该果脯进行感官评定，评分细则如下：色泽(30 分)、口感(30 分)、组织状态(40 分)，总分100分，评定指标如表1。

　　2 结果与讨论

　　2.1 漂烫时间、氯化钙用量和梅卤用量对梅卤柚皮果脯感官评定的影响

　　柚子皮中的白瓤具有大量果胶类物质，其果胶含量可达到 6%-8%[12] ，果脯的胶质感就来自于果胶。在100℃下漂烫时，原果胶受热水解导致果胶含量降低，使果脯产品的口感下降，因此适宜的漂烫时间可使果胶物质的破坏或损失降低。另外，适宜的漂烫条件还可以达到脱苦的效果。

　　漂烫过程中果脯感官质量的变化分别见图1所示。漂烫时间较短时胶质感强，果脯呈白色，苦味明显;漂烫时间较长时胶质感几乎没有，果脯呈透明状，苦味几乎没有同时也损失了柚皮特有的风味。

　　果脯在加工过程中需要硬化，常用硬化剂包括：氯化钙、明矾和δ-葡萄糖酸内酯等。原料需在硬化剂的溶液中浸泡一段时间，硬化剂中的Ca2+ 、Al3+ 与柚皮中的果胶反应产生不溶性盐类物质，提高柚皮细胞间的粘合力，使柚皮的硬度、耐煮性和渗透率提升，使柚皮能保持成品形状与切好的一致，后期糖制过程中还可增加柚皮果脯的饱满度。

　　由图2可知，随着氯化钙用量的增加，果脯的感官评分先上升后下降，这主要是因为氯化钙用量较少时对果脯的硬化不到位导致果脯过软口感不佳;而氯化钙用量过量，会引起柚子皮中纤维素的钙化，导致质地粗糙变柴。

　　梅卤中含有有机酸、糖、酚类物质和矿物质等成分，其中主要的有机酸为柠檬酸和苹果酸，主要的酚酸类物质为新绿原酸、绿原酸和隐绿原酸，具有抗氧化和抑菌等生物活性。适当的梅卤加入能赋予果脯梅卤特有的风味，其清新、爽口的风味与柚皮自身的清香结合产生特殊的风味。

　　由图3可知，随着梅卤用量的增加，果脯的感官评分先上升后下降，这主要是因为梅卤添加量少时几乎品尝不到梅卤的风味，没有体现本产品的特异性;随着梅卤的添加量增加果脯的感官评分同样降低，是由于梅卤中本身就有大量的盐分，与果脯的滋味冲撞导致的口味不佳。

　　2.2 响应面实验

　　2.2.1 Box-Behnken 试验设计及结果

　　在单因素实验基础上，选取漂烫时间、氯化钙添加量、梅卤添加量3个指标为因素进行三因素三水平实验，共17个试验点的响应面试验，其中12个是析因试验，5个是中心点试验。响应面水平表如表2所示，响应面实验结果如表3所示。

　　2.2.2 模型的建立及显著性检验

　　利用Design-Expert 11.0统计软件对该试验数据进行二次多项回归拟合，得到数学模型为：Y=92.33+1.78A+0.5825B+1.4C2.18AB+0.435Ac-2.06BC-6.42A2 -7.02B2 -4.47C2 。

　　对响应面结果的方差分析见表4。回归方程中各变量的显著性程度由P值来判断，P值越小，则相应变量的显著性越高，数学模型P值<0.0001，表明所得模型极显著。由表4可知，该方程模型的P=0.0002，说明该模型差异极显著(P<0.01);失拟项P为 0.202>0.05，表明失拟不显著，说明实验设计中的实验组合数目是足够的，能得出自变量对梅卤柚皮果脯感官评分的影响。拟合统计出预测R2 为0.9680与调整后R2 Adj为0.9090，差异小于0.2，表明本实验拟合程度较高，能够较好地预测梅卤柚皮果脯的最佳工艺优化条件。

　　2.2.3 响应面分析及优化

　　根据表4、图5结合分析可知，梅卤风味柚子果脯的A、C、 AB、AC 项 P 值<0.05，即这些因素对果脯的感官评分影响显著; A2 、B2 、C2 <0.01，说明这些因素对果脯的感官评分影响极显著。

　　从图4和图5可以看出，各个交互因素的最佳作用点都落在试验范围内，经过优化，得到的最佳工艺为：漂烫时间5.145min、氯化钙用量0.499%、梅卤用量0.416%，在此优化条件下，产品的理论感官评分预测值为 92.57。考虑实际操作性，漂烫时间 5min、氯化钙用量 0.5%、梅卤用量 0.4%。在此条件下制得的梅卤风味柚皮果脯色泽金黄，果脯呈半透明状，口味酸甜适中，具有一定的耐咀嚼性，略有一点柚皮本身的涩味可中和甜腻感，经过3次重复验证试验，在最佳工艺条件下，感官评分的平均值为 92±0.36，接近理论预测值。因此，采用响应面分析法优化得到的柚子皮果脯工艺条件参数准确可靠，具有一定的实用价值。

　　3 结论

　　漂烫时间、氯化钙用量和梅卤用量是影响梅卤柚皮果脯品质的主要因素。低糖菠萝心果脯菜最佳生产工艺条件为：漂烫时间5min、氯化钙用量0.5%、梅卤用量0.4%，感官评分的平均值为92±0.36。