周 浓,杨志娟,刘世海
(广东海洋大学 食品科技学院,广东 湛江 524088)
柚子又名文旦,是芸香科植物柚的成熟果实。广东、福建、广西等为主要产区,以广东沙田柚为上品,是具有食疗效益的水果。柚子皮质量大约是整个柚子的1/4,一般作为生活垃圾而被丢掉,不仅污染环境,而且浪费资源。据分析,柚子之肉与皮均含有丰富的蛋白质、胡萝卜素、维生素、矿物质、膳食纤维、糖类及挥发油等营养成分,据研究,仅水溶性膳食纤维就高达30%[1]。此外,柚皮还含有丰富的果胶和有机酸,且具有消炎、润肺、清肠、利便等功效[2]。柚皮开发成果酱是柚皮深加工研究的研究方向,目前关于柚皮果酱的研究还鲜有报道,柚皮果酱之所以未被推广生产,重要的原因是柚皮中的苦味物质含量较高,且不易去除,严重影响产品的质量。柚类的主要苦味物质是柚苷,而在经过加工处理后会有“延迟苦味”的现象发生[3]。目前对柚皮脱苦处理技术研究已经有了新的突破,脱苦方法主要有膜分离技术、超临界萃取技术、吸附、乙烯利脱苦等[4-5]。本试验探讨采用盐碱法及β-环糊精(β-cyclodextrins,β-CD)抑制苦味,并通过适当的加工工艺制成香味浓郁,酸甜适口,外观和口感良好的柚皮果酱,既可以利用下脚料,又可以推广为产业化生产满足人们的生活需要,从而减少柚子资源的浪费以及环境的污染。
柚子:新会沙田柚、白砂糖:湛江市昌大昌超市。
柠檬酸、碳酸氢钠、碳酸钠均是分析纯:广东光华化学厂有限公司;β-环糊精:上海国药集团化学试剂有限公司。
WM-98C打浆机:辉马家用电器制造有限公司;HR172型组织捣碎机:飞利浦家庭电器有限公司;01-24型电热恒温鼓风干燥器:海泸越实验仪器有限公司;BL-200电子天平:上海精密仪器有限公司;E-17型高温高压灭菌器:苏州雅伯达医疗器械公司;JM-268型胶体磨:温州市胶体磨厂。
1.3.1 柚皮果酱的工艺流程[6-10]
1.3.2 柚皮果酱的操作要点
原料选择与清洗:选用色泽较好,新鲜饱满,无霉烂的柚子皮,用水清洗干净。
除络、除精油:柚皮的黄皮层含有大量的油胞层,将浸泡的柚皮表层的油泡刨除,并不断用清水清洗,使柚子精油和部分柚皮苷充分渗出、去除,降低成品中的苦味。
切条:将柚皮切至1 cm细条。
盐碱法脱苦:柚皮在7%NaHCO3和1%Na2CO3的热溶液中浸泡5 min,水浴温度保持95℃,可除去大部分苦味物质。
漂洗:用流动清水漂洗
打浆:将脱苦处理后的柚皮细条沥干水分,按料水比为1.0∶0.3(g∶mL)的比例放入打浆机中打浆,直到把纤维丝全打成浆状。
胶磨:将果浆通过胶体磨磨成细腻的浆液。
加热浓缩:配制质量分数为70%白砂糖溶液进行加热,加热是果酱制作中最重要的环节,是使果胶凝结变为果酱的主要程序。将70%的糖液,分多次少量加入柚皮原浆中加热熬制,注意控制温度,并不断搅拌,防止酱体焦化。浓缩果酱中固形物的含量为65%~70%时,加入0.15%柠檬酸,黄原胶0.6%,及0.8%β-环糊精对苦味物质起到包埋作用。
装瓶:先将瓶杀菌消毒,再将浓缩好的柚皮酱趁热装瓶。装瓶时,酱体中心温度≥85℃,并应尽量避免柚皮酱沾染瓶口,以防止日后发霉变质,影响产品的贮存。装瓶后立即密封。
杀菌:以85℃杀菌15 min,产品品质最好。
1.3.3 感官评定方法
由10名专业人士组成小组进行感官评分,采用100分评分制,其中风味30分,脱苦效果40分,色泽和组织状态30分,感官评分标准见表1。
表1 柚皮果酱的感官评分标准[11]Table 1 Sensory evaluation standard of pomelo peel jam
2.1.1 NaHCO3与Na2CO3的配比对脱苦效果的影响[12]
本试验研究低成本快速脱苦方法,利用柚皮苷易溶于微碱热溶液的特点,采用Na2CO3的碱性快速脱苦,又加入NaHCO3起护色和维护组织完整的作用,参考文献[12],NaHCO3与Na2CO3的配比对脱苦效果结果见表2。
表2 NaHCO3与Na2CO3的配比对脱苦效果的影响Table 2 Effect of NaHCO3and Na2CO3ratio on debittering
由表2可知,NaHCO3与Na2CO3配比为7.0%∶1.0%时,脱苦效果最佳,能去除大部分的苦味物质,并能保持柚皮的完整与维护原色。Na2CO3含量过高,去苦效果较好,但是易使柚皮变色,原料组织也容易裂化,特别是在高温热烫中易破碎,会影响产品的后续加工。
2.1.2 热浸时间与温度对脱苦效果的影响
在NaHCO3与Na2CO3配比为7.0%∶1.0%的条件下,进行柚皮脱苦的热浸时间与温度试验,结果见表3。
表3 不同的浸泡时间与温度对脱苦效果的影响Table 3 Effect of dipping time and temperature on debittering
由表3可知,选择95℃的热水中浸泡5 min脱苦效果最佳,能较好去除苦味物质,并能保持柚皮组织不裂变和颜色不变。
2.1.3 脱苦漂洗时间对脱苦效果的影响
在NaHCO3与Na2CO3配比为7.0%∶1.0%条件下,热浸温度95℃,浸泡5 min的条件下,进行流动清水漂洗,脱苦结果见表4。
由表4可知,经过处理后的原料,在流动清水漂洗5min基本无苦味残留,且组织不裂变,并保持原色。漂洗时间太短,虽然组织完整,保持原色,但残留苦味,漂洗时间太长,组织会裂变。
表4 漂洗时间对脱苦效果的影响Table 4 Effect of rinsing time on debittering
2.2.1β-环糊精添加量对柚皮果酱感官品质的影响
根据研究表明[13],采用β-环糊精脱苦时,添加量≤1%,以免重新析出。取一定量的原料浆液在90℃下加热10min,冷却放置,然后分别在原料浆液中添加0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%的β-CD搅拌均匀,进行感官评价,结果见表5。
表5 不同β-糊精添加量对柚皮果酱感官品质的影响Table 5 Effect of β-cyclodextrin addition on pomelo peel jam sensory quality
由表5可知,在原料浆液中加入0.2%~0.4%的β-CD后对苦味的降低没有显著性影响。当原料浆液中加入0.6%~1.0%的β-CD能明显降低苦味。随着β-CD加入量的增加,苦味的平均得分逐渐下降,当加入量为1.0%时,感官评分已经降到14分,只是微苦。可见,β-CD能有效包埋柚皮汁中的苦味物质。而且本试验没有加入蔗糖或者其他苦味抑制剂,说明即使经过加工处理后的柚皮果酱,在添加β-CD之后也不会出现“回苦现象”。所以,利用β-CD能很好覆盖因脱苦不完全而带来的苦味,也可以覆盖后续加工过程中由非苦味的前体柠檬苦素A-环内酯转变成柠碱的苦味。因此,选择0.6%、0.8%、1.0%的β-CD添加量进行正交试验。
2.2.2 糖量与果酱配比对柚皮果酱感官品质的影响
糖的用量影响到果胶的凝胶效果,以及果酱的风味,包括它的甜度、甜酸比。糖作为一种苦味抑制剂,糖用量的多少还与脱苦的效果关联[14],糖量与果酱添加配比结果见表6。
表6 糖量与果酱添加配比对柚皮果酱感官品质的影响Table 6 Effect of sugar and jam ratio on pomelo peel jam sensory quality
由表6可知,当糖量/果酱为0.8∶1.0时,甜度适中,口感最好。从综合因素考虑,选择糖料配比为0.7∶1.0、0.8∶1.0、0.9∶1.0进行正交试验。
2.2.3 柠檬酸添加量对柚皮果酱感官品质的影响
添加过多或过少的柠檬酸均会破坏果酱凝胶效果和风味,柠檬酸还具有护色的作用。不同柠檬酸的添加量对柚皮果酱感官品质的影响结果见表7。
表7 柠檬酸添加量对柚皮果酱感官品质的影响Table 7 Effect of citric acid addition on pomelo peel jam sensory quality
由表7可知,柠檬酸的添加量控制在0.1%时为最佳。从综合因素考虑,选择0.10%、0.15%、0.20%的柠檬酸添加量进行正交试验。
2.2.4 pH值对柚皮果酱感官品质的影响
在果酱加热浓缩过程中,pH值过高或者过低也会影响到果酱制作效果。pH值过低、凝胶速度缓慢会使凝胶不均匀,从而使产品的稳定性受到影响。利用添加柠檬酸来调整果酱的pH值,果酱的pH值一般范围在2.8~3.8[15]。不同pH值对柚皮果酱感官品质的影响结果见表8。
表8 pH值对柚皮果酱感官品质的影响Table 8 Effect of pH on pomelo peel jam sensory quality
由表8可知,当pH值在3.0~3.2间,它的稳定性和流动性都好,口感细腻,甜酸比最佳。从综合因素考虑,试验选择pH值为3.0。pH值过高或过低会影响果酱凤味,pH值过低还会影响果酱的稳定性和流动性。
为了得到品质最好的柚皮果酱,在单因素试验基础上,设计L9(33)正交试验,因素与水平见表9,结果与分析见表10。
表9 果酱配方优化正交试验因素与水平Table 9 Factors and levels of orthogonal tests for jam formula optimization
由表10可知,各因素对试验结果影响的主次顺序为B>A>C,即柠檬酸的添加量对果酱的质量的影响最大,β-CD添加量的影响最小。最佳的配方是A2B2C2,即糖量/果酱为0.8∶1.0,添加0.15%柠檬酸和0.8%β-CD。在此工艺条件下进行验证试验,研制的柚皮果酱的感官评分为86。
表10 果酱配方优化正交试验结果与分析Table 10 Results and analysis of orthogonal tests for jam formula optimization
柚皮果酱外观呈棕黄色,色泽均匀,有一定透明度,具有柚皮应有的香味,酱体呈胶黏状,具有一定的流动性,不发生汁液分离。
可溶性固形物含量72%,pH值为3.0,总含糖量68%。
细菌总数≤100 CFU/mL,大肠菌群≤3 MPN/100mL,致病菌不得检出。
试验得出盐碱法脱苦的最佳方案为柚皮原料在7.0%NaHCO3和1.0%Na2CO3的热溶液中浸泡5 min,水浴温度保持在95℃,再用流动清水漂洗5 min。在此工艺条件下,柚皮脱苦效果最好。
通过单因素试验和正交试验得出果酱的最佳配方为糖量/果酱0.8∶1.0,柠檬酸添加量0.15%,pH值为3.0,β-环糊精的添加量0.8%。柚皮果酱的质量指标符合国家相关标准。柚皮果酱的制备,为柚子加工开辟了新的途径。
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