成熟度对柿子片干燥特性及品质影响

盛金凤，零东宁，王雪峰，李昌宝，李江阔，罗自生，雷雅雯，孙 健,

（1.广西农业科学院农产品加工研究所，广西南宁 530007；2.广西果蔬贮藏与加工新技术重点实验室，广西南宁 530007；3.广西香蕉保鲜与加工工程技术研究中心，广西南宁 530007；4.国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津） 天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室，天津 300384；5.浙江大学生物系统工程与食品科学学院，浙江杭州 310058）

我国是柿属（Diospyros）及柿（Diospyros kakiThunb.）品种资源大国，据联合国粮农组织（FAO）统计，2019年我国柿的栽培面积约为9.20×105公顷，产量约为3.25×106吨，分别占世界总栽培面积和总产量的93%和75%。其中广西为我国最大的柿子产区，主要品种为月柿，集中在桂林恭城、平乐一带。柿果作为我国一种重要的传统水果，不仅含有许多糖类及多种矿物质，还含有类胡萝卜素、膳食纤维、维生素C等活性成分[1−2]，其中黄酮、单宁、酚酸类物质含量丰富[3−4]。

果蔬在成熟过程中，其生理学、化学成分、内部结构等都发生变化，成熟度是衡量水果加工特性的重要指标，是影响果蔬化学成分的重要因素，而这些将会对加工后产品的品质产生影响[5]。成熟度过低，水果可溶性糖转化不足，产品无法展现原料特有的色泽和风味，成熟度过高，风味物质和营养成分对机械损伤更敏感，在加工过程中因机械损伤造成的原料损失也会更多[6]，因此，必须选择合适的成熟度进行果蔬加工。冯银杏等[7]研究了果实成熟度对冻干猕猴桃片品质的影响，得出低成熟度的产品外观收缩严重，表面塌陷，内部板结致密，高成熟度组分产品口感酥脆且色泽变化较小、内部多孔且更均匀，呈现良好的蜂窝状结构。Sirinapa等[8]对6个月和9个月生长期的生姜品质及干燥特性进行分析，得出9个月生长期的生姜碳水化合物、总酚、挥发油含量及抗氧化能力大于6月生长期的生姜，且生姜最适合干燥温度为60 ℃；成熟度不同的咖啡豆从相同的水分活度开始干燥，其干燥速率差异显著[9]；滕建文等[10]研究了成熟度对番木瓜冻干脆片品质的影响，结果表明成熟度最低的组分体积收缩可达到50%以上。郑瑜琬等采用干热地区不同成熟度的葡萄酿造霞多丽葡萄酒，得出葡萄酒中各酚类物质含量及其抗氧化能力与葡萄的成熟度相关[11]。由此可知，成熟度对果蔬等农产品干燥特性和产品品质密切相关。

干制是柿子加工中最常见的加工方式，柿子糖含量比较高，不需要浸糖就可以开发出甜度适宜，口感软糯的柿饼、柿子片等柿子加工制品。在柿子片生产中发现柿子片的品质与柿子的成熟度密切相关，本文以我国产量最大的柿子品种“水柿”（恭城月柿）为原料，分析柿子的成熟度对柿子片干燥特性、质构、色泽、营养及感官品质的影响，进一步确定适宜开发柿子片的原料成熟度，为柿子片产品开发及品质稳定性控制提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

恭城月柿 选取大小均匀、无机械伤、外观整体较好的月柿，2019年11月由桂林恭城丰华园食品有限公司运输至实验室后4 ℃冷藏备用；葡萄糖 分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司；无水乙醇、硫酸、丙酮、甲醇、2，6-二氯靛酚 均为分析纯，成都市科隆化学品有限公司；3.5-二硝基水杨酸 化学纯，成都市科隆化学品有限公司；苯酚、磷酸氢二钠、柠檬酸钠 均为分析纯，成都金山化学试剂有限公司；冰乙酸、酒石酸钾钠、无水乙酸钠、没食子酸钨酸钠、钼酸钠、硫酸锂 均为分析纯，天津市大茂化学试剂厂；氢氧化钠、草酸、偏磷酸、氯化钾、磷酸二氢钾、柠檬酸、无水碳酸钠、三氯乙酸、氯化铁、亚硫酸钠、咔唑 均为分析纯，天津博迪化工股份有限公司；Folin-酚 上海源叶生物科技有限公司; L（+）-抗坏血酸标准品 北京索莱宝科技有限公司。

太阳能热泵干燥仪 自主研发（专利号ZL 201320617683.6）；WGLL-230BE电热鼓风干燥箱天津市泰斯特仪器有限公司；400A多功能粉碎机永康市红太阳机电有限公司；CT3 10K质构仪 博勒飞公司（美国）；CM-3600A分光测色计 柯尼卡美能达集团（日本）；UV-6100紫外可见分光光度计上海元析仪器有限公司；SIGMA3-18KS高速冷冻离心机 德国Sigma；AUWD120精密电子天平SHIMADZU; TD10002电子天平 余姚市金诺天平仪器有限公司；WJ-3A数显恒温三温水浴锅 常州市伟嘉仪器制造有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 柿子成熟度分级 将采摘的柿子根据成熟度分为四级，成熟度Ⅰ：柿子表面绿色略转黄；成熟度Ⅱ：柿子表面为较为均匀的橙黄色，略带青色；成熟度Ⅲ：柿子表面为均匀的橙黄色；成熟度Ⅳ：柿子表面为均匀的橙红色。

1.2.2 柿子片干燥方法 不同成熟度柿子去皮后纵切，切片厚度1.25 cm，摆放在干燥托盘中，转移至热泵烘房干燥，干燥条件为干燥温度60 ℃、风速0.8~1.0 m/s、相对湿度85%~90%；每隔1 h记录柿子片重量，至湿基含水率22%左右时干燥结束；待柿子片晾至常温后食品密封袋包装备用。

1.2.3 干燥特性指标的测定

1.2.3.1 含水量计算 称取干燥至一定时刻（t）样品10 g，放入105 ℃干燥箱干燥至恒重，按式（1）计算t时刻含水量Mt：

式中：mt为干燥t时刻物料的质量，g；md为物料干基质量，g，当t为0时，M0即为样品初始含水量。

1.2.3.2 水分比的计算 MR用于表示在干燥过程中物料残余水分，一般用来反映物料干燥速率的快慢，计算公式如下：

式中：mt为干燥t时刻柿子片的质量，kg；me为柿子片平衡含水质量，kg；m0为柿子片干燥初始时刻质量，kg。

1.2.3.3 干燥速率 Nd通常用来表示干燥速率，定义为单位时间内每单位面积湿物料汽化的水分质量。

式中：Nd为干燥速率（kg/（kg·h））；Md,i+1和Md,i分别为ti+1时刻和ti时刻湿基含水量。

1.2.4 理化指标测定 干燥后柿子片水分测定按105 ℃直接干燥法执行[12]；还原糖含量测定采用“3,5-二硝基水杨酸法”[13]；VC含量测定采用分光光度计法[14]；总糖含量测定采用“苯酚-硫酸法”[15]；可滴定酸采用“氢氧化钠溶液滴定法”[15]；总酚测定采用福林酚法测定，结果以没食子酸当量表示[16]；果胶含量测定采用“咔唑比色法”[17]；可溶性单宁测定采用分光光度法[18]。

1.2.5 色泽测定 采用分光测色仪测定干燥后柿子片亮度L*、红绿a*、黄蓝b*，柿子片随机取点测定色泽，每个样品平行8次。

1.2.6 质构测定 采用质构仪对干燥后的柿子片质构特性分析，探头型号TA5，TPA模式，目标距离5 mm，触发点负载5 g，测试速度0.50 mm/s；测定柿子片硬度、咀嚼性、粘力、粘性、内聚性、弹性、胶着性，每个样品平行8次。

1.2.7 感官评定 参考贾洋洋等[19]的感官评分表并稍作改动（见表1），由10位评分员参照表1感官评分标准分别对不同成熟度的柿子片色泽、气味、组织形态、滋味和口感等5个方面做出评分。

表1 柿子片感官评分标准（分）Table 1 Sensory rating criteria for persimmon slices(scores)

1.3 数据处理

运用Excel 2007软件进行数据处理，采用SPSS 22软件的Duncan检验分析进行方差分析，P<0.05表示差异显著，使用Origin 9.1对数据作图。

2 结果与分析

2.1 成熟度对柿子片干燥过程中水分比的影响

从图1不同成熟度柿子片干燥过程中水分比变化结果看出，四种成熟度的柿子片水分比曲线呈现连续、光滑并逐渐下降的趋势，4条曲线变化趋势基本相同，呈现前7 h下降较快，后期较为平缓。相比于成熟度Ⅰ-Ⅲ的柿子片水分比的变化，成熟度Ⅳ的柿子片在干燥前7 h内水分比略高，7 h后与其他三组相近。

图1 不同成熟度对柿子片干燥过程中水分比曲线Fig.1 Effects of different maturity on water ratio of drying persimmon slices

2.2 成熟度对柿子片干燥过程中干燥速率的影响

干燥速率是指每平米干燥表面积每小时蒸发的水分量。从图2不同成熟度对柿子片干燥速率的影响结果可知，在干燥初期，成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的干燥速率比较接近，且高于成熟度Ⅳ的干燥速率，在干燥前期5 h，成熟度Ⅳ的干燥速率一直低于其他三组，成熟度Ⅰ、Ⅱ在干燥10 h的时间内干燥速率都高于另外两组。由此可知，成熟度对柿子片干燥速率影响较大，成熟度越高，单位时间内柿子片水分散失的越慢，这与Narianed等[20]对柿饼的干燥研究结果相似。

图2 不同成熟度对柿子片干燥速率的影响Fig.2 Effects of different maturity on drying rate of persimmon slices

2.3 成熟度对干燥柿子片常规理化指标的影响

果蔬在成熟过程中其生理学、化学成分、内部结构等都发生变化，无论是涩柿或是非涩柿品种，在柿果的生长和成熟过程中其总糖含量都逐渐升高[21−22]，成熟柿果的糖分主要为果糖、葡萄糖、蔗糖，可能还含有半乳糖和阿拉伯糖[23]。从表2结果可知，成熟度对柿子片还原糖含量影响明显，随着成熟度的增加，柿子片还原糖含量从26.85%增加至32.60%，由此可知成熟度越高，柿子片越甜。而不同成熟度柿子片总糖含量在40.04%~61.68%之间，随着成熟度的增加，柿子片总糖含量呈现先升高后降低的趋势。柿子的软化与果胶含量密切相关，原果胶可以维持柿子的硬度，水溶性果胶可为柿子提供弹性和粘性[24]；不同成熟度的柿子片可溶性果胶含量在39.56%~42.92%之间，柿子可溶性果胶随着柿子成熟度增加呈整体增加的趋势。可滴定酸是影响果实风味品质的重要因素，从表2柿子片可滴定酸的影响结果来看，成熟度Ⅰ、Ⅳ与另外两组柿子片可滴定酸含量存在显著性差异（P<0.05），成熟度Ⅳ时可滴定酸最高，达1.42 mg/g。成熟度对柿子片的VC含量也存在显著性影响（P<0.05），柿子片VC含量随成熟度的增加呈逐渐下降的趋势，成熟度Ⅳ加工的柿子片VC为59.15 mg/100 g，含量仅为成熟度Ⅰ的31.93%。

表2 不同成熟度对柿子片常规理化指标的影响Table 2 Effects of different maturity on basic physicochemical indices of dried persimmon slices

2.4 成熟度对柿子片总酚含量的影响

酚类化合物是含羟基的芳烃衍生物，主要包括酚酸类、类黄酮类和单宁类。柿果实的总酚对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有显著的抑制能力，并具有显著的抗氧化能力[25]，夏宏义等[26]对柿果成熟过程中总酚和缩合单宁含量的变化得出，在花后35~50 d不同柿品种总酚含量均达到最高水平，随着生长发育的进程，总酚含量呈降低走势或略有波动。从图3可知成熟度对柿子片总酚含量存在显著性影响（P<0.05），柿子片的总酚含量随成熟度的增加逐渐减少，成熟度Ⅰ最高为5.33 mg/g，成熟度Ⅳ最低为3.77 mg/g。

图3 不同成熟度对柿子片总酚含量的影响Fig.3 Effects of different maturity on total phenolic content of persimmon slices

2.5 成熟度对柿子片可溶性单宁含量的影响

单宁类物质为大分子酚类化合物，可分为水溶性单宁和缩合单宁，可溶性单宁是由单糖与没食子酸及其衍生物形成的单宁，缩合单宁是由黄烷-3-醇类单体缩合而成的单宁[27]。柿子在成熟的过程中可溶性单宁含量逐渐下降，但不同品种柿子可溶性单宁含量差异较大[28]。柿子中的涩味主要来源于柿子中的可溶性单宁，当柿子产品中可溶性单宁含量高于0.1%时，涩味明显，因此柿子加工制品中要求柿子产品中可溶性单宁含量小于0.1%。从图4中不同成熟度对柿子片可溶性单宁含量的影响结果来看，成熟度对柿子片单宁含量存在显著性差异（P<0.05），随着成熟度的增加，柿子片可溶性单宁含量逐渐下降。成熟度Ⅲ的柿子片可溶性单宁含量降至0.1%以下，成熟度Ⅳ的可溶性单宁含量仅为0.04%。从柿子片是否有涩味的角度来说，当柿子原料的成熟度高于Ⅲ时，柿子无需要干燥前脱涩处理即可达到柿子产品涩味符合要求的标准。

图4 不同成熟度对柿子片单宁含量的影响Fig.4 Effects of different maturity on tannin content of dried persimmon slices

2.6 成熟度对柿子片色泽的影响

L*值表示样品的亮度，L*值越大，表示样品表面越光亮；a*值表示红绿色，正a*表示红色，a*值越大表示样品表面越红；b*值表示黄蓝度，正b*值表示黄色，值越大越黄。从图5中看出，不同成熟度柿子干燥后的柿子片存在较大差异，成熟度对柿子片L*、a*、b*都存在影响，L*、a*、b*值都随着成熟度增加呈现先升高后下降的趋势。成熟度Ⅱ、Ⅲ的柿子片亮度L*值最高，分别为41.75和40.18，成熟度Ⅳ的柿子片亮度L*值最小，为30.32。不同成熟度柿子片a*值在9.77~14.01之间，成熟Ⅳ的柿子片a*值最低；不同成熟度柿子片b*值在29.53~32.04之间，成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的柿子片b*值之间不存在显著性差异（P>0.05），成熟Ⅳ的柿子片b*值最低，为17.53。柿子在成熟度逐步增加过程中新黄质、玉米黄质、β-隐黄质、β-胡萝卜素等逐渐增加[29]，所以随着柿子成熟度增加，干燥后的柿子片色泽加深。

图5 不同成熟度对柿子片色泽的影响Fig.5 Effects of different maturity on color of d ried persimmon slices

2.7 成熟度对柿子片质构的影响

表3 为成熟度对柿子片质构特性的影响，成熟度增加，柿子片硬度呈现下降的趋势，这与表2柿子可溶性果胶随着成熟度增加呈上升趋势结果相符合，可溶性果胶的增加改变了柿子产品的硬度。成熟度对柿子片内聚性和弹性没有显著性影响（P>0.05）；成熟度越高，柿子的胶着性和咀嚼性越低，成熟度Ⅳ的胶着性和咀嚼性数值分别为45.88 g、0.72 mj，为成熟度Ⅰ柿子片对应数值的21.6%、21.1%。

表3 成熟度对柿子片质构特性的影响Table 3 Effects of different maturity on texture of persimmon slices

2.8 成熟度对柿子片感官评分的影响

图6 为不同成熟度柿子片的图，从表4柿子片感官评分结果可知，色泽、气味、组织形态、滋味、口感均随着成熟的增加得分逐渐增大，从总分结果可知，成熟度Ⅰ、Ⅱ的分值低于70分，成熟度Ⅲ、Ⅳ的感官评分分值均在75分以上，成熟度越高，柿子片感官评分越高。结合前文柿子片质构和理化指标分析可知，随着柿子成熟度的增加，柿子的原果胶逐渐转化为可溶性果胶，柿子片硬度、咀嚼性和胶着性降低，产品口感软糯；随着柿子成熟度的增加，干燥后柿子的涩味低于口腔涩感阈值，同时在色泽方面，由于类胡萝卜素的转化柿子片呈现诱人的橘红色。由此可知，成熟度Ⅲ、Ⅳ的柿子比较适宜加工柿子片产品，且成熟度Ⅳ加工的产品品质最佳。

图6 不同成熟度柿子片（成熟度从左到右依次为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）Fig.6 Dried persimmon slices of different maturity (from left to right was maturity Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ)

表4 成熟度对柿子片感官评分的影响（分）Table 4 Effects of different maturity on sensory evaluation of persimmon slices (scores)

3 结论

本文对不同成熟度的柿子对柿子片干燥特性和品质进行综合分析，柿子成熟度与柿子片干燥特性和干燥后产品品质密切相关，成熟度越高，干燥初期柿子干燥速率越低。柿子片还原糖、可溶性果胶含量随着成熟度的增加呈现整体增加的趋势，柿子片VC含量、可溶性单宁、硬度和胶着性随着成熟度的增加而逐渐下降；成熟度Ⅲ、Ⅳ的柿子片可溶性单宁含量低于0.1%，食用后无涩感。成熟度对柿子片L*、a*、b*存在明显影响。L*、a*、b*值都随着成熟度增加呈现先升高后下降的趋势。色泽、气味、组织形态、滋味和口感的感官评分均随着成熟的增加得分逐渐增大，成熟度越高，柿子片感官分值越高，成熟度Ⅲ、Ⅳ的感官总评分均在75分以上。综合可知，成熟度Ⅲ、Ⅳ的柿子比较适宜加工柿子片产品，且成熟度Ⅳ加工的产品品质最佳。本文初步建立了成熟度与柿子片干燥和品质的相关性，对指导柿子片干燥过程中原料的选择和加工过程中品质控制具有重要的指导意义，下一步将柿子的成熟度与干燥方式、贮藏条件相结合进行综合分析，明确影响柿子片干燥品质的关键因素，指导柿子片加工产业优化升级。