柚子皮辣酱加工工艺的研究

区少碧，吉 薇，赵祥源

（广东第二师范学院生物与食品工程学院，广东广州 510303）

柚子（Pomelo），又名文旦、内紫等，是柑橘类水果种类中最大的果实[1]。广东以梅州的蜜柚和沙田柚最为突出，其约有2.33×104hm2种植面积，约50×104t 产量[2]。近年来，柚子在食用和加工中通常被废弃，尤其是品相较差的柚子销售困难被废弃，仅柚子皮质量占果实的20%~30%[3]，按此计算我国每年约101×104~152×104t 的柚子皮废弃。柚子皮（Pomelo peel） 是农业残渣[4]，但柚子皮中富含黄酮类化合物、氨基酸、酚类、有机酸、多糖类、多种维他命及微量元素等有效成分[5-7]，其中黄酮类化合物具有延缓衰老、抗自由基、护肝和防治心血管疾病等功效[8-9]，具有很好的食用功能。部分地区的人们会用柚子皮制作菜肴或食品，口感较好，深受人们喜爱，但缺乏定量研究，加工工艺和配方没有优化，同时制作较为繁琐，食用不方便，不易于保存。为此，提高柚子皮的深加工对其延长贮藏期、环境保护具有重要作用。

辣酱（Chili sauce） 是指在果蔬、肉等原料中加入新鲜辣椒加工制成的调味料[10-12]。在中国饮食文化中，辣酱深受大众喜爱。随着人们生活水平的不断提高，众多的辣酱也推陈出新，促使酱制品的种类不断丰富。目前，辣酱的种类有秋葵牛肉辣酱[13]、竹笋兔肉香辣酱[14]、猪皮花生辣酱[15]等。但柚子皮至今仍未应用于辣酱中，因此具有一定的研究价值。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

梅州蜜柚；花生油，益海嘉里金龙鱼粮油食品股份有限公司提供；酱油，中国海天集团有限公司提供；蚝油，中国海天集团有限公司提供；大蒜、生姜、指天椒，市售；熟白芝麻，山东美香美甜食品有限公司提供；熟花生碎，临沂盛宝食品有限公司提供；辣椒面，成都市食只原农产品有限公司提供；牛肉末豆豉酱，贵阳南明老干妈风味食品有限责任公司提供。

柠檬酸（分析纯），天津市福晨化学试剂厂产品；氢氧化钠（分析纯），广东广试试剂科技有限公司产品；二苷醇（>98%），上海麦克林生化科技有限公司产品；橙皮苷标准品，河南标准物质研发中心产品。

1.2 仪器与设备

PHSJ-5 型实验室pH 计，上海双旭电子有限公司产品；V-5600PC 型可见分光光度计，上海左乐仪器有限公司产品；DZKW-D-6 型水浴锅，苏州江东精密仪器有限公司产品；FA2004 型电子天平，上海恒平科学仪器有限公司产品；FL-2500AF898 型便携式电灶，浙江欧奔智能科技有限公司产品；DB400型探针式食品温度计，布莱迪仪器仪表有限公司产品；l-2000 型家庭用电子秤，东莞市苦竹电子有限公司产品；1206- 单杯型充电式食物料理机，中山市康图电器有限公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 总黄酮含量的测定

（1） 总黄酮的提取。分别称取等量的柚子皮，按照料液比1∶11 加入温度分别为60，70，80，90，100 ℃等量蒸馏水，在室温提取2 h 后把柚子皮取出，加热各个样品的提取液温度至原始温度，分别加入已提取2 h 的柚子皮，过滤，收集提取液，备用。

（2） 制作标准工作曲线及测定。根据农业标准NY/T 2010—2011《柑橘类水果及制品中总黄酮含量的测定》制作标准工作曲线并测定溶液的吸光度。

（3） 总黄酮得率的计算。计算公式计算出黄酮得率，结合农业标准NY/T 2010—2011《柑橘类水果及制品中总黄酮含量的测定》和李歌等人[16]的结果计算黄酮得率：

1.3.2 柚子皮辣酱的加工工艺流程及操作要点

柚子→选果→取白瓤→切粒→脱苦→控水→辅料称量、预处理→炒制→装罐→排气→密封→杀菌→冷却→成品。

（1） 选果。要求选择新鲜、表皮呈黄色、带有光泽和柚子的清香味、无污染的柚子。

（2） 取白瓤。削去黄色外皮，保留白瓤。

（3） 切粒。把柚子皮的白瓤切成约0.5 mm3的方粒，备用。

（4） 脱苦。用柚子皮的果质量8~10 倍的温水浸泡柚子皮白瓤，在室温环境下浸泡2 h，挤出白瓤的水分，用清水清洗1 次，再次挤出水分，洗去带苦味的水，重复上述步骤1 次。

（5） 控水。将脱苦处理后柚子皮白瓤的质量与未经过温水浸泡脱苦处理的柚子皮白瓤的质量相等。

（6） 辅料选择。指天椒选用新鲜、性状完整、无裂开、无病无虫害、无腐烂霉变、无黑点、呈通红色；生姜选用新鲜采摘、无病无虫害、无变色的黄心老姜；大蒜选用新鲜、无破皮、无发芽、无病无虫害、无腐败霉变、蒜瓣丰满的紫皮大蒜；熟花生碎选用碎度为5~8 mm 的花生碎。

（7） 辅料预处理。大蒜分瓣后去皮，指天椒、生姜、大蒜洗净并晾干表面的水分，用料理机分别打碎，约1 min，备用。

（8） 炒制。炒锅洗净擦干水分后，在便携式电灶功率800 W 下热锅1 min，电陶炉功率转为200 W后加入花生油，加热至油温达120~140 ℃，此过程约30 s，把辣椒面倒至密网漏勺中，密网漏勺放入油锅中，炸出红油至漏勺中的辣椒面呈暗红色或深红色，弃去辣椒面，锅中倒入经打碎的指天椒、生姜、大蒜翻炒，加热30 s，加入牛肉末豆豉酱翻炒，加热30 s，加入酱油、蚝油、水后将电陶炉功率改为800 W，加热至微沸，再加入柚子皮白瓤，快速翻炒至均匀上色，加入花生碎和白芝麻，加热2 min。

（9） 装罐。将炒制的柚子皮辣酱趁热装入已清洗、消毒、沥水处理的玻璃罐，装罐时尽量压紧，以便后续排气充分。装罐时，内含物料表面和罐盖之间所留空隙的间距一般为4~8 mm。在装罐时还需注意柚子皮辣酱的卫生，禁止杂物混入，以避免杂质掺入罐中，从而提高罐头品质和贮藏期。

（10） 排气。将装罐后的玻璃瓶放在热水锅中，瓶盖轻放在上面，以防水滴落入罐内，在95~100 ℃的温度下加热5~10 min，至柚子皮辣酱中心温度达到75~85 ℃，排气结束。

（11） 密封。排气好后，立即封盖，防止杂物混入罐内。

（12） 杀菌。在热水锅中注入足量的水，确保后续杀菌操作中，玻璃瓶能全部浸入水中。封盖后，将玻璃罐放到热水锅中，继续煮沸15~20 min（从水再次沸腾开始计时），进行杀菌处理。

（13） 冷却。采用分段冷却的方法，每段水温相差20 ℃左右。即杀菌后，逐步用不超过70，50，30 ℃温水进行分段冷却，擦干。

1.3.3 感官评定

随机选取10 位无感官缺陷、年龄不同、性别不同的人作为感官评价者，以表1 柚子皮辣酱感官评定参考表为标准，采取100 分制，对柚子皮辣酱进行感官品质评定。为保证每位感官评定者评定结果的独立性，在评定的过程中，感官评定者单独进行评定，禁止互相交流，使评定结果具有可靠性。

柚子皮辣酱感官评定见表1。

表1 柚子皮辣酱感官评定

2 结果与分析

2.1 总黄酮含量的测定结果

2.1.1 标准工作曲线

根据总黄酮质量浓度的测定结果制作标准工作曲线，由图1 可知，标准工作曲线为：

Y=0.007 3X+0.020 7，R2=0.998 9.标准工作曲线见图1。

图1 标准工作曲线

2.1.2 样品吸光度

通过测定总黄酮的吸光度计算出总黄酮得率，为后续选用最佳提取温度提供一定的数据参考。

提取温度对柚子皮总黄酮吸光度影响见图2。

由图2 可知，提取温度为60~100 ℃时，其吸光度随着温度的升高呈现出逐渐增长的态势，提取温度为60 ℃时，吸光度明显低于70~100 ℃的差值，说明在此温度提取柚子皮的总黄酮溶解度低；90 ℃与100 ℃两者提取温度提取出的总黄酮吸光度差值小，说明90 ℃提取温度能把大部分柚子皮的总黄酮溶解在水里。

图2 提取温度对柚子皮总黄酮吸光度影响

2.1.3 总黄酮得率

通过计算可得，当提取温度60 ℃时，总黄酮得率约2.13%；提取温度为70 ℃时，总黄酮得率约为3.54%；若提取温度为80 ℃，总黄酮得率约4.21%；提取温度90 ℃的总黄酮得率约为4.65%；提取温度达到100 ℃时，总黄酮得率则约为4.70%。

2.2 单因素试验

2.2.1 提取温度对柚子皮感官评分的影响

柚子皮虽具有一定的营养价值，但其含有苦味物质以致无法直接食用，为了最大限度保留柚子皮中营养成分而又能除去苦味，采用温水提取柚子皮的总黄酮类化合物，设初始提取温度分别为60，70，80，90，100 ℃，在室温条件下提取柚子皮2 次。

提取温度对柚子皮感官评定的影响见图3。

图3 提取温度对柚子皮感官评定的影响

结合图3 与上述的总黄酮含量的测定结果分析，提取温度对柚子皮感官的影响很大。提取温度为60 ℃时，有最低的感官评分，由于提取温度过低以致脱苦效果不佳，柚子皮有苦味，使感官评定者无法接受；提取温度为70~100 ℃时，随着提取温度的逐渐升高，感官评分呈现出逐渐降低的态势，提取温度为70 ℃时达到最佳的口感，此时柚子皮无苦味且咀嚼性较好，柚子皮脱苦处理效果好，受到评定者的喜爱；在此条件下，能最大限度地保留总黄酮于柚子皮中，提高产品的营养价值。因此，选用70 ℃为提取温度，柚子皮总黄酮的得率大约减少1.16%，每克柚子皮至少能保留总黄酮1.06 mg。

2.2.2 柚子皮添加量对柚子皮辣酱感官评定的影响

将柚子皮切成方粒后加入辣酱中，若其加入量过少会使柚子皮辣酱的水分多不利于贮藏；若其加入量过多，又会使柚子皮辣酱口感太干且增加成本。通过研究柚子皮的加入量可以较好地避免上述问题。在其他条件不变的情况下，分别设柚子皮添加量为23%，27%，31%，35%，39%。

柚子皮添加量对柚子皮辣酱感官评定的影响见图4。

图4 柚子皮添加量对柚子皮辣酱感官评定的影响

由图4 可知，柚子皮添加量对柚子皮辣酱的感官品质有很大的影响，随着柚子皮添加量的逐渐加大，感官评分也呈现出先升后降的趋势。柚子皮添加量为31%时，柚子皮辣酱整体口感较好，柚子皮上色比较均匀，得到感官评定者的认可和喜爱。因此，31%的柚子皮添加量能使柚子皮辣酱整体有最佳的感官品质。

2.2.3 指天椒添加量对柚子皮辣酱感官评定的影响

指天椒作为一种辣味调味品的原料，具有丰富的营养价值，在烹调过程中能增加产品的色、香、味[17]。由于广东人对辣度的承受能力差异性较大，不同程度的辣度会极大地影响人们对辣椒酱口感的评价。通过研究不同人对辣酱辣度的可接受范围来确定指天椒的添加量，从而使柚子皮辣酱的风味能够得到普遍认可。在指天椒添加量分别为2%，4%，6%，8%，10%，柚子皮添加量均为31%，酱油添加量均为5%的条件下制作柚子皮辣酱。

指天椒添加量对柚子皮辣酱感官评定的影响见图5。

图5 指天椒添加量对柚子皮辣酱感官评定的影响

由图5 可知，指天椒添加量一定程度上会影响柚子皮辣酱的感官品质，感官评分随着指天椒添加量的增多，呈现出先升后降的趋势，当指天椒添加量为6%时柚子皮辣酱的感官评分最高，此时产品的辣度适中，拥有辣酱所需的风味，能使柚子皮辣酱辣度达到最佳口感。

2.2.4 酱油添加量对柚子皮辣酱感官评定的影响

酱油是中国传统调味品之一，在烹调过程中添加适量的酱油能使产品增加鲜味、改善色泽、丰富风味[18-19]。酱油添加量对口感和色泽两个因素的影响较大。酱油加入过量会使柚子皮辣酱偏咸且掩盖产品的酱香味；另外，柚子皮辣酱的颜色呈鲜亮的红褐色，酱油的颜色为深棕色，若加入过量的酱油会使柚子皮辣酱呈现暗红色。因此，研究适量的酱油添加量，可以使人们更能接受柚子皮辣酱的风味色泽。分别以酱油添加量为3%，5%，7%，9%，11%，在其他条件不变的情况下制作柚子皮辣酱，并做感官评定。

酱油添加量对柚子皮辣酱感官评定的影响见图6。

图6 酱油添加量对柚子皮辣酱感官评定的影响

由图6 可知，酱油添加量影响柚子皮辣酱的感官品质，感官评分随着酱油添加量的增多，呈现出先升后降的趋势，当酱油添加量达到7%时，有最高的感官评分，此时柚子皮辣酱有较浓酱香味，味道适宜，颜色适中。综上所述，添加7%的酱油能使柚子皮辣酱的口感和色泽达到最佳效果。

2.3 响应面试验结果与分析

2.3.1 响应面试验结果

利用Design Expert 8.0.6 软件中的Box-behnken对柚子皮辣酱的工艺配方进行设计[20-22]。

响应面试验设计因素与水平设计见表2。

表2 响应面试验设计因素与水平设计/%

根据上述单因素试验的研究结果，选用酱油添加量（A）、指天椒添加量（B）、柚子皮添加量（C）作为自变量，进行3 个因素和3 个水平的响应面优化试验，将柚子皮辣酱的综合评分设为响应值Y。

响应面试验设计与结果分析见表3。

对表3 的数据进行回归分析，可得综合评分对酱油添加量（A），指天椒添加量（B），柚子皮添加量（C） 的回归方程：

表3 响应面试验设计与结果分析

响应面试验回归方程方差分析见表4。

由表4 可知，该模型的F值为29.21，p<0.000 1，表明该响应面回归方程极显著。失拟项p=0.090 4>0.05，不显著，表明该回归模型具有较高的可靠性[23]。相关系数R2=0.974 1，表明该模型和数据拟合度好，能反映实际的情况，可预测试验结果。校正系数R2Adj=0.940 7，因此该模型能解释94.07%的总变异。因素A影响极显著，因素B、C的p>0.05，影响不显著。在二次项中，B2影响极显著，A2、C2的p<0.05 影响显著；在交互项中，AC的p=0.002 9<0.05，影响显著；AB、BC影响不显著。影响柚子皮辣酱的综合评分的3 个因素从大到小的排序为酱油添加量>柚子皮添加量>指天椒添加量，即A>C>B。

表4 响应面试验回归方程方差分析

2.3.2 响应面分析

利用Design Expert 8.0.6 软件可精确获得各个因素水平的三维视图，对其进行分析。

酱油添加量和指天椒添加量交互作用下的响应面图和等高线图见图7，酱油添加量和柚子皮添加量交互作用下的响应面图和等高线图见图8，指天椒添加量和柚子皮添加量交互作用下的响应面图和等高线图见图9。

图8 酱油添加量和柚子皮添加量交互作用下的响应面图和等高线图

图9 指天椒添加量和柚子皮添加量交互作用下的响应面图和等高线图

由图7 可知，随着因素A的增加，响应值Y先升后降，随着因素B的增加，响应值Y先升后降。等高线呈现圆形，这表明因素A与因素B的相互作用不明显。3D 图颜色变化慢，说明曲线坡平缓。因此，因素A与因素B的响应值Y无显著影响。

图7 酱油添加量和指天椒添加量交互作用下的响应面图和等高线图

由图8 可知，随着因素A的增加，响应值Y先升后降，随着因素C的增加，响应值Y先升后降。等高线呈现椭圆形，这表明因素A与因素C的相互作用明显。3D 图颜色变化快，说明曲线坡度大。因此，因素A与因素B的响应值Y具有显著影响。

由图9 可知，随着因素B的增加，响应值Y先升后降，随着因素C的增加，响应值Y先升后降。等高线呈现圆形，这表明因素B与因素C的相互作用不明显。3D 图颜色变化缓慢，说明曲线坡平缓。因此，因素A与因素B的响应值Y无显著影响。

2.4 验证试验

根据响应面软件处理数据得出的最佳试验配方为酱油添加量6.28%，指天椒添加量6.22%，柚子皮添加量31.86%，在此条件下的响应值Y为93.21 分。结合实际情况。将最佳柚子皮辣酱的配方调整为酱油添加量6%，指天椒添加量6%，柚子皮添加量32%。在此条件下进行3 次平行试验，验证模型的准确性和可靠性，得到的响应值Y为93.15 分，与预测值相比相对误差为0.06%，表明该最佳工艺配方可靠。

3 结论

该研究在单因素试验的基础上，采用响应面法进行优化分析，影响柚子皮辣酱的综合评分的3 个因素从大到小的排序为酱油添加量>柚子皮添加量>指天椒添加量。柚子皮辣酱的最佳工艺配方中各添加量为柚子皮31%，花生油17%，水9%，酱油6%，指天椒6%，辣椒面5%，大蒜5%，牛肉末豆豉酱5%，蚝油5%，熟花生碎5%，熟白芝麻3%，生姜3%。按照此配方制成的柚子皮辣酱适口，无苦味，风味适中，气味协调，颜色鲜亮并带有光泽，酱体均匀，具有柚子皮应有咀嚼性，其感官评分为93.15 分。

该产品与市面上普通辣酱相比，柚子皮的添加赋予辣酱特别的营养价值和感官性质，同时在加工过程中采用温水提取的方式，能最大限度地保留柚子皮的营养成分。但该产品灌装后进行排气、密封、杀菌并冷却，全程无添加防腐剂，没有达到较好的防腐效果。因此，在日常生活中开罐食用后需在阴凉、干燥且通风的条件下存储，存储时间不宜过长。开发具有保健功能的柚子皮辣酱，使得既健康营养又容易接受，丰富柚子皮产品的种类，具有较高的经济价值和社会价值。