柚皮即食产品加工工艺的研究

毛 悦，黄德仙，黄翠翠，胥平美，任文彬，汪 薇，白卫东

（1. 仲恺农业工程学院，广东省岭南特色食品科学与技术重点实验室，广东广州 510225；2. 广东十记集团有限公司，广东 广州 510000）

0 引言

我国种植柚子的历史悠久，距今已有3 000 多年，如今种植柚子的地区主要有福建、广东、湖南、江西、广西等地区[1]。柚皮占总柚子质量的40%～50%，因其味苦涩无法直接食用而舍弃，从而造成不必要的浪费和环境污染[2]。柚皮，特别是柚子的内皮（海绵层），也有出色的利用价值。

研究表明，柚皮可以用于制备膜、生物燃料、吸附材料等[3-4]，也可作为稳定剂、增稠剂、黏合剂在工业上使用。提取柚皮中果胶的常用方法有酸提醇沉法、盐析法、微波辅助法、离子交换法等[5-9]。

柚皮中含有黄酮、果胶等成分，具有抗癌、抗氧化、降血压等功能[10]，有利于人体健康，可制作柚皮酸奶、柚皮软糖等产品[11-12]。

以柚皮为原料，通过复合苦味抑制剂对柚皮进行脱苦，分别制成柚皮果干和柚皮果脯。以简单的加工工艺及材料，把柚皮做成休闲零食，不仅让柚皮得到充分利用，提高柚皮价值，还避免柚皮对环境造成的污染。

1 材料与方法

1.1 试验材料

柚子，产自广东梅州；NaCl（食品级），广东省盐业集团有限公司提供；NaHCO3（食品级），山东凯龙工科科技发展有限公司提供；β - 环状糊精（食品级），华星化学股份有限公司提供；麦芽糖醇（食品级）、山梨糖醇（食品级）、木糖醇（食品级），华康药业股份有限公司提供；柚皮苷标准品（分析纯），上海源叶生物科技有限公司提供；无水乙醇（化学纯），天津市致远化学试剂有限公司提供；氢氧化钠（化学纯），天津市恒兴化学试剂制造有限公司提供；氯化钠（化学纯），国药集团化学试剂有限公司提供；平板计数琼脂（分析纯），杭州微生物试剂有限公司提供。

1.2 仪器与设备

TB32SN 型烤箱，伟仕达电器实业有限公司产品；Rapid TA 型质构仪，上海腾拔仪器科技有限公司产品；HW-SY21-K 型水浴锅，北京市长风仪器仪表公司产品；722N 型分光光度计，上海佑科仪器表有限公司产品；LDZX-50KBS 型高压灭菌锅，上海申安医疗器械厂产品；DZ 型真空包装机，昌万隆包装机电有限公司产品；SSOY 型真空包装机，永康市铂欧五金制品有限公司产品；BCD-118TMPA 型精密电子天平，青岛海尔股份有限公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 操作要点

（1） 原料选择。原料选择有3 点选择要求；一是选择表面光滑，表皮毛孔较细、均匀，有光泽，无黑斑、弹性好，具有柚子清香的新鲜柚子；二是选择外表皮颜色黄中透红的柚子，柚子的成熟度高，柚皮产品的色泽也会较好；三是为了可以最大化利用柚子皮，尽量选择颈部较长、质量较轻的柚子，这样柚子皮的占比就比较高。

（2） 原料预处理。将柚子洗净，用刀在柚子皮的中心划一圈，在这一圈的两侧中间部位划上“十”字，从十字的中心点开始向外剥，尽最大可能保留柚皮。去除柚皮的黄色外表皮，这样可以减少柚皮的柚皮苷含量，减少产品的苦味、涩味。将剩下的柚皮切成条状，厚薄长短要大致相同，用清水清洗后将柚子皮拧干，待用。

（3） 脱苦。柚皮与脱苦剂的配比为1∶10，按照比例配制好脱苦剂，将称量好的柚子皮放入脱苦试剂中；将柚皮进行预煮脱苦10 min，然后把柚皮捞起来，漂洗5～6 次，避免苦味物质残留在柚子皮表面；重复煮制、漂洗3 次，沥水。

（4） 糖煮。将脱苦后的柚皮，放入配制的糖醇溶液中，用小火熬煮3～4 min。

（5） 烘烤。在烤盘上铺一层铝箔纸，将糖煮好的柚皮捞出沥糖液，整齐摆放在烤盘上，放入烤箱中烘烤。

（6） 包装。烘烤完成后，把柚皮产品放入真空包装袋中，使用真空包装机抽真空，最终得到真空包装产品。

1.3.2 柚皮苷含量的测定

柚皮中柚皮苷含量的测定方法[13]。

1.3.3 柚皮的脱苦

分别配置以下3 种混合脱苦剂：质量分数为6%的NaCl 溶液与质量分数为0.6%的NaHCO3溶液混合脱苦剂；质量分数为6%的NaCl 溶液和质量分数为5.5%的β - 环状糊精混合脱苦剂；6% NaCl，0.6%NaHCO3和5.5% β - 环状糊精混合脱苦剂。

称量100 g 的柚子皮放入锅中，按照柚子皮与脱苦溶液的配比1∶10，加入配制的脱苦溶液。把柚子皮进行预煮脱苦10 min，然后将柚子皮捞起来，漂洗5～6 次，避免苦味物质残留在柚子皮表面；重复煮制、漂洗3 次，沥水。放入80 ℃的烤箱中烘烤2 h。设置空白对照组。待测柚皮苷含量。

1.3.4 糖醇种类确定方法

试验前处理参考1.3.2。配制质量分数分别为5%麦芽糖醇溶液、5%山梨糖醇溶液、5%木糖醇溶液，与水混合使用，将前处理后的柚子皮放入不同的糖醇溶液中，用小火熬煮3～5 min，再放入80 ℃的烤箱烘烤2 h，研究不同糖醇的选择对柚皮干感官指标的影响。设置空白对照组。

1.3.5 柚皮果干加工工艺的研究

（1） 麦芽糖醇质量分数对柚皮果干品质的影响。麦芽糖醇质量分数设置为5%，10%，15%，20%，25%，将脱苦后的柚子皮放入不同质量分数的麦芽糖醇中，用小火熬煮3～5 min，再放入80 ℃的烤箱中烘烤2 h。研究不同质量分数的麦芽糖醇对柚皮干感官指标的影响。

（2） 烘烤温度对柚皮果干品质的影响。烘烤温度设置为60，70，80，90，100 ℃，将脱苦后的柚皮放入质量分数为10%的麦芽糖醇中小火熬煮3～5 min，分别放入不同温度的烤箱烘烤2 h，研究不同温度对柚皮干感官指标的影响。

1.3.6 柚皮果脯加工工艺的研究

（1） 麦芽糖醇质量分数对柚皮果脯品质的影响。麦芽糖醇质量分数设置为5%，10%，15%，20%，25%，将脱苦后的柚皮放入不同质量分数的麦芽糖醇中，用小火熬煮3～4 min，再放入60 ℃的烤箱中烘烤4 h，研究不同质量分数的麦芽糖醇对柚皮干感官指标的影响。

（2） 烘烤温度对柚皮果脯品质的影响。烘烤温度设置为50，55，60，65，70 ℃，将脱苦后的柚皮放入15%的麦芽糖醇中小火熬煮3～5 min，分别放入不同温度的烤箱烘烤4 h，研究不同温度对柚皮干感官指标的影响。

1.3.7 感官评价

柚皮感官评价鉴定小组由10 名评价人员担任，邀请感官评价人员对糖醇种类优化试验的样品、果干麦芽糖醇质量分数优化试验的样品、果干烘烤温度优化试验的样品、果脯麦芽糖醇浓度优化试验的样品进行感官评价。感官评价人员按照感官评分标准分别对其色泽、外观结构、气味和口感进行评分，各项评分项目的总分为100 分。感官评价人员在品尝下一个样品之前，用清水漱口，间隔1 min，再品尝下一个样品。最终以10 名感官评价人员的评分总分及相应的数据分析来判断产品的感官效果。

柚皮果干感官评分标准见表1[14]，柚皮果脯感官评分标准见表2。

表1 柚皮果干感官评分标准

表2 柚皮果脯感官评分标准

1.3.8 果干脆度和果脯感官特性的测定

（1） 采用p2 型探头，将探头连接在仪器上，调节仪器的高度，仪器连接电源，打开仪器开关按钮，然后将仪器连接到电脑。打开电脑的测试软件，输入账号和密码。

（2） 使用仪器测量样品之前，要进行高度校准。目的是为了确定零高度点。

（3） 设置测试条件。设置的条件为采用全质构模式，测试速度1 mm/s，触发应力5 g，目标是30%的形变，维持时间5 s，测试距离10 mm。

（4） 将样品放在承重平台上，测试样品之前先点“归零键”，然后点“运行键”，运行完成后，保存结果。果干和果脯不同温度的样品，均随机选择3 个样品，完成平行操作。

1.3.9 烘烤温度影响果脯菌落总数的测定

参考GB 4789.2—2016 菌落总数的测定方法[15]。

2 结果与分析

2.1 柚皮苷质量浓度的标准曲线

柚皮苷质量浓度标准曲线见图1。

图1 柚皮苷质量浓度标准曲线

由图1 可知，柚皮苷质量浓度标准曲线方程为Y=0.258 6X+0.006 7，R2决定系数大于0.999，说明此回归方程的拟合精度很高，表明模拟值和实测值具有高度的一致性。

2.2 脱苦剂种类对柚皮苷含量的影响

脱苦剂种类对柚皮苷含量的影响见表3。

表3 脱苦剂种类对柚皮苷含量的影响

制约柚皮发展的重要因素之一是柚皮的苦味。柚皮的苦味物质分为2 种，一类是柚自身含有的类黄酮及其衍生物所造成的苦味，如柚皮苷、新橙皮苷等；另一类则是由无苦味化合物经一定的处理方式后转化成苦味物质所造成的苦味，如柠檬苦素、诺米林等[16]。如今，脱苦的方法有代谢脱苦[17]、屏蔽脱苦、吸附脱苦[18]、酶法脱苦[19]、固定化细胞脱苦[20]、超临界CO2脱苦、膜分离脱苦[21]、基因工程脱苦等。研究所运用的脱苦方法是较为简单的化学脱苦方法。

NaCl 脱苦是利用渗透压原理，采用一定浓度的NaCl 溶液，当外界溶液浓度高于细胞内的浓度，柚皮细胞中的细胞液在渗透压的作用下从细胞中流出，进而促进柚皮苷等黄酮类物质流到外界溶液，从而达到脱苦的目的[22]。β - 环状糊精脱苦是利用包埋原理，即β - 环状糊精与柚皮中的柚皮苷、柠檬苦素结合形成包嵌物，从而降低了柚皮的苦味[23]。

由表3 可知，使用脱苦剂处理的样品比没有使用脱苦剂处理的样品的柚皮苷含量低。由数据分析可知，所有的试验组（经过脱苦剂处理的样品)相比于空白对照组（未经脱苦剂处理的样品） 均存在显著性差异（p＜0.05），说明使用脱苦剂处理柚皮脱苦有效果。

在所有的试验组中，NaCl 与NaHCO3混合脱苦剂处理样品的柚皮苷含量最低，根据数据分析，使用NaCl 与NaHCO3混合脱苦剂处理的样品组相比较于其他3 组试验组，均存在于显著性差异（p＜0.05），说明脱苦剂的变化对于样品的柚皮苷含量还是有一定的影响。而NaCl，NaHCO3，β - 环状糊精混合脱苦剂的脱苦效果比NaCl，NaHCO3混合脱苦剂组的柚皮苷含量高，原因可能是多因子的脱苦产生了拮抗作用，从而使脱苦效果降低。且脱苦试验中所有试验组的柚皮苷含量均小于1 mg/mL，优于滕飞等人[22]的柚皮脱苦的研究结果。因此，脱苦剂最佳搭配为NaCl 与NaHCO3混合脱苦剂。

2.3 糖醇种类对即食柚皮品质的影响

不同糖醇对即食柚皮品质的影响见图2。

图2 不同糖醇对即食柚皮品质的影响

试验所研制的是微甜低热值的柚子皮食品，故使用糖醇代替白砂糖。由图2 可知，所有的试验组（添加糖醇的样品） 比空白对照组（未添加糖醇的样品） 的评分高。试验组的产品具有甜味，口感软硬较适中，而空白对照组的产品口感整体偏硬；麦芽糖醇组比山梨糖醇组和木糖醇组的外观色泽好。

由方差分析得，麦芽糖醇组和山梨糖醇组感官评分相较于空白对照组存在显著性差异（p＜0.05），而木糖醇组相较于空白对照组差异并不明显，不存在显著性差异（p＞0.05），说明添加麦芽糖醇和山梨糖醇对于产品的感官评价有一定的效果，而木糖醇的效果不明显。可能是同浓度的糖醇，木糖醇的甜度与蔗糖相当，山梨糖醇的甜度约为蔗糖的50%，麦芽糖醇的甜度约为蔗糖79%。这3 种糖醇中，木糖醇的甜度最大，而研究产品要求是微甜，因此其感官评价分值比空白对照组略高，但是差异不显著。

在3 组糖醇试验组中，麦芽糖醇组的分值最高，并由数据分析可知，麦芽糖醇组与其他2 组相比较，均存在显著性差异（p＜0.05），说明糖醇种类的变化对于样品的感官评价有影响。可见，最佳的糖醇选择为麦芽糖醇。

2.4 柚皮果干的工艺研究

2.4.1 麦芽糖醇质量分数对即食柚皮果干品质的影响

麦芽糖醇质量分数对即食柚皮干品质的影响见图3。

图3 麦芽糖醇质量分数对即食柚皮干品质的影响

由图3 可知，当麦芽糖醇质量分数为5%～10%时，感官评分随着麦芽糖醇质量分数的增加而增加，原因可能是麦芽糖醇质量分数过低，使得产品的口感达不到果干的效果，随着麦芽糖醇质量分数的增加，果干的效果越来越好，感官评分因此增加；在麦芽糖醇质量分数达到10%时，果脯已经达到最优效果，随着麦芽糖醇质量分数再增加，果干的口感、效果逐渐偏离要求，甜度太大，无法满足感官评价的要求，因而感官评分随之降低。

根据方差分析可知，麦芽糖醇质量分数为10%的试验组相较于其他4 组质量分数，都存在显著性差异（p＜0.05）。添加质量分数10%的麦芽糖醇，得到的果干产品的味道微甜、外观形态大小一致、色泽饱满艳丽。因此，麦芽糖醇最佳质量分数为10%。

2.4.2 烘烤温度对即食柚皮果干品质的影响

烘烤温度对即食柚皮果干品质的影响见图4。

图4 烘烤温度对即食柚皮果干品质的影响

由图4 可知，烘烤温度在90 ℃之前，感官评分随着烘烤温度的升高而增加；在烘烤温度为90 ℃时，达到最高峰；之后，随着烘烤温度的增大，感官评分开始下降。从烘烤温度与感官评分的变化曲线分析可知，在烘烤温度为90 ℃之前，感官评分随温度增加而一直增加，原因可能是在相同的烘烤时间里，温度过低，使得产品达不到果干的状态，而温度递增，果干的状态越来越好，分值也因此一直增加；在烘烤温度达到90 ℃时，果干的效果已经达到最好，而后温度再增加，果干的状态变差，如硬度太大。无法满足感官评价的要求，因而温度增加，感官评分减少。

根据方差分析可知，烘烤温度为90 ℃之前，各温度的感官评分存在显著性差异（p＜0.05），烘烤温度为90 ℃的试验组相比较于其他温度的4 组，均存在显著性差异（p＜0.05）。烘烤温度为90 ℃时，产品硬度已经达到了果干的硬度，外观色泽也很好，其他温度的产品硬度不够或者太硬，咀嚼性较差。因此，最佳烘烤温度为90 ℃。

烘烤温度对即食柚皮干脆度的影响见图5。

图5 烘烤温度对即食柚皮干脆度的影响

由图5 可知，随着烘烤温度的增加，样品的脆度也一直增加，由此可见，脆度和烘烤温度呈线性关系。由方差分析可知，各烘烤温度的产品脆度存在显著性差异（p＜0.05），在烘烤温度为90 ℃时，其产品相较于其他温度产品的脆度，都存在显著性差异（p＜0.05），说明烘烤温度的变化对于产品的脆度有影响。结合感官评价，当烘烤温度为90 ℃时，产品脆度适宜，具有柚子的清香，同时味道甘甜。

综合情况分析，因为产品脆度随烘烤温度的升高而增加，而感官评价中，90 ℃的烘烤温度产品评分最高，最终选择90 ℃为最佳烘烤温度。

2.5 柚皮果脯加工工艺研究分析

2.5.1 麦芽糖醇质量分数对即食柚皮果脯品质的影响

麦芽糖醇质量分数对即食柚皮果脯品质的影响见图6。

由图6 可知，在麦芽糖醇质量分数为15%前，感官评分达到最大值，随着麦芽糖醇质量分数的增加，感官评分降低。从麦芽糖醇质量分数与感官评分的变化曲线分析可知，在麦芽糖醇质量分数为5%～15%时，感官评分随麦芽糖醇质量分数的增加而增加，原因可能是在相同的烘烤时间和温度中，麦芽糖醇质量分数过低，使得产品的口感达不到果脯的效果；随着麦芽糖醇质量分数再增加，果脯的效果越来越好，感官评分因此一直增加；在麦芽糖醇质量分数达到15%时，果脯的效果已经达到最好，而后麦芽糖醇质量分数的增加，果脯的口感、效果越来越降低，如甜度太大，无法满足感官评价的要求，因而麦芽糖醇质量分数增加，感官评分减少。

图6 麦芽糖醇质量分数对即食柚皮果脯品质的影响

根据数据分析可知，麦芽糖醇质量分数为15%的试验组相比较于其他质量分数的4 组，都存在显著性差异（p＜0.05）。麦芽糖醇质量分数为15%的试验组产品，甜度适宜，稍有黏度，表面状态适宜，色泽鲜艳明亮。可见，麦芽糖醇的最佳质量分数为15%。

2.5.2 不同烘烤温度对即食柚皮果脯品质的影响

烘烤温度对即食柚皮果脯品质的影响见图7。

图7 烘烤温度对即食柚皮果脯品质的影响

由图7 可知，烘烤温度在65 ℃之前，随着烘烤温度的增加，感官评分也随之增加；在烘烤温度为65 ℃时达到最高峰，随着烘烤温度的增大，感官评价分值开始下降。从烘烤温度与感官评分的变化曲线分析可知，在烘烤温度为65 ℃之前，感官评分随温度增加而一直增加，原因可能是在相同的烘烤时间里，烘烤温度过低，产品达不到果脯的状态，而温度递增，果脯的状态越来越好，分值也因此增加；在烘烤温度达到65 ℃时，果干的效果已经达到最好，而后温度再增加，果脯的状态变差，如硬度太大，没有达到果脯的柔软度；偏离感官评价的最佳效果要求，因而温度增加，感官评分减少。

根据数据分析可知，烘烤温度为65 ℃的试验组相比较于其他温度的4 组，均存在显著性差异（p＜0.05），说明温度的变化对于果脯样品的感官评价还是有一定的影响。因此，最佳的烘烤温度为65 ℃。

2.5.3 不同烘烤温度对即食柚皮果脯菌落总数的影响

烘烤温度对即食柚皮果脯菌落总数的影响见图8。

图8 烘烤温度对即食柚皮果脯菌落总数的影响

由图8 可知，随着烘烤温度的增加，样品的菌落总数也一直减少，由此可见，样品菌落总数和烘烤温度呈线性关系。由方差分析可知，在烘烤温度为65 ℃时，其样品相较于低于65 ℃样品的菌落总数，都存在显著性差异（p＜0.05），且与烘烤温度为70 ℃的样品差异较小，不存在显著性差异（p＞0.05）。并且，根据国家标准GB 14884-2016，果脯蜜饯的菌落总数不超过104CFU/g；烘烤温度为65 ℃时，此烘烤温度所得到的产品菌落总数符合国家标准[24]。因此，选择65 ℃为最佳烘烤温度。

2.5.4 烘烤温度对即食柚皮果脯感官特性的影响

烘烤温度对即食柚皮果脯硬度、咀嚼性、胶着性、弹性、回复性的影响见表4。

表4 烘烤温度对即食柚皮果脯硬度、咀嚼性、胶着性、弹性、回复性的影响

由表4 可知，果脯样品的硬度随着烘烤温度的增加而增加。由方差分析可知，在烘烤温度为65 ℃时，样品的硬度相较于其他温度样品的硬度都存在显著性差异（p＜0.05），说明烘烤温度的变化对于样品的硬度有影响。

果脯样品的咀嚼度随着烘烤温度的增加而增加。但样品的咀嚼度变化相对缓慢。由方差分析可知，在烘烤温度为65 ℃时，样品的咀嚼性相较于低于65 ℃的样品，都存在显著性差异（p＜0.05），但与烘烤温度为70 ℃样品的咀嚼性差异较小，不存在显著性差异（p＞0.05），表明温度的变化会影响样品的咀嚼度。

果脯样品的胶着性也随烘烤温度增加而增加。但胶着性的递增变化比较缓慢。由方差分析可得，烘烤温度为65℃时，样品的胶着性只与50，55 ℃样品的胶着性存在显著性差异（p＜0.05），与60，70 ℃样品的胶着性不存在显著性差异（p＞0.05）。

由表4 样品烘烤温度变化与之对应的弹性值可知，整体情况来看，除55 ℃的弹性值外，当烘烤温度到达65 ℃之前，弹性值随温度的增加而增大；烘烤温度达到65℃时，弹性值达到最大值，然后随着烘烤温度的增加开始下降。55 ℃的弹性值可能是由试验误差造成。根据方差分析，烘烤温度为65 ℃的样品弹性相较于低于65 ℃的样品弹性，都存在显著性差异（p＜0.05），且与烘烤温度为70 ℃的样品弹性差异较小，不存在显著性差异（p＞0.05）。

由表4 样品烘烤温度与回复性数值可知，随着烘烤温度的增加，样品的回复性变化并不明显，趋于平缓，并且根据方差分析，各温度样品的弹性不存在显著性差异（p＞0.05）。说明温度的变化，对于样品的回复性影响并不大。

综合以上情况，果脯最佳的烘烤温度为65 ℃。

3 结论

研究以新鲜柚子为原料，研制柚皮的即食产品。通过柚皮的脱苦试验、添加糖醇种类试验、果干糖煮所使用的糖醇质量分数试验、果干的烘烤温度试验、果脯糖煮使用的糖醇质量分数试验、果脯的烘烤温度试验进行工艺优化选择，最终研制出2 款柚皮即食产品。单因素试验结果显示，柚皮果干研制的最优条件为使用质量分数为6%的NaCl 溶液和质量分数为0.6%的NaHCO3溶液混合脱苦剂进行脱苦，而后使用质量分数为10%的麦芽糖醇糖煮，90 ℃烘烤2 h；柚子皮果脯研制的最优条件为使用质量分数为6%的NaCl 溶液和质量分数为0.6%的NaHCO3溶液混合脱苦剂进行脱苦，使用质量分数为15%的麦芽糖醇糖煮，于65 ℃下烘烤4 h。研究为即食柚子产品的研制提供了参考意义。