柚子皮辣醬加工工藝的研究

區少碧，吉 薇，趙祥源

（廣東第二師范學院生物與食品工程學院，廣東廣州 510303）

柚子（Pomelo），又名文旦、內紫等，是柑橘類水果種類中最大的果實[1]。廣東以梅州的蜜柚和沙田柚最為突出，其約有2.33×104hm2種植面積，約50×104t 產量[2]。近年來，柚子在食用和加工中通常被廢棄，尤其是品相較差的柚子銷售困難被廢棄，僅柚子皮質量占果實的20%~30%[3]，按此計算我國每年約101×104~152×104t 的柚子皮廢棄。柚子皮（Pomelo peel） 是農業殘渣[4]，但柚子皮中富含黃酮類化合物、氨基酸、酚類、有機酸、多糖類、多種維他命及微量元素等有效成分[5-7]，其中黃酮類化合物具有延緩衰老、抗自由基、護肝和防治心血管疾病等功效[8-9]，具有很好的食用功能。部分地區的人們會用柚子皮制作菜肴或食品，口感較好，深受人們喜愛，但缺乏定量研究，加工工藝和配方沒有優化，同時制作較為繁瑣，食用不方便，不易于保存。為此，提高柚子皮的深加工對其延長貯藏期、環境保護具有重要作用。

辣醬（Chili sauce） 是指在果蔬、肉等原料中加入新鮮辣椒加工制成的調味料[10-12]。在中國飲食文化中，辣醬深受大眾喜愛。隨著人們生活水平的不斷提高，眾多的辣醬也推陳出新，促使醬制品的種類不斷豐富。目前，辣醬的種類有秋葵牛肉辣醬[13]、竹筍兔肉香辣醬[14]、豬皮花生辣醬[15]等。但柚子皮至今仍未應用于辣醬中，因此具有一定的研究價值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

梅州蜜柚；花生油，益海嘉里金龍魚糧油食品股份有限公司提供；醬油，中國海天集團有限公司提供；蠔油，中國海天集團有限公司提供；大蒜、生姜、指天椒，市售；熟白芝麻，山東美香美甜食品有限公司提供；熟花生碎，臨沂盛寶食品有限公司提供；辣椒面，成都市食只原農產品有限公司提供；牛肉末豆豉醬，貴陽南明老干媽風味食品有限責任公司提供。

檸檬酸（分析純），天津市福晨化學試劑廠產品；氫氧化鈉（分析純），廣東廣試試劑科技有限公司產品；二苷醇（>98%），上海麥克林生化科技有限公司產品；橙皮苷標準品，河南標準物質研發中心產品。

1.2 儀器與設備

PHSJ-5 型實驗室pH 計，上海雙旭電子有限公司產品；V-5600PC 型可見分光光度計，上海左樂儀器有限公司產品；DZKW-D-6 型水浴鍋，蘇州江東精密儀器有限公司產品；FA2004 型電子天平，上海恒平科學儀器有限公司產品；FL-2500AF898 型便攜式電灶，浙江歐奔智能科技有限公司產品；DB400型探針式食品溫度計，布萊迪儀器儀表有限公司產品；l-2000 型家庭用電子秤，東莞市苦竹電子有限公司產品；1206- 單杯型充電式食物料理機，中山市康圖電器有限公司產品。

1.3 試驗方法

1.3.1 總黃酮含量的測定

（1） 總黃酮的提取。分別稱取等量的柚子皮，按照料液比1∶11 加入溫度分別為60，70，80，90，100 ℃等量蒸餾水，在室溫提取2 h 后把柚子皮取出，加熱各個樣品的提取液溫度至原始溫度，分別加入已提取2 h 的柚子皮，過濾，收集提取液，備用。

（2） 制作標準工作曲線及測定。根據農業標準NY/T 2010—2011《柑橘類水果及制品中總黃酮含量的測定》制作標準工作曲線并測定溶液的吸光度。

（3） 總黃酮得率的計算。計算公式計算出黃酮得率，結合農業標準NY/T 2010—2011《柑橘類水果及制品中總黃酮含量的測定》和李歌等人[16]的結果計算黃酮得率：

1.3.2 柚子皮辣醬的加工工藝流程及操作要點

柚子→選果→取白瓤→切粒→脫苦→控水→輔料稱量、預處理→炒制→裝罐→排氣→密封→殺菌→冷卻→成品。

（1） 選果。要求選擇新鮮、表皮呈黃色、帶有光澤和柚子的清香味、無污染的柚子。

（2） 取白瓤。削去黃色外皮，保留白瓤。

（3） 切粒。把柚子皮的白瓤切成約0.5 mm3的方粒，備用。

（4） 脫苦。用柚子皮的果質量8~10 倍的溫水浸泡柚子皮白瓤，在室溫環境下浸泡2 h，擠出白瓤的水分，用清水清洗1 次，再次擠出水分，洗去帶苦味的水，重復上述步驟1 次。

（5） 控水。將脫苦處理后柚子皮白瓤的質量與未經過溫水浸泡脫苦處理的柚子皮白瓤的質量相等。

（6） 輔料選擇。指天椒選用新鮮、性狀完整、無裂開、無病無蟲害、無腐爛霉變、無黑點、呈通紅色；生姜選用新鮮采摘、無病無蟲害、無變色的黃心老姜；大蒜選用新鮮、無破皮、無發芽、無病無蟲害、無腐敗霉變、蒜瓣豐滿的紫皮大蒜；熟花生碎選用碎度為5~8 mm 的花生碎。

（7） 輔料預處理。大蒜分瓣后去皮，指天椒、生姜、大蒜洗凈并晾干表面的水分，用料理機分別打碎，約1 min，備用。

（8） 炒制。炒鍋洗凈擦干水分后，在便攜式電灶功率800 W 下熱鍋1 min，電陶爐功率轉為200 W后加入花生油，加熱至油溫達120~140 ℃，此過程約30 s，把辣椒面倒至密網漏勺中，密網漏勺放入油鍋中，炸出紅油至漏勺中的辣椒面呈暗紅色或深紅色，棄去辣椒面，鍋中倒入經打碎的指天椒、生姜、大蒜翻炒，加熱30 s，加入牛肉末豆豉醬翻炒，加熱30 s，加入醬油、蠔油、水后將電陶爐功率改為800 W，加熱至微沸，再加入柚子皮白瓤，快速翻炒至均勻上色，加入花生碎和白芝麻，加熱2 min。

（9） 裝罐。將炒制的柚子皮辣醬趁熱裝入已清洗、消毒、瀝水處理的玻璃罐，裝罐時盡量壓緊，以便后續排氣充分。裝罐時，內含物料表面和罐蓋之間所留空隙的間距一般為4~8 mm。在裝罐時還需注意柚子皮辣醬的衛生，禁止雜物混入，以避免雜質摻入罐中，從而提高罐頭品質和貯藏期。

（10） 排氣。將裝罐后的玻璃瓶放在熱水鍋中，瓶蓋輕放在上面，以防水滴落入罐內，在95~100 ℃的溫度下加熱5~10 min，至柚子皮辣醬中心溫度達到75~85 ℃，排氣結束。

（11） 密封。排氣好后，立即封蓋，防止雜物混入罐內。

（12） 殺菌。在熱水鍋中注入足量的水，確保后續殺菌操作中，玻璃瓶能全部浸入水中。封蓋后，將玻璃罐放到熱水鍋中，繼續煮沸15~20 min（從水再次沸騰開始計時），進行殺菌處理。

（13） 冷卻。采用分段冷卻的方法，每段水溫相差20 ℃左右。即殺菌后，逐步用不超過70，50，30 ℃溫水進行分段冷卻，擦干。

1.3.3 感官評定

隨機選取10 位無感官缺陷、年齡不同、性別不同的人作為感官評價者，以表1 柚子皮辣醬感官評定參考表為標準，采取100 分制，對柚子皮辣醬進行感官品質評定。為保證每位感官評定者評定結果的獨立性，在評定的過程中，感官評定者單獨進行評定，禁止互相交流，使評定結果具有可靠性。

柚子皮辣醬感官評定見表1。

表1 柚子皮辣醬感官評定

2 結果與分析

2.1 總黃酮含量的測定結果

2.1.1 標準工作曲線

根據總黃酮質量濃度的測定結果制作標準工作曲線，由圖1 可知，標準工作曲線為：

Y=0.007 3X+0.020 7，R2=0.998 9.標準工作曲線見圖1。

圖1 標準工作曲線

2.1.2 樣品吸光度

通過測定總黃酮的吸光度計算出總黃酮得率，為后續選用最佳提取溫度提供一定的數據參考。

提取溫度對柚子皮總黃酮吸光度影響見圖2。

由圖2 可知，提取溫度為60~100 ℃時，其吸光度隨著溫度的升高呈現出逐漸增長的態勢，提取溫度為60 ℃時，吸光度明顯低于70~100 ℃的差值，說明在此溫度提取柚子皮的總黃酮溶解度低；90 ℃與100 ℃兩者提取溫度提取出的總黃酮吸光度差值小，說明90 ℃提取溫度能把大部分柚子皮的總黃酮溶解在水里。

圖2 提取溫度對柚子皮總黃酮吸光度影響

2.1.3 總黃酮得率

通過計算可得，當提取溫度60 ℃時，總黃酮得率約2.13%；提取溫度為70 ℃時，總黃酮得率約為3.54%；若提取溫度為80 ℃，總黃酮得率約4.21%；提取溫度90 ℃的總黃酮得率約為4.65%；提取溫度達到100 ℃時，總黃酮得率則約為4.70%。

2.2 單因素試驗

2.2.1 提取溫度對柚子皮感官評分的影響

柚子皮雖具有一定的營養價值，但其含有苦味物質以致無法直接食用，為了最大限度保留柚子皮中營養成分而又能除去苦味，采用溫水提取柚子皮的總黃酮類化合物，設初始提取溫度分別為60，70，80，90，100 ℃，在室溫條件下提取柚子皮2 次。

提取溫度對柚子皮感官評定的影響見圖3。

圖3 提取溫度對柚子皮感官評定的影響

結合圖3 與上述的總黃酮含量的測定結果分析，提取溫度對柚子皮感官的影響很大。提取溫度為60 ℃時，有最低的感官評分，由于提取溫度過低以致脫苦效果不佳，柚子皮有苦味，使感官評定者無法接受；提取溫度為70~100 ℃時，隨著提取溫度的逐漸升高，感官評分呈現出逐漸降低的態勢，提取溫度為70 ℃時達到最佳的口感，此時柚子皮無苦味且咀嚼性較好，柚子皮脫苦處理效果好，受到評定者的喜愛；在此條件下，能最大限度地保留總黃酮于柚子皮中，提高產品的營養價值。因此，選用70 ℃為提取溫度，柚子皮總黃酮的得率大約減少1.16%，每克柚子皮至少能保留總黃酮1.06 mg。

2.2.2 柚子皮添加量對柚子皮辣醬感官評定的影響

將柚子皮切成方粒后加入辣醬中，若其加入量過少會使柚子皮辣醬的水分多不利于貯藏；若其加入量過多，又會使柚子皮辣醬口感太干且增加成本。通過研究柚子皮的加入量可以較好地避免上述問題。在其他條件不變的情況下，分別設柚子皮添加量為23%，27%，31%，35%，39%。

柚子皮添加量對柚子皮辣醬感官評定的影響見圖4。

圖4 柚子皮添加量對柚子皮辣醬感官評定的影響

由圖4 可知，柚子皮添加量對柚子皮辣醬的感官品質有很大的影響，隨著柚子皮添加量的逐漸加大，感官評分也呈現出先升后降的趨勢。柚子皮添加量為31%時，柚子皮辣醬整體口感較好，柚子皮上色比較均勻，得到感官評定者的認可和喜愛。因此，31%的柚子皮添加量能使柚子皮辣醬整體有最佳的感官品質。

2.2.3 指天椒添加量對柚子皮辣醬感官評定的影響

指天椒作為一種辣味調味品的原料，具有豐富的營養價值，在烹調過程中能增加產品的色、香、味[17]。由于廣東人對辣度的承受能力差異性較大，不同程度的辣度會極大地影響人們對辣椒醬口感的評價。通過研究不同人對辣醬辣度的可接受范圍來確定指天椒的添加量，從而使柚子皮辣醬的風味能夠得到普遍認可。在指天椒添加量分別為2%，4%，6%，8%，10%，柚子皮添加量均為31%，醬油添加量均為5%的條件下制作柚子皮辣醬。

指天椒添加量對柚子皮辣醬感官評定的影響見圖5。

圖5 指天椒添加量對柚子皮辣醬感官評定的影響

由圖5 可知，指天椒添加量一定程度上會影響柚子皮辣醬的感官品質，感官評分隨著指天椒添加量的增多，呈現出先升后降的趨勢，當指天椒添加量為6%時柚子皮辣醬的感官評分最高，此時產品的辣度適中，擁有辣醬所需的風味，能使柚子皮辣醬辣度達到最佳口感。

2.2.4 醬油添加量對柚子皮辣醬感官評定的影響

醬油是中國傳統調味品之一，在烹調過程中添加適量的醬油能使產品增加鮮味、改善色澤、豐富風味[18-19]。醬油添加量對口感和色澤兩個因素的影響較大。醬油加入過量會使柚子皮辣醬偏咸且掩蓋產品的醬香味；另外，柚子皮辣醬的顏色呈鮮亮的紅褐色，醬油的顏色為深棕色，若加入過量的醬油會使柚子皮辣醬呈現暗紅色。因此，研究適量的醬油添加量，可以使人們更能接受柚子皮辣醬的風味色澤。分別以醬油添加量為3%，5%，7%，9%，11%，在其他條件不變的情況下制作柚子皮辣醬，并做感官評定。

醬油添加量對柚子皮辣醬感官評定的影響見圖6。

圖6 醬油添加量對柚子皮辣醬感官評定的影響

由圖6 可知，醬油添加量影響柚子皮辣醬的感官品質，感官評分隨著醬油添加量的增多，呈現出先升后降的趨勢，當醬油添加量達到7%時，有最高的感官評分，此時柚子皮辣醬有較濃醬香味，味道適宜，顏色適中。綜上所述，添加7%的醬油能使柚子皮辣醬的口感和色澤達到最佳效果。

2.3 響應面試驗結果與分析

2.3.1 響應面試驗結果

利用Design Expert 8.0.6 軟件中的Box-behnken對柚子皮辣醬的工藝配方進行設計[20-22]。

響應面試驗設計因素與水平設計見表2。

表2 響應面試驗設計因素與水平設計/%

根據上述單因素試驗的研究結果，選用醬油添加量（A）、指天椒添加量（B）、柚子皮添加量（C）作為自變量，進行3 個因素和3 個水平的響應面優化試驗，將柚子皮辣醬的綜合評分設為響應值Y。

響應面試驗設計與結果分析見表3。

對表3 的數據進行回歸分析，可得綜合評分對醬油添加量（A），指天椒添加量（B），柚子皮添加量（C） 的回歸方程：

表3 響應面試驗設計與結果分析

響應面試驗回歸方程方差分析見表4。

由表4 可知，該模型的F值為29.21，p<0.000 1，表明該響應面回歸方程極顯著。失擬項p=0.090 4>0.05，不顯著，表明該回歸模型具有較高的可靠性[23]。相關系數R2=0.974 1，表明該模型和數據擬合度好，能反映實際的情況，可預測試驗結果。校正系數R2Adj=0.940 7，因此該模型能解釋94.07%的總變異。因素A影響極顯著，因素B、C的p>0.05，影響不顯著。在二次項中，B2影響極顯著，A2、C2的p<0.05 影響顯著；在交互項中，AC的p=0.002 9<0.05，影響顯著；AB、BC影響不顯著。影響柚子皮辣醬的綜合評分的3 個因素從大到小的排序為醬油添加量>柚子皮添加量>指天椒添加量，即A>C>B。

表4 響應面試驗回歸方程方差分析

2.3.2 響應面分析

利用Design Expert 8.0.6 軟件可精確獲得各個因素水平的三維視圖，對其進行分析。

醬油添加量和指天椒添加量交互作用下的響應面圖和等高線圖見圖7，醬油添加量和柚子皮添加量交互作用下的響應面圖和等高線圖見圖8，指天椒添加量和柚子皮添加量交互作用下的響應面圖和等高線圖見圖9。

圖8 醬油添加量和柚子皮添加量交互作用下的響應面圖和等高線圖

圖9 指天椒添加量和柚子皮添加量交互作用下的響應面圖和等高線圖

由圖7 可知，隨著因素A的增加，響應值Y先升后降，隨著因素B的增加，響應值Y先升后降。等高線呈現圓形，這表明因素A與因素B的相互作用不明顯。3D 圖顏色變化慢，說明曲線坡平緩。因此，因素A與因素B的響應值Y無顯著影響。

圖7 醬油添加量和指天椒添加量交互作用下的響應面圖和等高線圖

由圖8 可知，隨著因素A的增加，響應值Y先升后降，隨著因素C的增加，響應值Y先升后降。等高線呈現橢圓形，這表明因素A與因素C的相互作用明顯。3D 圖顏色變化快，說明曲線坡度大。因此，因素A與因素B的響應值Y具有顯著影響。

由圖9 可知，隨著因素B的增加，響應值Y先升后降，隨著因素C的增加，響應值Y先升后降。等高線呈現圓形，這表明因素B與因素C的相互作用不明顯。3D 圖顏色變化緩慢，說明曲線坡平緩。因此，因素A與因素B的響應值Y無顯著影響。

2.4 驗證試驗

根據響應面軟件處理數據得出的最佳試驗配方為醬油添加量6.28%，指天椒添加量6.22%，柚子皮添加量31.86%，在此條件下的響應值Y為93.21 分。結合實際情況。將最佳柚子皮辣醬的配方調整為醬油添加量6%，指天椒添加量6%，柚子皮添加量32%。在此條件下進行3 次平行試驗，驗證模型的準確性和可靠性，得到的響應值Y為93.15 分，與預測值相比相對誤差為0.06%，表明該最佳工藝配方可靠。

3 結論

該研究在單因素試驗的基礎上，采用響應面法進行優化分析，影響柚子皮辣醬的綜合評分的3 個因素從大到小的排序為醬油添加量>柚子皮添加量>指天椒添加量。柚子皮辣醬的最佳工藝配方中各添加量為柚子皮31%，花生油17%，水9%，醬油6%，指天椒6%，辣椒面5%，大蒜5%，牛肉末豆豉醬5%，蠔油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醬適口，無苦味，風味適中，氣味協調，顏色鮮亮并帶有光澤，醬體均勻，具有柚子皮應有咀嚼性，其感官評分為93.15 分。

該產品與市面上普通辣醬相比，柚子皮的添加賦予辣醬特別的營養價值和感官性質，同時在加工過程中采用溫水提取的方式，能最大限度地保留柚子皮的營養成分。但該產品灌裝后進行排氣、密封、殺菌并冷卻，全程無添加防腐劑，沒有達到較好的防腐效果。因此，在日常生活中開罐食用后需在陰涼、干燥且通風的條件下存儲，存儲時間不宜過長。開發具有保健功能的柚子皮辣醬，使得既健康營養又容易接受，豐富柚子皮產品的種類，具有較高的經濟價值和社會價值。