低溫貯藏對柚子皮制品理化性質的影響

熊若冰，黃麗吟，段鄧樂，董曉泳，王 琴，，陳 瑋，肖更生

（1. 仲愷農業工程學院廣東省嶺南特色食品科學與技術重點實驗室，廣東廣州 510225；2. 仲愷農業工程學院農業農村部嶺南特色食品綠色加工與智能制造重點實驗室，廣東廣州 510225；3. 仲愷廣梅研究院，廣東 梅州 514000）

柚子俗稱團圓果，又名文旦、香欒、雷柚等，為蕓香科植物柚的成熟果實[1]。在我國，柚子的種植面積較大且產量多，主要分布于東南沿海、華南以及西南地區。柚子酸甜可口、芳香怡人，深受廣大群眾的喜愛，而柚子皮十分苦澀，難以直接食用，所以對柚子的利用大多停留在食用新鮮的果肉，少數用于制成初級加工產品，而這部分質量僅占柚果總重的小部分，于是大量果皮資源得不到合理利用，造成環境污染以及資源浪費[2-3]。

柚子皮占整個柚子重量的40%～55%[4]，不僅含有多種對人體有益的成分，如黃酮類化合物、檸檬苦素類似物、膳食纖維、果膠等，具有調節代謝紊亂、抗氧化、降血脂、抗癌等功效，還有很高的營養價值及藥用價值[5-7]。目前，市面上出現各式各樣的柚子皮制品，如柚子皮蛋糕、柚子皮果醬、柚子皮果脯、柚子皮精油等。但柚子皮的整體利用率依然偏低，柚子皮制品的種類仍需進一步擴大[8-10]。

近年來，中央廚房模式興起，實現了食品成品或者半成品的制作及配送。因此，可將柚子皮加工成為一種滿足中央廚房要求的風味小菜，既能實現“變廢為寶”，利于生態環境健康，又能實現資源的循環及高效利用，帶動柚子產業發展，產生較好的經濟效益、環境效益及社會效益，擁有非常大的市場前景[11]。然而，新鮮的柚子皮容易變干變癟且易引起霉變，難以存儲。目前在食品工業中，低溫貯藏是一種常用的保藏食品的方式。用低溫技術將食品長期維持在低溫狀態，具有抑制細菌的生長和繁殖、阻止食品腐敗變質、延長食品保存期的優點，是保存食品質量和營養價值的有效手段[12-13]。因此，該試驗將選擇低溫貯藏的方式來保鮮柚子皮。

綜上所述，主要以柚子皮為原料，通過挑選、低溫貯藏、去苦、加入配菜及包裝等步驟，將柚子皮加工成為符合中央廚房的風味小菜，同時探究不同貯藏溫度對柚子皮制品理化性質的影響，為柚子皮的綜合利用及加工增值提供參考。

1 試驗材料與方法

1.1 材料與試劑

梅州沙田柚，梅州市匯涌貿易有限公司提供；食用鹽，市售；蘆丁，標準品購自上海源葉；無水乙醇、檸檬酸、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉，購自天津大茂；蘆丁標準品，購自上海源葉；鹽酸，廣東銘固化學科技有限公司提供；試劑均為國產分析純。

1.2 儀器與設備

L550 型臺式低速大容量離心機，長沙高新技術產業開發區湘儀離心機儀器有限公司產品；TU-1900型雙光束紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限責任公司產品；HH-J2 型水浴恒溫磁力攪拌器，常州金壇精達儀器制造有限公司產品；180B 型粉碎機，慈溪市耐歐電器有限公司產品；溫度計，縉云縣偉創電子有限公司產品；精密電子秤，廣州開迪貿易有限公司產品；SHZ-D 型循環水式真空泵，鞏義市予華儀器有限責任公司產品；DHG-9013A 型電熱鼓風干燥箱，上海一恒科技有限公司產品。

1.3 柚子皮小菜制備工藝

1.3.1 制備流程

1.3.2 制備方法

（1） 選果。選擇飽滿且無褐斑的未成熟的新鮮沙田柚作為原料（皮厚且柚子清香味較濃）。

（2） 清洗。用鹽水于室溫將外皮搓洗干凈，自然瀝干。

（3） 低溫貯藏。將洗凈后的柚子皮置于保鮮袋包裝并封口后，隨機分成①組、②組、③組、④組進行低溫貯藏處理，其中，①組為在常溫下處理；②組為 8 ℃中低溫處理；③組為在-20 ℃環境中低溫處理；④組為在-80 ℃環境中低溫處理。

（4） 解凍。低溫處理48 h 后取出，在常溫下放置4 組柚子皮至完全解凍。

（5） 處理。切除柚子外皮凸起油腺，即削去油泡層。

（6） 切片。將處理后的柚子皮切片。

（7） 去苦[14]。將切片后的柚子皮浸泡在含有Na-Cl 和NaHCO3的脫苦液中，之后將柚子皮撈出，用純凈水沖洗掉殘留的脫苦液，瀝干。

（8） 理化性質測定。將處理好的4 組柚子皮分別進行水分含量測定、可溶性固形物含量測定、果膠含量測定、膳食纖維測定以及總黃酮含量測定。

（9） 加入配菜。選取無裂口、無蟲眼、光滑且大小適中的新鮮胡蘿卜，清洗干凈后去皮并切成約2 mm的細絲，之后于沸水中焯10 s 左右，然后放入冷水中，待胡蘿卜絲冷卻后撈出，瀝干水分，將胡蘿卜絲置入去苦后的柚子皮中，攪拌均勻即可。

（10） 包裝。采用高純氮氣進行壓縮包裝，同時配以咸香（醬油、食用油、香油、糖、醋）、五香（醬油、食用油、香油、糖、醋、五香粉）、麻辣（醬油、食用油、香油、醋、糖、小米辣、辣椒粉/面） 和泡椒（醬油、食用油、香油、醋、糖、泡椒）4 種口味的調料包，即得到中央廚房柚子皮風味小菜。

柚子皮小菜制備過程主要步驟見圖1。

圖1 柚子皮小菜制備過程主要步驟

1.4 理化性質測定

1.4.1 水分含量測定

1.4.2 可溶性固形物含量測定

用手持糖度計測定柚子皮可溶性固形物含量。取一定質量的柚子皮進行粉碎并取汁液，用手持糖度計測定其可溶性固形物含量，重復3 次并取平均值。

1.4.3 果膠含量測定

根據超聲波輔助酸法[15]測定柚子皮果膠含量。將烘干后的柚子皮進行粉碎處理，稱取一定量柚皮粉并加入適量蒸餾水混合攪拌均勻，于恒溫水浴鍋中90 ℃下滅酶5～8 min。滅酶后稍冷卻，用0.1 mol/L的鹽酸調pH 值至2.0。將酸解容器置入超聲波清洗器中，調整超聲波的溫度為80 ℃進行酸提取一段時間。提取完畢真空濃縮，加入體積分數95%的乙醇溶液并用玻璃棒攪拌，沉淀后離心（3 600 r/min，15 min） 取沉淀，放入鼓風干燥箱中恒溫60 ℃烘干至樣品恒重，得到果膠。

1.4.4 膳食纖維含量測定

根據超聲波輔助提取法[16]測定柚子皮膳食纖維含量。將烘干后的柚子皮進行粉碎處理，稱取一定量柚皮粉并加入適量蒸餾水混合攪拌均勻，調整混合液pH 值至3.0 后置入超聲波清洗器中，調整超聲波的溫度為65 ℃，超聲提取一定時間后用無水乙醇沉析靜置，用抽濾裝置將濾渣與濾液分離，取濾渣置于鼓風干燥箱中恒溫60 ℃烘至樣品恒重，得到膳食纖維。

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1.4.5 總黃酮含量測定

根據戴維斯法[17]測定柚子皮總黃酮含量，具體操作如下：

（1） 標準曲線制備。①標準液的配制，精密稱取干燥恒重的蘆丁標準10 mg 并置于50 mL 容量瓶中，用體積分數為60%乙醇溶解并定容，得到質量濃度為0.2 g/L 的蘆丁標準溶液。②標準曲線的繪制，精密量取標準溶液依次為0，0.5，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 mL 置于25 mL 容量瓶中，分別加入體積分數為60%的乙醇溶液至10 mL，再依次加入體積分數為5%的亞硝酸鈉溶液1 mL，搖勻，放置6 min 后加入10%的硝酸鋁溶液1 mL，搖勻，放置6 min 后加入體積分數為4%的氫氧化鈉溶液1 mL，再加體積分數為60%的乙醇溶液定容，搖勻，放置15 min，于波長500 nm處測定吸光度。以吸光度為縱坐標，蘆丁質量濃度（mg/mL） 為橫坐標，制作標準曲線，由圖1 可知，得到標準曲線的回歸方程為：Y=9.737 5X+0.005 3，R2=0.997 9。

標準曲線圖見圖2。

圖2 標準曲線圖

（2） 總黃酮類物質的測定。將烘干后的柚子皮粉碎，準確稱取1 g 于三角瓶中，加入一定量無水乙醇，超聲輔助提取（45 ℃，100 W，30 min），過濾，定容至50 mL。取待測液適量，按照標準曲線的方法，于波長500 nm 處測定其吸光度并計算含量。試驗進行3 次，取平均值。

2 結果與分析

2.1 不同溫度低溫貯藏對柚子皮水分含量的影響

低溫處理對柚子皮水分含量的影響見圖3。

圖3 低溫處理對柚子皮水分含量的影響

水分含量作為一個常用的指標來表示果蔬組織的水分，是食品貯藏的關鍵質量因素，也是衡量產品質量的重要因素[18-19]。由圖3 可知，隨著貯藏溫度的降低，柚子皮的水分含量呈現先降低后升高的趨勢，當處理溫度為-20 ℃時，柚子皮水分含量達到最低值，當溫度為-80 ℃時達到最高值，最高值和最低值相差6.8%，但是整體上看差異不顯著。這可能是柚子皮在低溫貯藏期間發生了重結晶現象，對柚子皮海綿層的微觀組織結構產生了一定的影響，導致其吸水性發生了不同的變化[18]。

2.2 不同溫度低溫貯藏對柚皮可溶性固形物影響

低溫處理對柚子皮可溶性固形物的影響見圖4。

圖4 低溫處理對柚子皮可溶性固形物的影響

可溶性固形物是果汁中能溶于水的糖、酸、維生素、礦物質等的物質，主要指可溶于性糖類物質或其他可溶物質，在貯藏過程中會發生一定程度的降解轉化，從而影響水果的風味與品質[20-21]。果蔬中的總可溶性固形物含量，可大致表示為果蔬的含糖量[22]。由圖4 可知，在相同的貯藏時間內，隨著貯藏溫度的降低，柚子皮可溶性固形物呈先穩定不變、后逐漸遞減，再略微升高的趨勢。其中，常溫下貯藏與 8 ℃貯藏下的柚子皮中可溶性固形物的含量一致，-20 ℃下的柚子皮中可溶性固形物為最低點，-80 ℃下的柚子皮中可溶性固形物為最高點，最高點與最低點數值相差1.4%。造成這種微小差異的原因可能是柚子皮在不同的溫度下呼吸作用不同。常溫以及 8 ℃下的柚子皮進行細胞呼吸的能量來自纖維素的水解，這個過程產生了糖，而-20 ℃與-80 ℃的溫度較低，柚子皮中參與細胞呼吸的酶活性低，纖維素轉化成糖的能力相對于常溫及8 ℃下的要低，細胞呼吸消耗的物質減少，于是柚子皮中的可溶性固形物的含量整體呈微下降趨勢[22]。

2.3 不同溫度低溫貯藏對柚子皮果膠含量的影響

低溫處理對柚子皮果膠含量的影響見圖5。

圖5 低溫處理對柚子皮果膠含量的影響

果膠是一種由α-D- 半乳糖醛酸基通過1,4 糖苷鍵連接而成的大分子酸性多糖，以同型半乳糖醛酸、鼠李糖半乳糖醛酸I 和鼠李糖半乳糖醛酸II 為主要結構[23-24]。果膠可被人體吸收，具有助消化、減少腸道疾病發生的作用[25]。通常果膠可作為乳化劑、增稠劑、穩定劑、膠凝劑等廣泛應用于食品與醫藥生產[26]。

由圖5 可知，柚子皮在8 ℃處理時，果膠含量相較于其他溫度略有升高，但整體含量趨于穩定，漲幅不超過2%，差異微小。出現這種微小差異的原因可能是切割柚子皮時發生的機械損傷，或是在低溫條件下的某些酶被激活，低溫引起的濃縮效應將柚子皮中的大分子物質發生絮凝、質地發生一定的改變等不利影響[27]。

2.4 不同低溫貯藏對柚子皮膳食纖維的影響

低溫處理對柚子皮膳食纖維的影響見圖6。

圖6 低溫處理對柚子皮膳食纖維的影響

膳食纖維是植物中廣泛存在的一種碳水化合物，在改善腸道菌群、降低血糖、降低膽固醇、助消化等有重要作用[28-29]。由圖6 可知，不同溫度貯藏下的柚子皮中膳食纖維含量呈現上升趨勢。與未經過低溫處理的柚子皮相比，低溫貯藏后膳食纖維的含量有所提高。其中-80 ℃下貯藏后的柚子皮中膳食纖維含量提高了15%，效果較為明顯，不過至今尚鮮見有關低溫對柚子皮膳食纖維影響的相關報道。出現這種現象的原因可能是膳食纖維構成的比例發生了一定的變化[30]。在低溫冷藏的過程中，柚子皮中的不可溶組分的親水基團發生暴露，使可溶性組分含量上升，膳食纖維構成比例出現變化，最終呈現低溫貯藏下膳食纖維的含量升高的效果[31]。

2.5 不同低溫貯藏對柚子皮總黃酮含量影響

低溫處理對柚子皮總黃酮含量的影響見圖7。

圖7 低溫處理對柚子皮總黃酮含量的影響

柚子皮中含有豐富的黃酮類物質，如柚皮苷、新橙皮苷等。其中，柚皮苷為主要黃酮類物質，也是柚子皮中的主要苦味來源之一[32]。黃酮類物質具有良好的抗氧化性，在抗炎等方面有一定的效果，對于心血管疾病和癌癥在內的許多慢性疾病具有強大的保護作用[33-35]。由圖7 可知，在不同溫度冷凍下處理并經去苦操作后柚子皮中的黃酮含量呈現下降趨勢，表明了柚子皮在低溫貯藏后的脫苦效果更佳。其中，經-80 ℃處理后的柚子皮中黃酮含量最低；與常溫處理的相比，柚子皮中黃酮含量減少37%。在柚子皮低溫貯藏的過程中，柚子皮中形成的冰晶破壞了細胞組織，增加了酚類物質、多酚氧化酶與氧之間的接觸，酶的氧化作用增強，酚類物質即黃酮含量相較于常溫時呈下降的趨勢[34]。同時，在高鹽堿溶液的作用下，滲透壓將柚皮苷等黃酮類物質從柚子皮中進入溶液，達到去苦的目的。當鹽堿溶液的滲透壓相同時，不同黃酮含量柚子皮的脫苦速度應一致，最終導致柚子皮中黃酮含量隨貯藏溫度的下降而下降[14]。

3 結論

以柚子皮為原料，通過柚子選擇、清洗、低溫貯藏、處理、切片、去苦、加入配菜及包裝等步驟，將柚子皮加工成為符合中央廚房的風味小菜；再通過測定水分含量、可溶性固形物含量、果膠含量、膳食纖維含量、黃酮含量等，觀察低溫貯藏對柚子皮制品各理化性質的影響變化。結果表明，在去苦步驟中，柚子皮浸泡在質量分數為0.3%的NaCl 溶液和質量分數為0.04%的NaHCO3溶液的脫苦液中，于60～70 ℃下浸泡3～4 h 的去苦效果較為顯著；在探究低溫貯藏對柚子皮制品各理化性質的影響中，與未經過低溫處理的柚子皮相比，在-80 ℃下貯藏48 h后的柚子皮中膳食纖維的含量提高了15%，黃酮含量減少了37%，果膠、水分、可溶性固形物的含量變化不超過2%，理論上是低溫貯藏柚子皮的最佳選擇。但由于-20 ℃下貯藏的柚子皮與未經過低溫處理的柚子皮相比，柚子皮中膳食纖維的含量提高12%，黃酮含量減少37%，果膠、水分、可溶性固形物的含量變化亦不超過2%，與-80 ℃貯藏下的柚子皮中膳食纖維含量僅減少3%、黃酮含量僅減少2%，同時2 種溫度下的口感相差不大，以及考慮到-20 ℃的能源消耗量較小，因此認為-20 ℃是實際生產中低溫貯藏柚子皮的最佳選擇。該試驗制得的柚子皮小菜具有能量低、口感好、營養佳等特點，對柚子皮的利用提供一定的參考價值，也為柚子皮的低溫貯藏溫度的選擇提供依據。