火龍果皮醬菜加工工藝研究

張彪，李喜宏，2*，唐先譜，李杰，張新，班兆軍

（1.天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院，天津 300457；2.天津食品安全低碳制造協(xié)同創(chuàng)新中心，天津 300457；3.浙江科技學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院輕工學(xué)院，杭州 310023）

火龍果皮醬菜加工工藝研究

張彪1，李喜宏1，2*，唐先譜1，李杰1，張新1，班兆軍3

（1.天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院，天津 300457；2.天津食品安全低碳制造協(xié)同創(chuàng)新中心，天津 300457；3.浙江科技學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院輕工學(xué)院，杭州 310023）

以火龍果皮為原料，利用響應(yīng)面法對火龍果皮醬菜生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化。在單因素實驗基礎(chǔ)上選取實驗因素水平，根據(jù)中心組合（Box-Behnken）實驗設(shè)計原理采用三因素三水平的響應(yīng)面分析法，依據(jù)回歸分析確定各工藝條件的影響因素，以綜合評分為響應(yīng)值做響應(yīng)面和等高線。在分析各個因素顯著性和交互作用后，最佳配料工藝條件為辣椒添加量10.92%，食鹽添加量5.76%，姜絲添加量9.23%，此時火龍果皮醬菜的感官評價最好，綜合評分為93.7758；可溶性蛋白質(zhì)含量為80.27μg／g，菌落總數(shù)為300 cfu／g，優(yōu)于其他處理組。

火龍果皮；醬菜；三因素三水平；響應(yīng)面

火龍果（Hylocereus undatus）又稱紅龍果、玉龍果等［1，2］，仙人掌科量天尺屬和蛇鞭柱屬植物。原產(chǎn)中美洲的哥斯達(dá)黎加、尼加拉瓜等地［3，4］。因其具有高纖維素、低糖類、低脂肪的特點［5，6］，受到廣大消費者

的青睞，但每年產(chǎn)生廢棄的火龍果皮，大多數(shù)都沒有得到充分利用，在一定程度上限制了火龍果綜合利用的價值，為加工生產(chǎn)帶來一大技術(shù)難題。

目前，國內(nèi)外有關(guān)火龍果的研究，主要集中在采收技術(shù)［7］、品種分類［8，9］、抗逆性、色素［10］、生長曲線、膳食纖維及營養(yǎng)成分等方面［11］。火龍果果肉加工特性多數(shù)集中在果醋［12］、果汁、果醬、果酒、果脯［13］、酸奶［14］、冰淇淋、罐頭等各種營養(yǎng)保健食品［15］。火龍果果皮研究集中在色素提取純化工藝、抗氧化活性。市場上關(guān)于火龍果果皮醬菜的出售產(chǎn)品未見報道，為提高火龍果果皮綜合利用價值，本實驗以火龍果果皮為原料，進(jìn)行火龍果果皮醬菜加工工藝研究，為以后的生產(chǎn)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

食鹽、姜絲、辣椒、醬油、香油、蒜等食材 濱海新區(qū)金元寶農(nóng)貿(mào)市場；PAL-1手持折光儀 日本ATAGO株式會社；JJ-1000精密型電子天平 常熟雙杰測試儀器廠；恒溫培養(yǎng)箱 天津市天宇實驗儀器有限公司；CBV-1500A無菌試驗臺 上海瑞仰凈化裝備有限公司；DK-98-1電熱恒溫水浴鍋 天津泰斯特儀器有限公司；HY-160C保鮮陳列柜 浙江冰雪兒廚房設(shè)備有限公司。

1.2 實驗技術(shù)路線［16］

工藝流程：原料采購→果皮清洗→果皮分離→果皮改型→浸泡漂燙→冷卻→調(diào)配罐裝→脫氣殺菌封口→常溫腌制→低溫貯藏。

果皮分離時微帶少量果肉，果皮切成約1.0 cm×0.5 cm×0.5 cm的丁狀，果皮于70～90℃熱水中浸泡漂燙3～5 min，除去氣泡和雜質(zhì)。在調(diào)配過程中，以火龍果皮質(zhì)量計，加入香油3.0%～5.0%，醬油適量，味精少量，蒜切成小丁適量。脫氣殺菌封口采用75～85℃水浴。放置常溫下腌制30天，成品置于4℃下貯藏30天，進(jìn)行感官評價。

1.3 實驗設(shè)計

1.3.1 單因素實驗設(shè)計

設(shè)定常溫腌制時間為30天，以辣椒添加量、食鹽添加量、姜絲添加量為單因素變量，以產(chǎn)品的色香味、可溶性蛋白質(zhì)、菌落總數(shù)、水分含量加權(quán)的綜合評分為指標(biāo)進(jìn)行單因素實驗。其中，以火龍果皮質(zhì)量計，研究辣椒添加量5%，10%，15%時，食鹽添加量5%、姜絲添加量10%腌制30天，貯藏30天的產(chǎn)品綜合評價；探究食鹽添加量2%，5%，8%時，辣椒添加量10%、姜絲添加量10%腌制30天，貯藏30天的產(chǎn)品綜合評價；探究辣椒添加量10%、食鹽添加量5%時，姜絲添加量5%，10%，15%腌制30天，貯藏30天的產(chǎn)品綜合評價。

1.3.2 Box-Behnken實驗設(shè)計

以辣椒添加量、食鹽添加量、姜絲添加量為實驗條件展開研究。采用Design-Expert軟件8.0版本中Box-Behnken方法進(jìn)行設(shè)計。實驗因素以實驗結(jié)果為參考，具體見表1，感官評定各項指標(biāo)參考標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表1 響應(yīng)面優(yōu)化因素和水平Table 1 Factors and levels of response surface optimization %

表2 感官評定各項指標(biāo)參考標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation reference standard of the indicators

1.4 測定指標(biāo)及方法

1.4.1 水分含量測定［17］

水分含量測定采用直接干燥法（%）。

1.4.2 可溶性蛋白

參考考馬斯亮藍(lán)染色法（mg／m L）。

1.4.3 感官評定［18］

培訓(xùn)感官評價人員10名，評定產(chǎn)品是否具有醬菜應(yīng)有的色香味，評分細(xì)則見表2。

1.4.4 微生物指標(biāo)

采用國標(biāo)GB 4789.2－2010測定菌落總數(shù)（cfu／g）。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

各評價指標(biāo)采用百分值，以加權(quán)平均綜合評分作為響應(yīng)面響應(yīng)值［19］，加權(quán)比重見表3。

表3 綜合評分各項指標(biāo)所占比重Table 3 Comprehensive evaluation score of the proportion of indicators

具體計算評價分值見式（1），式（2）。

每組處理實驗請10名評委評分，實驗數(shù)據(jù)取其平均值，應(yīng)用Design-Expert 8.0軟件對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行響應(yīng)面分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實驗

辣椒、食鹽和姜絲添加量對火龍果皮醬菜綜合評分的影響見圖1。

圖1 辣椒、食鹽和姜絲添加量對火龍果皮醬菜綜合評分的影響Fig.1 Effects of chili，salt，shredded ginger additive amount on comprehensive scores of dragon fruit peel pickle

由圖1可知，辣椒、食鹽、姜絲添加量分別為10%，5%，10%時，火龍果皮醬菜的綜合評分最高，分別為92，94，93。響應(yīng)面的優(yōu)化實驗中，采用辣椒添加量5%，10%，15%，食鹽添加量2%，5%，8%，姜絲添加量5%，10%，15%。

2.2 響應(yīng)面優(yōu)化火龍果皮醬菜工藝條件

在單因素實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，以辣椒添加量、食鹽添加量、姜絲添加量3個因素為自變量，以綜合評分響應(yīng)值，采用三因素三水平的實驗設(shè)計，共17組實驗。實驗方案及結(jié)果見表4，方差分析見表5。

表4 響應(yīng)面實驗設(shè)計及結(jié)果Table 4 Design and results of response surface experiment

由實驗結(jié)果得到綜合評分方程為：

表5 響應(yīng)面實驗方差分析表Table 5 Variance analysis table of response surface experiment

由表5可知，該模型的顯著性為極顯著（P＜0.01），模型的失擬性不顯著（P＝0.3448＞0.05），同時預(yù)測的R2＝0.9982，調(diào)整的RAdj2＝0.9959，該結(jié)果說明所建立的方程具有很好的擬合性，表明根據(jù)實驗結(jié)果得到了較好的模型。模型一次項A，B，C（P＜0.01）差異極顯著，表明辣椒添加量、食鹽添加量、姜絲添加量對綜合評分有顯著影響。

利用Design-Expert軟件8.0進(jìn)行多元回歸擬合，所得到的二次元方程響應(yīng)面見圖2。

圖2 辣椒添加量、食鹽添加量、姜絲添加量交互作用對火龍果皮醬菜綜合評分影響的響應(yīng)曲面及等高線Fig.2 Response surface plots and contour lines of effects of chili，salt，shredded ginger additive amount on comprehensive scores of dragon fruit peel pickle

由圖2可知，辣椒添加量、食鹽添加量、姜絲添加量相互作用對綜合評分的影響均出現(xiàn)拋物面型關(guān)系，所得到的響應(yīng)面都存在一個最大值。其中，BC因素之間交互作用極顯著（P＜0.01），AC因素之間交互作用顯著（P＜0.05），AB因素之間交互作用不顯著（P＞0.05）。

經(jīng)過響應(yīng)面的優(yōu)化，由軟件Design-Expert 8.0分析得到的最優(yōu)評分添加條件為辣椒添加量10.92%、食鹽添加量5.76%、姜絲添加量9.23%，綜合評分為93.7758。為了驗證以上條件是否可靠，結(jié)合實際在最優(yōu)的條件下進(jìn)行3次重復(fù)實驗，得平均綜合評分為94.0，較優(yōu)化前結(jié)果平均值有一定增加。

3 結(jié)論

通過單因素實驗設(shè)計，在此基礎(chǔ)上通過軟件Design-Expert 8.0進(jìn)行三因素三水平響應(yīng)面法實驗，建立了各因素與響應(yīng)值之間的數(shù)學(xué)模型關(guān)系，通過此模型，我們可以預(yù)測火龍果果皮醬菜理論綜合評分。根據(jù)回歸模型，確定最佳的火龍果皮醬菜配料工藝參數(shù)：辣椒添加量10.92%，食鹽添加量5.76%，姜絲添加量9.23%，香油添加量3.0%～5.0%，醬油適量，味精少量，蒜切成小丁適量，此時火龍果皮醬菜的感官評價最好，綜合評分為93.7758；腌制30天，低溫貯藏30天，可溶性蛋白質(zhì)含量為80.27μg／g，菌落總數(shù)為300 cfu／g，優(yōu)于其他處理組，建立的模型較好地預(yù)測各因素同綜合評分之間的關(guān)系。

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Study on Processing Technology of Dragon Fruit Peel Pickle

ZHANG Biao1，LI Xi-hong1，2*，TANG Xian-pu1，LI Jie1，ZHANG Xin1，BAN Zhao-jun3
（1.College of Food Engineering and Biotechnology，Tianjin University of Science and Technology，Tianjin 300457，China；2.Tianjin Food Safety＆Low Carbon Manufacturing Collaborative Innovation Center，Tianjin 300457，China；3.School of Biological and Chemical Engineering／School of Light Industry，Zhejiang University of Science and Technology，Hangzhou 310023，China）

The response surface method is used to optimize the production process of dragon fruit peel pickle by using dragon fruit peel as raw material.Based on single-factor test，the factors affecting the process conditions are determined according to the principle of three-factor three-level response surface analysis based on Box-Benhnken test design principle，and the response surface and contour line are evaluated by the comprehensive evaluation score.The results show that the optimum conditions are as follows：chili additive amount is 10.92%，salt additive amount is 5.76%and shredded ginger additive amount is 9.23%.The sensory evaluation of dragon fruit peel pickle is the best，and the comprehensive evaluation score is 93.7758，soluble protein content is 80.27μg／g，total number of bacterial colony is 300 cfu／g，it is better than other treatment groups.

dragon fruit skin；pickle；three-factor three-level；response surface

TS255.53

A

10.3969／j.issn.1000-9973.2017.10.014

1000-9973（2017）10-0065-04

2017－04－25 *通訊作者

國家科技支撐計劃（2015BAD16B00）；“十二五”農(nóng)村領(lǐng)域國家科技計劃（2015BAD19B02-03）；天津市科技計劃項目（14RCHZNC00107，15YFYSNC00010）；浙江科技學(xué)院科研啟動基金項目（F701103G01）

張彪（1991－），男，碩士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏；李喜宏（1960－），男，教授，博士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏。