◎ 秦 婷，趙 爽

（新疆農(nóng)墾科學(xué)院分析測試中心，農(nóng)業(yè)部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心，新疆 石河子 832000）

1 研究背景

1.1 胡蘿卜簡介

胡蘿卜（Daucas carotal）原產(chǎn)歐洲及西域，屬傘形科二年生草本植物，以肉質(zhì)根供食用和藥用。其適應(yīng)性廣、產(chǎn)量高，在我國種植已有悠久歷史。胡蘿卜含有多種營養(yǎng)成分，具有很高的營養(yǎng)價(jià)值，享有“小人參”之美譽(yù)。據(jù)研究分析[1-5]，胡蘿卜營養(yǎng)成分豐富而全面，深受人們的喜愛，其具體成分含量見表1。

表1 胡蘿卜中營養(yǎng)成分表（100 g鮮胡蘿卜為基準(zhǔn)）

鮮胡蘿卜中β-胡蘿卜素的含量相對較高，占總胡蘿卜素的60%～90%，其含量不僅高于一般蔬菜，也高于一般水果。根據(jù)有關(guān)資料數(shù)據(jù)分析[6]，胡蘿卜中胡蘿卜素的含量是草莓的135～362倍，葡萄的34.8～90.5倍，菠蘿的16.9～45.3倍，香蕉的5.4～14.5倍，蘋果的17～45倍。胡蘿卜素能在人體內(nèi)轉(zhuǎn)化成維生素A，對角膜炎、干眼病、夜盲癥等眼疾有明顯的治療作用，還具有養(yǎng)顏和降低血脂、血壓、血糖及促進(jìn)兒童生長發(fā)育，養(yǎng)胃益脾，補(bǔ)中健食，增強(qiáng)機(jī)體抗病等功能[7-8]。胡蘿卜以其富含胡蘿卜素和類胡蘿卜素而多用于藥物和食用原料。有報(bào)道稱[9-10]，以胡蘿卜素加工制成的食用產(chǎn)品，可以清除體內(nèi)的氧自由基，抗御自由基引起的內(nèi)源性損傷，緩解關(guān)節(jié)癥狀，減少突變細(xì)胞的發(fā)生，降低腫瘤的發(fā)生率。因此，胡蘿卜越來越受到人們的歡迎。

胡蘿卜制品種類豐富，有胡蘿卜干、胡蘿卜泥、胡蘿卜飲料、胡蘿卜復(fù)合飲料、濃縮汁等。但胡蘿卜表皮有苦澀味，所以為了提高胡蘿卜汁的香甜，去其表皮是一道必不可少的工序，這樣可使胡蘿卜汁氣味更宜人，口感更好。

1.2 國內(nèi)外對果蔬去皮的研究現(xiàn)狀

在去皮的過程中一定要做好質(zhì)量把控，因?yàn)檫@會(huì)對于后期的制品質(zhì)量起到非常大的影響。除此之外，去皮還能夠?qū)τ诮?jīng)濟(jì)效益有所提高，所以加強(qiáng)果蔬去皮的工作就非常重要。目前，去皮技術(shù)主要是應(yīng)用化學(xué)制品進(jìn)行操作，其流程主要是通過堿液、鹽液進(jìn)行去皮，而物理的方式主要是通過蒸汽、沸水火焰等方式進(jìn)行去皮，除此之外還有真空去皮等方式[11]。

1.2.1 堿液去皮

目前，很多發(fā)達(dá)國家都在使用堿液去皮的方式，主要是通過將果蔬浸泡在90～100 ℃苛性鈉液體之中，從而對于果蔬的表皮進(jìn)行腐蝕和降解。這種方式中，堿液濃度會(huì)因?yàn)椴煌墓叻N類進(jìn)行區(qū)分，另外還要對于去皮的時(shí)間、去皮的方法采取不同的方式。例如，在對西紅柿去皮時(shí)，一定不要去皮過厚，所以要采用10%的苛性鈉液體進(jìn)行去皮，一般在時(shí)間上需要用30 s左右，但不能夠完全的去除掉西紅柿的皮?？墒侨绻輹r(shí)間為30 s的話，改變?yōu)榉譃?次進(jìn)行浸泡，分為10 s一次的方式進(jìn)行浸泡，就能夠很好地將果皮去除。張少穎等[12]以干紅棗為原料，采用堿液方法研究干紅棗的去皮工藝。結(jié)果表明，堿液去皮的最佳條件為質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%，時(shí)間60 s。

1.2.2 鹽液去皮

通過鹽液作用也能達(dá)到果蔬去皮效果。例如，5%的銨鹽水溶液，在溫度20 ℃、pH為7～9.5時(shí)有很好的去皮能力。被選用的銨鹽最好是磷酸一銨、磷酸氫二銨、磷酸三銨，磷酸的銨鹽和磷酸金屬鹽的混合物。銨鹽的使用濃度在0.5%～15%。若銨鹽單獨(dú)使用時(shí)，溫度20 ℃、pH為8.2，5%磷酸氫二銨溶液或摻入5%的碳酸銨溶液去皮效果最佳。銨鹽去皮時(shí)間為1～30 min。

1.2.3 蒸汽去皮

蒸汽去皮是將果蔬置于密封容器，通入蒸汽，保持一定壓力，由于果蔬表皮受到蒸汽的熱作用而引起淀粉糊化，與果肉分離。同時(shí)果皮內(nèi)部受熱穿透的果內(nèi)薄層，含有高溫水，氣壓下降時(shí)，這些水變成過熱蒸汽沖出，將包住果肉的皮沖破，然后用去皮機(jī)除去。宗望遠(yuǎn)等[13]采用馬鈴薯蒸汽去皮法并通過正交試驗(yàn)，對影響馬鈴薯蒸汽去皮效果的相關(guān)因素進(jìn)行分析，確定了影響因素的主次關(guān)系為加熱時(shí)間＞蒸汽溫度＞蒸汽壓力；最優(yōu)參數(shù)組合為蒸汽溫度133 ℃、加熱時(shí)間180 s、蒸汽壓力0.16 MPa。

1.2.4 火焰和紅外線去皮

使用火焰和紅外線的方式去皮，是一種比較先進(jìn)的方式，這種效果較好，但火焰去皮會(huì)讓果蔬的內(nèi)在皮層發(fā)生一些變化，讓內(nèi)在的水分有所流失。而紅外線去皮的方式則是會(huì)提高果蔬的表面溫度，而再冷卻的話，就會(huì)造成皮肉分離。

果蔬可以單獨(dú)在火焰或者紅外線下進(jìn)行處理，也可以使用沸水和水蒸氣的方式進(jìn)行協(xié)同作業(yè)。例如，西紅柿使用紅外線照射的方式時(shí)，則需要采取30 s，而西紅柿的表皮會(huì)變焦而破裂。可是如果單獨(dú)的使用火焰去皮，就可能只去除西紅柿最外的表皮，同時(shí)形成內(nèi)在果肉的焦化。如果在同時(shí)采用紅外線的話，就會(huì)讓表皮變焦，從而很難去除，對于西紅柿的外觀產(chǎn)生很大的影響。

1.2.5 真空去皮

真空去皮比較適于蔬菜。如番茄于96 ℃熱水中處理20～40 s，使果皮與果皮下層分離，接著在600～700 mm水銀柱真空屋里，采用適當(dāng)技術(shù)處理，除去松散的皮，去皮效果較好[14]。

1.3 本研究的內(nèi)容和意義

可作為表面活性劑的復(fù)合磷酸鹽，全國食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)已批準(zhǔn)其作為食品添加劑而用于果蔬加工中的去皮，并先后被列入GB2760-1986、GB2760-1996食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[15]。其本身對果肉無腐蝕，但能使脫皮液保持固-液非均相間的最小表面張力，提高其浸潤、滲透、溶脹能力，在一定的溫度條件下，這種作用更強(qiáng)。但目前采用復(fù)合磷酸鹽去皮的研究并不多。

本試驗(yàn)以胡蘿卜為原料，采用復(fù)合磷酸鹽去皮法制備濃縮胡蘿卜汁，以β-胡蘿卜素含量為評價(jià)指標(biāo)，利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行分析，確定復(fù)合磷酸鹽法去皮最佳工藝條件。以期推動(dòng)果蔬深加工的步伐。

2 分析測定方法

2.1 原料及處理

清洗新鮮胡蘿卜后，將去皮后的胡蘿卜切片至5 mm，與在95 ℃混合的0.5%檸檬酸、0.3%維生素C（料水比例為1∶2.5，含有0.5%檸檬酸和0.3%維生素C的混合液）熱湯軟化3 min后，添加2.5倍體積的0.5%檸檬酸和0.3%維生素C榨汁，并用4層紗布過濾而獲得樣液。

2.2 胡蘿卜汁中β-胡蘿卜素含量的測定

2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作[16]

取β-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)使用液（50 μg/mL）1.00、2.00、3.00、4.00、6.00 mL 和 8.00 mL， 分 別 置 于 100 mL具塞錐形瓶中，按樣品測定步驟進(jìn)行操作。點(diǎn)樣體積為0.1 mL，標(biāo)準(zhǔn)曲線各點(diǎn)胡蘿卜素含量依次為1、2、3、4、6μg和8μg。為測定低含量樣品，可在0～1μg加做幾點(diǎn)。以胡蘿卜素含量為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2.2.2 胡蘿卜汁中β-胡蘿卜素含量的測定[17]

稱取相當(dāng)于胡蘿卜原樣1～5 g的胡蘿卜汁液置于100 mL帶塞的錐形瓶中，加入20 mL丙酮、5 mL石油醚，振搖1 min，靜置5 min，將提取液轉(zhuǎn)入盛有100 mL 5%硫酸鈉溶液的分液漏斗中，之后再用10 mL丙酮-石油醚（v/v為3∶7）混合溶液提取2～3次，直至提取液無色為止。

2.2.3 紙層析法

樣品皂化后，用石油醚提取胡蘿卜中的類胡蘿卜素和其他植物色素。采用石油醚作為紙層析劑，胡蘿卜素的極性最低，速度最快，分離出其他色素，切出胡蘿卜素譜帶。在450 nm波長處進(jìn)行洗脫定量測定。實(shí)驗(yàn)過程中，取樣，去折疊，洗脫，紙層析，β-胡蘿卜素的測定和β-胡蘿卜素含量的計(jì)算均參照國家標(biāo)準(zhǔn)[16]。

2.3 復(fù)合磷酸鹽去皮法-單因素試驗(yàn)

2.3.1 不同濃度磷酸三鈉對鮮胡蘿卜汁中β-胡蘿卜素含量的影響

加入1.5%、3.0%、4.5%、6.5%、7.5%磷酸三鈉與0.6%焦磷酸鈉和0.7%磷酸氫二鈉配置混合液，在95 ℃熱燙胡蘿卜3 min的條件下去皮，取去皮后的相同質(zhì)量的胡蘿卜制備濃縮胡蘿卜汁，測定其β-胡蘿卜素含量。

2.3.2 不同濃度磷酸氫二鈉對鮮胡蘿卜汁中β-胡蘿卜素含量的影響

分別采用濃度為0.1%、0.4%、0.7%、1.0%、1.3%的磷酸氫二鈉與3.0%的磷酸三鈉和0.6%的焦磷酸鈉配置混合溶液，在95 ℃熱燙3 min的條件下去皮，取去皮后的相同質(zhì)量的胡蘿卜制備濃縮胡蘿卜汁，測定其β-胡蘿卜素含量。

2.3.3 不同濃度焦磷酸鈉對新鮮胡蘿卜汁中β-胡蘿卜素含量的影響

分別采用濃度為0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%的焦磷酸鈉與3.0%的磷酸三鈉和0.7%的磷酸氫二鈉配置混合溶液，在95℃熱燙3min的條件下去皮，取去皮后的相同質(zhì)量的胡蘿卜制備濃縮胡蘿卜汁，測定其β-胡蘿卜素含量。

2.4 復(fù)合磷酸鹽去皮法正交試驗(yàn)

因素水平采用單因素試驗(yàn)確定，磷酸三鈉濃度分別為2.0%、3.0%、4.0%，磷酸氫二鈉濃度分別為0.5%、0.7%、0.9%，焦磷酸鈉含量分別為0.3%、0.4%和0.5%，β-胡蘿卜素含量采用正交試驗(yàn)L9（33）標(biāo)準(zhǔn)正交因素水平見表2。

表2 因素水平表

3 結(jié)果與分析

3.1 線性回歸方程及標(biāo)準(zhǔn)曲線

β-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)使用液的線性回歸方程及標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1所示，線性回歸方程為y=0.044 1x-0.009 6，R2=0.990 5，圖中，y為測定用胡蘿卜汁中β-胡蘿卜素含量（μg），x為吸光度值。

3.2 單因素試驗(yàn)結(jié)果

3.2.1 不同濃度磷酸三鈉對胡蘿卜汁中β-胡蘿卜素含量的影響

不同濃度磷酸三鈉對胡蘿卜汁中β-胡蘿卜素含量的影響如圖2所示。由圖2可以看出，不同濃度磷酸三鈉配制的混合溶液對胡蘿卜去皮后，所制備的濃縮胡蘿卜汁中β-胡蘿卜素含量影響明顯。隨著磷酸三鈉濃度的增加，其吸光度值呈先上升后降低的趨勢。在濃度為3.0%時(shí)，吸光度值達(dá)到最大；當(dāng)濃度大于3.0%時(shí)，吸光度值呈下降趨勢，且下降幅度較大。

圖2 不同濃度磷酸三鈉對胡蘿卜汁中β-胡蘿卜素含量的影響圖

3.2.2 不同濃度磷酸氫二鈉對胡蘿卜汁中β-胡蘿卜素含量的影響

不同濃度磷酸氫二鈉對胡蘿卜汁中β-胡蘿卜素含量的影響如圖3所示。由圖3可以看出，不同濃度磷酸氫二鈉配制的混合溶液對胡蘿卜去皮后，所制備的濃縮胡蘿卜汁中β-胡蘿卜素含量的影響較小。當(dāng)磷酸氫二鈉濃度從0.1%上升到0.7%時(shí)，其吸光度變化呈緩慢上升趨勢，當(dāng)濃度大于0.7%時(shí)，其吸光度呈緩慢下降趨勢。

圖3 不同濃度磷酸氫二鈉對胡蘿卜汁中β-胡蘿卜素含量的影響圖

3.2.3 不同濃度焦磷酸鈉對胡蘿卜汁中β-胡蘿卜素含量的影響

不同濃度焦磷酸鈉對胡蘿卜汁中β-胡蘿卜素含量的影響如圖4所示。由圖4可以看出，不同濃度焦磷酸鈉配制的混合溶液對胡蘿卜去皮后，所制備的濃縮胡蘿卜汁中β-胡蘿卜素含量的影響較大。濃度為0.4%時(shí)，吸光度值最大，當(dāng)濃度在其左右時(shí)，其吸光度均呈下降趨勢。與圖3、圖4對比，其影響效果次于磷酸三鈉，高于磷酸氫二鈉。

圖4 不同濃度焦磷酸鈉對胡蘿卜汁中β-胡蘿卜素含量的影響圖

3.3 復(fù)合磷酸鹽去皮法對胡蘿卜汁中β-胡蘿卜素含量的影響

采用直觀分析法分析復(fù)合磷酸鹽去皮對胡蘿卜汁中β-胡蘿卜素含量的影響，結(jié)果見表3。

表3 復(fù)合磷酸鹽去皮法對β-胡蘿卜素含量的影響表

從表3可以看出，不同濃度的胡蘿卜脫皮用磷酸鹽混合液對鮮胡蘿卜汁中β-胡蘿卜素含量有顯著影響。主要影響因素為磷酸三鈉（A）＞焦磷酸鈉（C）＞磷酸氫二鈉（B）。根據(jù)胡蘿卜汁中β-胡蘿卜素的含量，初步確定A2B3C1最優(yōu)水平，即3.0%磷酸三鈉、0.9%磷酸氫二鈉、0.3%焦磷酸鈉，試驗(yàn)指數(shù)為16.60 mg/100 g。主要因素因取最好水平，根據(jù)數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)，最佳組合為A2B1C3，β-胡蘿卜素平均含量為16.64 mg/100 g，結(jié)果為16.66 mg/100 g、17.00 mg/100 g和16.26 mg/100 g，結(jié)果優(yōu)于A2B3C1正交試驗(yàn)表，證明最佳組合為A2B1C3，即3.0%磷酸三鈉、0.5%磷酸氫二鈉、0.5%焦磷酸鈉。

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

各因素的主次順序依次為磷酸三鈉（A）＞焦磷酸鈉（C）＞磷酸氫二鈉（B）。3.0%磷酸三鈉、0.5%磷酸氫二鈉與0.5%的焦磷酸鈉配比的復(fù)合磷酸鹽，在固定條件（95 ℃熱燙3 min）下對胡蘿卜浸泡，之后再經(jīng)快速流動(dòng)的冷水對胡蘿卜表皮進(jìn)行沖洗，可完全脫去胡蘿卜表皮，且去皮后的胡蘿卜果肉表面光滑、無腐蝕，并具有胡蘿卜本身應(yīng)具有的良好色澤。

4.2 討論

在果蔬加工中，果蔬去皮的是否完全是決定產(chǎn)品產(chǎn)量和成本的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。因此找到一種去皮效果好、營養(yǎng)成分損失小、無污染或污染小、操作簡單的去皮方法，是很至關(guān)重要的。而本試驗(yàn)所采用的復(fù)合磷酸鹽去皮，對果肉無腐蝕，去皮率可達(dá)100%，操作方法簡單，有望對果蔬加工產(chǎn)業(yè)的未來起到良好的推動(dòng)作用。

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