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.天津科技大學食品工程與生物技術學院，天津 300457；2.天津食品安全低碳制造協同創新中心，天津 300457；3.浙江科技學院生物與化學工程學院輕工學院，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.天津科技大學食品工程與生物技術學院，天津 300457；2.天津食品安全低碳制造協同創新中心，天津 300457；3.浙江科技學院生物與化學工程學院輕工學院，杭州 310023）

以火龍果皮為原料，利用響應面法對火龍果皮醬菜生產工藝進行優化。在單因素實驗基礎上選取實驗因素水平，根據中心組合（Box-Behnken）實驗設計原理采用三因素三水平的響應面分析法，依據回歸分析確定各工藝條件的影響因素，以綜合評分為響應值做響應面和等高線。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；可溶性蛋白質含量為80.27μg／g，菌落總數為300 cfu／g，優于其他處理組。

火龍果皮；醬菜；三因素三水平；響應面

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。原產中美洲的哥斯達黎加、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，但每年產生廢棄的火龍果皮，大多數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，為加工生產帶來一大技術難題。

目前，國內外有關火龍果的研究，主要集中在采收技術［7］、品種分類［8，9］、抗逆性、色素［10］、生長曲線、膳食纖維及營養成分等方面［11］?；瘕埞饧庸ぬ匦远鄶导性诠祝?2］、果汁、果醬、果酒、果脯［13］、酸奶［14］、冰淇淋、罐頭等各種營養保健食品［15］?；瘕埞ぱ芯考性谏靥崛〖兓に?、抗氧化活性。市場上關于火龍果果皮醬菜的出售產品未見報道，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，進行火龍果果皮醬菜加工工藝研究，為以后的生產提供依據。

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 濱海新區金元寶農貿市場；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 浙江冰雪兒廚房設備有限公司。

1.2 實驗技術路線［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。在調配過程中，以火龍果皮質量計，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，進行感官評價。

1.3 實驗設計

1.3.1 單因素實驗設計

設定常溫腌制時間為30天，以辣椒添加量、食鹽添加量、姜絲添加量為單因素變量，以產品的色香味、可溶性蛋白質、菌落總數、水分含量加權的綜合評分為指標進行單因素實驗。其中，以火龍果皮質量計，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天的產品綜合評價。

1.3.2 Box-Behnken實驗設計

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方法進行設計。實驗因素以實驗結果為參考，具體見表1，感官評定各項指標參考標準見表2。

表1 響應面優化因素和水平Table 1 Factors and levels of response surface optimization %

表2 感官評定各項指標參考標準Table 2 Sensory evaluation reference standard of the indicators

1.4 測定指標及方法

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

參考考馬斯亮藍染色法（mg／m L）。

1.4.3 感官評定［18］

培訓感官評價人員10名，評定產品是否具有醬菜應有的色香味，評分細則見表2。

1.4.4 微生物指標

采用國標GB 4789.2－2010測定菌落總數（cfu／g）。

1.5 數據處理與分析

各評價指標采用百分值，以加權平均綜合評分作為響應面響應值［19］，加權比重見表3。

表3 綜合評分各項指標所占比重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，實驗數據取其平均值，應用Design-Expert 8.0軟件對實驗數據進行響應面分析。

2 結果與分析

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。響應面的優化實驗中，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 響應面優化火龍果皮醬菜工藝條件

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

表4 響應面實驗設計及結果Table 4 Design and results of response surface experiment

由實驗結果得到綜合評分方程為：

表5 響應面實驗方差分析表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），同時預測的R2＝0.9982，調整的RAdj2＝0.9959，該結果說明所建立的方程具有很好的擬合性，表明根據實驗結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進行多元回歸擬合，所得到的二次元方程響應面見圖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拋物面型關系，所得到的響應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）。

經過響應面的優化，由軟件Design-Expert 8.0分析得到的最優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，結合實際在最優的條件下進行3次重復實驗，得平均綜合評分為94.0，較優化前結果平均值有一定增加。

3 結論

通過單因素實驗設計，在此基礎上通過軟件Design-Expert 8.0進行三因素三水平響應面法實驗，建立了各因素與響應值之間的數學模型關系，通過此模型，我們可以預測火龍果果皮醬菜理論綜合評分。根據回歸模型，確定最佳的火龍果皮醬菜配料工藝參數：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，可溶性蛋白質含量為80.27μg／g，菌落總數為300 cfu／g，優于其他處理組，建立的模型較好地預測各因素同綜合評分之間的關系。

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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”農村領域國家科技計劃（2015BAD19B02-03）；天津市科技計劃項目（14RCHZNC00107，15YFYSNC00010）；浙江科技學院科研啟動基金項目（F701103G01）

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