響應面法優化芒果皮餡料的制備工藝

摘要：為開發利用芒果皮，提高芒果加工副產物的附加值，以芒果皮為主要原料，制備芒果皮餡料。在單因素實驗的基礎上，以白砂糖、花生油、玉米淀粉的添加量為自變量，以感官評分為指標，進行響應面試驗，優化芒果皮餡料制備工藝。結果表明，芒果皮餡料最佳工藝配方為：芒果皮漿100 g、白砂糖添加量10.3 g、花生油添加量4.5 g、玉米淀粉添加量4.0 g。按此配方制得的芒果皮餡料呈黃綠色，有芒果香氣，光澤油潤，口感細膩。

關鍵詞：芒果皮；餡料；感官評分；響應面法

中圖分類號：TS255.4 文獻標志碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20240522

基金項目：福建省中青年教師教育科研項目（JAT210862）；漳州職業技術學院校級課題項目（ZZY2021B136）。

Optimization of the preparation process of mango peel filling using response surface methodology

Xu Meiyu

（ Zhangzhou Institute of Technology， Zhangzhou， Fujian 363000 ）

Abstract： In order to develop and utilize mango peel and increase the added value of by-products in mango processing， mango peel was used as the main raw material to prepare mango peel filling. Using the addition of white sugar， peanut oil， and corn starch as independent variables and sensory evaluation as indicators， the preparation process of mango peel filling was optimized through response surface methodology based on single factor experiments. The results showed that the optimal process formula for mango skin filling were 100 g of mango peel pulp， 10.3 g of white sugar， 4.5 g of peanut oil， and 4.0 g of corn starch. Mango peel filling was made through the best process formula， presenting yellow green color with a mango aroma， glossy and oily texture， and delicate taste.

Key words： mango peel； filling； sensory evaluation； response surface methodology

芒果產量大，口感好，果肉香甜細膩，除了鮮食外，常被加工為芒果飲品、芒果泥、芒果干、芒果罐頭、速凍芒果塊等產品[1]。芒果皮是芒果加工過程中產生的副產物，占鮮果重的9%～16%，每年的數量有數百萬噸，少部分被食品行業加工利用或制成動物飼料，大部分直接堆疊、丟棄，對環境保護和資源高效利用不利[2]。目前，有關芒果皮的研究主要集中在多酚類、膳食纖維、果膠、揮發性成分、色素等的提取上[3-7]，以及對提取物進行抑菌性、抗氧化活性、抗癌、保護心臟等功能的研究[8-9]。另外，芒果皮也可作為食品加工輔料，用于改善產品品質。Kabir等[10]將芒果皮制成粉狀加入面條中，用于提高面條營養，改善面條結構和感官性能。郭玉霞等[11]在制作凍干芒果果肉脆塊中添加20%芒果皮，經對比發現芒果皮的加入提升了產品營養價值和質構品質。芒果皮原料資源豐富且價格便宜，開發價值高。本研究以芒果皮為原料，通過單因素實驗和響應面法優化配方，研制一款芒果皮餡料，旨在高效利用芒果皮，豐富芒果皮加工產品，提高芒果附加值。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

芒果、花生油、玉米淀粉、白砂糖：市售。

MC-22SN01型電磁爐：廣東美的生活電器制造有限公司；HR2084型榨汁機：飛利浦（中國）投資有限公司；MP31001型電子天平：上海舜宇恒平科學儀器有限公司；不粘鍋：合肥榮事達電子電器集團有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

1.2.2 操作要點

制備芒果皮漿：選擇七八成熟，無斑點、無霉變的芒果，清洗干凈，取皮。將芒果皮切成2 cm × 2 cm大小，加水煮30 min，撈出置于網篩上冷卻。將冷卻后的芒果皮按料水比10∶3打漿，過40目篩，得到芒果皮漿，4 ℃保存，備用。

制作芒果皮餡料：稱取芒果皮漿100 g于不粘鍋中，加入白砂糖，全程100 ℃炒制5 min，將花生油和玉米淀粉乳化混勻后，加入餡料，繼續炒制餡料可抱團、不粘鍋，水分含量低于40%，即可起鍋[12]。

1.2.3 單因素實驗設計

白砂糖添加量的選擇：取芒果皮渣100 g，花生油6 g，玉米淀粉4 g，考察白砂糖添加量分別為8、10、12、14、16 g時對芒果皮餡料感官評分的影響。

花生油添加量的選擇：取芒果皮渣100 g，白砂糖12 g，玉米淀粉4 g，考察花生油添加量分別為2、4、6、8、10 g時對芒果皮餡料感官評分的影響。

玉米淀粉添加量的選擇：取芒果皮渣100 g，白砂糖12 g，花生油6 g，考察玉米淀粉添加量分別為2、3、4、5、6 g時對芒果皮餡料感官評分的影響。

1.2.4 響應面試驗優化

由單因素實驗結果，選擇白砂糖添加量、花生油添加量、玉米淀粉添加量3個因素進行三因素三水平響應面法優化分析，采用Box-Benhnken中心組合試驗設計的響應面分析方法，以感官評分為響應值，進一步探究芒果皮餡料的制備工藝。因素水平表見表1。

1.2.5 感官評價

選取10名經過感官培訓的食品專業人員，從外觀、風味、口感和組織狀態4個方面對芒果皮餡料進行綜合感官評價，總分100分，感官評價標準見表2[13-14]。

1.2.6 理化指標測定

水分含量：采用直接干燥法。

脂肪含量：采用酸水解法。

總糖含量：采用斐林氏容量法[15]。

1.3 數據分析

數據處理和分析使用 Microsoft Excel 2010、SPSS 25.0、Design Expert 13軟件。

2 結果與分析

2.1 單因素實驗

2.1.1 白砂糖對芒果皮餡料感官品質的影響

由圖1可知，白砂糖添加量從8 g增加至10 g，感官評分增加，并在添加量為10 g時達到最大值，此時感官評分為81.9分，之后繼續增大白砂糖添加量，感官評分呈現下降趨勢。七八成熟的芒果的果皮，甜中帶酸，微苦，添加白砂糖，能中和酸味，掩蓋苦味，使餡料整體風味和諧[16]。過多加入白砂糖，餡料口感過甜，顏色變深，硬度增加，質地粗糙，餡料感官品質降低明顯。因此，適宜的白砂糖添加量為10 g。

2.1.2 花生油對芒果皮餡料感官品質的影響

由圖2可知，當芒果皮餡料中花生油添加量逐漸增大，餡料綜合感官品質先上升至最大值，再下降。當花生油添加量為4 g時，餡料感官評分最高。餡料制作中加入花生油能改善餡料色澤、光滑度、硬度和黏性，加入花生油較少時，餡料光澤一般，加入過多，花生油的氣味會掩蓋芒果味，餡料質地過軟、粘牙，口感油膩[17]。因此，適宜的花生油添加量為4 g。

2.1.3 玉米淀粉對芒果皮餡料感官品質的影響

由圖3可知，隨著玉米淀粉添加量的增加，芒果皮餡料的感官評分先升高后降低。當玉米淀粉添加量為4 g時，芒果皮餡料整體感官評分最高。餡料中加入適量的玉米淀粉對其組織狀態和口感能起到改善作用[13]。玉米淀粉添加較少時，餡料成型效果差，組織松散，有裂紋和孔洞。玉米淀粉加入量過大，會使餡料質地不細膩，硬度大，口感差。因此，適宜的玉米淀粉添加量為4 g。

2.2 響應面試驗

2.2.1 響應面試驗設計及結果

在單因素實驗的基礎上，以感官評分為響應值，對3個因素進行響應面試驗優化工藝參數，試驗設計與結果見表3。

2.2.2 響應面試驗方差分析

采用Design-Expert 13軟件對表3中數據進行多變量回歸分析，得到芒果皮餡料感官評分的二次回歸方程為：

由表4可知，模型極顯著（P<0.000 1），F值為85.66，失擬項不顯著（P = 0.932 8>0.05），模型決定系數R2 = 0.991 0，模型調整確定系數R2Adj = 0.979 4，說明模型擬合程度較好，可行性高，能利用此模型進行后續的試驗優化設計[18-19]。根據F值，3個因素主次順序為：B（花生油添加量）>A（白砂糖添加量）>C（玉米淀粉添加量）。根據P值，模型中A、B、AC、A2、B2、C2對結果的影響極顯著，AB、BC對結果均有顯著影響。總體而言，各因子對清除率的影響呈現出互動效應，而不是簡單線性相關。

2.2.3 各因素交互作用分析

由圖4（a）和（b）可知，固定玉米淀粉添加量，隨著白砂糖和花生油添加量的增加，芒果皮餡料的感官評分先升高后降低。由圖4（c）和（d）可知，固定花生油添加量，隨著白砂糖和玉米淀粉添加量的增加，芒果皮餡料的感官評分呈先上升后下降的趨勢。由圖4（e）和（f）可知，固定白砂糖添加量時，隨著花生油和玉米淀粉添加量的增加，芒果皮餡料的感官評分呈先增大后減小的趨勢。圖4中各因素交互作用的等高線圖較陡峭，響應面圖都接近橢圓形，表明因素間的交互作用顯著，這與方差分析結果吻合。

2.3 驗證試驗

根據響應面優化結果計算得出最佳制備工藝為：白砂糖添加量10.267 g、花生油添加量4.453 g、玉米淀粉添加量4.013 g，預測的感官評分為82.7分。結合實際，調整最佳芒果皮餡料制備工藝為：白砂糖添加量10.3 g、花生油添加量4.5 g、玉米淀粉添加量4.0 g，在此條件下進行3次平行試驗，測得感官評分為83.0分，與預測的感官評分結果基本一致，說明利用響應面試驗優化芒果皮餡料的方法是可行的。

2.4 理化指標結果

對制得的芒果皮餡料進行理化指標分析，餡料水分含量≤40%、脂肪≤60%、總糖≤33%，均與GB/T 21270—2007《食品餡料》要求相符。

3 結 論

本研究通過單因素實驗和響應面法，優化了芒果皮餡料加工工藝，得到最佳工藝參數為：芒果皮漿添加量100 g、白砂糖添加量10.3 g、花生油添加量4.5 g、玉米淀粉添加量4.0 g，此配方下制得的餡料感官評分為83.0分。餡料顏色呈黃綠色，油潤有光澤，有芒果香氣，酸甜適口，質地均勻，口感細膩緊致。

參 考 文 獻

[1] 張雪艷，呂建秋.基于文獻計量的國內外芒果加工研究態勢分析[J].熱帶農業科學，2023，43（9）：114-121.

[2] 盧玉翠，肖嵋方，趙立春，等.酶解結合微波提取芒果皮渣中芒果苷成分及工藝優化[J].當代化工，2023，52（9）：2036-2041.

[3] 楊鄭州，李曦，謝曉娜.芒果皮多酚提取工藝的優化及抗氧化能力分析[J].江西農業學報，2023，35（5）：103-108.

[4] BADDI J， VIJAYALAKSHMI D， NATARAJ A D， et al. Mango peel： a potential source of natural bioactive phyto-nutrients in functional food[J].Asian Journal of Dairy and Food Research，2015，34（1）：75-77.

[5] 劉銘，李秀婷，潘凌風，等.芒果皮可溶性膳食纖維的提取及性質研究[J].中國食品添加劑，2014，25（1）：81-87.

[6] 何方奕，李鐵純，梁多壯，等.芒果皮中揮發性成分的 GC-MS分析[J].食品科學，2008，29（10）：495-496.

[7] 姚壯和.微波輔助提取芒果皮黃色素的研究[J].現代食品科技，2013，29（8）：1973-1977.

[8] KOIRALA P， CHUNHAVACHARATORN P， SUTTISANSANEE U， et al. Antioxidant and antimicrobial activities of mango peel and radish peel： a comparative investigation[J].Frontiers in Sustainable Food Systems，2024，8：1354393.

[9] JEEVITHA G C， RAMAMOORTHY S， AHMAD F， et al. Recent advances in extraction methodologies for the valorization of mango peel wastes[J].International Journal of Food Properties，2023，26（2）：3492-3511.

[10] KABIR M R， HASAN S K， ISLAM M R， et al. Development of functional noodles by encapsulating mango peel powder as a source of bioactive compounds[J].Heliyon，2024，10（1）：e24061.

[11] 郭玉霞，畢金峰，易建勇，等.果皮和果肉比例對真空冷凍干燥重組芒果脆塊品質的影響[J].核農學報，2023，37（1）：78-87.

[12] 王晨祥，彭健，溫靖，等.枸杞餡料的制作工藝及其主要營養成分分析[J].食品研究與開發，2022，43（17）：71-77.

[13] 范茜，范剛，任婧楠，等.臍橙皮渣的快速脫苦及其餡料制備[J].華中農業大學學報，2021，40（2）：213-221.

[14] 馬井喜，豐宇欣，曹子姣.蒲公英月餅餡料制作工藝的研究[J].現代食品，2019（19）：70-73.

[15] 彭芳剛，陳曉華，許丹妮.低熱量南瓜月餅餡料的研制[J].衡陽師范學院學報，2018，39（3）：123-127.

[16] 陸勝勇，傅曼琴，余元善，等.冬瓜桑椹餡料配方優化及其揮發性風味物質分析[J].現代食品科技，2023，39（5）：261-270.

[17] 吳俊師，劉巧瑜，曾曉房，等.低糖南瓜餡料的配方優化研究[J].食品研究與開發，2021，42（4）：135-142.

[18] 王曉婧，王萌.模糊數學評價結合響應面法優化紅棗核桃發酵乳飲料工藝[J].糧食科技與經濟，2023，48（2）：97-101+108.

[19] 任美燕，張曉雯，楊倩，等.響應面法優化紅薯葉低糖餅干配方[J].糧食科技與經濟，2022，47（1）：103-106.