火龙果皮酱菜加工工艺研究

张彪，李喜宏，2*，唐先谱，李杰，张新，班兆军

（1.天津科技大学食品工程与生物技术学院，天津 300457；2.天津食品安全低碳制造协同创新中心，天津 300457；3.浙江科技学院生物与化学工程学院轻工学院，杭州 310023）

火龙果皮酱菜加工工艺研究

张彪1，李喜宏1，2*，唐先谱1，李杰1，张新1，班兆军3

（1.天津科技大学食品工程与生物技术学院，天津 300457；2.天津食品安全低碳制造协同创新中心，天津 300457；3.浙江科技学院生物与化学工程学院轻工学院，杭州 310023）

以火龙果皮为原料，利用响应面法对火龙果皮酱菜生产工艺进行优化。在单因素实验基础上选取实验因素水平，根据中心组合（Box-Behnken）实验设计原理采用三因素三水平的响应面分析法，依据回归分析确定各工艺条件的影响因素，以综合评分为响应值做响应面和等高线。在分析各个因素显著性和交互作用后，最佳配料工艺条件为辣椒添加量10.92%，食盐添加量5.76%，姜丝添加量9.23%，此时火龙果皮酱菜的感官评价最好，综合评分为93.7758；可溶性蛋白质含量为80.27μg／g，菌落总数为300 cfu／g，优于其他处理组。

火龙果皮；酱菜；三因素三水平；响应面

火龙果（Hylocereus undatus）又称红龙果、玉龙果等［1，2］，仙人掌科量天尺属和蛇鞭柱属植物。原产中美洲的哥斯达黎加、尼加拉瓜等地［3，4］。因其具有高纤维素、低糖类、低脂肪的特点［5，6］，受到广大消费者

的青睐，但每年产生废弃的火龙果皮，大多数都没有得到充分利用，在一定程度上限制了火龙果综合利用的价值，为加工生产带来一大技术难题。

目前，国内外有关火龙果的研究，主要集中在采收技术［7］、品种分类［8，9］、抗逆性、色素［10］、生长曲线、膳食纤维及营养成分等方面［11］。火龙果果肉加工特性多数集中在果醋［12］、果汁、果酱、果酒、果脯［13］、酸奶［14］、冰淇淋、罐头等各种营养保健食品［15］。火龙果果皮研究集中在色素提取纯化工艺、抗氧化活性。市场上关于火龙果果皮酱菜的出售产品未见报道，为提高火龙果果皮综合利用价值，本实验以火龙果果皮为原料，进行火龙果果皮酱菜加工工艺研究，为以后的生产提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

食盐、姜丝、辣椒、酱油、香油、蒜等食材 滨海新区金元宝农贸市场；PAL-1手持折光仪 日本ATAGO株式会社；JJ-1000精密型电子天平 常熟双杰测试仪器厂；恒温培养箱 天津市天宇实验仪器有限公司；CBV-1500A无菌试验台 上海瑞仰净化装备有限公司；DK-98-1电热恒温水浴锅 天津泰斯特仪器有限公司；HY-160C保鲜陈列柜 浙江冰雪儿厨房设备有限公司。

1.2 实验技术路线［16］

工艺流程：原料采购→果皮清洗→果皮分离→果皮改型→浸泡漂烫→冷却→调配罐装→脱气杀菌封口→常温腌制→低温贮藏。

果皮分离时微带少量果肉，果皮切成约1.0 cm×0.5 cm×0.5 cm的丁状，果皮于70～90℃热水中浸泡漂烫3～5 min，除去气泡和杂质。在调配过程中，以火龙果皮质量计，加入香油3.0%～5.0%，酱油适量，味精少量，蒜切成小丁适量。脱气杀菌封口采用75～85℃水浴。放置常温下腌制30天，成品置于4℃下贮藏30天，进行感官评价。

1.3 实验设计

1.3.1 单因素实验设计

设定常温腌制时间为30天，以辣椒添加量、食盐添加量、姜丝添加量为单因素变量，以产品的色香味、可溶性蛋白质、菌落总数、水分含量加权的综合评分为指标进行单因素实验。其中，以火龙果皮质量计，研究辣椒添加量5%，10%，15%时，食盐添加量5%、姜丝添加量10%腌制30天，贮藏30天的产品综合评价；探究食盐添加量2%，5%，8%时，辣椒添加量10%、姜丝添加量10%腌制30天，贮藏30天的产品综合评价；探究辣椒添加量10%、食盐添加量5%时，姜丝添加量5%，10%，15%腌制30天，贮藏30天的产品综合评价。

1.3.2 Box-Behnken实验设计

以辣椒添加量、食盐添加量、姜丝添加量为实验条件展开研究。采用Design-Expert软件8.0版本中Box-Behnken方法进行设计。实验因素以实验结果为参考，具体见表1，感官评定各项指标参考标准见表2。

表1 响应面优化因素和水平Table 1 Factors and levels of response surface optimization %

表2 感官评定各项指标参考标准Table 2 Sensory evaluation reference standard of the indicators

1.4 测定指标及方法

1.4.1 水分含量测定［17］

水分含量测定采用直接干燥法（%）。

1.4.2 可溶性蛋白

参考考马斯亮蓝染色法（mg／m L）。

1.4.3 感官评定［18］

培训感官评价人员10名，评定产品是否具有酱菜应有的色香味，评分细则见表2。

1.4.4 微生物指标

采用国标GB 4789.2－2010测定菌落总数（cfu／g）。

1.5 数据处理与分析

各评价指标采用百分值，以加权平均综合评分作为响应面响应值［19］，加权比重见表3。

表3 综合评分各项指标所占比重Table 3 Comprehensive evaluation score of the proportion of indicators

具体计算评价分值见式（1），式（2）。

每组处理实验请10名评委评分，实验数据取其平均值，应用Design-Expert 8.0软件对实验数据进行响应面分析。

2 结果与分析

2.1 单因素实验

辣椒、食盐和姜丝添加量对火龙果皮酱菜综合评分的影响见图1。

图1 辣椒、食盐和姜丝添加量对火龙果皮酱菜综合评分的影响Fig.1 Effects of chili，salt，shredded ginger additive amount on comprehensive scores of dragon fruit peel pickle

由图1可知，辣椒、食盐、姜丝添加量分别为10%，5%，10%时，火龙果皮酱菜的综合评分最高，分别为92，94，93。响应面的优化实验中，采用辣椒添加量5%，10%，15%，食盐添加量2%，5%，8%，姜丝添加量5%，10%，15%。

2.2 响应面优化火龙果皮酱菜工艺条件

在单因素实验结果的基础上，以辣椒添加量、食盐添加量、姜丝添加量3个因素为自变量，以综合评分响应值，采用三因素三水平的实验设计，共17组实验。实验方案及结果见表4，方差分析见表5。

表4 响应面实验设计及结果Table 4 Design and results of response surface experiment

由实验结果得到综合评分方程为：

表5 响应面实验方差分析表Table 5 Variance analysis table of response surface experiment

由表5可知，该模型的显著性为极显著（P＜0.01），模型的失拟性不显著（P＝0.3448＞0.05），同时预测的R2＝0.9982，调整的RAdj2＝0.9959，该结果说明所建立的方程具有很好的拟合性，表明根据实验结果得到了较好的模型。模型一次项A，B，C（P＜0.01）差异极显著，表明辣椒添加量、食盐添加量、姜丝添加量对综合评分有显著影响。

利用Design-Expert软件8.0进行多元回归拟合，所得到的二次元方程响应面见图2。

图2 辣椒添加量、食盐添加量、姜丝添加量交互作用对火龙果皮酱菜综合评分影响的响应曲面及等高线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

由图2可知，辣椒添加量、食盐添加量、姜丝添加量相互作用对综合评分的影响均出现抛物面型关系，所得到的响应面都存在一个最大值。其中，BC因素之间交互作用极显著（P＜0.01），AC因素之间交互作用显著（P＜0.05），AB因素之间交互作用不显著（P＞0.05）。

经过响应面的优化，由软件Design-Expert 8.0分析得到的最优评分添加条件为辣椒添加量10.92%、食盐添加量5.76%、姜丝添加量9.23%，综合评分为93.7758。为了验证以上条件是否可靠，结合实际在最优的条件下进行3次重复实验，得平均综合评分为94.0，较优化前结果平均值有一定增加。

3 结论

通过单因素实验设计，在此基础上通过软件Design-Expert 8.0进行三因素三水平响应面法实验，建立了各因素与响应值之间的数学模型关系，通过此模型，我们可以预测火龙果果皮酱菜理论综合评分。根据回归模型，确定最佳的火龙果皮酱菜配料工艺参数：辣椒添加量10.92%，食盐添加量5.76%，姜丝添加量9.23%，香油添加量3.0%～5.0%，酱油适量，味精少量，蒜切成小丁适量，此时火龙果皮酱菜的感官评价最好，综合评分为93.7758；腌制30天，低温贮藏30天，可溶性蛋白质含量为80.27μg／g，菌落总数为300 cfu／g，优于其他处理组，建立的模型较好地预测各因素同综合评分之间的关系。

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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 *通讯作者

国家科技支撑计划（2015BAD16B00）；“十二五”农村领域国家科技计划（2015BAD19B02-03）；天津市科技计划项目（14RCHZNC00107，15YFYSNC00010）；浙江科技学院科研启动基金项目（F701103G01）

张彪（1991－），男，硕士，研究方向：农产品加工及贮藏；李喜宏（1960－），男，教授，博士，研究方向：农产品加工及贮藏。