低温贮藏对柚子皮制品理化性质的影响

熊若冰，黄丽吟，段邓乐，董晓泳，王 琴，，陈 玮，肖更生

（1. 仲恺农业工程学院广东省岭南特色食品科学与技术重点实验室，广东广州 510225；2. 仲恺农业工程学院农业农村部岭南特色食品绿色加工与智能制造重点实验室，广东广州 510225；3. 仲恺广梅研究院，广东 梅州 514000）

柚子俗称团圆果，又名文旦、香栾、雷柚等，为芸香科植物柚的成熟果实[1]。在我国，柚子的种植面积较大且产量多，主要分布于东南沿海、华南以及西南地区。柚子酸甜可口、芳香怡人，深受广大群众的喜爱，而柚子皮十分苦涩，难以直接食用，所以对柚子的利用大多停留在食用新鲜的果肉，少数用于制成初级加工产品，而这部分质量仅占柚果总重的小部分，于是大量果皮资源得不到合理利用，造成环境污染以及资源浪费[2-3]。

柚子皮占整个柚子重量的40%～55%[4]，不仅含有多种对人体有益的成分，如黄酮类化合物、柠檬苦素类似物、膳食纤维、果胶等，具有调节代谢紊乱、抗氧化、降血脂、抗癌等功效，还有很高的营养价值及药用价值[5-7]。目前，市面上出现各式各样的柚子皮制品，如柚子皮蛋糕、柚子皮果酱、柚子皮果脯、柚子皮精油等。但柚子皮的整体利用率依然偏低，柚子皮制品的种类仍需进一步扩大[8-10]。

近年来，中央厨房模式兴起，实现了食品成品或者半成品的制作及配送。因此，可将柚子皮加工成为一种满足中央厨房要求的风味小菜，既能实现“变废为宝”，利于生态环境健康，又能实现资源的循环及高效利用，带动柚子产业发展，产生较好的经济效益、环境效益及社会效益，拥有非常大的市场前景[11]。然而，新鲜的柚子皮容易变干变瘪且易引起霉变，难以存储。目前在食品工业中，低温贮藏是一种常用的保藏食品的方式。用低温技术将食品长期维持在低温状态，具有抑制细菌的生长和繁殖、阻止食品腐败变质、延长食品保存期的优点，是保存食品质量和营养价值的有效手段[12-13]。因此，该试验将选择低温贮藏的方式来保鲜柚子皮。

综上所述，主要以柚子皮为原料，通过挑选、低温贮藏、去苦、加入配菜及包装等步骤，将柚子皮加工成为符合中央厨房的风味小菜，同时探究不同贮藏温度对柚子皮制品理化性质的影响，为柚子皮的综合利用及加工增值提供参考。

1 试验材料与方法

1.1 材料与试剂

梅州沙田柚，梅州市汇涌贸易有限公司提供；食用盐，市售；芦丁，标准品购自上海源叶；无水乙醇、柠檬酸、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠，购自天津大茂；芦丁标准品，购自上海源叶；盐酸，广东铭固化学科技有限公司提供；试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

L550 型台式低速大容量离心机，长沙高新技术产业开发区湘仪离心机仪器有限公司产品；TU-1900型双光束紫外可见分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司产品；HH-J2 型水浴恒温磁力搅拌器，常州金坛精达仪器制造有限公司产品；180B 型粉碎机，慈溪市耐欧电器有限公司产品；温度计，缙云县伟创电子有限公司产品；精密电子秤，广州开迪贸易有限公司产品；SHZ-D 型循环水式真空泵，巩义市予华仪器有限责任公司产品；DHG-9013A 型电热鼓风干燥箱，上海一恒科技有限公司产品。

1.3 柚子皮小菜制备工艺

1.3.1 制备流程

1.3.2 制备方法

（1） 选果。选择饱满且无褐斑的未成熟的新鲜沙田柚作为原料（皮厚且柚子清香味较浓）。

（2） 清洗。用盐水于室温将外皮搓洗干净，自然沥干。

（3） 低温贮藏。将洗净后的柚子皮置于保鲜袋包装并封口后，随机分成①组、②组、③组、④组进行低温贮藏处理，其中，①组为在常温下处理；②组为 8 ℃中低温处理；③组为在-20 ℃环境中低温处理；④组为在-80 ℃环境中低温处理。

（4） 解冻。低温处理48 h 后取出，在常温下放置4 组柚子皮至完全解冻。

（5） 处理。切除柚子外皮凸起油腺，即削去油泡层。

（6） 切片。将处理后的柚子皮切片。

（7） 去苦[14]。将切片后的柚子皮浸泡在含有Na-Cl 和NaHCO3的脱苦液中，之后将柚子皮捞出，用纯净水冲洗掉残留的脱苦液，沥干。

（8） 理化性质测定。将处理好的4 组柚子皮分别进行水分含量测定、可溶性固形物含量测定、果胶含量测定、膳食纤维测定以及总黄酮含量测定。

（9） 加入配菜。选取无裂口、无虫眼、光滑且大小适中的新鲜胡萝卜，清洗干净后去皮并切成约2 mm的细丝，之后于沸水中焯10 s 左右，然后放入冷水中，待胡萝卜丝冷却后捞出，沥干水分，将胡萝卜丝置入去苦后的柚子皮中，搅拌均匀即可。

（10） 包装。采用高纯氮气进行压缩包装，同时配以咸香（酱油、食用油、香油、糖、醋）、五香（酱油、食用油、香油、糖、醋、五香粉）、麻辣（酱油、食用油、香油、醋、糖、小米辣、辣椒粉/面） 和泡椒（酱油、食用油、香油、醋、糖、泡椒）4 种口味的调料包，即得到中央厨房柚子皮风味小菜。

柚子皮小菜制备过程主要步骤见图1。

图1 柚子皮小菜制备过程主要步骤

1.4 理化性质测定

1.4.1 水分含量测定

1.4.2 可溶性固形物含量测定

用手持糖度计测定柚子皮可溶性固形物含量。取一定质量的柚子皮进行粉碎并取汁液，用手持糖度计测定其可溶性固形物含量，重复3 次并取平均值。

1.4.3 果胶含量测定

根据超声波辅助酸法[15]测定柚子皮果胶含量。将烘干后的柚子皮进行粉碎处理，称取一定量柚皮粉并加入适量蒸馏水混合搅拌均匀，于恒温水浴锅中90 ℃下灭酶5～8 min。灭酶后稍冷却，用0.1 mol/L的盐酸调pH 值至2.0。将酸解容器置入超声波清洗器中，调整超声波的温度为80 ℃进行酸提取一段时间。提取完毕真空浓缩，加入体积分数95%的乙醇溶液并用玻璃棒搅拌，沉淀后离心（3 600 r/min，15 min） 取沉淀，放入鼓风干燥箱中恒温60 ℃烘干至样品恒重，得到果胶。

1.4.4 膳食纤维含量测定

根据超声波辅助提取法[16]测定柚子皮膳食纤维含量。将烘干后的柚子皮进行粉碎处理，称取一定量柚皮粉并加入适量蒸馏水混合搅拌均匀，调整混合液pH 值至3.0 后置入超声波清洗器中，调整超声波的温度为65 ℃，超声提取一定时间后用无水乙醇沉析静置，用抽滤装置将滤渣与滤液分离，取滤渣置于鼓风干燥箱中恒温60 ℃烘至样品恒重，得到膳食纤维。

膝关节骨关节炎是目前临床骨科中的常见慢性活动疾病之一,该疾病的病因和发病至今尚不明确。本文研究了关节镜下清理术治疗膝关节骨关节疼痛的效果。

1.4.5 总黄酮含量测定

根据戴维斯法[17]测定柚子皮总黄酮含量，具体操作如下：

（1） 标准曲线制备。①标准液的配制，精密称取干燥恒重的芦丁标准10 mg 并置于50 mL 容量瓶中，用体积分数为60%乙醇溶解并定容，得到质量浓度为0.2 g/L 的芦丁标准溶液。②标准曲线的绘制，精密量取标准溶液依次为0，0.5，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 mL 置于25 mL 容量瓶中，分别加入体积分数为60%的乙醇溶液至10 mL，再依次加入体积分数为5%的亚硝酸钠溶液1 mL，摇匀，放置6 min 后加入10%的硝酸铝溶液1 mL，摇匀，放置6 min 后加入体积分数为4%的氢氧化钠溶液1 mL，再加体积分数为60%的乙醇溶液定容，摇匀，放置15 min，于波长500 nm处测定吸光度。以吸光度为纵坐标，芦丁质量浓度（mg/mL） 为横坐标，制作标准曲线，由图1 可知，得到标准曲线的回归方程为：Y=9.737 5X+0.005 3，R2=0.997 9。

标准曲线图见图2。

图2 标准曲线图

（2） 总黄酮类物质的测定。将烘干后的柚子皮粉碎，准确称取1 g 于三角瓶中，加入一定量无水乙醇，超声辅助提取（45 ℃，100 W，30 min），过滤，定容至50 mL。取待测液适量，按照标准曲线的方法，于波长500 nm 处测定其吸光度并计算含量。试验进行3 次，取平均值。

2 结果与分析

2.1 不同温度低温贮藏对柚子皮水分含量的影响

低温处理对柚子皮水分含量的影响见图3。

图3 低温处理对柚子皮水分含量的影响

水分含量作为一个常用的指标来表示果蔬组织的水分，是食品贮藏的关键质量因素，也是衡量产品质量的重要因素[18-19]。由图3 可知，随着贮藏温度的降低，柚子皮的水分含量呈现先降低后升高的趋势，当处理温度为-20 ℃时，柚子皮水分含量达到最低值，当温度为-80 ℃时达到最高值，最高值和最低值相差6.8%，但是整体上看差异不显著。这可能是柚子皮在低温贮藏期间发生了重结晶现象，对柚子皮海绵层的微观组织结构产生了一定的影响，导致其吸水性发生了不同的变化[18]。

2.2 不同温度低温贮藏对柚皮可溶性固形物影响

低温处理对柚子皮可溶性固形物的影响见图4。

图4 低温处理对柚子皮可溶性固形物的影响

可溶性固形物是果汁中能溶于水的糖、酸、维生素、矿物质等的物质，主要指可溶于性糖类物质或其他可溶物质，在贮藏过程中会发生一定程度的降解转化，从而影响水果的风味与品质[20-21]。果蔬中的总可溶性固形物含量，可大致表示为果蔬的含糖量[22]。由图4 可知，在相同的贮藏时间内，随着贮藏温度的降低，柚子皮可溶性固形物呈先稳定不变、后逐渐递减，再略微升高的趋势。其中，常温下贮藏与 8 ℃贮藏下的柚子皮中可溶性固形物的含量一致，-20 ℃下的柚子皮中可溶性固形物为最低点，-80 ℃下的柚子皮中可溶性固形物为最高点，最高点与最低点数值相差1.4%。造成这种微小差异的原因可能是柚子皮在不同的温度下呼吸作用不同。常温以及 8 ℃下的柚子皮进行细胞呼吸的能量来自纤维素的水解，这个过程产生了糖，而-20 ℃与-80 ℃的温度较低，柚子皮中参与细胞呼吸的酶活性低，纤维素转化成糖的能力相对于常温及8 ℃下的要低，细胞呼吸消耗的物质减少，于是柚子皮中的可溶性固形物的含量整体呈微下降趋势[22]。

2.3 不同温度低温贮藏对柚子皮果胶含量的影响

低温处理对柚子皮果胶含量的影响见图5。

图5 低温处理对柚子皮果胶含量的影响

果胶是一种由α-D- 半乳糖醛酸基通过1,4 糖苷键连接而成的大分子酸性多糖，以同型半乳糖醛酸、鼠李糖半乳糖醛酸I 和鼠李糖半乳糖醛酸II 为主要结构[23-24]。果胶可被人体吸收，具有助消化、减少肠道疾病发生的作用[25]。通常果胶可作为乳化剂、增稠剂、稳定剂、胶凝剂等广泛应用于食品与医药生产[26]。

由图5 可知，柚子皮在8 ℃处理时，果胶含量相较于其他温度略有升高，但整体含量趋于稳定，涨幅不超过2%，差异微小。出现这种微小差异的原因可能是切割柚子皮时发生的机械损伤，或是在低温条件下的某些酶被激活，低温引起的浓缩效应将柚子皮中的大分子物质发生絮凝、质地发生一定的改变等不利影响[27]。

2.4 不同低温贮藏对柚子皮膳食纤维的影响

低温处理对柚子皮膳食纤维的影响见图6。

图6 低温处理对柚子皮膳食纤维的影响

膳食纤维是植物中广泛存在的一种碳水化合物，在改善肠道菌群、降低血糖、降低胆固醇、助消化等有重要作用[28-29]。由图6 可知，不同温度贮藏下的柚子皮中膳食纤维含量呈现上升趋势。与未经过低温处理的柚子皮相比，低温贮藏后膳食纤维的含量有所提高。其中-80 ℃下贮藏后的柚子皮中膳食纤维含量提高了15%，效果较为明显，不过至今尚鲜见有关低温对柚子皮膳食纤维影响的相关报道。出现这种现象的原因可能是膳食纤维构成的比例发生了一定的变化[30]。在低温冷藏的过程中，柚子皮中的不可溶组分的亲水基团发生暴露，使可溶性组分含量上升，膳食纤维构成比例出现变化，最终呈现低温贮藏下膳食纤维的含量升高的效果[31]。

2.5 不同低温贮藏对柚子皮总黄酮含量影响

低温处理对柚子皮总黄酮含量的影响见图7。

图7 低温处理对柚子皮总黄酮含量的影响

柚子皮中含有丰富的黄酮类物质，如柚皮苷、新橙皮苷等。其中，柚皮苷为主要黄酮类物质，也是柚子皮中的主要苦味来源之一[32]。黄酮类物质具有良好的抗氧化性，在抗炎等方面有一定的效果，对于心血管疾病和癌症在内的许多慢性疾病具有强大的保护作用[33-35]。由图7 可知，在不同温度冷冻下处理并经去苦操作后柚子皮中的黄酮含量呈现下降趋势，表明了柚子皮在低温贮藏后的脱苦效果更佳。其中，经-80 ℃处理后的柚子皮中黄酮含量最低；与常温处理的相比，柚子皮中黄酮含量减少37%。在柚子皮低温贮藏的过程中，柚子皮中形成的冰晶破坏了细胞组织，增加了酚类物质、多酚氧化酶与氧之间的接触，酶的氧化作用增强，酚类物质即黄酮含量相较于常温时呈下降的趋势[34]。同时，在高盐碱溶液的作用下，渗透压将柚皮苷等黄酮类物质从柚子皮中进入溶液，达到去苦的目的。当盐碱溶液的渗透压相同时，不同黄酮含量柚子皮的脱苦速度应一致，最终导致柚子皮中黄酮含量随贮藏温度的下降而下降[14]。

3 结论

以柚子皮为原料，通过柚子选择、清洗、低温贮藏、处理、切片、去苦、加入配菜及包装等步骤，将柚子皮加工成为符合中央厨房的风味小菜；再通过测定水分含量、可溶性固形物含量、果胶含量、膳食纤维含量、黄酮含量等，观察低温贮藏对柚子皮制品各理化性质的影响变化。结果表明，在去苦步骤中，柚子皮浸泡在质量分数为0.3%的NaCl 溶液和质量分数为0.04%的NaHCO3溶液的脱苦液中，于60～70 ℃下浸泡3～4 h 的去苦效果较为显著；在探究低温贮藏对柚子皮制品各理化性质的影响中，与未经过低温处理的柚子皮相比，在-80 ℃下贮藏48 h后的柚子皮中膳食纤维的含量提高了15%，黄酮含量减少了37%，果胶、水分、可溶性固形物的含量变化不超过2%，理论上是低温贮藏柚子皮的最佳选择。但由于-20 ℃下贮藏的柚子皮与未经过低温处理的柚子皮相比，柚子皮中膳食纤维的含量提高12%，黄酮含量减少37%，果胶、水分、可溶性固形物的含量变化亦不超过2%，与-80 ℃贮藏下的柚子皮中膳食纤维含量仅减少3%、黄酮含量仅减少2%，同时2 种温度下的口感相差不大，以及考虑到-20 ℃的能源消耗量较小，因此认为-20 ℃是实际生产中低温贮藏柚子皮的最佳选择。该试验制得的柚子皮小菜具有能量低、口感好、营养佳等特点，对柚子皮的利用提供一定的参考价值，也为柚子皮的低温贮藏温度的选择提供依据。