黄皮[Clausena lansium（Lour.）Skeels],属芸香科黄皮属矮乔木植物,主要分布在亚热带至热带中的低海拔地区,我国广东、广西、福建、四川、云南、海南和台湾等地区均有种植[1]。黄皮果实风味独特、营养丰富,热量低,维生素C、香豆素、黄酮、黄皮酰胺、多种萜烯类化合物及多种氨基酸含量较高,具有抗氧化、清除自由基、护肝、降血糖、祛痰化气、疏通肠胃等功效[2-4]。
广东茂名黄皮种植近4 660 hm2,年产量3.5 万t,目前主要用于鲜食,部分被制成果浆后用于制作即饮型饮料[5]。由于黄皮果实不耐贮藏,常温下贮藏3～4 d就会脱水干缩失去市场价值[6],因而对黄皮进行开发利用和深加工具有重要意义。据研究,黄皮果皮、果核中β-胡萝卜素、维生素C、各类氨基酸等营养成分含量较高,营养价值较好[7]。果酱是一种保存易腐水果的传统方法,果酱富含糖、膳食纤维、维生素、矿物质和氨基酸,不含脂肪和胆固醇,此外,果酱还含有黄酮类、酚类等抗氧化物质,食用果酱也可降低患心血管疾病的概率[8]。因此,本研究以茂名本地黄皮果浆企业生产果浆后留下的黄皮果渣为主要原料,开发制作黄皮果酱产品,以期为黄皮的深加工及综合利用提供参考。
1 材料与方法
1.1 主要材料与试剂
黄皮果渣：高州市和森水果专业合作社,从-18 ℃冷冻库取回,加工果酱前再解冻处理；冰糖：市售。
柠檬酸、D-异抗坏血酸钠、卡拉胶、黄原胶（均为食品级）：郑州万邦实业有限公司；无水乙醇、醋酸钾、硝酸铝、氢氧化钠、碳酸钠（均为分析纯）、福林酚试剂（生化试剂）：国药集团化学试剂有限公司；芦丁标准品（生化试剂）：江西佰草源生物科技有限公司；没食子酸标准品（分析纯）：福州飞净生物科技有限公司；1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH）（分析纯）：上海甄准生物科技有限公司。
1.2 主要仪器与设备
TU-1900 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；AL104-1C 分析天平：梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；L15-P919 破壁机：杭州九阳小家电有限公司；SN-QX-32 超声清洗仪：上海尚普仪器设备有限公司；TGL-16G 台式离心机：上海精密仪器仪表有限公司；SW-LB90T 手持式糖度计：广州市速为电子科技有限公司；GUU HH-S 双孔实验数显电子恒温水浴锅：郑州长城科工贸有限公司；PHS-25 型pH 计：上海盛磁仪器有限公司。
1.3 工艺流程与方法
1.3.1 黄皮果渣制备果酱工艺流程
黄皮果渣制备果酱加工工艺流程如下[9]。
1.3.2 单因素试验
单因素试验主要通过感官评价确定影响果酱感官品质各因素较优的数值范围,用以开展正交试验[10]。
1.3.2.1 黄皮果渣与水质量比对果酱感官品质的影响
黄皮果渣与水的总质量为500 g,选择黄皮果渣与水的质量比分别为1∶4.0、1∶3.0、1∶2.0、1∶1.5、1∶1.0、2∶1.0,开始加热前加入D-异抗坏血酸钠0.2 g护色,沿同一方向搅拌均匀,中火煮沸后,加入150 g冰糖,加入提前溶解的复合胶（卡拉胶∶黄原胶=1∶2,质量比）2.5 g,小火熬制25 min 即出锅,对黄皮果渣制备的果酱进行感官评价。
1.3.2.2 冰糖添加量对果酱感官品质的影响
称取200 g 黄皮果渣和300 g 水,选择冰糖添加量分别为黄皮果渣与水总质量的20%（100 g）、25%（125 g）、30%（150 g）、35%（175 g）、40%（200 g）、45%（225 g）,其他操作按1.3.2.1 进行。
1.3.2.3 复合胶质量比对果酱感官品质的影响
称取200 g 黄皮果渣和300 g 水,复合胶添加量为2.5 g,选择复合胶（卡拉胶∶黄原胶）质量比分别为3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3、1∶4,其他操作按1.3.2.1 进行。
1.3.2.4 复合胶添加量对果酱感官品质的影响
称取200 g 黄皮果渣和300 g 水,复合胶配比为卡拉胶∶黄原胶=1∶2,选择复合胶添加量分别为黄皮果渣与水总质量的0.1%（0.5 g）、0.2%（1.0 g）、0.3%（1.5 g）、0.4%（2.0 g）、0.5%（2.5 g）、0.6%（3.0 g）,其他操作按1.3.2.1 进行。
1.3.2.5 熬制时间对果酱感官品质的影响
称取200 g 黄皮果渣和300 g 水,选择熬制时间分别为10、15、20、25、30、35 min,其他操作按1.3.2.1 进行。
1.3.3 正交试验
在单因素试验基础上,确定黄皮果渣与水质量比、冰糖添加量、复合胶添加量及熬制时间4 个因素的取值范围,采用L9（34）正交设计对黄皮果渣制备果酱产品工艺和配方进行正交试验优化,试验指标为感官评分、总酚含量、黄酮含量、可溶性固形物含量。正交试验因素和水平见表1。
表1 正交试验因素和水平
Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment
因素水平123 A 果渣与水质量比1∶2.0 1∶1.5 1∶1.0 B 冰糖添加量/g 125 150 175 C 复合胶添加量/g 2.0 2.5 3.0 D 熬制时间/min 15 20 25
1.3.4 黄皮果酱感官评价、理化指标、微生物指标等检测方法
1.3.4.1 感官评价
挑选食品专业学生6 名（男女各3 人）组成感官评定小组,将所有待评样品随机分为6 份,参照GB/T 22474—2008《果酱》[10],从色泽、组织形态、口感与风味4 个方面对样品进行感官评价。黄皮果酱感官评分标准见表2。
表2 黄皮果酱感官评分标准
Table 2 Sensory rating standards for wampee jam
评分项目色泽（20）口感（30）风味（30）组织形态（20）评分标准色泽均匀,呈黄色至淡黄色,半透明,富有光泽色泽暗黄,透明性差,光泽度不明显色泽褐黄,不透明,光泽黯淡软硬适中,柔和细腻,爽口,不粘牙稍软或稍硬,稍粘口,口感疏松较绵软或较硬,较粘牙口感疏松绵软或者很硬,粘牙,毫无弹性和咬劲具有黄皮特有的香味和风味,酸甜适口黄皮香味较淡,味道偏甜或酸,但不刺激没有黄皮香味,甚至有异味,刺激的甜或酸味,有焦苦味凝胶性好,光滑细腻,无糖、水析出,组织紧致均匀,无气泡,无杂质凝胶性较好,组织有微量气泡,无杂质,少量糖或水析出凝胶性差,有水析出,有颗粒或大量气泡得分13～20 8～<13 1～<8 21～30 11～<21 1～<11 21～30 11～<21 1～<11 13～20 8～<13 1～<8
1.3.4.2 其他理化指标分析方法
总酚含量采用福林酚显色分光光度法测定[11-13],黄酮含量采用NaNO2-Al（NO3）3 分光光度法测定[14-16],可溶性固形物含量采用折光计法测定,pH 值采用酸度计法测定。
1.3.4.3 抗氧化性测定
抗氧化性以DPPH 自由基清除能力表示。根据Anwar 等[17]的方法略作改动。2 mL 黄皮果酱稀释样品加入 2 mL 浓度为 0.02 mg/mL 的DPPH-无水乙醇溶液,室温避光反应1 h,以无水乙醇为空白,测定其在517 nm 处吸光度。DPPH 自由基清除率计算公式如下。
式中：X 为DPPH 自由基清除率,%；Ai 为样品吸光度；Aj 为本底吸光度；Ac 为空白吸光度。
1.3.4.4 微生物指标分析方法
菌落总数按照GB 4789.2—2022《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》的方法进行检测。
1.4 数据统计与处理
所有指标数据重复测定3 次,数据采用Excel 2010 版软件进行处理并分析作图,并用SPSS 17.0 软件进行分析。
2 结果与分析
2.1 单因素试验
2.1.1 黄皮果渣与水质量比对黄皮果酱感官评分的影响
水的占比直接会影响到黄皮果酱的组织状态。若黄皮果渣中水分含量较低,则不利于黄皮果酱形成良好的组织状态,大大降低黄皮果酱的涂抹性,因此需要加水调节[18]。但水的添加量过高会使黄皮果酱过稀,组织状态变差,也会延长熬煮浓缩的时间,加剧黄皮果酱的褐变现象。因此研究适宜的黄皮果渣与水质量比对黄皮果酱感官品质的影响,结果如图1 所示。
图1 黄皮果渣与水质量比对黄皮果酱感官评分的影响
Fig.1 Effect of the mass ratio of wampee residue to water on the sensory score of wampee jam
不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。
由图1 可知,随着黄皮果渣添加量的增加,果酱感官评分呈现先逐渐上升后迅速下降的趋势。当黄皮果渣与水质量比小于1∶2.0 时,果酱过稀,容易分层,口感较淡,黄皮风味不足,食用欠佳。当黄皮果渣与水质量比大于1∶1.0 时,果酱过稠,表面光泽度降低,组织偏硬,涂抹性变差。当黄皮果渣与水质量比介于1∶2.0～1∶1.0 时,果酱性状较好。当黄皮果渣与水质量比为1∶1.5 时,果酱的感官评分最高,此时组织状态最佳,果酱光泽度好,软硬度和流动性均最好,涂抹性佳[19]。因此选择黄皮果渣与水质量比为1∶2.0、1∶1.5、1∶1.0 进行后续正交试验。
2.1.2 冰糖添加量对黄皮果酱感官评分的影响
由于黄皮在榨汁后95% 以上糖分均保留在黄皮果汁中,黄皮果渣中糖分含量低,因此利用黄皮果渣制作黄皮果酱时,需添加一定量的糖以改善其风味和口感,同时糖分可使果酱保持较高的渗透压,从而对微生物的生长起到一定的抑制作用。由于冰糖成分甘甜、黏度较高,风味独特,对调节果酱糖酸比和保持较好的组织状态有一定的帮助[20],因此选择在黄皮果酱的制作过程中添加冰糖。冰糖添加量对黄皮果酱感官评分的影响如图2 所示。
图2 冰糖添加量对黄皮果酱感官评分的影响
Fig.2 Effect of rock sugar addition on the sensory score of wampee jam
不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。
由图2 可知,当冰糖添加量为黄皮果渣与水总量的20%（100 g）时,由于果酱甜度不足,涩味、苦味突出,口感风味均表现较差,感官评分较低。当冰糖添加量大于黄皮果渣与水总量的40%（200 g）时,虽然苦味、涩味被掩盖,但果酱过甜,风味表现不佳,感官评分也较低,且糖分过高导致热量过高而对健康不利,与果酱产品低糖化的发展趋势相背离[21]。当冰糖添加量为黄皮果渣与水总质量的30%（150 g）时,果酱酸甜适口,黄皮风味佳,虽有极轻微的苦涩味,但不影响整体风味,此时感官评分最高。这与何雨霏等[22]的研究结果基本一致。因此选择冰糖添加量为125、150、175 g进行后续正交试验。
2.1.3 复合胶质量比对黄皮果酱感官评分的影响
果酱中添加的凝胶剂不同,所形成的果酱胶体在凝胶强度和凝胶弹性上就会有较大区别,从而造成口感上的差异[23]。卡拉胶成型效果好,但所形成的凝胶偏硬、脆,会导致口感较硬,黄皮果香不能充分释放[24-25]。黄原胶的凝胶强度虽不及卡拉胶,成型速度较慢,但形成的胶体弹性和韧性好,与卡拉胶复配具有协同增效作用。适当的卡拉胶和黄原胶配比可使黄皮果酱组织紧致均匀,软硬适中,凝胶性好,光滑细腻,无糖、水析出,无气泡,无杂质。复合胶（卡拉胶和黄原胶）质量比对黄皮果酱感官评分的影响如图3 所示。
图3 复合胶质量比对黄皮果酱感官评分的影响
Fig.3 Effect of compound glue mass ratio on the sensory score of wampee jam
不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。
由图3 可知,当复合胶质量比为1∶2 时果酱感官评分最高,所得产品组织均匀,软硬适中,流动性和涂抹性好,柔和细腻,苦涩味淡,风味和口感最佳。故将卡拉胶和黄原胶质量比1∶2 作为最佳复合胶的比例。
2.1.4 复合胶添加量对黄皮果酱感官评分的影响
保持卡拉胶和黄原胶质量比1∶2 不变,进行复合胶添加量对黄皮果酱感官评分的影响试验,结果如图4 所示。
图4 复合胶添加量对黄皮果酱感官评分的影响
Fig.4 Effect of compound glue addition on the sensory score of wampee jam
不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。
由图4 可知,当复合胶添加量为0.5～3.0 g 时,随着添加量的增加,黄皮果酱的感官评分呈先上升后下降的趋势,当复合胶添加量为2.5 g 时,感官评分达到最大值。当复合胶含量为3.0 g 时,果酱黏性变大,酱体浓稠,涂抹性变差,降低了黄皮果酱的感官品质,感官评分呈下降的趋势[26]。因此选择复合胶添加量为2.0、2.5、3.0 g 进行后续正交试验。
2.1.5 熬制时间对黄皮果酱感官评分的影响
熬制时间对黄皮果酱的感官品质存在重要的影响。熬制时间短,黄皮果酱水分散失少,可溶性固形物含量较低,果酱组织稀松,风味尚未散发出来,感官品质差；熬制时间过长,黄皮果酱发生较严重的焦糖化反应,营养成分遭到破坏,组织黏稠,也同样会影响果酱的感官品质[21]。熬制时间对黄皮果酱感官评分的影响如图5 所示。
图5 熬制时间对黄皮果酱感官评分的影响
Fig.5 Effect of boiling time on the sensory score of wampee jam
不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。
由图5 可知,当熬制时间为10～20 min 时,黄皮果酱的感官评分随着熬制时间的延长呈现上升的趋势,并在熬制时间20 min 时感官评分达到最大值。在20～35 min 时,黄皮果酱的感官评分呈下降趋势,其中当熬制时间超过25 min 时,感官品质呈现下降趋势且差异显著（P<0.05）。因此选择熬制时间为15、20、25 min进行后续正交试验。
2.2 正交试验
多酚类物质、黄酮类物质均具有较强的抗氧化能力和多种有益的生理功能,能有效清除自由基,有利于预防心血管疾病[27-28]。由于黄皮中多酚类物质和黄酮含量较高,因此在正交试验中,从可溶性固形物含量、总酚含量、黄酮含量、感官评价4 个方面对果酱品质进行综合考量。正交试验结果如表3 所示,各因素与可溶性固形物含量、总酚含量、黄酮含量、感官评分关系如图6～图9 所示。
图6 各因素与可溶性固形物含量关系
Fig.6 Relationship between factors and soluble solid content
a. 黄皮果渣与水质量比；b. 冰糖添加量；c. 复合胶添加量；d. 熬制时间。
图7 各因素与总酚含量关系
Fig.7 Relationship between factors and total phenol content
a. 黄皮果渣与水质量比；b. 冰糖添加量；c. 复合胶添加量；d. 熬制时间。
图8 因素与黄酮含量关系
Fig.8 Relationship between factors and flavonoid content
a. 黄皮果渣与水质量比；b. 冰糖添加量；c. 复合胶添加量；d. 熬制时间。
图9 因素与感官评分关系
Fig.9 Relationship between factors and sensory scores
a. 黄皮果渣与水质量比；b. 冰糖添加量；c. 复合胶添加量；d. 熬制时间。
表3 正交试验结果
Table 3 Results of orthogonal experiment
序号123456789 A 黄皮果渣与水质量比1（1∶2.0）11 B 冰糖添加量/g 1（125）2（150）3（175）C 复合胶添加量/g 1（2.0）2（2.5）3（3.0）D 熬制时间/min 1（15）2（20）3（25）2（1∶1.5）22 3（1∶1.0）33 123123 231312 312231可溶性固形物含量/%22.55 24.65 26.85 38.20 41.55 45.80 48.90 42.65 50.25总酚含量/（mg/g）3.25 3.18 2.85 3.67 4.01 3.85 4.23 4.33 4.25黄酮含量/（mg/100 g）82.65 89.51 95.62 73.29 91.52 73.28 83.85 98.99 91.23感官评分68.06 75.55 71.48 78.25 85.75 68.38 63.26 80.15 75.25可溶性固形物含量K1 K2 K3R 74.05 125.55 141.80 67.75 109.65 108.85 122.90 14.05 111.00 113.10 117.30 6.30 114.35 119.35 107.70 11.65因素主次 A>B>D>C较优条件 A3B3C3D2总酚含量K1 K2 K3R 9.28 11.53 12.81 3.53 11.15 11.52 10.95 0.57 11.43 11.10 11.09 0.34 11.51 11.26 10.85 0.66因素主次 A>D>B>C较优条件 A3B2C1D1黄酮含量K1 K2 K3R 267.78 238.09 274.07 35.98 239.79 280.02 260.13 40.23 254.92 254.03 270.99 16.96 265.40 246.64 267.90 21.26因素主次 B>A>D>C较优条件 A3B2C3D3感官评分K1 K2 K3R 214 231 218 17 209 240 214 31 216 228 219 12 228 206 229 23因素主次 B>D>A>C较优条件 A2B2C2D3
由表3、图6～图9 可知,黄皮果渣与水质量比对黄皮果酱的可溶性固形物含量、总酚含量影响最大,冰糖添加量对黄皮果酱的黄酮含量、感官评分影响最大,复合胶添加量对可溶性固形物含量、总酚含量、黄酮含量、感官评分影响均最小,熬制时间对总酚含量、感官评分影响较大。
由表3 可知,可溶性固形物含量较优的工艺条件为A3B3C3D2,总酚含量较优的工艺条件为A3B2C1D1,黄酮含量较优的工艺条件为A3B2C3D3,感官评分较优的工艺条件为A2B2C2D3。由于感官评分和可溶性固形物含量对黄皮果酱最终的产品品质影响更大,因此选择A3B3C3D2 和A2B2C2D3 这两个工艺条件进行进一步确认。由于此两个工艺条件与正交试验中感官评分的最高值组合A2B2C3D1 不一致,因此取A3B3C3D2、A2B2C2D3和A2B2C3D13 组工艺条件下的果酱进行对比试验,并最终以感官评分确定最优工艺。
2.3 对比试验
对比试验结果见表4。
表4 对比试验结果
Table 4 Results of comparative experiment
工艺条件感官评分A3B3C3D2 A2B2C2D3 A2B2C3D1可溶性固形物含量/%50.20±0.52 41.85±0.37 41.50±0.25总酚含量/（mg/g）4.20±0.05 3.96±0.03 4.01±0.05黄酮含量/（mg/100 g）90.52±1.22 91.29±1.22 91.52±1.25 75.04±0.50 89.06±1.26 85.14±1.17
由表4 可知,感官评分最高的为A2B2C2D3,即黄皮果酱的最佳配方和工艺为黄皮果渣与水质量比1∶1.5、冰糖添加量150 g、复合胶添加量2.5 g、熬制时间25 min。
2.4 验证试验
按照优化的A2B2C2D3 工艺流程和配方,黄皮果酱主要营养成分含量为可溶性固形物含量（41.85±0.37）%,黄酮含量（91.29±1.22）mg/100 g,总酚含量（3.96±0.03）mg/g,VC 含量（75.96±1.24）mg/100 g,感官评分为89.06±1.26。果酱颜色为浅黄褐色,口感细腻,酸甜适中,有轻微的苦涩味,具有淡淡的黄皮香味,无异味；酱体组织均匀呈软胶凝状,流散性和涂抹性良好,无水析出,无杂质；果酱pH 值为4.52±0.20,菌落总数<10 CFU/g,符合国家标准GB/T 22474—2008《果酱》对果酱感官品质和微生物等的相关要求。
2.5 黄皮果酱的DPPH 自由基清除能力
自由基是机体组织中生理、生化反应的中间产物,正常情况下,人体内多余的自由基只有不足3%,可以被人体自由基清除系统清除,一旦体内自由基数量失衡就会引发疾病,因此抗氧化能力是评价产品品质的重要指标之一[14]。本研究选择DPPH 自由基清除能力来评价黄皮果酱的抗氧化能力。经检测,黄皮果酱浓度为10 mg/mL 时对DPPH 自由基清除率为（29.35±0.04）%,说明黄皮果酱具有一定的抗氧化性。
3 结论
本研究以黄皮榨汁后的果渣为主要原料制备黄皮果酱,通过单因素试验和正交试验得出黄皮果酱的最佳配方和工艺条件为黄皮果渣与水质量比1∶1.5、冰糖添加量150 g、复合胶添加量2.5 g、熬制时间25 min。此工艺配方制得的黄皮果酱在颜色、风味和组织状态等感官品质上较优,感官评分较高,其可溶性固形物含量、黄酮含量、总酚含量、VC 含量均较高,菌落总数符合相关标准,DPPH 自由基清除率测定结果表明,黄皮果酱有一定的抗氧化性。
由于黄皮存在一定的苦味,通过调整糖度和熬制工艺,可以适度地掩盖苦味,而通过调整配方和工艺,对果酱的成型、组织状态、色泽进行改善。本试验仅从黄皮果酱配方及熬煮时间进行了初步探讨,对黄皮果酱的护色、保质期以及产品质构等方面仍有待进一步研究。
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