董文賓, 周 悅, 修秀紅

(1.陜西科技大學(xué) 生命科學(xué)與工程學(xué)院， 陜西 西安 710021； 2.山東福田藥業(yè)有限公司， 山東 禹城 251200)

0 引言

柿子屬準(zhǔn)果仁類、柿科(Ebenaceae)柿屬(Diospyros L．f．)植物，原產(chǎn)我國華中、華北一帶，距今已有三千多年栽培歷史[1].我國柿子品種很多，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，已達(dá)800余種，其產(chǎn)量也僅次于蘋果、梨、柑橘，居全國各類果品產(chǎn)量的第四位[2].

柿子不但營養(yǎng)豐富，而且柿子的果實(shí)及其加工制品還具有抗動脈硬化、預(yù)防心血管疾病等藥用價值[3].柿子除鮮食外，還可加工成品種繁多的柿制品，如柿餅、柿干、柿粉、柿子酒及柿子醋等[4].因此，在盛產(chǎn)柿子地區(qū)發(fā)揮其資源優(yōu)勢，開展深加工具有重大意義.但目前柿果深加工環(huán)節(jié)仍受到鮮柿的貯運(yùn)、脫澀、復(fù)澀等問題的制約.而其中尤以柿子的脫澀問題較為突出，如何快速、安全、穩(wěn)定地脫除澀味，且不影響柿子原本的風(fēng)味，不僅是柿子脫澀技術(shù)發(fā)展的方向，也是促進(jìn)柿子加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先決條件.

柿子的傳統(tǒng)脫澀方法主要包括溫水脫澀法、石灰水脫澀法、二氧化碳脫澀法、氮?dú)饷摑?、離子溶液脫澀法、刺果脫澀法、煙熏脫澀法、乙烯利脫澀法、酒精脫澀法、冷凍脫澀法等[5-10]，采用這些方法多數(shù)雖成本較低，但脫澀時間均較長，有些方法脫澀后對柿果的外觀和口味也有一定的影響，同時也存在脫澀效果差、易出現(xiàn)復(fù)澀、不耐貯藏等弊端，因此不利于工業(yè)化大規(guī)模在生產(chǎn)柿子制品中的應(yīng)用，故限制了柿子加工產(chǎn)品的生產(chǎn)，造成了柿子資源的浪費(fèi).目前也有提出將甲醇、乙醇、殺菌劑高錳酸鉀、多菌靈等按一定比例制成柿子的脫澀劑進(jìn)行脫澀的方法，此方法雖可縮短脫澀時間、延長柿子的貯藏保鮮期.但脫澀時間仍維持在數(shù)十小時，脫澀的操作方式不夠簡便和安全.

我國柿子產(chǎn)量雖然較大，但對其加工利用程度與發(fā)達(dá)國家相比還相差甚遠(yuǎn).針對柿子的脫澀和復(fù)澀問題，本科研組人員在廣泛查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)并進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，成功地研制出了一種高效、能穩(wěn)定脫除柿子澀味，同時不影響柿子獨(dú)特風(fēng)味的脫澀方法，目前已申報中國發(fā)明專利.此方法不僅耗時短(整個脫澀過程僅為2 h左右)，而且成本較低，適合在大規(guī)模工業(yè)化柿子加工中的應(yīng)用，特別是可利用現(xiàn)有濃縮蘋果汁生產(chǎn)線不添置任何輔助設(shè)備而進(jìn)行脫澀濃縮柿子汁的生產(chǎn)，此技術(shù)的推廣應(yīng)用，可以有效促進(jìn)我國柿子深加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展.

1 材料與方法

1.1 材料及試劑

柿子品種：尖柿，2012年9月購于陜西藍(lán)田縣城；TS-2型脫澀劑：實(shí)驗(yàn)室自制；果膠酶：維諾信公司.

沒食子酸、無水碳酸鈉、磷酸、鎢酸鈉、磷鉬酸、硫酸鋰、濃鹽酸、溴水均為國產(chǎn)分析純.

Na2CO3溶液：稱取37.5 g無水碳酸鈉溶于250 mL溫水中，混勻，冷卻，稀釋至500 mL，過濾到儲液瓶中備用.

福林-肖卡顯色劑：稱取50.0 g鎢酸鈉，12.5 g鉬酸鈉，用350 mL水溶解到1 000 mL回流瓶中，加入25 mL磷酸及50 mL鹽酸，充分混勻，小火加熱回流2 h，再加入75 g硫酸鋰，25 mL蒸餾水，數(shù)滴溴水，然后繼續(xù)沸騰15 min，冷卻后轉(zhuǎn)入500 mL容量瓶定容，過濾后于棕色瓶中保存.

1.2 主要儀器

722N型分光光度計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司；HH-2恒溫水浴鍋，北京科偉永興儀器有限公司；打漿機(jī)，順德市海電實(shí)業(yè)有限公司；BS224S電子天平，北京賽多利斯儀器有限公司.

1.3 試驗(yàn)方法

挑選、去蒂→清洗→ 稱重→ 榨汁→ 脫澀→ 酶解→ 過濾→ 柿子汁

1.4 單寧含量的測定

采用福林-肖卡試劑法[11]：以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品，得到回歸方程y=0.157 9x+0.000 9，相關(guān)系數(shù)R2=0.999 8.

1.5 提取條件的單因素實(shí)驗(yàn)

脫澀溫度采用45 ℃、55 ℃、65 ℃、75 ℃ 4個水平，脫澀時間采用0.5 h、1 h、1.5 h、2 h 4個水平，脫澀劑添加量為柿子重量的0.5%、1%、1.5%、2% 4水平，以單寧含量為指標(biāo)，分別進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn).

1.6 正交試驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選定脫澀溫度(A)、脫澀時間(B)、脫澀劑添加量(C)這3個因素在3個水平上進(jìn)行L9(33)正交試驗(yàn)，確定最佳脫澀工藝.

表1 L9(33)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2 結(jié)果與討論

2.1 脫澀條件單因素實(shí)驗(yàn)

2.1.1 脫澀溫度的影響

稱取10 g果實(shí)勻漿3份，在其他條件相同下(脫澀劑添加量1.5%，脫澀時間1 h)，將樣品分別在45 ℃、55 ℃、65 ℃、75 ℃下進(jìn)行脫澀，加入0.1 g/L果膠酶于51 ℃水浴酶解2 h后取出，冷卻，定容至100 mL容量瓶中，吸取5 mL樣品液，3 000 r/min離心10 min，取上清液測定單寧含量，結(jié)果如圖1所示.試驗(yàn)結(jié)果表明，單寧含量隨脫澀溫度的升高而降低，至65 ℃時達(dá)到最低，溫度繼續(xù)升高柿子汁中的單寧含量會增加，這是由于柿果脫澀時可溶性單寧相互聚合形成了不可溶性的單寧或與脫澀劑生成沉淀，并沒有將單寧從柿果中除去.而不可溶性單寧并不穩(wěn)定，在較高溫度下，單寧聚合度下降又使不可溶性單寧再次成為可溶性單寧，從而出現(xiàn)復(fù)澀[12]，使柿子汁的澀味增加.故選擇脫澀溫度為65 ℃.在此溫度下脫澀后將柿渣分離，過濾后得到的柿子汁經(jīng)高溫便不會出現(xiàn)復(fù)澀現(xiàn)象.

圖1 脫澀溫度對柿子單寧含量的影響

2.1.2 脫澀時間的影響

稱取10 g果實(shí)勻漿3份，在其他條件相同下(脫澀劑添加量1.5%，脫澀溫度65 ℃)，將樣品分別脫澀0.5 h，1 h，1.5 h，2 h，加入0.1 g/L果膠酶于51 ℃水浴酶解2 h后取出，冷卻，定容至100 mL容量瓶中，吸取5 mL樣品液，3 000 r/min離心10 min，取上清測定單寧含量，結(jié)果如圖2所示.試驗(yàn)結(jié)果表明，單寧含量隨脫澀時間的增加而降低，在0.5～1 h內(nèi)隨脫澀時間的延長單寧含量顯著降低，至1 h時達(dá)到最低，繼續(xù)延長脫澀時間單寧含量有所增加，但增加量很小，在實(shí)際生產(chǎn)中延長脫澀時間會使生產(chǎn)周期延長，增加能量消耗，提高成本.因此，理想的脫澀時間為1 h，此時的單寧含量最低.

圖2 脫澀時間對柿子單寧含量的影響

2.1.3 脫澀劑添加量的影響

稱取10 g果實(shí)勻漿3份，在其他條件相同下(脫澀時間1 h，脫澀溫度65 ℃)，將樣品分別脫澀0.5 h、1 h、1.5 h、2 h，加入0.1 g/L果膠酶于51 ℃水浴酶解2 h后取出，冷卻，定容至100 mL容量瓶中，吸取5 mL樣品液，3 000 r/min離心10 min，取上清測定單寧含量，結(jié)果如圖3所示.試驗(yàn)結(jié)果表明，單寧含量隨脫澀劑添加量的增加而降低，至1.5%時達(dá)到最低，此時，脫澀劑對柿子中單寧的結(jié)合作用已達(dá)到最大，繼續(xù)增大脫澀劑添加量并不能顯著降低單寧含量，故選擇脫澀劑添加量為1.5%.

圖3 脫澀劑添加量對柿子單寧含量的影響

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析

表2 L9(33)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果(單位：mg/g)

根據(jù)極差分析可知，RA>RC>RB，即脫澀溫度、脫澀時間、脫澀劑添加量對柿子脫澀效果的影響程度由高到低依次為：脫澀溫度>脫澀劑添加量>脫澀時間，其中脫澀溫度對脫澀效果的影響最大.柿子脫澀因素A中k3>k1>k2,取A2；因素B中k2>k1>k3，取B3；因素C中k1>k2>k3，取C3，故最優(yōu)組合為A2B3C3，即脫澀溫度65 ℃、脫澀時間1.5 h、脫澀劑添加量1.5%，且所有正交試驗(yàn)組的單寧含量均低于1.0 mg/g的澀味閾值[13].經(jīng)驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果表明在最優(yōu)組合下單寧含量為0.062 5 mg/g.

表3 單寧含量方差分析

為了進(jìn)一步判斷上述3個因素對試驗(yàn)結(jié)果的影響是否存在，將正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，找出其中起主導(dǎo)作用的變異來源.

由表3可知，在單寧含量方差分析中，脫澀溫度和脫澀劑添加量是影響柿子脫澀效果的重要因素，其F值FA>F0.05(2,4)，F(xiàn)C>F0.05(2,4)，均已達(dá)到顯著水平.而脫澀時間對柿子脫澀效果的顯著性次之，沒有達(dá)到顯著水平.綜合極差分析和方差分析結(jié)果，最終確定脫澀條件為A2B3C3，這與上述極差分析結(jié)果一致.

3 結(jié)論

本研究以柿子為原料，通過單因素實(shí)驗(yàn)及正交試驗(yàn)優(yōu)化得到最佳脫澀條件：即脫澀溫度65 ℃，脫澀時間1.5 h，脫澀劑添加量1.5%，此條件下脫澀后的柿子汁中單寧含量遠(yuǎn)低于澀味閾值.經(jīng)果膠酶酶解后得到的柿汁呈淡黃色，清亮透明，酸甜適口，具有柿子特有的果香風(fēng)味.

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