成熟度對(duì)柿子片干燥特性及品質(zhì)影響

盛金鳳，零東寧，王雪峰，李昌寶，李江闊，羅自生，雷雅雯，孫 健,

（1.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣西南寧 530007；2.廣西果蔬貯藏與加工新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西南寧 530007；3.廣西香蕉保鮮與加工工程技術(shù)研究中心，廣西南寧 530007；4.國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津） 天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300384；5.浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院，浙江杭州 310058）

我國(guó)是柿屬（Diospyros）及柿（Diospyros kakiThunb.）品種資源大國(guó)，據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）統(tǒng)計(jì)，2019年我國(guó)柿的栽培面積約為9.20×105公頃，產(chǎn)量約為3.25×106噸，分別占世界總栽培面積和總產(chǎn)量的93%和75%。其中廣西為我國(guó)最大的柿子產(chǎn)區(qū)，主要品種為月柿，集中在桂林恭城、平樂(lè)一帶。柿果作為我國(guó)一種重要的傳統(tǒng)水果，不僅含有許多糖類及多種礦物質(zhì)，還含有類胡蘿卜素、膳食纖維、維生素C等活性成分[1?2]，其中黃酮、單寧、酚酸類物質(zhì)含量豐富[3?4]。

果蔬在成熟過(guò)程中，其生理學(xué)、化學(xué)成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等都發(fā)生變化，成熟度是衡量水果加工特性的重要指標(biāo)，是影響果蔬化學(xué)成分的重要因素，而這些將會(huì)對(duì)加工后產(chǎn)品的品質(zhì)產(chǎn)生影響[5]。成熟度過(guò)低，水果可溶性糖轉(zhuǎn)化不足，產(chǎn)品無(wú)法展現(xiàn)原料特有的色澤和風(fēng)味，成熟度過(guò)高，風(fēng)味物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)機(jī)械損傷更敏感，在加工過(guò)程中因機(jī)械損傷造成的原料損失也會(huì)更多[6]，因此，必須選擇合適的成熟度進(jìn)行果蔬加工。馮銀杏等[7]研究了果實(shí)成熟度對(duì)凍干獼猴桃片品質(zhì)的影響，得出低成熟度的產(chǎn)品外觀收縮嚴(yán)重，表面塌陷，內(nèi)部板結(jié)致密，高成熟度組分產(chǎn)品口感酥脆且色澤變化較小、內(nèi)部多孔且更均勻，呈現(xiàn)良好的蜂窩狀結(jié)構(gòu)。Sirinapa等[8]對(duì)6個(gè)月和9個(gè)月生長(zhǎng)期的生姜品質(zhì)及干燥特性進(jìn)行分析，得出9個(gè)月生長(zhǎng)期的生姜碳水化合物、總酚、揮發(fā)油含量及抗氧化能力大于6月生長(zhǎng)期的生姜，且生姜最適合干燥溫度為60 ℃；成熟度不同的咖啡豆從相同的水分活度開(kāi)始干燥，其干燥速率差異顯著[9]；滕建文等[10]研究了成熟度對(duì)番木瓜凍干脆片品質(zhì)的影響，結(jié)果表明成熟度最低的組分體積收縮可達(dá)到50%以上。鄭瑜琬等采用干熱地區(qū)不同成熟度的葡萄釀造霞多麗葡萄酒，得出葡萄酒中各酚類物質(zhì)含量及其抗氧化能力與葡萄的成熟度相關(guān)[11]。由此可知，成熟度對(duì)果蔬等農(nóng)產(chǎn)品干燥特性和產(chǎn)品品質(zhì)密切相關(guān)。

干制是柿子加工中最常見(jiàn)的加工方式，柿子糖含量比較高，不需要浸糖就可以開(kāi)發(fā)出甜度適宜，口感軟糯的柿餅、柿子片等柿子加工制品。在柿子片生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)柿子片的品質(zhì)與柿子的成熟度密切相關(guān)，本文以我國(guó)產(chǎn)量最大的柿子品種“水柿”（恭城月柿）為原料，分析柿子的成熟度對(duì)柿子片干燥特性、質(zhì)構(gòu)、色澤、營(yíng)養(yǎng)及感官品質(zhì)的影響，進(jìn)一步確定適宜開(kāi)發(fā)柿子片的原料成熟度，為柿子片產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及品質(zhì)穩(wěn)定性控制提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

恭城月柿 選取大小均勻、無(wú)機(jī)械傷、外觀整體較好的月柿，2019年11月由桂林恭城豐華園食品有限公司運(yùn)輸至實(shí)驗(yàn)室后4 ℃冷藏備用；葡萄糖 分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；無(wú)水乙醇、硫酸、丙酮、甲醇、2，6-二氯靛酚 均為分析純，成都市科隆化學(xué)品有限公司；3.5-二硝基水楊酸 化學(xué)純，成都市科隆化學(xué)品有限公司；苯酚、磷酸氫二鈉、檸檬酸鈉 均為分析純，成都金山化學(xué)試劑有限公司；冰乙酸、酒石酸鉀鈉、無(wú)水乙酸鈉、沒(méi)食子酸鎢酸鈉、鉬酸鈉、硫酸鋰 均為分析純，天津市大茂化學(xué)試劑廠；氫氧化鈉、草酸、偏磷酸、氯化鉀、磷酸二氫鉀、檸檬酸、無(wú)水碳酸鈉、三氯乙酸、氯化鐵、亞硫酸鈉、咔唑 均為分析純，天津博迪化工股份有限公司；Folin-酚 上海源葉生物科技有限公司; L（+）-抗壞血酸標(biāo)準(zhǔn)品 北京索萊寶科技有限公司。

太陽(yáng)能熱泵干燥儀 自主研發(fā)（專利號(hào)ZL 201320617683.6）；WGLL-230BE電熱鼓風(fēng)干燥箱天津市泰斯特儀器有限公司；400A多功能粉碎機(jī)永康市紅太陽(yáng)機(jī)電有限公司；CT3 10K質(zhì)構(gòu)儀 博勒飛公司（美國(guó)）；CM-3600A分光測(cè)色計(jì) 柯尼卡美能達(dá)集團(tuán)（日本）；UV-6100紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)上海元析儀器有限公司；SIGMA3-18KS高速冷凍離心機(jī) 德國(guó)Sigma；AUWD120精密電子天平SHIMADZU; TD10002電子天平 余姚市金諾天平儀器有限公司；WJ-3A數(shù)顯恒溫三溫水浴鍋 常州市偉嘉儀器制造有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 柿子成熟度分級(jí) 將采摘的柿子根據(jù)成熟度分為四級(jí)，成熟度Ⅰ：柿子表面綠色略轉(zhuǎn)黃；成熟度Ⅱ：柿子表面為較為均勻的橙黃色，略帶青色；成熟度Ⅲ：柿子表面為均勻的橙黃色；成熟度Ⅳ：柿子表面為均勻的橙紅色。

1.2.2 柿子片干燥方法 不同成熟度柿子去皮后縱切，切片厚度1.25 cm，擺放在干燥托盤中，轉(zhuǎn)移至熱泵烘房干燥，干燥條件為干燥溫度60 ℃、風(fēng)速0.8~1.0 m/s、相對(duì)濕度85%~90%；每隔1 h記錄柿子片重量，至濕基含水率22%左右時(shí)干燥結(jié)束；待柿子片晾至常溫后食品密封袋包裝備用。

1.2.3 干燥特性指標(biāo)的測(cè)定

1.2.3.1 含水量計(jì)算 稱取干燥至一定時(shí)刻（t）樣品10 g，放入105 ℃干燥箱干燥至恒重，按式（1）計(jì)算t時(shí)刻含水量Mt：

式中：mt為干燥t時(shí)刻物料的質(zhì)量，g；md為物料干基質(zhì)量，g，當(dāng)t為0時(shí)，M0即為樣品初始含水量。

1.2.3.2 水分比的計(jì)算 MR用于表示在干燥過(guò)程中物料殘余水分，一般用來(lái)反映物料干燥速率的快慢，計(jì)算公式如下：

式中：mt為干燥t時(shí)刻柿子片的質(zhì)量，kg；me為柿子片平衡含水質(zhì)量，kg；m0為柿子片干燥初始時(shí)刻質(zhì)量，kg。

1.2.3.3 干燥速率 Nd通常用來(lái)表示干燥速率，定義為單位時(shí)間內(nèi)每單位面積濕物料汽化的水分質(zhì)量。

式中：Nd為干燥速率（kg/（kg·h））；Md,i+1和Md,i分別為ti+1時(shí)刻和ti時(shí)刻濕基含水量。

1.2.4 理化指標(biāo)測(cè)定 干燥后柿子片水分測(cè)定按105 ℃直接干燥法執(zhí)行[12]；還原糖含量測(cè)定采用“3,5-二硝基水楊酸法”[13]；VC含量測(cè)定采用分光光度計(jì)法[14]；總糖含量測(cè)定采用“苯酚-硫酸法”[15]；可滴定酸采用“氫氧化鈉溶液滴定法”[15]；總酚測(cè)定采用福林酚法測(cè)定，結(jié)果以沒(méi)食子酸當(dāng)量表示[16]；果膠含量測(cè)定采用“咔唑比色法”[17]；可溶性單寧測(cè)定采用分光光度法[18]。

1.2.5 色澤測(cè)定 采用分光測(cè)色儀測(cè)定干燥后柿子片亮度L*、紅綠a*、黃藍(lán)b*，柿子片隨機(jī)取點(diǎn)測(cè)定色澤，每個(gè)樣品平行8次。

1.2.6 質(zhì)構(gòu)測(cè)定 采用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)干燥后的柿子片質(zhì)構(gòu)特性分析，探頭型號(hào)TA5，TPA模式，目標(biāo)距離5 mm，觸發(fā)點(diǎn)負(fù)載5 g，測(cè)試速度0.50 mm/s；測(cè)定柿子片硬度、咀嚼性、粘力、粘性、內(nèi)聚性、彈性、膠著性，每個(gè)樣品平行8次。

1.2.7 感官評(píng)定 參考賈洋洋等[19]的感官評(píng)分表并稍作改動(dòng)（見(jiàn)表1），由10位評(píng)分員參照表1感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分別對(duì)不同成熟度的柿子片色澤、氣味、組織形態(tài)、滋味和口感等5個(gè)方面做出評(píng)分。

表1 柿子片感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（分）Table 1 Sensory rating criteria for persimmon slices(scores)

1.3 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用Excel 2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用SPSS 22軟件的Duncan檢驗(yàn)分析進(jìn)行方差分析，P<0.05表示差異顯著，使用Origin 9.1對(duì)數(shù)據(jù)作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 成熟度對(duì)柿子片干燥過(guò)程中水分比的影響

從圖1不同成熟度柿子片干燥過(guò)程中水分比變化結(jié)果看出，四種成熟度的柿子片水分比曲線呈現(xiàn)連續(xù)、光滑并逐漸下降的趨勢(shì)，4條曲線變化趨勢(shì)基本相同，呈現(xiàn)前7 h下降較快，后期較為平緩。相比于成熟度Ⅰ-Ⅲ的柿子片水分比的變化，成熟度Ⅳ的柿子片在干燥前7 h內(nèi)水分比略高，7 h后與其他三組相近。

圖1 不同成熟度對(duì)柿子片干燥過(guò)程中水分比曲線Fig.1 Effects of different maturity on water ratio of drying persimmon slices

2.2 成熟度對(duì)柿子片干燥過(guò)程中干燥速率的影響

干燥速率是指每平米干燥表面積每小時(shí)蒸發(fā)的水分量。從圖2不同成熟度對(duì)柿子片干燥速率的影響結(jié)果可知，在干燥初期，成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的干燥速率比較接近，且高于成熟度Ⅳ的干燥速率，在干燥前期5 h，成熟度Ⅳ的干燥速率一直低于其他三組，成熟度Ⅰ、Ⅱ在干燥10 h的時(shí)間內(nèi)干燥速率都高于另外兩組。由此可知，成熟度對(duì)柿子片干燥速率影響較大，成熟度越高，單位時(shí)間內(nèi)柿子片水分散失的越慢，這與Narianed等[20]對(duì)柿餅的干燥研究結(jié)果相似。

圖2 不同成熟度對(duì)柿子片干燥速率的影響Fig.2 Effects of different maturity on drying rate of persimmon slices

2.3 成熟度對(duì)干燥柿子片常規(guī)理化指標(biāo)的影響

果蔬在成熟過(guò)程中其生理學(xué)、化學(xué)成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等都發(fā)生變化，無(wú)論是澀柿或是非澀柿品種，在柿果的生長(zhǎng)和成熟過(guò)程中其總糖含量都逐漸升高[21?22]，成熟柿果的糖分主要為果糖、葡萄糖、蔗糖，可能還含有半乳糖和阿拉伯糖[23]。從表2結(jié)果可知，成熟度對(duì)柿子片還原糖含量影響明顯，隨著成熟度的增加，柿子片還原糖含量從26.85%增加至32.60%，由此可知成熟度越高，柿子片越甜。而不同成熟度柿子片總糖含量在40.04%~61.68%之間，隨著成熟度的增加，柿子片總糖含量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。柿子的軟化與果膠含量密切相關(guān)，原果膠可以維持柿子的硬度，水溶性果膠可為柿子提供彈性和粘性[24]；不同成熟度的柿子片可溶性果膠含量在39.56%~42.92%之間，柿子可溶性果膠隨著柿子成熟度增加呈整體增加的趨勢(shì)。可滴定酸是影響果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)的重要因素，從表2柿子片可滴定酸的影響結(jié)果來(lái)看，成熟度Ⅰ、Ⅳ與另外兩組柿子片可滴定酸含量存在顯著性差異（P<0.05），成熟度Ⅳ時(shí)可滴定酸最高，達(dá)1.42 mg/g。成熟度對(duì)柿子片的VC含量也存在顯著性影響（P<0.05），柿子片VC含量隨成熟度的增加呈逐漸下降的趨勢(shì)，成熟度Ⅳ加工的柿子片VC為59.15 mg/100 g，含量?jī)H為成熟度Ⅰ的31.93%。

表2 不同成熟度對(duì)柿子片常規(guī)理化指標(biāo)的影響Table 2 Effects of different maturity on basic physicochemical indices of dried persimmon slices

2.4 成熟度對(duì)柿子片總酚含量的影響

酚類化合物是含羥基的芳烴衍生物，主要包括酚酸類、類黃酮類和單寧類。柿果實(shí)的總酚對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌有顯著的抑制能力，并具有顯著的抗氧化能力[25]，夏宏義等[26]對(duì)柿果成熟過(guò)程中總酚和縮合單寧含量的變化得出，在花后35~50 d不同柿品種總酚含量均達(dá)到最高水平，隨著生長(zhǎng)發(fā)育的進(jìn)程，總酚含量呈降低走勢(shì)或略有波動(dòng)。從圖3可知成熟度對(duì)柿子片總酚含量存在顯著性影響（P<0.05），柿子片的總酚含量隨成熟度的增加逐漸減少，成熟度Ⅰ最高為5.33 mg/g，成熟度Ⅳ最低為3.77 mg/g。

圖3 不同成熟度對(duì)柿子片總酚含量的影響Fig.3 Effects of different maturity on total phenolic content of persimmon slices

2.5 成熟度對(duì)柿子片可溶性單寧含量的影響

單寧類物質(zhì)為大分子酚類化合物，可分為水溶性單寧和縮合單寧，可溶性單寧是由單糖與沒(méi)食子酸及其衍生物形成的單寧，縮合單寧是由黃烷-3-醇類單體縮合而成的單寧[27]。柿子在成熟的過(guò)程中可溶性單寧含量逐漸下降，但不同品種柿子可溶性單寧含量差異較大[28]。柿子中的澀味主要來(lái)源于柿子中的可溶性單寧，當(dāng)柿子產(chǎn)品中可溶性單寧含量高于0.1%時(shí)，澀味明顯，因此柿子加工制品中要求柿子產(chǎn)品中可溶性單寧含量小于0.1%。從圖4中不同成熟度對(duì)柿子片可溶性單寧含量的影響結(jié)果來(lái)看，成熟度對(duì)柿子片單寧含量存在顯著性差異（P<0.05），隨著成熟度的增加，柿子片可溶性單寧含量逐漸下降。成熟度Ⅲ的柿子片可溶性單寧含量降至0.1%以下，成熟度Ⅳ的可溶性單寧含量?jī)H為0.04%。從柿子片是否有澀味的角度來(lái)說(shuō)，當(dāng)柿子原料的成熟度高于Ⅲ時(shí)，柿子無(wú)需要干燥前脫澀處理即可達(dá)到柿子產(chǎn)品澀味符合要求的標(biāo)準(zhǔn)。

圖4 不同成熟度對(duì)柿子片單寧含量的影響Fig.4 Effects of different maturity on tannin content of dried persimmon slices

2.6 成熟度對(duì)柿子片色澤的影響

L*值表示樣品的亮度，L*值越大，表示樣品表面越光亮；a*值表示紅綠色，正a*表示紅色，a*值越大表示樣品表面越紅；b*值表示黃藍(lán)度，正b*值表示黃色，值越大越黃。從圖5中看出，不同成熟度柿子干燥后的柿子片存在較大差異，成熟度對(duì)柿子片L*、a*、b*都存在影響，L*、a*、b*值都隨著成熟度增加呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)。成熟度Ⅱ、Ⅲ的柿子片亮度L*值最高，分別為41.75和40.18，成熟度Ⅳ的柿子片亮度L*值最小，為30.32。不同成熟度柿子片a*值在9.77~14.01之間，成熟Ⅳ的柿子片a*值最低；不同成熟度柿子片b*值在29.53~32.04之間，成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的柿子片b*值之間不存在顯著性差異（P>0.05），成熟Ⅳ的柿子片b*值最低，為17.53。柿子在成熟度逐步增加過(guò)程中新黃質(zhì)、玉米黃質(zhì)、β-隱黃質(zhì)、β-胡蘿卜素等逐漸增加[29]，所以隨著柿子成熟度增加，干燥后的柿子片色澤加深。

圖5 不同成熟度對(duì)柿子片色澤的影響Fig.5 Effects of different maturity on color of d ried persimmon slices

2.7 成熟度對(duì)柿子片質(zhì)構(gòu)的影響

表3 為成熟度對(duì)柿子片質(zhì)構(gòu)特性的影響，成熟度增加，柿子片硬度呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，這與表2柿子可溶性果膠隨著成熟度增加呈上升趨勢(shì)結(jié)果相符合，可溶性果膠的增加改變了柿子產(chǎn)品的硬度。成熟度對(duì)柿子片內(nèi)聚性和彈性沒(méi)有顯著性影響（P>0.05）；成熟度越高，柿子的膠著性和咀嚼性越低，成熟度Ⅳ的膠著性和咀嚼性數(shù)值分別為45.88 g、0.72 mj，為成熟度Ⅰ柿子片對(duì)應(yīng)數(shù)值的21.6%、21.1%。

表3 成熟度對(duì)柿子片質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 3 Effects of different maturity on texture of persimmon slices

2.8 成熟度對(duì)柿子片感官評(píng)分的影響

圖6 為不同成熟度柿子片的圖，從表4柿子片感官評(píng)分結(jié)果可知，色澤、氣味、組織形態(tài)、滋味、口感均隨著成熟的增加得分逐漸增大，從總分結(jié)果可知，成熟度Ⅰ、Ⅱ的分值低于70分，成熟度Ⅲ、Ⅳ的感官評(píng)分分值均在75分以上，成熟度越高，柿子片感官評(píng)分越高。結(jié)合前文柿子片質(zhì)構(gòu)和理化指標(biāo)分析可知，隨著柿子成熟度的增加，柿子的原果膠逐漸轉(zhuǎn)化為可溶性果膠，柿子片硬度、咀嚼性和膠著性降低，產(chǎn)品口感軟糯；隨著柿子成熟度的增加，干燥后柿子的澀味低于口腔澀感閾值，同時(shí)在色澤方面，由于類胡蘿卜素的轉(zhuǎn)化柿子片呈現(xiàn)誘人的橘紅色。由此可知，成熟度Ⅲ、Ⅳ的柿子比較適宜加工柿子片產(chǎn)品，且成熟度Ⅳ加工的產(chǎn)品品質(zhì)最佳。

圖6 不同成熟度柿子片（成熟度從左到右依次為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）Fig.6 Dried persimmon slices of different maturity (from left to right was maturity Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ)

表4 成熟度對(duì)柿子片感官評(píng)分的影響（分）Table 4 Effects of different maturity on sensory evaluation of persimmon slices (scores)

3 結(jié)論

本文對(duì)不同成熟度的柿子對(duì)柿子片干燥特性和品質(zhì)進(jìn)行綜合分析，柿子成熟度與柿子片干燥特性和干燥后產(chǎn)品品質(zhì)密切相關(guān)，成熟度越高，干燥初期柿子干燥速率越低。柿子片還原糖、可溶性果膠含量隨著成熟度的增加呈現(xiàn)整體增加的趨勢(shì)，柿子片VC含量、可溶性單寧、硬度和膠著性隨著成熟度的增加而逐漸下降；成熟度Ⅲ、Ⅳ的柿子片可溶性單寧含量低于0.1%，食用后無(wú)澀感。成熟度對(duì)柿子片L*、a*、b*存在明顯影響。L*、a*、b*值都隨著成熟度增加呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)。色澤、氣味、組織形態(tài)、滋味和口感的感官評(píng)分均隨著成熟的增加得分逐漸增大，成熟度越高，柿子片感官分值越高，成熟度Ⅲ、Ⅳ的感官總評(píng)分均在75分以上。綜合可知，成熟度Ⅲ、Ⅳ的柿子比較適宜加工柿子片產(chǎn)品，且成熟度Ⅳ加工的產(chǎn)品品質(zhì)最佳。本文初步建立了成熟度與柿子片干燥和品質(zhì)的相關(guān)性，對(duì)指導(dǎo)柿子片干燥過(guò)程中原料的選擇和加工過(guò)程中品質(zhì)控制具有重要的指導(dǎo)意義，下一步將柿子的成熟度與干燥方式、貯藏條件相結(jié)合進(jìn)行綜合分析，明確影響柿子片干燥品質(zhì)的關(guān)鍵因素，指導(dǎo)柿子片加工產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)。