4 個(gè)品種（系）梨果制干的最佳工藝研究

杜嬋媛，趙京獻(xiàn)，郭偉珍,*，王 晶

（1.河北省林業(yè)和草原科學(xué)研究院，河北 石家莊 050061；2.河北省林草種苗與經(jīng)濟(jì)林花卉中心，河北 石家莊 050081；3.河北省林木良種技術(shù)創(chuàng)新中心，河北 石家莊 050061；4.河北國(guó)投中魯果蔬汁有限公司，河北 辛集 052300）

梨屬于薔薇科（Rosaceae）梨屬（Pyrus）落葉植物，是我國(guó)僅次于蘋果、柑橘的第三大水果，栽培面積和產(chǎn)量均居世界首位[1]。梨果含有大量的可溶性糖、有機(jī)酸、多種維生素和纖維素等營(yíng)養(yǎng)成分，其加工產(chǎn)品具有助消化、潤(rùn)肺止咳、退熱解毒、利尿潤(rùn)便等功效；某些品種的梨果還具有芳香氣味，風(fēng)味極佳[2-5]。在我國(guó)，梨果的主要加工產(chǎn)品為罐頭和濃縮汁，梨干、梨脯等占比較小[6-7]。與罐頭和果汁相比，將梨果制成梨干，不僅便于貯藏、運(yùn)輸，還能解決梨果收獲期市場(chǎng)供應(yīng)過(guò)剩的問(wèn)題[8-9]。隨著物質(zhì)生活水平的提高，人們消費(fèi)觀念越來(lái)越傾向于綠色有機(jī)產(chǎn)品。而現(xiàn)今很多加工類產(chǎn)品都具高糖、含硫等不利于人體健康的缺點(diǎn)，所以，食品加工工藝亟待更新[10-13]。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)梨干加工工藝及其質(zhì)構(gòu)特性研究相對(duì)較多。通過(guò)添加護(hù)色劑、梨果烘干過(guò)程中控溫，以及真空冷凍干燥技術(shù)，可有效防止褐變的發(fā)生；采用中短波紅外-脈動(dòng)壓差閃蒸聯(lián)合干燥的方式能制出色澤好、低硬度和高脆度值的梨脆片[14-18]。相較于其他制干工藝，熱風(fēng)干燥法具有投資費(fèi)用低，操作簡(jiǎn)便，處理量大等特點(diǎn)，便于市場(chǎng)化轉(zhuǎn)變。本文采用熱風(fēng)干燥法對(duì)4 個(gè)品種（系）梨果進(jìn)行制干，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)感官評(píng)價(jià)結(jié)合正交試驗(yàn)，篩選出最佳梨果制干工藝參數(shù)，以期為我國(guó)梨果加工制干產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及抗褐變品種（系）的篩選提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

金光（HJ051101）、美玉（0410101）、XG051111 和黃冠共4 個(gè)品種（系）的梨果均采自河北省林業(yè)和草原科學(xué)研究院梨樹(shù)資源圃。采摘時(shí)同一品種（系）的梨果盡量選擇大小均勻，單果質(zhì)量相差不超過(guò)50 g，果面潔凈，無(wú)病蟲(chóng)害和機(jī)械損傷的果實(shí)。因不同品種（系）的果實(shí)成熟期不一致，采收時(shí)間為8 月中旬至9 月下旬，采收后貯藏于（0±1）℃冷庫(kù)中。

1.1.2 儀器與設(shè)備

101-2AB 電熱鼓風(fēng)干燥箱，天津市泰斯特儀器有限公司；YP10002 電子天平，上海佑科儀器儀表有限公司；GY-1 指針式水果硬度計(jì)，浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司；PAL-1 便攜式數(shù)顯糖度計(jì)，廣州市愛(ài)宕科學(xué)儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

梨果分揀→清洗→去皮、去核→切片→熱蒸→烘烤→成品

1.2.2 操作要點(diǎn)

參照GB/T 23353—2009[19]中的方法進(jìn)行梨干制作。選取色澤正常、成熟度適中的梨果，清洗干凈后迅速進(jìn)行去皮、去核處理；將梨切為長(zhǎng)、寬均為6～8 cm，厚度盡量均勻一致的片狀；梨片熱蒸和烘烤時(shí)逐一均勻平放；梨片烘烤24 h，梨干含水率約15%時(shí)停止烘烤。

1.2.3 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

黃冠梨是經(jīng)多年示范推廣，集多種優(yōu)良性狀于一身的優(yōu)質(zhì)品種[5]。單因素試驗(yàn)以黃冠梨為代表研究熱蒸時(shí)間、切片厚度和烘烤溫度對(duì)梨干品質(zhì)的影響。

1.2.3.1 熱蒸時(shí)間的篩選

固定梨切片厚度10 mm，烘烤溫度60 ℃，考察熱蒸時(shí)間分別為3、6、9、12、15、18 min 時(shí)對(duì)梨干感官品質(zhì)的影響，篩選最適熱蒸時(shí)間。

1.2.3.2 切片厚度的篩選

固定熱蒸時(shí)間6 min，烘烤溫度60 ℃，考察梨切片厚度分別為6、8、10、12、14、16 mm 時(shí)對(duì)梨干感官品質(zhì)的影響，篩選最適切片厚度。

1.2.3.3 烘烤溫度的篩選

固定梨片厚度10 mm，熱蒸時(shí)間6 min，考察烘烤溫度分別為50、55、60、65、70、75 ℃時(shí)對(duì)梨干感官品質(zhì)的影響，篩選最適烘烤溫度。

1.2.4 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

為得到最優(yōu)梨果制干工藝，在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，以品種（系）、熱蒸時(shí)間、切片厚度、烘烤溫度作為主要影響因素，以梨干感官評(píng)分為考察指標(biāo)，采用L16(45)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)梨果制干工藝進(jìn)行優(yōu)化。各因素水平見(jiàn)表1。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表Table 1 Orthogonal test factors and levels

1.2.5 梨干的感官評(píng)價(jià)

經(jīng)廣泛征詢梨果研究、生產(chǎn)、銷售人員及消費(fèi)者對(duì)梨干評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的意見(jiàn)和建議，對(duì)梨干的色澤、酸甜度、石細(xì)胞、軟硬度和香氣按重要程度賦分，每一指標(biāo)又分為3 個(gè)級(jí)別，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2；選取測(cè)評(píng)人員36人，采用現(xiàn)場(chǎng)品鑒的方式按照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)梨干進(jìn)行評(píng)分，結(jié)果取平均值。

表2 梨干感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation criteria for dried pears

1.2.6 測(cè)定項(xiàng)目與方法

單果質(zhì)量：每個(gè)品種（系）隨機(jī)選取90 個(gè)梨果測(cè)定單果質(zhì)量，結(jié)果取平均值；可溶性固形物含量：使用糖度計(jì)進(jìn)行測(cè)定；硬度：使用指針式水果硬度計(jì)進(jìn)行測(cè)定；VC 含量：采用2,6-二氯酚靛酚法[20]測(cè)定；可滴定酸含量：采用酸堿滴定法[21]測(cè)定；梨干含水率：參照GB/T 23353—2009[19]中的方法測(cè)定。

1.2.7 數(shù)據(jù)處理

采用WPS 2019 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與作圖，SPSS 20.0 軟件進(jìn)行正交數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種（系）梨果品質(zhì)

由表3 可以看出，4 個(gè)品種（系）的梨果單果質(zhì)量為255.14～364.12 g，質(zhì)量由高到低依次為黃冠、XG051111、金光和美玉；可溶性固形物含量為11.20%～12.00%，最高的是XG051111，最低的是金光，二者相差不大；硬度范圍為4.70～7.20 kg/cm2；可滴定酸含量范圍為0.06%～0.12%，不同品種（系）梨果間相差較大；VC 含量為0.79～1.03 mg/100 g。單果質(zhì)量較大的黃冠梨和XG05111 梨的果實(shí)容易切片，且切片比較整齊。

表3 不同品種（系）梨果品質(zhì)Table 3 Quality of different varieties(lines)of pear fruit

2.2 熱蒸時(shí)間對(duì)梨干品質(zhì)的影響

由圖1 可以看出，隨著熱蒸時(shí)間的延長(zhǎng)，梨干感官品質(zhì)評(píng)分呈先升高后降低的趨勢(shì)，當(dāng)熱蒸時(shí)間為9 min 時(shí)，梨干感官品質(zhì)評(píng)分最高，之后逐漸降低。故選擇梨切片熱蒸時(shí)間3、6、9、12 min 進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

圖1 熱蒸時(shí)間對(duì)梨干感官品質(zhì)的影響Fig. 1 The effects of hot steaming time on sensory quality of dried pear

2.3 切片厚度對(duì)梨干品質(zhì)的影響

由圖2 可以看出，隨著切片厚度的增加，梨干感官品質(zhì)評(píng)分先升高后逐漸下降，在切片厚度為12 mm 時(shí)，梨干感官品質(zhì)評(píng)分達(dá)到最高。這主要是因?yàn)樵谙嗤瑮l件下，過(guò)薄的梨片制成的梨干偏硬，從而影響口感。故選擇梨切片厚度8、10、12、14 mm 進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

圖2 切片厚度對(duì)梨干感官品質(zhì)的影響Fig. 2 The effects of slice thickness on sensory quality of dried pear

2.4 烘烤溫度對(duì)梨干品質(zhì)的影響

由圖3 可以看出，隨著烘烤溫度的增高，梨干感官品質(zhì)評(píng)分呈先增長(zhǎng)后減少的趨勢(shì)，當(dāng)烘烤溫度為60 ℃時(shí)，梨干感官品質(zhì)評(píng)分最高，隨后直線下降，原因主要為烘烤溫度過(guò)高導(dǎo)致梨干出現(xiàn)輕微碳化現(xiàn)象，使梨干顏色變深，表面硬度增加，從而影響口感。故選擇烘烤溫度50、55、60、65 ℃進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

圖3 烘烤溫度對(duì)梨干感官品質(zhì)的影響Fig. 3 The effects of baking temperature on sensory quality of dried pear

2.5 正交試驗(yàn)結(jié)果

極差值決定因素的主次關(guān)系，極差值越大的因素對(duì)指標(biāo)的影響越顯著。由表4 可以看出，各因素極差R 值大小排序?yàn)锳＞B＞D＞C，即影響梨干感官品質(zhì)的因素由大到小排序?yàn)椋浩贩N（系）＞熱蒸時(shí)間＞烘烤溫度＞切片厚度；最佳組合為A2B3C3D3，即品種為金光，熱蒸時(shí)間9 min，切片厚度12 mm，烘烤溫度60 ℃。

表4 制干工藝正交試驗(yàn)結(jié)果Table 4 Orthogonal test results of drying technique

通過(guò)主體間效應(yīng)檢驗(yàn)（表5）可知，熱蒸時(shí)間、切片厚度和烘烤溫度的P 值分別為0.294、0.657 和0.368，對(duì)梨干感官品質(zhì)的影響均不顯著；品種（系）P 值為0.009，表明品種（系）對(duì)梨干感官品質(zhì)的影響極顯著（P＜0.01）。

表5 主體間效應(yīng)檢驗(yàn)Table 5 The test of inter subjective effect

2.6 梨干最佳制備工藝驗(yàn)證

對(duì)4 個(gè)品種（系）的梨果分別按照優(yōu)化的最佳工藝制作梨干，并對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)價(jià)及含水率測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表6。由表6 可知，梨干外觀得分最高的品種為金光，其次為美玉，XG051111 得分最低。梨干感官品質(zhì)綜合評(píng)分由高到低依次為金光梨、黃冠梨、美玉梨和XG051111梨。金光梨果干整體呈金黃色，口感酸甜，軟硬適中，具有香氣，綜合評(píng)分最高；黃冠梨果干酸甜度評(píng)分最高，適口性最好，有少量石細(xì)胞；美玉梨干為淺黃色，石細(xì)胞較多，綜合評(píng)分較低；XG051111 梨干為黃褐色，石細(xì)胞多，甜，綜合評(píng)分最低。4 個(gè)品種（系）梨干含水率為13.18%～14.80%，符合GB/T 23353—2009[19]規(guī)定的梨干含水率要求。

表6 不同品種（系）梨干感官評(píng)分及含水率Table 6 Sensory scores and moisture content of different varieties（lines）of dried pears

3 討論與結(jié)論

采用熱風(fēng)干燥法對(duì)梨片進(jìn)行制干，隨著烘烤溫度的升高，烘烤時(shí)間相應(yīng)縮短，但溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致梨片碳化，影響梨干品質(zhì)。通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)對(duì)梨干制備工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，得出最佳烘烤溫度為60 ℃，這與Domínguez-Ni?o 等[22]的試驗(yàn)結(jié)果一致。該工藝流程簡(jiǎn)單易操作，設(shè)備主要以電熱鼓風(fēng)干燥箱為主，適合推廣。

梨干產(chǎn)品克服了鮮果不耐貯運(yùn)，保質(zhì)期和貨架期短，對(duì)貯藏條件要求較高的需要，提高了梨產(chǎn)業(yè)附加值，為果農(nóng)增收提供了新路徑，為鄉(xiāng)村振興添加助力。梨干作為高能量方便食品已經(jīng)成為了航天員的食品[23]。隨著生活節(jié)奏的加快，人們對(duì)休閑即食食品的需求也隨之增加，梨干產(chǎn)品前景廣闊。

褐變一直是梨加工產(chǎn)業(yè)中不可忽視的一環(huán)，傳統(tǒng)制備梨干工藝中有熏硫環(huán)節(jié)，目的是抗褐變，但長(zhǎng)期食用熏硫制品會(huì)降低人體對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收能力，并使免疫系統(tǒng)受到損傷[7,11]；有的則通過(guò)添加化學(xué)試劑來(lái)達(dá)到抗褐變效果[8]。我國(guó)是梨生產(chǎn)大國(guó)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，已有一批性狀優(yōu)良的梨果新品種（系）被選育出來(lái)[24]。本試驗(yàn)加工過(guò)程不需添加任何食品添加劑、護(hù)色劑，可通過(guò)優(yōu)化后的工藝篩選抗褐變品種（系）。

以4 個(gè)梨品種（系）的果實(shí)為原材料，通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，考察熱蒸時(shí)間、切片厚度及烘烤溫度對(duì)梨干外觀、軟硬度、酸甜度、香氣等感官品質(zhì)的影響，確定了梨干最優(yōu)制備工藝為：梨片厚度12 mm，熱蒸時(shí)間9 min，烘烤溫度60 ℃，烘干時(shí)間24 h；用該工藝制備的梨干含水率為13.18%～14.80%；梨品種（系）對(duì)梨干品質(zhì)影響顯著，即梨果的可溶性固形物、可滴定酸、VC 含量及石細(xì)胞的多少共同影響梨干的品質(zhì)。