成熟度對柿子片干燥特性及品質影響

盛金鳳，零東寧，王雪峰，李昌寶，李江闊，羅自生，雷雅雯，孫 健,

（1.廣西農業科學院農產品加工研究所，廣西南寧 530007；2.廣西果蔬貯藏與加工新技術重點實驗室，廣西南寧 530007；3.廣西香蕉保鮮與加工工程技術研究中心，廣西南寧 530007；4.國家農產品保鮮工程技術研究中心（天津） 天津市農產品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室，天津 300384；5.浙江大學生物系統工程與食品科學學院，浙江杭州 310058）

我國是柿屬（Diospyros）及柿（Diospyros kakiThunb.）品種資源大國，據聯合國糧農組織（FAO）統計，2019年我國柿的栽培面積約為9.20×105公頃，產量約為3.25×106噸，分別占世界總栽培面積和總產量的93%和75%。其中廣西為我國最大的柿子產區，主要品種為月柿，集中在桂林恭城、平樂一帶。柿果作為我國一種重要的傳統水果，不僅含有許多糖類及多種礦物質，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、酚酸類物質含量豐富[3?4]。

果蔬在成熟過程中，其生理學、化學成分、內部結構等都發生變化，成熟度是衡量水果加工特性的重要指標，是影響果蔬化學成分的重要因素，而這些將會對加工后產品的品質產生影響[5]。成熟度過低，水果可溶性糖轉化不足，產品無法展現原料特有的色澤和風味，成熟度過高，風味物質和營養成分對機械損傷更敏感，在加工過程中因機械損傷造成的原料損失也會更多[6]，因此，必須選擇合適的成熟度進行果蔬加工。馮銀杏等[7]研究了果實成熟度對凍干獼猴桃片品質的影響，得出低成熟度的產品外觀收縮嚴重，表面塌陷，內部板結致密，高成熟度組分產品口感酥脆且色澤變化較小、內部多孔且更均勻，呈現良好的蜂窩狀結構。Sirinapa等[8]對6個月和9個月生長期的生姜品質及干燥特性進行分析，得出9個月生長期的生姜碳水化合物、總酚、揮發油含量及抗氧化能力大于6月生長期的生姜，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]研究了成熟度對番木瓜凍干脆片品質的影響，結果表明成熟度最低的組分體積收縮可達到50%以上。鄭瑜琬等采用干熱地區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含量及其抗氧化能力與葡萄的成熟度相關[11]。由此可知，成熟度對果蔬等農產品干燥特性和產品品質密切相關。

干制是柿子加工中最常見的加工方式，柿子糖含量比較高，不需要浸糖就可以開發出甜度適宜，口感軟糯的柿餅、柿子片等柿子加工制品。在柿子片生產中發現柿子片的品質與柿子的成熟度密切相關，本文以我國產量最大的柿子品種“水柿”（恭城月柿）為原料，分析柿子的成熟度對柿子片干燥特性、質構、色澤、營養及感官品質的影響，進一步確定適宜開發柿子片的原料成熟度，為柿子片產品開發及品質穩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、無機械傷、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輸至實驗室后4 ℃冷藏備用；葡萄糖 分析純，天津市科密歐化學試劑有限公司；無水乙醇、硫酸、丙酮、甲醇、2，6-二氯靛酚 均為分析純，成都市科隆化學品有限公司；3.5-二硝基水楊酸 化學純，成都市科隆化學品有限公司；苯酚、磷酸氫二鈉、檸檬酸鈉 均為分析純，成都金山化學試劑有限公司；冰乙酸、酒石酸鉀鈉、無水乙酸鈉、沒食子酸鎢酸鈉、鉬酸鈉、硫酸鋰 均為分析純，天津市大茂化學試劑廠；氫氧化鈉、草酸、偏磷酸、氯化鉀、磷酸二氫鉀、檸檬酸、無水碳酸鈉、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（+）-抗壞血酸標準品 北京索萊寶科技有限公司。

太陽能熱泵干燥儀 自主研發（專利號ZL 201320617683.6）；WGLL-230BE電熱鼓風干燥箱天津市泰斯特儀器有限公司；400A多功能粉碎機永康市紅太陽機電有限公司；CT3 10K質構儀 博勒飛公司（美國）；CM-3600A分光測色計 柯尼卡美能達集團（日本）；UV-6100紫外可見分光光度計上海元析儀器有限公司；SIGMA3-18KS高速冷凍離心機 德國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數顯恒溫三溫水浴鍋 常州市偉嘉儀器制造有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 柿子成熟度分級 將采摘的柿子根據成熟度分為四級，成熟度Ⅰ：柿子表面綠色略轉黃；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，轉移至熱泵烘房干燥，干燥條件為干燥溫度60 ℃、風速0.8~1.0 m/s、相對濕度85%~90%；每隔1 h記錄柿子片重量，至濕基含水率22%左右時干燥結束；待柿子片晾至常溫后食品密封袋包裝備用。

1.2.3 干燥特性指標的測定

1.2.3.1 含水量計算 稱取干燥至一定時刻（t）樣品10 g，放入105 ℃干燥箱干燥至恒重，按式（1）計算t時刻含水量Mt：

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

1.2.3.2 水分比的計算 MR用于表示在干燥過程中物料殘余水分，一般用來反映物料干燥速率的快慢，計算公式如下：

式中：mt為干燥t時刻柿子片的質量，kg；me為柿子片平衡含水質量，kg；m0為柿子片干燥初始時刻質量，kg。

1.2.3.3 干燥速率 Nd通常用來表示干燥速率，定義為單位時間內每單位面積濕物料汽化的水分質量。

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

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

1.2.5 色澤測定 采用分光測色儀測定干燥后柿子片亮度L*、紅綠a*、黃藍b*，柿子片隨機取點測定色澤，每個樣品平行8次。

1.2.6 質構測定 采用質構儀對干燥后的柿子片質構特性分析，探頭型號TA5，TPA模式，目標距離5 mm，觸發點負載5 g，測試速度0.50 mm/s；測定柿子片硬度、咀嚼性、粘力、粘性、內聚性、彈性、膠著性，每個樣品平行8次。

1.2.7 感官評定 參考賈洋洋等[19]的感官評分表并稍作改動（見表1），由10位評分員參照表1感官評分標準分別對不同成熟度的柿子片色澤、氣味、組織形態、滋味和口感等5個方面做出評分。

表1 柿子片感官評分標準（分）Table 1 Sensory rating criteria for persimmon slices(scores)

1.3 數據處理

運用Excel 2007軟件進行數據處理，采用SPSS 22軟件的Duncan檢驗分析進行方差分析，P<0.05表示差異顯著，使用Origin 9.1對數據作圖。

2 結果與分析

2.1 成熟度對柿子片干燥過程中水分比的影響

從圖1不同成熟度柿子片干燥過程中水分比變化結果看出，四種成熟度的柿子片水分比曲線呈現連續、光滑并逐漸下降的趨勢，4條曲線變化趨勢基本相同，呈現前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內水分比略高，7 h后與其他三組相近。

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

2.2 成熟度對柿子片干燥過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蒸發的水分量。從圖2不同成熟度對柿子片干燥速率的影響結果可知，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的時間內干燥速率都高于另外兩組。由此可知，成熟度對柿子片干燥速率影響較大，成熟度越高，單位時間內柿子片水分散失的越慢，這與Narianed等[20]對柿餅的干燥研究結果相似。

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

2.3 成熟度對干燥柿子片常規理化指標的影響

果蔬在成熟過程中其生理學、化學成分、內部結構等都發生變化，無論是澀柿或是非澀柿品種，在柿果的生長和成熟過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結果可知，成熟度對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先升高后降低的趨勢。柿子的軟化與果膠含量密切相關，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?？傻味ㄋ崾怯绊懝麑嶏L味品質的重要因素，從表2柿子片可滴定酸的影響結果來看，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時可滴定酸最高，達1.42 mg/g。成熟度對柿子片的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，成熟度Ⅳ加工的柿子片VC為59.15 mg/100 g，含量僅為成熟度Ⅰ的31.93%。

表2 不同成熟度對柿子片常規理化指標的影響Table 2 Effects of different maturity on basic physicochemical indices of dried persimmon slices

2.4 成熟度對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。柿果實的總酚對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]對柿果成熟過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到最高水平，隨著生長發育的進程，總酚含量呈降低走勢或略有波動。從圖3可知成熟度對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 成熟度對柿子片可溶性單寧含量的影響

單寧類物質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源于柿子中的可溶性單寧，當柿子產品中可溶性單寧含量高于0.1%時，澀味明顯，因此柿子加工制品中要求柿子產品中可溶性單寧含量小于0.1%。從圖4中不同成熟度對柿子片可溶性單寧含量的影響結果來看，成熟度對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的可溶性單寧含量僅為0.04%。從柿子片是否有澀味的角度來說，當柿子原料的成熟度高于Ⅲ時，柿子無需要干燥前脫澀處理即可達到柿子產品澀味符合要求的標準。

圖4 不同成熟度對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先升高后下降的趨勢。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程中新黃質、玉米黃質、β-隱黃質、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 成熟度對柿子片質構的影響

表3 為成熟度對柿子片質構特性的影響，成熟度增加，柿子片硬度呈現下降的趨勢，這與表2柿子可溶性果膠隨著成熟度增加呈上升趨勢結果相符合，可溶性果膠的增加改變了柿子產品的硬度。成熟度對柿子片內聚性和彈性沒有顯著性影響（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值分別為45.88 g、0.72 mj，為成熟度Ⅰ柿子片對應數值的21.6%、21.1%。

表3 成熟度對柿子片質構特性的影響Table 3 Effects of different maturity on texture of persimmon slices

2.8 成熟度對柿子片感官評分的影響

圖6 為不同成熟度柿子片的圖，從表4柿子片感官評分結果可知，色澤、氣味、組織形態、滋味、口感均隨著成熟的增加得分逐漸增大，從總分結果可知，成熟度Ⅰ、Ⅱ的分值低于70分，成熟度Ⅲ、Ⅳ的感官評分分值均在75分以上，成熟度越高，柿子片感官評分越高。結合前文柿子片質構和理化指標分析可知，隨著柿子成熟度的增加，柿子的原果膠逐漸轉化為可溶性果膠，柿子片硬度、咀嚼性和膠著性降低，產品口感軟糯；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，同時在色澤方面，由于類胡蘿卜素的轉化柿子片呈現誘人的橘紅色。由此可知，成熟度Ⅲ、Ⅳ的柿子比較適宜加工柿子片產品，且成熟度Ⅳ加工的產品品質最佳。

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

3 結論

本文對不同成熟度的柿子對柿子片干燥特性和品質進行綜合分析，柿子成熟度與柿子片干燥特性和干燥后產品品質密切相關，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整體增加的趨勢，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%，食用后無澀感。成熟度對柿子片L*、a*、b*存在明顯影響。L*、a*、b*值都隨著成熟度增加呈現先升高后下降的趨勢。色澤、氣味、組織形態、滋味和口感的感官評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品，且成熟度Ⅳ加工的產品品質最佳。本文初步建立了成熟度與柿子片干燥和品質的相關性，對指導柿子片干燥過程中原料的選擇和加工過程中品質控制具有重要的指導意義，下一步將柿子的成熟度與干燥方式、貯藏條件相結合進行綜合分析，明確影響柿子片干燥品質的關鍵因素，指導柿子片加工產業優化升級。