榴莲酱

摘要

本实验以榴莲壳为主要原料，利用微波干燥技术制备榴莲壳粉。首先用

感官评价作为指标，进行单因素试验，研究了漂烫时间、料液比、均质时间、

铺料厚度、微波功率这五个因素对榴莲壳粉品质的影响。再在单因素的基础

上，选取漂烫时间、铺料厚度、微波功率这三个影响较显著的因素进行响应

面优化。最终获得最佳榴莲壳粉制备最佳工艺条件：料液比为1：6，均质时

间为5.2min，漂烫时间为109.06min，铺料厚度为1.32cm，微波功率为297.85W

时，此时感官评分达到最高值为85.65分。最后，在最优工艺的基础上对榴

莲壳粉的配方进行调配，得到最佳配方为：榴莲果肉添加量为8%、白砂糖添

加量为15%、柠檬酸添加量为2%，此时感官评分最高，达到91分。

关键词：榴莲壳；微波干燥；响应面优化

1

Abstract

Inthixperiment,durianshellwasudasthemainrawmaterial,anddurian

y,takingnsory

evaluationasanindex,asinglefactorexperime一岁宝宝睡前故事 ntwasconductedtostudytheeffects

ofblanchingtime,solid-liquidratio,homogenizationtime,spreadi户外团建游戏 ngthicknessand

thebasisofsingle

factor,theresponsurfaceoptimizationwascarriedoutbylectingthethree

significantfactorsofblanchingtime,y,

thebesttechnologicalconditionsforthepreparationofdurianshellpowderwere

obtained:theratioofmaterialtoliquidwas1：6,thehomogenizationtimewas5.2min,

theblanchingtimewas109.06min,thecoatingthicknesswas1.32cm,andthe

time,thehighestnsoryscorewas85.65

y,theformulaofdurianshellpowderwasformulatedonthebasisofthe

optimalprocess,andtheoptimalformulawasobtainedasfollows:durianpulp8%,

whitegranulatedsugar15%,citricacid2%,atthistimethensoryscorewasthe

highest,reaching91points.

Keywords:KeywordsDurianShell;MicrowaveDrying;Responsurface

optimization

2

目录

1引言........................................................4

1.1榴莲简介........................................................4

1.2果蔬粉加工工艺的研究进展........................................4

1.3研究目的及意义..................................................5

1.4研究内容........................................................5

2材料与方法......................................................5

2.1实验材料........................................................5

2.1.1实验材料与试剂................................................5

2.1.2仪器与设备....................................................6

2.2实验方法........................................................6

2.2.1榴莲壳的提取工艺流程及操作要点................................6

2.2.2榴莲粉生产工艺条件试验设计....................................7

2.2.3榴莲壳粉配方设计..............................................9

3结果与分析.....................................................10

3.1单因素试验结果.................................................10

3.1.1最佳漂烫时间的确定...........................................10

3.1.2最佳料液比的确定.......为什么会长闭口 ......................................11

3.1.3最佳均质时间的确定...........................................11

3.1.4最佳铺料厚度的确定...........................................12

3.1.5最佳微波功率的确定...........................................12

3.2响应面法优化分析实验结果.......................................13

3.2.1感官评价回归及方差分析结果...................................14

3.2.2试验因素的交互作用...........................................15

3.2.3验证试验.....................................................17

3.3榴莲粉配方设计.................................................17

3.3.1最佳榴莲果肉添加量的确定.....................................17

3.3.2最佳白砂糖添加量的确定.......................................18

3.3.3最佳柠檬酸添加量的确定.......................................18

3

4结论与展望.....................................................19

参考文献....................................................20

致谢...........................................错误!未定义书签。

4

榴莲壳粉的制备工艺研究

1引言

1.1榴莲简介

榴莲又名麝香猫果，属木棉科热带落叶乔木。榴莲果肉营养丰富，有着“水

果之王”的美称，是药食兼可的水果，含有丰富的矿物质和微量元素，经常食用

有着强身健体，健脾补气，补肾壮阳，温暖身体等多种保健功能[1]。榴莲不仅果

肉具有强身健体等功效，其果壳、果核的保健价值也毫不逊色：榴莲壳为榴莲的

内外种皮，民间常用它煲汤，煎水等来降火解滞，还具有补血益气，滋润养阴等

功效，而现代研究表明榴莲壳具有多种对人体有益的营养成分，具有一定的药用

价值[2，3]。

榴莲大多是采用即食的方式，半熟榴莲和成熟榴莲的加工工艺又有所不同：

半熟的榴莲是先完整地取出假种皮和种子，再包上聚氯乙烯薄膜以防失水浓缩；

成熟、高质量的榴莲采用单个快速冰冻方法制得冰冻榴莲。榴莲还可以加工成众

多可口的产品，如榴莲糖、冻干榴莲、榴莲巧克力、榴莲酒、榴莲粉、榴莲酱、

等[5]。榴莲的根、叶子、果皮等同样具有利用价值。榴莲的根和叶子可煎成汁

液，是一味很好的退热处方药；榴莲的果皮可作为制作纸板的原料，也可作为吸

附剂以去除水溶液中的酸性染料，榴莲的果核还可以煮着吃，味道像烤甜薯，能

够有效治疗皮肤敏感性疮痒[2-7]。

1.2果蔬粉加工工艺的研究进展

果蔬粉是用干燥（如自然风干、微波等）的手段，并通过如粉碎等方法来辅

助制成的即饮即冲、营养丰富的粉状干制品，属于固体饮料的一种，它不但可以

延长产品的货架期，还可以添加到如甜品、烘焙食品、夹心饼干、休闲食品等其

他各类食品，做成种类多样、营养丰富的食品[9]。

目前用于制备果蔬粉的干燥技术主要有喷雾干燥、微波干燥、热风干燥、真

空冷冻干燥、变温压差膨化干燥及超微粉碎技术等[11，12]。

随着科学技术的进步，微波干燥应用在食品加工行业是越来越普遍了，微波

干燥主要通过物料中分子运动和摩擦使物料温度不断升高，从而达到干燥的目的。

5

微波干燥也在果蔬干燥领域得到广泛关注[13-15]。

微波干燥较其他干燥方法有很多优势，如能比较好地保持果蔬外观、微结构

以及营养成分[16]，具有干燥速率快、干燥均匀、节能环保等优点，是农副产品干

燥的发展趋势，已广泛应用于胡萝卜、苹果、南瓜等果蔬中[17-24]。

因此应用微波干燥（或微波强化）来干燥果蔬产品将具有较广阔的应用前景。

1.3研究目的及意义

榴莲作为传统的药食两用水果，具有多种药用和保健功能。但是目前对榴莲

的利用方式主要为食用果肉，占果实总重量66.7%以上的果皮和种子被当作废弃

物丢弃。据统计，全清盛 球榴莲年总产量约为140万吨，将产生废弃物90余万吨。

榴莲壳和种子不仅占果实比例大而且有较好的药理活性和保健功能。主要以

丢弃物去处理榴莲壳和种子不仅浪费原料资源而且污染环境。迄今，人们对榴莲

壳的开发主要是作为建筑材料和制成吸附剂或干燥剂，和研究榴莲提取物的药理

活性和化学成分，作为食品产品去开发和应用尚未见报道。有效地开发榴莲壳可

减少环境的压力，还可增加经济效应。

1.4研究内容

本研究以榴莲壳为原料，对榴莲果粉的加工工艺进行研究，并对其配方进行

优化，为有效地开发榴莲壳和种子并加大榴莲的产业化开发提供了新的途径。主

要研究内容如下：

（1）在单因素基础上，利用响应面方法，确定榴莲果粉的最佳微波干燥工

艺参数。

（2）在最优工艺的基础下对榴莲壳粉进行调配。

2材料与方法

2.1实验材料

2.1.1实验材料与试剂

6

表2-1实验材料与试剂

试剂（原料）名称生产厂家

金枕头榴莲

纤维素酶

糖化酶

a-淀粉酶

福建晋江

浙江一诺生物科技有限公司

浙江一诺生物科技有限公司

浙江一诺生物科技有限公司

2.1.2仪器与设备

表2-2实验设备

设备名称型号生产厂家

微波炉

破壁料理机

多功能微波炉

工业高精度红水温度计

P70J17L-V1(WO)

MJ-WBL8005P

R21-RT2156

SDG-玻璃温度计

格兰仕

广东美的生活电器制造有限公司广

东美的生活电器制造有限公司

启力

2.2实验方法

2.2.1榴莲壳的提取工艺流程及操作要点

图2-1榴莲壳工艺流程图

7

操作要点：

1.挑选：选择有馥郁的榴莲香味，且无霉变，无病虫害的榴莲壳。

2.切分：榴莲壳去除坚硬外壳，把里面的白瓤切下成丁状。

3.护色：将榴莲壳的内外果皮切分，并迅速加入样品质量0.1%抗坏血

酸护色液进行护色。.

4.酶解：复合酶（纤维素酶1.2%、-淀粉酶0.8%、糖化酶1.25%）

pH3.8，体积质量比7mL/g，酶解温度62℃，酶解时间7h。

5.粉碎：粉碎至可过80目筛。

2.2.2榴莲粉生产工艺条件试验设计

（1）单因素实验

①漂烫时间对榴莲壳粉品质的影响

称取30g榴莲内果皮，榴莲内果皮和水以1:6的料液比下，加热煮沸100℃

时，设定分别热烫30s、60s、90s、12s、150s，均质6min铺料厚度为1.5cm，

功率259W下微波干燥。

②料液比对榴莲壳粉品质的影响

称取30g榴莲内果皮，设定榴莲内果皮和水分别以1:2、1:4、1:6、1：

8、1:10g/mL的料液比下热烫90s，均质6min,铺料厚度为1.5cm，功率259W

下微波干燥。

③样品均质时间对榴莲壳粉品质的影响

称取30g榴莲内果皮，榴莲内果皮和水以1:6的料液比下热烫90s，设

定均质时间分别为2.4min、5.2min、6min、8min、10min铺料厚度为1.5cm，

功率259W下微波干燥。

④铺料厚度对榴莲壳粉品质的影响

称取30g榴莲内果皮，榴莲内果皮和水以1:6的料液比下热烫90s，均

质6min，设定铺料厚度分别为0.5cm、1cm、1.5cm、2cm、2.5cm，功率259W

下微波干燥。

⑤微波功率对榴莲壳粉品质的影响

称取30g榴莲内果皮，榴莲内果皮和水以1:6的料液比下热烫90s，均

质6min，铺料厚度为1.5cm，设定微波功率分别为119W、147W、259W、595W、

700W时微波干燥。

根据感官评分结果确定较显著的工艺参数范围。

8

（2）响应面实验

在单因素试验的基础上选取对感官评分影响较大的漂烫时间，铺料厚度，微

波功率这三个因素进行响应面分析，对榴莲壳粉的制备工艺进行研究，试验因素

及水平表见表2-3。数据进行回归分析则用Box-Behnken的中心组合设计原理。

表2-3响应面试验因素水平编码

水平A漂烫时间B铺料厚度

C微波功率

-1

0

+1

60

90

120

1

1.5

2

147

462

595

（3）感官评分标准

10名感官评定人员组成评价小组，参考表2-4对榴莲壳粉进行感官评价，

感官评价由色泽、香气、口感风味与组织形态四个因素组成，评分标准见表2-4。

表2-4榴莲壳粉感官评分标准

项目评分标准

香味有异味或焦糊味

（0-5）

无味

（6-10）

香味较淡

（11-15）

香味较浓

（16-20）

滋味苦味

（0-5）

无味

（6-10）

微甜

（11-15）

较甜

（16-20）

色泽其他颜色

（0-5）

黄色

（6-10）

淡黄色

（11-15）

白色

（16-20）

速溶性搅拌30后,严重

沉淀，不溶解

（0-5）

搅拌30s后,严重

沉淀

（6-10）

搅拌30s后,少量

沉淀

（11-15）

搅拌30s后,完全

溶解

（16-20）

组织结构严重焦糊板结

（0-5）

有焦糊粒结块

（6-10）

结块易松散

（11-15）

干燥粉末状

（16-20）

9

2.2.3榴莲壳粉配方设计

（1）单因素实验

采用榴莲果肉添加量、白砂糖添加量、柠檬汁添加量这三个单因素对榴莲壳

粉品质影响，根据感官评价确定三个因素最适宜的添加量的比例。试验设计见表

2-5。

表2-5榴莲壳粉单因素试验表

因素榴莲果肉添加量/%白砂糖添加量/%柠檬酸添加量/%

2101

5152

水平8203

11254

14305

（2）感官评分标准

10名感官评定人员组成评价小组，参考表2-6榴莲壳粉进行感官评价，感

官评价由色泽、香气、口感风味与组织形态四个因素组成，评分标准见表2-6。

表2-6榴莲壳粉感官评价表

项目评分标准

香味有异味或焦糊味

（0-5）

具有榴莲特有的

香味，但稍有异味

（6-10）

香气较淡具有榴

莲特有的香味，香

气略淡

（11-15）

具有榴莲特有的

香味，香气柔和

（16-20）

滋味口味稍异常

（0-5）

口感过淡，口感偏

酸或偏甜

（6-10）

口感醇厚，但柔和

性稍差，口感偏酸

或偏甜

（11-15）

口感醇厚、柔和，

甜酸度适中

（16-20）

色泽其他颜色

（0-5）

颜色太深或太淡

（6-10）

颜色偏深或偏淡

（11-15）

澄清透明，呈淡米

黄色

（16-20）

速溶性搅拌30后，严重

沉淀，不溶解

（0-5）

搅拌30后，严重

沉淀

（6-10）

搅拌30后，少量

沉淀

（11-15）

搅拌30后，完全

溶解

（16-20）

组织结构严重焦糊板结

（0-5）

有焦糊粒结块

（6-10）

结块易松散

（11-15）

干燥粉末状

（16-20）

10

3结果与分析

3.1单因素试验结果

3.1.1最佳漂烫时间的确定

榴莲壳容易发生褐变反应，这对榴莲内果皮的颜色、营养成分以及风味都会

有较大程度的负面影响。同时，榴莲内果皮纤维含量较高。因此，榴莲内果皮需

要一些适当的预处理方法解决这些问题。通常情况下，一般采用漂烫手段控制褐

变反应和改善风味。漂烫时间对榴莲壳粉的品质具有一定影响，热烫时间过短对

软化榴莲内果皮的纤维素影响不大，时间过长则会影响到榴莲内果皮的香味，色

泽和营养成分。结果见图3-1。

由图3-1可以看出当漂烫时间变化时，相应的感官评价随之改变。当漂烫时

间为过短时，榴莲内果皮纤维较硬使感官评价较低。漂烫时间过长时，榴莲内果

皮的颜色发生明显改变，因此最佳漂烫时间为90s。

图3-1漂烫时间对榴莲壳粉品质的影响

11

3.1.2最佳料液比的确定

原料与液体的比例对榴莲壳粉的质量有一定的影响。如果液体含量低，均质

不完全影响榴莲壳粉的品质。而液体比率大时，则耗能和加工时间增高。结果见

图3-2。

由图3-2可以看出，随着液料比的增大均质效果得到改善感官评价也随之升

高，在液料比1：6后效果未见明显差别因此选择料液比为1∶6。

图3-2料液比对榴莲壳粉品质的影响

3.1.3最佳均质时间的确定

从图3-3可知，均质时间对榴莲壳粉的质量有一定的影响，感官评分随均质

时间的延长而升高，在5.2min后未见明显变化，这可能是因为均质时间为5.2min

时均质得较完全了，即使在进行均质效果也微乎其微，因此最佳均质时间为

5.2min。

图3-3均质时间对榴莲壳粉品质的影响

12

3.1.4最佳铺料厚度的确定

图3-4可看出，铺料厚度对榴莲壳粉品质有一定的影响，随着铺料厚度的增

大感官评价快速上升后又逐渐下降，当铺料厚度较低时榴莲壳粉容易焦糊板结，

随着铺料厚度的增加，榴莲壳粉的组织结构越易松散；但随着铺料厚度的增加榴

莲壳浆在微波时表面越容易产生硬壳使之表面焦糊，因此选择铺料厚度为1.5cm

是最好的。

图3-4铺料厚度对榴莲壳粉品质的影响

3.1.5最佳微波功率的确定

微波功率对榴莲壳粉品质有一定的影响，表3-5可看出，随着微波功率的增

大感官评价快速上升后又逐渐下降，这是因为随着微波功率的增大，榴莲壳粉的

组织结构越易焦糊，但随着微波功率的增加干燥时间会缩短，因此最佳微波功率

为259w。

图3-5微波功率对榴莲壳粉品质的影响

13

3.2响应面法分析实验结果

由单因素试验得知料液比和均质时间对感官评价的影响较不显著，根据

Box-Behnken中心组合试验设计原理，用榴莲壳粉感官评分作为响应值，选取漂

烫时间（A）、铺料厚度（B）和微波功率（C）这3个因素，设计三因素三水平

的响应面优化试验，响应面试验的结果见表3-2。

表3-2响应面优化实验设计及实验结果

试验号

漂烫时间

（min）

铺料厚度

（cm）

微波功率

（W）

感官评分

（分）

100085

21-1084

311077

4-10179

500085

600085

701-178

80-1178

901173

10-1-1081

11-10-176

1210175

13-11078

140-1-179

1500084

1600085

1710-184

根据以上的单因素试验结果，利用Design-ExpertV8.0.6进行了响应面设

计，以榴莲壳粉感官评分为响应值对结果进行整理和分析，对表3-2的数据进行

二次多项式拟合，得到二次多元回归模型为：

14

感官评分=84.80+0.75*A-2.00*B-1.50*C-1.00*A*B-3.00*A*C-1.00*B*C-

1.65A2-3.15B2-4.65C2。对其试验结果进行回归方程模型的方差显著性检验，检

验结果见表3-3。

表3-3方差分析及显著性检验表

方差来源平方和自由度均方F值P值显著性

Model256.58928.5160.47<0.0001

**

A-漂烫时间4.514.59.550.0176

*

B-铺料厚度3213267.88<0.0001

**

C-微波功率1811838.180.0005

**

AB4148.480.0226

*

AC3613676.36<0.0001

**

BC4148.480.0226

*

A211.46111.4624.320.0017

**

B241.78141.7888.62<0.0001

**

C291.04191.04193.12<0.0001

**

Residual3.370.47

LackofFit2.530.834.170.1008

不显幼儿园实习周记 著

PureError0.840.2

CorTotal259.8816

R2=0.9873R2Adj=0.9710

注：在统计学中，P值<0.05为结果差异显著，P值<0.01为结果差异极显著。

3.2.1感官评价回归及方差分析结果

从模型可以看出，回归模型为极显著（初中日记300字 P＜0.0001），失拟项P=0.1008>0.05，

影响不显著，说明残差都是由随机误差引起的。模型确定系数R2=0.9873，

R2Adj=0.9710，说明该模型可以解释97.10%响应值的变化，模型与试验的拟合

程度较好，说明该回归方程模型可靠程度和准确程度均较高，每个因子的F值可

以反映每个因素对测试指数的重要性。因此可以用该响应面模型对榴莲壳粉感官

评分进行分析、优化及预测。根据方差结果可知FA=9.55，FB=67.88，FC=38.18，

15

故可知各因素对榴莲壳粉感官评分的主次顺序为B>C>A即，铺料厚度>微波功率>

漂烫时间。

由该模型优化得到的榴莲壳粉感官评分的最佳条件为：漂烫时间为

109.06min，铺料厚度为1.32cm，微波功率为297.85W时，在该条件下得到的榴

莲壳粉感官评分理论值为85.65分。

3.2.2试验因素的交互作用

各个因素之间相互作用响应面图如下图所示。根据图像可以更加直观的反映

出三个因素之间的交互作用对榴莲壳粉感官评分的影响情况。图的形状和三维图

的倾斜度反映了各个因素之间的相互关系。若等高线是圆形，则表示两因素之间

交互作用不显著；若为椭圆形，则表示两因素之间交互作用显著；三维曲面的曲

面倾斜程度表示各因素对榴莲壳粉感官评分（响应值）的影响程度，二者成正比

关系。

图3-6漂烫时间、铺料厚度交互作用对感官评分影响的响应面图和等高线

16

由图3-6的三维曲面可知，铺料厚度比漂烫时间的曲面轴较陡，说明铺料厚

度对榴莲壳粉的感官评分影响更大，当铺料厚度一定时，榴莲壳粉的感官评分随

着漂烫时间的增多逐渐增大；从交互作用等高线图可以看出，等高线为椭圆形，

说明两个因素的交互作用较强，影响显著。

图3-7漂烫时间、微波功率交互作用对感官评分影响的响应面图和等高线

图3-7反映的是固定铺料厚度一定时，不同漂烫时间和微波功率对感官评分

的交互影响。从图中可以得出，当漂烫时间一定时，感官评分随微波功率的增加

先增大后逐渐减小，当微波功率一定时，感光评分随漂烫时间延长逐渐增大。等

高线图可以看出二者的交互作用对感官评分的影响显著，与方差分析结果一致。

图3-8铺料厚度、微波功率交互作用对感官评分影响的响应面图和等高线

图3-8反映的是当铺料厚度一定时，感官评分随着微波功率的增大先逐渐增

大，后逐渐减小。从图中可以得出，微波功率和铺料厚度曲面都有与一定程度的

倾斜，由倾斜程度可以看出铺料厚度比微波功率的影响程度大，二者的交互作用

显著。

17

3.2.3验证试验

由响应面分析法得到榴莲壳粉感官评分最优条件为：漂烫时间为109.06min，

铺料厚度为1.32cm，微波功率为297.85W时，在该条件下得到的榴莲壳粉感官

评分理论最高值为85.65分。将工艺参数修改为：漂烫时间为109min，铺料厚

度为1.32cm，微波功率为298W时，重复操作三次进行验证，得到的感官评分在

861%。这个与预期值大致相符，说明该模型能够很好评估本实验。

3.3榴莲粉配方设计

3.3.1最佳榴莲果肉添加量的确定

榴莲壳本身风味较淡通过微波干燥更是使其大大减少了，因此需要添加一定

量的榴莲果肉去增加榴莲壳粉的风味。结果见图3-9。

榴莲壳粉的感官评价随着榴莲果肉添加量的增加而上升，当榴莲果肉添加量

为8%时，上升趋势有所减缓。考虑其成本最佳榴莲果肉添加量为8%。

图3-9榴莲果肉对榴莲壳粉品质的影响

18

3.3.2最佳白砂糖添加量的确定

砂糖添加量的大小会影响到榴莲壳粉的感官。由图3-10可以看出随着白砂

糖添加量的增加，榴莲壳粉的感官评价逐渐提高，当白砂糖添加量在20%时感官

评分最高随后便开始下降。这可能是由于白砂糖添加量太少会导致味道过于淡薄；

而白砂糖添加量太高时，味道又会太甜，给人甜腻的感觉。因此根据感官评价分

数得出白砂糖的最适値为20%。

图3-10白砂糖添加量对榴莲壳粉品质的影响

3.3.3最佳柠檬酸添加量的确定

从图3-11可以看到，榴莲壳粉的感官评分随着柠檬酸的添加量增加而上升

当柠檬酸的添加量为2%时，榴莲壳粉的感官评分最高，随后感官评分便开始下

降。这可能是因为柠檬酸添加量少时，产品甜酸比不足，只剩下了糖的甜味，而

没有酸甜可口的滋味；但当柠檬酸添加量太高时，味道过酸，盖过了榴莲特有的

香味。因此根据感官评价分数得出柠檬酸的最适値为3%。

图3-11柠檬酸添加量对榴莲壳粉品质的影响

19

4结论与展望

（1）通过单因素试验确定最佳条件为：在榴莲内果皮和水1:6料液比条件

下热烫90s，均质5.2min,铺料厚度为1.5cm，功率259W下微波干燥12时榴莲

壳粉品质最好。

（2）在单因素基础上进行了响应面法优化，漂烫时间为109.06min，铺料

厚度为1.32cm，微波功率为297.85W时，在该条件下得到的榴莲壳粉感官评分

理论最高值为85.65分。将工艺参数修改为：漂烫时间为109min，铺料厚度为

1.32cm，微波功率为298W时，重复操作三次进行验证，得到的感官评分在86

1%。

（3）在最优的加工工艺的基础上对榴莲壳粉的配方进行调配最终得到最佳

的配方为榴莲果肉添加量为8%、白砂糖添加量为15%、柠檬酸添加量为2%

（4）本课题通过对榴莲壳粉制备工艺的研究，对榴莲壳加工中的过程工艺

有了一定的了解。然而本课题对榴莲壳粉品质还只是进行了初步的研究，对其生

物活性，化学指标等没有进一步的研究。随着榴莲壳基础研究的不断深入，对其

进行综合开发利用（如作为药品、保健食品等）是未来的发展方向。

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