范尧珠，王鑫*，顾思远，马铃

1.四川旅游学院食品学院（成都 610100）；2.四川旅游学院烹饪与食品实验管理中心（成都 610100）

石榴为桃金娘目石榴科植物，是药食同源的典型，具有丰富的营养成分和一定药理作用[1-3]。石榴籽的蛋白质和脂肪等常规营养成分含量较高，分别约14%和20%[4]。石榴鲜果分为果皮、籽粒和隔膜3部分，籽粒中被食用的部分即外种皮（果肉）[5]。石榴籽粒除被加工成石榴汁外，籽粒种壳、种仁等加工副产品开发利用的程度较低。相关研究证实石榴籽在抗氧化、抗癌等方面具有一定效果[6-8]，多酚和石榴籽脂肪中不饱和脂肪酸为其抗氧化性提供主要作用[9-10]。李白存等[11]、孙静涛等[12]探究石榴籽的多酚提取工艺和体外抗氧化活性，李薇等[13]、伍亚华等[14]分别研究石榴籽油的体内抗氧化活性和油脂稳定技术，为石榴籽中良好资源的综合利用做出前瞻性贡献。从食品加工的角度探究初加工工艺对石榴籽中多酚类物质的具体影响，试验在整合现有关于石榴籽的研究基础上，向其深加工产品的工业化推进。

1 材料与方法

1.1 试验材料

没食子酸标准品（化学对照品，江苏永健医药科技有限公司）；福林酚（生化试剂，南京奥多福尼生物科技有限公司）；乙醇（95%，河北瑞康医药科技有限公司）；六偏磷酸钠（分析纯，天津市致远化学试剂有限公司）。

低筋面粉（新香良润全谷物食品有限公司）；糖粉（江西巧嫂食品有限公司）；云南蒙自石榴、黄油、奶粉等（均为市售）。

1.2 试验设备

DF-101S型集热式恒温磁力搅拌器水浴锅（上海予申仪器有限公司）；101-3A型电热鼓风干燥箱（北京中兴伟业仪器有限公司）；DFY-400型摇摆式高速中药粉碎机（温岭市林大机械有限公司）；BSA1245-CW型电子分析天平（北京赛多利思仪器系统有限公司）；KQ-250B型多功能超声波清洗机（昆山美美超声仪器有限公司）；H2050R型台式高速冷冻离心机（长沙湘仪离心机仪器有限公司）；UV-9100型紫外可见分光光度计（北京莱伯泰科仪器有限公司）；CKTF-42GS型电烤箱（佛山市伟仕达电器实业有限公司）；TMS-PRO型高精度专业食品物性分析仪（美国FTC公司）。

1.3 初加工试验研究方法

1.3.1 石榴籽初加工工艺流程

鲜石榴→剥皮取籽→压汁→水浴→沥干→烘干→粉碎→过筛→贴标签装袋→测定多酚含量（FC酚比色法）→设计正交试验→最佳工艺

1.3.2 没食子酸标准曲线的制作

称取0.011 0 mg没食子酸标准品，用蒸馏水定容至100 mL，得到质量浓度0.110 0 mg/mL的标准溶液。准确吸取0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.2，1.4和1.6 mL标准溶液置于25 mL棕色容量瓶中，加蒸馏水至6.0 mL。向容量瓶中分别加入0.5 mL福林酚混匀，在30 s～8 min内加入1.5 mL 20%的碳酸钠溶液，充分混匀后定容。在室温下放置30 min，以不加标准溶液的6.0 mL蒸馏水为空白对照，在765 nm下测定吸光度，每个样品平行测定3次。

1.3.3 超声波辅助提取多酚

有机溶剂法提取石榴籽多酚物质的试验操作参考李白存[15]的研究，超声波辅助提取操作参考石珂心等[16]的多酚提取方法的优化研究。具体步骤为称取1.25 g石榴籽粉、0.004 0 g六偏磷酸钠，向其中加入25 mL 50%乙醇溶液，使乙醇与粉剂混合均匀。将锥形瓶置于60 ℃的水浴锅中预提取3 min，置于超声波中进行辅助提取操作。40 min后取出锥形瓶，将浑浊液态物均匀地分装到离心管中，移动过程尽量避光，使其在离心机中，以8 000 r/min转速下离心10 min，离心管中的上清液即为石榴籽的多酚提取液。

1.3.4 FC酚比色法测定多酚含量

取0.5 mL多酚提取液于50 mL褐色容量瓶中，加入9.5 mL蒸馏水摇匀，加入0.5 mL福林酚试剂，在30 s～8 min内加入1.5 mL 20%的碳酸钙溶液，充分混合后定容。30 ℃避光放置30 min。反应完成后测定待测液在765 nm波长下的吸光度，对照没食子酸标准曲线计算多酚含量，按式（1）计算。

式中：y为设定条件下测得的吸光度；m为石榴籽粉取样量，g；n为石榴籽提取液稀释倍数。

1.3.5 预试验

将压汁后的石榴籽置于锡箔纸上，分别在40，60和80 ℃的鼓风烘干箱中脱去水分，记下时间t1。在烘干期间多次测定籽粒质量，籽粒达到恒质量（相邻2次称质量差小于0.2 mg）时，再次记下时间t2，|t1-t2|即为该温度下石榴籽完全干燥所用时间。

干燥后的石榴籽籽粒经粉碎机打碎，过60目筛收集，经超声波辅助提取多酚，FC酚比色法测定石榴籽多酚含量，将具体数值记录入表。

1.3.6 单因素试验设计

水浴温度对石榴籽多酚含量影响的单因素试验中，将经压汁后的石榴籽分别置于80，85，90，95和100 ℃的水浴锅中热烫7 min，沥水后于40 ℃条件下烘干，FC酚比色法测定吸光度3次，取平均值，计算多酚含量。

水浴时间对其影响的试验中，将石榴籽置于90 ℃水浴温度下分别热烫1，3，5，7和9 min，沥水后于40℃条件下烘干，测定吸光度，计算多酚含量。

烘干温度对其影响的试验中，将石榴籽经95 ℃水浴3 min后，在40，50，60，70和80 ℃条件下烘干后粉碎，过筛测定吸光度，计算多酚含量。

1.4 石榴籽酥性饼干配方研究试验方法

1.4.1 石榴籽酥性饼干制作工艺

黄油融化→糖粉称量→碳酸氢铵、小苏打溶解→与蛋液混合打发→面粉（加入石榴籽粉、奶粉）→面团揉制→擀制成型→烤制（上火180 ℃、底火160℃，烤制15 min）→成品冷却装袋→感官分析→正交试验→质构分析→最优配方

1.4.2 基础配方

面粉100%、糖粉32%、黄油25%、饴糖4.6%、奶粉14%、臭粉0.3%、小苏打0.07%、水适量（以面粉质量100%计算配料）

1.4.3 感官评定方法（模糊数学法）

由10名感官评价人员，按照表1设定的石榴籽酥性饼干感官评分标准，对成品饼干的形状、组织结构、口感、色泽和风味5个方面综合进行感官鉴评操作，分值平均算数后即为饼干的感官得分。

表1 感官评分标准

1.4.4 质构分析法

使用TMS-PRO食品物性分析仪对酥性饼干的质构指标进行测定。

技术参数：采用探头P/10R，测试前速度1.0 mm/s，测试速度0.5 mm/s，测试后速度1.0 mm/s，压缩程度50%，2次压缩之间停顿时间2 s。每组样品重复测定3次，取平均值。取硬度和破裂力指标组成质构得分，综合评分为正交试验的感官品质指标。

式中：A为该指标对应的评分；B为该指标的实际测定值；C为该指标测定值的平均值；D为该指标测定值的最大值与最小值之差。

2 结果与分析

2.1 石榴籽初加工

2.1.1 没食子酸标准曲线

以吸光度为纵坐标，溶液浓度为横坐标，绘制标准曲线，如图1所示。经线性回归得到方程y=0.371 6x+0.032 2，R2=0.997 4。

图1 没食子酸标准曲线

2.1.2 预试验结果与分析

石榴籽烘干至恒质量，所用时间和相应温度下多酚含量如表2所示。

烘干时间数据确定后期试验中不同温度下石榴籽烘干所需时间，40，50，60，70和80 ℃对应的烘干时间为18，15，12，10和8 h。

从表2可以看出，未经水浴操作的石榴籽，烘干温度越高越有利于多酚的保留。在烘干温度80 ℃下测得多酚含量为4.357 mg/g。

表2 预试验结果

2.1.3 单因素试验与结果分析

2.1.3.1 水浴温度对石榴籽多酚含量的影响

从图2可以看出，在固定条件（水浴7 min，40 ℃烘干）下，随着水浴温度的升高，石榴籽多酚含量先略微增长，后显著降低。多酚氧化酶在30～60 ℃有较大活力，酶所处环境温度越高，活性越低甚至失活。另外，温度对多酚本身具有分解作用，温度达到一定高度，多酚被分解，含量下降。石榴籽在85 ℃水浴温度下多酚含量最高，达4.411 mg/g。对比2.1.2预试验中2.581 mg/g的数值可知，同在40 ℃烘干温度下，经不同水浴温度处理的石榴籽，其多酚测得量均明显高于预试验组。根据该单因素试验结果可知，水浴温度控制在85 ℃以下对于石榴籽多酚的保留情况较有优势。

2.1.3.2 水浴时间对石榴籽多酚含量的影响

从图3可以看出，在水浴3 min之后多酚含量变化才趋于相对稳定的状态。5 min之前，多酚含量随着时间的延长而增加，在5 min时为最大值（2.721 mg/g）。5 min后多酚测得量又具有降低的趋势。赵伶俐等[18]研究推论中表示在衰老和受伤的环境中，植物多酚氧化酶会导致醌类物质的快速产生，多酚物质代谢加快。换句话说，石榴经剥皮榨汁等操作环境（如榨汁加工的时间、压榨程度等）对多酚含量的影响较大。由此看来，水浴前期（1～3 min）多酚的损失原因有二：一是石榴籽中大量水溶性多酚物质会在水介质中流失；二是石榴籽因组织结构被破坏而导致的多酚氧化酶对多酚的代谢加快。单因素试验结果也与雷东锋等[17]进行的研究相吻合，同为植物多酚氧化酶，利用高温抑制酶活性，温度维持时间在5 min左右比较合适。

图2 水浴温度对多酚含量的影响

图3 水浴时间对多酚含量的影响

2.1.3.3 烘干温度对石榴籽多酚含量的影响

由图4可知，石榴籽在50 ℃下烘干多酚测出量最大，达2.105 mg/g，经过水浴处理的石榴籽，低温烘干较高温烘干对多酚造成的损失更少。从1.3.5预试验的多酚含量数值变化趋势来看，低温烘干比高温烘干对其造成的损失更大。直接烘干和经水浴操作再烘干后的石榴籽，其多酚含量有着截然不同的变化趋势。根据单因素试验结果，经水浴处理的石榴籽，在50 ℃温度下烘干对多酚的保留效果较好。

2.1.4 正交试验水平设计

依据2.1.3中各单因素试验结果，正交试验因素与水平如表3所示。

2.1.5 正交试验结果

由表4的极差分析结果可知，水浴时间B对石榴籽多酚含量的影响最大，其次是烘干温度C，水浴温度A影响最小。正交试验分析得出的工艺组合为A1B3C2。进行验证试验：将石榴籽在75 ℃水浴温度下保持7 min，在50 ℃条件下烘干后测得多酚含量为1.732 mg/g，大于正交第3个试验结果（1.505 mg/g）。因此石榴籽初加工工艺的最优组合为A1B3C2，即水浴温度75 ℃、水浴时间7 min、烘干温度50 ℃，该工艺条件下石榴籽多酚的保留较好。

图4 烘干温度对多酚含量的影响

表3 正交试验因素与水平

表4 正交试验结果

2.2 酥性饼干配方研究

2.2.1 单因素试验结果与分析

2.2.1.1 糖粉添加量对酥性饼干感官品质的影响

从图5可以看出，随着糖粉添加量的加大，感官评分先增高后降低，添加量32%时分值最高，为78.8分。从试验中不同糖粉含量制作的成品外观上看，糖粉对于饼干在烘焙过程中的上色作用较大。从感官分值上看，黄油、白糖、奶粉等具有香甜滋味的物质存在，可适当掩盖石榴籽本身的涩味，增加甜度，故感官分值会有所增高。同时，糖粉含量过多可能会引起评价员的不悦，随着甜度继续增加，评分降低。所以糖粉加入量在32%左右时，制作出的饼干感官评价较好。

图5 糖粉添加量对感官分值的影响

2.2.1.2 黄油添加量对酥性饼干感官品质的影响

由图6可知，黄油添加量25%时感官评价值最高，为76.2分。黄油在酥性饼干中发挥着增加酥性，赋予成品良好的气味和风味的作用，在制作中适当增加黄油含量，会使饼干的感官评分升高。但黄油含量过多，酥性饼干会表现得易碎、油腻，感官品质降低，评分下降。黄油加入量在25%左右时，制作出的饼干感官评价较好。

图6 黄油添加量对感官分值的影响

2.2.1.3 石榴籽粉添加量对酥性饼干感官品质的影响

由图7可以看出，石榴籽粉添加量16%时，酥性饼干的感官评分最高，为77.5分。石榴籽粉含量超过16%时，饼干的感官评价分值下降。分析其原因可能为：少量的石榴籽粉对面粉吸水性、弹性和延展性等无较大影响，经高温烘焙后释放适宜浓度的香味物质使得饼干拥有良好的特殊风味。高含量石榴籽粉与低筋面粉混合后，面团的吸水性、延展性等发生较大的改变，饼干质地受到影响，并且石榴籽本身具有较大的苦涩呈味物质，其大剂量加入使得成品的风味和饼干本身的烘焙香味不协调，故不能得到感官评价人员的青睐。石榴籽粉加入量在16%左右时，制作出的饼干感官评价较好。

图7 石榴籽粉添加量对感官分值的影响

2.2.2 正交试验水平与因素设计

依据2.2.1各单因素试验结果，正交试验因素与水平如表5所示。

表5 正交试验因素与水平

2.2.3 正交试验质构结果

按照1.4.4中质构测定的步骤，得到破碎力与硬度参数，分别计算破碎力与硬度得分，结果如表6所示。

表6 正交试验质构分数

2.2.4 正交试验结果与分析

由表7的极差分析结果可知，石榴籽粉添加量（c）对石榴籽酥性饼干感官品质的影响最大，其次是糖粉（a）、黄油添加量（b）。正交试验分析得出的工艺组合为a2b3c1。进行验证试验：按照糖粉添加量26%、黄油添加量30%、石榴籽粉添加量16%制作酥性饼干，进行感官和质构评分，其综合得分为84.62分，分值大于正交第5个试验结果82.56分，因此石榴籽酥性饼干最优配方组合为a2b3c1，即糖粉添加量26%、黄油添加量30%、石榴籽粉添加量16%。制作出的成品有较高的感官和质构评分，形状完整不易破碎，口感酥脆，色泽均匀，有较为浓郁的石榴籽油脂特有风味。

表7 正交试验结果

3 结论

从石榴籽初加工研究试验中得出，直接烘干与经水浴处理后再烘干，各自的多酚含量随烘干温度的升高有着相反的变化趋势。由预试验结果可知，未经水浴操作的石榴籽，烘干温度越高越有利于多酚的保留。从初加工的单因素试验可知，经水浴处理的石榴籽，在50 ℃温度下烘干对多酚的保留效果较好。因此若以尽量降低烘干过程中多酚的含量损失为目的，宜采取直接高温烘干（80 ℃左右）或经过水浴后低温烘干（50 ℃左右）的方式。在水浴操作中，水浴温度75℃、时间7 min条件下对多酚造成的损失程度低。

石榴籽酥性饼干配方研究试验中发现，石榴籽粉的添加量对于饼干整体感官品质的影响大于糖粉和黄油。石榴籽油脂含量丰富，带有特殊的油脂香味，在制作酥性饼干时与黄油一起影响着饼干的感官品质。由单因素试验与正交试验结果相比可以看出，黄油含量25%时，石榴籽粉的增加会使得感官评分降低，但综合评分升高，主要是质构得分高，说明在此水平下石榴籽粉的增加并没有获得评价员良好的风味，但其油脂配合黄油一起赋予饼干良好的酥性，质构得分较高。由此可知，采用2种及以上的感官评价方法对食品感官品质进行评价与分析更具有说服力和依据。