鄧婷婷,2,肖亞冬,*,劉春泉,徐亞元,*,鄭鐵松2,李大婧,宋江峰

(1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,江蘇南京 210014; 2.南京師范大學金陵女子學院,江蘇南京 210097)

葡萄(VitisviniferaL.)為葡萄科葡萄屬,是一種世界性的漿果類水果[1]。其營養(yǎng)物質(zhì)豐富,包括粗纖維、糖類、有機酸、蛋白質(zhì)、酚類物質(zhì)、氨基酸及多種維生素和礦物元素等[2-3],其中存在于果皮和籽粒中的酚類物質(zhì)與抗氧化活性顯著相關(guān),對癌癥和心腦血管等疾病有一定的預(yù)防作用[4-6]。新鮮葡萄受季節(jié)性影響較大,不易保存。脫水干制是葡萄的一種主要保存方式,傳統(tǒng)葡萄干制大多以自然干燥為主,且產(chǎn)品形式單一[7-9],采用真空冷凍干燥制得的葡萄脆粒,不僅保留了葡萄原有的營養(yǎng)成分和色澤,并賦予其一定的硬度和脆度,可作為一種營養(yǎng)健康型果蔬休閑食品。在果蔬干制加工中,選擇優(yōu)良的加工品種是降低成本、提高品質(zhì)的關(guān)鍵,因而開展果蔬制品原料的評價,篩選出具有優(yōu)良加工性狀的品種具有重要意義。目前葡萄種類較多,不同品種葡萄其外觀色澤、理化性質(zhì)及加工品質(zhì)差異較大,其中干制優(yōu)良品種很多,但適宜加工為葡萄脆粒的優(yōu)良品種還未有報道,因此針對葡萄脆粒干制品營養(yǎng)和加工特性及品質(zhì)評價的研究亟待開展。

目前,常用的果蔬品質(zhì)評價方式包括感官評價和綜合評價。感官評價是由專業(yè)人士對果蔬產(chǎn)品的感官指標進行打分。綜合評價方法主要包括主成分分析、相關(guān)性分析、聚類分析等,目前已在水果、蔬菜領(lǐng)域中廣泛運用。姜曉青等[10]采用主成分分析對所測指標提取了4個主成分,篩選出核心指標并通過綜合評價模型挑選出最適宜速凍加工的菜用大豆籽粒。叢嘉昕等[11]就不同草莓品種凍干果粉進行了主成分分析并篩選出核心評價指標,為產(chǎn)品品質(zhì)評價提供理論依據(jù)。目前,有關(guān)葡萄品質(zhì)評價的研究以新鮮葡萄和葡萄干為主。楊中等[12]以新疆地區(qū)26個葡萄品種為對象,運用主成分分析和聚類分析將9項指標用5個主成分表示并篩選出核心指標,得出適宜鮮食的葡萄品種。樊丁宇等[13]運用因子分析方法對50個品種葡萄干制品的9項指標進行篩選,最終通過品質(zhì)評價模型優(yōu)選出品質(zhì)較好的葡萄干。

本文以江蘇省內(nèi)10個無核葡萄品種為對象,測定了凍干葡萄脆粒的18項營養(yǎng)及加工指標,通過描述性統(tǒng)計、主成分分析和相關(guān)性分析研究不同品種間加工品質(zhì)差異,提取葡萄脆粒品質(zhì)評價核心指標并建立品質(zhì)評價模型,最終篩選出適宜加工為脆粒的葡萄品種,為葡萄深加工產(chǎn)業(yè)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮葡萄 品種分別為夏黑、紫金早生、金星無核、紅寶石、無核早紅、愛神玫瑰、瑞峰無核、無核白、楊格爾、京早白,同一品種選取成熟度一致、色澤均勻、無病蟲害的,來源于江蘇省農(nóng)業(yè)科學院溧水植物基地園藝所果園,采摘后及時置于實驗室4 ℃冷藏庫備用;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、水溶性維生素E(Trolox) 上?；晒I(yè)發(fā)展有限公司;總抗氧化能力(T-AOC)檢測試劑盒 南京建成生物工程研究所;2,6-二氯靛酚、考馬斯亮藍G-250 上海藍季科技發(fā)展有限公司;草酸、酚酞、氫氧化鈉、牛血清蛋白、苯酚、濃硫酸、蒽酮、碳酸鈉、Folin酚試劑、乙醇、亞硝酸鈉、硝酸鋁、碳酸氫鈉、鹽酸、氯化鉀、醋酸、醋酸鈉、葡萄糖 分析純,國藥集團化學試劑有限公司;沒食子酸、抗壞血酸、蘆丁 標準品,上海源葉生物科技有限公司。

CM-700d1全自動色差計 日本柯尼卡美能達公司;CT3質(zhì)構(gòu)儀 英國CNS Farmell公司;UV-6300型紫外可見分光光度計 上海美譜達儀器有限公司;BLK-FD-0.5真空冷凍干燥機 江蘇博萊客冷凍科技發(fā)展有限公司;DHG-907385-III電熱恒溫鼓風干燥箱 上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司;H-2050R臺式高速冷凍離心機 長沙湘儀離心機儀器有限公司;BS-224-S萬分之一分析天平 賽多利斯科學儀器(北京)有限公司;HH-8恒溫水浴鍋 金壇市環(huán)保儀器廠;KH-7200-DB型數(shù)控超聲波清洗器 昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司;TG16-WS臺式高速離心機 長沙湘儀離心機儀器有限公司;Epoch全自動酶標儀 BioTek公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 葡萄脆粒制備 將采摘的無核葡萄清洗、預(yù)凍經(jīng)真空冷凍干燥保存?zhèn)溆?。真空冷凍干燥流程具體如下:當冷阱溫度達到-35 ℃時,將預(yù)凍葡萄放入凍干倉中并關(guān)閉倉門,關(guān)閉“冷阱制冷”,打開“凍干倉制冷”;待物料溫度降至-30 ℃后維持2 h,關(guān)閉“凍干倉制冷”,打開“冷阱制冷”;設(shè)置干燥工藝參數(shù),待冷阱溫度降至-40 ℃時開啟“真空泵”,真空壓力下降至50 Pa以下時,打開“加熱自動”,開啟“循環(huán)泵”和“加熱開關(guān)”,開始干燥;待物料溫度與輻射板溫度一致后干燥結(jié)束,干燥時間約30 h。

1.2.2 水分含量測定 參照GB5009.3-2016,采用直接干燥法[14]。

1.2.3 產(chǎn)出率測定 隨機選取新鮮葡萄,準確稱取其質(zhì)量m1;真空冷凍干燥后,稱量葡萄脆粒質(zhì)量m2,凍干后與凍干前質(zhì)量的百分比即為產(chǎn)出率。

1.2.4 色澤測定 采用全自動色差計對葡萄脆粒的色度進行測定,獲得L*值、a*值及b*值。其中L*是亮度值,從0～100表示從黑到白;a*是紅值,從負到正表示從綠到紅;b*為黃值,從負到正表示從藍到黃。取5個平行樣,重復(fù)測定2次。

1.2.5 硬度和脆度測定 采用質(zhì)構(gòu)儀對葡萄脆粒的硬度和脆度進行測定。選用TA4/1000探頭,測試類型為壓縮,目標值:5.0 mm,測試速度:0.5 mm/s,以坐標圖中出現(xiàn)的最大壓力峰值表示硬度,單位為g;以下壓探頭第一次沖向樣品過程中在坐標圖上出現(xiàn)的第一個明顯壓力峰值表示脆度,單位為g。取5個平行樣,重復(fù)測定2次。

1.2.6 平均單果重和果形指數(shù)測定

1.2.6.1 平均單果重 隨機選取10個葡萄脆粒,用電子計重秤稱取其總質(zhì)量m(g),平均單果重(g/個)=m/10。取10個平行樣,重復(fù)測定2次。

1.2.6.2 果形指數(shù) 每個品種隨機選取10個葡萄脆粒,用數(shù)顯游標卡尺測定其最大橫截徑(cm)和最大縱截徑(cm)[24],取平均值。果形指數(shù)=最大縱截徑(cm)/最大橫截徑(cm)。

1.2.7 樣品處理 真空冷凍干燥的葡萄經(jīng)研磨后制得葡萄粉,參考文獻[22]中方法并作適當修改。準確稱取葡萄粉1 g于50 mL離心管中,依次加入20 mL 50%(v/v)的乙醇,超聲輔助浸提30 min(功率100 W、溫度為30 ℃),8000 r/min室溫離心15 min,移取上清液,沉淀再次浸提、離心,操作同上,合并兩次上清液,定容50 mL。

1.2.8 總酸測定 參照GB/T 12456-2008[15]。

1.2.9 總糖、可溶性糖和可溶性蛋白的測定 總糖采用苯酚-硫酸法[16],可溶性糖采用蒽酮比色法[17],可溶性蛋白采用考馬斯亮藍比色法[18]。

1.2.10 維生素C測定 參照GB5009.86-2016,采用2,6-二氯靛酚法[19]。

1.2.11 總酚測定 總酚采用Folin-Ciocalteu比色法[20]。將浸提液稀釋10倍,吸取1 mL于試管中,依次加入5 mL蒸餾水,1 mL稀釋1倍的Folin酚試劑,3 mL 7.5%的Na2CO3溶液,混合均勻,常溫下避光反應(yīng)2 h,以空白對照在765 nm波長處測吸光值。其標準曲線方程為y=0.114x+0.0699(R2=0.998)。

1.2.12 總黃酮測定 總黃酮采用NaNO2-Al(NO3)3-NaOH法[21]。移取浸提液2 mL于試管中,用50%乙醇補至3 mL,加0.5 mL 5%亞硝酸鈉溶液,混勻后靜置6 min,再加0.5 mL10%硝酸鋁溶液,搖勻后靜置6 min,再加4 mL 4%氫氧化鈉溶液,加蒸餾水至10 mL,搖勻,放置10 min,以空白對照在509 nm處測定吸光值。其標準曲線方程為y=0.114x+0.0021(R2=0.9995) 。

1.2.13 花色苷測定 采用pH示差法[23]。

1.2.14 抗氧化能力測定

1.2.14.1 DPPH自由基清除能力測定 樣品預(yù)處理方法同1.2.7。移取0.1 mL稀釋10倍的浸提液,加0.1 mL DPPH 80%乙醇溶液,在避光條件下反應(yīng)30 min,517 nm處測定吸光度,結(jié)果以Trolox等價值(μmol Trolox/g)表示。標準曲線以Trolox標準溶液繪制,其濃度梯度為1.5～50 μmol/L。其標準曲線方程為y=0.834x+10.767(R2=0.9874)。

表1 葡萄脆粒感官評分表Table 1 Sensory evaluation standards of grape crisp

1.2.14.2 ABTS+自由基清除能力測定 準確稱取葡萄粉0.5 g,加入5 mL生理鹽水,冰浴條件下勻漿,4 ℃,12000 r/min,離心5 min,取上清液測定。移取10 μL樣品液于96微孔板中,加入20 μL過氧化物酶應(yīng)用液(由過氧化物酶,PH4.5醋酸緩沖液組成,測定前以1∶9比例混合),170 μL ABTS工作液。室溫反應(yīng)6 min,405 nm處測定吸光值,并以相同體積的蒸餾水代替葡萄樣品液為對照。結(jié)果以Trolox等價值(μmol Trolox/g)表示。標準曲線以Trolox標準溶液繪制,其濃度為0.1、0.2、0.4、0.8、1.0 mmol/L。其標準曲線方程為y=-1.2685x+1.1346(R2=0.9938)。

1.2.15 感官評價 根據(jù)GB/T 23787-2009中感官特性進行一定修改[25],從色澤、形狀、組織結(jié)構(gòu)、氣味滋味4個方面制定感官評分表(見表1),同時選定15名食品專業(yè)人士(男∶女=7∶8)對其進行打分。

1.3 數(shù)據(jù)處理

如無特殊備注,每組實驗取3個平行樣,重復(fù)測定3次。采用Excel 2010對數(shù)據(jù)進行處理,SPSS 16.0對數(shù)據(jù)進行Z-標準化處理、描述性統(tǒng)計分析、相關(guān)性分析和主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種葡萄加工品質(zhì)分析

10種葡萄脆粒的品質(zhì)指標如表2所示。產(chǎn)出率是衡量一個產(chǎn)品是否優(yōu)質(zhì)的重要指標,由表2可知,不同品種間產(chǎn)出率有一定差異,而且與平均單果重沒有一致性。無核早紅和無核白有較高的產(chǎn)出率,愛神玫瑰產(chǎn)出率最低;而平均單果重夏黑最高,其次為瑞峰無核、無核白和紅寶石,愛神玫瑰與楊格爾最低;果形指數(shù)變化范圍為0.91～1.68,無核白、夏黑、楊格爾果形指數(shù)較大,呈楔形,紅寶石、金星無核、瑞豐無核的果形指數(shù)接近1,呈圓錐形;L*值的變化范圍為25.15～62.13,b*值變化范圍為-0.44～36.68,所選品種葡萄脆粒的亮度和黃藍度差異明顯;a*值變化范圍為0.93～13.42,其中,紅寶石、無核早紅、瑞豐無核、愛神玫瑰的a*值分別為13.42、11.73、10.06、7.80,顯著高于其他品種(P<0.05),表明4種葡萄果實偏紅色。硬度、脆度是產(chǎn)品口感的重要指標,優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品具有酥脆的口感。10個葡萄品種中,夏黑的硬度值最高,顯著高于其他品種(P<0.05),其次為京早白和無核早紅,其余品種葡萄脆粒硬度值范圍在904.00～2396.00 g左右,楊格爾硬度最低;脆度值范為539.20～2371.00 g,其中夏黑的脆度值最大,其次為無核白、紅寶石和愛神玫瑰,楊格爾的脆度值最小,品種間葡萄脆粒硬度和脆度差異顯著(P<0.05);葡萄本身含糖量高,干制后總糖占比較大,總糖范圍為593.79～774.30 mg/g,其中愛神玫瑰的總糖含量高于其他品種,口感最甜,京早白總糖含量最低?？偹岷糠秶鸀?.62%～5.02%,其中夏黑總酸含量最高,愛神玫瑰總酸含量最低;葡萄脆粒中可溶性糖含量差別較大,瑞峰無核含量最高,為259.45 mg/g,其次為無核白、紅寶石和紫金早生,其余品種可溶性糖含量均低于200 mg/g;金星無核可溶性蛋白含量最高,為1.85 mg/g,京早白可溶性蛋白含量最低;葡萄干制后其維生素C含量范圍為5.14～14.61 mg/100 g,較新鮮葡萄(VC25 mg/100 g)有不同程度的減少;不同品種間總酚含量差別較大,金星無核含量最高,為13.48 mg/g,其次為愛神玫瑰和無核早紅,分別為12.23和12.08 mg/g,其余總酚含量均低于10.00 mg/g;金星無核的總黃酮含量最高,其次為無核早紅和愛神玫瑰,紅寶石含量最低;實驗選取的葡萄花色苷含量均較低,其中綠色葡萄楊格爾、無核白和京早白未檢出花色苷,紫金早生花色苷含量最高,為0.65 mg/g;除京早白外,其余品種葡萄脆粒ABTS+·清除能力差異不大;而不同品種DPPH自由基清除能力差異性較大,愛神玫瑰DPPH自由基清除能力最強,楊格爾和紅寶石最弱。

表2 葡萄脆粒理化和營養(yǎng)品質(zhì)評價指標Table 2 Physicochemical and nutritional quality evaluation indexes of grape crisp

注:不同小寫字母者表示同行差異顯著(P<0.05);“/”表示未檢測到含量。

2.2 葡萄脆粒品質(zhì)指標描述性和相關(guān)性分析

采用描述性統(tǒng)計分析不同葡萄品種制得葡萄脆粒的18項品質(zhì)指標,結(jié)果如表3所示。不同品種間各指標變異系數(shù)差異較大,18個指標的變異系數(shù)范圍為6.79%～146.78%。變異系數(shù)反應(yīng)了數(shù)據(jù)的變化程度,其中產(chǎn)出率和總糖含量的變異系數(shù)在10%以下,分別為6.79%和8.44%,數(shù)據(jù)變化范圍為13.99%～17.21%和593.79～774.30 mg/g,說明不同品種葡萄干制后的產(chǎn)出率和總糖含量差異不明顯。b*值和花色苷含量變異系數(shù)最大,分別為146.78%和88.84%,數(shù)據(jù)的變化范圍為-0.44～36.68和0～0.65 mg/g,原因可能是所選品種外觀差異明顯導(dǎo)致b*值變化范圍較大，綠色葡萄品種花色苷含量極低。其余14項指標變異幅度均較大表明所選指標具有統(tǒng)計學意義。

表 3 凍干葡萄脆粒理化和營養(yǎng)品質(zhì)指標的描述性分析Table 3 Descriptive analysis results of physicochemical and nutritional quality evaluation indexes for freeze-dried grape crisp

表4 凍干葡萄脆粒理化和營養(yǎng)品質(zhì)指標相關(guān)性分析Table 4 Correlation analysis of physicochemical and nutritional quality indexes for freeze-dried grape crisp

注:*表示顯著相關(guān),P<0.05,**表示極顯著相關(guān),P<0.01。

對葡萄脆粒品質(zhì)指標進行相關(guān)性分析是為了揭示各指標的關(guān)聯(lián)程度,為篩選核心指標提供依據(jù)。由表4可知,凍干葡萄脆粒各品質(zhì)指標在α=0.01水平上存在顯著相關(guān)性的有11個,在α=0.05水平上存在顯著相關(guān)性的有11個。其中,L*值與a*值、花色苷含量和ABTS+·清除能力呈顯著負相關(guān)(P<0.05),與總酚含量呈極顯著負相關(guān)(P<0.01);b*值與L*值呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),與花色苷含量呈極顯著負相關(guān)(P<0.01),表明花色苷、總酚含量和ABTS+自由基清除能力受色澤影響較大,且顏色越深含量越高、自由基清除能力越強,這與Yang等[26]對葡萄酒中的酚類物質(zhì)和抗氧化活性的研究具有一致性。從表4可以看出,硬度與脆度和平均單果重呈顯著正相關(guān)(P<0.05),與總酸含量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01);總酸含量與總糖含量呈極顯著負相關(guān)(P<0.01),與維生素C含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05),原因可能是維生素C易溶于水且呈酸性;總酚含量與可溶性蛋白含量和總黃酮含量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),與DPPH自由基清除力和ABTS+自由基清除力也有顯著相關(guān)性(P<0.05),與Xu等[27]發(fā)現(xiàn)的抗氧化活性與總酚含量之間的關(guān)系相同。綜上所述,葡萄脆粒的18項指標之間存在不同程度的相關(guān)性,說明所測指標存在信息重疊,需進一步對18項指標簡化、分類,從而提高品質(zhì)評價的準確性和規(guī)律性。

表5 方差貢獻分析表Table 5 Table of variance contribution analysis

2.3 葡萄脆粒品質(zhì)指標主成分分析

主成分分析是為了達到降維和滿足原始數(shù)據(jù)信息的要求,采用較少的幾個綜合指標替代原來較多的評價指標,這些指標需保留原有指標的絕大部分信息,且彼此之間不相關(guān)[28]。葡萄脆粒不同測定指標之間有不同的數(shù)量級和量綱,為了避免對結(jié)果造成誤差,對數(shù)據(jù)進行了標準化處理[29]。

數(shù)據(jù)經(jīng)標準化處理后采用主成分分析得到方差貢獻分析表(表5)和經(jīng)方差極大正交旋轉(zhuǎn)后的成分矩陣表(表6),主成分個數(shù)根據(jù)特征值λ>1和累積方差貢獻率不低于85%的原則進行確定[10,30]。由表5可知,前5個主成分的特征值大于1,其中第一主成分貢獻率為26.16%,第二主成分貢獻率為19.42%,第三主成分貢獻率為19.01%,第四主成分貢獻率為14.51%,第五主成分貢獻率為10.47%,累計貢獻率為89.57%,基本能反映初始指標的信息,因此將初始的18個指標降為5個主成分對葡萄脆粒的品質(zhì)進行評價。

最大方差法旋轉(zhuǎn)后的數(shù)據(jù),各因子的載荷值更接近于0或1,對各主成分下的因子可以更好地解釋和歸納[31]。由表6可知,第一主成分主要綜合了抗氧化能力的信息包括總酚含量、總黃酮含量、可溶性蛋白含量、DPPH自由基清除力、ABTS+自由基清除力;第二主成分主要包括總酸含量、總糖含量、硬度、維生素C含量;第三主成分主要綜合了色澤信息包括a*、b*、L*;第四主成分主要代表了外形和質(zhì)構(gòu)信息包括脆度、平均單果重、果形指數(shù);第五主成分主要代表了加工和營養(yǎng)信息包括花色苷含量和產(chǎn)出率。根據(jù)品質(zhì)指標篩選原則對其進行分析。

由表6可知,總酚含量在第一主成分中絕對權(quán)重值最大為0.94,經(jīng)表3可知,總酚含量、總黃酮含量、可溶性蛋白含量、DPPH·、ABTS+·的變異系數(shù)為33.12%、38.73%、46.81%、35.08%、10.69%,均較大。經(jīng)表4相關(guān)性分析知,總酚含量與總黃酮含量和可溶性蛋白含量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),與DPPH自由基清除力和ABTS+·自由基清除力呈顯著正相關(guān)(P<0.05),與L*值極顯著負相關(guān)(P<0.01),綜上,第一主成分選擇總酚含量。

表6 主成分載荷矩陣Table 6 Principal component load matrix

第二主成分中總酸含量、總糖含量、硬度、維生素C含量的變異系數(shù)為31.74%、8.44%、44.36%、39.98%(表3)?？偺堑淖儺愊禂?shù)小可舍棄?？偹岷吭诘诙鞒煞种薪^對權(quán)重值最大為0.95,總酸含量與硬度極顯著正相關(guān)(P<0.01),和維生素C含量顯著正相關(guān)(P<0.05);由于硬度和總酸含量反映不同信息,硬度又與第四主成分中的脆度顯著正相關(guān)(P<0.05),脆度和總酸無顯著相關(guān)性,故第二主成分選擇總酸。

第三主成分中綜合的色澤信息a*、b*、L*的變異系數(shù)為67.50%、146.78%、33.99%(表3),又L*與a*顯著負相關(guān)(P<0.05),與b*呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),a*的絕對權(quán)重值最大為0.87,因此第三主成分選擇a*。

第四主成分中脆度、平均單果重和果形指數(shù)的變異系數(shù)為52.29%、34.68%、21.57%,脆度的絕對權(quán)重值最大,且脆度與平均單果重呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)。果形指數(shù)變異系數(shù)和權(quán)重相對較小,由此選擇脆度為第四主成分。

第五主成分中花色苷含量、產(chǎn)出率的變異系數(shù)為88.84%、6.79%,產(chǎn)出率的絕對權(quán)重值最大,二者沒有顯著相關(guān)性,故選擇花色苷含量和產(chǎn)出率為第五主成分。

表 7 核心指標權(quán)重分布表Table 7 Weight distributionTable of core indicators

綜合以上分析結(jié)果,本實驗選擇6項指標作為葡萄脆粒品質(zhì)評價核心指標,即總酚含量、總酸含量、a*值、脆度、花色苷含量、產(chǎn)出率。

2.4 葡萄脆粒品質(zhì)評價模型建立及驗證

2.4.1 核心指標權(quán)重確定 根據(jù)方差貢獻表和主成分載荷值,將篩選的葡萄脆粒核心評價指標,即總酚含量、總酸含量、a*值、脆度、花色苷含量和產(chǎn)出率,根據(jù)指標理想值進行標準化,計算其在品質(zhì)評價模型中的系數(shù),各個指標采用歸一化法確定權(quán)重。由表7可知,葡萄脆粒核心指標的權(quán)重系數(shù)依次是0.27、0.20、0.09、0.20、0.16、0.08,說明總酚、總酸、脆度對葡萄脆粒的品質(zhì)影響較大。

表 9 葡萄脆粒感官評價得分表Table 9 Grades of sensory evaluation of grape crisp

2.4.2 建立評價模型 將10種葡萄脆粒的核心指標經(jīng)過標準化處理后,與所對應(yīng)的指標權(quán)重做內(nèi)積,得到如下數(shù)學模型:

Z=0.27×總酚含量+0.2×總酸含量+0.09×a*+0.2×脆度+0.16×花色苷含量+0.08×產(chǎn)出率

通過數(shù)學模型計算獲得葡萄脆粒品質(zhì)的綜合得分(Z)和排名,得分越高表明該品種葡萄脆粒品質(zhì)越好,得分結(jié)果如表8所示。

表8 凍干葡萄脆粒品質(zhì)評價得分及排名Table 8 Socres and ranking of the quality evaluation of freeze-dried grape crisp

2.4.3 品質(zhì)評價模型驗證

2.4.3.1 感官評價結(jié)果 根據(jù)表1從色澤、組織結(jié)構(gòu)、形狀、氣味滋味對葡萄脆粒進行打分,得分結(jié)果與排名如表9所示。其中感官評價得分最高的為紫金早生,綜合得分為16.7分;其次是無核早紅和金星無核,綜合得分為16.5分、16.2分;楊格爾和京早白得分最差。在色澤方面,紅寶石、紫金早生和金星無核色澤均勻,呈葡萄本色;從組織結(jié)構(gòu)和形狀可知(圖1),紫金早生、無核早紅和金星無核皺縮較小,形態(tài)較完整;從氣味滋味得出,紫金早生和無核早紅具有較明顯的葡萄香味,口感酥脆。

圖1 不同品種葡萄脆粒產(chǎn)品Fig.1 Products of different varieties of grape crisp 注:a:無核早紅,b:愛神玫瑰,c:金星無核, d:夏黑,e:紫金早生,f:京早白,g:楊格爾, h:無核白雞心,i:瑞峰無核,j:紅寶石。

2.4.3.2 感官評分對數(shù)學評價結(jié)果的線性檢驗 利用線性回歸檢驗?zāi)Ｐ屠L制線性曲線,橫坐標(X)為Z標準化處理的感官評分結(jié)果、縱坐標(Y)為數(shù)學評價模型得分結(jié)果。若線性擬合度良好,表明該數(shù)學評價模型可應(yīng)用于構(gòu)建凍干葡萄脆粒品質(zhì)評價體系。驗證模型前,需對10個品種凍干葡萄脆粒的感官得分進行Z-標準化處理,結(jié)果如表10所示。

表10 葡萄脆粒感官評價標準化結(jié)果Table 10 Standard sensory evaluation scores of grape crisp

圖 2 凍干葡萄脆粒感官評價-數(shù)學模型驗證Fig.2 Fitness test for sensory-PCA model of vacuum freeze-dried grape crisp

線性回歸分析結(jié)果如圖2所示。由圖2可知,感官得分和數(shù)學評價模型二者的線性關(guān)系為Y=0.1757X+0.5283(R2=0.9357),其中R2>0.90,表明感官得分與數(shù)學評價模型擬合度良好。因此,利用數(shù)學模型反映凍干葡萄脆粒品質(zhì)的優(yōu)劣是合理的。

2.4.4 品質(zhì)評價標準建立 利用凍干葡萄脆粒品質(zhì)評價模型的綜合得分和感官評價結(jié)果,結(jié)合概率分級法[32],將10個品種凍干葡萄脆粒劃分為4個等級。Z≥0.7為Ⅰ級,表示凍干葡萄脆粒品質(zhì)優(yōu)秀;0.5≤Z<0.7為Ⅱ級,表示凍干葡萄脆粒品質(zhì)良好;0.3≤Z<0.5為Ⅲ級,表示凍干葡萄脆粒品質(zhì)一般;Z<0.3為Ⅳ級,表示凍干葡萄脆粒品質(zhì)較差。

由建立的分類標準表8可知,紫金早生、金星無核和無核早紅屬于Ⅰ級,這三個品種含有較多總酚和花色苷且制得的脆粒脆度小,最適宜加工為葡萄脆粒;紅寶石、愛神玫瑰屬于Ⅱ級,較適宜加工為葡萄脆粒;瑞峰無核、無核白、楊格爾和夏黑屬于Ⅲ級;京早白屬于Ⅳ級,品質(zhì)較劣,不適合加工為葡萄脆粒。

3 討論與結(jié)論

品種對果蔬干制品品質(zhì)影響較大,張利娟[7]研究了30個不同品種葡萄干的總酚、總黃酮及抗氧化活性,發(fā)現(xiàn)不同品種葡萄干之間的抗氧化能力、總黃酮和總酚含量存在顯著性差異。王沛等[33]以20種蘋果脆片為原料,測定其16項品質(zhì)評價指標,發(fā)現(xiàn)不同原料的指標間有較大差異。本研究通過對江蘇省內(nèi)10個葡萄品種的18項理化指標及加工品質(zhì)指標進行測定和分析,發(fā)現(xiàn)不同品種葡萄制得的葡萄脆粒營養(yǎng)及加工指標有很大不同,為進一步篩選適宜加工為葡萄脆粒的優(yōu)良品種提供了理論依據(jù)。

葡萄脆粒品質(zhì)由外觀、風味及質(zhì)構(gòu)特性決定,外觀包括顆粒大小、形狀及色澤,風味包括可溶性糖、可溶性蛋白及總酸等營養(yǎng)成分,質(zhì)構(gòu)特性有硬度和脆度。本研究共選取了硬度、脆度、色澤、產(chǎn)出率、可溶性糖、可溶性蛋白、總糖、總酸、總酚、總黃酮、抗氧化能力等18項指標代表葡萄脆粒品質(zhì),描述性統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn),干燥后不同葡萄品種品質(zhì)之間存在較大差異,除產(chǎn)出率和總糖含量外,其它指標變異系數(shù)均大于10%,表明所選指標具有代表性;相關(guān)性分析可知,總酚、總黃酮與抗氧化能力呈一定的相關(guān)性,與李曉麗等[34]的研究結(jié)果具有一致性。本文通過主成分分析把18項指標分為5個主成分,貢獻率為89.57%,并結(jié)合相關(guān)性分析把原始指標減少為相互獨立的6個核心指標即總酚、總酸、a*值、脆度、花色苷、產(chǎn)出率,并建立了品質(zhì)評價模型。經(jīng)感官評分驗證后,采用品質(zhì)評價模型將不同品種葡萄脆粒分為四個等級,Z≥0.7為Ⅰ級,0.5≤Z<0.7為Ⅱ級,0.3≤Z<0.5為Ⅲ級,Z<0.3為Ⅳ級,發(fā)現(xiàn)紫金早生、金星無核和無核早紅得分較高,適宜加工為葡萄脆粒。然而,本實驗?zāi)壳皟H選擇了江蘇省內(nèi)10個葡萄品種,后期研究還需增加更多無核葡萄品種,以期建立更加完善的不同品種、不同產(chǎn)地葡萄脆粒品質(zhì)評價體系。