基于回歸分析法建立杏梅涼果感官評分方程

周 彤 陳 愷 董卓群 李煥榮 生曼麗 閆 雪 靳玉萱

(1. 新疆農業(yè)大學食品科學與藥學學院，新疆 烏魯木齊 830052;2. 新疆農業(yè)大學科學技術學院，新疆 烏魯木齊 830052)

基于回歸分析法建立杏梅涼果感官評分方程

周 彤1陳 愷1董卓群1李煥榮1生曼麗2閆 雪2靳玉萱2

(1. 新疆農業(yè)大學食品科學與藥學學院，新疆 烏魯木齊 830052;2. 新疆農業(yè)大學科學技術學院，新疆 烏魯木齊 830052)

探究煮制滲糖、真空滲糖、超聲波滲糖3種滲糖方式對杏梅品質的影響，并建立感官評分方程。以新疆賽買提杏經鹽漬后的杏坯為原材料，探究3種滲糖方式制備杏梅的含糖量、剪切力、色差間的差異性,并利用逐步回歸法擬合杏梅感官評分方程。結果表明：杏梅含糖量隨煮制次數、真空度、超聲功率的增大而增大且差異顯著(P<0.05)，剪切力反之，色差差異不顯著(P>0.05)；使用模糊數學計算得出煮制滲糖的感官評分最高；逐步回歸方程為：感官評分值=0.02×糖含量+0.02×總色差-0.04×剪切力+0.82。由此可知剪切力、含糖量、色差總值是影響杏梅感官評分的重要指標。

杏梅；滲糖工藝；品質；模糊數學法；逐步多元回歸

Abstract： The influence of quality of apricot plum by boiling permeating sugar, vacuum permeating sugar and ultrasonic permeating sugar were investigated, and the regression equation of sensory evaluation was established in this study. The Xinjiang Cemaiti apricot was used to study the difference of sugar content, shearing force and chromatic aberration, comparing among apricots prepared by 3 kinds of permeating sugar method. The optimum process was calculated and the regression equation was evaluated by stepwise regression method. The results showed that the content of sugar in the apricot was increased with the cooking times, the degree of vacuum and the ultrasonic power, and the difference was significant (P<0.05). Moreover, the boiled sugar was the highest score calculated by fuzzy mathematics. Additionally, the raito of the stepwise regression equation to sensory evaluation value was 0.02 × sugar content + 0.02 × total color difference -0.04 × shear force +0.82. We could conclude that the sensory evaluation equation of apricot was influenced by the hardness, sugar content and the color difference.

Keywords： apricot; sugar permeability; quality; fuzzy mathematics; stepwise multiple regression

杏在新疆有豐富的果樹資源和獨具特色的種植優(yōu)勢，截止2016年，新疆杏樹種植面積達13.24萬hm2，占全疆水果種植面積的13.93%；杏產量為128.16萬t，占全疆水果產量的14.93%[1]。特色林果業(yè)是目前新疆產業(yè)最廣和增收潛力最大的產業(yè)，是發(fā)展最快的農業(yè)產業(yè)之一。

杏果肉含糖、蛋白質、鈣、磷、胡蘿卜素、硫胺素、核黃素、尼克酸等豐富的營養(yǎng)物質，但杏成熟期集中，果實易腐爛變質不易貯藏，鮮杏的銷售貨架期僅有3～5 d，制約了杏產業(yè)的快速發(fā)展[2]。杏加工產品主要集中在杏干、杏脯、杏醬、杏汁等，而以鮮杏為原料經過鹽漬預處理制坯后二次加工制作的涼果制品研究較少。糖漬類涼果如蜜李、蜜桃、蜜梅等涼果種類存在局限性，生產原料不夠豐富。孫海濤等[3]以含糖量為考察指標，研究了超聲波對滲糖制備獼猴桃果脯滲糖效果的影響。超聲波滲糖雖已廣泛運用在果蔬滲糖中，但少有運用在杏產品上。李斌等[4]利用真空滲糖技術優(yōu)化藍莓果脯滲糖工藝，但藍莓果實體積較小，屬于無核果蔬，滲糖效果亦與杏產品相差甚遠。董卓群[5]研究低糖杏脯的影響因素采用逐次間歇糖煮法，煮制滲糖雖廣泛運用在杏產品中，但有關滲糖過程中剪切力的變化研究較少。

杏脯類產品常用滲糖方式主要為常壓滲糖、煮制滲糖、真空滲糖[6]。衡量其品質及口感的重要標準含糖量、色澤、剪切力也直接影響市場銷售情況。因此使用鮮杏制坯可延長杏的貯藏期，為工業(yè)生產提供充足的加工處理時間，通過研究煮制滲糖、真空滲糖、超聲波滲糖3種滲糖方式對杏梅品質的影響具有較高研究價值。此外使用逐步多元回歸法剔除多指標體系中影響較小的指標[7]，擬合感官評分方程，使感官評分有據可依。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

賽買提青杏：購于新疆烏市九鼎市場，要求單果重：14.86 g，果形指數：1.17，可溶性固形物含量為：(10.7±2.4)%；剪切力(1 341.815±300.000) g；L值50.36±4.00；a值10.62±3.00；b值39.41±2.00；

白砂糖及粗鹽(不加碘的腌菜鹽)：食品級，市售；

蔗糖標準品(純度>99%)、濃硫酸：分析純，天津市致遠化學試劑有限公司；

蒽酮：分析純，國藥集團化學試劑有限公司；

試驗用水：超純水(18.2 Ω·cm)，本實驗室自制。

1.2 試驗設備

電熱恒溫鼓風干燥箱：DHG-9070A型，上海一恒有限公司；

物性測試儀：TA.XT plus型，英國StableMicro System公司；

紫外可見分光光度計：TU-1810型，北京普析通用儀器有限責任公司；

型臺式低速離心機：TD5A-WS型，湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司；

色差儀：Hunter Lab D25 / DP-9000型，美國Hunter Lab公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程

青杏→淋洗→刺孔→鹽漬→護綠保脆→脫鹽→調味→糖漬→烘干→包裝

1.3.2 操作要點

(1) 刺孔：用竹簽(Ф 1 mm)刺入果實內部直達果核，密度為8孔/cm2，孔間距約2 mm，以便杏果更容易吸收鹽分及糖分，縮短浸漬時間(水分活度達到恒定時為鹽漬終點)。

(2) 護色保脆：在鹽漬同時加入1.25%的NaHSO3及1.25% 的CaCl2防止葉綠素分解并增強果實硬度。

(3) 糖漬：采用煮制滲糖、真空滲糖、超聲波滲糖3種方式制備杏梅(含水量18%～20%)。

(4) 脫鹽：取500 g杏坯以料液比1∶5 (g/mL)脫鹽使得含鹽量在2%以下即可[8-10]。

1.3.3 制備樣品

(1) 煮制滲糖樣品的制備：取500 g杏坯，在料液比1∶5 (g/mL)、糖液濃度40%、煮制時間3 min條件下，以不同煮制次數為變量制備杏梅，滲糖參數見表1。

表1 煮制滲糖

(2) 真空滲糖樣品的制備：取500 g杏坯，在料液比1∶5 (g/mL)、糖液濃度40%、真空時間50 min條件下，以不同真空度為變量在滲糖溫度30 ℃時制備杏梅，滲糖參數見表2。

表2 真空滲糖

(3) 超聲波滲糖樣品的制備：取500 g杏坯，在料液比1∶5 (g/mL)、糖液濃度40%、超聲時間50 min、超聲頻率40 kHz 條件下，以超聲功率為變量在滲糖溫度30 ℃時制備杏梅，滲糖參數見表3。

表3 超聲波滲糖

1.4 模糊數學模型建立

感官評價結果通過評定論域(U)、評語論域(V)、權重向量(A)進行處理，通過計算模糊矩陣中的綜合隸屬度得到杏梅感官質量綜合評判的結果向量，并進行等級劃分[11]。使用模糊數學避免感官評價過程中由人為因素和標準算法的不合理性造成的評判誤差，在此基礎上以杏梅的色澤、口感和形態(tài)為感官評價指標，根據表4中各項指標的權重值得到與杏梅相關的權重向量為：A=(0.25，0.45，0.30)[12-14]。評定結束依據評定表進行統(tǒng)計分析。杏梅感官評定指標見表4。

表4 杏梅感官評定規(guī)則

1.5 測定與分析

1.5.1 總糖含量測定 采用蒽酮試劑法[15]。

1.5.2 色差測定 白板調零，選取色澤均勻、杏肉顏色無局部差異的樣品置于白紙上進行L、a、b值色差測定，并按式(1)計算總色差值，樣本量n=4[16]。

(1)

式中：

△E——總色差；

L——亮度值；

a——紅綠值；

b——黃藍值。

1.5.3 剪切力測試 將樣品統(tǒng)一在杏核開口方向縱切去核一分為二，每部分切分為8 mm×8 mm的小方塊。測試時將樣品平穩(wěn)放置于測試板，以降低操作誤差，方向、位置及測試部位盡量保持一致。選用HDP探頭，測試參數：測試前速度5.0 mm/s，測試中速度1.0 mm/s，測試后速度1.0 mm/s，兩次壓縮間隔時間5.0 s，位移30 mm，觸發(fā)力5 g，樣本量n=4。

1.5.4 數據分析 使用SPSS19進行鄧肯方差分析、斯皮爾曼等級相關性分析及多元線性回歸分析。

2 結果與分析

2.1 煮制滲糖結果分析

由表5可知，煮制滲糖杏梅樣品在煮制時間及糖濃度不變的條件下，含糖量、剪切力和△E差異均顯著(P<0.05)，而L、a、b值差異均不顯著(P>0.05)。杏梅的含糖量隨著滲糖次數的增加而升高，當滲糖次數由1次增加到2次時，a2樣品含糖量漲幅最大為34.60%，而剪切力則隨著滲糖次數的增加而下降，同樣2次滲糖a2樣品的剪切力值變化最大，比第1次減少了14.34%。含糖量隨著煮制次數增加而增加，可能是杏坯未去皮，細胞壁較厚難以滲糖，多次滲糖可使糖液充分地滲入杏坯內部，若滲糖次數過多會使細胞破裂、組織軟爛變形。剪切力隨著滲糖次數的增加而下降，可能是在控制水分的條件下隨著含糖量的增高，烘干過程中水分散失量越少，與低含糖量樣品相比越軟，剪切力較小，而杏梅內部含糖量越低，杏梅體積越小組織越緊密杏梅越硬，從而所需要的剪切力就越大?！鱁值逐漸增大，但L、a、b值差異不顯著，可能是煮制滲糖溫度較高使杏坯產生非酶褐變，同時使色素分解。由此可知選用2次或3次滲糖可顯著提高杏梅品質。

2.2 真空滲糖結果分析

由表6可知，真空滲糖杏梅樣品在真空時間及糖濃度不變的條件下，含糖量、L差異均顯著(P<0.05)，而剪切力、a、b及△E值差異均不顯著(P>0.05)。杏梅的含糖量隨著真空度的升高而升高，當真空度由0.080 MPa 增加到0.085 MPa時，b2樣品含糖量漲幅最大為30.39%，而剪切力則隨著滲糖次數的升高而下降，在同樣真空條件下b2樣品的剪切力值差異顯著且變化最大，比b1樣品減少了15.80%。含糖量隨著真空度增加而增加，可能是抽真空可降低樣品周圍的壓力，杏坯內外存在壓力差使糖液滲入樣品，從而完成滲糖，但當真空度過大時，杏坯皺縮內部組織結構致密，糖液較難滲入，因此當真空度上升到0.090 MPa時b3樣品糖含量上升不顯著。剪切力隨著真空度的升高而下降，可能是在控制水分的條件下隨著含糖量的增高，杏梅質地變軟，所需要的剪切力就越小，反之剪切力則越大。由此可知真空度為0.085，0.090 MPa 時可顯著提高杏梅品質。

2.3 超聲波滲糖結果分析

由表7可知，超聲波滲糖杏梅樣品在超聲時間及糖濃度不變的條件下，含糖量差異顯著(P<0.05)，而剪切力、L、a、b及△E值差異均不顯著(P>0.05)。杏梅的含糖量隨著超聲功率的升高而升高，當超聲功率由80 W增加到90 W時，c2樣品含糖量漲幅最大(24.14%)，而剪切力則隨超聲功率的升高而下降，在同樣超聲條件下c2樣品的剪切力值與c3樣品無顯著差異，與c1樣品差異顯著且變化最大，比c1樣品減少了23.72%。含糖量隨著超聲功率增加而增加，可能是超聲波可增強細胞膜的穿透和傳輸能力，促進糖液在杏坯內擴散，而當超聲功率過大時會破壞杏坯組織結構，使含糖量變化不大。剪切力隨著超聲功率的升高而下降，原因可能是：① 在控制水分的條件下，杏梅含糖量的增高，質地變軟，所需要的剪切力就越??；② 超聲波可在一定程度上破壞組織細胞，功率越大組織質地越軟。由此可知超聲功率為90，100 W時可顯著提高杏梅品質。

表5 煮制滲糖結果顯著性分析?

? 同列不同字母表示有顯著性差異(P<0.05)。

表6 真空滲糖結果顯著性分析?

? 同列不同字母表示有顯著性差異(P<0.05)。

表7 超聲波滲糖結果顯著性分析?

? 同列不同字母表示有顯著性差異(P<0.05)。

2.4 感官評價結果

H1=(1d1+2d2+3d3+4d4) /10=(1×2.25+2×3.25+3×4.50+4×0) /10=2.225。

由表8可知，感官綜合評分為：H3>H9>H6>H8>H2>H5>H7>H1>H4，H3樣品的綜合評分為2.950，其滲糖工藝：煮制3次，糖液濃度40%，煮制時間3 min。感官綜合評分最接近3分，說明該處理方式得到的杏梅感官評價為“較好”，受大家喜歡；H4樣品的感官綜合評分值最低(1.970)，其滲糖工藝：真空度0.080 MPa，糖液濃度40%，真空時間50 min，說明該處理得到杏梅感官評價為“一般”，不受人們喜歡。結合表9可知，感官總評與口感、形態(tài)、色澤呈顯著正相關，相關性大小依次為：形態(tài)>口感>色澤。

2.5 評價指標與感官總評的逐步多元回歸分析

2.5.1 評價指標與感官總評相關性分析 由表10可知，9種樣品的感官總評H與剪切力呈負相關，與其余指標均呈正相關。H值與含糖量、剪切力呈極顯著相關(P<0.01)，其

表8 模糊數學評價結果

表9 感官指標與結果相關性分析?

? *表示顯著相關，(P<0.05)；**表示極顯著相關(P<0.01)。

中與剪切力相關性較大，相關系數為0.93；與a值相關性最小，相關系數為0.15。剪切力與含糖量、L、a、b、△E值呈顯著負相關，與含糖量相關性較大，相關系數為0.80，說明含糖量值高低對剪切力影響較大。色差總值△E與L、b值極顯著相關，其中與L值相關系數較大為0.98接近于1，說明L值對色差總值影響較大。然而相關性分析只反映變量間的綜合關系，不能反映變量間的真實、直接關系，因此使用多元逐步回歸分析移除和引入變量，確立感官評價方程。

表10 斯皮爾曼相關性分析?

? *表示顯著相關(P<0.05)；**表示極顯著相關(P<0.01)。

2.5.2 逐步多元回歸分析 在表10評價指標與感官總評相關性分析的基礎上，采用SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件對表10中數據進行多元逐步回歸分析，分別用Y、X1、X2、X3、X4、X5和X6代表感官總評H、剪切力、含糖量、L、a、b和△E。由表11可知，VIF值均<5，表明自變量之間不存在共線性，可進行方程擬合。使用多元逐步回歸分析首先進行指標的引入和剔除，篩選結果：6個自變量中，僅X1、X2、X63個變量對Y有重要的影響，可進入逐步回歸方程，其余3個自變量對Y影響均不顯著被剔除，即杏梅樣品的含糖量、△E、剪切力對感官總評H影響顯著，具有統(tǒng)計學意義。其次，變量間的線性相關系數R=0.91，決定系數R2=0.84，表明逐步擬合線性回歸方程的因變量(感官總評)可被自變量解釋的占91.9%，其他因素及偶然因素的原因占8.1%，擬合度較好。由表12可知，經過逐步分析得到感官評分回歸方程為Y=0.02X2+0.02X6-0.04X1+0.82。

表11 模型匯總?

? a.預測變量：常量、X1；b.預測變量：常量、X1、X2；c.預測變量：常量、X1、X2、X6。

表12 回歸分析系數?

?B值指回歸系數和截距，左邊對應常數代表截距，對應變量代表回歸系數。

2.5.3 回歸方程的顯著性檢驗 由表13可知，F=23.68，P=0.00<0.05。說明線性回歸效果顯著，逐步回歸方程具有統(tǒng)計意義。

表13 回歸方程的顯著性檢驗

3 結論

(1) 真空度、超聲波功率、煮制次數對杏梅含糖量影響較大，同時含糖量對杏梅剪切力影響較大。最佳滲糖方式為煮制滲糖。

(2) 使用多元逐步回歸分析引入的含糖量、剪切力、△E3個變量，結合感官評分建立多元回歸方程：Y=0.02X2+0.02X6-0.04X1+0.82，合理地篩選了影響杏梅涼果感官品質的因素，可為后續(xù)研究提供理論數據，但有關杏梅滲糖工藝參數優(yōu)化仍有待研究。

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Establishing sensory evaluation equation for apricot by regression analysis method

ZHOU Tong1CHENGKai1DONGZhuo-qun1LIHuan-rong1SHENGMan-li2YANXue2JINGYu-xuan2

(1.CollegeofScienceandTechnology,XinjiangAgriculturalUniversity,Urumqi,Xijiang830052,China；2.CollegeofFoodScienceandPharmaceuticalScience,XinjiangAgriculturalUniversity,Urumqi,Xijiang830052,China)

10.13652/j.issn.1003-5788.2017.08.040

新疆農業(yè)大學研究生基金項目資助(編號：XJAUGRI2016020)

周彤，女，新疆農業(yè)大學在讀研究生。

李煥榮(1965—)，女，新疆農業(yè)大學教授，碩士。 E-mail:1913897023@qq.com

2017—07—19