獼猴桃品種對(duì)獼猴桃脆片品質(zhì)影響的評(píng)價(jià)

范傳會(huì) 黃文俊 鐘彩虹 何建軍 陳學(xué)玲 張 琦

(1. 湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所，湖北 武漢 430064；2. 中國科學(xué)院獼猴桃產(chǎn)業(yè)技術(shù)工程實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430074)

獼猴桃品種多樣，不同品種獼猴桃的加工特性不同。深加工是獼猴桃增加經(jīng)濟(jì)價(jià)值的重要手段之一。果蔬脆片是果蔬深加工產(chǎn)品的形式之一。采用真空冷凍干燥技術(shù)制備的果蔬脆片在具有口感酥脆的特點(diǎn)的同時(shí)，還具有復(fù)水性強(qiáng)、營養(yǎng)保留率高、色澤和風(fēng)味損失小、無褐變、無有害物質(zhì)殘留等優(yōu)點(diǎn)[1]，已成為果蔬加工制品市場(chǎng)的新寵。目前，已有研究者[2-4]關(guān)注干燥工藝、真空冷凍干燥工藝、前處理方式等對(duì)干燥獼猴桃果片品質(zhì)的影響，但還未見獼猴桃品種對(duì)獼猴桃脆片品質(zhì)影響的相關(guān)報(bào)道。

研究擬以6個(gè)品種的獼猴桃為原料，通過采用真空冷凍干燥的方法制備獼猴桃脆片、通過主成分分析法和感官評(píng)價(jià)分析其加工成獼猴桃脆片的適應(yīng)性，篩選出最適合加工獼猴桃脆片的最佳品種，以期為獼猴桃的推廣種植和獼猴桃脆片的加工技術(shù)提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試劑

6個(gè)品種的獼猴桃：金艷、金梅、金圓、金桃、翠玉和東紅，鮮果肉水分含量分別為(82.47±2.12)%，(83.37±2.16)%，(84.41±2.22)%，(80.98±3.04)%，(81.57±2.07)%，(82.79±1.53)%，中國科學(xué)院武漢植物園獼猴桃育種基地；

所用試劑均為國產(chǎn)分析純?cè)噭?/p>

1.2 主要儀器

高速臺(tái)式冷凍離心機(jī)：TGL-20bR型，上海安亭科學(xué)儀器廠；

數(shù)顯恒溫水浴鍋：HH-4型，國華電器有限公司；

電子天平：JA2003A型，上海精天電子儀器有限公司；

組織搗碎機(jī)：FSH-2A型，杭州聚同電子有限公司；

分光光度計(jì)：722G型，上海精密科學(xué)儀器有限公司；

真空冷凍干燥機(jī)：FD5-series型，美國SIM公司；

快速水分測(cè)定儀：梅特勒HE83型，九菱(杭州)生物科技有限公司；

質(zhì)構(gòu)儀：TA-XT Plus型，英國Stable Micro Systems公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 獼猴桃脆片的制備及得率的計(jì)算 研究制備的獼猴桃脆片是一種即食脆片，其含水率需控制在0.10%以下，且凍干后的樣品放入錫箔袋中并加入干燥劑密封保存。將去皮后的獼猴桃鮮果切成厚度約為6.00 mm的獼猴桃片，置于-40.00 ℃的冰箱中冷凍24.00 h以上。將冷凍后的獼猴桃片放置在真空冷凍干燥機(jī)內(nèi)在溫度為-50 ℃、真空度小于26.6 Pa的條件下進(jìn)行干燥，直至果片中含水量≤0.10%。將凍干后的果片進(jìn)行稱重，按式(1)計(jì)算獼猴桃脆片的得率。

(1)

式中：

Y1——獼猴桃脆片的得率，%；

w2——真空冷凍干燥獼猴桃果片的重量，g；

w1——獼猴桃鮮果片的重量，g。

1.3.2 獼猴桃脆片中酸溶性果膠、水溶性果膠和結(jié)合態(tài)果膠含量分析 酸溶性果膠和水溶性果膠含量的測(cè)定根據(jù)NY/T 2016—2011規(guī)定的方法修改如下：6.3.2中堿提取方式中添加5.00 mL氫氧化鈉溶液用蒸餾水代替。根據(jù)式(2)計(jì)算結(jié)合態(tài)果膠含量。

Yb=Y1-Y2，

(2)

式中：

Yb——結(jié)合態(tài)果膠含量，mg/g；

Y1——獼猴桃脆片中酸溶性果膠含量，mg/g；

Y2——獼猴桃脆片中水溶性果膠含量，mg/g。

1.3.3 獼猴桃脆片中可溶性糖含量、總酸含量和糖酸比分析 根據(jù)文獻(xiàn)[5]的方法測(cè)定獼猴桃脆片中的可溶性糖含量。根據(jù)文獻(xiàn)[6]的方法測(cè)定獼猴桃脆片中總酸含量并換算成檸檬酸計(jì)量。根據(jù)式(3)計(jì)算脆片的糖酸比。

(3)

式中：

Rs/a——脆片的糖酸比；

Ys——獼猴桃脆片中可溶性糖含量，%；

Ya——獼猴桃脆片中總酸含量，%。

1.3.4 獼猴桃脆片中抗壞血酸含量分析 按GB 5009.86—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中抗壞血酸的測(cè)定》執(zhí)行。

1.3.5 獼猴桃脆片硬度和脆度測(cè)定 采用質(zhì)構(gòu)儀、選用型號(hào)為HDP/BSW的探頭、采用阻力模式，測(cè)定獼猴桃脆片的硬度和脆度。具體測(cè)定參數(shù)為：前期測(cè)試速率3 mm/s，檢測(cè)速率1 mm/s，后期檢測(cè)速率2 mm/s，觸發(fā)力15 N,穿透距離25 mm。以測(cè)試產(chǎn)生峰的最高值為硬度，以斷裂距離為脆度。

1.3.6 主成分分析及獼猴桃脆片的綜合評(píng)價(jià) 采用SPSS分析軟件，對(duì)6個(gè)品種獼猴桃脆片進(jìn)行主成分分析并構(gòu)建數(shù)學(xué)模型。由于獼猴桃脆片口感偏酸，為了改善獼猴桃果片的口感，希望獼猴桃脆片中總酸含量越小越好。因此在主成分分析時(shí)應(yīng)賦予總酸含量以負(fù)值。脆片的斷裂距離越大，脆度越低，因此同樣賦予脆度負(fù)值。以各主成分對(duì)應(yīng)的方差貢獻(xiàn)率作為權(quán)重，由各主成分得分和對(duì)應(yīng)的權(quán)重相乘求和得到綜合評(píng)價(jià)函數(shù)。按綜合評(píng)價(jià)函數(shù)計(jì)算綜合得分，并進(jìn)行大小排序，綜合得分越大，綜合質(zhì)量越好[7]。

1.3.7 真空冷凍干燥獼猴桃脆片感官評(píng)價(jià) 抽選出具有感官評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)的人員5名，采用盲評(píng)法按照表1感官評(píng)價(jià)表對(duì)凍干后的獼猴桃脆片進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，確定不同品種的獼猴桃脆片的感官評(píng)分值。

表1 獼猴桃脆片感官評(píng)價(jià)表

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel(2013)軟件進(jìn)行處理，所得數(shù)據(jù)為3 次試驗(yàn)的平均值，并用Excel 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析。主成分分析采用SPSS 21.0軟件進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 6個(gè)品種獼猴桃脆片得率分析

由圖1可知，不同品種的獼猴桃脆片的得率不同?？傮w方差分析表明，6個(gè)品種獼猴桃脆片得率之間差異極顯著(P<0.01)，但金艷、金桃、翠玉、東紅、金梅5個(gè)品種獼猴桃脆片得率差異不顯著(P>0.05)。按照獼猴桃脆片得率對(duì)6個(gè)品種獼猴桃進(jìn)行排序，其順序?yàn)榻鹛?翠玉=金艷=東紅=金梅>金圓。脆片得率間接代表了獼猴桃脆片的生產(chǎn)成本，因此從生產(chǎn)成本考慮優(yōu)先選擇脆片得率高的獼猴桃品種來加工脆片。預(yù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用真空冷凍干燥制備的獼猴桃脆片的含水量低于0.10%，因此獼猴桃脆片的得率可認(rèn)為是獼猴桃果肉的干物質(zhì)得率。研究的6個(gè)品種獼猴桃干物質(zhì)得率與文獻(xiàn)[8-11]報(bào)道的相同品種的獼猴桃干物質(zhì)得率并不完全相同的結(jié)論一致。獼猴桃果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育和品質(zhì)調(diào)控主要受溫度、降水、光照、土壤營養(yǎng)等種植環(huán)境因子影響[12]。有研究[13]表明，同一品種、同一年份、不同產(chǎn)地的獼猴桃其干物質(zhì)含量也不同。

字母不同表示組間差異顯著(P<0.05)

2.2 6個(gè)品種獼猴桃脆片中水溶性果膠、酸溶性果膠和結(jié)合態(tài)果膠含量分析

圖2是6個(gè)品種獼猴桃脆片中水溶性果膠、酸溶性果膠和結(jié)合態(tài)果膠含量?？傮w方差分析表明，6個(gè)品種獼猴桃脆片中水溶性果膠、酸溶性果膠和結(jié)合果膠含量差異都極顯著(P<0.01)，說明品種對(duì)獼猴桃果肉中水溶性果膠、酸溶性果膠和結(jié)合態(tài)果膠含量影響顯著。對(duì)部分品種獼猴桃脆片中水溶性果膠含量進(jìn)行方差分析發(fā)現(xiàn)，金梅和金圓加工的獼猴桃脆片的水溶性果膠含量差異不顯著(P>0.05)；金艷和翠玉、金桃和東紅加工的獼猴桃脆片中水溶性果膠含量差異也不顯著(P>0.05)。按照

字母不同表示組間差異顯著(P<0.05)

獼猴桃脆片中水溶性果膠含量對(duì)6個(gè)品種獼猴桃進(jìn)行排序，其順序?yàn)榻鹈?金圓>金艷=翠玉>金桃=東紅。金艷、金梅和金桃加工的獼猴桃脆片中酸溶性果膠含量差異也不顯著(P>0.05)。按照獼猴桃脆片中酸溶性果膠含量對(duì)6個(gè)品種獼猴桃進(jìn)行排序，其順序?yàn)榻饒A>東紅>金桃=金艷=金梅>翠玉。結(jié)合態(tài)果膠含量是酸溶性果膠含量與水溶性果膠含量之間的差值，按照獼猴桃脆片中結(jié)合態(tài)果膠含量對(duì)6個(gè)品種獼猴桃進(jìn)行排序，其順序?yàn)榻饒A>東紅>金桃>金艷>翠玉>金梅。上述結(jié)果表明不同品種獼猴桃脆片中果膠種類和含量存在顯著差異，張曉晴等[14]在研究不同品種桃果酒品質(zhì)特性與釀酒適宜性評(píng)價(jià)時(shí)也有相似發(fā)現(xiàn)。

結(jié)合酸溶性果膠的提取方法知，結(jié)合態(tài)果膠在消化過程中很難從纖維素和半纖維素等不溶性物質(zhì)中分離出來。因此從營養(yǎng)角度考慮，應(yīng)選擇水溶性果膠含量高的品種用來加工真空冷凍獼猴桃脆片。有研究[15]表明，獼猴桃果肉中結(jié)合態(tài)果膠含量與獼猴桃果肉的軟硬度有關(guān)，結(jié)合態(tài)果膠含量越高，獼猴桃果肉就越硬。獼猴桃果肉的軟硬度影響獼猴桃鮮果片切片難易程度。因此，綜合考慮應(yīng)選擇水溶性果膠和酸溶性果膠含量都比較高的金圓和金艷加工獼猴桃脆片。

2.3 6個(gè)品種獼猴桃脆片中可溶性糖含量、總酸含量和糖酸比分析

圖3是6個(gè)品種的獼猴桃脆片中可溶性糖含量、總酸含量和糖酸比?？傮w方差分析表明，6個(gè)獼猴桃品種的獼猴桃脆片中可溶性糖含量、總酸含量和糖酸比等差異都極顯著(P<0.01)，說明品種顯著影響獼猴桃脆片中可溶性糖含量、總酸含量和糖酸比。但對(duì)部分品種的獼猴桃脆片中可溶性糖含量進(jìn)行方差分析發(fā)現(xiàn)，金艷、金梅和金桃加工的獼猴桃脆片中可溶性糖含量差異不顯著(P>0.05)；金艷和金梅，金桃、翠玉和東紅加工的獼猴桃脆片中總酸含量差異不顯著(P>0.05)；金艷和金梅、金桃和翠玉加工的獼猴桃脆片的糖酸比差異不顯著(P>0.05)。

字母不同表示組間差異顯著(P<0.05)

按照獼猴桃脆片中可溶性糖含量、總酸含量和糖酸比對(duì)6個(gè)品種獼猴桃進(jìn)行排序，其順序分別為金圓>東紅>金艷=金梅=金桃>翠玉，金圓>金艷=金梅=金桃>翠玉=東紅，東紅>金桃=翠玉>金圓>金梅=金艷。從可溶性糖含量、總酸含量和糖酸比分析宜選擇東紅和金桃加工獼猴桃脆片。

2.4 6個(gè)品種獼猴桃脆片中抗壞血酸含量分析

由圖4可知，不同品種獼猴桃脆片中抗壞血酸含量不同，其順序?yàn)榻饒A>金桃=金梅>東紅=翠玉>金艷。總體方差分析表明，6個(gè)品種的獼猴桃脆片中抗壞血酸含量差異極顯著(P<0.01)，說明獼猴桃品種顯著影響獼猴桃脆片中抗壞血酸含量。對(duì)部分品種獼猴桃脆片中抗壞血酸進(jìn)行方差分析發(fā)現(xiàn)，金梅和金桃、翠玉和東紅加工的獼猴桃脆片中抗壞血酸含量差異不顯著(P>0.05)。從營養(yǎng)角度考慮，應(yīng)選擇金圓、金梅和金桃加工獼猴桃脆片。

字母不同表示組間差異顯著(P<0.05)

2.5 6個(gè)品種獼猴桃脆片硬度和脆度分析

圖5是6個(gè)品種獼猴桃脆片的硬度和脆度值?？傮w方差分析表明，6個(gè)品種的獼猴桃脆片的硬度和脆度差異極顯著(P<0.01)，說明獼猴桃品種顯著影響獼猴桃脆片的硬度和脆度。對(duì)部分品種獼猴桃脆片的硬度和脆度進(jìn)行方差分析發(fā)現(xiàn)，金艷和金桃，金梅、金圓和翠玉加工的獼猴桃脆片的硬度和脆度差異不顯著(P>0.05)；金艷、金圓和東紅，金梅、金桃和翠玉加工的獼猴桃脆片的脆度差異也不顯著(P>0.05)。按照獼猴桃脆片的硬度、脆度對(duì)6個(gè)品種獼猴桃進(jìn)行排序，其順序分別為東紅=金桃=金艷>翠玉=金梅=金圓，東紅=金艷=金圓>金梅=翠玉=金桃。從硬度和脆度分析宜選擇金桃和翠玉加工獼猴桃脆片。

字母不同表示組間差異顯著(P<0.05)

2.6 主成分分析

對(duì)6個(gè)品種獼猴桃脆片的上述9個(gè)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，得到表2的分析結(jié)果。由表2可知，第1個(gè)主成分的特征根為5.118，其貢獻(xiàn)率為56.863%；第2個(gè)主成分的特征根為2.258，其貢獻(xiàn)率為25.092%；第3個(gè)主成分的特征根為1.119，其貢獻(xiàn)率為12.429%。其他主成分的特征根小于1，因此提取3個(gè)主成分因子用于后續(xù)分析。3個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率為94.384%。

由表3可知，第1主成分因子在獼猴桃脆片得率、脆片中總酸含量和脆片硬度等指標(biāo)上均有較高的正載荷，第1主成分因子在水溶性果膠含量、酸溶性果膠含量和抗壞血酸含量等指標(biāo)上有較高的負(fù)載荷。第2主成分因子在脆片中可溶性糖含量和糖酸比等指標(biāo)上具有較高的正載荷，第2主成分在獼猴桃脆片的脆度指標(biāo)上具有較高的負(fù)載荷。第3主成分因子在脆片中抗壞血酸含量和脆度等指標(biāo)上具有較高的正載荷。

表2 獼猴桃脆片加工品質(zhì)指標(biāo)主成分分析的特征根及貢獻(xiàn)率

表3 主成分載荷和特征向量矩陣

根據(jù)主成分特征向量，求出3個(gè)主成分因子的表達(dá)式分別為：

Z1=0.38x1-0.41x2-0.38x3-0.25x4+0.42x5+0.26x6-0.35x7+0.34x8+0.07x9，

(4)

Z2=-0.25x1+0.01x2-0.26x3+0.51x4+0.03x5+0.46x6+0.20x7+0.37x8-0.47x9，

(5)

Z3=0.21x1+0.06x2-0.22x3+0.26x4+0.11x5+0.31x6+0.51x7-0.21x8+0.65x9。

(6)

2.7 獼猴桃脆片綜合品質(zhì)分析

根據(jù)上述3個(gè)主成分的表達(dá)式，分別計(jì)算出3個(gè)主成分因子的得分并計(jì)算出總得分，結(jié)果如表4所示。由表4可知，東紅加工的獼猴桃脆片的綜合得分最高，為4.01；金梅加工的獼猴桃脆片的綜合得分最低，為-2.91。將獼猴桃品種按照主成分總得分從高到低的順序進(jìn)行排序，其順序?yàn)闁|紅>金桃>翠玉>金圓>金艷>金梅。因此，東紅是采用真空冷凍干燥的方法制備獼猴桃脆片的最佳品種。

表4 6個(gè)品種獼猴桃脆片的主成分和綜合得分

2.8 獼猴桃脆片感官評(píng)價(jià)

由表5可知，東紅加工的獼猴桃脆片的感官評(píng)分值最高，為7.98；金圓和金艷加工的獼猴桃脆片的感官評(píng)分值最低，為7.42。

表5 6個(gè)品種獼猴桃脆片感官評(píng)價(jià)及評(píng)分值

3 結(jié)論

采用真空冷凍干燥的方法制備獼猴桃脆片，通過分析不同品種的獼猴桃脆片在脆片得率、脆片中可溶性果膠含量、酸溶性果膠含量、可溶性糖含量、總酸含量、抗壞血酸含量、脆片的硬度和脆度等指標(biāo)，分析不同獼猴桃加工成獼猴桃脆片的適應(yīng)性。結(jié)果表明，品種對(duì)獼猴桃脆片得率、脆片中可溶性果膠含含量、酸溶性果膠含量、可溶性糖含量、總酸含量、抗壞血酸含量、脆片的硬度和脆度等指標(biāo)影響都極顯著；東紅是采用真空冷凍干燥的方法制備獼猴桃果片的最佳品種。后續(xù)將以東紅獼猴桃為原料，進(jìn)一步開展獼猴桃品質(zhì)優(yōu)化并分析貯藏過程中東紅品種獼猴桃脆片的品質(zhì)和營養(yǎng)特性的變化。