基于回归分析法建立杏梅凉果感官评分方程

周 彤 陈 恺 董卓群 李焕荣 生曼丽 闫 雪 靳玉萱

(1. 新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆 乌鲁木齐 830052;2. 新疆农业大学科学技术学院，新疆 乌鲁木齐 830052)

基于回归分析法建立杏梅凉果感官评分方程

周 彤1陈 恺1董卓群1李焕荣1生曼丽2闫 雪2靳玉萱2

(1. 新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆 乌鲁木齐 830052;2. 新疆农业大学科学技术学院，新疆 乌鲁木齐 830052)

探究煮制渗糖、真空渗糖、超声波渗糖3种渗糖方式对杏梅品质的影响，并建立感官评分方程。以新疆赛买提杏经盐渍后的杏坯为原材料，探究3种渗糖方式制备杏梅的含糖量、剪切力、色差间的差异性,并利用逐步回归法拟合杏梅感官评分方程。结果表明：杏梅含糖量随煮制次数、真空度、超声功率的增大而增大且差异显著(P<0.05)，剪切力反之，色差差异不显著(P>0.05)；使用模糊数学计算得出煮制渗糖的感官评分最高；逐步回归方程为：感官评分值=0.02×糖含量+0.02×总色差-0.04×剪切力+0.82。由此可知剪切力、含糖量、色差总值是影响杏梅感官评分的重要指标。

杏梅；渗糖工艺；品质；模糊数学法；逐步多元回归

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

杏在新疆有丰富的果树资源和独具特色的种植优势，截止2016年，新疆杏树种植面积达13.24万hm2，占全疆水果种植面积的13.93%；杏产量为128.16万t，占全疆水果产量的14.93%[1]。特色林果业是目前新疆产业最广和增收潜力最大的产业，是发展最快的农业产业之一。

杏果肉含糖、蛋白质、钙、磷、胡萝卜素、硫胺素、核黄素、尼克酸等丰富的营养物质，但杏成熟期集中，果实易腐烂变质不易贮藏，鲜杏的销售货架期仅有3～5 d，制约了杏产业的快速发展[2]。杏加工产品主要集中在杏干、杏脯、杏酱、杏汁等，而以鲜杏为原料经过盐渍预处理制坯后二次加工制作的凉果制品研究较少。糖渍类凉果如蜜李、蜜桃、蜜梅等凉果种类存在局限性，生产原料不够丰富。孙海涛等[3]以含糖量为考察指标，研究了超声波对渗糖制备猕猴桃果脯渗糖效果的影响。超声波渗糖虽已广泛运用在果蔬渗糖中，但少有运用在杏产品上。李斌等[4]利用真空渗糖技术优化蓝莓果脯渗糖工艺，但蓝莓果实体积较小，属于无核果蔬，渗糖效果亦与杏产品相差甚远。董卓群[5]研究低糖杏脯的影响因素采用逐次间歇糖煮法，煮制渗糖虽广泛运用在杏产品中，但有关渗糖过程中剪切力的变化研究较少。

杏脯类产品常用渗糖方式主要为常压渗糖、煮制渗糖、真空渗糖[6]。衡量其品质及口感的重要标准含糖量、色泽、剪切力也直接影响市场销售情况。因此使用鲜杏制坯可延长杏的贮藏期，为工业生产提供充足的加工处理时间，通过研究煮制渗糖、真空渗糖、超声波渗糖3种渗糖方式对杏梅品质的影响具有较高研究价值。此外使用逐步多元回归法剔除多指标体系中影响较小的指标[7]，拟合感官评分方程，使感官评分有据可依。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

赛买提青杏：购于新疆乌市九鼎市场，要求单果重：14.86 g，果形指数：1.17，可溶性固形物含量为：(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；

白砂糖及粗盐(不加碘的腌菜盐)：食品级，市售；

蔗糖标准品(纯度>99%)、浓硫酸：分析纯，天津市致远化学试剂有限公司；

蒽酮：分析纯，国药集团化学试剂有限公司；

试验用水：超纯水(18.2 Ω·cm)，本实验室自制。

1.2 试验设备

电热恒温鼓风干燥箱：DHG-9070A型，上海一恒有限公司；

物性测试仪：TA.XT plus型，英国StableMicro System公司；

紫外可见分光光度计：TU-1810型，北京普析通用仪器有限责任公司；

型台式低速离心机：TD5A-WS型，湘仪实验室仪器开发有限公司；

色差仪：Hunter Lab D25 / DP-9000型，美国Hunter Lab公司。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程

青杏→淋洗→刺孔→盐渍→护绿保脆→脱盐→调味→糖渍→烘干→包装

1.3.2 操作要点

(1) 刺孔：用竹签(Ф 1 mm)刺入果实内部直达果核，密度为8孔/cm2，孔间距约2 mm，以便杏果更容易吸收盐分及糖分，缩短浸渍时间(水分活度达到恒定时为盐渍终点)。

(2) 护色保脆：在盐渍同时加入1.25%的NaHSO3及1.25% 的CaCl2防止叶绿素分解并增强果实硬度。

(3) 糖渍：采用煮制渗糖、真空渗糖、超声波渗糖3种方式制备杏梅(含水量18%～20%)。

(4) 脱盐：取500 g杏坯以料液比1∶5 (g/mL)脱盐使得含盐量在2%以下即可[8-10]。

1.3.3 制备样品

(1) 煮制渗糖样品的制备：取500 g杏坯，在料液比1∶5 (g/mL)、糖液浓度40%、煮制时间3 min条件下，以不同煮制次数为变量制备杏梅，渗糖参数见表1。

表1 煮制渗糖

(2) 真空渗糖样品的制备：取500 g杏坯，在料液比1∶5 (g/mL)、糖液浓度40%、真空时间50 min条件下，以不同真空度为变量在渗糖温度30 ℃时制备杏梅，渗糖参数见表2。

表2 真空渗糖

(3) 超声波渗糖样品的制备：取500 g杏坯，在料液比1∶5 (g/mL)、糖液浓度40%、超声时间50 min、超声频率40 kHz 条件下，以超声功率为变量在渗糖温度30 ℃时制备杏梅，渗糖参数见表3。

表3 超声波渗糖

1.4 模糊数学模型建立

感官评价结果通过评定论域(U)、评语论域(V)、权重向量(A)进行处理，通过计算模糊矩阵中的综合隶属度得到杏梅感官质量综合评判的结果向量，并进行等级划分[11]。使用模糊数学避免感官评价过程中由人为因素和标准算法的不合理性造成的评判误差，在此基础上以杏梅的色泽、口感和形态为感官评价指标，根据表4中各项指标的权重值得到与杏梅相关的权重向量为：A=(0.25，0.45，0.30)[12-14]。评定结束依据评定表进行统计分析。杏梅感官评定指标见表4。

表4 杏梅感官评定规则

1.5 测定与分析

1.5.1 总糖含量测定 采用蒽酮试剂法[15]。

1.5.2 色差测定 白板调零，选取色泽均匀、杏肉颜色无局部差异的样品置于白纸上进行L、a、b值色差测定，并按式(1)计算总色差值，样本量n=4[16]。

(1)

式中：

△E——总色差；

L——亮度值；

a——红绿值；

b——黄蓝值。

1.5.3 剪切力测试 将样品统一在杏核开口方向纵切去核一分为二，每部分切分为8 mm×8 mm的小方块。测试时将样品平稳放置于测试板，以降低操作误差，方向、位置及测试部位尽量保持一致。选用HDP探头，测试参数：测试前速度5.0 mm/s，测试中速度1.0 mm/s，测试后速度1.0 mm/s，两次压缩间隔时间5.0 s，位移30 mm，触发力5 g，样本量n=4。

1.5.4 数据分析 使用SPSS19进行邓肯方差分析、斯皮尔曼等级相关性分析及多元线性回归分析。

2 结果与分析

2.1 煮制渗糖结果分析

由表5可知，煮制渗糖杏梅样品在煮制时间及糖浓度不变的条件下，含糖量、剪切力和△E差异均显著(P<0.05)，而L、a、b值差异均不显著(P>0.05)。杏梅的含糖量随着渗糖次数的增加而升高，当渗糖次数由1次增加到2次时，a2样品含糖量涨幅最大为34.60%，而剪切力则随着渗糖次数的增加而下降，同样2次渗糖a2样品的剪切力值变化最大，比第1次减少了14.34%。含糖量随着煮制次数增加而增加，可能是杏坯未去皮，细胞壁较厚难以渗糖，多次渗糖可使糖液充分地渗入杏坯内部，若渗糖次数过多会使细胞破裂、组织软烂变形。剪切力随着渗糖次数的增加而下降，可能是在控制水分的条件下随着含糖量的增高，烘干过程中水分散失量越少，与低含糖量样品相比越软，剪切力较小，而杏梅内部含糖量越低，杏梅体积越小组织越紧密杏梅越硬，从而所需要的剪切力就越大。△E值逐渐增大，但L、a、b值差异不显著，可能是煮制渗糖温度较高使杏坯产生非酶褐变，同时使色素分解。由此可知选用2次或3次渗糖可显著提高杏梅品质。

2.2 真空渗糖结果分析

由表6可知，真空渗糖杏梅样品在真空时间及糖浓度不变的条件下，含糖量、L差异均显著(P<0.05)，而剪切力、a、b及△E值差异均不显著(P>0.05)。杏梅的含糖量随着真空度的升高而升高，当真空度由0.080 MPa 增加到0.085 MPa时，b2样品含糖量涨幅最大为30.39%，而剪切力则随着渗糖次数的升高而下降，在同样真空条件下b2样品的剪切力值差异显著且变化最大，比b1样品减少了15.80%。含糖量随着真空度增加而增加，可能是抽真空可降低样品周围的压力，杏坯内外存在压力差使糖液渗入样品，从而完成渗糖，但当真空度过大时，杏坯皱缩内部组织结构致密，糖液较难渗入，因此当真空度上升到0.090 MPa时b3样品糖含量上升不显著。剪切力随着真空度的升高而下降，可能是在控制水分的条件下随着含糖量的增高，杏梅质地变软，所需要的剪切力就越小，反之剪切力则越大。由此可知真空度为0.085，0.090 MPa 时可显著提高杏梅品质。

2.3 超声波渗糖结果分析

由表7可知，超声波渗糖杏梅样品在超声时间及糖浓度不变的条件下，含糖量差异显著(P<0.05)，而剪切力、L、a、b及△E值差异均不显著(P>0.05)。杏梅的含糖量随着超声功率的升高而升高，当超声功率由80 W增加到90 W时，c2样品含糖量涨幅最大(24.14%)，而剪切力则随超声功率的升高而下降，在同样超声条件下c2样品的剪切力值与c3样品无显著差异，与c1样品差异显著且变化最大，比c1样品减少了23.72%。含糖量随着超声功率增加而增加，可能是超声波可增强细胞膜的穿透和传输能力，促进糖液在杏坯内扩散，而当超声功率过大时会破坏杏坯组织结构，使含糖量变化不大。剪切力随着超声功率的升高而下降，原因可能是：① 在控制水分的条件下，杏梅含糖量的增高，质地变软，所需要的剪切力就越小；② 超声波可在一定程度上破坏组织细胞，功率越大组织质地越软。由此可知超声功率为90，100 W时可显著提高杏梅品质。

表5 煮制渗糖结果显著性分析†

† 同列不同字母表示有显著性差异(P<0.05)。

表6 真空渗糖结果显著性分析†

† 同列不同字母表示有显著性差异(P<0.05)。

表7 超声波渗糖结果显著性分析†

† 同列不同字母表示有显著性差异(P<0.05)。

2.4 感官评价结果

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，感官综合评分为：H3>H9>H6>H8>H2>H5>H7>H1>H4，H3样品的综合评分为2.950，其渗糖工艺：煮制3次，糖液浓度40%，煮制时间3 min。感官综合评分最接近3分，说明该处理方式得到的杏梅感官评价为“较好”，受大家喜欢；H4样品的感官综合评分值最低(1.970)，其渗糖工艺：真空度0.080 MPa，糖液浓度40%，真空时间50 min，说明该处理得到杏梅感官评价为“一般”，不受人们喜欢。结合表9可知，感官总评与口感、形态、色泽呈显著正相关，相关性大小依次为：形态>口感>色泽。

2.5 评价指标与感官总评的逐步多元回归分析

2.5.1 评价指标与感官总评相关性分析 由表10可知，9种样品的感官总评H与剪切力呈负相关，与其余指标均呈正相关。H值与含糖量、剪切力呈极显著相关(P<0.01)，其

表8 模糊数学评价结果

表9 感官指标与结果相关性分析†

† *表示显著相关，(P<0.05)；**表示极显著相关(P<0.01)。

中与剪切力相关性较大，相关系数为0.93；与a值相关性最小，相关系数为0.15。剪切力与含糖量、L、a、b、△E值呈显著负相关，与含糖量相关性较大，相关系数为0.80，说明含糖量值高低对剪切力影响较大。色差总值△E与L、b值极显著相关，其中与L值相关系数较大为0.98接近于1，说明L值对色差总值影响较大。然而相关性分析只反映变量间的综合关系，不能反映变量间的真实、直接关系，因此使用多元逐步回归分析移除和引入变量，确立感官评价方程。

表10 斯皮尔曼相关性分析†

† *表示显著相关(P<0.05)；**表示极显著相关(P<0.01)。

2.5.2 逐步多元回归分析 在表10评价指标与感官总评相关性分析的基础上，采用SPSS 19.0统计分析软件对表10中数据进行多元逐步回归分析，分别用Y、X1、X2、X3、X4、X5和X6代表感官总评H、剪切力、含糖量、L、a、b和△E。由表11可知，VIF值均<5，表明自变量之间不存在共线性，可进行方程拟合。使用多元逐步回归分析首先进行指标的引入和剔除，筛选结果：6个自变量中，仅X1、X2、X63个变量对Y有重要的影响，可进入逐步回归方程，其余3个自变量对Y影响均不显著被剔除，即杏梅样品的含糖量、△E、剪切力对感官总评H影响显著，具有统计学意义。其次，变量间的线性相关系数R=0.91，决定系数R2=0.84，表明逐步拟合线性回归方程的因变量(感官总评)可被自变量解释的占91.9%，其他因素及偶然因素的原因占8.1%，拟合度较好。由表12可知，经过逐步分析得到感官评分回归方程为Y=0.02X2+0.02X6-0.04X1+0.82。

表11 模型汇总†

† a.预测变量：常量、X1；b.预测变量：常量、X1、X2；c.预测变量：常量、X1、X2、X6。

表12 回归分析系数†

†B值指回归系数和截距，左边对应常数代表截距，对应变量代表回归系数。

2.5.3 回归方程的显著性检验 由表13可知，F=23.68，P=0.00<0.05。说明线性回归效果显著，逐步回归方程具有统计意义。

表13 回归方程的显著性检验

3 结论

(1) 真空度、超声波功率、煮制次数对杏梅含糖量影响较大，同时含糖量对杏梅剪切力影响较大。最佳渗糖方式为煮制渗糖。

(2) 使用多元逐步回归分析引入的含糖量、剪切力、△E3个变量，结合感官评分建立多元回归方程：Y=0.02X2+0.02X6-0.04X1+0.82，合理地筛选了影响杏梅凉果感官品质的因素，可为后续研究提供理论数据，但有关杏梅渗糖工艺参数优化仍有待研究。

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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

新疆农业大学研究生基金项目资助(编号：XJAUGRI2016020)

周彤，女，新疆农业大学在读研究生。

李焕荣(1965—)，女，新疆农业大学教授，硕士。 E-mail:1913897023@qq.com

2017—07—19