红枣变温压差膨化产品品质评价体系的研究

贾文婷 杨慧 吴洪斌

摘要：以新疆地区5个品种的红枣为原料，采用变温压差膨化干燥工艺加工红枣脆片，利用主成分分析法及层次分析法对红枣脆片品质评价指标进行数据分析，建立包含基础数据库、指标测定方法、综合评价方法等在内的红枣脆片品质评价体系，旨在为红枣脆片的品质评价及原料品种的加工适宜性研究提供理论依据和指导。

关键词：红枣脆片;变温压差膨化干燥;品质评价

中图分类号： TS255.42  文献标志码： A  文章编号：1002-1302（2020）11-0196-06

收稿日期：2019-07-05

基金项目：新疆生产建设兵团科技支疆项目（编号：2013AB020）。

作者简介：贾文婷（1987—），女，河北鹿泉人，硕士，助理研究员，主要从事果蔬加工研究。E-mail：4947637@qq.com。

通信作者：金新文，博士，副研究员，主要从事果蔬加工研究。E-mail：@qq.com。  红枣是新疆地区非常具有优势特色的林果产品，因其口感好、营养丰富而深受喜爱。随着种植技术的快速发展，新疆南疆地区红枣产量逐年提高。目前红枣主要以初加工干燥为主，由于市场供大于求，干枣大量囤积，因此开发新的枣产品成为迫切需求。近年来，枣片、枣粉、脆枣等产品纷纷上市，其中脆枣和枣片多以油炸方式制成，虽然口感酥脆，但含油量大，对身体健康有不利的影响，因此，研究营养价值高且口味俱佳的半干枣干制方法非常必要。变温压差膨化干燥技术是近几年刚兴起的一种新型、环保、节能，专门用于生产非油炸果蔬脆片的膨化干燥技术，变温压差膨化干燥设备生产的果蔬脆片是继油炸果蔬脆片、真空低温油炸果蔬脆片之后的第3代产品，具有味道鲜美、口感酥脆、营养丰富、易于贮存、携带方便等特点[1]。目前生产的变温压差膨化产品缺乏品质评价标准，产品品质参差不齐，为了科学地建立红枣变温压差膨化脆片品质评价体系，并合理筛选红枣脆片的品质评价指标[2]。根据目前国内外研究者的研究基础，影响红枣脆片的品质指标主要有以下几个方面：红枣的品种以及红枣脆片产品的感官、理化、营养、加工等品质等[3]。其中，感官品质的主要评价指标包括产品的色泽、膨化度、酥脆度等;理化与营养品质的主要评价指标为产品的甜度、含水率、维生素C含量、蛋白质含量、纤维素含量等;加工品质的主要评价指标为产品的产出比、复水性以及产品的微观结构等[4-5]。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选取5个代表性红枣品种，分别为灰枣、骏枣、哈密大枣、赞皇大枣、冬枣。样品果均购自水果批发市场，每个品种购买10 kg，采用变温压差膨化干燥技术加工制得红枣脆片后进行试验。

1.2 试验设备

主要的试验设备有变温压差果蔬膨化机（QDPH10-1，天津市勤德新材料科技有限公司）、去核器（购自超市）、色彩色差计（三恩驰，广州德满亿仪器有限公司）、物性分析仪（Ta.XT2i/50，英國Stable Micro System公司）、水分测定仪[奥豪斯MB23，奥豪斯仪器（上海）有限公司]、万分之一电子天平（1702，德国科恩）、高速万能粉碎机（FW，天津市泰斯特仪器有限公司）、扫描电镜（JSM-6700F，日本电子株式会社）。

1.3 试验方法

将购买的红枣原料按照以下技术路线加工为红枣脆片：原料清洗→去核→切片→预干燥→均湿→变温压差膨化干燥→冷却→包装→成品。其中，变温压差膨化干燥的参数设定为预干燥温度为 60 ℃，烘干4 h至红枣片含水量为30%左右;在膨化温度为65 ℃、膨化压力差为0.2 MPa条件下膨化 30 min，抽真空干燥温度为60 ℃，抽真空干燥时间为 120 min。按表1中的方法测定各项指标值[6]。

1.4 分析方法

主要分析方法有主成分分析（principal components analysis，简称PHA）法和层次分析（the analytic hierarchy process，简称AHP）法。

2 结果与分析

2.1 红枣脆片理化指标主成分分析

红枣变温压差膨化干燥产品的各项理化指标测定结果如表2所示。由于评价指标具有不同的量纲，在数据分析前须将原始数据进行标准化处理，将其转化为无量纲数据，以避免结果产生偏差[7]。通过主成分分析得到红枣脆片的相关系数矩阵、方差贡献分析表、主成分荷载矩阵、碎石图分别如表3、表4、表5、图1所示。数据分析采用SPSS 17.0软件。

每个主成分的方差即特征值，表示对应成分能够描述原有信息的多少[8]。由表5可以看出，前3个主成分对应的特征值累计百分比达到93.433%，并且数据由11项评价指标降为3个彼此不相关的主成分，达到了降维的目的。同时，从表5中可以看出，每个主成分里各指标的重要程度，其中，贡献较多的指标为色泽、脆度、膨化度。

2.2 红枣脆片品质评价数学模型的建立

通过主成分分析，影响红枣脆片产品品质的核心指标为色泽、脆度、膨化度，这些指标分别与红枣脆片产品的外观、风味、质地相对应，采用层次分析法对核心指标数据进行分析，从而建立产品的数学评价模型。

2.2.1 红枣脆片品质评价体系分层模型的建立 原料品种以及评价指标值均会对产品的品质产生

影响，根据指标间的相互关系及隶属层次，综合建立红枣脆片品质评价体系的分层模型结构（图2）[9-10]。该模型的层次结构分为3层：第1层为目标层（O），即红枣脆片品质情况的综合排名;第2层为准则层（C），即影响红枣脆片品质的3项评价指标，记为C=（c1，c2，c3）=（色泽，脆度，膨化度）;第3层为方案层（P），即5个红枣原料品种，记为P=（p1，p2，p3，p4，p5）=（灰枣，骏枣，哈密大枣，赞皇大枣，冬枣）。

2.2.2 判断矩阵的构造及结果 不同指标对产品品质的影响具有不同的权重，按照层次分析法提出的1～9比例标度法（表6）以及对产品各指标重要性的定性评价[11]，通过加权计算得出结果，如表7所示。

层次分析法的评价模型仅在数学意义上具有合理性，在实际应用中，消费者的期望结果是否与数学模型评价结果相一致，还须要通过感官评价来验证[12]。

2.3 红枣脆片感官评价

按照5分制确立评分标准，建立红枣脆片感官评价分析标准（表8），要求评价小组成员根据表8中的评价内容及评分范围对红枣脆片进行打分[13]。

由10人（A～J）组成红枣脆片品质评价小组，按照表8中所述的各项要求，分别从外观、质地、风味、气味等方面对产品进行综合评价，打分结果如

表9所示。

由表10可以看出，灰枣产品的感官评价结果最佳，综合得分为4.150，感官评价结果排名最后的为冬枣产品，综合得分为2.75分。感官评价结果与前面层次分析法建立的数学模型相比较结果非常接近，表示该评价模型可以客观合理地反映红枣脆片品质的优劣。

2.4 红枣膨化产品细胞结构的变化

结合数学模型及感官评价筛选出的最佳试验原料为灰枣，对其进行变温压差膨化干燥生产，得到的产品经前期处理后，借助扫描电镜，在放大50倍的条件下观察其微观结构，如图3所示[14]。

通过对红枣变温压差膨化前后的产品进行微观结构分析发现，膨化有助于物料内部结构的固化，红枣膨化产品内部细胞呈多孔海绵状，组织结构疏松，具有均匀的多孔结构，这赋予产品酥脆的口感[15]。

3 结论与讨论

根据数学评价模型与感官评价相结合的方法，筛选出适于加工红枣变温压差膨化干燥产品的品

种为灰枣。通过扫描电镜观察，产品经变温压差膨化干燥后，组织内部空腔明显增大，且孔隙分布较为均匀，结构疏松，呈多孔海绵状， 在口感上表现为酥脆可口。

在筛选核心指标时，考虑到实际生产成本的影响，笔者将产出比作为一项核心指标，平衡产品品质与产量之间的关系，对实际生产更具有指导意义[16]。如果不考虑实际生产，仅从品质方面评价红枣脆片，核心指标的筛选可以进一步探讨及确定。对数学模型进行感官评价验证时，选择的红枣原料必须涵盖不同等级，在条件允许的情况下，可以通过 扩大样本量的方式验证模型的合理性[17]。在今

后的研究中，可以从更多角度完善感官评价分析标准，使评价结果具有更高的准确性。根据该评价体系的结果， 进一步分析适宜加工脆片的原料指标特性，通过其内在规律性指导今后变温压差膨化干燥产品专用原料品种的工作[18]。后续研究可以进一步探索预处理方式、加工工艺条件等影响脆片产品品质的原因，例如生物大分子在膨化过程中各阶段的状态及如何影响产品的最终品质等。

参考文献：

[1]毕金峰. 苹果变温压差膨化干燥工艺优化研究[J]. 食品科学，2008，29（11）：213-218.

[2]邓 红，王小娟. 不同干燥方法对苹果片品质的影响[J]. 食品科技，2007，32（2）：84-87.

[3]丁媛媛. 甘薯變温压差膨化干燥技术研究[D]. 北京：中国农业科学院，2011.

[4]陈传福，李 坤，张培正. 气流膨化菠萝脆片的工艺研究[J]. 食品工业，2008，29（1）：47-49.

[5]葛邦国，吴茂玉，和法涛，等. 我国果蔬脆片研究现状及发展趋势[J]. 中国果菜，2009（6）：46.

[6]弓成林，郭爱民，汪小伟，等. 灰色关联度和层次分析法在葡萄品质评价上的应用[J]. 西南农业学报，2002，15（1）：79-82.

[7]刘遵春，包东娥，廖明安. 层次分析法在金花梨果实品质评价上的应用[J]. 西北农林科技大学学报（自然科学版），2006，34（8）：125-128.

[8]欧庸彬，姚春光，柳 寒，等. 马铃薯高代系炸片色泽分析与加工品质评价[J]. 中国马铃薯，2008，22（5）：274-277.

[9]景英川. 模糊线性回归模型中的拟合度问题[J]. 山西师范大学学报（自然科学版），2002，16（3）：10-14.

[10]吴谋成. 食品分析与感官评定[M]. 北京：中国农业出版社，2002：301.

[11]Shyu S L，Hwang L S. Effects of processing conditions on the quality of vacuum fried apple chips[J]. Food Research International，2001，34（2/3）：133-142.

[12]刘 璇，王 沛，毕金峰，等. 基于层次分析法的晚熟品种苹果脆片品质评价[J]. 食品与机械，2012，28（5）：46-50.

[13]白沙沙，毕金峰，王 沛，等. 不同品种苹果果实品质分析[J]. 食品科学，2012，33（17）：68-72.

[14]白沙沙，毕金峰，王 沛，等. 基于主成分分析的苹果品质综合评价研究[J]. 食品科技，2012，37（1）：54-57.

[15]王 沛，毕金峰，白沙沙，等. 早熟品种苹果脆片的品质评价指标测定及相关性分析[J]. 食品与机械，2012，28（2）：9-14.

[16]王 沛，刘 璇，毕金峰，等. 基于主成分分析的中早熟苹果脆片品质评价[J]. 中国食品学报，2012，12（6）：204-211.

[17]Liu X，Wang P，Bi J F，etal. Quality evaluation of late maturity apple chips based on analytic hierarchy process[J]. Food and Machinery，2012，28（5）：46-50.周 聃，郝贵杰，徐 磊，等. 3种不同来源冷冻虾仁特性及TPA分析[J]. 江苏农业科学，2020，48（11）：202-206.