不同盐水注射量下西式火腿真空预冷过程中水分存在形式及孔隙结构变化规律

廖彩虎，李怡菲，罗丹娴，谢思芸，钟瑞敏，余以刚

（1.韶关学院英东食品学院，广东 韶关 512005；2.华南理工大学食品科学与工程学院，广东 广州 510640）

真空预冷作为目前快速预冷方式之一，已经被广泛应用于熟肉制品领域中[1-4]。较传统预冷方式而言，真空预冷具有较多优点，如能耗更低[5]、产品更卫生[6-9]、降温速率更快和食品品质更理想[1]，特别是在降温速率方面优势明显[10]。真空预冷较传统预冷方式而言主要是通过持续地降低压强来实现物料持续蒸发，而蒸发所引起的相变潜热可以实现物料温度的快速下降[11]。尽管前期研究表明，样品的孔隙率和水分活度（aw）等指标对于决定真空预冷过程中样品的降温速率快慢扮演着重要的角色[12-13]。然而，目前对孔的内部结构（如孔径分布以及不同孔径下的孔所占有的体积、比表面积等）对真空预冷过程中样品温度下降速率的影响则鲜见报道；同时水分迁移方面如自由水、结合水和束缚水等对真空预冷过程中样品降温速率的影响研究也鲜见报道。而上述指标都能在某种程度上影响样品中所产生的蒸汽迁移至真空箱外的速率，从而影响真空预冷过程中样品的降温速率。

熟肉制品如西式火腿是典型的热诱导凝胶制品，其熟化过程中随着温度的上升会形成典型的三维网状结构。该三维网状结构能够赋予熟肉制品特有的孔径分布、水分存在形式[14-15]。同时，西式火腿作为典型的低温熟肉制品，快速预冷是维持其品质和确保其微生物安全的关键，目前已有大量学者和专家就西式火腿真空预冷方面开展了相关研究。基于上述两点，选用西式火腿这种典型的热诱导凝胶制品作为研究对象则非常有意义。另外，盐作为西式火腿加工过程中重要的原料对于西式火腿品质的好坏扮演着极其重要的作用，特别是不同的盐含量对于西式火腿而言能够形成不同的凝胶网状结构[14]。所以，选用以不同盐水注射量所形成的不同凝胶网状结构作为模型来开展真空预冷研究，对真空预冷的降温机理探索尤为重要。

偏最小二乘回归（partial least squares regression，PLSR）是一种多元统计数据分析方法。即在一个算法下，该分析方法可以同时实现回归建模（多元线性回归）、数据结构简化（主成分分析）以及两组变量之间的相关性分析（典型相关分析），特别是对于多重相关性较好的自变量能够通过建立其与变量的数学模型并获得其解释变量的重要性[16-17]。基于此，将不同盐水注射量下的西式火腿熟化至72 ℃，并以此为模型开展真空预冷研究，通过测定72 ℃下（真空预冷前）样品的孔径结构和水分存在形式参数。通过将上述指标设为自变量X，同时将真空预冷过程中各降温段的平均降温速率设为变量Y来建立PLSR模型，通过载荷图和变量重要性投影（variable importance in projection，VIP）图来获得影响真空预冷过程中样品温度下降速率快慢的关键指标。以期为低温熟肉制品的真空预冷生产实践提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

猪后腿肉、食盐、白砂糖 广东省韶关市大学路万家福超市。

三聚磷酸钠（食品级） 河北利华生物科技有限公司；亚硝酸钠（食品级） 武汉卡诺斯科技有限公司；戊二醛、乙醇、叔丁醇等试剂（均为分析纯） 美国Sigma-Aldrich公司。

1.2 仪器与设备

KM-50真空预冷机 东莞科美斯制冷设备有限公司；205 pH计、176T4温度计、TM101压强计 德国德图集团；ME4001E电子天平 梅特勒托利多（上海）仪器有限公司；FGM 54/108盐水注射机 丹麦Fomaco食品机械公司；RGR-1700真空滚揉机 中国嘉兴瑞邦机械有限公司；VF 608 PLUS真空定量灌装机 德国阿尔伯特汉特曼控股有限公司；HH-S 163S数显恒温水浴锅 金坛市大地自动化仪器厂；3H-2000 TD1全自动真密度分析仪北京贝德士仪器科技有限公司；MesoMR23-040V-I核磁共振成像分析仪 上海纽迈电子科技有限公司；HD-4水分活度仪 无锡市华科仪器仪表有限公司；GL21M高速冷冻离心机 盐城市凯特实验仪器有限公司；Autopore IV 9500压汞仪 美国麦克公司。

1.3 方法

1.3.1 不同盐水注射量西式火腿的制备

参考Desmond[18]、赵改名[19]等的方法。将购买后的新鲜猪（长白猪）后腿肉存放于（4±1）℃的贮藏室内，待冷却排酸至pH 5.7～5.9时备用。去除可见脂肪和结缔组织后，用多针头盐水注射器将盐水溶液（11.7%（质量分数，后同）氯化钠、2.3%三聚磷酸钠、1.5%蔗糖、84.5%水和150 mg/L的亚硝酸盐）按样品质量的10%、20%、30%和40%分别注入至样品中以获得不同盐水注射量样品。随后采用嫩肉机将经过盐水注射后的样品进行切割，将盐水注射过程中未注射进入样品中的盐水连同样品一起置于真空滚揉机进行滚揉。操作参数如下：真空度为（35 000±5 000）Pa，转速为6 r/min，温度为（4±1）℃，总滚揉时间为12 h，交替工作和休息时间为30 min。应用真空定量灌装机将滚揉后的样品灌入至直径为4 cm纤维肠衣中填充成圆柱形，真空度维持（在10 000±1 000）Pa。每个样品的长度维持（10±1）cm。

1.3.2 西式火腿真空预冷处理的操作

将176T4温度计迅速地插入到样品的几何中心，并一同放入真空箱中。开启真空预冷机，调节电磁阀开度，使得压强从100 000 Pa降至650 Pa。当压强降至650 Pa后，调节电磁阀的开度，使真空箱的终压的变动控制在650～750 Pa之间。冷凝器的温度控制在（-10±5）℃之间。真空预冷时，为了获得真空预冷过程中相关指标的参数，当样品的中心温度从72 ℃分别降至设定的温度（分别为54.4、26.6、10、7.2、4 ℃）时，停止真空预冷，将样品取出。其中每阶段的平均降温速率按公式（1）计算。

式中：T1和T2分别为该降温段预冷前、后的温度/℃；t1和t2分别为该降温段预冷前、后的时间/min。

1.3.3 水分存在形式的测定

将预冷至设定温度的样品取出后，再参考Geng Shaote[20]、魏益民[21]等的方法进行测试。采用低场核磁共振设备来测定自旋-自旋弛豫T2时间。该设备装备0.5 T永磁体，对应的质子共振频率为21.718 MHz，测试温度为32 ℃。将样品放入直径60 mm的石英管中，应用60 mm直径的射频线圈（90°和180°脉冲时间分别是5.4、11.6 μs，回声时间为0.2 ms）收集CPMG（Carr-Purcell-Meiboom-Gill）衰减信号。CPMG参数设置：等待时间4 000 ms；增幅RG1为20 db；信号增幅（DRG 1）为3；回波数量18 000 次；扫描频率4 kHz；前置放大增幅为1。通过4 次扫描重复获得8 000 个回波数据。两次扫描之间的充盈时间为4 s，每次测定重复3次。使用MultiExp Inv软件进行CPMG衰减曲线的分布式多指数拟合（1 000 000 次）。使用SRIT软件对弛豫数据进行多指数拟合分析获得改进的拟合。从峰位置计算每个过程的峰顶时间，并通过积累积分确定每个相应弛豫时间的弛豫峰面积。

1.3.4 孔隙率及其他孔隙参数的测定

测试方法及相关孔隙结构参数计算参考Kassama等[22]的方法。应用手术刀从样品的中心切取10 mm×10 mm×5 mm的样品。先用体积分数2.5%的戊二醛溶液固定2 h，在体积分数50%、70%、80%、90%乙醇溶液中分别依次浸泡15 min进行梯队脱水，100%叔丁醇中置换3 次，然后在-80 ℃环境下速冻15 h，随后采用冷冻干燥机干燥24 h。25 ℃下利用压汞仪可以测量孔隙率和及其他孔隙参数，该设备能够测到的孔径范围为5～360 000 nm。样品处理过程如下：称量样品质量后将样品放入膨胀计中，再装入孔隙仪的低压端口。膨胀计用硅高真空润滑脂密封。当孔隙仪低压端口中的样品被抽离残余空气后，汞的侵入也随即发生。然后，将膨胀计组件转移到高压端口。用于这些实验的膨胀计的球部分体积为15 mL，总毛细杆体积为1.131 mL，最大可测体积为1.057 mL。估算的孔隙体积为最大可测体积的25%～90%。假设孔隙为圆柱形，用Washburn方程（式（2））计算孔径。

式中：D为孔径/m；P为压入样品汞的压力/Pa；γ为汞的表面张力（0.485 N/m）；φ为固液接触角（130°）。

按式（3）计算样品的孔隙表面积A。利用压力-体积压汞渗透数据，按式（4）计算累计孔隙表面积（total pore area，TPA）（∑ΔA）。

式中：υ表示孔隙体积，对应浸入每克样品中汞的体积/（mL/g）。假设γ和φ不随压汞的压力而改变。

孔隙体积分布函数是表征孔径分布的方法之一，通常可以根据方程（5）进行计算。

式中：D(υ)是孔隙体积大小分布函数；r为孔隙半径/nm，与P呈对应的关系；υt为总孔隙体积/（mL/g）。

用孔隙仪测定体积密度ρb/（kg/m3）和骨架密度ρs/（kg/m3），通过AutoPore IV软件按式（6）计算基于压汞法测定的孔隙率（porosity determined by mercury porosimetry，P-M）。

累计孔隙体积（total intrusion volume，TIV）分布百分比主要用于分析该孔径下对应TIV（ΣΔυ）与总孔隙体积υt之间的比值，按公式（7）计算。

式中：ΣΔυ由式（5）积分得到。

其中，基于体积的孔径中值（median pore diameter based on volume，MPDV）、基于面积的孔径中值（median pore diameter based on area，MPDA）、平均孔径（average pore diameter based on volume，APDV）、孔曲率（tortuosity，TO）和渗透率（permeability，PE）均为AutoPore IV软件计算得出。

1.3.5 水分活度的测定

采用GB 5009.238—2016《食品安全国家标准 食品水分活度的测定》中水分活度仪扩散法测定水分活度[23]。

1.3.6 持水力的测定

持水力（water holding capacity，WHC）测定参考McDonald等[24]的方法。平行测定3 次，再采用公式（8）进行计算。

式中：ms为离心后样品中水分的质量/g；mw为离心前样品中水分的质量/g。

1.3.7 水分质量分数的测定

水分质量分数（water content，WC）的测定参考McDonald等[24]的方法，设置3 个平行，按照式（9）计算WC。

式中：m1为干燥前样品的质量/g；m2为干燥后样品的质量/g。

1.3.8 气体吸附法测定孔隙率

全自动真密度分析仪通过使用氦气冲洗样品测定其真实密度和体积。参考McDonald等[25]的方法。在测定样品前，系统校正使用标准铝柱（质量25.653 2 g、密度2.7 g/cm3），确保样品中的孔隙体积被氦气充分填充。样品取真空预冷前和真空预冷后西式火腿的中心部分，尺寸为2.5 cm×2.5 cm×5.0 cm，通过排水法测出样品的外观体积为V1（mL），再使用全自动真密度分析仪测定样品的骨架体积V2（mL），设置参数：氦气输入压力为0.3 MPa，重复性精度为0.1%，冲洗次数为5 次。每组样平行测定3 次。基于气体吸附法测定的孔隙率（porosity determined by helium pycnometry，P-H），按式（10）计算。

1.4 数据处理与分析

测定和分析结果分别采用SPSS 19.0、SIMCA 14.1、Origin Lab 9.1、NIUMAG核磁共振影像系统Ver 1.0软件进行处理。采用SPSS 19.0软件中的Duncan检验进行显著性分析，P＜0.05表示差异显著。采用SPSS 19.0软件分析各变量间的线性相关性。采用SIMCA 14.1软件进行PLSR、VIP的分析。

2 结果与分析

2.1 不同温度段降温速率的变化

由表1可知，不论何种盐水注射量的样品，后阶段的降温速率均低于前阶段的降温速率，该结论与之前的研究结论[3]相似。除了72～54.4 ℃降温段外，30%盐水注射量样品在其他降温段的平均降温速率较其他盐水注射量样品要低，且差异性显著（P＜0.05）。同样，除72～54.4 ℃降温段外，其他温度段10%盐水注射量样品的平均降温速率要分别高于20%、40%和30%盐水注射量样品，且差异显著（P＜0.05）。整体降温过程（72～4 ℃）中，10%盐水注射量样品的平均降温速率（0.94 ℃/min）分别高于20%（0.76 ℃/min）、40%（0.68 ℃/min）和30%（0.56 ℃/min）盐水注射量样品的平均降温速率，且差异性显著（P＜0.05），该结论与McDonald等[26]的结论较为相似。

表1 真空预冷对不同盐水注射量西式火腿降温速率的影响Table 1 Effect of vacuum precooling on cooling rate of pork ham injected with different levels of brine solution

2.2 水分存在形式的变化

低场核磁共振技术作为一种快速、无损的分析检测技术能够有效地检测肉品中水分的不同状态[27]。不同盐水注射量西式火腿温度下降过程中各温度点的弛豫时间和弛豫面积的变化如图1、2所示。其中强结合水、弱结合水、束缚水、弱自由水、强自由水的弛豫时间分别用T21、T22、T23、T24、T25表示，对应的弛豫面积分别用A21、A22、A23、A24、A25表示。如图1、2所示，除了10%的盐水注射量样品具有强自由水弛豫时间T25和弛豫面积A25之外，其他盐水注射量样品并未出现强自由水T25和A25。另外，从图1A中还可以看出，T25整体呈波动变化，差异不显著（P＞0.05），而弱自由水弛豫时间T24在真空预冷过程中有轻微的增加。除此之外，从图2A中还可以看出强、弱自由水弛豫面积A25和A24在真空预冷过程中均呈下降趋势，且差异较为明显。由此表明真空预冷过程中，尽管10%的盐水注射量样品的强弱自由水自由度没有发生明显变化，但其所对应的含量则呈现下降的趋势。其次，从图1B～D中还可以看出，20%、30%和40%盐水注射量样品的T24均呈现下降的趋势，且差异性显著（P＜0.05），说明20%、30%和40%盐水注射量样品真空预冷过程中的弱自由水的自由度均呈下降趋势。

图1 真空预冷对不同盐水注射量西式火腿T2弛豫时间的影响Fig. 1 Effect of vacuum precooling on T2 relaxation time of pork ham injected with different levels of brine solution

图2 真空预冷对不同盐水注射量西式火腿T2弛豫面积的影响Fig. 2 Effect of vacuum precooling on T2 relaxation peak area of pork ham injected with different levels of brine solution

另外，值得注意的是，真空预冷过程中10%、20%、30%和40%盐水注射量样品的束缚水弛豫时间T23均未呈现显著变化（P＞0.05），但其对应的峰面积A23则呈现显著下降的趋势（P＜0.05）。说明真空预冷过程中并没有改变不同盐水注射量样品的束缚水的自由度，但却改变了其含量。与预期相反的是，真空预冷过程中不同盐水注射量样品的强、弱结合水弛豫时间T21、T22呈上升趋势，而其所对应的峰面积A21、A22则总体呈下降趋势（30%盐水注射量样品除外）。综上所述，几乎所有不同盐水注射量样品的所有水分形式所对应的弛豫面积均呈下降的趋势，其原因可能是真空预冷过程中水分损失所导致；但其对应的弛豫时间T21、T22和T23并没有呈现明显的下降趋势，而仅T24有下降趋势（10%盐水注射量样品除外），其原因可能与真空预冷过程中水分损失并不明显（接近10%（预实验结果）的水分损失）有关。该结论与McDonald等[25]研究结论较一致。

2.3 孔隙率（气体吸附法）的变化

由图3可知，不同盐水注射量样品的P-H在真空预冷过程中均呈现显著上升的趋势（P＜0.05）。同时，不同盐水注射量样品在真空预冷降温过程中，10%盐水注射量样品的P-H始终大于20%、30%和40%盐水注射量样品，表现为样品盐水注射量越低，在真空预冷过程中P-H越大。McDonald等[25]应用真空预冷技术对真空及非真空滚揉的熟牛肉进行真空预冷发现，真空预冷较风冷而言能够明显增加样品的P-H。

图3 真空预冷对不同盐水注射量西式火腿P-H的影响Fig. 3 Effect of vacuum precooling on porosity (determined by helium pycnometry) of pork ham injected with different levels of brine solution

2.4 孔隙结构（压汞法）参数的变化

不同盐水注射量样品（真空预冷前）的压汞参数详见图4A和表2。从图4A1和4A2及表2中可以看出，TIV、TPA均随盐水注射量的增加而呈现下降的趋势。其中，10%盐水注射量样品明显高于20%盐水注射量样品，而两者又明显远高于30%和40%盐水注射量样品。图4A3表示不同盐水注射量样品的孔径分布。其中，10%和20%盐水注射量样品（主要集中在400～5 nm）较30%和40%盐水注射量样品（主要集中在30～5 nm）而言具有更广范围的孔径分布。然而，无论是10%、20%、30%盐水注射量样品，还是40%盐水注射量样品，其孔径分布都主要集中在10 nm以下。图4A4描述了不同盐水注射量样品的TIV分布百分比。较20%盐水注射量样品而言，10%盐水注射量样品在大孔径的数量及其相应的孔体积上占优势。30%和40%盐水注射量样品与10%和20%盐水注射量样品在TIV分布百分比存在着明显的差异。除此之外，较40%盐水注射量样品而言，30%盐水注射量样品在100 000～100 nm孔径分布阶段的TIV分布百分比更小，而在100～5 nm孔径分布阶段的TIV分布百分比更大，由此可以说明在总孔隙体积相差不大的情况下，30%的盐水注射量样品较40%的盐水注射量样品而言在较小孔径数量及其对应的孔隙体积上占更大比例，而在较大孔径数量及其相对应的孔隙体积上占更小比例，这似乎能够很好地解释为什么30%盐水注射量样品真空预冷速率低于40%盐水注射量样品的预冷速率。由此说明在判断样品真空预冷速率时，当TIV和TPA相差较大时，P-M有最重要的影响；然而当TIV和TPA相差不明显时，P-M所起的作用有限，孔径分布可能影响更明显。该结论与Wang Dexi等[28]研究的结论高度一致，即在孔径一定范围内（较大孔隙率），冷却速率不受影响，因为蒸汽运动速率较大。而当孔径较小时，由于水蒸气的移动速率较小，影响了冷却速率。需要说明的是，压汞法较气体吸附法在测定孔隙率方面提供了更多的参数，表2中样品P-M与图3中样品P-H相差较大，其原因是样品测定前处理方式不一致，压汞法测定时样品必须经过脱水、干燥处理，而气体吸附法样品则不需要经过任何处理。

表2 不同盐水注射量的西式火腿孔隙结构（压汞法）参数Table 2 Pore structure parameters (determined by mercury pycnometry) of pork ham injected with different levels of brine solution

图4 真空预冷对不同盐水注射量西式火腿孔隙结构特征参数（压汞法）的影响Fig. 4 Effect of vacuum precooling on pore structure parameters(determined by mercury pycnometry) of cooked pork ham injected with different levels of brine solution

图4B反映了不同盐水注射量样品真空预冷后所对应的TIV、TPA、孔径分布图和TIV分布百分比。对于同一种盐水注射量样品，真空预冷前后样品所对应的变化曲线相似。不同的是，真空预冷后不同盐水注射量样品的TIV和TPA较真空预冷前均呈现明显的增加，如图4A1、B1以及图4A2、B2所示。同时，在孔径分布图上（图4A3、B3），真空预冷后的样品较预冷前的样品而言明显增加了孔径分布的范围。10%和20%盐水注射量样品从真空预冷前的400～5 nm变成了1 200～5 nm，而30%和40%盐水注射量样品从真空预冷前的30～5 nm变成了100～5 nm。表2中MPDV、MPDA、APDV的结果都较好地阐述了该变化趋势。但必须承认的是，上述样品真空预冷后仍然以小孔径为主，特别是毛细管孔径仍然占主要分布。另外，与真空预冷前样品相比，不同盐水注射量样品真空预冷后TIV分布百分比增长在100 000～100 nm孔径分布阶段更加平缓，而100～5 nm孔径分布阶段增长更加快速（图4A4、B4），且TIV也增加（表2），出现该现象的原因是真空预冷后样品在小孔径孔隙体积上增加的量较大孔径孔隙体积上增加的量更多，表明真空预冷能够有效地增加小孔隙的直径。上述结论与McDonald等[25]有关真空预冷后孔隙率和孔径分布增加等结论一致。

TO和PE能够从微观上反映孔隙结构特征，由表2可知，相比于其他盐水注射量样品，特别是40%盐水注射量样品，30%的盐水注射量样品具有更高的TO和更低的PE，这从侧面反映了30%盐水注射量样品所形成的孔隙结构更复杂，孔道曲折率更高，从而导致PE更低，该结论较好地解释了30%盐水注射量样品在真空预冷过程中预冷速率最低的原因。值得注意的是，真空预冷后的30%盐水注射量样品的TO和PE仍然要低于其他真空预冷后盐水注射量样品的TO和PE。

2.5 水分质量分数、持水力和水分活度变化

由表3可知，随着盐水注射量的增加，样品WC呈上升的趋势，而aw呈显著下降趋势，WHC呈显著上升趋势（P＜0.05）。水分活度是评价肉制品水分自由度的重要指标。WHC可以指示蛋白质与水结合的能力，通常用于客观评价肉类和肉制品的质量和产量[29-30]。WC的增加反而导致了aw的减小和WHC的上升，其原因是更高的盐水注射量能够使样品形成更致密的三维网状孔隙结构，特别是形成了更多的毛细管孔径特征的孔隙，从而使样品具有更强的束缚水的能力。

表3 不同盐水注射量西式火腿的WC、WHC和aw变化Table 3 Changes in WC, WHC and aw of cooked pork ham injected with different levels of brine solution

2.6 各温度段平均降温速率与水分特性参数、孔隙结构参数之间的线性回归分析

由表4可知，所选择的水分特性和孔隙构参数等均与真空预冷过程中不同降温段的平均降温速率有一定的相关性。由此说明，以水分特性和孔隙结构参数作为因变量X，同时以不同降温段的平均降温速率作为自变量Y所建立偏最小二乘回归模型的是合理的。

表4 不同盐水注射量样品真空预冷过程中各温度段平均降温速率与水分特性参数、孔隙结构参数（72 ℃）之间的线性回归分析Table 4 Correlation analysis between average cooling rates at various temperature stages and water mobility properties as well as pore structure parameters

2.7 偏最小二乘回归分析结果

根据SIMCA软件的Autofit自动拟合功能选择了t1和t2两个主成分。t1的解释能力最强，对自变量X和因变量Y的解释能力分别达到61.6%和68.7%。主成分t1和t2对自变量X和因变量Y的解释能力分别达到90.5%和91.6%，说明t1和t2很好地解释了自变量X和因变量Y。图5中显示出整个降温段72～4 ℃与26.6～10、10～7.2、7.2～4 ℃ 4 个降温段相近，且与MPDA、P-M、TPA、TIV、APDV、PE、WHC、Atotal、A25、aw等指标有强正相关性（位于图的右侧），与T23、T24、A23、WC、MPDV、TO等指标有强的负相关性（位于图的左侧）。与72～54.4 ℃最接近的是T25，说明样品最初的降温也是主要依赖于样品表面水分的蒸发（非真空预冷条件下引发的）来完成降温的。结合T23、A23对模型的贡献，可以推测出真空预冷过程中样品表面温度的下降应该先是由自由水分蒸发而引起的，后期的降温主要是通过样品中的束缚水转变成自由水，再进行蒸发而引起样品温度的持续下降。

另外，图5中10%、20%盐水注射量样品（位于图的右侧），具有更高的孔隙率、更大的孔径以及更高的弛豫时间和弛豫面积。而左侧的30%和40%盐水注射量样品则呈现出与10%、20%相反的指标特性。同时，观察30%和40%样品不难发现，TO和PE（与TO反向对称）与30%邻得很近，说明TO和PE等指标在影响降温速率方面也扮演着极其重要的角色。

图5 真空预冷过程中不同盐水注射量样品PLSR载荷图Fig. 5 Correlation loading plot of PLSR of cooked pork ham injected with different levels of brine solution

2.8 VIP值分析结果

VIP值是用来判断每一个自变量对模型的贡献，即X在解释Y时的重要性。根据VIP值评估的每一个自变量对因变量的解释作用依次为A23＞T23＞WHC＞APDV＞TIV＞PE＞TO＞P-M＞TPA＞Atotal＞P-H＞WC＞aw＞A25＞A24＞T24＞T25＞MPDV＞A22＞T21＞MPDA＞A21＞T22（图6）。根据VIP＞1即认为X在解释因变量时具有重要作用的原则，A23、T23、WHC、APDV、TIV、PE、TO、P-M、TPA、Atotal、P-H、WC、aw、A25、A24在解释因变量集合Y时具有重要作用。其中A23、T23在解释因变量集合Y时具有最重要的作用。因此，从水分特性的角度可以看出，束缚水较自由水和结合水而言，对降温速率的评价具有更重要的作用。另外，从孔隙结构的角度上分析，APDV、TIV、PE、TO等孔隙结构指标要比单纯的P-M指标扮演着更重要的作用。

图6 不同指标的VIP值Fig. 6 VIP values of different indicators

3 结 论

本实验在分析真空预冷对不同盐水注射量样品水分特性和孔隙结构特性变化的同时，利用PLS模型探讨了真空预冷的降温机理。不同盐水注射量样品的A21、A22、A23、A24、A25、Atotal在真空预冷过程中均呈下降的趋势，但T21、T22和T23没有呈现下降趋势。尽管真空预冷后的样品较预冷前的样品而言都明显增加了孔径分布的范围，但不同盐水注射量样品仍然是以毛细管孔径（＜10 nm）分布为主。主成分t1相对主成分t2而言，其所对应的更明显宏观孔隙结构包括孔隙率、孔径以及自由度（弛豫时间及弛豫面积）等，仍然是决定真空预冷过程中样品降温速率的关键。根据VIP＞1即认为X在解释因变量时具有重要作用的原则发现，A23、T23、WHC、APDV、TIV、PE、TO、P-M、TPA、Atotal、P-H、WC、aw、A25、A24在解释因变量集合Y时具有重要作用。其中A23在解释因变量集合Y时具有最重要的作用。从水分特性的角度可以看出，束缚水较自由水和结合水而言在真空预冷过程中降温速率的评价上具有更重要的影响。另外，从孔隙结构的角度上分析，APDV、TIV、PE、TO等孔隙结构指标要比单纯P-M指标扮演着更重要的作用。