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不同产地灰枣感官及理化特性评价

2021-07-27宋烨王建中

现代食品科技 2021年7期
关键词:灰枣新郑阿拉尔

宋烨,王建中

(北京林业大学生物科学与技术学院,北京 100083)

我国是世界枣树的发源地和红枣的主产区[1],拥有全世界95%以上的枣树资源和枣产品,在世界红枣的生产和贸易中占据绝对主导地位[2]。据中国农业统计年鉴的资料显示,2009至2019年十年间全国枣树的种植面积平均增长速度为9.10%。2019年,我国红枣种植面积为285万公顷,产量为750万t。其中,灰枣质地致密,水分含量低,糖分含量高,皮薄、肉质细腻,香气浓郁,可食率高达97.3%,同时含有多种微量元素和较多的药用成分,有很高的营养价值和多种保健功效[3-5],成为市场上广受欢迎的品种。随着生活水平的提高,人们对枣果品质的要求越来越高。果实营养品质和感官品质作为果实品质的重要指标之一,也日益引起研究人员的重视。目前国内灰枣的主产区主要在新疆、河南等地,山东、宁夏、陕西也有种植,因地域不同,灰枣呈现不同的特征品质。

目前,对灰枣的研究主要集中在其抗氧化能力、理化性质及挥发性成分的研究上[6-8],但是针对于不同产地之间灰枣的综合感官品质评价以及色差质构等感官理化品质的研究较少,特别是感官评价与理化品质之间相关性的研究鲜有报道。本实验对采自6个不同地区的灰枣品质进行了综合感官评价,通过评价对各产区灰枣各性状品质及综合品质进行了系统及科学的比较,以期通过灰枣品质差异,合理指导市场定价,以促进红枣产业健康可持续发展。同时本实验对不同产地灰枣的色差参数、质构参数及营养品质进行了差异分析,并对各品质指标进行了相关性分析,以期给感官以量化指标,通过仪器检测对灰枣果实感官性状进行准确评价和判定,寻找能够直接评价灰枣品质的理化指标,避免直观感官评价带来的误差,为后续不同产地灰枣品质评价提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

实验材料:灰枣由新疆天昆百果股份有限公司提供,均为商业成熟、无损伤的干枣,原产地分别为新疆阿拉尔,新疆和田,新疆若羌,新疆图木舒克,新疆哈密、河南新郑。

实验试剂:浓盐酸,氢氧化钠,甲基红指示剂,斐林试剂,酒石酸钾钠,冰乙酸,乙酸锌,亚铁氰化钾,钨酸钠,钼酸钠,碳酸钠,硫酸铜,硫酸钾,硼酸,浓硫酸,溴甲酚绿指示剂,亚甲基蓝指示剂,95%乙醇,酚酞指示剂,偏磷酸,碳酸氢钠,2,6-二氯靛酚,高岭土,均为分析纯。

1.2 仪器与设备DP410真空干燥箱,日本Uamato;MS304S电子天平,梅特勒-托利多仪器有限公司;HH-6恒温水浴锅,德国OLABO;KS-1053破壁料理机,广州市祈和电器有限公司;TU-1810全自动紫外可见分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司;Sorvall ST8离心机,美国Thermo;SH220石墨消解仪,山东海能科学仪器有限公司;K9840凯氏定氮仪,山东海能科学仪器有限公司;CM-5分光测色仪,日本KONICA MINOLTA;TA.XT Plus质构仪,英国Stable Micro Systems。

1.3 实验方法

1.3.1 常规理化指标测定

总糖参照GB/T 10782-2006《蜜饯通则》中总糖的斐林试剂滴定法测定[9];还原糖参照 GB 5009.7-2016《食品安全国家标准 食品中还原糖的测定》中第一法直接滴定法测定[10];蛋白质参照GB 5009.5-2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》中第一法凯氏定氮法测定[11];总酸参照GB/T 12456-2008《食品中总酸的测定》中的酸碱滴定法测定[12];Vc参照GB 5009.86-2016《食品安全国家标准食品中抗坏血酸的测定》中2,6-二氯靛酚滴定法[13]。

总酚参照Folin-Ciocalteu法[14],略作修改。取试样5.0 g,用80 mL水洗入100 mL容量瓶中放入沸水浴中提取30 min,取出,冷却,定容,取2.0 mL样品提取液。8000 r/min离心4 min,取1.0 mL上清液,加入5.0 mL水,1.0 mL Folin试剂和3.0 mL碳酸钠溶液显色。放置2 h,765 nm下测定吸光度,以没食子酸计。上述实验均重复三次操作,取平均值。

1.3.2 色差指标测定

色差利用CM-5分光测色仪进行色阶测量,在标准白板校准的基础上,测量不同品种红枣的L值、a值和b值,测量中每品种随机选取8个果实,在赤道上部和下部各取2个点,每个点读取两个值,每个品种共观测16个值。

1.3.3 质构品质测定方法

质构使用TA.XT plus质构仪进行检测。检测参数如下:针状探头为P/25,测前速度为3.00 mm/s,测中速度为3.00 mm/s,测后速度为3.00 mm/s,最小感知力5 g应变为40.0%,位移为10.000 mm。穿刺试验采用完整红枣作为试验对象,每果取最大横径处阴阳面2个部位测定(取平均值),每个样品随机取20个果实。

1.3.4 感官评价方法

由10名经过相关培训的具有食品专业背景感官评定人员组成感官评定小组,按照不同产地灰枣感官评分原则(见表1)。以灰枣的色泽、香气、滋味和组织状态为因素集,以优、良、中、差为评语集,建立4个单因素矩阵,构建主因素突出型综合评判模型,采用M评判模型进行分析。不同产地灰枣的感官评分标准如表1所示,评分标准参照国家标准(GB/T 26150-2019)以及任松伟[15]的相关研究,结合消费者感官调研结果综合确定。

表1 不同产地灰枣感官评价标准Table 1 The standard senseory evaluation system for gray jujube from different regions

建立评判集。对6个不同产地的灰枣进行编号,根据表1对6种不同产地灰枣的品质要求进行模糊综合评判,建立评判集。

对象集U={u1, …, ui, …, un}={1,2,3,4,5,6};

因素集X={x1, …, xj, …, xn}={色泽,香气,滋味,组织状态};

评语集Y={y1, …, yp, …, ym}={优,良,中,差};W={w1, …, wi, …, wn}={0.23, 0.18, 0.38, 0.21}

建立单因素评价矩阵。评判小组对每一因素进行逐个评判,然后统计每一因素的各个评语的人次,这样每一因素的4个评语共有10人次,然后对每一因素的每个评语的人次进行归一化处理,即则对应每一因素x,都对应一个模糊评价则4个因素就可建立4个单因素模糊评价矩阵,得到6个不同产地灰枣的感官评定结果。

确定评价得分集V。评价得分集V,即为对各项评价结果的等级组成的集合。V={v1,v2,v3,v4},其中v1,v2,v3,v4分别是优,良,中,差4个等级,本次实验中4个等级分别对应100,80,60,40。即V={优,良,中,差}={100, 80, 60, 40}。

线性转换。经过模糊线性转换,得到模糊综合评判矩阵:B=V×R=(b1, …, bp, …, b4),其中,bp=V×Rip(p=1,2,3,4)。

模糊综合评判总分。则样品的模糊综合评判总分为:T=W×B。

1.4 数据分析

采用SPSS 22.0和DPS软件对检测数据进行整理和分析,结果采用平均值±标准差形式表示,本实验中灰枣的理化数据均为干基数据,用单因素方差分析检验和多元方差分析检验对检测数据进行差异性分析。

2 结果分析

2.1 不同产地灰枣的感官模糊综合评价

根据表1感官评价标准对6个不同产地灰枣进行评价,结果见表2。10名经过培训的评价人员分别从色泽、香气、滋味及组织状态进行优、良、中、差评价,6个不同产地灰枣的评价结果具有明显差异。

表2 不同产地灰枣感官评定结果Table 2 Sensory evaluation of gray jujube from different regions

根据6个不同产地灰枣样品的评价结果,可以建立色泽、香气、滋味和组织状态4个单因素模糊评价矩阵。

以新疆阿拉尔地区灰枣为例,即:

把上述对新疆阿拉尔地区灰枣的4个单因素评价结果可以写成一个评判关系矩阵,即:

同理,可得到新疆和田、新疆若羌、新疆图木舒克、河南新郑、新疆哈密地区灰枣样品的模糊评判关系矩阵,即:

经过模糊线性转换,得到模糊综合评判矩阵:B=V×R=(b1, …, bp, …, b4),其中,bp=V×Rip(p=1,2,3,4)。

经计算得:B1=V×R1

模糊综合评判总分。则样品的模糊综合评判总分为:T=W×B。得到样品 1的总分为:T1=(0.23,0.18,0.38,0.21)×(92,86,76,88)=84.00。同理,可得到新疆和田、新疆若羌、新疆图木舒克、河南新郑、新疆哈密地区灰枣样品的模糊综合评判结果为:T2=77.76,T3=85.62,T4=79.88,T5=72.62,T6=83.56。具体感官模糊综合评分结果见表3。

表3 不同产地灰枣综合评定结果Table 3 Comprehensive sensory evaluation of gray jujube from different regions

由表3可知,新疆若羌地区灰枣综合评分最高,随后依次是新疆阿拉尔和新疆哈密,具体感官综合评价排序:新疆若羌灰枣>新疆阿拉尔>新疆哈密>新疆图木舒克>新疆和田>河南新郑。这与前期调研消费者对于不同产地灰枣的喜爱程度相吻合。

2.2 不同产地灰枣色差特性分析

由表4可知,不同产地灰枣果皮L值变化范围为29.51~31.64,若羌灰枣、阿拉尔灰枣和和田灰枣L值较高,表明果皮亮度较高,新郑灰枣L值最低,病名果面亮度较低;a值变化范围为21.78~24.63,a值大小排序为图木舒克>阿拉尔>哈密>若羌>和田>新郑,a值结果表明图木舒克灰枣果实红色度最高,新郑灰枣果实红色度最低。从不同产地灰枣果肉色差结果可知,若羌灰枣果肉L值最高,和田灰枣果肉L值最低,果肉亮度较低;不同产地灰枣果肉b值大小排序为和田灰枣>若羌灰枣>图木舒克灰枣>阿拉尔灰枣>哈密灰枣>新郑灰枣,结果表明和田灰枣、若羌灰枣和图木舒克灰枣果肉黄色较深,新郑灰枣果肉黄色较浅。从图1和图2可以明显看出,新疆地区灰枣果皮的红色度和果肉的黄色度明显高于河南新郑的灰枣,其它新疆各产区灰枣果皮和果肉色泽相近。

图1 不同产地灰枣果皮色差三维图Fig.1 Diagram of skin color difference of grey jujube from different regions

图2 不同产地灰枣果肉色差三维图Fig.2 Diagram of pulp color difference of grey jujubefrom different regions

表4 不同产地灰枣色差指标分析Table 4 Color difference index analysis of gray jujube from different regions

2.3 不同产地灰枣质构特性分析

对阿拉尔、和田、若羌、图木舒克、河南新郑和哈密6个产地的灰枣全枣进行质构TPA分析,灰枣典型的TPA测试质构图谱见图3,TPA测试特征参数为硬度、弹性、内聚性、咀嚼性、回复性,结果见图4,从结果中可以看出阿拉尔地区、若羌地区和哈密地区的灰枣硬度较大,与其它地区的灰枣有显著差异,和田地区和河南新郑灰枣硬度相对较小,硬度反应的是果实的坚实度,六个产地灰枣的硬度排序为阿拉尔灰枣硬度为2950.74 g>若羌灰枣硬度2944.01 g>哈密灰枣硬度2749.12 g>图木舒克灰枣硬度2536.23 g>河南新郑灰枣硬度2421.69 g>和田灰枣硬度2391.40 g;若羌灰枣的内聚性最大为0.74,且与其它地区灰枣差异显著,内聚性是反映灰枣内部收缩力的大小,体现的是灰枣在咀嚼过程中,使果实保持完整的性质,说明若羌灰枣口感较紧实;弹性是形变灰枣经挤压形变后回复形变的能力,各产地灰枣弹性指标差异不大;咀嚼性体现了灰枣果实在咀嚼过程中的持续抵抗性,对应人体口腔中的触觉感受,若羌灰枣和阿拉尔灰枣的咀嚼性指标较高分别为1855.77、1745.24,说明若羌灰枣和阿拉尔灰枣耐咀嚼,河南新郑灰枣的咀嚼性最差,咀嚼性指标仅为1413.79;回复性和弹性相似,灰枣压缩后回复原状的比率,从结果中可以看出若羌灰枣回复性指标最高为0.23。

图3 灰枣典型的TPA测试质构图谱Fig.3 Typical TPA test mass composition spectrum of grey

图4 不同产地灰枣质构参数趋势图Fig.4 Qualitative parameter trend chart of grey jujube from different regions jujube

2.4 不同产地灰枣理化特性分析

从表5中可以看出,阿拉尔灰枣总糖含量最高,河南新郑灰枣总糖含量最低,新疆各产区红枣总糖含量显著高于新郑灰枣,张萍等[17]研究表明灰枣原产地河南新郑灰枣总糖含量低于新疆南部6个产区灰枣总糖含量,苏彩霞等[18]研究表明新疆3个地区灰枣显著高于河南新郑,这与本研究结果是一致的,这是由新疆其特殊的地理环境优势造成的。和田灰枣还原糖含量最高,占总糖含量的58%,河南新郑灰枣和哈密灰枣还原糖比率较低为42%,还原糖含量的高低直接影响产品糖类物质营养价值的高低;总酸含量排序为和田灰枣>新郑灰枣>哈密灰枣>阿拉尔灰枣,若羌和图木舒克灰枣总酸含量最低,和田灰枣总酸含量最高,且与其它产区灰枣差异显著,河南新郑灰枣总酸含量较高与张萍等[16]、苏彩霞等[17]研究结果一致;不同产区灰枣维生素C含量差异显著,维生素C含量区间为15.26~30.12 mg/100 g,阿拉尔灰枣、和田灰枣和若羌灰枣维生素C含量远高于图木舒克灰枣、哈密灰枣和新郑灰枣;河南新郑灰枣总酚含量最低为1622.30 mg/kg,5个新疆产区灰枣总酚含量差异不显著。

表5 不同产地灰枣理化数据Table 5 The physical and chemical data of grey jujube from different regions

2.5 不同产地灰枣感官评价指标与理化检测数据相关性分析

将感官评价数据与质构、色差、营养品质数据进行相关性分析,探究仪器测定指标参数与感官分析结果之间的联系,以期通过仪器检测能准确直观反映灰枣的感官特性。检测数据与感官评定相关性结果见表6,从结果中可以看出感官色泽评价得分与果皮色差a*值呈显著正相关(p<0.05),说明灰枣果皮的红色度是影响色泽感官评价的主要影响因素,果皮色差a*在一定程度上可以表征灰枣果实的色泽品质,感官色泽评价与果实总糖含量呈显著正相关(p<0.01),这是可能因为不同地理环境因素(光照、昼夜温差等)造成的果实总糖和果皮色素累积的规律是一致的;感官香气评价与果皮L*值呈显著正相关(p<0.01);组织状态感官结果与质构参数硬度和咀嚼性呈显著正相关(p<0.01),表明灰枣果实硬度和咀嚼性是评价果实组织状态的关键指标,这说明利用质构参数能够在一定程度上评价灰枣果实的组织状态;感官总评分与果实硬度、咀嚼性和果皮L*呈显著相关(p<0.01),这与感官评价中灰枣果实的外观色泽和组织状态的赋值权重也是一致的;从相关性结果来看,滋味感官评价与果实糖和酸含量相关性不大,这可能是因为各产地灰枣糖和酸含量虽然有所差异,但总量变化不大;维生素C含量与感官评价指标无显著相关性,这说明维生素C作为营养指标,不会显著影响果实的感官品质。

表6 感官评价指标与检测数据相关性分析Table 6 Correlation analysis between sensory descriptors and testing data

3 结论

3.1 通过感官模糊综合评价,表明新疆阿拉尔灰枣色泽、香气最好,新疆若羌灰枣滋味和组织状态最好,新疆若羌地区灰枣综合评分最高,随后依次是新疆阿拉尔、新疆哈密、新疆图木舒克、新疆和田,河南新郑灰枣样品综合评分最低,新疆灰枣总体感官评价优于新郑灰枣,这是由新疆特殊的地理环境优势造成的。

3.2 不同产地灰枣色差和质构结果表明,产地环境对灰枣的质构和色差造成不同的影响,整体而言,新疆地区灰枣果皮的红色度和果肉的黄色度明显高于河南新郑的灰枣,其它新疆各产区灰枣果皮和果肉色泽相近。阿拉尔、若羌地区灰枣果实硬度较大,口感较紧实,耐咀嚼,新郑地区灰枣的咀嚼性和内聚性相对较差。

3.3 不同产地灰枣理化营养指标差异显著,新郑地区灰枣总糖、还原糖、维生素C、总酚含量均低于新疆地区灰枣,阿拉尔地区灰枣总糖含量最高为84.95 g/100 g,和田地区灰枣还原糖含量最高为46.90 g/100 g,若羌和图木舒克灰枣总酸含量最低均为4.28 g/kg,阿拉尔灰枣、和田灰枣和若羌灰枣维生素C含量较高,新郑灰枣维生素C和总酚含量均最低分别为15.56 mg/100 g、1622.30 mg/kg。

3.4 实验对不同产区灰枣的感官评价数据与检测数据进行了相关性分析,结果表明果皮色差a*在一定程度上可以表征灰枣果实的色泽品质,质构参数能够在一定程度上评价灰枣果实的组织状态;滋味感官评价与果实糖和酸含量相关性不大,这可能是由于各产地灰枣糖和酸含量总量变化不大造成的;维生素C作为营养指标,不会显著影响果实的感官品质。实验为研究利用仪器检测对灰枣果实部分感官性状进行准确评价和判定提供了依据。

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