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    重庆时时彩加减算法: 一种适宜罐头加工的荔枝品质的测定和评价方法.pdf

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    一种 适宜 罐头 加工 荔枝 品质 测定 评价 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201410139149.8

    申请日:

    2014.04.08

    公开号:

    CN103969409A

    公开日:

    2014.08.06

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 33/02申请日:20140408|||公开
    IPC分类号: G01N33/02 主分类号: G01N33/02
    申请人: 广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所; 广东宝桑园健康食品有限公司
    发明人: 温靖; 徐玉娟; 林羡; 陈卫东; 吴继军; 张友胜; 余元善; 陈于陇; 傅曼琴
    地址: 510610 广东省广州市天河区东莞庄一横路133号
    优先权:
    专利代理机构: 广州嘉权专利商标事务所有限公司 44205 代理人: 郑莹
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410139149.8

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2015.09.23|||2014.09.03|||2014.08.06

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种适宜罐头加工的荔枝品质的测定和评价方法。该方法只需测定待测荔枝样品的总酸度、脆度和色差a0值;将测定值代入公式Y=-2.471-8.319×总酸度-0.445×a0值+0.080×脆度;若Y≥-1.55则该待测荔枝适宜加工成罐头;若-4.29<Y<-1.55则基本适宜加工成罐头;若Y≤-4.29则不适宜加工成罐头。本发明利用科学方法对荔枝罐头加工进行研究,建立了评价方法,有利于确定适宜罐头加工的荔枝专用品种,促进农产品加工业的健康快速发展,也可为荔枝育种、原料基地建立、农民种植结构调整提供重要依据。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种适宜罐头加工的荔枝品质的测定和评价方法,其特征在于:包括以下步骤:
    1)测定待测荔枝样品的总酸度、脆度和色差a0值;
    其中,总酸度为为总酸占待测荔枝样品质量的百分含量;
    脆度为荔枝鲜果肉表面承受冲击载荷的能力的量度,单位为mm;
    色差a0值为在室温条件下测得鲜荔枝汁色差值的绝对值;
    2)将步骤1)中的测量值代入适宜罐头加工的荔枝原料品质的评价模型,即公式:
    Y= -2.471 - 8.319 × 总酸度- 0.445 ×a0值+ 0.080 × 脆度,计算出Y值;
    3)若Y≥-1.55,则该待测荔枝样品适宜加工成罐头;
    若-4.29<Y<-1.55,则该待测荔枝样品为基本适宜加工成罐头;
    若Y≤-4.29,则该待测荔枝样品不适宜加工成罐头。

    2.  根据权利要求1所述的一种适宜罐头加工的荔枝品质的测定和评价方法,其特征在于:所述总酸度的具体测定方法为采用滴定法,按GB12291-l990,以柠檬酸计。

    3.  根据权利要求1所述的一种适宜罐头加工的荔枝品质的测定和评价方法,其特征在于:所述脆度的具体测定方法为利用质构仪直接测定。

    4.  根据权利要求1所述的一种适宜罐头加工的荔枝品质的测定和评价方法,其特征在于:所述色差a0值的具体测定方法为利用色差仪反透模式用荔枝汁直接测定。

    说明书

    说明书一种适宜罐头加工的荔枝品质的测定和评价方法
    技术领域
    本发明涉及一种适宜罐头加工的水果品质的测定和评价方法,尤其涉及一种适宜荔枝罐头加工的品质测定和评价方法。
    背景技术
    荔枝属于常绿乔木,原产于中国南部,是热带亚热带特色水果,味道鲜美,营养丰富,保健功能显著。我国对荔枝的研究主要集中在良种选育、栽培管理、病虫妨害及贮藏保鲜等方面,对其成分及深加工研究报道较少。目前荔枝的加工品仍以荔枝干为主,不仅产品单一、而且工艺简单、技术含量低、市场价格不高、附加值低。水果类罐头是中国出口罐头的新兴主力大类,未来的时间里,仍然是主力。荔枝作为典型的热带、亚热带水果,风味独特、营养丰富,用于研制开发罐头具有很大的生产潜力。
    荔枝品种较多,全球品种约150种,广东荔枝品种约有70~80种,主栽品种约35~40种。研究表明,不同品种荔枝品质差异显著,因此深入研究不同荔枝品种品质特性,筛选出具有优质加工罐头的荔枝品种,对于促进农产品加工业的健康快速发展具有重要作用。
    荔枝品质众多,各个品质如何影响荔枝罐头的综合品质,是目前急需解决的问题之一。有监督主成分回归分析在现代农业科学及相关学科中应用广泛,常用于环境污染指标的选取及疾病影响因素的研究,确实起到了“少而精”反应问题的作用。而如何采用“少而精”的荔枝品质特性反应荔枝罐头综合品质的好坏还未见报道。
    发明内容
    为了上述问题,本发明通过分析荔枝品质与罐头综合品质之间的关系,采用有监督主成分回归分析,并结合罐头产品品质评价模型,建立了一种适宜罐头加工的荔枝品质的测定的评价方法,为荔枝专用品种的利用、鉴定和选育提供理论依据。
    本发明的目的在于提供一种适宜罐头加工的荔枝品质的测定和评价方法。
    本发明所采取的技术方案是:
    一种适宜罐头加工的荔枝品质的测定和评价方法,包括以下步骤:
    1)测定待测荔枝样品的总酸度、脆度和色差a0值;
    其中,总酸度为为总酸占待测荔枝样品质量百分含量;
    脆度为荔枝鲜果肉表面承受冲击载荷的能力的量度,单位为mm;
    色差a0值为在室温条件下测得鲜荔枝汁色差值的绝对值;
    2)将步骤1)中的测量值代入适宜罐头加工的荔枝原料品质的评价模型,即公式:
    Y=-2.471-8.319×总酸度-0.445×a0值+0.080×脆度,计算出Y值;
    3)若Y≥-1.55,则该待测荔枝样品适宜加工成罐头;
    若-4.29<Y<-1.55,则该待测荔枝样品为基本适宜加工成罐头;
    若Y≤-4.29,则该待测荔枝样品不适宜加工成罐头。
    进一步的,上述总酸度的具体测定方法为采用滴定法,按GB12291-l990,以柠檬酸计。
    进一步的,上述脆度的具体测定方法为利用质构仪直接测定。
    进一步的,上述色差a0值的具体测定方法为利用色差仪反透模式用荔枝汁直接测定。
    本发明的有益效果是:
    本发明利用科学的方法和手段对荔枝加工特性与品质评价技术进行研究,建立了评价标准和方法,确定了适宜加工罐头的荔枝专用品种,对于促进农产品加工业的健康快速发展具有重要作用,同时,本发明可为荔枝育种专家品种选育、企业家原料基地的建立、农民种植结构的调整提供重要依据。
    附图说明
    图1适宜罐头加工的荔枝原料品质评价值与荔枝罐头产品品质评价值之间的拟合图。
    具体实施方式
    下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明,但并不局限于此。
    下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
    下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
    实施例1、适宜罐头加工的荔枝品质测定模型的建立
    一、荔枝样品
    取2010~2012年收集的荔枝品种作为标准品,120个样品(如表1所示)符合荔枝群体的常态分布规律,以后荔枝品种的编号均以此表为准;
    表1荔枝品种名称及产地
    序号名称产地序号名称产地1三月红高州61水晶球广州2三月红海南62挂绿广州3三月红广西63红荔广州4迟水白糖罂高州64一品红荔开平
    5白糖罂高州65雪怀子广州6白糖罂海南66禾虾串高州7白糖罂广西67金元宝高州8妃子笑高州68金糯高州9妃子笑海南69红绣球高州10妃子笑广西70鉴江红糯从化11妃子笑云南71贵妃红从化12妃子笑福建72双白从化13糯米糍高州73打死狗汕头14糯米糍广西74小糯汕头15糯米糍云南75丰花汕头16糯米糍福建76大糯汕头17糯米糍四川77俊红惠东18白糯米糍汕头78赤叶惠东19白腊高州79桂红饶平20白腊云南80南蛇皮增城21大造增城81甜岩增城22大造广西82鹅蛋荔增城23黑叶高州83绉纱球增城24黑叶广西84胭脂红增城25大黑叶云南85细核荔增城26珍珠桂味惠东86隔夜馊增城27桂味高州87扎死牛增城28桂味广西88蜜糖埕增城29桂味云南89挂红增城30桂味福建90水东增城31桂味四川91状元红增城32钦州红高州92犀角子增城33钦州红广西93荔13号海南
    34进奉高州94农美9号海南35进奉海南95???号海南36仙进奉增城96祥和荔海南37兰竹福建97新球蜜荔海南38兰竹增城98牛心荔海南39无核荔高州99雷虎香荔海南40无核荔广西录山100白皮荔海南41鸡嘴高州101维多荔海南42鸡咀荔广西102兰贵荔海南43白糖荔高州103玉美圆荔海南44白糖荔广西104南岛无核荔海南45怀枝广州105家皮荔广西录山46淮(怀)枝福建106蜜荔广西录山47玉荷包开平107山桂红广西录山48玉荷包福建108草莓荔广西49丁香饶平109手荔广西50小丁香广州110下番枝福建漳州51榆东小丁香海南111蜜沉香福建52大丁香海南112及第福建53大丁香福建113光明福建54香荔广西114乌叶福建漳浦县55录山香荔广西录山115乌叶舅福建漳浦县56荔枝王高州116金钟福建57荔枝王海南117大红袍四川合江58尚书怀广州118绛沙兰四川合江59八宝香广州119楠木叶四川60蛀核荔广州120白巾昔云南
    二、荔枝罐头产品品质评价模型的建立
    (1)荔枝罐头产品品质因素的测定方法
    荔枝罐头是指已经将荔枝经去皮、去核处理后制成糖水罐头后所得到的产品。
    VC′:采用荧光光度法测定荔枝汁中的维生素C含量,单位为mg/L;
    还原糖′:采用斐林试剂法测定荔枝汁中的还原糖含量,单位为g每100g荔枝果肉;
    总酚′:采用福林-酚法测定荔枝汁中的总酚含量,单位为mg/L;
    TSS′:利用数显手持便携式折光仪PocketPAl-1(在室温测定),可溶性固形物含量为荔枝汁的百分含量;
    pH值′:利用Sartorius酸度计直接测定;
    总酸度′:采用滴定法,按GB12291-l990,以柠檬酸计;
    汤汁pH值′:利用Sartorius酸度计直接测定汤汁的pH值;
    汤汁糖度′:利用数显手持便携式折光仪PocketPAl-1(在室温测定),可溶性固形物含量为汤汁质量的百分含量;
    硬度′:利用质构仪(TA.XTPlus英国SMS公司),探头型号为A/WEG,测试前速度为1mm/S,测试时速度为2mm/S,测试后速度为10mm/S,下压厚度为5mm所测定的硬度的值,单位为g;
    脆度′:利用质构仪(TA.XTPlus英国SMS公司),探头型号为A/WEG,测试前速度为1mm/S,测试时速度为2mm/S,测试后速度为10mm/S,下压厚度为5mm所测定的脆度的值,单位为mm;
    ⊿E值′(色泽稳定性):利用色差仪的反射大孔模式测定鲜果肉和罐头成品果肉的L、a值和b值,(⊿E)2=(Lt-L0)2+(at-a0)2+(bt-b0)2(0分别为鲜果肉测得的L、a、b值,t分别为成品罐头果肉测得的L、a、b值);
    汤汁L值′:利用色差仪反透模式用汤汁直接测定;
    固酸比′:上述所测得的果肉中的可溶性固形物与总酸度的比值。
    (2)荔枝罐头产品品质数据分析及相关性分析
    1)产品品质数据分析
    荔枝罐头品质(产品品质)是评价荔枝品质好坏的目标因素,在表2中,对荔枝罐头产品品质的13个因素的基本数据分析表明,TSS′、pH值′、汤汁pH值′、汤汁糖度′和L值′变异系数<10%(分别为5.30、6.91、7.08、5.80和8.21),变异系数较小,说明其离散程度较??;其他指标的变异系数较大,说明荔枝罐头品质差异较大;比较均值和中位数,只有VC′、总酚′、硬度和脆度′的均数和中位数有点差异,其它9个指标的均数都接近中位数,说明这些数据的离群点较少。
    表2荔枝品种的产品品质数据的统计和分析

    2)荔枝罐头品质的相关性分析
    利用SPSS软件对表2中罐头品质(产品品质)因素进行统计分析,相关性分析结果如表3示。
    表3荔枝罐头品质因素间的相关性分析
    品质因素VC′还原糖′总酚′TSS′pH值′总酸度′硬度′脆度′⊿E值′汤汁L值′固酸比′VC′1-0.1320.328**-0.046-0.0360.0970.0550.378**-0.165-0.042-0.126还原糖′-0.13210.0580.499**-0.0190.003-0.092-0.156-0.0480.0040.059总酚′0.328**0.05810.249*-0.343**0.351**0.1440.283**-0.161-0.152-0.300**TSS′-0.0460.499**0.249*1-0.0900.0050.1050.229*-0.178-0.0130.162pH值′-0.036-0.019-0.343**-0.0901-0.809**0.171-0.0890.0550.0190.741**总酸度′0.0970.0030.351**0.005-0.809**1-0.184-0.031-0.1700.014-0.854**硬度′0.055-0.0920.1440.1050.171-0.18410.156-0.1410.1040.259*脆度′0.378**-0.1560.283**0.229*-0.089-0.0310.1561-0.1310.0420.055
    ⊿E值′-0.165-0.048-0.161-0.1780.055-0.170-0.141-0.13110.0910.088汤汁L值′-0.0420.004-0.152-0.0130.0190.0140.1040.0420.09110.026固酸比′-0.1260.059-0.300**0.1620.741**-0.854**0.259*0.0550.0880.0261
    注:**表示p<0.01,呈极显著相关性。
    荔枝罐头的品质因素的相关性分析结果如表3所示,从中可以看出,维生素C(Vc′)与总酚′和脆度′呈显著的正相关;还原糖′和可溶性固形物(TSS′)呈显著的正相关;总酚′与pH值′和固酸比′呈显著的负相关性,而与总酸′和脆度′呈显著的正相关。综合分析得出,⊿E值′、汤汁L值′、固酸比′、硬度′、脆度′、维生素C′和TSS′为荔枝罐头品质的综合评价指标。
    (3)建立荔枝罐头产品品质的评价模型
    综合以上的分析,结合实际应用,综合评价确定罐头品质的因素为:⊿E值′、固酸比′、脆度′和硬度′。根据各因素对罐头品质的贡献大小,对⊿E值′、固酸比′、脆度′和硬度′确定权重分别为-1、1、1.5和1.5,即确定罐头综合品质得分的权重方程,即荔枝罐头产品品质的评价模型为:
    y=(-1)×⊿E值′+固酸比′+1.5×脆度′+1.5×硬度′(公式1)
    模型方程(公式1)的建立,是为了方便快捷的对原料品质进行评价,因此,要考虑指标测定的方便性,另外因素权重的确定,是感官评定小组结合实际,及根据感官和营养两大方面的因素要求得出来的。
    (4)荔枝罐头产品品质评价模型的评估
    1)离群点的删除
    对于一个数学模型的建立,需要数据具有分散性,尽量多的涵盖数据信息,同时离群点是影响模型准确度的重要因素,应进行删除。
    本发明采用盒形图方法分析86个荔枝品种罐头品质的⊿E值′、固酸比′、脆度′和硬度′的离群点,进行离群点的删除。共删除22个品种,以固酸比′分析删除的品种编号为77、46、50和1;以⊿E值′分析删除品种编号为62、72、44、45、65和37;以硬度′分析删除品种编号为57、47和77;以脆度′分析删除品种为64、86、67、74、21、17、34、32和73,,用剩余的64个品种进行对模型的评价。
    2)回归方程的建立
    罐头产品品质因素值Box-Cox转换建立回归方程的因变量需要符合正态分布,由于品种之间罐头品质因素原始测量值差异较大,不符合正态分布,为了消除不同因素间量纲的差异, 将罐头产品品质因素值进Box-Cox转换,使得变量符合正态分布:得到λ=1,即x1=x-1,x1为罐头产品品质因素符合正态分布的值,x为罐头品质因素的原始测量值。
    将罐头品质因素的原始测量值经Box-Cox转换后代入公式1中计算罐头产品品质的评价值。对转换后的方程再进行因变量的正态性检验,检验结果如表4所示,显著度水平(Sig.)大于0.05,表明因变量符合正态分布。
    表4正态性检验

    注:*表示Sig>0.05具有显著性水平
    (5)利用评价模型对不同品种荔枝罐头产品品质进行分类
    根据荔枝罐头产品品质的评价模型(即公式1)对表1中的120个荔枝品种进行K-means聚类分析。
    首先,由于品种之间罐头产品品质因素值差异较大,为了消除不同指标间量纲的差异,采用标准样本变换法,对罐头的品质因素的测量值进行标准化处理,然后将Box-Cox转换后的因素值代入公式1计算出荔枝品种罐头产品品质的评价得分值。
    然后,采用K-Means法进行聚类分析,可将120个荔枝品种罐头产品品质的评价得分值初步分为三类,确定每类的聚类中心,划分为三个等级,如表5所示(品种名称的序号与表1一致),即Ⅰ级(适宜,得分≥6.54),为罐头产品品质很好的荔枝品种;Ⅱ级(基本适宜,6.54>y>0.22),为罐头产品品质合格的荔枝品种;Ⅲ级(不适宜,≤0.22),为罐头产品品质不合格的荔枝品种,该分极可作为下述适宜罐头加工的原料品质评价标准的参考和验证。
    表5不同品种荔枝罐头产品品质的分级


    三、适宜罐头加工的荔枝原料品质评价模型的建立
    (1)荔枝原料品质因素的测定方法
    测定各品种的感官品质、理化与营养品质及加工品质指标,其中各指标及其测定方法和标准如下:
    1)荔枝感官品质的测定:
    色差值:利用色差仪的反射大孔模式测定鲜荔枝汁在室温时的L0、a0和b0值,取各值的绝对值即可,不同于荔枝罐头产品品质中的色差L值′。
    pH值:Sartorius酸度计直接测定;
    电导率:LutronCOND5021型电导测试笔,单位炒ms/cm;
    可溶性固形物含量测定(TSS):数显手持便携式折光仪PocketPAl-1(在室温测定),采用全自动折光仪(在室温下测定),从折光仪上直接读出其含量,可大致表示果肉的总糖含量,可溶性固形物含量为待测荔枝样品鲜榨汁去渣后的汁液质量的百分含量;
    总酸度:为总酸占待测荔枝样品质量百分含量;采用滴定法,按GB12291-l990,以柠檬酸计;
    固酸比:可溶性固形物与总酸度的比值。
    2)荔枝理化与营养品质的测定:
    总酚:福林-酚法测定,单位为mg/L;
    还原糖:斐林试剂法测定,单位为g每100g荔枝汁;
    维生素C(Vc):采用荧光分光光度法测定待测荔枝果肉鲜榨汁去渣后的汁液中的Vc含量,单位为mg/L。具体操作方法为精密吸取已粗滤样品5ml,加入5ml1%草酸,加0.4g已处理好的活性炭,充分振摇10min后过滤。分别吸取已氧化处理的样品滤液1ml于A管(样品管),B管(样品空白管)。在A管中加入250g/L乙酸钠溶液1ml;在B管中加入30g/L硼酸-250g/L乙酸钠溶液1ml,于旋涡混合器上充分混匀,在暗处放置20min。在暗室或避光条件下,准确迅速地向各试管加入1ml0.2g/L邻苯二胺溶液,于旋涡混合器上充分混匀,在暗室中避光反应40min。在激发波长355nm,发射波长425nm;两端狭缝均为5nm;适当灵敏度条件下测定各管的荧光强度和空白荧光强度,样品荧光强度减去样品空白荧光强度,取得相对的荧光强度。代入标准曲线方程即得。
    3)荔枝加工品质的测定:
    单果重:分别随机取10个各品种的荔枝果实,进行称重,重复三次取其平均值作为各荔枝品种的单果重;
    果肉可食率和出汁率:每个品种随机选取20~50个果,分别用电子天平称取果实总体质量,果壳总体质量和果核总体质量,计算:可食率(%)=(果实总体质量-果壳总体质量-果核总体质量)/果实总体质量×100;
    果壳(%)=果壳总体质量/果实总体质量×100;
    果核(%)=果核总体质量/果实总体质量×100;
    多酚氧化酶(PPO)活性测定:取1.8mlpH=6.4磷酸缓冲溶液和1ml0.1mol/l的邻苯二酚溶液混匀,向其中加入经过滤处理过的荔枝汁0.2ml在420nm处测吸光度值,记录5min内的吸光度值,以每分钟引起吸光值改变0.01为一个酶活力单位(U),单位为U/mL。
    POD的测定:取2.7mlpH=6.4磷酸缓冲溶液、0.1ml4.0%愈创木酚和0.1ml0.46%过氧化氢溶液混匀,向其中加入经过滤处理过的荔枝汁0.1ml在470nm处测吸光度值,记录5min内的吸光度值,以每分钟引起吸光值改变0.01为一个酶活力单位(U),单位为U/mL。
    硬度:利用质构仪(TA.XTPlus英国SMS公司),探头型号为A/WEG,测试前速度为1mm/S,测试时速度为2mm/S,测试后速度为10mm/S,下压厚度为5mm所测定的硬度的值,单位为g;
    脆度:为荔枝鲜果肉表面承受冲击载荷的能力的量度,利用质构仪(TA.XTPlus英国SMS公司),探头型号为A/WEG,测试前速度为1mm/S,测试时速度为2mm/S,测试后速度为10mm/S,下压厚度为5mm所测定的脆度的值,单位为mm。
    (2)荔枝原料品质数据分析及相关性分析
    1)原料品质数据分析
    对所收集的120个荔枝品种原料品质的测定数据的变化范围、均值、标准差、变异系数、上四分位数、中位数及下四分位数进行分析,结果如表6所示。
    表6荔枝品种的原料品质数据的统计和分析


    从表6中可看出,在感官品质因素中,固酸比在各个品质之间的分布变幅最大为16.00-478.47,并且固酸比的变异系数也最大,说明不同品种荔枝的固酸比差异较大。比较均值和中位数发现,除了固酸比外,各个指标的数据变差都非常小,说明各个品种这些指标分布均匀,基本没有极端值,而固酸比的数据变差最大,说明不同荔枝品种的固酸比差异较大。
    从表6中可看出,在理化与营养品质因素中,还原糖的分布变幅最小为2.44-16.59g/100g,总酚和维生素C的分布变幅较大,分别为166.93-1071.31mg/L和49.34-202.83mg/L。比较三者的均值和中位数发现,有一定的差异,但是差异不是很大,说明各个品种指标分布均匀,涵盖了从低到高的荔枝品种。
    从表6中可看出,在加工品质因素中,变幅最大的为PPO为0~2121.31U/mL,并且变异系数也最大,说明荔枝品种间PPO的差异较大。比较中位数和均值发现,除了PPO外,其他各指标的数据变差较小,说明各个指标分布均匀。
    通过以上分析发现,各品种间荔枝的感官品质、理化营养品质及加工品质变化大。
    2)相关性分析
    根据表6中的荔枝原料品质的分析数据,对各原料品质进行相关性分析,以初步筛选建立评价模型的品质因素。
    1.感官品质相关性分析
    利用SPSS软件对表6中感官品质的品质因素进行统计分析,相关性分析结果如表7示。
    表7荔枝感官品质的相关性分析
    因素L0值a0值b0值pH值电导率TSS酸度固酸比L0值1-0.872**-0.054-0.441**0.0870.0530.423**-0.608**a0值-0.872**10.0170.355**-0.125-0.129-0.374**0.399**b0值-0.0540.01710.357**-0.0180.093-0.2400.116pH值-0.441**0.355**0.357**1-0.007-0.086-0.632**0.704**电导率0.087-0.125-0.018-0.0071-0.342**0.430**-0.292**TSS0.053-0.1290.093-0.086-0.342**1-0.0950.095酸度0.423**-0.374**-0.240*-0.632**0.430**-0.0951-0.730**固酸比-0.608**0.399**0.1160.704**-0.292**0.095-0.730**1
    注:**表示p<0.01,呈极显著相关性。
    荔枝品种感官品质相关性结果如表7所示,从中可以看出,L0值与pH值、固酸比呈负相关,与酸度呈正相关,L0值是表示样品的明暗程度,是描述样品感官特性的重要指标;a0值与Lx、和酸度呈显著负相关,与pH值和固酸比呈显著正相关;b0值与pH值呈显著正相关;酸度和固酸比与除TSS之外的因素均呈显著相关性,因此色差L值、酸度和固酸比是描述荔枝感官特性较重要的因素。
    2.理化与营养品质相关性分析
    利用SPSS软件对表6中理化与营养品质的品质因素进行统计分析,相关性分析结果如表8示。
    表8荔枝理化与营养品质的相关性分析
    因素总酚还原糖维生素C总酚10.301**-0.468**还原糖0.301**10.068维生素C-0.468**0.0681
    注:**表示p<0.01,呈极显著相关性
    荔枝品种理化与营养品质相关性分析结果如表8所示,从中可以看出,维生素C和总酚呈显著负相关,总酚和还原糖呈显著正相关。维生素C对罐头的色泽和口感都影响较大,因此,综合评价,将维生素C作为评价荔枝理化与营养品质的重要因素。
    3.加工品质相关性分析
    利用SPSS软件对表6中加工品质中的品质因素进行统计分析,相关性分析结果如表9示。
    表9荔枝加工品质相关性分析
    因素单果重可食率果壳果核PPOPOD硬度脆度单果重1-0.0560.0030.072-0.084-0.0430.320.40可食率-0.0561-0.579**-0.765**-0.052-0.0090.88**0.10果壳0.003-0.579**1-0.078-0.084-0.068-0.540.32果核0.072-0.765**-0.07810.128-0.118-0.54-0.42PPO-0.084-0.052-0.0840.12810.107-0.180POD-0.043-0.009-0.068-0.1180.1071-0.320.10硬度0.320.88**-0.54-0.54-0.18-0.3210.21脆度0.400.100.32-0.4200.100.211
    注:**表示p<0.01,呈极显著相关性
    荔枝品种加工品质相关性分析结果如表9所示,从中可以看出,出汁率和可食率分别与果壳和果核呈显著的负相关,说明果壳和果核所占荔枝果重的比例越大,对应的出汁率和可食率则越低;出汁率和可食率呈显著的正相关,说明荔枝的出汁率越高则可食率也越高,反之也成立。果实中的PPO和POD对罐头的色泽影响较大,在罐头的热加工过程中,极易发生褐变反应,褐变不仅影响外观,而且风味和营养也因之发生变化。综合评价,将可食率、硬度、PPO和POD作为荔枝罐头加工品质评价较重要的因素。
    (3)有监督的主成分分析
    有监督的主成分分析是不使用所有的回归自变量建模,而是只利用那些与相应变量有较强相关关系的自变量,根据响应变量与各自变量的相关系数对回归自变量集合进行筛选,将相关系数超过某个阈值的自变量筛选出来,然后对新选出的部分回归自变量进行主成分回归分析。
    本发明采用有监督主成分回归分析建立适宜于荔枝罐头加工的荔枝原料品质评价模型, 从120个荔枝品种中,选取86个品种用于建模,34个品种用于模型的验证。根据前面原料品质的相关性分析所得出的结果(表7~9),用SAS软件做主成分贡献值分析,获得有监督的主成分分析,如表10和表11所示
    表10主成分特征值贡献分析
    成分特征值差异性比率%累计贡献率%主成分13.822.160.420.42主成分21.660.440.180.61主成分31.220.440.140.74主成分40.780.120.090.83主成分50.660.170.070.90主成分60.490.230.050.96主成分70.260.180.030.99主成分80.090.060.011
    从表7中可以看出,前5个主成分的累积贡献率达到90%,其中主成分1、主成分2和主成分3对罐头品质贡献较大,分别为42%、19%和13%,累积贡献率为74%。从主成分的分布得出:主成分1所占比例较大的分别为可食率和硬度,主成分2中所占比例较大的分别为PPO和POD,主成分3所占比例较大的为pH、总酸度和固酸比。通过分析初步确定:可食率、硬度、PPO、POD、pH值、总酸度、固酸比对罐头产品品质的影响较大。
    表11主成分的分布

    上述有监督的主成分分析主要是为了后续建立模型评价方程对原料品质因素从理论上进行分析,对主要的原料品质因素做出初步的筛选,筛选出可能对荔枝加工成罐头起到主要作 用的原料品质因素(见表11中的8种原料品质因素)。
    (4)荔枝罐头产品品质与原料品质因素的相关性分析
    另外,除了进行上述理论上的有监督的主成分分析外,再结合荔枝罐头产品品质实际计算值,再次对原料品质因素进行相关性分析,筛选出可能对荔枝加工成罐头起到主要作用的原料品质因素。
    将不同品种荔枝罐头产品品质因素L值′、固酸比′、TSS′和Vc′测量值标准化处理后代入公式1中,将计算得出来的值(即罐头产品品质评价值)与相应品种的原料品质因素测量值做相关性分析,分析结果如表12,筛选相关性较大的原料品质因素作为进一步筛选模型方程的因素。
    表12评分与原料品质因素相关性分析
    因素评分因素评分还原糖-0.070单果重-0.091总酚-0.094鲜果硬度-0.001pH值0.107鲜果脆度0.299*TSS0.084PPO-0.190总酸度-0.363**维生素C0.034固酸比0.092L0值0.196可食率0.347**a0值-0.264*电导率-0.212b0值0.118
    注:*表示p<0.05,呈显著相关性;**表示p<0.01,呈极显著相关性。
    从上述结果分析得知,与评分相关性显著的原料品质因素分别为总酸度、可食率、鲜果脆度和a0,其可能为对荔枝加工成罐头起主要作用的原料品质因素。
    (5)适宜罐头加工的荔枝原料品质评价模型的建立
    根据上述有监督的主成分分析和相关性分析,建立荔枝罐头产品品质和起主导作用的原料品质因素间的回归模型,将筛选出的相关性显著的原料品质因素用SPSS软件做回归分析,通过运用多元线性回归分析,得出模型综述表、方差分析表和模型系数如表13~15。从模型综述表得知,只有第3个模型的R值最大,为0.647(表13);从方差分析表得出(表14),第3个模型F分布的概率为0.000(0.000d),说明因变量和自变量的线性关系是显著的,进而可以建立相关性显著的原料品质因素与罐头产品综合品质的线性模型。
    表13模型综述表
    模型RR方调整R方标准估计的误差10.343a0.1180.0991.9081320.539b0.2910.2601.7292930.647c0.4180.3791.58337
    表14方差分析表
    模型平方和df均方FSig.1回归22.812122.8126.2650.016a残差171.125473.641总计193.936482回归56.377228.1889.4260.000b残差137.560462.990总计193.936483回归81.119327.04010.7850.000c残差112.817452.507总计193.93648
    表15模型系数表

    从模型系数表(表15)可以得出,适宜罐头加工的荔枝原料品质评价的实际模型方程为:Y=-2.471-8.319×总酸度-0.445×a0值+0.080×脆度(公式2)。
    (6)适宜罐头加工的荔枝原料品质评价模型的验证
    为了考察模型的准确性及推广适用性,将120个品种中剩余的34个荔枝品种进行模型的验证,将34个荔枝品种的原料品质因素总酸度、a0值和脆度3个因素的测量值代入上述公式 2进行计算,获得适宜罐头加工的荔枝原料品质评价值,同时将这34个荔枝罐头产品品质因素⊿E值′、固酸比′、脆度′和硬度′的测量值标准化后代入公式1计算,获得荔枝罐头产品品质评价值,将所得的两种评价值进行回归分析,二者的相关系数为0.6143(如图1),因此采用公式2作为适宜加工罐头的荔枝原料品质评价模型是可行的。
    为了进一步验证公式2可以作为适宜加工罐头的荔枝原料品质的评价模型是可行的。进一步采用K-Means聚类分析的方法,利用公式2对表1中的120种荔枝品种进行分类。
    将荔枝原料品质因素测得值数据代入公式2中,将得到荔枝原料品质的评价值进行K-Means聚类,可将120个荔枝原料品质的评价值进行初步分为三类,确定每类的聚类中心,划分为三个等级,分类标准点为-4.29和-1.55如表16所示,即:
    Ⅰ级(适宜,Y≥-1.55),为适宜加工成罐头的荔枝品种,即其制备的罐头产品的品质会很好的荔枝品种;
    Ⅱ级(基本适宜,-4.29<Y<-1.55),为基本适宜加工成罐头的荔枝品种,即其制备的罐头产品的品质会合格的荔枝品种;
    Ⅲ级(不适宜,Y≤-4.29),为不适宜加工成罐头的荔枝品种,即其制备的罐头产品的品质会不合格的荔枝品种。
    将表16与表5中荔枝品种分级情况进行对比分析,可知按公式2(适宜加工罐头的荔枝原料品质的评价模型)分类的结果(表16)与按公式1分类的结果几本一致,吻合性较好,进一步说明公式2可作为适宜加工罐头的荔枝原料品质的评价模型。
    表16不同荔枝品种适宜加工成罐头的分级

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