張 雯，韓守安，王 敏，慕斯力買·阿奇洛夫，艾爾買克·才卡斯木，鐘海霞，王 環(huán)，潘明啟，謝 輝

（1新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝作物研究所，烏魯木齊830091；2塔什干國立農(nóng)業(yè)大學(xué)，烏茲別克斯坦塔什干100140；3新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)科技學(xué)院生物科學(xué)系，烏魯木齊830052）

0 引言

新疆是世界上綠葡萄干的主要產(chǎn)區(qū)，主要以晾干為主。綠葡萄干在新疆的價格是棕褐色葡萄干價格的2～3倍，‘無核白’是主要的綠葡萄制干品種，年產(chǎn)量15萬t左右，綠葡萄干產(chǎn)業(yè)是新疆葡萄產(chǎn)業(yè)的重要支撐[1-3]。但是，近年來隨著國內(nèi)鮮食葡萄產(chǎn)區(qū)的南移，南方產(chǎn)區(qū)以鮮食為主的葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)的提升，導(dǎo)致吐魯番、哈密盆地葡萄產(chǎn)區(qū)鮮食、制干兼用的產(chǎn)業(yè)格局轉(zhuǎn)變?yōu)橐灾聘蔀橹?，鮮食為輔，葡萄干產(chǎn)量逐年攀升，進(jìn)而對葡萄干產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展造成嚴(yán)重影響[4-6]。另一方面，市場上紅棗[7]、杏干[8]、枸杞[9]和西梅[10]等干果產(chǎn)品的多元化對于消費者而言有更多的選擇性，導(dǎo)致葡萄干產(chǎn)業(yè)競爭力下降。因此，新疆綠葡萄干產(chǎn)業(yè)必然要經(jīng)歷產(chǎn)品細(xì)化，開發(fā)出口感較佳的綠葡萄干產(chǎn)品。國標(biāo)GB 5009.3—2010關(guān)于食品中含水率測定較為耗時、費力，且不方便。干果相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)GB 16325—2005、NY/T 1041—2018關(guān)于葡萄干含水率低于20%的指標(biāo)已無法滿足消費者對葡萄干產(chǎn)品的需求。目前消費市場急需適宜于不同人群口感的葡萄干產(chǎn)品。

吐哈盆地采用傳統(tǒng)晾房生產(chǎn)的綠葡萄干含水率為12%～18%，含水率過低導(dǎo)致綠葡萄干褐變、過高不利于貯藏[25-26]。儲藏技術(shù)的進(jìn)步可保證葡萄干保持較好的色澤品質(zhì)，含水率對葡萄干的質(zhì)構(gòu)和感官特性具有較大影響。果蔬的新鮮程度、加工工藝、形狀、大小和含水率等指標(biāo)與質(zhì)構(gòu)和感官特性密切相關(guān)[11-13]。感官特性是對果蔬采用感官評價的一種指標(biāo)，因不同人群的主觀感覺而有一定的差異[14]。隨著技術(shù)的進(jìn)步，引入質(zhì)構(gòu)剖面分析(TPA)技術(shù)，通過2次機械壓縮模擬牙齒咀嚼得到相關(guān)的質(zhì)地參數(shù)，進(jìn)而可將感官特性量化[15]。近年來TPA技術(shù)已廣泛應(yīng)用在對蘋果[16]、草莓[17]、水蜜桃[18]、枇杷[19]、楊梅[20]、芒果[21]、鮮食桃[22]等水果的評價中，也有學(xué)者將感官評價與質(zhì)構(gòu)特性分析結(jié)果結(jié)合起來，進(jìn)而指導(dǎo)生產(chǎn)[23]。目前，在葡萄干的研究中有部分學(xué)者開展了質(zhì)構(gòu)特性研究，但是將質(zhì)構(gòu)特性檢測值與感官品嘗結(jié)果和葡萄干含水率等指標(biāo)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析并應(yīng)用于生產(chǎn)缺乏的研究較少。筆者研究葡萄干含水率對不同人群口感的影響，結(jié)合質(zhì)構(gòu)儀測定結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析，確定最佳口感的葡萄干含水率；以質(zhì)構(gòu)指標(biāo)為基礎(chǔ)構(gòu)建不同含水率葡萄干的快速檢測技術(shù)，進(jìn)而將研究結(jié)果應(yīng)用到葡萄干加工、企業(yè)收購等環(huán)境中，以期為不同葡萄干含水率和加工工藝的確定提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以新疆主要綠葡萄干品種‘無核白’為試驗材料，對新鮮的‘無核白’原材料進(jìn)行篩選，選用大小、形狀均勻，鮮果重5 g左右的‘無核白’葡萄于晾房中干燥，干燥后期根據(jù)試驗設(shè)計采集樣品并測定‘無核白’葡萄干的含水率，試驗用樣品‘無核白’葡萄干含水率分別為11.9%、12.8%、14.1%、17.1%和19.2%，樣品保存于自封袋中并在0℃的冷庫中貯藏，供葡萄干質(zhì)構(gòu)特性和感官品嘗試驗。

1.2 試驗方法

按照含水率將試驗材料分為5個處理（3次重復(fù)），每個處理葡萄干樣品500 g以上，供理化指標(biāo)、色澤及感官打分等試驗。

1.2.1 理化指標(biāo)測定方法 總糖測定采用蒽酮比色法。葡萄果實內(nèi)可滴定酸含量參照CNS 8626—2004標(biāo)準(zhǔn)測定。Vc含量采用2,6-二氯酚靛酚法滴定法測定。多酚、黃酮含量采用超聲輔助提取工藝測定[24]。分別取200 g葡萄干，3次重復(fù)，于105℃下烘干，葡萄干質(zhì)量恒重時確定含水率。水分活度采用水分活度儀進(jìn)行測定，10個重復(fù)。

1.2.2 微生物 沙門氏菌按照國標(biāo)GB 4789.4—2016，志賀氏菌按照國標(biāo)GB 4789.5—2012，金黃色葡萄球菌按照國標(biāo)GB 4789.10—2016，大腸埃希氏菌O157按照國標(biāo)GB 4789.36—2016檢測。

1.2.3 色澤 每個含水率葡萄干挑選出25粒葡萄干，采用CR-10色差儀測定葡萄干色差值，取平均值。

1.2.4 葡萄干質(zhì)構(gòu)特性 采用TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀（英國Stable Micro System公司）測定。測試模式為TPA模式，測前速率1.0 mm/s，測試速率為0.2 mm/s，測后速率為1.0 mm/s，壓縮比50%；觸發(fā)類型為自動。每個處理測定25次重復(fù)，取平均值。

1.2.5 感官品嘗 根據(jù)口感分別設(shè)置彈性、粘聚性、硬度、咀嚼性和緊密性5個指標(biāo)作為感官品嘗指標(biāo)，每個指標(biāo)最高分為10分，滿分50分，其中各指標(biāo)口感較好7～10分、口感一般4～7分、口感較差0～4分。參與本試驗的評分人群年齡在6～65歲，總樣本量171人。將打分者按照年齡段分別劃分為6～15歲（26人）、16～25歲（32人）、26～35歲（28人）、36～45歲（25人）、46～55歲（32人）、56～65歲（28人）6類人群，打分者是經(jīng)常品嘗葡萄干、對不同葡萄干了解較多的人群，5～25歲人群主要以在校大學(xué)生和中小學(xué)生為主，26～65歲打分者以從事果樹研究、食品加工類相關(guān)的科研、生產(chǎn)人員及其家庭成員為主，本試驗感官品嘗人群具有一定的代表性。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2018軟件進(jìn)行基本數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，Microsoft Excel 2013作圖，SAS V8進(jìn)行方差和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 含水率對綠葡萄干色澤、營養(yǎng)品質(zhì)和微生物的影響

不同含水率葡萄干的營養(yǎng)品質(zhì)具有一定的差異（表1），隨著含水率的下降，葡萄干中的總糖含量呈現(xiàn)上升的趨勢，19.2%含水率葡萄干的總糖含量為67.28%，11.9%含水率葡萄干中的總糖含量73.29%，差比為8.2%?？傻味ㄋ釀t呈現(xiàn)出下降的趨勢，差比為15%，達(dá)到顯著性差異。Vc隨著含水率的下降同樣呈現(xiàn)出下降趨勢，差比為19%，達(dá)到顯著性差異。11.9%葡萄干中的多酚、黃酮比19.2%葡萄干中的多酚和黃酮分別高567.9、394.49 μg/g，達(dá)到顯著性差異。

表1 不同含水率葡萄干色澤和營養(yǎng)品質(zhì)的差異情況

對色澤的分析發(fā)現(xiàn)，不同含水率葡萄干的L值差異較小，未達(dá)到顯著性差異，L值代表葡萄干的明亮度，由此說明含水率對葡萄干色澤的明亮度影響較小。不同含水率葡萄干的a值具有較大的差異，隨著含水率的下降葡萄干的a值呈上升趨勢，含水率為14.1%、17.1%和19.2%葡萄干的a值差異較小，未達(dá)到顯著性差異，與含水率11.9%和12.8%葡萄干的a值達(dá)到顯著差異，a值在色差中代表紅綠值，a值越大代表顏色越紅，越小則代表越綠，說明隨著含水率的下降對葡萄干的綠色澤影響增大，達(dá)到顯著水平。不同含水率葡萄干的b值達(dá)到顯著性水平，無明顯的規(guī)律。

通過對葡萄干營養(yǎng)品質(zhì)和色澤結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，含水率高的葡萄干的總糖、多酚和黃酮含量較低，而可滴定酸、Vc含量則相反。不同含水率葡萄干的營養(yǎng)品質(zhì)具有一定的差異。14.1%～19.2%含水率葡萄干的綠色色澤優(yōu)于11.9%和12.8%葡萄干的色澤。葡萄干的實際生產(chǎn)中，色澤是影響企業(yè)收購和農(nóng)戶出售價格的重要指標(biāo)，因此本研究關(guān)于感官品嘗和質(zhì)構(gòu)特性的相關(guān)研究中將葡萄的綠色品質(zhì)作為重點指標(biāo)。

根據(jù)葡萄干相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)GB 16325—2005、NY/T 1041—2018對于微生物的規(guī)定，通過培養(yǎng)基篩選和生化試驗，在不同含水率葡萄干中均未檢測到沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌和大腸埃希氏菌O157，因此在一定范圍內(nèi)含水率的上升對致病菌未造成影響。對不同含水率葡萄干的水分活度分析發(fā)現(xiàn)，葡萄干含水率為11.9%上升至17.1%，水分活度變化較小，當(dāng)含水率為19.2%時，水分活度變化較大，但水分活度均小于0.6。根據(jù)相關(guān)研究，當(dāng)水分活度小于0.6，所有的微生物均不能繁殖[27]，因此不同含水率的葡萄干不會產(chǎn)生微生物危害，可在這一范圍內(nèi)展開后續(xù)研究。

2.2 含水率對葡萄干質(zhì)構(gòu)特性的影響

不同含水率葡萄干的硬度差異較大，達(dá)到顯著水平。隨著含水率的下降硬度顯著上升，當(dāng)葡萄干的含水率為11.9%時，硬度值是19.2%、17.1%、12.8%、14.1%含水率葡萄干的2.79、2.45、1.58、1.20倍，對口感產(chǎn)生較大影響。含水率高的葡萄干彈性和粘聚性高于低含水率葡萄干。隨著含水率的下降，葡萄干的膠著度和咀嚼度顯著上升，11.9%含水率葡萄干的膠著度和咀嚼度分別是19.2%含水率葡萄干的1.96和1.60倍。隨著含水率的下降葡萄干的回復(fù)性也呈現(xiàn)出下降趨勢，而粘附性呈現(xiàn)出上升趨勢。質(zhì)構(gòu)檢測結(jié)果可準(zhǔn)確地反映葡萄干的質(zhì)構(gòu)特性，各項指標(biāo)與葡萄干的含水率呈現(xiàn)出較好的線性關(guān)系，但這些數(shù)值無法與優(yōu)質(zhì)口感葡萄干相關(guān)聯(lián)，較難應(yīng)用于生產(chǎn)中?？秫P軍[28]對檳榔的研究中將質(zhì)構(gòu)檢測結(jié)果與感官品嘗結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析，并為企業(yè)的生產(chǎn)提供建議。

2.3 葡萄干含水率對不同人群感官品嘗的影響

不同年齡段人群對不同含水率葡萄干的感官品嘗結(jié)果具有一定的差異，其中6～25、46～65歲的人群對14.1%含水率葡萄干的彈性打分結(jié)果較高，其次為17.1%和19.2%含水率葡萄干。36～45歲人群更喜歡含水率19.2%的葡萄干，36～45歲人群則喜歡含水率12.8%的葡萄干。對彈性進(jìn)行總體分析，含水率高的葡萄干更受歡迎，14.1%～19.2%含水率葡萄干彈性的差異較?。▓D1）。不同人群對不同含水量葡萄干粘聚性的打分結(jié)果由高到低依次為14.1%、12.8%、19.2%、14.1%、17.1%和14.1%，僅有16～25歲人群喜歡含水率12.8%葡萄干，而大部分人偏愛含水率較高的葡萄干（圖2）。圖3是對葡萄干咀嚼性的打分結(jié)果，其中6～15、26～45歲3個群體喜歡含水率19.2%的葡萄干，16～25、56～65歲人群則喜歡14.1%含水率的葡萄干，不同人群對含水率較高的葡萄干咀嚼性打分較高。圖4是對葡萄干硬度的打分結(jié)果，26～65歲人群均偏愛含水率19.2%的葡萄干，而6～25歲人群則偏愛含水率14.1%的葡萄干。圖5為緊密性打分結(jié)果，其中6～45歲人群均偏愛含水率19.2%的葡萄干，含水率14.1%和17.1%的葡萄干打分結(jié)果較為接近；46～55歲人群喜歡較高含水率的葡萄干，其中14.1%和17.1%含水率葡萄干的打分結(jié)果一致。

圖1 不同人群對不同含水率葡萄干彈性的打分結(jié)果

圖2 不同人群對不同含水率葡萄干粘聚性的打分結(jié)果

圖3 不同人群對不同含水率葡萄干咀嚼性的打分結(jié)果

圖4 不同人群對不同含水率葡萄干硬度的打分結(jié)果

圖5 不同人群對不同含水率葡萄干緊密性的打分結(jié)果

圖6是總體打分結(jié)果，其中6～15歲人群偏愛含水率14.1%和19.2%的葡萄干；16～25歲人群偏愛含水率14.1%的葡萄干；26～35、46～55歲人群偏愛含水率17.1%的葡萄干，與14.1%和19.2%之間的分值差異較小；36～45歲人群偏愛含水率19.2%的葡萄干；56～65歲人群則偏愛含水率14.1%的葡萄干。綜上所述，不同人群對不同含水率葡萄干的感官品嘗結(jié)果具有一定的差異，人們普遍喜歡含水率高于14.1%的葡萄干，含水率較低的葡萄干感官打分結(jié)果較低。因此根據(jù)人群和葡萄干貯藏特性[25-26]的需求推薦生產(chǎn)含水率14%～17%的葡萄干。感官品嘗結(jié)果與葡萄干含水率具有密切的關(guān)系，但與質(zhì)構(gòu)檢測結(jié)果無法直接聯(lián)系起來，因此將采用關(guān)聯(lián)性分析的方法將不同含水率葡萄干的質(zhì)構(gòu)特性和感官品嘗結(jié)果結(jié)合分析。

圖6 不同人群對不同含水率葡萄干總體口感的打分結(jié)果

表2 不同含水率葡萄干質(zhì)構(gòu)特性的差異性分析

2.4 不同含水率葡萄干質(zhì)構(gòu)特性、感官品嘗相關(guān)性分析

表3是對葡萄干的含水率與質(zhì)構(gòu)特性指標(biāo)之間擬合的線性回歸方程，其中硬度、粘聚性、膠著度和咀嚼度指標(biāo)的線性回歸方程擬合度較高，R2值均超過0.90。膠著度的擬合度最高，R2值達(dá)到0.9702；回復(fù)性和粘附性2個指標(biāo)的線性回歸方程擬合度次之，R2值分別為0.8690和0.8863；彈性的線性回歸方程擬合度最低，R2值僅為0.6357。應(yīng)用以上回歸方程分別對11.9%、12.8%、14.1%、17.1%和19.2%含水率葡萄干擬合出相應(yīng)的硬度、彈性、粘聚性、膠著度等指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測，并將預(yù)測值與實測值進(jìn)行比較，彈性的相對誤差最小，僅為2.91%，粘附性的預(yù)測值相對誤差最大，達(dá)到了13.33%。表4是對14%～17%葡萄干含水率進(jìn)行預(yù)測的數(shù)值，對葡萄干的硬度、彈性、粘聚性等指標(biāo)作出預(yù)測，可為生產(chǎn)提供參考數(shù)據(jù)。采用擬合出的方程可以簡捷地計算葡萄干的含水率及其他質(zhì)構(gòu)參數(shù)數(shù)值，避免采用耗時費力的烘干法，也避免了采用昂貴的精密儀器測定的方法。但是，在葡萄干生產(chǎn)、收購、加工過程中采用TPA檢測的可行性較差，因此在7個指標(biāo)中篩選出某個指標(biāo)作為單一的檢測性指標(biāo)，探討應(yīng)用的可行性?？秫P軍等[28]對檳榔的質(zhì)構(gòu)特性和感官研究中得到類似的結(jié)論，并將研究結(jié)果應(yīng)用到生產(chǎn)中。

表3 不同含水率葡萄干與質(zhì)構(gòu)特性的回歸方程及預(yù)測值的偏差

表4 適宜口感含水率葡萄干的質(zhì)構(gòu)特性推薦值

表5是對不同含水率葡萄干質(zhì)構(gòu)特性進(jìn)行相關(guān)性分析的結(jié)果，在11.9%～19.2%含水率范圍內(nèi)，硬度、彈性等7個指標(biāo)均與含水率達(dá)到顯著相關(guān)性，其中膠著度、咀嚼度2個指標(biāo)達(dá)到極顯著相關(guān)性。硬度與其余6個質(zhì)構(gòu)特性指標(biāo)均達(dá)到顯著相關(guān)，與粘聚性、膠著度和回復(fù)性3個指標(biāo)達(dá)到極顯著相關(guān)。彈性與粘聚性和回復(fù)性2個質(zhì)構(gòu)指標(biāo)達(dá)到顯著性相關(guān)。粘聚性與其余4個指標(biāo)均達(dá)到顯著相關(guān)，與粘聚性和回復(fù)性2個指標(biāo)達(dá)到極顯著相關(guān)。膠著度分別與咀嚼度、回復(fù)性和粘附性達(dá)到極顯著相關(guān)性。咀嚼度與回復(fù)性達(dá)到顯著性相關(guān)，與粘附性達(dá)到極顯著相關(guān)性?；貜?fù)性與粘附性達(dá)到顯著相關(guān)。通過對相關(guān)性結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)，特定范圍內(nèi)葡萄干的含水率與質(zhì)構(gòu)特性關(guān)聯(lián)度較好，可相互轉(zhuǎn)換。質(zhì)構(gòu)特性各指標(biāo)值間具有良好的相關(guān)性，根據(jù)不同指標(biāo)的測定難易程度，其中硬度是7個質(zhì)構(gòu)指標(biāo)中可簡便、快速實現(xiàn)檢測的指標(biāo)。

表5 不同含水率葡萄干質(zhì)構(gòu)特性相關(guān)關(guān)系分析

表6是在相關(guān)性研究基礎(chǔ)上以硬度為基本指標(biāo)，模擬與含水率及相關(guān)性質(zhì)構(gòu)之間的方程。通過R2值可確定相關(guān)性方程的準(zhǔn)確性由高到低依次為粘聚性、回復(fù)性、膠著度、含水率、咀嚼度、粘附性和彈性，在葡萄干生產(chǎn)、收購、加工中可將質(zhì)構(gòu)檢測技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)中。由相關(guān)性回歸方程和R2發(fā)現(xiàn)，采用硬度指標(biāo)作為葡萄干質(zhì)構(gòu)特性的代表性指標(biāo)具有一定的可行性。

表6 硬度與相關(guān)質(zhì)構(gòu)特性指標(biāo)間的相關(guān)性方程

3 結(jié)論

不同含水率葡萄干的營養(yǎng)品質(zhì)具有一定的差異，含水率對葡萄干的綠色色澤影響較大，含水率14.1%～19.2%的葡萄干的綠色色澤較好。

11.9 %～19.2%含水率區(qū)間范圍內(nèi)，葡萄干的質(zhì)構(gòu)特性具有較大的差異，隨著含水率的下降各指標(biāo)呈線性的上升或下降趨勢。

不同人群對不同含水率葡萄干的感官品嘗結(jié)果有較大的差異，不同人群均偏愛較高含水率的葡萄干，初步推薦生產(chǎn)中葡萄干的含水率控制在14%～17%。

對葡萄干含水率和質(zhì)構(gòu)特性進(jìn)行相關(guān)性分析、回歸方程擬合，含水率與質(zhì)構(gòu)特性間具有良好的相關(guān)性，預(yù)測值與實測值比較彈性的相對誤差最小，為2.91%；粘附性的相對誤差最大，為13.33%。對含水率14%、15%、16%和17%葡萄干硬度指標(biāo)給出相關(guān)的預(yù)測值，其硬度值分別為1349.86、1191.75、1033.64、875.53 g。

探索以硬度為檢測指標(biāo)，得到快速計算葡萄干含水率、彈性、粘聚性、回復(fù)性等指標(biāo)的計算方法，硬度與含水率的擬合方程為y=(-0.00006x+0.2191)×100，R2值0.9171，具有一定的指導(dǎo)意義。

本研究確定了不同人群適宜口感葡萄干的含水率，以硬度值為基礎(chǔ)指標(biāo)構(gòu)建葡萄干含水率快速檢測方法，研究結(jié)果可為新疆綠葡萄干的生產(chǎn)提供指導(dǎo)。

4 討論

4.1 含水率對葡萄干品質(zhì)和貯藏特性的影響

葡萄干含水率與貯藏溫度對葡萄干的色澤、糖酸和酶活性等指標(biāo)具有較大的影響，鄭素慧等[25-26]在研究中發(fā)現(xiàn)，葡萄干水分含量越低葡萄干的耐貯性越好，而貯藏溫度0℃或5℃時可提升葡萄干的貯藏特性，可顯著降低葉綠素的降解，降低褐變發(fā)生率，保持綠色品質(zhì)。本研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)葡萄干含水率降低時不同評測人員對其口感打分會降低，感官品嘗體驗中對葡萄干的含水率要求較高。因此，葡萄干的含水率可根據(jù)需求控制在14%～17%，并采用低溫貯藏的方式保持綠色葡萄干的色澤品質(zhì)。

4.2 質(zhì)構(gòu)檢測技術(shù)在果品快速檢測上的應(yīng)用

胡亞云等[23]對不同貨架期圣女果質(zhì)構(gòu)特性的研究結(jié)果表明，硬度與圣女果的口感呈極顯著正相關(guān)，咀嚼性與口感呈現(xiàn)正相關(guān)，并探討了利用質(zhì)構(gòu)指標(biāo)預(yù)測圣女果品質(zhì)的可能性?？秫P軍等[28]通過質(zhì)構(gòu)儀對檳榔硬度、水分及口感進(jìn)行相關(guān)性研究，并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建了檳榔硬度與水分、硬度與口感的科學(xué)量化計算模型，應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。本研究通過葡萄干含水率與質(zhì)構(gòu)特性之間的關(guān)聯(lián)性，論證建立硬度與葡萄干含水率的科學(xué)、可量化模型的可行性，該模型可應(yīng)用于新疆葡萄干收購、貯藏和葡萄干品質(zhì)分級等方面。