李海波，王淑娟，楊亞平，郭棟衛(wèi)，鮑詩晗，蘭天，孫翔宇，馬婷婷*

（1.山西潞安石圪節(jié)智華生物科技有限公司，山西長(zhǎng)治 046299）（2.西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，陜西楊凌 712100）（3.西北農(nóng)林科技大學(xué)葡萄酒學(xué)院，陜西楊凌 712100）

不老莓，又稱野櫻莓，學(xué)名黑果腺肋花楸（Aronia melanocarpa(Michx.)Ell.），屬于薔薇科腺肋花楸屬落葉灌木，果實(shí)為紫黑色漿果，是一種集食用、藥用、園林和生態(tài)等價(jià)值于一體的珍貴經(jīng)濟(jì)樹種[1,2]。黑果腺肋花楸原產(chǎn)于北美洲東部，1989 年由遼寧省干旱地區(qū)造林研究所首次引種到我國，在吉林、遼寧、山東、山西等地均有種植，至今已有較豐富的種植資源[3]。

黑果腺肋花楸在歐美各國被譽(yù)為“超級(jí)漿果”，其果實(shí)中富含各類生物活性物質(zhì)，多酚、黃酮、花青素含量在所有已知植物中最高[4]。已有研究表明，黑果腺肋花楸在抗氧化、抑菌、抗炎、降低心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)、預(yù)防及治療糖尿病等方面均發(fā)揮著積極作用[5-9]。雖然黑果腺肋花楸鮮果保健功能優(yōu)越，但由于其酸類物質(zhì)及單寧含量過高，口感較為酸澀，消費(fèi)者因不熟悉該類口感而對(duì)其接受度較低。將黑果腺肋花楸加工為各類食品，可顯著改善其口感。因而，黑果腺肋花楸的深加工顯得尤為重要。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全球黑果腺肋花楸加工產(chǎn)品共計(jì)279 種，共分布于33 個(gè)國家，涵蓋39 種不同的食品品種，主要應(yīng)用于果酒、啤酒、果醬、果汁、果茶、沙拉、冰激凌、焙烤食品、食品著色劑以及膳食補(bǔ)充劑等[10]。2018 年9 月12 日，我國國家衛(wèi)生健康委員會(huì)審查通過黑果腺肋花楸成為新食品原料[11]。近年來，國內(nèi)也涌現(xiàn)出多家黑果腺肋花楸加工企業(yè)，加工產(chǎn)品覆蓋果酒、啤酒、果汁、保健品等多個(gè)品類，黑果腺肋花楸加工產(chǎn)業(yè)也具有相當(dāng)廣闊的市場(chǎng)前景和巨大的發(fā)展?jié)摿ΑＨ欢?，與國際相比，國內(nèi)黑果腺肋花楸相關(guān)研究和產(chǎn)品開發(fā)程度仍處于較低水平，亟需相關(guān)的理論依據(jù)和科研成果提供支撐。

目前，我國黑果腺肋花楸果汁類食品的加工生產(chǎn)尚處于初級(jí)階段，其市場(chǎng)也剛剛起步。對(duì)于市面上大量涌出的黑果腺肋花楸果汁類食品，尚且缺乏針對(duì)性的監(jiān)管和控制，也沒有建立起科學(xué)合理的品質(zhì)評(píng)價(jià)體系。此外，黑果腺肋花楸相關(guān)產(chǎn)品普遍價(jià)格高昂。因此，模糊的品質(zhì)認(rèn)知和高昂的價(jià)格，是消費(fèi)者選購黑果腺肋花楸果汁類食品兩個(gè)最大的阻礙。

本研究擬以市售黑果腺肋花楸果汁類食品為研究對(duì)象，通過分析其感官品質(zhì)、理化品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)成分及抗氧化能力等指標(biāo)，綜合感官價(jià)值與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，建立黑果腺肋花楸果汁產(chǎn)品品質(zhì)分析與綜合評(píng)價(jià)體系，并使用該體系對(duì)市售黑果腺肋花楸果汁產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)價(jià)，以期為黑果腺肋花楸果汁類食品的開發(fā)利用提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)與理論支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

經(jīng)前期調(diào)研，選擇銷量較高的14 種市售黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品為樣品，樣品具體信息如表1 所示。

表1 14 種市售黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品Table 1 14 kinds of commercial Aronia melanocarpa juices

福林酚：濃度1 N，北京索萊寶科技有限公司；沒食子酸：純度≥98%，sigma；兒茶素：純度≥98%，sigma；2,4,6-三吡啶基三嗪（TPTZ 試劑）：純度≥98%，上海源葉科技有限公司；1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH 試劑）：純度＞97.0%，梯希愛化成工業(yè)發(fā)展有限公司；6-羥基-2,5,7,8-四甲基色烷-2-羧酸（trolox）：濃度≥98%，上海源葉科技有限公司；其余試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

PAL-1 手持糖度儀，日本愛拓公司；雷磁phs-3e pH 計(jì)，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；TGL-16G離心機(jī)，上海安亭科學(xué)儀器廠；Centrifuge 5804R 冷凍離心機(jī)，德國艾本德公司；UV2800 紫外分光光度計(jì)，上海尤尼柯儀器有限公司；Ci760003040489 色度儀，上海愛色麗色彩科技有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 感官品評(píng)

選擇14 位具有感官品評(píng)經(jīng)驗(yàn)的西北農(nóng)林科技大學(xué)食品學(xué)院師生組成感官品評(píng)小組，經(jīng)培訓(xùn)后按照表2 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)樣品進(jìn)行感官品評(píng)。

表2 市售黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)表Table 2 Sensory evaluation table of commercial Aronia melanocarpa juices

1.3.2 理化指標(biāo)測(cè)定

TSS：使用ATAGO PAL-1 手持糖度儀進(jìn)行測(cè)定。

pH：使用雷磁phs-3e pH 計(jì)進(jìn)行測(cè)定。

懸浮穩(wěn)定性：參考Zhu等人[12]的方法并稍作修改。取10 mL 樣品在5000 r/min 轉(zhuǎn)速條件下離心10 min，取上清液待測(cè)。分別取3 mL 樣品與上清液，以去離子水作為空白，測(cè)定其在660 nm 處的吸光值，記為A0和A1。懸浮穩(wěn)定性R 計(jì)算方法如下式：

可滴定酸：參考GB/T 12456-2008[13]酸堿滴定法。

總糖：使用斐林試劑滴定法。將樣品于8000 r/min條件下離心10 min 后，取一定體積于100 mL 容量瓶中，加入5 mL 50%(V/V)HCl 和一定量的蒸餾水，于68±1 ℃水解15 min，流水冷卻，用200 g/L NaOH 中和至中性后定容。取斐林試劑A、B 液各5 mL 于250 mL 三角瓶中，加入50 mL 蒸餾水，和5 mL 樣品水解液，搖勻，加熱至沸騰并在沸騰狀態(tài)下用5 g/L 標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖標(biāo)液滴定，當(dāng)溶液的藍(lán)色將消失呈紅色時(shí)，加入2 滴亞甲基蘭指示劑，繼續(xù)滴定至藍(lán)色消失，記錄消耗5 g/L 標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液的體積V1。此外，取斐林試劑A、B 液各5 mL 于250 mL 三角瓶中，加入50 mL蒸餾水，搖勻，加熱至沸騰并在沸騰狀態(tài)下用5 g/L標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液滴定，當(dāng)溶液的藍(lán)色將消失呈紅色時(shí)，加入2 滴指示劑，繼續(xù)滴定至藍(lán)色消失，記錄標(biāo)定斐林試劑消耗5 g/L 標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液的體積V2。

式中：

c——標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液濃度，為5 g/L；

V1——滴定樣品消耗的葡標(biāo)液體積；

V2——滴定斐林試劑消耗的葡標(biāo)液體積；

Df——稀釋倍數(shù)；

V0——取樣體積，為5 mL。

1.3.3 色度測(cè)定

取適量樣品，8000 r/min 離心10 min 后，取上層清液，用1 cm 玻璃比色杯盛裝，使用10 mm 通光孔、色度儀全透射模式測(cè)定樣品的L*、a*、b*、C*、h°值。

1.3.4 酚類物質(zhì)含量測(cè)定

樣品準(zhǔn)備：將樣品于8000 r/min 離心10 min，取上清液稀釋至一定倍數(shù)待測(cè)。

總酚含量：使用福林酚比色法，參考Li 等[14]的方法并稍作修改。取稀釋后上清液0.2 mL，加入2 mL 10倍稀釋后的福林酚溶液，混勻后加入1.8 mL 7.5%的Na2CO3溶液，混勻避光放置1 h 后于765 nm 處測(cè)定吸光度值。配制濃度分別為為10 mg/L、20 mg/L、40 mg/L、60 mg/L、80 mg/L、100 mg/L、200 mg/L 的沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照上述實(shí)驗(yàn)方法建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果以沒食子酸當(dāng)量表示。

總黃酮含量：使用NaNO2-Al(NO3)3比色法，參考Wen 等[15]的方法并稍作修改。取5 mL 稀釋后上清液于試管中，加入0.3 mL 5% NaNO2溶液，混勻避光靜置6 min，加入0.3 mL 10% Al(NO3)3溶液，混勻避光靜置6 min，加入2 mL 1.0 mol/L NaOH 溶液，用30%乙醇定容至10 mL，避光靜置15 min，于510 nm 處測(cè)吸光度值。配制濃度分別為5 mg/L、10 mg/L、20 mg/L、30 mg/L、40 mg/L、50 mg/L、60 mg/L 的兒茶素標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照上述實(shí)驗(yàn)方法建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果以兒茶素當(dāng)量表示。

總花色苷含量：使用pH 示差法，參考劉樹勛等人[16]的方法并稍作修改。取一定體積樣品于兩支試管中，分別加入pH 1.0 和pH 4.5 的緩沖液定容至5 mL，避光穩(wěn)定15 min，于分光光度計(jì)520 nm、700 nm 處測(cè)定吸光度值。

計(jì)算方法如下：

式中：

MW——二甲花翠素葡萄糖苷分子量493.5；

Df——稀釋倍數(shù)；

ε——二甲花翠素葡萄糖苷的消光系數(shù)28000。

縮合單寧含量：使用酸化香草醛法，參考王儲(chǔ)炎等[17]的方法并稍作修改。取稀釋后上清液0.5 mL，加入2.5 mL 3%的香草醛-甲醇溶液，混勻后加入2.5 mL 30%的硫酸-甲醇溶液，30 ℃避光反應(yīng)20 min 后于500 nm 處測(cè)定吸光度值。配制濃度分別為為10 mg/L、20 mg/L、40 mg/L、80 mg/L、100 mg/L、200 mg/L、400 mg/L 的兒茶素標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照上述實(shí)驗(yàn)方法建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。單寧含量以兒茶素當(dāng)量表示。

1.3.5 抗氧化能力測(cè)定

樣品準(zhǔn)備：將樣品于8000 r/min 離心10 min，取上清液稀釋至一定倍數(shù)待測(cè)。

FRAP 鐵離子還原能力：參考I.F.等[18]的的方法并稍作修改。取0.25 mL 稀釋后上清液和8 mL TPTZ工作液于試管中，混合均勻，于37 ℃水浴反應(yīng)15 min后，測(cè)定其在593 nm 處的吸光值。配制濃度分別為0.1 mmol/L、0.2 mmol/L、0.4 mmol/L、0.6 mmol/L、0.8 mmol/L、1 mmol/L 的trolox 標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照上述實(shí)驗(yàn)方法建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。FRAP 鐵離子還原能力以trolox 當(dāng)量表示。

DPPH 自由基清除能力：參考Ouyang 等[19]的方法并稍作修改。取0.25 mL 稀釋后上清液和4 mL DPPH 溶液于試管中，混合均勻，避光反應(yīng)30 min，于517 nm 處測(cè)定其吸光度值。配制濃度分別為0.1 mmol/L、0.2 mmol/L、0.4 mmol/L、0.6 mmol/L、0.8 mmol/L、1 mmol/L 的trolox 標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照上述實(shí)驗(yàn)方法建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。DPPH 自由基清除能力以trolox當(dāng)量表示。

1.4 數(shù)據(jù)分析

測(cè)定數(shù)據(jù)采用SPSS 21.0 軟件進(jìn)行方差分析、聚類分析及主成分分析。聚類分析采用The Ward 系統(tǒng)聚類法，聚類距離為歐氏平方距離，主成分分析及聚類分析前先將數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理。

2 結(jié)果與討論

2.1 市售黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)結(jié)果

對(duì)感官評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行主成分分析，發(fā)現(xiàn)前兩個(gè)主成分累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到94.35%，即前兩個(gè)主成分即可解釋原有變量包含的絕大部分信息。由圖1a 可知，主成分1 包括風(fēng)味、酸甜度和口感，是反應(yīng)樣品入口后感官品質(zhì)指標(biāo)，因此，主成分1 可以命名為味覺主成分；主成分2 包括組織形態(tài)與色澤，反映樣品外觀優(yōu)劣，可以命名為視覺主成分。

圖1 市售黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品感官品評(píng)結(jié)果Fig.1 Sensory evaluation results of commercial Aronia melanocarpa juices

根據(jù)樣品主成分得分圖，再結(jié)合聚類分析，可以通過感官品評(píng)將14 種樣品分為3 類。S1 包括L-45%、K-G-100%、G-M-c；S2 包括J-100%、G-D-c；S3 包括K-1-20%、K-1-30%、K-1-40%、K-1-50%、K-2-30%、C-10%、ZH-20%、ZH-30%、ZH-40%。S1與S2 類產(chǎn)品包括100%果汁、發(fā)酵果汁與濃縮口服液，在味覺感官方面表現(xiàn)較差，這是由于黑果腺肋花楸原漿含量過高，無法消除原料中較強(qiáng)的酸澀味導(dǎo)致的。然而，S1 視覺感官在三類產(chǎn)品中表現(xiàn)最優(yōu)。S3 組包括所有果汁飲料，通過使用甜味劑、酸味劑進(jìn)行復(fù)配，使產(chǎn)品擁有最佳的味覺感官，同時(shí)，其感官總分在三類產(chǎn)品中最高，達(dá)到70 分以上。因此，在所有類型的黑果腺肋花楸產(chǎn)品中，果汁飲料是消費(fèi)者接受度最高。

表3 市售黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品感官指標(biāo)主成分特征值及方差貢獻(xiàn)率Table 3 Principal component eigenvalue and variance contribution rate of sensory indexes of commercial Aronia melanocarpajuices

2.2 市售黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品色度測(cè)定結(jié)果

樣品色度測(cè)定結(jié)果如圖2 所示。由圖2a 可知，所有樣品a*值均大于0，表明樣品為紅色色調(diào)，樣品a*值在4.72～39.24 之間，最大值是K-2-30%，最小值是K-1-20%。所有樣品b*值均大于0，表明樣品為黃色色調(diào)，其中G-D-c 為最大值55.77，G-M-c 為最小值1.74。所有樣品的a*、b*值均表現(xiàn)出顯著差異。

圖2 市售黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品色度測(cè)定結(jié)果Fig.2 The chromaticity of commercial Aronia melanocarpa juices

將所有樣品的L*值繪制在明度軸上，如圖2b 所示，其中色斑顏色即自然觀察條件下的樣品顏色。由圖2b 可知，14 種樣品L*差異較大，但都小于70，因此黑果腺肋花楸產(chǎn)品明度均較暗，光澤度相對(duì)較差。L*基本呈現(xiàn)隨原漿濃度降低二增加的趨勢(shì)，其中K-1-20% L*值最大，為66.62，G-M-c L*最小，為1.34。

黑果腺肋花楸果汁產(chǎn)品a*、b*、L*值均與紅葡萄酒相近[20-21]，故可以使用紅葡萄酒色澤描述詞匯對(duì)黑果腺肋花楸果汁產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)價(jià)，如寶石紅、紫紅、瓦紅、磚紅等。如圖1d 所示，S3 色澤得分最高，三種產(chǎn)品G-M-c、K-G-100%及L-45%在圖2a 中分布于紫紅及寶石紅色區(qū)，故紫紅色與寶石紅色的黑果腺肋花楸果汁更符合消費(fèi)者喜好，這也與紅葡萄酒表現(xiàn)出相似性[22]。

將色度指標(biāo)與感官品評(píng)中的色澤得分進(jìn)行相關(guān)性分析，計(jì)算Pearson 相關(guān)系數(shù)，結(jié)果如圖3 所示。由圖3 可知，h°與色澤感官得分呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，Pearson 系數(shù)為-0.63（p＜0.05）。h°表示色度角，更靠近0 °表示接近紫紅色色調(diào)，越受消費(fèi)者喜愛。

圖3 市售黑果腺肋花楸產(chǎn)品色度參數(shù)與色澤感官得分相關(guān)性熱圖Fig.3 Heat map of correlation between chromaticity parameters and color sensory scores of commercial Aronia melanocarpa juices

2.3 市售黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品理化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果

市售黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品理化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果如表4 所示。其中糖酸比為總糖均值與總酸均值之比值，固酸比為TSS 均值與總酸均值之比值。由表4 可知，S1、S2 總糖含量位于63.34～162.68 g/L 范圍內(nèi)，總酸含量最低5.91 g/L，最高8.45 g/L，二者總酸、總糖含量均較高。S3 產(chǎn)品糖酸比可高達(dá)52.75，在三類產(chǎn)品中最高。S1 懸浮穩(wěn)定性為63.39%～89.21%，ZH系列果汁飲料懸浮穩(wěn)定性為69.90%～82.39%。除上述樣品外，其余樣品懸浮穩(wěn)定性表現(xiàn)均較差，甚至低于一些濁汁產(chǎn)品[23]，此類產(chǎn)品混濁且表現(xiàn)出輕微分層現(xiàn)象，嚴(yán)重影響消費(fèi)者感官印象。

表4 市售黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品理化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果Table 4 Determination of physicochemical indexes of commercial Aronia melanocarpa juices

將理化指標(biāo)與酸甜度感官得分進(jìn)行相關(guān)性分析，計(jì)算Pearson 相關(guān)系數(shù)，結(jié)果如圖4 所示。由圖4 可知，TSS與酸甜度感官得分顯著正相關(guān)，Pearson 系數(shù)為0.58（p＜0.05）；總酸和糖酸比與酸甜度感官得分極顯著相關(guān)，Pearson 系數(shù)分別為-0.81、0.68（p＜0.05）。表明總酸越低、TSS與糖酸比越高，樣品的消費(fèi)者接受度越高。

圖4 市售黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品理化指標(biāo)與酸甜度感官得分相關(guān)性熱圖Fig.4 Heat map of correlation between physicochemical indexes and sweetness and acidity sensory scores of commercial Aronia melanocarpa juices

將懸浮穩(wěn)定性與組織狀態(tài)感官得分進(jìn)行相關(guān)性分析，Pearson 系數(shù)極顯著，為0.75（p＜0.05）。

2.4 市售黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品酚類物質(zhì)含量測(cè)定結(jié)果

市售黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品酚類物質(zhì)含量測(cè)定結(jié)果如表5 所示。由表5 可知，樣品酚類物質(zhì)含量基本隨黑果腺肋花楸原漿添加量的增加而增大，且差異較大。在所有產(chǎn)品中，G-M-c與G-D-c 酚類物質(zhì)含量較高，總酚含量可高達(dá)6169.12 及18971.93 μg/mL（以沒食子酸計(jì)），二者都屬于濃縮口服液產(chǎn)品，其果汁含量極高（＞100%）。而在感官表現(xiàn)最優(yōu)的果汁飲料產(chǎn)品S3 中，總酚含量為100.64～189.25 μg/mL（以沒食子酸計(jì)）的ZH 系列產(chǎn)品酚類物質(zhì)含量較高，且優(yōu)于與其黑果腺肋花楸原漿添加量類似的K 系列產(chǎn)品。

表5 市售黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品酚類物質(zhì)含量測(cè)定結(jié)果Table 5 Determination of phenolic compounds in commercial Aronia melanocarpa juices

在14 種黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品中，花色苷含量普遍低于黃酮含量，L-45%中花色苷占總酚比例最高，僅為5.59%，而K-2-30%則未檢出花色苷。然而已有研究表明[24]，黑果腺肋花楸果實(shí)中花色苷約占總酚含量25%，且遠(yuǎn)高于黃酮類化合物含量，與黑果腺肋花楸果汁產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有一定差異。這說明黑果腺肋花楸果汁的加工工藝造成了花青素類化合物的較高損失，如何優(yōu)化工藝條件以提高花青素保留率是黑果腺肋花楸果汁產(chǎn)業(yè)亟待解決的關(guān)鍵問題之一。

2.5 市售黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品抗氧化能力測(cè)定結(jié)果

市售黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品抗氧化能力測(cè)定結(jié)果如表6 所示。抗氧化能力測(cè)定結(jié)果與酚類物質(zhì)含量測(cè)定結(jié)果類似，即濃縮口服液G-M-c與G-D-c 抗氧化能力最強(qiáng)FRAP 抗氧化能力分別為46.51 及112.39 mmol trolox equiv/L，DPPH 抗氧化能力分別為30.77及119.63 mmol trolox equiv/L。果汁飲料中ZH 系列產(chǎn)品抗氧化能力最強(qiáng)，其FRAP 抗氧化能力分別為2.59～5.59 mmol trolox equiv/L，DPPH 抗氧化能力分別為0.87～2.62 mmol trolox equiv/L。

表6 市售黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品抗氧化能力測(cè)定結(jié)果Table 6 Determination of antioxidant capacity of commercial Aronia melanocarpajuices

褚大可等[25]研究了14 種市售果汁的抗氧化活性，發(fā)現(xiàn)檸檬汁抗氧化能力最強(qiáng)，其FRAP 抗氧化能力為3.26 mmol trolox/L，DPPH 抗氧化能力為13.61 mmol Vc/L，低于大部分黑果腺肋花楸果汁產(chǎn)品，因此，黑果腺肋花楸果汁產(chǎn)品具有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

2.6 市售黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)主成分分析

2.6.1 市售黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)的確定與數(shù)據(jù)的無量綱化處理

測(cè)定獲得了14 種市售黑果腺肋花楸產(chǎn)品的色度、理化、酚類物質(zhì)含量、抗氧化能力共18 項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)。從色度指標(biāo)L*、a*、b*、C*、h°中篩選出與色澤感官得分顯著相關(guān)，且變異系數(shù)大于10 的h°進(jìn)行下一步分析；從理化指標(biāo)pH、TSS、懸浮穩(wěn)定性、總糖、總酸、糖酸比、固酸比中篩選出與酸甜度、組織狀態(tài)感官得分相關(guān)性顯著，且變異系數(shù)大于10 的TSS、總酸、糖酸比、懸浮穩(wěn)定性進(jìn)行下一步分析。

酚類物質(zhì)含量指標(biāo)與抗氧化能力指標(biāo)變異系數(shù)均大于10，因此均選入進(jìn)行下一步分析。

綜上，選取h°、TSS、總酸、糖酸比、懸浮穩(wěn)定性、總酚、總黃酮、花色苷、縮合單寧、FRAP、DPPH共11 項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)，進(jìn)行無量綱化處理后，再進(jìn)行黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)主成分分析。

2.6.2 市售黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品主成分分析得分及綜合評(píng)價(jià)

主成分分析的目的之一就是利用原變量間相關(guān)性較強(qiáng)這一特點(diǎn)，降低原變量數(shù)據(jù)維數(shù)，用較少的因素來描述多種指標(biāo)或因素之間的關(guān)系[26]。由表7 可知，前4 個(gè)主成分累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)91.88%，即一個(gè)4 因素模型可解釋91.88%的數(shù)據(jù)，因此選定前4 個(gè)主成分來對(duì)黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

表7 市售黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)主成分特征值及方差貢獻(xiàn)率Table 7 Principal component eigenvalue and variance contribution rate of quality indexes of commercial Aronia melanocarpa juices

由表8 可知，在第一主成分中，總酸、黃酮及縮合單寧載荷權(quán)數(shù)較大，為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)；在第二主成分中，h°、FRAP、DPPH 為主要指標(biāo)；糖酸比在第三主成分中載荷較高；懸浮穩(wěn)定性在第三及第四主成分中載荷較高。第一主成分主要反映樣品的酚類物質(zhì)含量，第二主成分包含樣品的抗氧化能力信息，第三及第四主成分則主要反映樣品的感官品質(zhì)。

表8 市售黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)主成分分析載荷矩陣Table 8 Principal component analysis load matrix for quality index of commercial Aronia melanocarpa juices

綜上，h°、總酸、糖酸比、懸浮穩(wěn)定性、黃酮、縮合單寧、FRAP、DPPH 為評(píng)價(jià)黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品品質(zhì)的主要指標(biāo)。

將各指標(biāo)變量的主成分載荷除以主成分相對(duì)應(yīng)的特征值開平方根[27-28]，得到4 個(gè)主成分中每個(gè)指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的系數(shù)，即特征向量，以特征向量為權(quán)重可以構(gòu)建4 個(gè)主成分的表達(dá)式：

上述表達(dá)式中，Z1-Z4表示四個(gè)主成分；X1-X11分別表示h°、TSS、總酸、糖酸比、懸浮穩(wěn)定性、黃酮、總酚、花色苷、縮合單寧、FRAP、DPPH。以每個(gè)主成分相對(duì)應(yīng)的方差貢獻(xiàn)率作為權(quán)重，通過每一指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后數(shù)值與相應(yīng)指標(biāo)的權(quán)重線性加權(quán)求和，得到黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品品質(zhì)評(píng)價(jià)函數(shù)：F=0.53Z1+0.25Z2+0.08Z3+0.06Z4。根據(jù)該函數(shù)，計(jì)算出了14 種黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品的綜合得分值(F)和總排名結(jié)果見表9。

表9 市售黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)及排名Table 9 Comprehensive evaluation and ranking of the quality of commercial Aronia melanocarpajuices

由表9 可知，濃縮口服液及100%果汁產(chǎn)品由于營(yíng)養(yǎng)價(jià)值優(yōu)勢(shì)而在所有產(chǎn)品中排名靠前；ZH 系列果汁飲料則由于同時(shí)兼顧感官品質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，在果汁飲料中排名靠前。

3 結(jié)論

本文通過測(cè)定現(xiàn)有較高銷量的14 種黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品的感官相關(guān)指標(biāo)及理化指標(biāo)，采用主成分分析法，建立黑果腺肋花楸果汁產(chǎn)品品質(zhì)分析與綜合評(píng)價(jià)體系，并使用該體系對(duì)市售黑果腺肋花楸果汁產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過主成分分析對(duì)黑果腺肋花楸產(chǎn)品品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，前4 個(gè)主成分方差累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到91.88，h°（0.56）、總酸（0.90）、糖酸比（0.54）、懸浮穩(wěn)定性（0.48）、黃酮（0.82）、縮合單寧（0.82）、FRAP（0.57）、DPPH（0.70）在前四個(gè)主成分中載荷權(quán)數(shù)較大，被確定為黑果腺肋花楸果汁類產(chǎn)品的特征評(píng)價(jià)指標(biāo)?？傮w而言，濃縮口服液及100%果汁產(chǎn)品由于營(yíng)養(yǎng)價(jià)值優(yōu)勢(shì)而在所有產(chǎn)品中排名靠前；ZH 系列果汁飲料則由于同時(shí)兼顧感官品質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，在果汁飲料中排名靠前。因此，本研究建立了黑果腺肋花楸果汁產(chǎn)品品質(zhì)分析與綜合評(píng)價(jià)體系，并使用該體系對(duì)市售黑果腺肋花楸果汁產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)價(jià)；首次提供了14 份黑果腺肋花楸產(chǎn)品的感官品質(zhì)、理化指標(biāo)及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值指標(biāo)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，并且采用化學(xué)計(jì)量學(xué)的方法探討了黑果腺肋花楸產(chǎn)品的品質(zhì)特征，對(duì)于黑果腺肋花楸產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展具有重要意義。