何欣萌, 安 琳, 陳玉娟, 張 燕, 李 健, 梁麗松,王貴禧, 王友升,*

(1.北京工商大學(xué)食品學(xué)院/北京市食品風(fēng)味化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100048;2.中國(guó)林業(yè)科學(xué)院林業(yè)研究所/國(guó)家林業(yè)局林木培育實(shí)驗(yàn)室,北京 100091)

減壓處理對(duì)藍(lán)莓果實(shí)品質(zhì)影響的多變量分析

何欣萌1, 安 琳1, 陳玉娟1, 張 燕1, 李 健1, 梁麗松2,王貴禧2, 王友升1,*

(1.北京工商大學(xué)食品學(xué)院/北京市食品風(fēng)味化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100048;
2.中國(guó)林業(yè)科學(xué)院林業(yè)研究所/國(guó)家林業(yè)局林木培育實(shí)驗(yàn)室,北京 100091)

利用多變量分析方法探討了4種減壓條件對(duì)藍(lán)莓果實(shí)品質(zhì)的影響.結(jié)果表明,減壓貯藏的藍(lán)莓果實(shí)的硬度、總酸、品質(zhì)、色澤、香氣和風(fēng)味降低,固酸比略有升高.主成分分析的結(jié)果表明,貯藏29 d時(shí),0.050 MPa處理對(duì)藍(lán)莓果實(shí)的風(fēng)味、固酸比、硬度、總酸的影響較為顯著;貯藏49 d時(shí), 0.050 MPa處理和0.075 MPa對(duì)藍(lán)莓果實(shí)色澤、風(fēng)味、固酸比、硬度、總酸、品質(zhì)評(píng)價(jià)、甜度、甜酸比有較大影響.偏最小二乘回歸分析得知,風(fēng)味和品質(zhì)與甜酸比、酸度和固酸比呈顯著正相關(guān)性,與香氣、硬度、堅(jiān)硬度、甜度和色澤呈顯著負(fù)相關(guān).運(yùn)用通徑分析可知,色澤、甜酸比、酸度、固酸比、總酸、甜度對(duì)品質(zhì)和風(fēng)味的直接影響最強(qiáng).

藍(lán)莓;減壓;品質(zhì);多變量分析

藍(lán)莓果實(shí)含有多種維生素、花青素、黃酮等生理活性成分,被譽(yù)為“漿果之王”[1].藍(lán)莓果實(shí)在采后貯藏期間易出現(xiàn)失重、衰老及腐爛等品質(zhì)劣變現(xiàn)象.減壓貯藏保鮮通過(guò)產(chǎn)生低壓環(huán)境,可以降低果蔬呼吸強(qiáng)度,抑制乙烯的合成,減少有害氣體,從而達(dá)到延緩果蔬的成熟和衰老、防止貯藏時(shí)生理病害產(chǎn)生的目的[2].此外,減壓技術(shù)還可抑制微生物的生長(zhǎng)發(fā)育和孢子形成,減輕某些微生物侵染[3].目前已有報(bào)道表明減壓貯藏對(duì)黃花梨[4]、柿果[5]、菜花[6]均具有良好的保鮮效果,但減壓貯藏對(duì)藍(lán)莓的保鮮效果還未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道.

目前,研究果蔬品質(zhì)變化的物質(zhì)基礎(chǔ)是果實(shí)采后生物學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn).但由于果實(shí)品質(zhì)的指標(biāo)相對(duì)復(fù)雜,而與之相關(guān)的評(píng)價(jià)指標(biāo)較多,最好通過(guò)較多的指標(biāo)對(duì)果實(shí)的品質(zhì)進(jìn)行較全面的評(píng)價(jià).運(yùn)用多變量分析方法,即單因素方差分析、主成分分析、相關(guān)性分析、偏最小二乘法回歸、通徑分析,可判斷顯著差異、區(qū)別主效因子、尋求參數(shù)間聯(lián)系、確定參數(shù)間相關(guān)性、辨別直接效應(yīng)與間接效應(yīng),以揭示不同品質(zhì)與代謝組分之間的聯(lián)系[7-8].Esti等[9]運(yùn)用主成分分析法分析了不同品種的桃和油桃中糖酸組分和感官特性的主要變化趨勢(shì).Lopez等[10]應(yīng)用主成分分析揭示不同貯藏條件下的蘋(píng)果樣品的品質(zhì)指標(biāo)和消費(fèi)者接受程度間的關(guān)系,并使用偏最小二乘回歸分析法分析品質(zhì)指標(biāo)和消費(fèi)者接受程度間的相關(guān)性.因此,本研究擬綜合運(yùn)用各種多變量分析方法探討減壓貯藏對(duì)藍(lán)莓果實(shí)品質(zhì)的影響,以期為藍(lán)莓果實(shí)的貯藏保鮮提供一定的理論依據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料預(yù)處理

藍(lán)莓果實(shí)品種為“藍(lán)豐”(bluecrop),采自青島沃林公司的膠南藍(lán)莓生產(chǎn)基地.在采收當(dāng)天立即預(yù)冷,隨后挑選果實(shí)大小、色澤、成熟度一致,無(wú)病蟲(chóng)、機(jī)械傷的果實(shí),放置到帶孔的塑料保鮮盒中,每盒125 g左右,次日加冰運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn).

本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)4組條件:1)在真空壓力為0.025 MPa的減壓罐中貯藏;2)在真空壓力為0.050 MPa的減壓罐中貯藏;3)在真空壓力為0.075 MPa的減壓罐中貯藏;4)在真空壓力為0.100 MPa的減壓罐中貯藏.以常壓貯藏的果實(shí)為對(duì)照組,所有果實(shí)均貯藏于1℃,并定期取樣分析.

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

VSE-5型減壓貯藏機(jī),上海錦立保鮮科技有限公司;PR-201型數(shù)字式手持糖度計(jì),美國(guó)ATAGO有限公司;TB-214型分析天平,北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司;5810R型臺(tái)式高速離心機(jī),德國(guó)艾本德公司;LFRA型質(zhì)構(gòu)儀、FT327型硬度計(jì).

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 可溶性固形物含量測(cè)定

取10個(gè)藍(lán)莓果實(shí),研磨,提取汁液,用數(shù)字式手持糖度計(jì)測(cè)定果實(shí)的可溶性固形物(soluble solids content,SSC),各重復(fù)3次.

1.3.2 總酸測(cè)定

用均質(zhì)機(jī)榨汁,14 000 r/min離心5 min后,上清液用堿式滴定法測(cè)定果實(shí)的總酸,各重復(fù)3次.

在依托監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的同時(shí)，還必須加強(qiáng)和落實(shí)保障體系建設(shè)，才能確保系統(tǒng)效益最大化。必須狠抓基層宣傳培訓(xùn)工作，針對(duì)山區(qū)廣大干部群眾防災(zāi)意識(shí)薄弱和防災(zāi)能力偏低的現(xiàn)實(shí)，大力加強(qiáng)山洪災(zāi)害防御知識(shí)宣傳；必須狠抓基層預(yù)案體系建設(shè)，針對(duì)基層專(zhuān)業(yè)技術(shù)力量薄弱的實(shí)際，指導(dǎo)縣、鄉(xiāng)、村制定詳實(shí)周密、易于操作的預(yù)案；必須狠抓基層防御組織體系建設(shè)，進(jìn)一步健全完善災(zāi)害易發(fā)區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村組防災(zāi)組織體系，使基層群測(cè)群防體系能迅速有效地發(fā)揮作用。

1.3.3 感官評(píng)價(jià)方法

將清洗干凈的藍(lán)莓果實(shí)放置于隨機(jī)編號(hào)的白盤(pán)中,呈給5～7位感官評(píng)價(jià)人員進(jìn)行評(píng)定.采用帶有品質(zhì)標(biāo)度的質(zhì)量評(píng)分法,以10點(diǎn)標(biāo)度進(jìn)行評(píng)價(jià),其評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1.

表1 感官評(píng)價(jià)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 Criteria of sensitive evaluation

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行相關(guān)性分析,利用Unscrambler 9.7軟件進(jìn)行主成分分析和偏最小二乘回歸分析(partial least squares regression, PLSR).利用DPS 7.5軟件進(jìn)行通徑分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 減壓處理對(duì)藍(lán)莓品質(zhì)的影響

表2顯示了不同處理?xiàng)l件對(duì)藍(lán)莓果實(shí)品質(zhì)測(cè)定指標(biāo)和感官評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響.結(jié)果表明,對(duì)照組藍(lán)莓果實(shí)的硬度在貯藏期間變化不顯著,在出庫(kù)后的貨架期期間則有明顯下降,0.025MPa處理有效延緩了果實(shí)硬度的降低;貯藏期間藍(lán)莓果實(shí)的固酸比略有升高,總酸值降低,而0.050MPa處理有效延緩藍(lán)莓果實(shí)的總酸值下降.感官評(píng)價(jià)指標(biāo)中,隨著貯藏天數(shù)增加,藍(lán)莓果實(shí)的品質(zhì)呈下降趨勢(shì),其中0.025MPa處理有效延緩藍(lán)莓果實(shí)品質(zhì)下降;貯藏期間對(duì)照組藍(lán)莓果實(shí)色澤沒(méi)有明顯變化,在出庫(kù)后貨架期期間呈下降趨勢(shì),0.050 MPa處理顯著抑制藍(lán)莓果實(shí)色澤下降;對(duì)照組藍(lán)莓甜度在貯藏期間呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì),0.050 MPa處理下的藍(lán)莓果實(shí)甜度值升高;而酸度呈現(xiàn)與甜度相反的趨勢(shì),在貯藏前期呈上升趨勢(shì),在貯藏后期降低,0.075 MPa處理的藍(lán)莓果實(shí)酸度最高;甜酸比隨著貯藏天數(shù)的增加而增加,其中0.100 MPa處理下藍(lán)莓果實(shí)的甜酸比最高,0.050 MPa處理下的藍(lán)莓果實(shí)甜酸比最小;藍(lán)莓果實(shí)的香氣和風(fēng)味均逐漸降低,0.100 MPa處理下的香氣最好,出庫(kù)后貨架期期間藍(lán)莓果實(shí)風(fēng)味略有增加.

2.2 主成分分析

從圖1a可以看出,PC1、PC2分別解釋了變量的57%,15%.因?yàn)榭偹嵩赑C1正坐標(biāo)處有較高的載荷,且PC1可以較好區(qū)分29 d和49 d的樣本差異,表明總酸在貯藏期間變化較為顯著.又因?yàn)橘A藏29 d時(shí),對(duì)照組與0.075MPa在PC1上相距較遠(yuǎn),表明在貯藏前期,0.075MPa對(duì)總酸的影響最為顯著.此外,香氣、色澤在PC2正坐標(biāo)處有較高的載荷,且在貯藏49 d時(shí),0.075 MPa與對(duì)照組在PC2上被很好地區(qū)分,因此說(shuō)明在貯藏后期,0.075 MPa對(duì)香氣,色澤的影響最為顯著.

表2 不同處理對(duì)藍(lán)莓果實(shí)品質(zhì)測(cè)定指標(biāo)和感官評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響Tab.2 Changes of quality indexes and sensory evaluation indexes in blueberries during postharvest storage with different treatments

由圖1b可見(jiàn),PC3解釋了變量的11%,堅(jiān)硬度、酸度在PC3正坐標(biāo)上有較高的載荷,而甜度,色澤在PC3負(fù)坐標(biāo)處有較高的載荷.且PC3較好的區(qū)分了29 d與29 d時(shí)的樣本差異,表明在這段時(shí)期內(nèi),上述指標(biāo)變化幅度較大.且藍(lán)莓果實(shí)貯藏29 d 時(shí),PC3將對(duì)照組與0.100MPa很好的區(qū)分,表明在貯藏前期,0.100MPa對(duì)堅(jiān)硬度,酸度,甜度,色澤影響最為顯著.

2.3 相關(guān)性分析

對(duì)藍(lán)莓品質(zhì)指標(biāo)做相關(guān)性分析,結(jié)果如表3.由表3可以看出,在1℃貯藏期間,藍(lán)莓果實(shí)的硬度與甜酸比呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,暗示硬度的降低將導(dǎo)致甜酸比的增加.風(fēng)味與品質(zhì)成正相關(guān),表明風(fēng)味對(duì)品質(zhì)有一定的影響,但不顯著.香氣與色澤和總酸呈正相關(guān),暗示香氣對(duì)色澤和總酸有一定影響.品質(zhì)、色澤、堅(jiān)硬度、甜度和酸度這些指標(biāo)之間的相關(guān)性并不明顯.

2.4 偏最小二乘分析

為了分析藍(lán)莓果實(shí)的品質(zhì)指標(biāo)以及感官評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)風(fēng)味和品質(zhì)評(píng)價(jià)的影響,選取風(fēng)味和品質(zhì)為因變量(Y),其他指標(biāo)為自變量(X),建立偏最小二乘回歸分析模型.以藍(lán)莓果實(shí)低溫貯藏及貨架期甜度、色澤、硬度、總酸、固酸比、甜酸比、酸度、甜度、香氣為解釋變量,以風(fēng)味和品質(zhì)為反應(yīng)變量建立PLSR2模型,結(jié)果如圖2.

由圖2可知,該模型中45%的X變量解釋了39%的Y變量.風(fēng)味和品質(zhì)呈顯著正相關(guān)性,且二者均與甜酸比、甜度和固酸比表現(xiàn)為顯著正相關(guān)性,這說(shuō)明藍(lán)莓果實(shí)的風(fēng)味和品質(zhì)主要受甜酸比,甜度和固酸比影響.此外,由于藍(lán)莓果實(shí)的風(fēng)味和品質(zhì)均與香氣、硬度、堅(jiān)硬度、總酸存在顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,說(shuō)明風(fēng)味和品質(zhì)的變化受香氣、硬度、堅(jiān)硬度和總酸的影響.色澤和酸度對(duì)色澤及風(fēng)味的影響較弱.

圖1 藍(lán)莓果實(shí)主成分的因子載荷和得分的散點(diǎn)圖Fig.1 Loadings and scores from PCA of blueberries

2.5 通徑分析

以品質(zhì)為因變量、其他指標(biāo)為自變量的通徑分析結(jié)果如表4.由表4可以看出,藍(lán)莓果實(shí)硬度、色澤、甜酸比、酸度和風(fēng)味對(duì)品質(zhì)有正的直接作用,且色澤、甜酸比、酸度和風(fēng)味的直接效應(yīng)系數(shù)均大于間接效應(yīng)系數(shù),表明上述指標(biāo)均直接作用于品質(zhì).固酸比、總酸、堅(jiān)硬度和甜度對(duì)品質(zhì)有負(fù)的直接作用,且固酸比和總酸對(duì)品質(zhì)的負(fù)直接作用接近1.各個(gè)因變量及他們之間的相互作用對(duì)品質(zhì)的相關(guān)系數(shù)R 為0.8617.

表5顯示了以風(fēng)味為因變量、其他指標(biāo)為自變量的通徑分析結(jié)果.由表5可以看出,總酸、品質(zhì)、

色澤對(duì)風(fēng)味有正的直接作用,且其中品質(zhì)的直接效應(yīng)系數(shù)大于間接效應(yīng)系數(shù),而總酸及色澤則是通過(guò)品質(zhì)對(duì)風(fēng)味起間接作用的.硬度、甜度、甜酸比、酸度和香氣對(duì)風(fēng)味的直接作用為負(fù),且甜度,甜酸比,酸度及香氣均是通過(guò)品質(zhì)對(duì)風(fēng)味起到間接作用效果的.各個(gè)因變量及他們之間的相互作用對(duì)風(fēng)味的相關(guān)系數(shù)R為0.984 8.

表3 藍(lán)莓果實(shí)品質(zhì)各指標(biāo)間的相關(guān)性分析Tab.3 Analysis of correlations between quality indexes of blueberries

圖2 基于主成分1與2的PLSR回歸模型的相關(guān)載荷圖Fig.2 Correlation loading plot from a PLSR model

表4 以品質(zhì)為因變量的通徑分析Tab.4 Results of path analysis taking flavor as dependent variable

表5 以風(fēng)味指標(biāo)為因變量的通徑分析Tab.5 Results of path analysis taking quality as dependent variable

3 結(jié) 論

本研究的結(jié)果表明,藍(lán)莓果實(shí)的硬度、總酸、品質(zhì)、色澤、堅(jiān)硬度、香氣和風(fēng)味隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)而呈下降趨勢(shì),固酸比略有升高,總酸值則降低,當(dāng)貯藏至49 d時(shí),對(duì)照組的藍(lán)莓果實(shí)品質(zhì)發(fā)生劣變,這與姜愛(ài)麗等[11]的結(jié)論基本一致.已有研究證明,水蜜桃適宜保鮮的減壓壓力為0.050～0.060MPa[12],冬棗為0.020～0.050 MPa[13].我們的研究也表明, 0.025和0.050MPa的壓力可有效延緩藍(lán)莓果實(shí)硬度和品質(zhì)的下降.

主成分分析的結(jié)果表明,藍(lán)莓果實(shí)的風(fēng)味、固酸比、硬度、總酸、色澤、品質(zhì)、甜度以及糖酸比可以區(qū)分貯藏49 d時(shí)對(duì)照組與0.025MPa和0.050MPa組的樣本差異,表明藍(lán)莓從貯藏49 d起品質(zhì)發(fā)生劣變,而0.025～0.050MPa是較適合于藍(lán)莓的減壓貯藏條件.相關(guān)性分析也表明,藍(lán)莓果實(shí)的硬度和甜酸比呈正相關(guān),風(fēng)味與品質(zhì)呈正相關(guān),香氣與色澤和總酸呈正相關(guān).偏最小二乘回歸與通徑分析結(jié)果表明,風(fēng)味和品質(zhì)與甜酸比,酸度呈顯著正相關(guān),風(fēng)味和品質(zhì)與香氣、硬度、堅(jiān)硬度、甜度呈顯著負(fù)相關(guān),這些都是通過(guò)直接效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的.

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M ultivariate Analysis of Fruit Quality of Blueberry Treated
w ith Different Hypobaric Storage

HE Xinmeng1, AN Lin1, CHEN Yujuan1, ZHANG Yan1, LIJian1, LIANG Lisong2, WANG Guixi2, WANG Yousheng1,*
(1.School of Food and Chemical Engineering/Beijing Key Laboratory of Food Flavor Chemistry, Beijing Technology and Business University,Beijing 100048,China;
2.Research Institute of Forestry/State Forestry Administration Key Laboratory of Tree Breeding and Cultivation, Chinese Academy of Forestry,Beijing 100091,China)

The effects of individual treatments with hypobaric storage on fruit quality of blueberry were analyzed by themultivariate analysis.The results showed that fruit firmness,total acid,quality,color, aroma,and flavor decreased,and the solid acid ratio slightly increased during the hypobaric storage.The results of the principal component analysis(PCA)indicated that fruit flavor,solid acid ratio,firmness, and total acid were significantly affected during the 29 days storage at 0.050 MPa.Whereas 0.050MPa and 0.075MPa treatments significantly affected fruit color,flavor,solid acid ratio,firmness,total acid, quality evaluation,sugar,and sweet and sour ratio after the 49 days storage.The results of partial least squares regression(PLSR)showed that flavor and quality were positively correlated with sweet and sour, acidity,and solid acid ratio,and flavor and quality were strongly correlated in a negativemannerwith aroma,firmness,sweetness,and color.The results of path coefficientanalysis indicated that color,sweet and sour ratio,acidity,and solid acid ratio,total acid,and sweetness had the strongest effects on the quality and flavor.

blueberry;hypobaric storage;fruit quality;multivariate analysis

TS255.3

10.3969/j.issn.2095-6002.2014.04.006

2095-6002(2014)04-0028-07

(責(zé)任編輯:葉紅波)

何欣萌,安琳,陳玉娟,等.減壓處理對(duì)藍(lán)莓果實(shí)品質(zhì)影響的多變量分析.食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào),2014,32(4):28-34. HE Xinmeng,AN Lin,CHEN Yujuan,et al.Multivariate analysis of fruit quality of blueberry treated with different hypobaric storage.Journal of Food Science and Technology,2014,32(4):28-34.

2013-05-10

國(guó)家林業(yè)公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目(201204402).

何欣萌,女,碩士研究生,研究方向?yàn)橄到y(tǒng)生物技術(shù);*王友升,男,副教授,博士,主要從事系統(tǒng)生物技術(shù)方面的研究.通訊作者.