鄧健康 畢金峰 劉 璇 鐘耀廣 王 萍

(1.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院，上海 201306；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工綜合性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193)

蘋果（Malus domestica）是薔薇科（Rosaceae）蘋果屬（Malus）植物的果實(shí),果實(shí)汁多、脆嫩、酸甜適口，耐貯藏[1]。聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO,Food and Agriculture Organization）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2011年中國(guó)蘋果產(chǎn)量達(dá)到3599萬(wàn)噸，約占世界蘋果產(chǎn)量的1/2[2]。

目前各國(guó)市場(chǎng)的蘋果汁主要產(chǎn)品形式是濃縮蘋果汁及濃縮還原蘋果汁，濃縮蘋果汁可以降低運(yùn)輸、儲(chǔ)藏和包裝成本，相對(duì)于原果汁水分活度較低，對(duì)微生物污染和化學(xué)劣變有較高的抗性。除銷售渠道不暢，生產(chǎn)成本高，產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題和缺乏加工專用品種外，采用鮮食蘋果的殘次果生產(chǎn)蘋果汁，在一定程度上影響了蘋果汁質(zhì)量。原料加工的適宜性是加工產(chǎn)品質(zhì)量的決定因素。只有優(yōu)質(zhì)的適于加工的原料才能加工出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品[3]。非濃縮還原蘋果汁（NFC, Not From Concentrate）、鮮榨蘋果汁因其更高程度地保留了蘋果營(yíng)養(yǎng)而逐漸受到消費(fèi)者歡迎，因此迫切需要針對(duì)不同蘋果汁產(chǎn)品建立相對(duì)應(yīng)的品質(zhì)評(píng)價(jià)體系。

目前我國(guó)在加工品質(zhì)評(píng)價(jià)方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立方面的研究較少，加工專用品種的缺乏和品質(zhì)評(píng)價(jià)體系的不完善在一定程度上阻礙了蘋果汁產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1 我國(guó)蘋果汁加工業(yè)的現(xiàn)狀與前景

2007年，我國(guó)96%的加工原料果用于生產(chǎn)濃縮蘋果汁，出口濃縮蘋果汁104萬(wàn)噸[4]，蘋果汁作為我國(guó)蘋果最主要的加工品和出口產(chǎn)品[5]，已經(jīng)具備了一定的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。國(guó)內(nèi)果汁消費(fèi)市場(chǎng)仍處于初級(jí)階段，蘋果汁產(chǎn)量的80%用于出口[6]。中國(guó)栽培的大多數(shù)蘋果品種含酸量低，生產(chǎn)用原料果質(zhì)量差，限制了中國(guó)蘋果汁行業(yè)的發(fā)展和蘋果汁出口量的進(jìn)一步增加，中國(guó)蘋果汁出口產(chǎn)品主要是低酸濃縮型非冷凍蘋果汁，進(jìn)口國(guó)的食品行業(yè)用此來(lái)與高酸果汁混合。

2 蘋果汁品質(zhì)評(píng)價(jià)方法研究現(xiàn)狀

2.1 感官評(píng)價(jià)法

消費(fèi)者在購(gòu)買食品時(shí)，多數(shù)情況僅憑商品外觀和食用經(jīng)驗(yàn)，對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)進(jìn)行粗略的觀察和分析判斷之后決定購(gòu)買與否。因此，食品的感官性狀往往是決定人們購(gòu)買欲望的重要因素，其包括產(chǎn)品的外觀(形狀、大小、組織形態(tài)、色澤)、滋味、風(fēng)味、氣味以及均勻一致性[7]。20世紀(jì)下半葉食品工業(yè)的迅速擴(kuò)張，感官評(píng)價(jià)法隨之快速進(jìn)步。感官評(píng)價(jià)法包括一整套的方法，旨在消除品牌或其他潛在的影響因素，準(zhǔn)確地評(píng)估消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的反應(yīng)?？蔀槭称烽_發(fā)人員、研究人員和管理者提供產(chǎn)品感官特征的重要和實(shí)用信息[8]。

根據(jù)感官評(píng)價(jià)的目的和客觀條件，蘋果汁感官評(píng)價(jià)人員可以選擇經(jīng)專業(yè)訓(xùn)練的感官評(píng)價(jià)員（8-10人[9]，12人[10]）、經(jīng)初步篩選的感官評(píng)價(jià)人員（19人[11]）和未經(jīng)訓(xùn)練的感官評(píng)價(jià)人員（110[11]-183人[12]）。

Margaret A.Cliff等[13]通過(guò)個(gè)人評(píng)估、圓桌討論和統(tǒng)合意見等步驟建立了篩選蘋果汁描述語(yǔ)言和訓(xùn)練評(píng)價(jià)員的方法。感官評(píng)價(jià)語(yǔ)言（見表1）可用于定性描述蘋果汁品質(zhì)，也可為評(píng)分法定量評(píng)價(jià)蘋果汁品質(zhì)提供參考。Leif Poll[9]采用十分制評(píng)分法結(jié)合詳細(xì)的評(píng)價(jià)語(yǔ)言評(píng)估了18種蘋果汁產(chǎn)品的總體氣味和口感。袁亞宏等[14]以9種鮮榨蘋果汁為材料，描述詞為蘋果香、甜香果香、清香、酒味、澀味、過(guò)熟煮熟、甜味、酸味，用定量描述分析法進(jìn)行感官評(píng)定，特性強(qiáng)度采用線性標(biāo)度法進(jìn)行量化。

表1 蘋果汁感官評(píng)價(jià)描述性語(yǔ)言匯總[10-13]Tab. 1Summary of descriptive language of sensory evaluation of apple juice

2.2 儀器測(cè)定法

總體上看，用于制汁的果蔬應(yīng)選用質(zhì)地脆硬、汁液豐富、破碎性好、易于榨汁、粘度低的原料，這樣便于加工[15]。

2.2.1 加工品質(zhì)指標(biāo)

2.2.1.1 可溶性固形物

可溶性固形物又叫水溶性物質(zhì)，決定了蘋果汁的味道，包括糖、果膠、有機(jī)酸、單寧和一些能溶于水的含氮物質(zhì)、色素、維生素、礦物質(zhì)等。GB12143-2008飲料通用分析方法[16]規(guī)定了用折光計(jì)法測(cè)定飲料中的可溶性固形物含量。該方法參考國(guó)際通用方法，操作簡(jiǎn)單，結(jié)果準(zhǔn)確度高，被廣泛采用。

2.2.1.2 非酶褐變指數(shù)

非酶褐變指數(shù)(NEBI: Non-Enzymatic Browning Index)又名褐變度、色值，以（蒸餾水為參比）果汁在420nm的吸光度表示，即OD420。Irene M. Caminiti等[17]測(cè)定蘋果濁汁的褐變度時(shí)，以5mL果汁加入5mL 95%（v/v）乙醇，7800×g離心10min，取上清液進(jìn)行測(cè)定。通常清汁的褐變度，直接測(cè)定即可。

2.2.1.3 濁度

GB/T 18963-2012濃縮蘋果汁[18]規(guī)定了濃縮蘋果清汁的濁度測(cè)定方法，但未闡明蘋果濁汁濁度的測(cè)定方法。Jan Oszmianski等[19]在研究果膠酶處理對(duì)富含果渣蘋果濁汁的品質(zhì)影響時(shí)，為更好的表示濁汁的渾濁度，分別測(cè)定了原始濁度T0與20℃ 4200×g下離心15min后的濁度Tc，以相對(duì)渾濁度表示濁汁的渾濁穩(wěn)定性。

相對(duì)渾濁度（T%） T%=（Tc/T0）×100

2.2.1.4 透光率

蘋果汁透光率指以蒸餾水為參比，在波長(zhǎng)625nm（濃縮蘋果清汁）和650nm（濃縮蘋果濁汁）處的透光率[18]。

2.2.2 感官品質(zhì)指標(biāo)

2.2.2.1 色澤指標(biāo)

CIE（L*,a*,b*）色彩空間測(cè)量果汁顏色以及不同處理方式引起的果汁顏色變化方便應(yīng)用廣泛。通常采用HunterLab色差儀測(cè)定果汁顏色。數(shù)據(jù)結(jié)果以L*,a*,b*表示。其中L*稱為明度指數(shù)，L*=0表示黑色，L=100表示白色；a*和-a*分別表示紅色和綠色，a*絕對(duì)值越大，顏色分別越接近純紅色和純綠色，a*=0時(shí)為灰色；b*和-b*分別表示黃色和藍(lán)色，b*絕對(duì)值越大顏色分別越接近純黃色和純藍(lán)色，b*=0時(shí)為灰色[20]。

雖然CIE（L*,a*,b*）色彩空間用于測(cè)量食品顏色已被廣泛認(rèn)可，但是仍然存在一些局限，比如色差儀價(jià)格昂貴；測(cè)定未處理果汁時(shí)，果汁褐變會(huì)引起不同程度的誤差給測(cè)量帶來(lái)不便。Hassan Afshari-Jouybari等[21]嘗試采用數(shù)碼照相技術(shù)與Photoshop軟件結(jié)合測(cè)量食品的顏色，為未來(lái)更快速、廉價(jià)的測(cè)量果汁顏色提供了可能途徑。

2.2.2.2 香氣

目前測(cè)定蘋果汁氣體成分的方法主要是利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)和傳感器技術(shù)。測(cè)定香氣成分的前處理技術(shù)主要有：液-液萃取、蒸餾萃取、超臨界流體萃取、微波萃取和固相微萃取等[22]。

電子鼻技術(shù)是模擬人體感官系統(tǒng)的技術(shù)，不同香氣成分引起傳感器陣列不同程度的響應(yīng)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析可得出香氣總體結(jié)果。電子鼻主要有三部分組成：進(jìn)樣系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。Miguel Peris等[23]主要闡述了質(zhì)量控制、貨架期評(píng)估、新鮮度檢測(cè)和摻假鑒定四個(gè)方面的電子鼻技術(shù)研究現(xiàn)狀和進(jìn)展，電子鼻技術(shù)還應(yīng)用于產(chǎn)地[24]和種類區(qū)分、等級(jí)劃分[25]等。鄒小波等[26]利用自制的電子鼻系統(tǒng)，對(duì)可樂(lè)、橙汁、雪碧幾種常見的飲料進(jìn)行了快速、實(shí)時(shí)的區(qū)分，結(jié)果顯示神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)不同飲料的正確識(shí)別率達(dá)95.2%。相對(duì)于電子鼻技術(shù)，感官評(píng)價(jià)和氣質(zhì)聯(lián)用法用于常規(guī)香味質(zhì)量控制，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，成本較高。電子鼻因其結(jié)果更接近人體感官結(jié)果，在蘋果汁品質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用研究有待深入。

2.2.2.3 風(fēng)味

有機(jī)酸對(duì)蘋果及其風(fēng)味的影響較大，有機(jī)酸的種類、含量及糖酸比是決定風(fēng)味的關(guān)鍵因素。糖酸比越大味感越甜，比值越小則越酸。另外單寧物質(zhì)的存在可以增加酸味。

Marit Rodbotten等[27]對(duì)比了不同國(guó)家消費(fèi)者對(duì)不同添加糖酸含量的濃縮還原果汁的偏好程度，發(fā)現(xiàn)多數(shù)消費(fèi)者選擇甜度高產(chǎn)品，其中約一半消費(fèi)者選擇酸度最高的產(chǎn)品，另一半消費(fèi)者則偏向于酸度最低的產(chǎn)品。

2.2.2.4 粘度

果汁粘度屬于果汁的流變學(xué)特性。在蘋果清汁生產(chǎn)過(guò)程中，添加果膠酶和淀粉酶可以有效降低蘋果汁粘度，利于后續(xù)加工。果汁粘度與溫度、可溶性固形物含量[28]、顆粒特征和可溶性果膠[29]相關(guān)。果汁粘度的測(cè)定通常采用流變儀法和粘度計(jì)法。

2.2.3 理化營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)

2.2.3.1 糖

建立供應(yīng)商及合同數(shù)據(jù)庫(kù)是合約規(guī)劃在招標(biāo)采購(gòu)階段最直接的成果。供應(yīng)商的范圍涉及方方面面，勘察設(shè)計(jì)、工程施工、材設(shè)、咨詢服務(wù)、營(yíng)銷代理，等等。這個(gè)平臺(tái)要實(shí)時(shí)反映招投標(biāo)、合同簽訂、供貨進(jìn)度、履約評(píng)價(jià)及供貨商資信等級(jí)等一系列信息，它為項(xiàng)目推動(dòng)提供了有效動(dòng)力，而且這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)不是一次性的，它隨著時(shí)間的積累，供應(yīng)商的種類、數(shù)量均會(huì)呈現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，為項(xiàng)目的進(jìn)度服務(wù)。

糖類是果汁中甜味的主要來(lái)源，糖酸比是決定風(fēng)味的關(guān)鍵因素，也是決定果汁品質(zhì)的重要因素之一，糖酸比越大味感越甜，比值越小則越酸。蘋果中的糖分包括單糖和寡糖，例如葡萄糖、果糖和蔗糖，以果糖為主。流動(dòng)注射分析（FIA，F(xiàn)low Injection Analysis）技術(shù)可用于測(cè)定可溶性糖和還原糖，采用自動(dòng)進(jìn)樣，精度高，所需時(shí)間短，適合于大批量樣品的測(cè)定[30]。

2.2.3.2 有機(jī)酸

水果中的有機(jī)酸主要是蘋果酸、酒石酸、檸檬酸，另外還有草酸、水楊酸、琥珀酸等。蘋果中有機(jī)酸以蘋果酸為主，另外還有少量的檸檬酸。有機(jī)酸可以抑制多酚氧化酶、過(guò)氧化物酶等的活動(dòng)；可以降低蘋果在貯藏和加工過(guò)程中抗壞血酸的損失。但有機(jī)酸能與鐵、錫等金屬反應(yīng)，加工中容易促進(jìn)設(shè)備和容器的腐蝕，影響制品的風(fēng)味和色澤。

2.2.3.3 維生素 C

維生素C又叫抗壞血酸，廣泛存在于水果和蔬菜中，具有酸性和強(qiáng)還原性，人體不能自行合成，必須從食物中汲取來(lái)滿足人體健康的需求。在抗壞血酸氧化酶的作用下被氧化為脫氫抗壞血酸，光照、加熱、堿性條件及重金屬離子會(huì)促進(jìn)氧化，蘋果汁加工過(guò)程中，為了降低其損失，應(yīng)采用隔絕空氣、避免光照、降低pH值、抑制抗壞血酸氧化酶的活性等措施。抗壞血酸可與游離氨基酸反應(yīng)，生成紅色素及黃色素[41]。

抗壞血酸是常用于蘋果汁尤其是濁汁中的防褐變劑，但Pongsuriya Komthong等[42]結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用與感官評(píng)價(jià)研究了不同抗壞血酸添加量(0.0~0.2% w/v)對(duì)蘋果濁汁氣味的影響，隨著添加量的增加，蘋果的原有氣味降低，青草味和不自然氣味增加。添加0.2%（w/v）抗壞血酸使正己醛和反式-2-己烯醛增加4~5倍。此研究為研究添加物質(zhì)對(duì)蘋果汁感官與加工特性的影響提供了一種思路和方法。

多酚類物質(zhì)是蘋果及其加工產(chǎn)品重要的風(fēng)味物質(zhì)及呈色物質(zhì)，與蘋果及其加工制品的感官品質(zhì)關(guān)系密切。蘋果多酚主要包括兒茶素類、原花青素類、羥基肉桂酸類、二氫查耳酮類、黃酮醇類、花色苷類等[43]。

目前蘋果多酚物質(zhì)的檢測(cè)方法主要基于Rong Tsao[39]和Andreas Schieber[40]的研究，蘋果多酚種類繁多，許多聚合物質(zhì)結(jié)構(gòu)尚未確認(rèn)，缺乏標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是蘋果多酚檢測(cè)的主要限制條件之一。蘋果中多酚物質(zhì)隨著蘋果種類、成熟度、環(huán)境（降雨量、溫度、光照）、加工條件的不同而不同[43]。蘋果多酚的功能性質(zhì)已經(jīng)得到了許多研究結(jié)果的支持[44-46]。

現(xiàn)已證實(shí)濃縮蘋果汁的褐變與果汁中多酚物質(zhì)密切相關(guān)[47,48]。在果汁中，多元酚可能與蛋白質(zhì)結(jié)合而使其含量下降，或進(jìn)行多元酚本身氧化縮合反應(yīng)或與果汁系統(tǒng)中其他化合物進(jìn)行共呈色作用，果汁中其他的成分也可能直接或間接地受到多元酚氧化的影響[49]。Zandrie Bornema[50]的研究表明在蘋果加工過(guò)程中，蘋果多酚組分與果汁的蛋白質(zhì)結(jié)合，形成大分子的聚合物，是引起蘋果汁和濃縮汁渾濁和褐變的主要因素，并且可通過(guò)PES或PVP膜選擇性除去。VanBurn等[51]發(fā)現(xiàn)濃縮蘋果汁在35℃儲(chǔ)放時(shí)，含多元酚類化合物越多者，則儲(chǔ)放時(shí)形成的顏色越深，非酶促褐變?cè)絿?yán)重。綦菁華等[52]研究認(rèn)為二次混濁果汁中主要含有表兒茶素、兒茶素、綠原酸、原花青素B2、根皮素、咖啡酸Ⅲ。

表2 蘋果汁理化營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定方法Tab. 2Determination method of apple juice physicochemical and nutritional indexes

3 蘋果汁品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)方法現(xiàn)狀

3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)的篩選方法

在眾多的評(píng)價(jià)指標(biāo)中科學(xué)、全面的篩選對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)影響較大的指標(biāo)是品質(zhì)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。常用的評(píng)價(jià)指標(biāo)篩選方法包括：主成分分析與相關(guān)性分析相結(jié)合，主成分分析與聚類分析相結(jié)合。白沙沙等[53]采用主成分分析和相關(guān)性分析選用同一產(chǎn)地的44個(gè)蘋果品種，從12個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)中篩選出7個(gè)核心評(píng)價(jià)指標(biāo)。Beatriz Abad-Garcia等[54]分析了柑橘屬果實(shí)的果汁的酚類物質(zhì)，采用主成分分析與聚類分析法，篩選出包含大多數(shù)信息的15中酚類物質(zhì)，可對(duì)柑橘屬果汁進(jìn)行分類。Cintia Maia Braga等[55]分析了來(lái)源于不同成熟度蘋果的果汁和發(fā)酵飲料的芳香成分，基于同前者類似的分析方法，對(duì)所選樣品進(jìn)行了有效區(qū)分。

3.2 品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)方法

品質(zhì)的的綜合評(píng)價(jià)方普遍采用多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)，即用多個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為可以反映食物整體品質(zhì)特性的評(píng)價(jià)方法。主成分分析、層次分析、灰色關(guān)聯(lián)度分析和合理滿意度-多維價(jià)值理論是目前常用的品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)方法[56]。劉璇等[57]對(duì)20個(gè)晚熟品種蘋果脆片的7項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分析，得出了蘋果脆片綜合品質(zhì)排序。影響綜合評(píng)價(jià)結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵問(wèn)題是如何選擇和確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值。聶繼云等[58]通過(guò)品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的篩選和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的確立，初步建立了制汁用蘋果品質(zhì)評(píng)價(jià)體系。目前仍欠缺針對(duì)蘋果汁產(chǎn)品的綜合評(píng)價(jià)體系研究。

4 問(wèn)題與展望

我國(guó)作為濃縮蘋果汁的生產(chǎn)大國(guó)和出口大國(guó)，已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 18963-2012濃縮蘋果汁）詳細(xì)闡述了濃縮蘋果汁的質(zhì)量要求。但是，近年來(lái)隨著消費(fèi)者營(yíng)養(yǎng)意識(shí)的提高，非濃縮還原蘋果汁、鮮榨蘋果汁因其更高程度地保留了蘋果營(yíng)養(yǎng)而逐漸擴(kuò)大其市場(chǎng)份額，對(duì)于市場(chǎng)新興產(chǎn)品的品質(zhì)評(píng)價(jià)不僅有利于生產(chǎn)者準(zhǔn)確定位市場(chǎng)、消費(fèi)者理性選擇產(chǎn)品，對(duì)我國(guó)改善出口蘋果汁產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提高產(chǎn)品多樣性和蘋果汁產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展有指導(dǎo)意義。目前蘋果汁行業(yè)的四大難題即果汁褐變，后混濁，二次渾濁，營(yíng)養(yǎng)損耗和芳香物質(zhì)逸散還沒(méi)有完全解決，蘋果汁加工工藝也不盡相同，根據(jù)不同蘋果汁產(chǎn)品建立綜合評(píng)價(jià)體系，即可有效地指導(dǎo)蘋果汁產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，也可為不同加工工藝產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)化提供參考。

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