白沙沙,畢金峰,方 芳,王 沛,公麗艷
蘋果品質(zhì)評價技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望
白沙沙,畢金峰*,方 芳,王 沛,公麗艷
(中國農(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)品加工與質(zhì)量控制重點(diǎn)開放實驗室,北京 100193)
綜述蘋果果個大小與果形指數(shù)、果皮顏色、香氣成分含量等感官品質(zhì)指標(biāo),VC、可溶性固形物、酸度、礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)等理化與營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)以及果實硬度、褐變程度、水分含量、可食率等加工品質(zhì)指標(biāo)的評價方法研究現(xiàn)狀,并展望蘋果品質(zhì)評價技術(shù)發(fā)展趨勢。
蘋果;品質(zhì)評價技術(shù);現(xiàn)狀;展望
蘋果是薔薇科(Rosaceae)蘋果屬(Malus)植物的果實,多為異花授粉,由子房和子房外圍的組織發(fā)育而成,果實一般呈圓形,酸甜爽口,含有豐富的V C、V A、胡蘿卜素、鈣、鐵和鉀等,能補(bǔ)充人體所需的多種維生素和礦物質(zhì)。由于栽培品種和種植環(huán)境條件的不同,成熟蘋果的大小、形狀、顏色、酸甜度及其他品質(zhì)特性差異很大。
我國蘋果加工專用品種缺乏、加工原料基地建設(shè)滯后、加工品質(zhì)評價體系缺乏,這些因素制約了蘋果加工業(yè)的健康發(fā)展。建國以來我國在蘋果育種方面,大都以鮮食的優(yōu)質(zhì)、抗寒抗病、豐產(chǎn)為主要育種目標(biāo)[1]。在農(nóng)產(chǎn)品加工品質(zhì)評價方法和評價指標(biāo)體系的構(gòu)建方面,目前發(fā)達(dá)國家多采用比較分析法和綜合評價法來建立農(nóng)產(chǎn)品加工品質(zhì)評價指標(biāo)體系,通過相關(guān)性分析篩選和確定農(nóng)產(chǎn)品加工品質(zhì)評價指標(biāo),較為成熟。我國在加工品質(zhì)評價方法和評價指標(biāo)體系方面還處于初級階段,作為蘋果生產(chǎn)大國,制定明確的蘋果加工品質(zhì)評價方法和評價指標(biāo)體系的問題亟待解決。
對于不同加工用途的蘋果,關(guān)注的品質(zhì)評價指標(biāo)有所側(cè)重:鮮食蘋果主要是外觀、香氣、糖酸比等感官品質(zhì);榨汁用蘋果則將出汁率、糖酸比作為評價指標(biāo);加工脆片用蘋果注重感官、加工、理化品質(zhì)以及多酚含量和褐變情況。總體上,蘋果品質(zhì)主要包括果個大小與果形指數(shù)、果皮顏色和香氣成分含量等感官品質(zhì)指標(biāo),V C、可溶性固形物、酸度、礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)等理化與營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo),果實硬度、褐變程度、水分含量和可食率等加工品質(zhì)指標(biāo)3方面。
1.1 感官品質(zhì)指標(biāo)
1.1.1 果個大小與果形指數(shù)測定
在蘋果感官品質(zhì)中果個大小和果形指數(shù)是重要的指標(biāo),并對果實品質(zhì)評價和分級有重要意義。描述果個大小的指標(biāo)主要是單果質(zhì)量和體積。劉曉靜[2]用質(zhì)量法即用電子天平等儀器直接測量其單果質(zhì)量。測量蘋果體積大小使用測容法[3],即利用排水法計算體積差。張道德[4]利用排水法測定了蘋果體積,將蘋果放入已裝有一定體積水Vl的標(biāo)有容量刻度的玻璃容器中,記錄蘋果完全淹沒水中后的總體積V2,蘋果的體積等于兩體積差,即V=V2-Vl。目前代替排水法的食品體積測定儀是利用激光掃描技術(shù)對蘋果進(jìn)行全方位掃描,得出二維和三維掃描圖像,自動積分計算蘋果體積。如Stable Micor Systems公司生產(chǎn)的VolScan Profiler系列儀器。該儀器能夠根據(jù)樣品的特性設(shè)定不同的掃描間距和掃描時間間隔,以達(dá)到快速準(zhǔn)確的測定結(jié)果。并且顯示三維掃描圖像,提供更直接的感官效果。
蘋果果形品質(zhì)的評價是利用果形指數(shù)大小分級評定。果形指數(shù)是指果實縱徑與橫徑的比值,即果形指數(shù)=縱徑/橫徑[5]。用游標(biāo)卡尺測量蘋果最大縱徑與橫徑,多次測量求平均值,計算果形指數(shù)。通常果形指數(shù)在0.6~0.8為扁圓形,0.8~0.9為圓形或近圓形,0.9~1.0為橢圓形或圓錐形,1.0以上為長圓形。
1.1.2 果皮顏色測定
蘋果果皮顏色和著色度不僅是果實重要的感官品質(zhì)之一,而且,果實表面著色度與其成熟度和內(nèi)部品質(zhì)有著密切的關(guān)系,著色度好且著色均勻一致的果實往往能體現(xiàn)較高的商品價值。目前國內(nèi)果實分級主要依靠人的感官直接進(jìn)行評定,缺乏客觀性和精確性,并且耗費(fèi)大量時間和人力。一些非人工測定方法主要還是在實驗室應(yīng)用。如Iglesias等[6]和Tijskensa等[7]都利用CR-200色差計三刺激值L*、a*、b*測定了蘋果的果皮顏色。袁金麗等[8]利用圖像采集、支持向量機(jī)理論和計算機(jī)視覺技術(shù),研發(fā)了蘋果在線分級機(jī),分級正確率達(dá)90%以上,效果良好。胡海晴等[9]在計算機(jī)視覺分級的基礎(chǔ)上將Hamming神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于蘋果的顏色分級,結(jié)果顯示分級準(zhǔn)確率不低于96%,并且識別1個蘋果的時間在0.1~0.2ms之間。應(yīng)用在生產(chǎn)中不僅可以節(jié)約大量的勞動力成本,避免人為因素造成的準(zhǔn)確度和精確度差且不穩(wěn)定,還可實現(xiàn)在線快速篩選分級。
1.1.3 香氣風(fēng)味測定
蘋果香氣主要是蘋果中可揮發(fā)的醇類、酸類和酯類等成分被人體嗅細(xì)胞捕捉并把信息傳導(dǎo)至大腦所形成的反應(yīng)。香氣風(fēng)味的分析目前是靠感官嗅覺分析和氣相色譜-質(zhì)譜法測定,也有一些關(guān)于電子鼻技術(shù)的報道。電子鼻是一種由一個非特異性氣體傳感器耦合模式識別系統(tǒng)。對于感官分析來說,人們能感知的氣味種類和閾值有限,對相似的風(fēng)味難以區(qū)別,并受到生理條件、經(jīng)驗、環(huán)境等多種因素的干擾,導(dǎo)致感官嗅覺分析的重復(fù)性和準(zhǔn)確性難以達(dá)到科研和實際要求。目前測定蘋果氣體成分的方法主要是利用氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)和傳感器技術(shù)。測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。固相微萃取法無需有機(jī)溶劑,成本低,所需樣品量少,靈敏度高,重現(xiàn)性及線性好,操作簡單,方便快捷,與氣質(zhì)聯(lián)用儀聯(lián)用,實驗效率高,目前的實驗研究中多采用固相微萃取法進(jìn)行前處理。Pilar等[10]利用頂空固相微萃取和氣質(zhì)聯(lián)用分析了蘋果中揮發(fā)性香氣成分,得出最佳萃取頭為硅橡膠-DVB纖維,萃取平衡溫度為25℃,萃取時間為5min,得出比傳統(tǒng)的色譜方法節(jié)省80%分析時間的結(jié)論。Zou等[11]利用氧化錫氣體傳感器陣列與GC-MS通過測定蘋果香氣成分確定其栽培品種,雖然氣體傳感器陣列不能提供各種香氣成分的精確信息,但比GC-MS方法分析耗時短。Saevels等[12]利用電子鼻測定了不同儲藏時期蘋果的香氣成分。潘胤飛等[13]也利用“遺傳算法優(yōu)化RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”建立識別模型,構(gòu)成一個電子鼻系統(tǒng),分析蘋果揮發(fā)性氣體成分來鑒別蘋果質(zhì)量好壞。電子鼻技術(shù)響應(yīng)時間短、檢測速度快,避免了氣相色譜傳感器、高效液相色譜傳感器等所需的復(fù)雜的預(yù)處理過程,為蘋果芳香物質(zhì)的檢測提供了方便快捷的檢測方法。
1.2 理化與營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)
1.2.1 VC測定
VC又稱抗壞血酸,為水溶性維生素,是維持人體正常生理代謝的重要化合物,具有促進(jìn)合成骨膠原、增強(qiáng)免疫力、抗氧化等作用,人體若嚴(yán)重缺乏會引起壞血病,并且蘋果中VC的含量是評價蘋果營養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)。
蘋果中VC的測定主要有滴定法、電化學(xué)法、化學(xué)發(fā)光法、動力學(xué)方法、熒光法和色譜法[14]。國標(biāo)GB/T 6195—1986《水果、蔬菜維生素C含量測定法(2,6-二氯靛酚滴定法)》中把2,6-二氯靛酚滴定法作為標(biāo)準(zhǔn)測定方法,而國標(biāo)GB/T 12392—1990《蔬菜、水果及其制品中總抗壞血酸的測定方法(熒光法和2,4-二硝基苯肼法)》中把熒光法和2,4-二硝基苯肼比色法作為標(biāo)準(zhǔn)測定方法;歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 14130—2003《高效液相色譜法測定食品中VC含量》把高效液相色譜法(HPLC)定為標(biāo)準(zhǔn)測定方法。魯玉妙等[15]利用碘酸鉀滴定法測定了粉紅女士蘋果中VC的含量;Palazon等[16]利用汞電極滴定法測定VC含量。羊金梅等[17]利用了2,4-二硝基苯肼比色法研究測定了蘋果中VC的含量,得出回收率為99.4%;Timoumi等[18]在測定蘋果中VC含量時都利用了2,6-二氯靛酚滴定法;Odriozola-Serrano等[19]利用紫外-高效液相色譜法(UV-HPLC)對比了加入和未添加還原劑測定VC含量,結(jié)果顯示其回收率為93.6%~104.4%。與傳統(tǒng)的滴定法、比色法相比,高效液相色譜法測定VC所需樣品量少,不需要反應(yīng)試劑,測定分析時間短,并能快速準(zhǔn)確地測定其含量。
1.2.2 可溶性固形物測定
蘋果中可溶性固形物是指所有溶解于水的化合物的總稱,包括糖、酸、維生素、礦物質(zhì)等。可溶性固形物含量不僅影響蘋果的營養(yǎng)和口味,而且直接影響蘋果的冰點(diǎn),進(jìn)而影響儲藏條件。目前測定可溶性固形物含量的方法主要有取樣榨汁用阿貝折光儀或手持糖度計直接讀取含量值,利用CCD攝像和近紅外光譜掃描進(jìn)行無損檢測等。Peng等[20]利用高光譜散射圖像在450~1000nm之間進(jìn)行光譜掃描分析,選出23個最佳分析波長,得出可溶性固形物含量相關(guān)系數(shù)r=0.883、標(biāo)準(zhǔn)預(yù)測誤差(S.E.P.)為0.73%,能夠用來預(yù)測蘋果可溶性固形物含量。Liu等[21]利用傅里葉變換近紅外光譜法測試富士蘋果中可溶性固形物含量相關(guān)系數(shù)達(dá)0.968。通過對蘋果進(jìn)行CT掃描和實驗,并對蘋果CT圖像特性進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)蘋果某點(diǎn)的糖含量與該點(diǎn)相應(yīng)CT值之間存在著顯著的線性相關(guān)關(guān)系。張京平等[22]建立糖含量與該點(diǎn)CT值的線性關(guān)系模型后,得出平均誤差率為4.36%。Manuela等[23]利用聲波脈沖諧振頻率傳感器和微型可見光/近紅外光譜儀預(yù)測蘋果可溶性固形物含量,結(jié)果表明此方法能預(yù)測準(zhǔn)確。Zhu等[24]用v-支持向量回歸和聲光可調(diào)諧濾波器近紅外光譜測定蘋果可溶性固形物含量,得出v-支持向量機(jī)優(yōu)于PLSR模式和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測的結(jié)論。周麗萍等[25]應(yīng)用可見光近紅外光譜技術(shù)來建立基于主成分分析和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的蘋果可溶性總糖含量的鑒別模型是可行的,且該模型具有簡便、快速、非破壞和相對準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。CT圖像掃描、近紅外光譜分析技術(shù)與傳統(tǒng)化學(xué)方法相比,具有廉價、方便、快速和無損傷等特點(diǎn),在農(nóng)產(chǎn)品評價方面有廣泛的應(yīng)用價值。
1.2.3 酸含量測定
蘋果中酸含量不但影響蘋果的食用性和口味,而且影響蘋果的加工適用性。張文英等[26]在研究蘋果品質(zhì)時利用酸堿滴定法測定了蘋果的可滴定酸含量;Liu等[21]利用傅里葉變換近紅外光譜法測試富士蘋果中可滴定酸含量相關(guān)系數(shù)達(dá)0.728;董一威等[27]利用CCD近紅外光譜系統(tǒng)檢測蘋果酸度,經(jīng)S-G平滑、一階導(dǎo)數(shù)、二階導(dǎo)數(shù)對光譜進(jìn)行處理,得出酸度相關(guān)系數(shù)為0.8151;Gomez等[28]利用可見/近紅外預(yù)測水果酸度(pH)相關(guān)性達(dá)到0.8;應(yīng)義斌等[29]用近紅外漫反射對蘋果有效酸度進(jìn)行了研究,結(jié)合偏最小二乘法得出相關(guān)系數(shù)為0.959,標(biāo)準(zhǔn)校正誤差為0.076,標(biāo)準(zhǔn)預(yù)測誤差為0.525,偏差為0.073,表明近紅外漫反射對蘋果有效酸度無損檢測是可行的。近紅外光譜的應(yīng)用為蘋果中酸含量的測定提供一種快速、無損、準(zhǔn)確并可在線進(jìn)行測定的方法。
1.2.4 礦物質(zhì)含量測定
礦物質(zhì)元素含量不但是衡量蘋果中營養(yǎng)水平的重要指標(biāo)之一,還與蘋果的質(zhì)量和風(fēng)味有相關(guān)性。蘋果中主要含有銅、鐵、鋅、鈣、鎂、鈉和鉀等礦物元素。目前測定各元素含量的方法是使用灰化法(GB/T 14770—1993《食品中灰分的測定方法》)和微波消解進(jìn)行前處理,然后用原子吸收法測其含量。祝優(yōu)珍等[30]利用微波消解法和火焰原子吸收光譜儀測定了蘋果中礦物質(zhì)含量,測得回收率在83.1%~111.8%之間,結(jié)果滿意。Wall[31]在研究香蕉和木瓜礦物質(zhì)含量時使用了電感耦合等離子體一原子發(fā)射光譜(ICP-AES);張莉等[32]利用微波消解和電ICP-AES測定了蘋果中14種礦物質(zhì)含量,得到RSD值均小于2.78%,回收率在98.0%~110.0%之間,說明使用該方法測定結(jié)果準(zhǔn)確、可靠、穩(wěn)定性好、重復(fù)性好,能滿足對蘋果微量元素測定的要求。由于ICPAES測定礦物質(zhì)時所需儀器昂貴,其使用不易普及,目前較多的測定礦物質(zhì)含量是使用原子吸收光譜法。
1.2.5 蛋白質(zhì)含量測定
蘋果中含有少量的蛋白質(zhì),對鮮蘋果品質(zhì)評價意義不大,但對加工特性有重要影響,如在蘋果脆片加工中,蛋白質(zhì)理化性質(zhì)對脆片的膨化起重要作用。李艷梅等[33]測定蘋果中蛋白質(zhì)采用GB 5009.5—1985《食品中蛋白質(zhì)的測定》中的凱氏半微量定氮法。Feliciano等[34]在測定蛋白質(zhì)含量時使用了考馬斯亮藍(lán)G-250分光光度法。目前測定蛋白質(zhì)含量使用較多的是凱氏定氮法,該方法弊端是處理步驟繁瑣、耗時長,但隨著自動定氮設(shè)備和技術(shù)的發(fā)展,蛋白質(zhì)含量的測定將會更快捷、準(zhǔn)確。
1.3 加工品質(zhì)指標(biāo)
1.3.1 硬度測定
果肉硬度也是果實品質(zhì)的重要指標(biāo)之一,果肉硬度不僅影響到鮮食時的口感味覺,也與果實的貯藏加工性狀相關(guān)。蘋果果肉的硬度與細(xì)胞壁中的纖維素含量、細(xì)胞壁中膠層內(nèi)果膠類物質(zhì)的種類和數(shù)量以及果肉細(xì)胞的膨壓等密切相關(guān)。Karlsen等[35]在研究蘋果質(zhì)構(gòu)特性時利用了TA-XT2質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行穿刺測定,以最大力和功量度蘋果硬度質(zhì)構(gòu)特性;Peng等[20]利用高光譜散射、CCD攝像和計算機(jī)制作質(zhì)構(gòu)分析模型在450~1000nm之間選擇21個最好波長分析,得出相關(guān)系數(shù)r=0.898,與近紅外光譜測定相比預(yù)測性更準(zhǔn)確;李桂峰等[36]利用偏最小二乘法(PLS)模型和特征指紋光譜均能準(zhǔn)確預(yù)測蘋果的質(zhì)地品質(zhì),為蘋果質(zhì)地品質(zhì)的評價提供了快速、直觀、簡便、可行的新方法。Qing等[37]利用激光二極管和CCD攝像進(jìn)行激光散射圖像分析預(yù)測了蘋果硬度,結(jié)合校正頻率得出相關(guān)系數(shù)最高達(dá)到0.90,可以準(zhǔn)確預(yù)測蘋果硬度。質(zhì)譜儀、圖像采集和計算機(jī)技術(shù)雖然能夠準(zhǔn)確測定蘋果硬度,但儀器成本高、攜帶不便,應(yīng)用受到局限;手持式果蔬硬度計由于其攜帶方便,能夠快速準(zhǔn)確測定并數(shù)顯測定結(jié)果,在硬度測定中得到廣泛應(yīng)用。
1.3.2 褐變度測定
蘋果褐變主要是所含多酚類物質(zhì)、VC、單寧等在蘋果受機(jī)械損傷后與氧化酶接觸并暴露在空氣中發(fā)生的氧化褐變。褐變度是指顏色或吸光度值隨時間變化的程度,防止或抑制褐變是蘋果加工中的重要措施。趙光遠(yuǎn)等[38]研究了pH值、VC含量、多酚氧化酶(PPO)酶活力、總酚和單寧含量對蘋果酶促褐變的影響,得出對于破碎中酶促褐變的影響由大到小的順序為:蘋果pH值>PPO酶活力>單寧含量>蘋果中的VC含量>總酚含量。宋燁等[39]在研究蘋果褐變時使用的方法是將50g蘋果均質(zhì)于100g蒸餾水,在800×g離心10min,取10mL上清液于15mL 95%乙醇中,在800×g離心10min,于波長420nm處測定吸光度,用吸光度值隨時間的變化代表褐變程度。
1.3.3 水分含量測定
蘋果的水分含量是蘋果品質(zhì)的重要加工指標(biāo)之一,影響榨汁率及成品率。蘋果水分含量的測定主要是常壓加熱干燥法(GB/T 14769—1993《食品中水分的測定方法》)、真空干燥法和微波干燥法。李艷梅等[33]在分析蘋果品質(zhì)水分含量時采用直接干燥法;Acevedo等[40]在測定蘋果片水分含量時使用了真空干燥法;王愈等[41]研究了微波干燥法在果蔬干燥中的應(yīng)用,得出該法適用于蘋果的干燥和失水率測定。常壓加熱干燥法需反復(fù)加熱達(dá)到平衡時測得質(zhì)量差值,操作費(fèi)時。真空干燥法主要適用于在100~105℃溫度下,易分解、變質(zhì)或不易除去結(jié)晶水的食品。微波干燥法可在較短時間內(nèi)測定蘋果樣品水分的含量,不僅節(jié)省時間、能耗少、經(jīng)濟(jì)實惠,也便于在產(chǎn)地普及推廣。
1.3.4 可食率測定
可食率是指去除果皮和果核后的質(zhì)量與完整果質(zhì)量之比??墒陈试谔O果加工中具有重要意義,直接影響產(chǎn)品的出品率和經(jīng)濟(jì)效益。可食率的測定直接用天平測量,然后進(jìn)行差量計算,其測定時抽樣要具有代表性并且具有一定的樣本容量。
目前我國還沒有建立系統(tǒng)的蘋果品質(zhì)評價方法及標(biāo)準(zhǔn),缺乏原料基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和加工品質(zhì)數(shù)據(jù),導(dǎo)致育種沒有確切目標(biāo),培育品種不適合加工使用,加工用蘋果沒有原料來源或原料品質(zhì)不一,加工產(chǎn)業(yè)不能得到合理的經(jīng)濟(jì)效益,而一些非加工型蘋果產(chǎn)量超出市場需求,導(dǎo)致增產(chǎn)不增收,致使蘋果產(chǎn)業(yè)鏈不能無縫對接。根據(jù)蘋果品質(zhì)指標(biāo)制定完善的蘋果品質(zhì)評價標(biāo)準(zhǔn),可為不同加工用途選用適合蘋果原料做出技術(shù)指導(dǎo),為指導(dǎo)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、選育優(yōu)質(zhì)的加工專用蘋果品種、建立加工原料專用基地提出明確的目標(biāo),以完善蘋果種植和加工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。
2.1 蘋果品質(zhì)評價技術(shù)發(fā)展趨勢
蘋果品質(zhì)評價的感官品質(zhì)、理化營養(yǎng)品質(zhì)和加工品質(zhì)三方面的指標(biāo)有十多項,發(fā)展準(zhǔn)確、快速、方便、無損的檢測方法是目前品質(zhì)評價技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)。其發(fā)展趨勢主要是:
2.1.1 傳統(tǒng)方法自動、快速、便捷化
測定蛋白質(zhì)含量的凱氏定氮法作為標(biāo)準(zhǔn)方法,其處理時間長,步驟繁瑣。自動定氮設(shè)備和技術(shù)的發(fā)展為蛋白質(zhì)的測定提供自動、準(zhǔn)確的測定方法。水分含量測定的國標(biāo)方法為直接干燥法,該方法需要長時間的處理,不能滿足目前快速測定的需要。微波快速水分測定儀為水分含量測定提供一種快速準(zhǔn)確的測量方法,可在40~120s測定水分含量。手持式糖度計和手持式硬度計代替阿貝折光儀和流變儀成為測定可溶性固形物和果實硬度的便捷儀器。
2.1.2 無損檢測技術(shù)應(yīng)用
隨著CCD攝像、CT掃描、近紅外掃描等圖像采集和計算機(jī)處理技術(shù)的發(fā)展,使無損檢測技術(shù)得到快速發(fā)展。如可溶性固形物、酸含量和果實硬度等品質(zhì)的無損測定可實現(xiàn)果實的在線測定和自動分級。
2.1.3 新材料的應(yīng)用
隨著生物芯片、生物技術(shù)的發(fā)展和集成化技術(shù)的提高及一些納米材料的應(yīng)用,在圖形認(rèn)知設(shè)備的快速發(fā)展下,電子鼻的特異性將大大提高,傳感器材料的發(fā)展也促進(jìn)了其重復(fù)性的提高,電子鼻將會有更廣闊的應(yīng)用前景,為蘋果品質(zhì)評價發(fā)揮更大作用。
2.2 蘋果加工品質(zhì)指標(biāo)的綜合評價
不同的加工目的所關(guān)注原料蘋果的品質(zhì)指標(biāo)有所差異。蘋果加工品質(zhì)指標(biāo)綜合評價是根據(jù)不同的加工目的對蘋果的感官品質(zhì)指標(biāo)、理化與營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)和加工品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析,使用聚類分析、通徑分析、模糊分析、回歸分析等統(tǒng)計學(xué)原理,得出各種加工方式側(cè)重的品質(zhì)指標(biāo),建立各加工方式蘋果加工適宜性評價百分法細(xì)則,得出加工適宜性等級,如適合榨汁用蘋果Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級,適合脆片加工用蘋果Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級等。并對現(xiàn)有蘋果品種進(jìn)行打分評定,篩選最適加工品種。同時也為蘋果育種提出明確指導(dǎo)目標(biāo),選育蘋果加工專用品種,優(yōu)化蘋果產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),健全我國蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展,增加農(nóng)業(yè)效益,實現(xiàn)農(nóng)民增收。
參考文獻(xiàn):
[1]過國南, 閻振立, 張順妮. 我國建國以來蘋果品種選育研究的回顧及今后育種的發(fā)展方向[J]. 果樹學(xué)報, 2003, 20(2): 127-134.
[2]劉曉靜. “國光”蘋果紅色芽變果實品質(zhì)評價及著色機(jī)理的初步研究[D]. 泰安: 山東農(nóng)業(yè)大學(xué), 2009.
[3]MOREDA G P, ORTIZ-CANAVATE J, GARCA-RAMOS F J, et al. Non-destructive technologies for fruit and vegetable size determination: a review[J]. Journal of Food Engineering, 2009, 92(2): 119-136.
[4]張道德. 金冠蘋果果實的介電特性與無損檢測技術(shù)的研究[D]. 雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué), 2007.
[5]何維華. 蘋果四個雜交組合后代果實性狀遺傳和制汁適性的評價[D].青島: 萊陽農(nóng)學(xué)院, 2006.
[6]IGLESIAS I, ECHEVERRIA G, SORIA Y. Differences in fruit colour development, anthoc,yanin content, fruit quality and consumer acceptability of eight , Gala apple strains[J]. Scientia Horticulturae, 2008, 119 (1): 32-40.
[7]TIJSKENSA L M M, KONOPACKI P J, SCHOUTEN R E, et al. Biological variance in the colour of Granny Smith apples modelling the effect of senescence and chilling injury[J]. Postharvest Biology and Technology, 2008, 50(2/3): 153-163.
[8]袁金麗, 郭志濤, 武睿, 等. 基于支持向量機(jī)的蘋果顏色分級[J]. 農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息: 研究與開發(fā), 2007(7): 25-27.
[9]胡海晴, 鄧?yán)^忠, 張?zhí)X. 基于Hamming網(wǎng)絡(luò)的蘋果顏色分級研究[J]. 農(nóng)機(jī)化研究, 2006, 11(11): 75-76.
[10]PILAR A, DANIEL D, SARA J, et al. Characterisation of Asturian cider apples on the basis of their aromatic profile by high-speed gas chromatography and solid-phase microextraction[J]. Food Chemistry, 2010, 121(4): 1312-1318.
[11]ZOU Xiaobo, ZHAO Jiewen. Comparative analyses of apple aroma by a tin-oxide gas sensor array device and GC/MS[J]. Food Chemistry, 2008, 107(1): 120-128.
[12]SAEVELS S, LAMMERTYNA J, BERNA A Z, et al. An electronic nose and a mass spectrometry-based electronic nose for assessing apple quality during shelf life[J]. Postharvest Biology and Technology, 2004, 31 (1): 9-19.
[13]潘胤飛, 趙杰文, 鄒小波, 等. 電子鼻技術(shù)在蘋果質(zhì)量評定中的應(yīng)用[J]. 農(nóng)機(jī)化研究, 2004, 5(3): 179-182.
[14]ARYA S P, MAHAJAN M, JAIN P. Non-spectrophotometric methods for the determination of vitamin C[J]. Analytica Chimica Acta, 2000, 417(1): 1-14.
[15]魯玉妙, 高華, 趙政陽, 等. 粉紅女士蘋果品質(zhì)特性分析評價[J]. 果樹學(xué)報, 2003, 20(6): 503-505.
[16]PALAZON M A, PREZ-CONESA D, ABELLN P, et al. Determination of shelf-life of homogenized apple-based beikost storage at different temperatures using Weibull hazard model[J]. LWT-Food Science and Technology, 2009, 42(1): 319-326.
[17]羊金梅, 覃超鳳, 余瑞林, 等. 分光光度法測定梨和蘋果中維生素C的含量[J]. 安徽醫(yī)藥, 2004, 3(9): 205-206.
[18]TIMOUMI S, MIHOUBI D, ZAGROUBA F. Shrinkage, vitamin C degradation and aroma losses during infra-red drying of apple slices[J]. LWT, 2007, 40(9): 1648-1654.
[19]ODRIOZOLA-SERRANO I, HERNANDEZ-JOVER T, MARTINBELLOSO O. Comparative evaluation of UV-HPLC methods and reducing agents to determine vitamin C in fruits[J]. Food Chemistry, 2007, 105(3): 1151-1158.
[20]PENG Yankun, LU Renfu. Analysis of spatially resolved hyperspectral scattering images for assessing apple fruit firmness and soluble solids content[J]. Postharvest Biology and Technology, 2008, 48(1): 52-62.
[21]LIU Yande, YING Yibin. Use of FT-NIR spectrometry in non-invasive measurements of internal quality of apples[J]. Postharvest Biology and Technology, 2005, 37(1): 65-71.
[22]張京平, 王會, 彭爭. 蘋果剖面CT值與其糖含量分布的關(guān)系分析[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報, 2007, 38(3): 197-199.
[23]MANUELA Z, BERND H, JEAN-MICHEL R, et al. Non-destructive tests on the prediction of apple fruit flesh firmness and soluble solids content on tree and in shelf life[J]. Journal of Food Engineering, 2006, 77 (2): 254-260.
[24]ZHU Dazhou, JI Baoping, MENG Chaoying, et al. The performance of v-support vector regression on determination of soluble solids content of apple by acousto-optic tunable filter near-infrared spectroscopy[J]. Analytica Chimica Acta, 2007, 598(2): 227-234.
[25]周麗萍, 胡耀華, 陳達(dá), 等. 蘋果可溶性固形物含量的檢測方法: 基于可見光近紅外光譜技術(shù)[J]. 農(nóng)機(jī)化研究, 2009, 4(4): 104-107.
[26]張文英, 姜曉坤. 采收期對金紅蘋果貯藏品質(zhì)的影響[J]. 食品研究與開發(fā), 2009, 30(12): 144-147.
[27]董一威, 籍保平, 史波林, 等. 蘋果中糖酸度的CCD近紅外光譜分析[J]. 食品科學(xué), 2007, 28(8): 376-380.
[28]G?MEZ A H, HE Y, PEREIRA A G. Non-destructive measurement of acidity, soluble solids and firmness of Satsuma mandarin using Vis/ NIR-spectroscopy techniques[J]. Journal of Food Engineering, 2006, 77 (2): 313-319.
[29]應(yīng)義斌, 劉燕德, 傅霞萍. 蘋果有效酸度的近紅外漫反射無損檢測[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報, 2004, 35(6): 124-126.
[30]祝優(yōu)珍, 史洪云. 微波消解技術(shù)測定蘋果中的礦物質(zhì)元素[J]. 上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)報, 2004, 12(4): 275-278.
[31]WALL M M. Ascorbic acid, vitamin A, and mineral composition of banana (Musa sp.) and papaya (Carica papaya) cultivars grown in Hawaii[J]. Journal of Food Composition and Analysis, 2006, 19(5): 434-445.
[32]張莉, 陳軍, 吳大付, 等. 微波消解等離子體發(fā)射光譜法測定蘋果中的多元素分布[J]. 光譜實驗室, 2009, 26(3): 617-620.
[33]李艷梅, 趙福順, 趙麗華. 沙果123蘋果沈農(nóng)2號蘋果營養(yǎng)成分分析[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工: 學(xué)刊, 2009, 2(2): 79-81.
[34]FELICIANO R P, ANTUNES C, RAMOS A, et al. Characterization of traditional and exotic apple varieties from Portugal. Part 1. Nutritional, phytochemical and sensory evaluation[J]. Jounal of Functional Foods, 2010, 2(1): 35-45.
[35]KARLSEN A, AABY K, SIVERTSEN H, et al. Instrumental and sensory analysis of fresh Norwegian and imported apples[J]. Food Quality and Preference, 1999, 10(4): 305-314.
[36]李桂峰, 趙國建, 王向東, 等. 蘋果質(zhì)地品質(zhì)近紅外無損檢測和指紋分析[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報, 2008, 24(6): 169-173.
[37]QING Zhaoshen, JI Baoping, ZUDE M. Predicting soluble solid content and firmness in apple fruit by means of laser light backscattering image analysis[J]. Journal of Food Engineering, 2007, 82(1): 58-67.
[38]趙光遠(yuǎn), 蔡照磊, 鐘明輝. 蘋果的酶促褐變及其影響因素[J]. 食品與發(fā)酵科技, 2009, 45(2): 36-37.
[39]宋燁, 翟衡, 劉金豹, 等. 蘋果加工品種果實中的酚類物質(zhì)與褐變研究[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2007, 40(11): 2563-2568.
[40]ACEVEDO N C , BRIONES V, BUERA P, et al. Microstructure affects the rate of chemical, physical and color changes during storage of dried apple discs[J]. Journal of Food Engineering, 2008, 85(2): 222-231.
[41]王愈, 張和平. WXD2S-3型微波干燥機(jī)干制果蔬的試驗研究[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工: 學(xué)刊, 2009(1): 77-78.
Current Research Progress and Prospects of Technologies for Apple Quality Evaluation
BAI Sha-sha,BI Jin-feng*,F(xiàn)ANG Fang,WANG Pei,GONG Li-yan
(Key Laboratory of Agricultural Product Processing and Quality Control, Ministry of Agriculture, Institute of Agro-food Science and Technology, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China)
The current research progress of evaluation technologies for apples with different quality indices including sensory quality (size, shape index, skin color, and flavor component contents), physiochemical and nutritional quality (vitamin C content, soluble solid content, acidity, and mineral and protein contents) and processing quality (firmness, browning degree, moisture content and edible rate) are summarized in this paper. The further development trend of apple quality evaluation technologies is also proposed.
apple;quality evaluation technology;progress;prospect
TS255.7
A
1002-6630(2011)03-0286-05
2010-05-06
2009年公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(200903043);2009年度農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項目(2009GB23260450);
2007年科研院所技術(shù)研究開發(fā)專項(NCSTE-2007-JKZX-288)
白沙沙(1987—),女,碩士研究生,研究方向為農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏。E-mail:baishasha_163@163.com
*通信作者:畢金峰(1970—),男,研究員,博士,研究方向為果蔬精深加工與綜合利用。E-mail:bijinfeng2010@163.com