盧丹，趙武奇，曾祥媛，吳妮，高貴田，張清安，張寶善，雷玉山

（1陜西師范大學(xué)食品工程與營(yíng)養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，西安 710119；2陜西省農(nóng)村科技開發(fā)中心，西安 710119）

0 引言

【研究意義】我國(guó)是世界上獼猴桃栽培和出口的主要國(guó)家之一，獼猴桃酸甜可口，富含多種營(yíng)養(yǎng)成分，有“水果之王”的美譽(yù)，更受大家青睞[1]。獼猴桃的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和質(zhì)地是評(píng)價(jià)其品質(zhì)的主要指標(biāo)，是獼猴桃貯藏及分級(jí)的重要依據(jù)。傳統(tǒng)的獼猴桃品質(zhì)檢測(cè)方法為化學(xué)檢測(cè)法，對(duì)果實(shí)進(jìn)行破壞性檢測(cè)，存在操作復(fù)雜、耗時(shí)較長(zhǎng)[2]的缺點(diǎn)，因此，探求一種快速、方便地檢測(cè)獼猴桃品質(zhì)的方法是目前研究的熱點(diǎn)之一。食品流變學(xué)是研究物料物質(zhì)形態(tài)和流動(dòng)的學(xué)科。獼猴桃作為一種黏彈性物料具有顯著的流變特性，因此，利用其流變學(xué)特性來(lái)研究獼猴桃品質(zhì)變化具有重大意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】食品流變學(xué)是研究食品或食品原料在力作用下變形或流動(dòng)的科學(xué)。食品的彈性力學(xué)和黏性流體力學(xué)可以反映食品本身內(nèi)部的化學(xué)成分、分子構(gòu)造及食品的品質(zhì)。RYSZARD等[3]運(yùn)用應(yīng)力松弛試驗(yàn)將豬肉與禽肉的化學(xué)成分與流變特性聯(lián)系起來(lái)，得到的流變模型可用于加工肉制品的優(yōu)化生產(chǎn)。SILVINA等[4]運(yùn)用應(yīng)力松弛試驗(yàn)區(qū)分低脂雞肉腸的不同配方。聶毓琴等[5]研究野生富硒植物薇菜莖的應(yīng)力松弛，證明薇菜莖具有良好的黏性和彈性的力學(xué)特性，是一種良好的黏彈性物料。ZHAO等[6]對(duì)蘋果的應(yīng)力模型參數(shù)與蘋果品質(zhì)的相關(guān)性進(jìn)行分析，為蘋果的貯藏奠定了基礎(chǔ)。王海鷗等[7]通過(guò)壓縮-應(yīng)力松弛研究了獼猴桃各部位組織的流變特性參數(shù)，為獼猴桃的流變特性和品質(zhì)分析奠定了基礎(chǔ)。計(jì)宏偉等[8]通過(guò)繪制獼猴桃蠕變-時(shí)間曲線，為獼猴桃的加工及貯藏提供了力學(xué)依據(jù)。研究表明，食品的應(yīng)力松弛特性能反映其品質(zhì)，可用于食品的貯藏和加工?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前為止，應(yīng)用應(yīng)力松弛對(duì)果品的研究已有報(bào)道，但大部分僅限于對(duì)于單一品質(zhì)的研究，未對(duì)果品的大部分品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行全面的分析；對(duì)于獼猴桃的應(yīng)力松弛研究?jī)H限于研究獼猴桃內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)或內(nèi)部的力學(xué)特性，很少將獼猴桃的應(yīng)力松弛特性和其品質(zhì)聯(lián)系起來(lái)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)獼猴桃品質(zhì)的預(yù)測(cè)。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本試驗(yàn)以不同貯藏時(shí)期的獼猴桃為樣本，對(duì)獼猴桃進(jìn)行應(yīng)力松弛試驗(yàn)，運(yùn)用因子分析方法篩選出獼猴桃的品質(zhì)特征指標(biāo)，對(duì)獼猴桃應(yīng)力松弛模型參數(shù)與其品質(zhì)特征進(jìn)行相關(guān)性分析，建立數(shù)學(xué)模型并對(duì)獼猴桃品質(zhì)特征進(jìn)行預(yù)測(cè)。

1 材料與方法

1.1 材料

‘海沃德’獼猴桃于2017年10月中旬采摘自陜西佰瑞獼猴桃研究院有限公司果園，樣品采收及貯藏符合 NY/T 1392—2015《獼猴桃采收及貯運(yùn)技術(shù)規(guī)范》，避免雨天和雨后采收，采收過(guò)程中嚴(yán)防機(jī)械損傷，輕采輕放，除去小果、爛果、病蟲果、畸形果等，將獼猴桃樣品裝入紙箱中置于溫度為（0±0.5）℃，相對(duì)濕度為90%—95%的冷庫(kù)中。

1.2 試驗(yàn)儀器

TA.XT plus 質(zhì)構(gòu)儀，英國(guó)Stable Micro Systems公司；BA224S電子天平，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；8101手持糖量計(jì)，遼寧大連先超科技有限公司；CR-400/401型色彩色差儀，德國(guó)；UV-1800型紫外分光光度計(jì)，日本島津公司；高速冷凍離心機(jī)，Thermo公司。

1.3 試驗(yàn)方法

在獼猴桃貯藏期間，每3 d隨機(jī)抽取3個(gè)果實(shí)樣品作為一組試驗(yàn)對(duì)象，將測(cè)試結(jié)果取平均值，共抽取50次，150個(gè)果樣。每次試驗(yàn)前將果樣置于20℃條件下靜置1 h，然后依次進(jìn)行應(yīng)力試驗(yàn)、質(zhì)構(gòu)剖面感官分析法（texture profile analysis，TPA）試驗(yàn)和營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)試。從50組樣品中隨機(jī)抽取35組樣本用于獼猴桃品質(zhì)預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建，其余15組作為驗(yàn)證樣本，用于預(yù)測(cè)模型的驗(yàn)證。

1.3.1 獼猴桃應(yīng)變特性測(cè)試 應(yīng)力測(cè)試參數(shù)為：探頭P/5（直徑5 mm），變形量0.5 mm，松弛時(shí)間50 s，加載速度1.0 mm·s-1，觸發(fā)力0.049 N，數(shù)據(jù)采集頻率10點(diǎn)/s。被測(cè)試樣品呈水平放置，用底座固定。每個(gè)樣品在最大橫截面處取3個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果取平均值。

1.3.2 獼猴桃應(yīng)力松弛模型確定 麥克斯韋模型描述的是黏彈性物料的應(yīng)力松弛情況，由胡克模型和阻尼模型串聯(lián)而成。廣義麥克斯韋模型是由多個(gè)麥克斯韋（Maxwell）模型并聯(lián)而成[9]。在試驗(yàn)過(guò)程中，隨著壓縮過(guò)程的進(jìn)行，獼猴桃的受力面積會(huì)發(fā)生變化，得到一條力—時(shí)間曲線來(lái)分析獼猴桃的應(yīng)力松弛行為。將力—時(shí)間曲線與Maxwell模型進(jìn)行擬合，所用的擬合公式如下：

麥克斯韋三元件模型：

F(t)=D0E0+D0E1exp(-t/T1)

麥克斯韋五元件模型：

F(t)=D0E0+D0E1exp(-t/T1)+D0E2exp(-t/T2)

麥克斯韋七元件模型：

F(t)=D0E0+D0E1exp(-t/T1)+D0E2exp(-t/T2)+D0E3exp(-t/T3)

式中，F(xiàn)(t)為物料所受載荷（N），D0為恒定的應(yīng)變量，E0是平衡彈性模量（N·mm-1），E1、E2和E3為彈性系數(shù)（N·mm-1）；T1、T2和T3是模型元件的松弛時(shí)間，t是松弛時(shí)間（s）。

ηi=EiTi

η為模型的黏性系數(shù)（N·S·mm-1），分別將 1.3.1測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，確定最佳模型。

1.3.3 品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定 可溶性固形物（soluble solids，SS）用手持糖量計(jì)進(jìn)行測(cè)定，每個(gè)果實(shí)取果汁測(cè)定，然后取該組果實(shí)測(cè)定值的平均值；可滴定酸用 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，參見GB/T 12456—2008《食品中總酸的測(cè)定方法》，獼猴桃中可滴定酸以檸檬酸計(jì)；Vc用 2, 6-二氯靛酚染料溶液滴定，參見 GB 5009.86—2016《水果、蔬菜Vc含量測(cè)定法》。色差用CR-400/401型色彩色差儀直接測(cè)定a*、b*、L*值；丙二醛（MDA）含量的測(cè)定采用硫代巴比妥酸比色法，以mmol·g-1FW表示；每項(xiàng)指標(biāo)測(cè)試3次，取平均值。

TPA測(cè)試：用取樣器取直徑為1 cm、厚度為0.5 cm的圓柱形獼猴桃果柱，在測(cè)前速度為4 mm·s-1，測(cè)中速度為2 mm·s-1，測(cè)后速度為4 mm·s-1，位移1 mm，時(shí)間5 s，觸發(fā)力5 g的條件下進(jìn)行TPA測(cè)試，每項(xiàng)指標(biāo)測(cè)試3次，取平均值。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Origin8.0軟件對(duì)應(yīng)力試驗(yàn)數(shù)據(jù)與1.3.2確定的應(yīng)力模型進(jìn)行擬合，得到應(yīng)力模型的參數(shù)；用SPSS軟件進(jìn)行因子分析、相關(guān)性分析和嶺回歸分析；應(yīng)用DPS7.5軟件對(duì)應(yīng)力模型參數(shù)進(jìn)行誤差分析和顯著性t檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 獼猴桃品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果

表1為50個(gè)獼猴桃理化指標(biāo)與質(zhì)構(gòu)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，由表1可知，可滴定酸、Vc、可溶性固形物、丙二醛及穿刺硬度的變化范圍分別為 1.33%—2.69%、23.56—85.10 mg·kg-1FW、10.3%—15.30%、0.74—10.42 μmol·g-1、2.00—10.78；色差 L*值、a*值、b*值及ΔE的變化范圍分別為25.97—45.98、-5.50—-1.34、0.01—11.71、26.12—47.60；質(zhì)構(gòu)指標(biāo)硬度、粘附度、彈性、黏聚性、膠黏性、咀嚼性和回彈性的變化范圍分別為 67.70—1067.05 N、-47.08—-3.29 N、0.75—1.30 N·s、0.64—0.92、62.06—775.51、58.50—757.53、0.21—0.39。從變異系數(shù)可以看出各項(xiàng)理化指標(biāo)和質(zhì)構(gòu)指標(biāo)離散性較大，說(shuō)明選取的50組樣本十分豐富，可以充分反映獼猴桃保藏過(guò)程中各項(xiàng)理化指標(biāo)和質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的變化。

2.2 因子分析

對(duì)獼猴桃的可滴定酸、VC、可溶性固形物、丙二醛、穿刺硬度、色差L*值、a*值、b*值、ΔE、硬度、粘附度、彈性、黏聚性、膠黏性、咀嚼性和回彈性這16個(gè)指標(biāo)進(jìn)行因子分析，得到獼猴桃品質(zhì)的特征值及方差貢獻(xiàn)率、因子分析碎石圖和正態(tài)方差最大正交旋轉(zhuǎn)變換后的因子載荷矩陣，結(jié)果分別如表2、圖1和表3所示。

由表2可知，因子分析所提出的5個(gè)主因子的特征值分別為4.412、3.372、1.794、1.580和1.227，方差貢獻(xiàn)率分別為27.576%、21.077%、11.214%、9.877%和7.670%。所提出的5個(gè)主因子特征值均大于1，且累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到77.41%，說(shuō)明這5個(gè)主因子所構(gòu)成的要素包括了 16個(gè)獼猴桃品質(zhì)指標(biāo)的絕大部分信息。因此，可以將獼猴桃的16個(gè)品質(zhì)指標(biāo)壓縮為5個(gè)。

表1 獼猴桃品質(zhì)指標(biāo)的變異情況Table1 Variation of quality indexes of kiwifruit

表2 因子分析解釋總變量Table2 Total variance explained of factor analysis

圖1 因子分析碎石圖Fig.1 Screen plot of factor analysis

圖1為因子分析碎石圖，由圖1可以直觀地看出從第 5個(gè)因子往后，曲線變得平緩，斜率越來(lái)越小，說(shuō)明從第 5個(gè)因子往后各主因子的方差貢獻(xiàn)率越來(lái)越小，所以提5個(gè)主因子是合適的。

采用方差極大化方法進(jìn)行因子旋轉(zhuǎn)，得到旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣表3，旋轉(zhuǎn)后，載荷大小進(jìn)一步分化，因子與變量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系更加清晰，每一個(gè)變量對(duì)于因子的影響程度也更加直觀[10-11]。如表3所示，第1個(gè)主成分中，硬度、膠黏性、咀嚼性和黏附度4個(gè)指標(biāo)為主變量，體現(xiàn)了獼猴桃的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)；第2個(gè)主成分中，ΔE、L*值、a*值、b*值4個(gè)指標(biāo)為主變量，體現(xiàn)了獼猴桃的色澤指標(biāo)；第3個(gè)主成分中，黏聚性、回彈性和可滴定酸3個(gè)指標(biāo)為主變量，體現(xiàn)了獼猴桃的質(zhì)構(gòu)和化學(xué)指標(biāo)；第四個(gè)主成分中，彈性、穿刺硬度和VC3個(gè)指標(biāo)為主變量，體現(xiàn)了獼猴桃的質(zhì)構(gòu)和化學(xué)指標(biāo)；第五個(gè)主成分中，可溶性固形物和丙二醛兩個(gè)指標(biāo)為主變量，可分別作為該主因子的代表性指標(biāo)。以每個(gè)主因子中載荷最大為標(biāo)準(zhǔn)，可篩選出硬度、ΔE、黏聚性、彈性和可溶性固形物5個(gè)指標(biāo)，但考慮到VC是獼猴桃中最主要的營(yíng)養(yǎng)成分且其載荷大于0.55，則最終選取 VC、可溶性固形物、ΔE、硬度、黏聚性、彈性6個(gè)指標(biāo)為獼猴桃的品質(zhì)特征指標(biāo)。

表3 獼猴桃品質(zhì)正態(tài)方差最大正交旋轉(zhuǎn)變換后的因子載荷矩陣Table3 Matrix of kiwifruit quality with normal variance after maximum orthogonal rotational transformation

2.3 應(yīng)力松馳模型的確定

表4為50個(gè)樣本數(shù)據(jù)分別與三元件麥克斯韋模型、五元件麥克斯韋模型和七元件麥克斯韋模型擬合得到的擬合結(jié)果。由表4可知，七元件麥克斯韋模型R2均值高于三元件麥克斯韋模型和五元件麥克斯韋模型，變異系數(shù)低于三元件麥克斯韋模型和五元件麥克斯韋模型，說(shuō)明七元件麥克斯韋模型擬合效果最好。七元件麥克斯韋模型包括彈性參數(shù)（E0、E1、E2和E3）、松弛時(shí)間（T1、T2和T3）和黏性系數(shù)（η1、η2和 η3）。

表4 應(yīng)力模型擬合結(jié)果Table4 Fitting results of stress model

2.4 應(yīng)力松馳模型參數(shù)的確定

表5為應(yīng)變模型參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，可以看出，建模組中平衡彈性系數(shù) E0的變異系數(shù)最大，松弛時(shí)間 T2的變異系數(shù)最小，說(shuō)明隨著獼猴桃的貯藏，E0的變化最明顯，松弛時(shí)間T2的變化最小。另外，所選的驗(yàn)證組的數(shù)據(jù)范圍全都包括在建模組的范圍內(nèi)，說(shuō)明驗(yàn)證組及建模組的劃分是合理的。從變異系數(shù)來(lái)看，各個(gè)應(yīng)力松弛參數(shù)的數(shù)值均較高，說(shuō)明貯藏過(guò)程中的獼猴桃樣本豐富且樣本數(shù)據(jù)有效。

將應(yīng)力模型的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，由表6中的皮爾森相關(guān)系數(shù)可知，彈性參數(shù)之間、松弛時(shí)間之間和黏性系數(shù)之間均存在很強(qiáng)的相關(guān)性，其中 E0與E3的相關(guān)系數(shù)為0.993、T2與T3之間為-0.753，η2與η3之間為0.983，松弛時(shí)間之間互為負(fù)相關(guān)；彈性參數(shù)與黏性參數(shù)之間相關(guān)性均極顯著，其中E0與η2、η3之間相關(guān)系數(shù)分別為 0.983、0.998，E3與 η2、η3之間相關(guān)系數(shù)分別為 0.985、0.991；松弛時(shí)間與黏性系數(shù)和彈性參數(shù)之間的相關(guān)性系數(shù)均不高，僅 T2與E2、T3與E2之間相關(guān)性極顯著，相關(guān)系數(shù)分別為-0.510和0.520；T1與η1相關(guān)性顯著，相關(guān)系數(shù)為0.356。

表5 應(yīng)變模型參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table5 Statistical results of strain model parameters

表6 應(yīng)變模型參數(shù)相關(guān)性分析Table6 Correlation analysis of the parameters for strain model

2.5 應(yīng)力松弛參數(shù)與品質(zhì)特征的相關(guān)性

表7為應(yīng)力松弛參數(shù)與各項(xiàng)指標(biāo)的相關(guān)性分析，由表7可知，理化指標(biāo)與彈性參數(shù)和黏性系數(shù)有顯著正相關(guān)性（P＜0.05），其中VC和可溶性固形物與E0的相關(guān)系數(shù)分別為 0.901和 0.757，VC和可溶性固形物與η1的相關(guān)性均極顯著且相關(guān)系數(shù)大于0.60；理化指標(biāo)與松弛時(shí)間的相關(guān)性不高，僅硬度與T1、彈性與T3之間極顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.439和-0.468；質(zhì)構(gòu)指標(biāo)硬度、彈性和黏聚性與彈性參數(shù)分別呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），其中，彈性與 E0的相關(guān)系數(shù)為0.951；ΔE與 E0的相關(guān)系數(shù)為 0.813；平衡彈性系數(shù)E0與VC、可溶性固形物、ΔE和彈性的相關(guān)性系數(shù)均高于其他各應(yīng)力松弛參數(shù)（P＜0.01）。

2.6 應(yīng)力松弛模型中參數(shù)與各品質(zhì)特征的回歸分析

由表7可知，各指標(biāo)與應(yīng)力松弛參數(shù)之間有很強(qiáng)的相關(guān)性，可通過(guò)建立品質(zhì)特征與應(yīng)力松弛各參數(shù)之間的數(shù)學(xué)模型來(lái)預(yù)測(cè)獼猴桃品質(zhì)特征，但表6中應(yīng)力松弛參數(shù)之間有一定的相關(guān)性，存在共線性問(wèn)題，嶺回歸法是通過(guò)對(duì)最小二乘法的改進(jìn)，允許回歸系數(shù)的有偏估計(jì)量存在而補(bǔ)救多重共線性的方法，應(yīng)用嶺回歸法建立的預(yù)測(cè)模型能顯著增強(qiáng)估計(jì)的穩(wěn)定性[12-13]。表8為嶺回歸法的建模結(jié)果，由表8可知，模型對(duì) Vc的決定系數(shù)達(dá)到0.906，效果最好，對(duì)可溶性固形物、ΔE、硬度、黏聚性和彈性的決定系數(shù)均高于 0.7，模型的顯著性P值均小于0.05，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.7 獼猴桃品質(zhì)特征預(yù)測(cè)模型的驗(yàn)證

運(yùn)用2.6建立的品質(zhì)特征預(yù)測(cè)模型對(duì)驗(yàn)證組進(jìn)行預(yù)測(cè)，表9為預(yù)測(cè)值和實(shí)測(cè)值差異性檢驗(yàn)結(jié)果。VC、可滴定酸、可溶性固形物、ΔE和硬度的t檢驗(yàn)值均小于2.145（t0.05,9=2.145），表明預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值之間沒(méi)有顯著性差異。圖2為模型對(duì)各品質(zhì)特征的預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值的相關(guān)性圖，由圖2可知，VC、可溶性固形物、ΔE、硬度、黏聚性和彈性的預(yù)測(cè)值和實(shí)測(cè)值之間決定系數(shù)分別為 0.882、0.880、0.869、0.691、0.733和0.814，建立的模型能用于獼猴桃品質(zhì)特征的預(yù)測(cè)。

表7 應(yīng)力松弛參數(shù)與各項(xiàng)指標(biāo)的相關(guān)性分析Table7 Analysis of correlation of stress parameters and various indexes

表8 應(yīng)力松弛參數(shù)與各品質(zhì)特征的嶺回歸分析Table8 Ridge regression analysis of stress parameters and indices

表9 獼猴桃各品質(zhì)特征預(yù)測(cè)模型的檢驗(yàn)結(jié)果Table9 Results of prediction model for quality indexes of kiwifruit

圖2 獼猴桃品質(zhì)特征的預(yù)測(cè)值和實(shí)測(cè)值的相關(guān)性Fig.2 Relationship between predicted values and measured values about the quality features of kiwifruit

3 討論

3.1 關(guān)于因子分析在獼猴桃品質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用問(wèn)題

因子分析是用少數(shù)幾個(gè)因子去描述許多指標(biāo)或因素之間的聯(lián)系，即將相關(guān)比較密切的幾個(gè)變量歸在同一類中，每一類變量就成為一個(gè)因子，以較少的幾個(gè)因子反映原資料的大部分信息，起到降維的作用。因子分析技術(shù)可用于提取獼猴桃的品質(zhì)特征。張?zhí)苽サ萚11]通過(guò)因子分析篩選出灰分、蛋白質(zhì)、粗脂肪、pH、L*、b*、失水率和蒸煮損失等8個(gè)關(guān)鍵品質(zhì)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)崗巴羊肉，為崗巴羊肉的發(fā)展提供了數(shù)據(jù)支持；呂健等[10]運(yùn)用因子分析法篩選出還原糖、復(fù)水比、L值、粗蛋白和膨化度這 5個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)桃變溫壓差膨化脆片的品質(zhì)。馬慶華等[14]運(yùn)用因子分析法篩選出果實(shí)甜脆因子、果重及其他內(nèi)質(zhì)因子、果皮質(zhì)地因子、果實(shí)外觀因子和其他因子5個(gè)主因子來(lái)評(píng)價(jià)冬棗植株的品質(zhì)，為選擇優(yōu)良的冬棗植株奠定了理論基礎(chǔ)。

本試驗(yàn)運(yùn)用因子分析提出了5個(gè)主因子，累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到77.41%，最終選取出評(píng)價(jià)獼猴桃品質(zhì)質(zhì)量的6個(gè)指標(biāo)，分別為VC、可溶性固形物、ΔE、硬度、黏聚性和彈性。曾凡杰等[15]以色差、質(zhì)構(gòu)和 VC為指標(biāo)評(píng)價(jià)真空凍干獼猴桃片的品質(zhì)特征，這與本試驗(yàn)中選取色差、質(zhì)構(gòu)和 VC作為特征指標(biāo)一致。吳旻丹等[16]以硬度、彈性和耐咀性為評(píng)價(jià)指標(biāo)建立獼猴桃果實(shí)人工模擬咀嚼數(shù)學(xué)模型，宋小青等[17]運(yùn)用電子鼻技術(shù)建立低溫貯藏期獼猴桃的可溶性固形物含量、pH和硬度的數(shù)學(xué)模型?？梢钥闯?，本文通過(guò)因子分析提取 VC、可溶性固形物、ΔE、硬度、黏聚性和彈性作為特征品質(zhì)是合理的。

3.2 獼猴桃應(yīng)力松馳模型及參數(shù)與果實(shí)品質(zhì)特征的相關(guān)性

獼猴桃是一種良好的黏彈性物料，在一定的壓縮量下，獼猴桃表現(xiàn)出應(yīng)力松馳現(xiàn)象，其應(yīng)力松弛特性能反映獼猴桃的品質(zhì)特征，這與聶毓琴[5]、王海鷗[7]、計(jì)宏偉[8]及許永亮[18]等的研究結(jié)果一致。本研究通過(guò)對(duì)‘海沃德’獼猴桃的應(yīng)力松弛試驗(yàn)，得到力-時(shí)間曲線，分別用三元件麥克斯韋模型、五元件麥克斯韋模型和七元件麥克斯韋模型對(duì)得到的曲線進(jìn)行擬合，得到七元件效果最好，這一結(jié)果與 HASSAN等[19]的研究結(jié)果一致。

由本試驗(yàn)可知，隨著獼猴桃的貯藏，E0的變化最明顯，松弛時(shí)間T2的變化最小，這與BARGALE等[20]得出的小扁豆應(yīng)力松馳特性的試驗(yàn)結(jié)果一致；VC和可溶性固形物與應(yīng)力松弛模型中的黏性參數(shù)和彈性參數(shù)都有很強(qiáng)的相關(guān)性，這與方媛[21]研究蘋果的化學(xué)指標(biāo)與應(yīng)力松弛模型參數(shù)的試驗(yàn)結(jié)果保持一致；另外，本研究還得出色差值ΔE與麥克斯韋七元件模型的黏性參數(shù)和彈性參數(shù)具有很強(qiáng)的相關(guān)性，對(duì)獼猴桃色澤的研究提供了理論依據(jù)；獼猴桃的硬度與應(yīng)力松弛參數(shù)相關(guān)性很強(qiáng)，在貯藏的過(guò)程中，獼猴桃的硬度會(huì)發(fā)生變化，這與獼猴桃內(nèi)部化學(xué)變化有關(guān)，隨著貯藏期的延長(zhǎng)，獼猴桃內(nèi)的淀粉物質(zhì)轉(zhuǎn)化為糖，果膠水解，獼猴桃的硬度會(huì)下降[22]。獼猴桃的品質(zhì)特征與應(yīng)力松弛參數(shù)之間有很強(qiáng)的相關(guān)性，這與許永亮等[18]以米飯為研究對(duì)象得出的應(yīng)力松弛模型參數(shù)與米飯化學(xué)指標(biāo)間具有有很高相關(guān)性的研究結(jié)果一致。此外，平衡彈性系數(shù) E0與獼猴桃各品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性系數(shù)均高于其他各應(yīng)力松弛參數(shù)（P＜0.01），這一結(jié)果與方媛[21]研究富士蘋果各品質(zhì)指標(biāo)與應(yīng)力松弛參數(shù)的相關(guān)性結(jié)果一致，可能的原因?yàn)槠胶鈴椥韵禂?shù) E0與物料的硬度相關(guān)性最強(qiáng)，是黏彈性物料不能恢復(fù)的應(yīng)變。

本試驗(yàn)建立了‘海沃德’獼猴桃應(yīng)力模型參數(shù)預(yù)測(cè)品質(zhì)特征的回歸模型，模型對(duì)VC、可溶性固形物、ΔE、硬度、黏聚性和彈性預(yù)測(cè)的決定系數(shù)分別為0.882、0.880、0.869、0.691、0.733和0.814。應(yīng)力松馳參數(shù)能預(yù)測(cè)獼猴桃的品質(zhì)特征。陸秋君等[23]和KAUR等[24]分別運(yùn)用應(yīng)力松弛模型來(lái)預(yù)測(cè)番茄和馬鈴薯的品質(zhì)，均取得了較好的結(jié)果。

4 結(jié)論

‘海沃德’獼猴桃品質(zhì)特征指標(biāo)為VC、可溶性固形物、ΔE、硬度、黏聚性、彈性；其應(yīng)力松弛特性可以用七元件麥克斯韋模型來(lái)描述，模型中7個(gè)參數(shù)分別為 E0（0.524—47.239 N·mm-1）、E1（0.206—15.768 N·mm-1）、E2（0.151—12.966 N·mm-1）、E3（0.252—195.190 N·mm-1）、T1（0.201—23.696 s）、T2（0.188—25.060 s）、T3（0.152—23.918 s）、η1（0.512—34.286 N·s·mm-1）、η2（0.294—273.466 N·s·mm-1）、η3（0.422—39.963 N·s·mm-1）。獼猴桃果實(shí)的應(yīng)力松弛參數(shù)與Vc、可溶性固形物、ΔE、硬度、黏聚性和彈性這6個(gè)指標(biāo)具有很好的相關(guān)性，運(yùn)用嶺回歸對(duì)這6個(gè)指標(biāo)所建立的預(yù)測(cè)模型經(jīng)驗(yàn)證預(yù)測(cè)效果良好，該方法具有快速、高效、無(wú)損的特點(diǎn)。