宋燁，王建中

（北京林業(yè)大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京 100083）

我國是世界棗樹的發(fā)源地和紅棗的主產(chǎn)區(qū)[1]，擁有全世界95%以上的棗樹資源和棗產(chǎn)品，在世界紅棗的生產(chǎn)和貿(mào)易中占據(jù)絕對主導(dǎo)地位[2]。據(jù)中國農(nóng)業(yè)統(tǒng)計年鑒的資料顯示，2009至2019年十年間全國棗樹的種植面積平均增長速度為9.10%。2019年，我國紅棗種植面積為285萬公頃，產(chǎn)量為750萬t。其中，灰棗質(zhì)地致密，水分含量低，糖分含量高，皮薄、肉質(zhì)細(xì)膩，香氣濃郁，可食率高達(dá)97.3%，同時含有多種微量元素和較多的藥用成分，有很高的營養(yǎng)價值和多種保健功效[3-5]，成為市場上廣受歡迎的品種。隨著生活水平的提高，人們對棗果品質(zhì)的要求越來越高。果實營養(yǎng)品質(zhì)和感官品質(zhì)作為果實品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，也日益引起研究人員的重視。目前國內(nèi)灰棗的主產(chǎn)區(qū)主要在新疆、河南等地，山東、寧夏、陜西也有種植，因地域不同，灰棗呈現(xiàn)不同的特征品質(zhì)。

目前，對灰棗的研究主要集中在其抗氧化能力、理化性質(zhì)及揮發(fā)性成分的研究上[6-8]，但是針對于不同產(chǎn)地之間灰棗的綜合感官品質(zhì)評價以及色差質(zhì)構(gòu)等感官理化品質(zhì)的研究較少，特別是感官評價與理化品質(zhì)之間相關(guān)性的研究鮮有報道。本實驗對采自6個不同地區(qū)的灰棗品質(zhì)進(jìn)行了綜合感官評價，通過評價對各產(chǎn)區(qū)灰棗各性狀品質(zhì)及綜合品質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)及科學(xué)的比較，以期通過灰棗品質(zhì)差異，合理指導(dǎo)市場定價，以促進(jìn)紅棗產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。同時本實驗對不同產(chǎn)地灰棗的色差參數(shù)、質(zhì)構(gòu)參數(shù)及營養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行了差異分析，并對各品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了相關(guān)性分析，以期給感官以量化指標(biāo)，通過儀器檢測對灰棗果實感官性狀進(jìn)行準(zhǔn)確評價和判定，尋找能夠直接評價灰棗品質(zhì)的理化指標(biāo)，避免直觀感官評價帶來的誤差，為后續(xù)不同產(chǎn)地灰棗品質(zhì)評價提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實驗材料：灰棗由新疆天昆百果股份有限公司提供，均為商業(yè)成熟、無損傷的干棗，原產(chǎn)地分別為新疆阿拉爾，新疆和田，新疆若羌，新疆圖木舒克，新疆哈密、河南新鄭。

實驗試劑：濃鹽酸，氫氧化鈉，甲基紅指示劑，斐林試劑，酒石酸鉀鈉，冰乙酸，乙酸鋅，亞鐵氰化鉀，鎢酸鈉，鉬酸鈉，碳酸鈉，硫酸銅，硫酸鉀，硼酸，濃硫酸，溴甲酚綠指示劑，亞甲基藍(lán)指示劑，95%乙醇，酚酞指示劑，偏磷酸，碳酸氫鈉，2,6-二氯靛酚，高嶺土，均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備DP410真空干燥箱，日本Uamato；MS304S電子天平，梅特勒-托利多儀器有限公司；HH-6恒溫水浴鍋，德國OLABO；KS-1053破壁料理機(jī)，廣州市祈和電器有限公司；TU-1810全自動紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；Sorvall ST8離心機(jī)，美國Thermo；SH220石墨消解儀，山東海能科學(xué)儀器有限公司；K9840凱氏定氮儀，山東海能科學(xué)儀器有限公司；CM-5分光測色儀，日本KONICA MINOLTA；TA.XT Plus質(zhì)構(gòu)儀，英國Stable Micro Systems。

1.3 實驗方法

1.3.1 常規(guī)理化指標(biāo)測定

總糖參照GB/T 10782-2006《蜜餞通則》中總糖的斐林試劑滴定法測定[9]；還原糖參照 GB 5009.7-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中還原糖的測定》中第一法直接滴定法測定[10]；蛋白質(zhì)參照GB 5009.5-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測定》中第一法凱氏定氮法測定[11]；總酸參照GB/T 12456-2008《食品中總酸的測定》中的酸堿滴定法測定[12]；Vc參照GB 5009.86-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中抗壞血酸的測定》中2,6-二氯靛酚滴定法[13]。

總酚參照Folin-Ciocalteu法[14]，略作修改。取試樣5.0 g，用80 mL水洗入100 mL容量瓶中放入沸水浴中提取30 min，取出，冷卻，定容，取2.0 mL樣品提取液。8000 r/min離心4 min，取1.0 mL上清液，加入5.0 mL水，1.0 mL Folin試劑和3.0 mL碳酸鈉溶液顯色。放置2 h，765 nm下測定吸光度，以沒食子酸計。上述實驗均重復(fù)三次操作，取平均值。

1.3.2 色差指標(biāo)測定

色差利用CM-5分光測色儀進(jìn)行色階測量，在標(biāo)準(zhǔn)白板校準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，測量不同品種紅棗的L值、a值和b值，測量中每品種隨機(jī)選取8個果實，在赤道上部和下部各取2個點，每個點讀取兩個值，每個品種共觀測16個值。

1.3.3 質(zhì)構(gòu)品質(zhì)測定方法

質(zhì)構(gòu)使用TA.XT plus質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行檢測。檢測參數(shù)如下：針狀探頭為P/25，測前速度為3.00 mm/s，測中速度為3.00 mm/s，測后速度為3.00 mm/s，最小感知力5 g應(yīng)變?yōu)?0.0%，位移為10.000 mm。穿刺試驗采用完整紅棗作為試驗對象，每果取最大橫徑處陰陽面2個部位測定（取平均值），每個樣品隨機(jī)取20個果實。

1.3.4 感官評價方法

由10名經(jīng)過相關(guān)培訓(xùn)的具有食品專業(yè)背景感官評定人員組成感官評定小組，按照不同產(chǎn)地灰棗感官評分原則（見表1）。以灰棗的色澤、香氣、滋味和組織狀態(tài)為因素集，以優(yōu)、良、中、差為評語集，建立4個單因素矩陣，構(gòu)建主因素突出型綜合評判模型，采用M評判模型進(jìn)行分析。不同產(chǎn)地灰棗的感官評分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示，評分標(biāo)準(zhǔn)參照國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 26150-2019）以及任松偉[15]的相關(guān)研究，結(jié)合消費者感官調(diào)研結(jié)果綜合確定。

表1 不同產(chǎn)地灰棗感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 1 The standard senseory evaluation system for gray jujube from different regions

建立評判集。對6個不同產(chǎn)地的灰棗進(jìn)行編號，根據(jù)表1對6種不同產(chǎn)地灰棗的品質(zhì)要求進(jìn)行模糊綜合評判，建立評判集。

對象集U={u1, …, ui, …, un}={1,2,3,4,5,6}；

因素集X={x1, …, xj, …, xn}={色澤，香氣，滋味，組織狀態(tài)}；

評語集Y={y1, …, yp, …, ym}={優(yōu)，良，中，差}；W={w1, …, wi, …, wn}={0.23, 0.18, 0.38, 0.21}

建立單因素評價矩陣。評判小組對每一因素進(jìn)行逐個評判，然后統(tǒng)計每一因素的各個評語的人次，這樣每一因素的4個評語共有10人次，然后對每一因素的每個評語的人次進(jìn)行歸一化處理，即則對應(yīng)每一因素x，都對應(yīng)一個模糊評價則4個因素就可建立4個單因素模糊評價矩陣，得到6個不同產(chǎn)地灰棗的感官評定結(jié)果。

確定評價得分集V。評價得分集V，即為對各項評價結(jié)果的等級組成的集合。V={v1，v2，v3，v4}，其中v1，v2，v3，v4分別是優(yōu)，良，中，差4個等級，本次實驗中4個等級分別對應(yīng)100，80，60，40。即V={優(yōu)，良，中，差}={100, 80, 60, 40}。

線性轉(zhuǎn)換。經(jīng)過模糊線性轉(zhuǎn)換，得到模糊綜合評判矩陣：B=V×R=(b1, …, bp, …, b4)，其中，bp=V×Rip（p=1，2，3，4）。

模糊綜合評判總分。則樣品的模糊綜合評判總分為：T=W×B。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 22.0和DPS軟件對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，結(jié)果采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差形式表示，本實驗中灰棗的理化數(shù)據(jù)均為干基數(shù)據(jù)，用單因素方差分析檢驗和多元方差分析檢驗對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行差異性分析。

2 結(jié)果分析

2.1 不同產(chǎn)地灰棗的感官模糊綜合評價

根據(jù)表1感官評價標(biāo)準(zhǔn)對6個不同產(chǎn)地灰棗進(jìn)行評價，結(jié)果見表2。10名經(jīng)過培訓(xùn)的評價人員分別從色澤、香氣、滋味及組織狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)、良、中、差評價，6個不同產(chǎn)地灰棗的評價結(jié)果具有明顯差異。

表2 不同產(chǎn)地灰棗感官評定結(jié)果Table 2 Sensory evaluation of gray jujube from different regions

根據(jù)6個不同產(chǎn)地灰棗樣品的評價結(jié)果，可以建立色澤、香氣、滋味和組織狀態(tài)4個單因素模糊評價矩陣。

以新疆阿拉爾地區(qū)灰棗為例，即：

把上述對新疆阿拉爾地區(qū)灰棗的4個單因素評價結(jié)果可以寫成一個評判關(guān)系矩陣，即：

同理，可得到新疆和田、新疆若羌、新疆圖木舒克、河南新鄭、新疆哈密地區(qū)灰棗樣品的模糊評判關(guān)系矩陣，即：

經(jīng)過模糊線性轉(zhuǎn)換，得到模糊綜合評判矩陣：B=V×R=(b1, …, bp, …, b4)，其中，bp=V×Rip（p=1,2,3,4）。

經(jīng)計算得：B1=V×R1

模糊綜合評判總分。則樣品的模糊綜合評判總分為：T=W×B。得到樣品 1的總分為：T1=(0.23,0.18,0.38,0.21)×(92,86,76,88)=84.00。同理，可得到新疆和田、新疆若羌、新疆圖木舒克、河南新鄭、新疆哈密地區(qū)灰棗樣品的模糊綜合評判結(jié)果為：T2=77.76，T3=85.62，T4=79.88，T5=72.62，T6=83.56。具體感官模糊綜合評分結(jié)果見表3。

表3 不同產(chǎn)地灰棗綜合評定結(jié)果Table 3 Comprehensive sensory evaluation of gray jujube from different regions

由表3可知，新疆若羌地區(qū)灰棗綜合評分最高，隨后依次是新疆阿拉爾和新疆哈密，具體感官綜合評價排序：新疆若羌灰棗>新疆阿拉爾>新疆哈密>新疆圖木舒克>新疆和田>河南新鄭。這與前期調(diào)研消費者對于不同產(chǎn)地灰棗的喜愛程度相吻合。

2.2 不同產(chǎn)地灰棗色差特性分析

由表4可知，不同產(chǎn)地灰棗果皮L值變化范圍為29.51~31.64，若羌灰棗、阿拉爾灰棗和和田灰棗L值較高，表明果皮亮度較高，新鄭灰棗L值最低，病名果面亮度較低；a值變化范圍為21.78~24.63，a值大小排序為圖木舒克>阿拉爾>哈密>若羌>和田>新鄭，a值結(jié)果表明圖木舒克灰棗果實紅色度最高，新鄭灰棗果實紅色度最低。從不同產(chǎn)地灰棗果肉色差結(jié)果可知，若羌灰棗果肉L值最高，和田灰棗果肉L值最低，果肉亮度較低；不同產(chǎn)地灰棗果肉b值大小排序為和田灰棗>若羌灰棗>圖木舒克灰棗>阿拉爾灰棗>哈密灰棗>新鄭灰棗，結(jié)果表明和田灰棗、若羌灰棗和圖木舒克灰棗果肉黃色較深，新鄭灰棗果肉黃色較淺。從圖1和圖2可以明顯看出，新疆地區(qū)灰棗果皮的紅色度和果肉的黃色度明顯高于河南新鄭的灰棗，其它新疆各產(chǎn)區(qū)灰棗果皮和果肉色澤相近。

圖1 不同產(chǎn)地灰棗果皮色差三維圖Fig.1 Diagram of skin color difference of grey jujube from different regions

圖2 不同產(chǎn)地灰棗果肉色差三維圖Fig.2 Diagram of pulp color difference of grey jujubefrom different regions

表4 不同產(chǎn)地灰棗色差指標(biāo)分析Table 4 Color difference index analysis of gray jujube from different regions

2.3 不同產(chǎn)地灰棗質(zhì)構(gòu)特性分析

對阿拉爾、和田、若羌、圖木舒克、河南新鄭和哈密6個產(chǎn)地的灰棗全棗進(jìn)行質(zhì)構(gòu)TPA分析，灰棗典型的TPA測試質(zhì)構(gòu)圖譜見圖3，TPA測試特征參數(shù)為硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性、回復(fù)性，結(jié)果見圖4，從結(jié)果中可以看出阿拉爾地區(qū)、若羌地區(qū)和哈密地區(qū)的灰棗硬度較大，與其它地區(qū)的灰棗有顯著差異，和田地區(qū)和河南新鄭灰棗硬度相對較小，硬度反應(yīng)的是果實的堅實度，六個產(chǎn)地灰棗的硬度排序為阿拉爾灰棗硬度為2950.74 g>若羌灰棗硬度2944.01 g>哈密灰棗硬度2749.12 g>圖木舒克灰棗硬度2536.23 g>河南新鄭灰棗硬度2421.69 g>和田灰棗硬度2391.40 g；若羌灰棗的內(nèi)聚性最大為0.74，且與其它地區(qū)灰棗差異顯著，內(nèi)聚性是反映灰棗內(nèi)部收縮力的大小，體現(xiàn)的是灰棗在咀嚼過程中，使果實保持完整的性質(zhì)，說明若羌灰棗口感較緊實；彈性是形變灰棗經(jīng)擠壓形變后回復(fù)形變的能力，各產(chǎn)地灰棗彈性指標(biāo)差異不大；咀嚼性體現(xiàn)了灰棗果實在咀嚼過程中的持續(xù)抵抗性，對應(yīng)人體口腔中的觸覺感受，若羌灰棗和阿拉爾灰棗的咀嚼性指標(biāo)較高分別為1855.77、1745.24，說明若羌灰棗和阿拉爾灰棗耐咀嚼，河南新鄭灰棗的咀嚼性最差，咀嚼性指標(biāo)僅為1413.79；回復(fù)性和彈性相似，灰棗壓縮后回復(fù)原狀的比率，從結(jié)果中可以看出若羌灰棗回復(fù)性指標(biāo)最高為0.23。

圖3 灰棗典型的TPA測試質(zhì)構(gòu)圖譜Fig.3 Typical TPA test mass composition spectrum of grey

圖4 不同產(chǎn)地灰棗質(zhì)構(gòu)參數(shù)趨勢圖Fig.4 Qualitative parameter trend chart of grey jujube from different regions jujube

2.4 不同產(chǎn)地灰棗理化特性分析

從表5中可以看出，阿拉爾灰棗總糖含量最高，河南新鄭灰棗總糖含量最低，新疆各產(chǎn)區(qū)紅棗總糖含量顯著高于新鄭灰棗，張萍等[17]研究表明灰棗原產(chǎn)地河南新鄭灰棗總糖含量低于新疆南部6個產(chǎn)區(qū)灰棗總糖含量，蘇彩霞等[18]研究表明新疆3個地區(qū)灰棗顯著高于河南新鄭，這與本研究結(jié)果是一致的，這是由新疆其特殊的地理環(huán)境優(yōu)勢造成的。和田灰棗還原糖含量最高，占總糖含量的58%，河南新鄭灰棗和哈密灰棗還原糖比率較低為42%，還原糖含量的高低直接影響產(chǎn)品糖類物質(zhì)營養(yǎng)價值的高低；總酸含量排序為和田灰棗>新鄭灰棗>哈密灰棗>阿拉爾灰棗，若羌和圖木舒克灰棗總酸含量最低，和田灰棗總酸含量最高，且與其它產(chǎn)區(qū)灰棗差異顯著，河南新鄭灰棗總酸含量較高與張萍等[16]、蘇彩霞等[17]研究結(jié)果一致；不同產(chǎn)區(qū)灰棗維生素C含量差異顯著，維生素C含量區(qū)間為15.26~30.12 mg/100 g，阿拉爾灰棗、和田灰棗和若羌灰棗維生素C含量遠(yuǎn)高于圖木舒克灰棗、哈密灰棗和新鄭灰棗；河南新鄭灰棗總酚含量最低為1622.30 mg/kg，5個新疆產(chǎn)區(qū)灰棗總酚含量差異不顯著。

表5 不同產(chǎn)地灰棗理化數(shù)據(jù)Table 5 The physical and chemical data of grey jujube from different regions

2.5 不同產(chǎn)地灰棗感官評價指標(biāo)與理化檢測數(shù)據(jù)相關(guān)性分析

將感官評價數(shù)據(jù)與質(zhì)構(gòu)、色差、營養(yǎng)品質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，探究儀器測定指標(biāo)參數(shù)與感官分析結(jié)果之間的聯(lián)系，以期通過儀器檢測能準(zhǔn)確直觀反映灰棗的感官特性。檢測數(shù)據(jù)與感官評定相關(guān)性結(jié)果見表6，從結(jié)果中可以看出感官色澤評價得分與果皮色差a*值呈顯著正相關(guān)（p<0.05），說明灰棗果皮的紅色度是影響色澤感官評價的主要影響因素，果皮色差a*在一定程度上可以表征灰棗果實的色澤品質(zhì)，感官色澤評價與果實總糖含量呈顯著正相關(guān)（p<0.01），這是可能因為不同地理環(huán)境因素（光照、晝夜溫差等）造成的果實總糖和果皮色素累積的規(guī)律是一致的；感官香氣評價與果皮L*值呈顯著正相關(guān)（p<0.01）；組織狀態(tài)感官結(jié)果與質(zhì)構(gòu)參數(shù)硬度和咀嚼性呈顯著正相關(guān)（p<0.01），表明灰棗果實硬度和咀嚼性是評價果實組織狀態(tài)的關(guān)鍵指標(biāo)，這說明利用質(zhì)構(gòu)參數(shù)能夠在一定程度上評價灰棗果實的組織狀態(tài)；感官總評分與果實硬度、咀嚼性和果皮L*呈顯著相關(guān)（p<0.01），這與感官評價中灰棗果實的外觀色澤和組織狀態(tài)的賦值權(quán)重也是一致的；從相關(guān)性結(jié)果來看，滋味感官評價與果實糖和酸含量相關(guān)性不大，這可能是因為各產(chǎn)地灰棗糖和酸含量雖然有所差異，但總量變化不大；維生素C含量與感官評價指標(biāo)無顯著相關(guān)性，這說明維生素C作為營養(yǎng)指標(biāo)，不會顯著影響果實的感官品質(zhì)。

表6 感官評價指標(biāo)與檢測數(shù)據(jù)相關(guān)性分析Table 6 Correlation analysis between sensory descriptors and testing data

3 結(jié)論

3.1 通過感官模糊綜合評價，表明新疆阿拉爾灰棗色澤、香氣最好，新疆若羌灰棗滋味和組織狀態(tài)最好，新疆若羌地區(qū)灰棗綜合評分最高，隨后依次是新疆阿拉爾、新疆哈密、新疆圖木舒克、新疆和田，河南新鄭灰棗樣品綜合評分最低，新疆灰棗總體感官評價優(yōu)于新鄭灰棗，這是由新疆特殊的地理環(huán)境優(yōu)勢造成的。

3.2 不同產(chǎn)地灰棗色差和質(zhì)構(gòu)結(jié)果表明，產(chǎn)地環(huán)境對灰棗的質(zhì)構(gòu)和色差造成不同的影響，整體而言，新疆地區(qū)灰棗果皮的紅色度和果肉的黃色度明顯高于河南新鄭的灰棗，其它新疆各產(chǎn)區(qū)灰棗果皮和果肉色澤相近。阿拉爾、若羌地區(qū)灰棗果實硬度較大，口感較緊實，耐咀嚼，新鄭地區(qū)灰棗的咀嚼性和內(nèi)聚性相對較差。

3.3 不同產(chǎn)地灰棗理化營養(yǎng)指標(biāo)差異顯著，新鄭地區(qū)灰棗總糖、還原糖、維生素C、總酚含量均低于新疆地區(qū)灰棗，阿拉爾地區(qū)灰棗總糖含量最高為84.95 g/100 g，和田地區(qū)灰棗還原糖含量最高為46.90 g/100 g，若羌和圖木舒克灰棗總酸含量最低均為4.28 g/kg，阿拉爾灰棗、和田灰棗和若羌灰棗維生素C含量較高，新鄭灰棗維生素C和總酚含量均最低分別為15.56 mg/100 g、1622.30 mg/kg。

3.4 實驗對不同產(chǎn)區(qū)灰棗的感官評價數(shù)據(jù)與檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行了相關(guān)性分析，結(jié)果表明果皮色差a*在一定程度上可以表征灰棗果實的色澤品質(zhì)，質(zhì)構(gòu)參數(shù)能夠在一定程度上評價灰棗果實的組織狀態(tài)；滋味感官評價與果實糖和酸含量相關(guān)性不大，這可能是由于各產(chǎn)地灰棗糖和酸含量總量變化不大造成的；維生素C作為營養(yǎng)指標(biāo)，不會顯著影響果實的感官品質(zhì)。實驗為研究利用儀器檢測對灰棗果實部分感官性狀進(jìn)行準(zhǔn)確評價和判定提供了依據(jù)。