邵蕾，許銘強(qiáng)，馬燕，孟新濤，鄒淑萍，張婷

（新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所，新疆主要農(nóng)副產(chǎn)品精深加工工程技術(shù)研究中心，新疆烏魯木齊 830091）

西梅又被叫作加州梅、歐洲李[1]，原產(chǎn)西亞和歐洲，形如杏梅，形態(tài)、色澤和化學(xué)成分上兼具野生櫻桃李與黑刺李的特征[2]，西梅富含維生素和礦物質(zhì)，具有較高的食用品質(zhì)[3,4]。

目前國內(nèi)外對凍藏技術(shù)的研究已經(jīng)較為成熟，冷凍和冷藏是水果和蔬菜最常用的儲(chǔ)存方法，在水果和蔬菜冰點(diǎn)溫度下將其加速凍結(jié)達(dá)到長時(shí)間保存的目的，現(xiàn)在已應(yīng)用于許多水果和蔬菜[5,6]。果蔬凍藏技術(shù)是通過減少果蔬組織中的水分，抑制微生物生長所以減少酶的活性，進(jìn)而延長貨架期[7-9]?，F(xiàn)今市場上對冷凍和冷藏水果和蔬菜的研究很少，大部分都是水產(chǎn)品或畜產(chǎn)品，造成這一點(diǎn)的主要原因在于水果和蔬菜的含水量較高，結(jié)成冰晶較快，所以這與影響冷凍再解凍后品質(zhì)變化有關(guān)[10,11]。近年來，凍藏技術(shù)在毛豆[12]、草莓[13]、荔枝[14]、蘑菇[15]、菠蘿[16]和番木瓜[17]等果蔬中有一定研究與應(yīng)用。

高壓電場加快解凍一是電暈放電形成離子風(fēng)[18]。內(nèi)部帶電的粒子自身的能量被水分子吞噬，動(dòng)能有所增加，沉積的帶電粒子也使導(dǎo)熱速率提升，從而獲得能量，加快速度。二是電場的添加使氫鍵破裂加速，從而加快解凍過程[19]。在果蔬領(lǐng)域，朱艷紅等[20]研究了高壓電場的作用對解凍后冬棗品質(zhì)的變化，發(fā)現(xiàn)解凍后冬棗的硬度、水分含量等許多值都高于對照組。

本文以法蘭西西梅為主要原料，使用高壓電場解凍技術(shù)進(jìn)行解凍，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過模糊數(shù)學(xué)感官評價(jià)結(jié)合響應(yīng)面法進(jìn)一步優(yōu)化高壓電場解凍法蘭西西梅工藝，旨在為高壓電場高效解凍法蘭西西梅提供一定的技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

法蘭西西梅鮮果，于2021年9月采自喀什地區(qū)伽師縣。

本研究篩選成熟度一致的法蘭西西梅為研究對象，其平均固形物含量25%、平均橫徑為3.5 cm，平均縱徑為5 cm、平均質(zhì)量為30.33 g、平均水分含量為82.69%。

DW-60W321EU1低溫冷凍柜，青島海爾特種電冰柜有限公司；YP20002電子天平，余姚市金諾天平儀器有限公司；Color Rrader CR-10色差儀，日本柯尼卡美能達(dá)公司；EMFI-T1電磁耦合處理系統(tǒng)，英都斯特（無錫）感應(yīng)科技有限公司。

1.2 樣品處理

挑選大小均勻，無機(jī)械損傷的法蘭西西梅鮮果，按每一自封袋24個(gè)果實(shí)進(jìn)行封裝，放入-40 ℃冰柜進(jìn)行冷凍處理。

解凍試驗(yàn)時(shí)，從-40 ℃冰柜取出西梅樣品，每組選取20個(gè)冷凍后樣品分放至潔凈的培養(yǎng)皿中，在所需的電場強(qiáng)度、解凍溫度和解凍時(shí)間條件下進(jìn)行解凍，以果實(shí)中心溫度達(dá)到4 ℃為解凍終點(diǎn)，解凍結(jié)束后對樣品進(jìn)行指標(biāo)測定，取平均值。

1.3 影響冷凍法蘭西西梅解凍效果的單因素實(shí)驗(yàn)

本研究選擇了對高壓電場解凍效果影響較顯著的3個(gè)因素，即電場強(qiáng)度、解凍時(shí)間及解凍溫度為自變量，通過測定解凍后西梅的汁液流失率、感官評價(jià)得分和果肉色差，對法蘭西西梅的高壓電場解凍工藝進(jìn)行優(yōu)化。

根據(jù)前期預(yù)實(shí)驗(yàn)所得出的結(jié)果，在固定的解凍時(shí)間結(jié)束時(shí)測量果實(shí)中心溫度是否到4 ℃，在做預(yù)實(shí)驗(yàn)時(shí)得出90 min時(shí)果實(shí)中心溫度已到4 ℃，說明已解凍，為了充分保證解凍完全，延長解凍時(shí)間至210 min。

1.3.1 電場強(qiáng)度對法蘭西西梅解凍工藝的影響

分別設(shè)置電場強(qiáng)度為10、20、30、40、50 kV，固定解凍時(shí)間為120 min，解凍溫度為20 ℃，探討電場強(qiáng)度對高壓電場解凍后法蘭西西梅感官評分的影響，在模糊數(shù)學(xué)模型分析后，得到模糊數(shù)學(xué)感官評價(jià)得分。

1.3.2 解凍時(shí)間對法蘭西西梅解凍工藝的影響

分別設(shè)置解凍時(shí)間為90、120、150、180、210 min，固定電場強(qiáng)度為40 kV，解凍溫度為20 ℃，探討解凍時(shí)間對高壓電場解凍后法蘭西西梅感官評分的影響，在模糊數(shù)學(xué)模型分析后，得到模糊數(shù)學(xué)感官得分。

1.3.3 解凍溫度對法蘭西西梅解凍工藝的影響

分別設(shè)置解凍溫度為5、10、15、20、25 ℃，固定電場強(qiáng)度為40 kV，解凍時(shí)間為120 min，探討解凍溫度對高壓電場解凍后法蘭西西梅感官評分的影響，在模糊數(shù)學(xué)模型分析后，得到模糊數(shù)學(xué)感官得分。

1.4 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)

依據(jù)單因素的結(jié)果，利用模糊數(shù)學(xué)評價(jià)結(jié)合響應(yīng)面軟件分析電場強(qiáng)度（A）、解凍時(shí)間（B）、解凍溫度（C）3個(gè)因素對汁液流失率、感官評價(jià)得分和果肉色差結(jié)果的影響并建模，優(yōu)化解凍工藝。表1為電場響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平表。

表1 電場響應(yīng)面試驗(yàn)因素與水平Table 1 Electric field response surface test factors and level

1.5 模糊數(shù)學(xué)模型的建立

1.5.1 感官評定

參考崔立柱等[21]的方法，由5男5女共10位對味覺和嗅覺敏感，有良好的健康和衛(wèi)生條件的食品專業(yè)的研究生。為每個(gè)評價(jià)人員準(zhǔn)備了獨(dú)立的工作環(huán)境，溫度25 ℃。保持良好的通風(fēng)，沒有其他氣味污染和噪聲干擾。由這十位研究生組成感官評價(jià)小組，對高壓電場解凍后法蘭西西梅的質(zhì)地、色澤、形狀、滋氣味和口感5個(gè)評價(jià)因素集評價(jià)。所有評價(jià)人員統(tǒng)一開始感官評價(jià)，在評價(jià)前1 h內(nèi)戒煙，且每個(gè)樣品在15 min內(nèi)完成評價(jià)。

1.5.2 確定評價(jià)因素集和評價(jià)集

評價(jià)因素集是對法蘭西西梅感官評價(jià)因素的集合，評價(jià)因素集U=（U1，U2，U3，U4，U5），其中U1、U2、U3、U4、U5分別代表質(zhì)地、色澤、形狀、滋氣味和口感；評語集是對因素集評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分?jǐn)?shù)的集合，評語集V=（V1，V2，V3，V4，V5），其中滿分是100分，V1、V2、V3、V4、V5分別代表優(yōu)（91分～100分）、良好（81分～90分）、中等（71分～80分）、一般（61分～70分）、差（51分～60分）為分?jǐn)?shù)等級。評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。根據(jù)清晰質(zhì)量等級邊界模糊化法將分值區(qū)域清晰化[22]，取評語集的中間值得到相對應(yīng)的分值。

表2 高壓電場解凍后法蘭西西梅的感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(分)Table 2 Sensory evaluation criteria of French prune after thawing by high voltage electric field (score)

1.5.3 確定評價(jià)因子權(quán)重集

評價(jià)因子權(quán)重集是各評分比重的集合。參考Mu等[23]的方法，對質(zhì)地、色澤、形狀、滋氣味、口感5個(gè)因素，建立5×5的矩陣。

評價(jià)指標(biāo)集權(quán)重集的確立：使用問卷調(diào)查法[24]，調(diào)查人數(shù)共100人，為食品相關(guān)老師或同學(xué)。對法蘭西西梅的質(zhì)地、色澤、形狀、滋氣味、口感按照其比重分析評估，得出高壓電場解凍法蘭西西梅的權(quán)重集（表3）。

表3 高壓電場解凍法蘭西西梅權(quán)重Table 3 High voltage electric field thawing French prune weight

表4 評語集與分值區(qū)域?qū)?yīng)表(分)Table 4 Correspondence between comment set and score area(score)

1.5.4 模糊關(guān)系綜合評判集

在評價(jià)表中，觀察各級別上的票數(shù)，計(jì)算各等級的票數(shù)與總?cè)藬?shù)相除的值，得到模糊關(guān)系矩陣。

1.6 指標(biāo)與測定方法

1.6.1 汁液流失率

汁液流失率是以解凍后汁液流失的多少來評價(jià)所設(shè)置解凍參數(shù)的好壞程度，法蘭西西梅凍結(jié)貯藏樣本稱質(zhì)量（W1），用不同條件解凍后，再次稱質(zhì)量（W2）。每種處理測定10個(gè)樣品，取平均值。計(jì)算公式為:

式中：

TL——汁液流失率，%；

W1——高壓電場解凍前法蘭西西梅的質(zhì)量，g；

W2——高壓電場解凍后法蘭西西梅的質(zhì)量，g。

1.6.2 色澤的測定

利用Color Rrader CR-10色差儀，參考劉樹萍等[25]的方法對高壓電場解凍后的法蘭西西梅的果肉色澤進(jìn)行測定。果肉的色澤由亮度（L*）、紅度（a*）、黃度（b*）表示。每組選取20個(gè)冷凍后樣品，每個(gè)樣品上、下、左、右各測量1次，結(jié)果取四個(gè)面的平均值為單果色澤值，色澤變化值ΔE計(jì)算公式為：

式中：

ΔE——色差，NBS；

L*、a*、b*——分別表示高壓電場解凍后法蘭西西梅的亮度、紅綠值和黃藍(lán)值。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析

利用Excel 2014和Origin 8.0對結(jié)果進(jìn)行分析并作圖，使用響應(yīng)面Design-Expert 8.0.6對高壓電場解凍法蘭西西梅的工藝進(jìn)行分析、優(yōu)化并且建模和檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1.1 電場強(qiáng)度對法蘭西西梅解凍效果的影響

高壓電場形成的離子風(fēng)對冰的沖擊作用致使解凍速度加快[26,27]。電場強(qiáng)度對法蘭西西梅解凍效果的影響見圖1，電場輔助解凍不僅能加快解凍速度，還可較大程度的維持新鮮度。在40 kV時(shí)解凍后的汁液流失率最小，為0.58%，且感官評價(jià)得分最高，為82.60分。在電場強(qiáng)度上升到50 kV時(shí)汁液流失率開始上升，為0.64%，感官評價(jià)得分也有所下降，為64.55分，電場強(qiáng)度40 kV時(shí)的解凍效果好、汁液流失少，實(shí)驗(yàn)中觀察此時(shí)的法蘭西西梅已完全解凍，且軟硬合適，果皮紫亮，果肉金黃。隨著電場強(qiáng)度的持續(xù)增加，法蘭西西梅的汁液流失率逐漸增大，感官評價(jià)得分降低，解凍后品質(zhì)變差，故選擇電場強(qiáng)度40 kV為較優(yōu)條件。華澤釗等[28]對土豆在不同場強(qiáng)大小下解凍進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)場強(qiáng)在150 kV/m以下時(shí)解凍變慢，不同場強(qiáng)對土豆解凍前后的汁液流失率影響不同。

圖1 電場強(qiáng)度對法蘭西西梅解凍效果的影響Fig.1 Effect of electric field intensity on thawing effect of French prune

2.1.2 解凍時(shí)間對法蘭西西梅解凍效果的影響

解凍時(shí)間對解凍效果有較大影響[29]。由圖2可知，在120 min時(shí)感官評價(jià)得分最高，為82.46分，在120 min之后感官評價(jià)得也逐漸降低，解凍后的果實(shí)質(zhì)地、外觀和口感逐漸變差。此時(shí)的汁液流失率相對較低，為0.58%，實(shí)驗(yàn)中觀察到此時(shí)的法蘭西西梅外表平整飽滿，解凍完全。90 min時(shí)果肉細(xì)胞的冰晶未解凍完全，一部分未融化，所以汁液流失率最低，當(dāng)?shù)?20 min時(shí)已完全解凍，果肉細(xì)胞的冰晶完全融化，所以汁液流失率有所增大，因而確定較優(yōu)的解凍時(shí)間為120 min。而高智偉等[30]的研究也發(fā)現(xiàn)，隨著高壓電場電壓加大，豆腐解凍時(shí)間縮短，所以解凍后質(zhì)量更好。

圖2 解凍時(shí)間對法蘭西西梅解凍效果的影響Fig.2 Effect of thawing time on thawing effect of French prune

2.1.3 解凍溫度對法蘭西西梅解凍效果的影響

解凍溫度直接影響解凍速度和品質(zhì)[31,32]。由圖3可知，20 ℃解凍后的汁液流失率最低，為0.59%，此時(shí)的感官評分也最高，為82.53分。到25 ℃時(shí)汁液流失率升高，感官評價(jià)得分也有所下降，硬度、顏色都不如20 ℃時(shí)的解凍表現(xiàn)好，表皮開始變軟塌陷，顏色也不再鮮亮，可能是20 ℃時(shí)，水分蒸發(fā)速度慢，對汁液流失率的影響較小，使得果實(shí)軟硬適中，外觀平整，具有更高的感官評價(jià)得分。故確定較優(yōu)的解凍溫度為20 ℃。唐夢等[33]研究發(fā)現(xiàn)25 ℃解凍羅非魚片時(shí)，高壓靜電場解凍比對照組所需時(shí)間短，主要因?yàn)楦邏红o電場解凍能更快的到達(dá)最大冰晶生成帶，更快速的通過最大冰晶生成帶，從而加速解凍。

圖3 解凍溫度對法蘭西西梅解凍效果的影響Fig.3 Effect of thawing temperature on thawing effect of French prune

2.2 高壓電場解凍法蘭西西梅模糊數(shù)學(xué)感官綜合評價(jià)結(jié)果

由10名食品專業(yè)相關(guān)人員對17種不同組合解凍的法蘭西西梅的5項(xiàng)指標(biāo)打分，統(tǒng)計(jì)分析總的結(jié)果，如表5。

表5 高壓電場解凍法蘭西西梅感官評價(jià)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)Table 5 Statistical analysis of sensory evaluation index of high voltage electric field thawed French prune

通過矩陣乘法，計(jì)算合成后的感官評分，避免了大小算法之間的誤差[34]。已知高壓電場解凍法蘭西西梅的5個(gè)權(quán)重集為X={0.20，0.10，0.20，0.25，0.25}，按照模糊原理Y=X×T，得到在不同高壓電場解凍條件下的法蘭西西梅評價(jià)結(jié)果：

同理得Y2={0.07，0.16，0.32，0.28，0.18}，Y3={0.10，0.22，0.34，0.29，0.06}，Y4={0.01，0.12，0.41，0.37，0.10}，Y5={0.24，0.29，0.32，0.15，0}，Y6={0.05，0.23，0.31，0.35，0.17}，Y7={0.11，0.18，0.22，0.30，0.20}，Y8={0.09，0.11，0.23，0.31，0.27}，Y9={0，0.02，0.24，0.28，0.47}，Y10={0.12，0.09，0.21，0.34，0.25}，Y11={0，0.14，0.26，0.45，0.16}，Y12={0.09，0.12，0.21，0.34，0.25}，Y13={0.09，0.13，0.23，0.31，0.25}，Y14={0.24，0.27，0.35，0.15，0}，Y15={0.07，0.47，0.37，0.10，0}，Y16={0.24，0.27，0.32，0.18，0}，Y17={0.22，0.43，0.27，0.10，0}

模糊綜合評價(jià)得分W=K×Y，評價(jià)級K={95，85，75，65，55}，Y1={0.12，0.21，0.32，0.31，0.05}，因此得出高壓電場解凍法蘭西西梅的模糊綜合評分為：

同理得W2=70.75，W3=75.25，W4=71.75，W5=81.20，W6=78.85，W7=71.85，W8=69.45，W9=63.05，W10=69.80，W11=68.75，W12=69.55，W13=70.05，W14=80.95，W15=80.05，W16=80.70，W17=82.60。

2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，根據(jù)Box-Behnken Design設(shè)計(jì)對高壓電場解凍法蘭西西梅的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，選擇電場強(qiáng)度（A）、解凍時(shí)間（B）、解凍溫度（C）進(jìn)行三因素三水平響應(yīng)面分析，以汁液流失率（Y1）、模糊數(shù)學(xué)感官評價(jià)得分（Y2）和果肉色差（Y3）為響應(yīng)值，試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果見表6。

表6 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Table 6 Design and results of response surface experiment

2.4 方差分析

對表6數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸擬合分析，得到的二次多項(xiàng)回歸模型方程為：Y1=0.62-0.03x+0.16y+0.22z+0.066xy-0.027xz+0.049yz+0.18x2+0.074y2-0.03z2

Y2=81.1+1.09x-1.52y-2.77z-2.8xy+0.13xz-1.94yz-2.56x2-5.99y2-6.27z2

Y3=38.01+0.079x+0.68y-1.19z+1.35xy+0.46xz-1.68yz-0.37x2-2.82y2+0.88z2，其顯著性分析結(jié)果見表7。

表7 回歸模型方差分析表Table 7 Table of variance analysis of regression model

由Y1的二次回歸模型分析可知，優(yōu)化后模型的F值為60.40，P＜0.000 1，模型極顯著，失擬項(xiàng)0.34＞0.05，不顯著，且復(fù)相關(guān)系數(shù)R2=98.73%，模型具有較高的可信度。所選的3個(gè)因素中，B、C對汁液流失率有極顯著的影響（P＜0.01），交互項(xiàng)AB、BC對汁液流失率影響顯著（P＜0.05），對汁液流失率影響的大小順序?yàn)镃＞B＞A，由圖4亦可得驗(yàn)證。通過軟件優(yōu)化得到解凍后最小汁液流失率時(shí)的參數(shù)為電場強(qiáng)度38.17 kV，解凍時(shí)間98.28 min，解凍溫度15.14 ℃，此時(shí)汁液流失率的預(yù)測值為0.41%。

圖4 高壓電場解凍參數(shù)對法蘭西西梅汁液流失率影響的響應(yīng)面圖Fig.4 Response surface diagram of influence of thawing parameters in high voltage electric field on juice loss rate of French prune

由Y2的二次回歸模型分析可知，優(yōu)化后模型的F值為40.43，P＜0.000 1，模型極顯著，失擬項(xiàng)0.21＞0.05，不顯著，且復(fù)相關(guān)系數(shù)R2=98.11%，模型具有較高的可信度。三個(gè)因素中，B、C對感官評價(jià)得分的影響極顯著（P＜0.01），交互項(xiàng)BC對感官評價(jià)得分的影響顯著（P＜0.05），AB對感官評價(jià)得分的影響極顯著（P＜0.01），其對感官評價(jià)得分影響的順序?yàn)镃＞B＞A，由圖5亦可得驗(yàn)證，獲得最高感官評價(jià)時(shí)的高壓電場解凍法蘭西西梅工藝參數(shù)優(yōu)化結(jié)果為電場強(qiáng)度42.99 kV，解凍時(shí)間115.06 min，解凍溫度19.04 ℃，此時(shí)感官評價(jià)的預(yù)測值為81.65分。

圖5 高壓電場解凍參數(shù)對法蘭西西梅感官評價(jià)影響的響應(yīng)面圖Fig.5 Response surface diagram of the effect of high voltage electric field on thawing parameters on sensory evaluation of French prune

由Y3的二次回歸模型分析可知，優(yōu)化后模型的F值為29.51，模型極顯著，失擬項(xiàng)P=2.54＞0.05，不顯著，且復(fù)相關(guān)系數(shù)R2=97.00%，模型具有較高的可信度。三個(gè)因素中，B、C對果肉色差的影響極顯著（P＜0.01），交互項(xiàng)AB、BC對果肉色差的影響極顯著（P＜0.01）。其對果肉色差影響的順序?yàn)镃＞B＞A，由圖6亦可得驗(yàn)證，獲得最小果肉色差時(shí)的工藝參數(shù)優(yōu)化結(jié)果為電場強(qiáng)度30.13 kV，解凍時(shí)間149.94 min，解凍溫度24.71 ℃，此時(shí)果肉色差的預(yù)測值為32.03。

圖6 高壓電場解凍參數(shù)對法蘭西西梅果肉色澤影響的響應(yīng)面圖Fig.6 Response surface diagram of effect of thawing parameters in high voltage electric field on flesh color of French prune

2.5 各工藝參數(shù)的效應(yīng)分析

2.5.1 高壓電場解凍參數(shù)對法蘭西西梅汁液流失率的影響

從圖5可知，隨著各個(gè)交互因子實(shí)際值組合的變化，感官評價(jià)得分先升高后下降，說明各交互因子均有一個(gè)最佳組合使感官評價(jià)得分達(dá)到最高。電場強(qiáng)度（A）對感官評價(jià)得分影響最為顯著，其曲面陡峭，而解凍時(shí)間（B）、解凍溫度（C）的影響次之，曲面較平滑。圖5a、5b說明，隨著電場強(qiáng)度、解凍時(shí)間和解凍溫度的增加，感官評價(jià)得分不斷升高，達(dá)到一定組合值后，感官評價(jià)得分有所下降。可能是因在適當(dāng)電場強(qiáng)度時(shí)，離子風(fēng)對果肉細(xì)胞的破壞程度減小，使得樣品外觀平整，滋氣味濃郁，故應(yīng)使電場強(qiáng)度、解凍時(shí)間和解凍溫度保持在中間值，才能獲得較高的感官評價(jià)得分。

2.5.2 高壓電場解凍參數(shù)對法蘭西西梅感官評價(jià)的影響

從圖5可知，隨著各個(gè)交互因子實(shí)際值組合的變化，感官評價(jià)得分先升高后下降，說明各交互因子均有一個(gè)最佳組合使感官評價(jià)得分達(dá)到最高。電場強(qiáng)度（A）對感官評價(jià)得分影響最為顯著，其曲面陡峭，而解凍時(shí)間（B）、解凍溫度（C）的影響次之，曲面較平滑。圖5a、5b說明，隨著電場強(qiáng)度、解凍時(shí)間和解凍溫度的增加，感官評價(jià)得分不斷升高，達(dá)到一定組合值后，感官評價(jià)得分有所下降?？赡苁且?yàn)樵谶m當(dāng)電場強(qiáng)度時(shí)，離子風(fēng)對果肉細(xì)胞的破壞程度減小，使得樣品外觀平整，滋氣味濃郁，故應(yīng)使電場強(qiáng)度、解凍時(shí)間和解凍溫度保持在中間值，才能獲得較高的感官評價(jià)得分。

2.5.3 高壓電場解凍參數(shù)對法蘭西西梅果肉色澤的影響

由圖6a可知，隨著各個(gè)交互因子實(shí)際值組合的變化，果肉色差值緩慢上升再下降，各交互因子均有一個(gè)最佳組合使果肉色差值最小，電場強(qiáng)度（A）對果肉色差值影響最為顯著，其曲面陡峭，而解凍時(shí)間（B）、解凍溫度（C）的影響次之，曲面較平滑。圖6a、6b說明隨著電場強(qiáng)度、解凍溫度的增加，解凍時(shí)間的減少果肉色差先逐漸下降，達(dá)到一定組合值后，果肉色差最小。可能是因?yàn)檩^大的電場強(qiáng)度對果肉的顏色起保護(hù)作用，使得果肉色差值較小，考慮到加工成本，同時(shí)縮短解凍時(shí)間，提高解凍溫度可使果肉色差減小，故應(yīng)增加電場強(qiáng)度，縮短解凍時(shí)間，提高解凍溫度，可降低解凍后西梅的果肉色差，有助于提高解凍效果。

2.6 高壓電場解凍法蘭西西梅工藝的優(yōu)化

根據(jù)試驗(yàn)所得的模糊數(shù)學(xué)評價(jià)權(quán)重集，解凍后的法蘭西西梅品質(zhì)首先應(yīng)考慮其口感（25%）和滋氣味（25%）要被消費(fèi)者接受，其次是其質(zhì)地（20%）和形狀（20%），最后要考慮果蔬的色澤（10%）。由響應(yīng)面分析法對汁液流失率（Y1）、感官評價(jià)（Y2）、果肉色差（Y3）進(jìn)行優(yōu)化，得到的模型方程分別為：

Y1=0.62-0.03x+0.16y+0.22z+0.066xy-0.027xz+0.049yz+0.18x2+0.074y2-0.03z2

Y2=81.1+1.09x-1.52y-2.77z-2.8xy+0.13xz-1.94yz-2.56x2-5.99y2-6.27z2

Y3=38.01+0.079x+0.68y-1.19z+1.35xy+0.46xz-1.68yz-0.37x2-2.82y2+0.88z2

綜合模糊數(shù)學(xué)感官評價(jià)法和響應(yīng)面優(yōu)化分析結(jié)果，確定法蘭西西梅的高壓電場解凍工藝為：電場強(qiáng)度46.79 kV，解凍時(shí)間93.44 min，解凍溫度18.89 ℃，其經(jīng)模型預(yù)測的汁液流失率為0.60%、感官評價(jià)得分為80.58分、果肉色差為33.15。考慮到實(shí)際解凍條件，調(diào)整最佳解凍工藝條件為：電場強(qiáng)度47 kV，解凍時(shí)間93 min，解凍溫度19 ℃，無電場對照的解凍條件為：電場強(qiáng)度0 kV，解凍時(shí)間93 min，解凍溫度19 ℃，最優(yōu)工藝解凍后的西梅果實(shí)和無電場對照解凍后的西梅果實(shí)如圖7所示，可以看出最優(yōu)工藝解凍后的西梅果實(shí)明顯比無電場對照解凍后的西梅果實(shí)品質(zhì)要好，將符合實(shí)際生產(chǎn)的工藝進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)得高壓電場解凍法蘭西西梅的汁液流失率為0.44%、感官評價(jià)為77.80分、果肉色差為34.36，預(yù)測結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為接近，說明該模型較為適合實(shí)際的生產(chǎn)。

圖7 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)所得法蘭西西梅效果對比圖Fig.7 Verify the contrast diagram of French prune effect obtained in the experiment

3 結(jié)論

本研究利用模糊數(shù)學(xué)感官評價(jià)結(jié)合響應(yīng)面分析法，探究電場強(qiáng)度、解凍時(shí)間、解凍溫度對高壓電場解凍法蘭西西梅汁液流失率、感官評價(jià)得分和果肉色差的影響。確定了質(zhì)地、色澤、形狀、滋氣味和口感的權(quán)重分別為（0.20、0.20、0.10、0.25、0.25）為考察因素的綜合評分體系，并建立了三個(gè)二次多項(xiàng)方程，分析后得出各因素對高壓電場解凍法蘭西西梅影響的大小順序?yàn)椋航鈨鰷囟龋窘鈨鰰r(shí)間＞電場強(qiáng)度。通過響應(yīng)面優(yōu)化，獲得最優(yōu)工藝為：電場強(qiáng)度47 kV，解凍時(shí)間93 min，解凍溫度19 ℃，該工藝條件所得到的法蘭西西梅外型飽滿，果皮紫亮、果肉金黃且酸甜可口。經(jīng)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)最終得到的實(shí)際汁液流失率為0.44%、感官評價(jià)為77.80分、果肉色差為34.36，與預(yù)測值僅相差0.16%、2.78分、1.21，表明可采用模糊數(shù)學(xué)感官綜合評價(jià)與響應(yīng)面優(yōu)化法相結(jié)合優(yōu)化法蘭西西梅的高壓電場解凍工藝，并為高壓電場解凍法蘭西西梅工業(yè)化發(fā)展提供了理論依據(jù)。

因此，利用高壓電場解凍技術(shù)解凍法蘭西西梅，既可以保持法蘭西西梅較低的汁液流失率，又可為工業(yè)化解凍提供新的方法，可以促進(jìn)法蘭西西梅解凍產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著社會(huì)的發(fā)展，很多新型解凍技術(shù)層出不窮，人們可充分利用新型的解凍技術(shù)進(jìn)行解凍，進(jìn)一步研究不同的解凍方法在不同果蔬產(chǎn)品中的應(yīng)用，得到高品質(zhì)的解凍后產(chǎn)品。