蘋果的質構與感官評定相關性研究

李麗娜 趙武奇 曾祥源 薛 珊 霍瑤瑤 方 媛 郭玉蓉

(陜西師范大學食品工程與營養科學學院，陜西 西安 710062)

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蘋果的質構與感官評定相關性研究

李麗娜 趙武奇 曾祥源 薛 珊 霍瑤瑤 方 媛 郭玉蓉

(陜西師范大學食品工程與營養科學學院，陜西 西安 710062)

以不同貯藏期的蘋果為樣品，在感官品質評定和TPA指標測定的基礎上，探討TPA參數與蘋果感官指標之間的相關性，運用逐步回歸分析法建立各項感官指標的預測模型并驗證。結果表明，蘋果的TPA參數與感官指標之間存在一定的相關性，尤其與口感質地(硬度、黏性、彈性、內聚性、耐咀性、回復性的r值分別為0.992 3，0.991 9，0.936 8，0.952 3，0.951 3，0.936 5)和手感質地(硬度、黏性、彈性、內聚性、耐咀性、回復性的r值分別為0.926 1，0.954 7，0.901 1，0.945 8，0.912 2，0.921 9)間呈極強的正相關；TPA質地參數中硬度、黏性、彈性、內聚性、耐咀性、回復性與感官評定指標的外觀、氣味、風味、口感質地、手感質地及感官評定總分間存在顯著相關性(外觀、氣味、風味、口感質地、手感質地的R2值分別為0.644，0.569，0.819，0.959，0.915)；黏性和內聚性對蘋果各項感官指標的預測具有重要的作用。采用蘋果TPA質地特性參數預測其感官品質的方法是可行的，研究為利用TPA參數客觀評價蘋果的感官品質提供理論依據。

蘋果；質構特性；感官評定；相關關系

蘋果是世界上消費量最大的水果之一，其質地清脆，口感香甜，富含多種維生素、礦物質等營養成分，且耐儲藏，深受廣大老百姓的喜愛[1-3]。由于蘋果采后的品質直接影響其在市場上的競爭力，因此對蘋果在貯藏期和貨架期的品質研究不僅僅是科學問題，更是一個重要的商業問題[4]。蘋果的品質評價主要有感官評定和儀器分析，感官評定是利用感官品嘗的方法對蘋果進行品質評定，該方法應用比較廣泛，測量指標包括外觀、氣味、風味和質地等等，評價結果也最具權威性，但感官評定程序復雜、評定耗時、浪費原料、易受食品本身質地、評價員主觀因素的影響，結果的可靠性較差，且不易標準化[5]；儀器分析是通過使用質構儀進行測量，該法簡單便捷、靈敏度高，但測量結果易受蘋果不同部位的影響[6]，國外用儀器分析對食品質構特性的研究比較多[7-9]。近年來，許坤華等[10]分別采用感官評價和儀器分析2種方法來分析金槍魚的質構特性，得到了相關指標的預測模型；趙延偉等分別證明了面條[11]和豆制品[12]的質構參數和感官品質之間存在一定的相關性；張志清等[13]發現通過TPA測試工程重組米的質構特性能夠快速確定其感官品質；劉朝龍等[14]研究表明通過質構分析可以很好地反映果凍的感官品質。這些研究表明，食品的質構特性和感官評定具有較強的相關性，通過質構參數能反映食品的感官品質。目前利用質構參數來預測蘋果感官品質的研究鮮有報道，因此，本試驗擬以不同貯藏期的蘋果為樣品，研究利用TPA測試參數來反映蘋果的感官品質，為蘋果品質的測量提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

蘋果：紅富士，于2015年10月從陜西乾縣梁山官地村一處管理水平良好的果園采摘，采收時挑選果實飽滿，果形均勻，成熟度相對一致，大小適中，無病蟲害和機械損傷，直徑在75～85 mm的新鮮蘋果樣品，并置于10 ℃條件下貯藏。

1.2 試驗儀器

物性測試儀：TA-XT. Plus型，英國Stable Micro Systems公司。

1.3 試驗方法

將蘋果于溫度10 ℃，濕度98的條件下貯藏，分別于貯藏1，8，15，22，29，36，43，50 d時進行取樣測試，每次取14個果樣，各拿7個分別進行感官評定和TPA指標測定試驗。試驗前，先將蘋果在25 ℃條件下靜置2 h，之后依次進行標記，并按順序進行TPA指標測定和感官評定試驗。

從每組TPA試驗的7個果樣中隨機取2個作為驗證樣本，從而將所得的TPA試驗數據分成2組：一組為建模組，共40個樣本數據用于構建蘋果感官指標預測模型；其余16個樣本數據作為驗證組，用于驗證所建立的感官指標預測模型的可行性。

1.3.1 蘋果質構的感官評定 先將蘋果清洗去皮，然后將其切分成塊，依次編號并放置在白瓷盤上。邀請7名經過一定感官培訓的人員對切好的蘋果進行感官評定，在評價前2 h內評價員禁止食用刺激性食物，如煙、酒等。評價的內容包括蘋果的風味、氣味、外觀、手感和口感等。

在感官品評時，要保持安靜，評價員彼此之間不能討論交流，隨機品嘗已編號的蘋果樣品，每次評價完一個樣品后用37 ℃左右清水漱口，在接著品評下一樣品。每個樣品做3次重復試驗，并對照感官評價鑒定表進行打分，取其平均值，做好記錄。參照文獻[15]制定的感官評分標準見表1。

1.3.2 蘋果質構的儀器分析 先將蘋果清洗去皮，然后在果腰上間隔相等的距離沿橫向切取直徑5 cm、厚2 cm的果柱共3塊。在室溫條件下，使用TA-XT. Plus 型物性測試儀對處理過的蘋果樣品進行質構分析，測定蘋果的品質指標包括硬度、黏性、彈性、內聚性、耐咀性和回復性等[16]。儀器探頭選用P50型，測試條件設置為：測試前速度2 mm/s；測試速度1 mm/s；測試后速度1 mm/s；觸發力5 g；壓縮變形1.5 mm；間隔時間5 s；數據采集頻率200點/s。每次測試后都用擦鏡紙把探頭擦干凈，每個果樣測試3次，取其平均值作為測定的最終結果[17]，并記錄數據。

表1 蘋果的感官評定標準

1.4 數據的統計分析

采用Excel和SPSS 20.0軟件對數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 蘋果的感官評價結果

表2為蘋果樣品的感官評價結果。由表2可知，除總分外，蘋果樣品感官評定的各項指標的標準偏差為1.60～1.90，表明各項指標之間的分布較均勻。其次，風味、氣味、外觀、手感質地、口感質地、感官評價總分各項指標的變異系數為23%～27%，說明蘋果的感官品質在儲藏期間發生了較大的變化。

表2 蘋果的感官評價結果

2.2 蘋果質構的儀器分析結果

表3為蘋果樣品的TPA測定結果。由表3可知，TPA各項參數的標準偏差為0～8，說明TPA各項參數之間的分布差異比較大。其中，TPA各項參數的變異系數均大于10%，表明蘋果的質構指標變化大，說明建模數據豐富，有利于后期模型的建立。

2.3 蘋果感官評定各指標之間的相關性分析

表4為蘋果感官評定各項指標之間的相關性。由表4可知，氣味與外觀呈極顯著正相關，說明蘋果越新鮮、氣味越好，蘋果的外觀越光滑、好看、完整；風味與外觀、氣味呈極顯著正相關，說明蘋果風味越好，外觀也是越完整、漂亮，氣味也越香甜；口感質地與外觀、氣味、風味呈極顯著正相關(r=0.93～0.95)，說明果肉質地越緊密，汁液越飽滿，蘋果的果形越完整、個頭、色澤、氣味越好；手感質地與口感質地呈極顯著正相關(r=0.91)，說明當果肉口感質地越好時，蘋果外部越光滑，硬度和彈性越好；手感質地與外觀、氣味、風味也呈極顯著正相關，說明手感質地越好的蘋果，它的外觀也越完整、美觀、光滑，氣味越好，風味也更純正。感官評定總分與口感質地、手感質地、風味、氣味、外觀呈正相關且相關系數依次減小(r=0.76～0.96)，表明蘋果口感質地越好，其外觀、氣味、風味越好，手感質地越好，感官評定的總分越高。

表3 蘋果質構儀器分析(TPA)測定結果

2.4 蘋果TPA參數之間的相關性分析

表5為蘋果TPA參數之間的相關性。由表5可知，果肉硬度與耐咀性(r=0.771 8)、回復性(r=0.478 3)、內聚性(r=0.474 5)均呈極顯著正相關，說明果肉硬度越大，果肉的堅實程度越大，致密性越強，果肉對牙齒咀嚼的抵抗力越大；果肉硬度越大，回復性越大，表明果肉對外界壓力的抵抗能力越大；果肉硬度越大，內聚性越大，表明果肉保持完整的能力越大。果肉的硬度與彈性(r=0.197 4)呈顯著正相關，與黏性(r=-0.056 2)呈顯著負相關，說明果肉硬度越大、彈性越大、黏性越小，果肉越柔韌細膩、口感越好。果肉的黏性與內聚性(r=-0.386 8)、回復性(r=-0.386 0)呈極顯著負相關，與彈性(r=-0.136 1)呈顯著負相關，說明果肉的黏性越大，其內聚性、回復性和彈性越小，果肉口感越差。果肉的彈性與耐咀性(r=0.472 6)、回復性(r=0.598 0)呈極顯著正相關，與內聚性(r=0.218 0)呈顯著正相關，說明果肉彈性越大，其耐咀性、回復性、內聚性越大，越有利于果實的貯藏保鮮。果肉的內聚性與耐咀性(r=0.849 1)、回復性(r=0.994 1)呈極顯著正相關，說明果肉的內聚性越大，其耐咀性、回復性越大，果肉抵抗外力保持完整的能力也越大。果肉的耐咀性與回復性(r=0.775 3)呈極顯著正相關，說明果肉的耐咀性越大，其回復性也越大。

綜上說明，蘋果樣品TPA各參數之間具有一定的相互作用，且硬度、黏性、彈性、內聚性、耐咀性、回復性中的一項或多項可以反映果肉質地狀況，與楊玲等[18]在華紅蘋果的研究中得出的結論一致。

2.5 蘋果TPA參數與感官評定指標之間相關性分析

表6為蘋果TPA參數與感官評定指標的之間的相關性。由表6可知，蘋果的感官評定指標與TPA參數之間存在一定的相關性。感官指標中的外觀、氣味、風味以及總分等指標與TPA各參數之間的相關系數均在0.61～0.89，而口感質地、手感質地指標與TPA各參數的相關系數均>0.90。說明TPA各參數與感官評定指標中的口感質地及手感質地之間存在較大的正相關關系。

表4 蘋果感官評定各項指標之間的相關性?

? *、**分別表示在P<0.05和P<0.01水平差異顯著。

表5 蘋果TPA參數之間的相關性?

? *、**分別表示在P<0.05和P<0.01水平差異顯著。

表6 蘋果TPA參數與感官評定指標之間的相關性?

? *、**分別表示在P<0.05和P<0.01水平差異顯著。

硬度與感官指標中的口感質地(r= 0.992 3)、手感質地(r= 0.926 1)、風味(r= 0.807 7)呈一定的正相關關系，說明硬度越大，果實表面越光滑，越富有彈性，口感和風味越好。口感質地與TPA參數中的彈性(r= 0.936 8)呈顯著的正相關，與內聚性(r= 0.952 3)、耐咀性(r= 0.951 3)、回復性(r= 0.936 5)呈一定的正相關關系，表明果肉的彈性越大，由內聚性所表現出來的果肉完整性越強，抵抗牙齒咀嚼和外界壓力的能力越大，口感也越好。TPA參數中的回復性(r=0.936 5)與感官指標中的外觀、氣味、風味、手感質地以及總分呈顯著的正相關，說明蘋果抗外界壓力越大，蘋果的外觀、氣味、風味越好，表面越光滑，手感越好。綜上說明，蘋果感官指標與TPA參數之間有著密切的聯系，可以用TPA參數來間接地反映蘋果的感官品質。

2.6 TPA參數與感官評定指標的回歸分析

通過TPA參數對感官評定的各項指標進行預測，以TPA的6個指標(硬度X1、黏性X2、彈性X3、內聚性X4、耐咀性X5、回復性X6)為自變量，感官評定各項指標為因變量Y，進行逐步回歸分析，剔除F-值顯著水平>0.05的變量，得到外觀、氣味、風味、口感質地、手感質地以及感官評價總分的預測模型，并將回歸分析結果統計于表7。由表7可知，風味、口感質地、手感質地指標的預測模型的決定系數R2均>0.81，且均具有統計學意義(P<0.001)。其中，口感質地、手感質地的預測模型的決定系數較高(R2>0.91)，說明口感質地、手感質地的預測模型能較好地反映蘋果的感官品質；雖然外觀、氣味的預測模型決定系數較低，但都在0.56以上。此外還發現，感官評定指標的預測模型都與TPA指標“黏性(X2)、內聚性(X4)”有關，說明用TPA參數預測蘋果的各項感官指標時黏性和內聚性有著相當重要的作用。

2.7 蘋果感官指標預測模型的驗證

蘋果感官評定指標的預測值與實測值的回歸分析結果見圖1。由圖1可知，感官指標中的口感質地、手感質地以及感官評定總分的驗證結果均很好，兩者間的決定系數R2達到了0.91以上，說明蘋果感官指標中的口感質地、手感質地和感官評定總分的預測模型能更好地反映蘋果的品質。

感官評定各項指標預測模型的檢驗結果見表8，從t檢驗結果可以看出，預測值與實測值之間并不存在顯著性差異(P>0.1)。說明通過TPA各參數來預測蘋果感官各項指標是有效的、可行的，并且達到了很好的預測效果和精度。然而，外觀、風味和氣味的預測決定系數均低于其他參數，說明以上3種感官品質指標的模型預測精度較低，模型回歸效果一般，可能是逐步回歸分析的建模方法不適用于預測外觀、手感質地和氣味指標，三者與TPA各參數之間可能存在著更復雜的數學關系。因此有必要采用更加先進的建模技術，預測蘋果感官指標中的外觀、風味、氣味與TPA參數之間的關系，以提高預測精度。

3 結論

(1) 蘋果TPA參數硬度、黏性、彈性、內聚性、耐咀性、回復性與感官評定指標外觀、氣味、風味、口感質地、手感質地以及感官評定總分間存在顯著的相關性(R2=0.56～0.96，P<0.001)。

表7 TPA指標和感官評定指標的逐步回歸分析結果

圖1 感官評定指標預測值與實測值的相關性

預測值—實測值組間差異平均值標準差標準誤P值自由度R2外觀 0.0770.3310.0560.177150.8950氣味 0.0330.3590.0610.590150.8928風味 0.0480.2030.0340.170150.8998口感質地 -0.8840.2330.0390.153150.9450手感質地 0.0020.2470.0420.967150.9350感官評定總分-0.2210.8580.1450.136150.9190

(2) 通過TPA參數建立了具有統計學意義的蘋果感官特性的預測模型，且各預測模型方程中都含有黏性(X2)以及內聚性(X4) 2個變量，說明黏性和內聚性對蘋果的感官指標的預測具有重要意義。

(3) 所建立的各項感官指標的預測模型具有良好的驗證結果，證實了用TPA參數各項指標預測蘋果感官品質的方法是可行的，同時也為蘋果品質的客觀評價提供了理論依據。

[1] 公麗艷, 孟憲軍, 劉乃僑, 等. 基于主成分與聚類分析的蘋果加工品質評價[J]. 農業工程學報, 2014, 30(13): 276-285.

[2] 楊玲, 肖龍, 王強, 等. 質地多面分析(TPA)法測定蘋果果肉質地特性[J]. 果樹學報, 2014, 31(5): 977-985.

[3] BARRITT B H. The apple world 2003-present situation and developments for produces and consumers[J]. Compact Fruit Tree, 2003, 36(1): 15-18.

[4] COROLLARO M A, APREA E, ENDRIZZI I, et al. A comb-ined sensory-instrumental tool for apple quality evaluation[J]. Postharvest Biology and Technology, 2014(96): 135-144.

[5] 楚炎沛. 物性測試儀在食品品質評價中的應用研究[J]. 糧食與飼料工業, 2003(7): 40-42.

[6] 紀宗亞. 質構儀及其在食品品質檢測方面的應用[J]. 食品工程, 2011(3): 22-25.

[7] NAULSKI R, GROCHOWICZ J. The influence of the measurement conditions on the TPA test of selected fruit[J]. Acta Horticulturae, 2001, 562(1): 213-219.

[8] KADAN R, SROBINSON M G, THIBODEAUX D P, et al. Texture and other physicochemical properties of whole rice bread[J]. Journal of Food Science, 2001, 66(7): 940-944.

[9] ZDUNEK A, BEDNARCZYK J. Effect of mannitol treatment on ul- trasound emission during texture profile analysis of potato and apple tissue[J]. Journal of Texture Studies, 2006, 37(3): 339-359.

[10] 徐坤華, 趙巧靈, 廖明濤, 等. 金槍魚質構特性與感官評價相關性研究[J]. 中國食品學報, 2014, 14(12): 190-197.

[11] 趙延偉, 呂振磊, 王坤, 等. 面條的質構與感官評價的相關性研究[J]. 食品與機械, 2011, 27(4): 25-28, 39.

[12] 趙延偉, 王雨生, 陳海華. 豆制品的質構與感官評定相關性的研究[J]. 青島農業大學學報: 自然科學版, 2012, 29(2): 126-131, 135.

[13] 張志清, 熊善波, 李遠志, 等. 工程重組米質構測定(TPA)與感官評價相關分析[J]. 中國糧油學報, 2011, 26(10): 1-5.

[14] 劉朝龍, 王雨生, 陳海華, 等. 果凍質構與感官評定相關性的研究[J]. 青島農業大學學報: 自然科學版, 2012, 29(2): 115-120.

[15] EMIRA Mehinagic, GAЁLLE Royer, RONAN Symoneaux, et al. Prediction of the sensory quality of apples by physical measurements[J]. Postharvest Biology and Technology, 2004(34): 257-269.

[16] HARKER F R, MAINDONALD J, MURRAY S H, et al. Sensory interpretation of instrumental measurementsⅠ: texture of apple fruit[J]. Postharvest Biology and Technology, 2002, 24(3): 225-239.

[17] COSTA F, CAPPELLIN L, LONGHI S, et al. Assessment of apple (Malus×domestica Borkh.) fruit texture by a combined acoustic-mechanical profiling strategy[J]. Postharvest Biology and Technology, 2011, 61(1): 21-28.

[18] 楊玲, 肖龍, 王強, 等. 質地多面分析(TPA)法測定蘋果果肉質地特性[J]. 果樹學報, 2014, 31(5): 977-985.

Correlation between texture and sensory evaluation of Apple

LI Li-na ZHAO Wu-qi ZENG Xiang-yuan XUE ShanHUOYao-yaoFANGYuanGUOYu-rong

(CollegeofFoodEngineeringandNutritionalScience,ShaanxiNormalUniversity,Xi’an,Shaanxi710062,China)

The sensory quality and TPA parameters of apple in different storage were measured, and the textural characteristics were analyzed using Texture profile analysis (TPA) and sensory quality evaluation. To explore the correlation between TPA parameters and sensory index of apple, the prediction models of each sensory index were established by stepwise regression analysis and then were verified. The results indicated that apple TPA parameters has a certain correlation with its sensory index, especially with taste quality(ther-value of the hardness, viscosity, elasticity, cohesiveness, chewiness and resilience were 0.992 3，0.991 9，0.936 8，0.952 3，0.951 3, and 0.936 5, respectively) and feel quality(ther-value of the hardness, viscosity, elasticity, cohesiveness, chewiness and resilience were 0.926 1，0.954 7，0.901 1，0.945 8，0.912 2，and 0.921 9, respectively). Significant correlation were found between TPA parameters of hardness, including viscosity, elasticity, cohesiveness, chewiness, resilience and sensory evaluation indexes of appearance, i.e. odor, flavor, taste quality, feel quality and sensory evaluation scores (R2=0.56-0.96, theR2-value of the appearance, odor, flavor, taste quality, feel quality were 0.644，0.569，0.819，0.959，and 0.915 1, respectively). Viscous (X2) and cohesion (X4) played important roles in predicting sensory index of apple. It was feasible to predict the sensory quality of apply by using its TPA texture parameters, and the research provided a theoretical basis of apple sensory evaluation by using objective evaluation of TPA parameters.

apple; texture properties; sensory evaluation; correlation

國家現代農業產業技術體系建設專項(編號：CARS-28)；陜西省農業科技創新與攻關項目(編號：2016NY-188)

李麗娜，女，陜西師范大學在讀碩士研究生。

趙武奇(1965—)，男，陜西師范大學副教授，博士。 E-mail: zwq65@163.com

2016—12—06

10.13652/j.issn.1003-5788.2017.06.008