不同解凍方式對(duì)樹(shù)莓汁加工特性的影響

劉 璐，呂春茂*，孟憲軍，辛 廣，李 斌，張麗婷

（沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110866）

樹(shù)莓是薔薇科、懸鉤子屬植物，包括400多個(gè)品種，其柔軟多汁、風(fēng)味獨(dú)特，深受消費(fèi)者喜愛(ài)[1]。樹(shù)莓的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，含有花青素、酚酸、維生素等多種功能性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[2]。近年來(lái)，隨著人們對(duì)健康飲食的重視，許多營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富的小漿果逐漸受到人們的關(guān)注，對(duì)樹(shù)莓等小漿果的開(kāi)發(fā)利用也逐步深入，將樹(shù)莓加工成果汁、果酒等產(chǎn)品，提高了樹(shù)莓利用率，其市場(chǎng)前景日漸廣闊[3]。其中樹(shù)莓果汁是樹(shù)莓最常見(jiàn)的加工產(chǎn)品，未經(jīng)濃縮還原的樹(shù)莓果汁是營(yíng)養(yǎng)豐富的健康食品[4]。然而樹(shù)莓是一種季節(jié)性很強(qiáng)的果品，其成熟季節(jié)集中在每年的夏季，樹(shù)莓因其果皮薄且呼吸強(qiáng)度高，在運(yùn)輸和生產(chǎn)加工過(guò)程中極易腐爛變質(zhì)，一般樹(shù)莓的存放期為5 d左右，這使得樹(shù)莓加工受到很大限制[5]。

冷凍技術(shù)可更好地保留樹(shù)莓的營(yíng)養(yǎng)成分和品質(zhì)，有利于樹(shù)莓果汁的長(zhǎng)時(shí)間批量生產(chǎn)，本實(shí)驗(yàn)主要針對(duì)冷凍樹(shù)莓的解凍方式進(jìn)行研究。目前國(guó)內(nèi)外專家對(duì)于果蔬的解凍方式也有一定的研究，章寧瑛等[6]研究不同解凍方式對(duì)藍(lán)莓營(yíng)養(yǎng)成分的影響，證明了微波解凍是最佳解凍方式；徐保國(guó)[7]研究了低頻超聲波解凍對(duì)紅心蘿卜品質(zhì)的影響，證明了低頻超聲波有利于保持蘿卜的硬度及微觀結(jié)構(gòu)；Holzwarth等[8]研究不同解凍方式對(duì)草莓顏色的影響，證明4 ℃解凍對(duì)色素破壞較嚴(yán)重；Park[9]對(duì)解凍后西蘭花和菠菜中胡蘿卜素的保留進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，解凍過(guò)程會(huì)造成胡蘿卜素的損失。本實(shí)驗(yàn)在前人研究的基礎(chǔ)上，研究不同解凍方式（水浴解凍、室溫解凍、超聲波解凍、微波解凍、冷藏解凍）處理后樹(shù)莓汁加工特性的變化情況，通過(guò)建立灰色關(guān)聯(lián)體系，確定樹(shù)莓汁加工過(guò)程中最佳的解凍方式，以期降低汁液損失率，減少微生物繁殖以及酶促和非酶促反應(yīng)帶來(lái)的不利影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

樹(shù)莓（Rubus corchorifolius L. f.）：品種為新星（Nova），采自沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)樹(shù)莓種植基地，采收后經(jīng)液氮速凍，保存在-20 ℃冰箱中。

考馬斯亮藍(lán)、蒽酮、氫氧化鈉、沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)品、抗壞血酸標(biāo)準(zhǔn)品、葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品、氫氧化鉀、氯化鉀、醋酸鈉、牛血清白蛋白標(biāo)準(zhǔn)品 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；福林-酚試劑 北京鼎國(guó)昌盛生物技術(shù)有限責(zé)任公司；2,6-二氯靛酚 麥克林國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

KQ5200DB超聲波儀 昆山市超聲波儀器有限公司；HH-6數(shù)顯恒溫水浴鍋 國(guó)華電器有限公司；M1-L202B微波爐 美的集團(tuán)；FYL-YS-81AL智能生化培養(yǎng)箱寧波海曙賽福試驗(yàn)儀器廠；BCD-215TD GA冰箱 青島市海爾集團(tuán)；SNB-2數(shù)字黏度計(jì) 上海天美有限公司；CR22N高速冷凍離心機(jī) 日本日立公司；848 Titino plus自動(dòng)電位滴定儀 瑞士萬(wàn)通中國(guó)有限公司；UV-1800紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 美國(guó)Variance公司；NH310色差儀 深圳市三恩時(shí)科技有限公司；11066食品中心溫度計(jì) 美國(guó)Delta TRAK公司；WYA-2S阿貝折射儀、PHS-25型pH計(jì) 上海儀電科學(xué)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樹(shù)莓解凍

將樹(shù)莓按不同方法進(jìn)行解凍，各組利用食品中心溫度計(jì)測(cè)定樹(shù)莓中心溫度變化，溫度到達(dá)4 ℃時(shí)解凍結(jié)束，記錄解凍時(shí)間。

水浴解凍：將速凍的樹(shù)莓放入恒溫水浴鍋中，外套自封袋，于（20.0±0.5）℃解凍操作。

微波解凍：將速凍樹(shù)莓平鋪于平皿后置于微波爐中，調(diào)至解凍檔進(jìn)行解凍[10]。

室溫解凍：將速凍樹(shù)莓置于溫度（25.0±0.5）℃的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行解凍。

超聲波解凍：將速凍樹(shù)莓裝入自封袋置于超聲波儀中進(jìn)行解凍，超聲波頻率為40 kHz，水溫控制為（20.0±0.5）℃[11]。

冷藏解凍：將速凍樹(shù)莓在4 ℃的冰箱中進(jìn)行解凍。

1.3.2 樹(shù)莓原果汁的制備

速凍樹(shù)莓解凍后制成勻漿，經(jīng)50 目濾布過(guò)濾后，于4 ℃的冰箱保存，測(cè)定指標(biāo)前以4 000 r/min離心5 min，去除果汁中的雜質(zhì)。

1.3.3 解凍效率的測(cè)定

以解凍結(jié)束的時(shí)間表征解凍效率。

1.3.4 汁液損失率的測(cè)定

分別測(cè)定解凍前后的樹(shù)莓質(zhì)量，按式（1）計(jì)算汁液損失率。

式中：m1為速凍樹(shù)莓的質(zhì)量/g；m2為解凍后樹(shù)莓的質(zhì)量/g。

1.3.5 加工特性指標(biāo)測(cè)定

出汁率：解凍后的樹(shù)莓制成勻漿，用50 目的濾布?jí)赫ブ翢o(wú)汁液流出，以果汁質(zhì)量和果漿質(zhì)量之比表示出汁率。

色澤：利用色差儀，以白板為對(duì)照，測(cè)定速凍樹(shù)莓的亮度L*、紅綠度a*、黃藍(lán)度b*值和解凍后樹(shù)莓汁的L、a、b值，按式（2）計(jì)算色差值ΔE[12]。

褐變度：參照Vega-Gálvez等[13]的方法，略有改動(dòng)，將5 mL樹(shù)莓果汁與5 mL、體積分?jǐn)?shù)95%乙醇混合，以5 000 r/min、4 ℃離心10 min，取上清液，在420 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，即為褐變度（以蒸餾水為空白對(duì)照）。

可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)（soluble solid content，SSC）：采用阿貝折射儀測(cè)定，以蒸餾水為對(duì)照，單位為%。

粗蛋白含量：采用考馬斯亮藍(lán)比色法，以0.1 mg/mL牛血清白蛋白為標(biāo)準(zhǔn)品，單位為g/100 g[14]。

總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)：采用蒽酮比色法，以葡萄糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，單位為%[15]。

總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)：以檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，滴定過(guò)程采用電位滴定儀，選擇通用水溶液pH滴定復(fù)合電極，滴定模式為動(dòng)態(tài)滴定（DET）模式，起始進(jìn)樣量為0.000 1 mL，最大漂移信號(hào)為50 mV/min，最大終止體積為25 mL，設(shè)定滴定終止條件為pH 8.2，以0.1 mol/L氫氧化鈉溶液進(jìn)行滴定，記錄消耗氫氧化鈉溶液的體積。

糖酸比：總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)與總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的比值。

還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)：采用滴定法，以葡萄糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，單位為%。

VC含量：采用2,6-二氯靛酚滴定法，滴定過(guò)程采用電位滴定，使用鉑滴定電極，其他條件同總酸滴定，設(shè)定滴定終止條件為出現(xiàn)等電點(diǎn)（滴定曲線的一階導(dǎo)數(shù)極大值大于5），記錄消耗2,6-二氯靛酚的體積[16]。

花色苷質(zhì)量濃度：采用pH示差法，稱取1.000 0 g樹(shù)莓原汁，用體積分?jǐn)?shù)70%乙醇定容至10 mL，超聲波提取30 min（35 ℃、100 W），重復(fù)3 次合并提取液。配制pH 1.0的緩沖溶液：分別將2.98 g氯化鉀和3.3 mL濃鹽酸定容至200 mL，取定容后的50 mL氯化鉀溶液和134 mL濃鹽酸混合，用0.1mol/L氫氧化鉀溶液調(diào)pH值至1.0；配制pH 4.5的緩沖溶液：分別將16.4 g醋酸鈉和16.5 mL濃鹽酸定容至200 mL，取定容后的50 mL醋酸鈉溶液和25 mL濃鹽酸混合，加180 mL蒸餾水，用0.1 mol/L鹽酸調(diào)pH值至4.5。取pH 1.0和pH 4.5緩沖溶液4.5 mL，分別加入0.5 mL樹(shù)莓提取液，室溫靜置20 min后，于510 nm和700 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度（A），按照公式（3）計(jì)算花色苷質(zhì)量濃度[17]。

式中：A＝（A510nm-A700nm）pH1.0-（A510nm-A700nm）pH4.5；DF為稀釋因子（10）；Mw為矢車菊-3-葡萄糖苷摩爾質(zhì)量（449.2 g/mol）；ε為矢車菊-3-葡萄糖苷摩爾消光系數(shù)（26 900 L/（mol·cm））；L為比色皿光程（1 cm）。

總酚含量：采用福林-酚比色法，以0.1 mg/mL沒(méi)食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品，單位為g/100g[18]。

黏度：利用黏度計(jì)測(cè)定，選擇2號(hào)轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)速為6 r/min。

1.3.6 評(píng)價(jià)指標(biāo)的篩選

應(yīng)用主成分分析與聚類分析結(jié)合的方法，通過(guò)累計(jì)方差貢獻(xiàn)率確定16 項(xiàng)指標(biāo)的主成分并對(duì)指標(biāo)進(jìn)行分類，在每一個(gè)分類中，分別計(jì)算單獨(dú)某個(gè)指標(biāo)y與其他多個(gè)指標(biāo)X1、X2、……、Xk之間的復(fù)相關(guān)系數(shù)，選擇聚類分析中每一類復(fù)相關(guān)系數(shù)最大的指標(biāo)作為最終篩選的指標(biāo)。

1.3.7 權(quán)重賦予

對(duì)篩選后的指標(biāo)賦予權(quán)重，采用熵權(quán)法，首先對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行正向化處理，在適宜的范圍內(nèi)，指標(biāo)值越大、評(píng)價(jià)越好的指標(biāo)稱為正向指標(biāo)；指標(biāo)值越小、評(píng)價(jià)越好的指標(biāo)稱為逆向指標(biāo)，用取倒數(shù)法將逆向指標(biāo)進(jìn)行正向化處理。正向化處理后，將全部指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，使原始數(shù)據(jù)處于同一數(shù)量級(jí)，更適于進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，見(jiàn)公式（4）。

式中：Yij為指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值；Xij為指標(biāo)的現(xiàn)狀值；max Xij為指標(biāo)的最大值；min Xij為指標(biāo)的最小值。

指標(biāo)的貢獻(xiàn)度（Pij）按式（5）計(jì)算，各指標(biāo)的貢獻(xiàn)率（Ej）按式（6）計(jì)算。

式中：m表示指標(biāo)個(gè)數(shù)。

將貢獻(xiàn)率（Ej）進(jìn)行歸一化處理，按式（7）確定篩選指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)（ω）。

1.3.8 灰色關(guān)聯(lián)度計(jì)算

構(gòu)建理想?yún)⒖贾担焊鶕?jù)灰色理論，在灰色關(guān)聯(lián)度體系中的各元素需要構(gòu)建一個(gè)理想?yún)⒖贾担╔0），選擇正向指標(biāo)的最大值作為X0，逆向指標(biāo)的最小值作為X0[19]。

數(shù)據(jù)無(wú)量綱化處理：正向指標(biāo)用各指標(biāo)的比較數(shù)列Xi除以對(duì)應(yīng)的X0，逆向指標(biāo)用X0除以Xi。

計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)，見(jiàn)公式（8）。

式中：ζi（k）為關(guān)聯(lián)系數(shù)；Δi（k）為Xi數(shù)列與X0數(shù)列在k點(diǎn)的絕對(duì)差；miniminkΔi（k）為二級(jí)最小差，即Δi（k）的最小值；maximaxkΔi（k）為二級(jí)最大差，即Δi（k）的最大值；ρ為分辨系數(shù)（0.5）。

加權(quán)關(guān)聯(lián)度（ri*）按公式（9）計(jì)算。

1.4 數(shù)據(jù)分析

SPSS 19.0軟件的單因素方差分析進(jìn)行差異顯著性分析，使用Excel 2016軟件制作圖表。使用SPSS 19軟件對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)相關(guān)系數(shù)計(jì)算和主成分分析[20]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同解凍方式對(duì)樹(shù)莓解凍效率的影響

圖1 不同解凍方式對(duì)樹(shù)莓解凍效率的影響Fig. 1 Effects of different thawing methods on thawing efficiency of raspberry

如圖1所示，不同解凍組解凍時(shí)間差異極顯著。微波解凍的時(shí)間最短，解凍效率最高，其次是超聲波解凍，因?yàn)槲⒉ㄊ且环N高頻電磁波，當(dāng)食物處于微波場(chǎng)中時(shí)會(huì)吸收微波能量使自身加熱，微波能夠以2 450 MHz的振蕩頻率快速穿透樹(shù)莓，從而節(jié)省解凍時(shí)間[21]；超聲波也可進(jìn)入樹(shù)莓內(nèi)部，同時(shí)這種方法以水為介質(zhì)，也可加速解凍。水浴解凍、室溫解凍和冷藏解凍均屬于外部解凍，其中水浴解凍通過(guò)樹(shù)莓與水接觸，可增加傳熱速率；室溫解凍與冷藏解凍屬于緩慢解凍方式，冷藏解凍溫度低、速度最慢。

2.2 不同解凍方式對(duì)汁液損失率的影響

果蔬的含水量是區(qū)分新鮮程度的重要標(biāo)準(zhǔn)[22]，如圖2所示，不同解凍方式對(duì)樹(shù)莓造成的汁液損失差異極顯著，Phothiset等[23]的研究表明，凍融過(guò)程均會(huì)導(dǎo)致果蔬水分流失，這是因?yàn)楸Э善茐募?xì)胞膜和細(xì)胞壁，在解凍過(guò)程中，受損細(xì)胞的水分被釋放出來(lái)。由于速凍在細(xì)胞內(nèi)形成的冰晶較小，可減少細(xì)胞壁損傷，因此本實(shí)驗(yàn)選擇了速凍樹(shù)莓作為實(shí)驗(yàn)材料。微波可穿透樹(shù)莓，使樹(shù)莓內(nèi)的極性分子相互摩擦產(chǎn)生熱量，可達(dá)到內(nèi)外同時(shí)加熱的目的，降低了汁液損失率。而水浴和超聲波解凍組汁液損失率較高，這是因?yàn)檫@兩種解凍方式都在水中進(jìn)行，當(dāng)樹(shù)莓表面融化時(shí)，冰晶對(duì)表面細(xì)胞膜的壓力減小，從而使樹(shù)莓內(nèi)外產(chǎn)生壓力差，使汁液向外流出。室溫解凍和冷藏解凍的解凍條件較溫和，不會(huì)因?yàn)闇囟人查g升高造成汁液外滲。

圖2 不同解凍方式對(duì)樹(shù)莓汁液損失率的影響Fig. 2 Effects of different thawing methods on drip loss of raspberry

2.3 不同解凍方式對(duì)樹(shù)莓果汁加工特性的影響

2.3.1 樹(shù)莓果汁加工特性指標(biāo)的分析

由表1可知，經(jīng)5 種解凍方式處理后，樹(shù)莓汁的16 項(xiàng)加工特性指標(biāo)差異均顯著，說(shuō)明不同解凍方式對(duì)樹(shù)莓果汁的生產(chǎn)加工有較大影響。其中，出汁率、SSC、總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的差異可能是解凍過(guò)程中的汁液損失不同造成的，微波解凍后這些指標(biāo)均最高，水浴解凍后最低；解凍過(guò)程對(duì)樹(shù)莓多酚和花色苷含量均有影響，與室溫解凍和冷藏解凍相比，微波解凍能更好地保留酚類和花色苷，這與Khattab等[24]的研究結(jié)論一致。

速凍樹(shù)莓的L*、a*、b*值分別為31.10±0.42、22.93±0.58、14.36±0.51。Delgado等[25]的研究結(jié)果表明，在解凍過(guò)程中樹(shù)莓的組織損傷導(dǎo)致色素?fù)p失，而在本實(shí)驗(yàn)中，解凍后的樹(shù)莓的a值有所降低，表明樹(shù)莓紅色素發(fā)生降解，樹(shù)莓產(chǎn)生色差與褐變有關(guān)，褐變?cè)絿?yán)重，色差值ΔE越大，ΔE值最大的是微波解凍組，這與褐變度的結(jié)論一致。

超聲波解凍處理后的樹(shù)莓總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，冷藏解凍和室溫解凍后的總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，可能是由于這兩種方式的解凍時(shí)間較長(zhǎng)，造成了反酸的現(xiàn)象。

表1 不同解凍方式條件下樹(shù)莓果汁加工特性指標(biāo)Table 1 Processing characteristics of raspberry juice with different thawing treatments

表2 樹(shù)莓果汁加工特性指標(biāo)的相關(guān)性分析Table 2 Correlation analysis of processing characteristics of raspberry juice

微波解凍后粗蛋白含量最低，可能是由于微波解凍產(chǎn)生的瞬間溫度較高，使蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)受到破壞，而超聲波解凍和水浴解凍溫度比微波解凍低，解凍所耗時(shí)間較短，更有利于蛋白質(zhì)的保留。

果汁的黏度主要與果汁內(nèi)蛋白質(zhì)和糖的含量有關(guān)，速凍樹(shù)莓經(jīng)解凍之后，其果汁的黏度差異顯著，超聲波解凍后的樹(shù)莓果汁黏度最高，為4.86 mPa·s，微波解凍后的果汁黏度最低，為1.07 mPa·s。

研究表明，VC會(huì)在有氧條件下發(fā)生酶促和非酶促褐變而降解[8]，同時(shí)VC是水溶性、熱敏性維生素，冷藏解凍是緩慢溫和的解凍方式；因此經(jīng)冷藏解凍處理后的樹(shù)莓果汁VC含量最高，水浴解凍后VC損失最嚴(yán)重。

2.3.2 相關(guān)性分析

如表2所示，出汁率與總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、SSC、總酚含量、ΔE值呈極顯著正相關(guān)，與L、a、b值及褐變度、黏度呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)；褐變度與L值呈極顯著負(fù)相關(guān)，說(shuō)明樹(shù)莓褐變?cè)絿?yán)重其亮度越低；黏度與粗蛋白含量、總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別呈極顯著和顯著正相關(guān)，說(shuō)明果汁中的蛋白質(zhì)和糖類含量越高，其黏度越大。此外，總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)與還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、總酚含量、SSC均呈極顯著正相關(guān)，糖酸比與總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈極顯著正相關(guān)，與總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)。16 項(xiàng)指標(biāo)的相關(guān)性說(shuō)明了這些指標(biāo)信息的重疊，因此對(duì)16 項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析具有重要意義，有利于簡(jiǎn)化和篩選出有代表性的指標(biāo)，提高分析的準(zhǔn)確性[26]。

2.3.3 主成分分析

由表3可知，16 項(xiàng)指標(biāo)的主成分分析中前4 個(gè)主成分的初始特征值大于1，且前4 個(gè)主成分的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到95.043%，可以代表這16 項(xiàng)指標(biāo)的大部分信息[27]，因此共提取出4 個(gè)主成分。

表3 主成分分析中解釋主成分的特征值與總方差Table 3 Characteristic value and total variance explained of principal components in principal component analysis

表4 16 項(xiàng)指標(biāo)主成分分析的成分載荷矩陣Table 4 Component load matrix of principal component analysis of 16 indicators

由表3、4可知，第1主成分的方差貢獻(xiàn)率達(dá)到31.4%，主要綜合了a值、b值、褐變度、ΔE值、總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的信息，其中a值、b值、褐變度、總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)與第1主成分呈正相關(guān)，ΔE值與第1主成分呈負(fù)相關(guān)。第2主成分的方差貢獻(xiàn)率為30.311%，綜合了L值、黏度、粗蛋白含量、花色苷質(zhì)量濃度、還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、SSC的信息，其中花色苷質(zhì)量濃度、還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、SSC與第2主成分呈正相關(guān)，L值、黏度、粗蛋白含量與第2主成分呈負(fù)相關(guān)。第3主成分的方差貢獻(xiàn)率為22.622%，包含了出汁率、總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、總酚含量、VC含量的信息，這些指標(biāo)與第3主成分均呈正相關(guān)。第4主成分方差貢獻(xiàn)率為10.71%，主要是糖酸比，其與第4主成分呈正相關(guān)。

圖3 5 種解凍方式的主成分分析二維排序圖Fig. 3 Two dimension distribution figure of principal component analysis of 5 kinds of thawing methods

如圖3所示，主成分分析圖可以反映出不同解凍方式對(duì)16 項(xiàng)指標(biāo)的影響情況，參照公麗艷等[20]的主成分分析圖制作方法，分別以第1主成分為橫坐標(biāo)，第2、3、4主成分為縱坐標(biāo)作圖。冷藏解凍和水浴解凍在第1主成分（PC1）的正向，說(shuō)明經(jīng)過(guò)冷藏解凍和水浴解凍處理后，樹(shù)莓中與第1主成分呈正相關(guān)的指標(biāo)（a值、b值、褐變度、總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)）較高。微波解凍、室溫解凍、超聲波解凍在第1主成分的負(fù)向，說(shuō)明樹(shù)莓顏色變化（ΔE）較大；第2主成分中，水浴解凍和超聲波解凍位于負(fù)向，說(shuō)明經(jīng)兩種解凍方式處理后，樹(shù)莓果汁的蛋白質(zhì)含量較高，黏度較大。第3主成分中，冷藏解凍、室溫解凍和微波解凍同樣位于正向，說(shuō)明這3 種解凍方式有利于保留樹(shù)莓的總糖、總酚、VC等營(yíng)養(yǎng)成分，且出汁率較高。第4主成分中，微波解凍處于正向，說(shuō)明微波處理后的樹(shù)莓糖酸比較高，口感更好。結(jié)合2.3.1節(jié)的結(jié)論，說(shuō)明5 種解凍方式各具特點(diǎn)，因此有必要進(jìn)一步對(duì)16 項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行聚類分析和灰色關(guān)聯(lián)度分析，對(duì)5 種解凍方式進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

2.3.4 聚類分析

圖4 16 項(xiàng)指標(biāo)的聚類分析Fig. 4 Clustering analysis of 16 indicators

運(yùn)用聚類分析對(duì)16 項(xiàng)指標(biāo)分類[28]。圖4為16 項(xiàng)指標(biāo)的聚類分析結(jié)果，共可分為3大類，第1類為出汁率、還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、SSC、總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、總酚含量、花色苷質(zhì)量濃度、糖酸比和ΔE；第2類為黏度、粗蛋白含量、L值；第3類為a值、褐變度、總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)、b值和VC含量。

2.3.5 指標(biāo)的篩選

由于聚類分析的第1類中包含指標(biāo)較多，且主成分分析中共分為4 個(gè)主成分，因此考慮在16 項(xiàng)指標(biāo)中篩選4 項(xiàng)有代表性的指標(biāo)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析。本實(shí)驗(yàn)主要通過(guò)比較各指標(biāo)的復(fù)相關(guān)系數(shù)（R）對(duì)指標(biāo)進(jìn)行篩選，在聚類分析中，第1類指標(biāo)的復(fù)相關(guān)系數(shù)R出汁率＝0.990、R總糖＝0.974、R花色苷＝0.977、R總酚＝0.964、R還原糖＝0.946、R糖酸比＝0.985、RΔE＝0.976、RSSC＝0.938，出汁率和糖酸比的R較大，且糖酸比為主成分分析中第4主成分的重要指標(biāo)，因此選擇出汁率和糖酸比作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。第二類指標(biāo)中，R粗蛋白＝0.928、RL＝0.824、R黏度＝0.937，選擇黏度作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。第三類指標(biāo)中，R總酸＝0.869、Rb＝0.701、R褐變度＝0.966、Ra＝0.960、RVC＝0.548，選擇褐變度作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。因此最終篩選的指標(biāo)為出汁率、黏度、糖酸比、褐變度。

2.3.6 確定權(quán)重

在統(tǒng)計(jì)分析中，當(dāng)對(duì)出汁率、黏度、糖酸比和褐變度進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)時(shí)，4 項(xiàng)指標(biāo)對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果并不是同等重要，權(quán)重系數(shù)反映了4 項(xiàng)指標(biāo)的重要程度，評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重系數(shù)越大，對(duì)結(jié)果影響越大。確定權(quán)重系數(shù)的方法主要分為主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法，主觀賦權(quán)法主要通過(guò)多位專家根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行打分，對(duì)指標(biāo)賦權(quán)[29]。本實(shí)驗(yàn)選擇的熵權(quán)法屬于客觀賦權(quán)法，這種方法更為科學(xué)簡(jiǎn)便。如表5所示，出汁率、黏度、糖酸比、褐變度的貢獻(xiàn)率分別為0.784、0.823、0.774、0.716，權(quán)重系數(shù)分別為0.239、0.196、0.250、0.315。

表5 評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)Table 5 Weight coefficients of evaluation indicators

2.3.7 灰色關(guān)聯(lián)度分析

在確定灰色關(guān)聯(lián)度之前需設(shè)定每個(gè)指標(biāo)的理想?yún)⒖贾?，正向指?biāo)選取最大值作為參考值，逆向指標(biāo)選取最小值作為參考值，在適當(dāng)范圍內(nèi)4 項(xiàng)指標(biāo)中出汁率、黏度、糖酸比屬于正向指標(biāo)，褐變度屬于逆向指標(biāo)，因此選取的理想?yún)⒖贾担撼鲋蕿?5.92%，黏度為4.86 mPa·s，糖酸比為3.23，褐變度為0.32。

表6 不同解凍方式的灰色關(guān)聯(lián)度分析Table 6 Grey correlation degree analysis of different thawing methods

表6是由公式（8）計(jì)算所得的關(guān)聯(lián)系數(shù)，結(jié)合權(quán)重系數(shù)，計(jì)算加權(quán)關(guān)聯(lián)度，其中微波解凍的加權(quán)關(guān)聯(lián)度最高，為0.659，說(shuō)明經(jīng)綜合評(píng)價(jià)微波解凍能夠更好地保持樹(shù)莓的品質(zhì)，微波解凍后的樹(shù)莓果汁質(zhì)量最好，關(guān)聯(lián)度最低的為水浴解凍，該解凍方式營(yíng)養(yǎng)流失較嚴(yán)重。

3 結(jié) 論

采用不同解凍方法解凍樹(shù)莓的解凍時(shí)間、汁液損失率差異極顯著，解凍時(shí)間從短到長(zhǎng)的順序?yàn)椋何⒉ń鈨觯汲暡ń鈨觯妓〗鈨觯际覝亟鈨觯祭洳亟鈨觯簱p失率從小到大的順序?yàn)椋何⒉ń鈨觯际覝亟鈨觯祭洳亟鈨觯汲暡ń鈨觯妓〗鈨?，微波解凍所耗時(shí)間最短，且樹(shù)莓汁液損失率最低。

16 項(xiàng)樹(shù)莓汁加工特性指標(biāo)的主成分分析和聚類分析表明：微波解凍后樹(shù)莓的總糖、還原糖、總酚等營(yíng)養(yǎng)成分保留較好，但顏色變化較大；水浴解凍和超聲波解凍有利于保留樹(shù)莓汁中的蛋白質(zhì)，但解凍后的樹(shù)莓汁黏度較大。

經(jīng)灰色關(guān)聯(lián)度分析綜合評(píng)價(jià)，微波解凍對(duì)16 項(xiàng)樹(shù)莓汁加工特性指標(biāo)影響較小，與其他4 種解凍方式相比，經(jīng)微波處理后的樹(shù)莓更加適合制作樹(shù)莓汁。