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感官資料

雙模型破局!主成分 + 聚類分析解鎖枸杞芽菜采收期品質評價新范式
近年來,對于枸杞葉的研究主要集中在茶制品以及其本身功效成分研究上,如Li等人研究發現,寧夏枸杞葉茶的鐵含量高于烏龍茶和觀音王茶,鋅含量則優于明香茶和觀音王茶。Polini等人證實,枸杞葉總黃酮提取物對胰脂肪酶和a-淀粉酶具有顯著抑制作用。Andrei等人發現構杞葉對高血糖、高脂血癥患者具有輔助治療效果。此外,劉靜通過對枸杞葉可溶性糖、游離氨基酸、黃酮類化合物和茶多酚等化學成分的含量進行分析,為得到具有較高活性成分且感官品質良好的保健綠茶提供了理論基礎。閆亞美等研究表明不同生產廠家、品種、栽培條件下的枸杞葉的黃酮、多酚、氨基酸含量與組成差異較大。然而,值得注意的是,寧夏作為我國枸杞主產區,近年來構杞芽菜產業發展迅速,但對構杞芽菜的品質及加工并未得到充分探究,而生產實踐中已觀察到不同季節采收的枸杞芽菜感官品質差異顯著,這一現象對構杞芽菜標準化生產工藝的建立形成了阻礙,相關研究報道的缺失也制約了枸杞芽菜產業的精細化管理與價值提升。

對作為鮮食蔬菜的枸杞芽菜開展品質綜合評價,是明確不同采收期對其品質差異影響的關鍵前提。針對寧夏地區枸杞芽菜,通過對不同采收期下其品質特性的系統評估,可深入探索品質差異與各項品質指標之間的內在關聯,進而揭示采收期這一關鍵因素對枸杞芽菜質量形成的具體影響機制。該研究成果不僅能為后續構杞芽菜鮮食選取、加工工藝優化提供科學的理論依據,更能為實現枸杞芽菜產品質量的標準化與均一化提供有力的數據支撐,對推動枸杞芽菜產業的規范化發展具有重要實踐意義。
 
材料與方法

01材料與試劑
枸杞芽菜:采自寧夏回族自治區銀川市寧夏綠色世紀農業科技有限公司,于2024年5月至9月,每間隔30d取一次,采時從植株頂部向下采集長度為8.0-10 cm的葉片,共5個采收期,并按月份順序將樣品編號為C1~C5(表1)。
02感官評價
參考Yu等的模糊數學感官評價方法,稍作修改。參照GB/T 1629.1-2012《感官分析 選拔、培訓與管理評價員一般導則》標準的要求挑選15名長期從事食品與食品相關專業的人員組成感官評價小組,評價人員無不良嗜好,感知敏銳且評價前未接觸過刺激性物品,依次對不同采收期枸杞芽菜的風味、組織形態、色澤、口感的重要程度進行權重打分,評價不同樣品前需漱口,具體評定標準見表2。
03枸杞芽菜質構的測定
采用TA-XT.Plus質構儀進行測試,試樣尺寸10 mm×10 mm,采用TPA程序,P/36R探頭,試樣測試速率為:前2.0 mm/s,中1.0 mm/s,后1.0 mm/s,壓縮形變量30%,停留時間5 s,依次測得枸杞芽菜的硬度、膠黏性、內聚性、咀嚼性、彈性求均值。

結果與分析

01感官分析
對15名品評員的評價結果進行匯總分析,分別從風味、組織形態、色澤和口感四個方面確定權重,得到權重集 A=[0.22,0.23,0.25,0.30。進一步統計每個指標在四個等級中的得票率,構建出5個樣品所對應的模糊矩陣 R。通過綜合評判模型Y=AxR.計算得到各樣品的感官評分。結果如圖1所示,5個采收期構杞芽菜的感官品質綜合得分從高到低依次為:C3>C1>C2>C4>C5.權重集A 的結果表明,品評人員對色澤和口感的權重賦值高于風味和組織形態,分別為0.25和0.30,說明消費者在評價枸杞芽菜時更注重色澤和口感方面的表現。綜合得分最高的樣品C3,在口感方面的評分優于其他樣品;得分次高的C1(72.87分),則在風味和色澤方面表現更為突出;C2得分(69.97 分)僅次于C3和C1時期,而總分較低的C4(60.33分),其組織形態評分相對較高,顯示出一定的質地優勢。由此可見,不同采收期的枸杞芽菜在感官品質上存在明顯差異,其中C3、C1和C2時期的樣品整體品質較高,更受消費者青睞。



02不同采收期對枸杞芽菜質構的影響
不同采收期對枸杞芽菜質構的影響見表4:隨著采收期的延長,硬度呈持續上升趨勢,各時期差異顯著(P<0.05),推測可能是由于生長過程中組織纖維化、木質化引起。Afoakwa 等研究表明,在細胞壁木質化過程中,H2O2積累誘使過氧化物酶(POD)氧化細胞壁的單木質醇為自由基并聚合為木質素,從而導致細胞壁硬化。彈性在 C1~C3 時期呈上升趨勢,C4 顯著(P<0.05)下降至0.73±0.06,C5 略有回升至 0.76±0.07,但仍顯著低于 C2~C3(P<0.05)。這表明采收前期彈性增加,可能與生長前期細胞水分含量較高、膨壓維持細胞壁張力有關,此時受壓后形變恢復能力強;而隨成熟度提高,水分流失導致膨壓降低,彈性減弱。
 
咀嚼性在 C1~C3 時期相對平穩、C4 略有上升,C5 顯著升高至 3584.45+584.37(P<0.05),與硬度增加需更多咀嚼能量的趨勢一致。
 
恢復性在 C3 達到最高值,C5 次之,二者無顯著差異(P>0.05),但均顯著高于 C1、C2、C4(P<0.05),表明 C3 和 C5 采收期的質構恢復能力較好,其中 C3 最佳。
 
內聚性波動較大:C2 顯著降低至0.39+0.08(P<0.05),C3 升至峰值0.50±0.03,顯著高于其他時期(P<0.05),C4~C5 回落至 0.44+0.04、0.46+0.06,二者無顯著差異。
 
綜合來看,C3 采收期的質構特性更優,彈性與 C2 相當且顯著高于 C4~C5,恢復性最高,硬度顯著低于 C5 且高于 C1和C2,適合作為鮮食采收期。
 
結論

本研究測定了枸杞芽菜5個采收期的15項指標,發現感官分析與綜合評價結果一致,品質排序由高到低依次為:C3>C1>C2>C4>C5。相關性分析顯示,感官指標與水分含量、彈性及a*值呈極顯著正相關(P<0.01),與硬度、恢復性、內聚性、總黃酮、總酚.蛋白質、葉綠素含量及褐變度呈極顯著負相關(P<0.01)。主成分分析提取出3個主成分,累計方差貢獻率達93.229%,可有效代表不同采收期的品質特征。系統聚類將5個采收期分為3類:第一類包括C1(5月采)和C2(6月采),硬度適中,彈性與咀嚼性協調,褐變度低、水分含量高,表觀品質符合鮮食需求;第二類包括C3(7月采)和C4(8月采),C3在色澤、質構及總酚、甜菜堿含量方面表現優異,C4的總黃酮和蛋白質含量突出,營養品質優良,適于深加工;第三類為C5(9月采),褐變度高、質地干硬、營養積累不足、水分流失嚴重,綜合品質最差。本研究為枸杞芽菜的采收期選擇、加工利用及品質控制提供了理論依據與數據支持。
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