梨汁在储存过程中新鲜度的快速判别研究开题报告

1. 研究目的与意义

我国是水果生产大国，梨子的产量名列世界前茅，根据美国联邦农业服务社全球梨市场与贸易报告，中国是世界上最大的梨果出口果，占世界梨果出口地的26%，但是与水果生产大国相比，消费果汁的量是世界平均水平的1/10，可见果汁的增长空间巨大，同时梨汁的增长空间也是巨大的。梨子，具有润肺止咳、清热解暑、健脾解毒的功效。长期食用梨子能够保护心脏，减轻疲劳，增强心肌活力。

随着人们健康观念的加强，消费者意识到饮料的重要性，越来越多的人倾向于食用果汁产品，我国鲜榨果汁销量连续10年快速递增，2003年鲜榨果汁的消费额已超过100亿元。果汁作为一种天然、低糖的新型健康饮料，越来越被消费者所接受。梨汁虽然有很高的营养价值，但是在储存过程中存在易腐蚀的缺点，腐烂的梨汁含有青霉素等致病毒素，毒素会在体内存留，对人体不利。这意味着梨汁储存过程中新鲜度的判别研究是必要的。传统的感官评定方法一方面需要经验，另一方面其检测结果受主观因素影响较大，准确度难以保证，而常规的理化分析方法不仅费时费力，还破坏样品。所以建立准确快速的检测方法非常必要。

2. 研究内容和预期目标

1.研究内容：设计一个快速判别储存中梨汁新鲜度的方法并验证其可行性。

（1）选定梨汁新鲜度的快速判别指标，利用分析仪器对样品进行分析，利用matlab软件对特征谱图进行分析处理，建立梨汁新鲜度预测模型。与此同时，采用传统的酸度测定，将本研究的实验结果与传统方法测得的结果对照，达到验证目的。

（2）仪器的选取

3. 国内外研究现状

刘焕军等人（2016）在研究梨新鲜度与其挥发成分的关系时，通过手持折光仪法测定可溶性固形物含量（ssc），通过酸碱滴定法测定果汁酸度，并以此二者作为评价梨新鲜度的指标。研究表明，挥发性成分与果实新鲜度相关，存在可测定阈值^[1]。陈翰等人（2016）研究了青椒与其挥发性关系，采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对冰箱保鲜条件下进行了分析，并且结合青椒果实可溶性固形物、质量损失率等新鲜度与其挥发性气味成分的关系，结果表明，挥发性与果实新鲜度相关并且测得青椒由新鲜变为不新鲜的阈值的大小^[2]。乔勇进等人（2011）通过温度、ph值对梨汁非酶褐变影响的研究，以褐变度和5-羟甲基糠醛（5-hmf）为主要褐变评价指标，就不同贮藏温度和ph对梨汁褐变影响显著，温度越高梨汁褐变度越高，5-羟甲基糠醛（5-hmf）生成量越多，褐变度和5-羟甲基糠醛（5-hmf）成正比关系，证明温度、ph值对梨汁有影响，因此可以通过ph值来检验梨汁的新鲜度^[3]。田喜等人（2014）通过实验研究证明了近红外光谱技术用于橙汁固形物（tts）检测的可行性^[4]。通过对果汁果面原始光谱的多元散射校正（msc）预处理，利用偏最小二乘法（pls）分别建立了有效的校正模型，结果表明：试验所筛选出来的果面和果汁近红外光谱特征波段组合建立的校正模型，均可用于晚熟脐橙tss含量的无损检测，近红外光谱技术用于橙汁固形物检测是可以的。石志标（2009）采用电子鼻技术检测牛肉新鲜度，该仪器具有性能及价格优势，易于获得整体信息^[5]。曾庆梅（2004）通过研究无机陶瓷微滤膜微滤、中空纤维超滤以及果胶酶对梨汁的澄清效果、理化以及感官指标的影响^[6]。结果表明不同的澄清方式对梨汁的理化和感官等指标有不同的影响。林灏（2010）等人通过研究近红外光谱结合一类持向量机算法检验鸡蛋新鲜度，开创了近红外光谱结合一类支持向量机的算法^[7]。首先获取近红外漫反射光谱，通过主成分分析法提取光谱中的特征信息，优选3个主成分作为模型的输入向量，然后采用近红外光谱结合一类支持向量机区分新鲜蛋和非新鲜蛋。在模型的建立过程中，该模型比传统的模型好，并且能快速识别鸡蛋新鲜度。该算法为训练样本不平衡提供了一种有效的解决方法。杨春兰（2016）等人通过研究电子鼻定量测量淡水鱼新鲜度，根据阻抗特性与新鲜度评价指标，并以此为基础设计了电子鼻^[8]。对系统的硬件和软件进行详细的介绍，试验表明，该检测仪能够对淡水鱼新鲜度进行快速且无损的检测。张雷蕾（2012）等人研究利用高光谱成像技术预测猪肉新鲜度参数，从高光谱图像中提取的反射光谱，分别经过两次s-g平滑处理、msc光谱建立的plsr预测模型^[9]。结果表明，高光谱成像技术可以用于猪肉新鲜度快速无损检测。张亚伟（2011）等人明确不同品种梨汁酶促褐变的理化因子，并且由相关性分析探讨梨汁酶促褐变主要原因，为品种选择和褐变控制理论提供理论支持^[10]。文东东（2013）等人以多元校正模型作为光谱定量分析的基础^[11]。利用光谱技术对牛肉品质进行检测时，因样品品种的不同而产生的光谱信息差异可造成模型对不同品种的牛肉样本检测结果不同，模型缺乏通用性和可靠性，因此开展模型维护方法的研究对提高检测的准确性有帮助。孙珊珊（2011）等人以雪梨为原料，研究了维生素c、亚硫酸氢钠和柠檬酸等不同护色剂对梨汁色泽的影响，采用正交实验的方法，确定了果汁复合护色与澄清的适宜组合^[12]。邱静（2012）等人从梨汁加工关键技术出发，综述梨汁加工的3个工艺国内采用的方法，并提出梨汁加工的研究方向^[13]。袁江（2014）等人以10个品种的梨汁为试验材料，研究了不同品种梨汁在储藏过程中非酶促褐变及相关物质的变化规律^[14]。蒋丽施（2011）综述了几种肉品新鲜度传统检测方法和快速无损检测新方法^[15]。leroy b（2004）等人以近红外反射技术研究牛肉的感官特性和新鲜度^[16]。 savenije（2006）等人以近红外反射光谱研究猪肉质量^[17]。缩短检测时间，提高检测效率。

可见，目前测定梨汁新鲜度的指标主要为以下几种：感官指标、营养指标、挥发性成分含量、可溶性固形物含量、酸度等。

然而传统的感官检验由于人的参与，主观因素大；理化检测耗时且操作繁琐，不利于在线快速检测。电子舌、电子鼻技术方兴未艾，然而国内外研究均较少，应用领域常用数据分析方法及联合应用研究不足，继而在快速检测方面的实用性大打折扣。

4. 计划与进度安排

（1）2022年12月1日-2022年12月30日，确定选题，搜集并阅读资料，撰写开题报告。

（2）2022年12月31日-2022年2月25日， 外文文献翻译，实验设计，完成论文提纲。

（3）2022年2月26日-2022年3月26日，进行实验，初稿写作。

5. 参考文献

[1]刘焕军.梨新鲜度与其挥发性成分的关系研究[j].西北：西北农林科技大学，2016(8):121-126.

[2]陈翰.青椒新鲜度与其挥发性气味成分的关系.[d]. 西北：西北农林科技大学，2016.

[3]乔勇进.温度、ph值对梨汁非酶褐变影响的研究[d]上海：上海市农业科学院农产品加工研究中心，2011.