正交試驗(yàn)法優(yōu)選獼猴桃清汁護(hù)綠工藝

1、 博士 獸醫(yī)碩士專(zhuān)業(yè)學(xué)位 碩士 農(nóng)業(yè)推廣碩士專(zhuān)業(yè)學(xué)位 同等學(xué)力在職申請(qǐng)學(xué)位 中職教師攻讀碩士學(xué)位 工程碩士專(zhuān)業(yè)學(xué)位 高校教師攻讀碩士學(xué)位 風(fēng)景園林碩士專(zhuān)業(yè)學(xué)位西 北 農(nóng) 林 科 技 大 學(xué)研 究 生 課 程 考 試 試 卷 封 面（課程名稱(chēng)： 食品研究方法與數(shù)據(jù)處理 ）學(xué)位課 選修課 補(bǔ)修課研 究 生 年 級(jí)、姓 名 2010級(jí) 徐長(zhǎng)亮 2010050729所 在 學(xué) 院 及 專(zhuān) 業(yè) 食品學(xué)院 食品工程專(zhuān)業(yè) 任 課 教 師 姓 名 杜雙奎 考 試 日 期 考 試 成 績(jī) 評(píng) 卷 教 師 簽 字 處 正交試驗(yàn)法優(yōu)選獼猴桃清汁護(hù)綠工藝指導(dǎo)老師：杜雙奎 作者：徐長(zhǎng)亮（西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)

2、院，陜西楊凌712100）摘 要：本文以楊凌“秦美”獼猴桃為原料，對(duì)獼猴桃酒的護(hù)綠進(jìn)行工藝優(yōu)化，研究護(hù)綠劑對(duì)護(hù)綠效果的影響。分別測(cè)定葉綠素、類(lèi)胡蘿卜素的含量，結(jié)合感官評(píng)定選出較佳的護(hù)綠組合。得出清汁的最佳護(hù)綠劑復(fù)配濃度為：CaCl22220mg/L、(CH3COO) 2Zn101.5mg/L、CuSO45mg/L EDTA-2Na40mg/L。關(guān)鍵詞: 正交試驗(yàn)；設(shè)計(jì)軟件；獼猴桃清汁；護(hù)綠劑正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)就是用于安排多因素實(shí)驗(yàn)并考察各因素影響大小的一種科學(xué)設(shè)計(jì)方法。它始于1942年，之后在各個(gè)領(lǐng)域里都得到很快的發(fā)展和廣泛應(yīng)用。特別是在食品領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。我們可以利用正交試驗(yàn)簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)過(guò)程。獼

3、猴桃又名陽(yáng)桃、茅梨、奇異果，屬于獼猴桃科(Actinidiaceae) 獼猴桃屬( Actinidia) 1，原產(chǎn)于中國(guó)南方。中華獼猴桃，果皮呈棕褐色或黃綠色，無(wú)毛或有短絨毛。獼猴桃果汁中豐富的糖、有機(jī)酸、維生素、礦物質(zhì)等具有很好的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)能力2。獼猴桃果實(shí)中葉綠素含量也較高，大量研究發(fā)現(xiàn)，葉綠素具有廣泛的藥用價(jià)值，被譽(yù)為“天然長(zhǎng)壽藥”。 1正交試驗(yàn)1.1 正交試驗(yàn)的原理及特點(diǎn)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)就是用于安排多因素實(shí)驗(yàn)并考察各因素影響大小的一種科學(xué)設(shè)計(jì)方法。它始于1942年，之后在各個(gè)領(lǐng)域里都得到很快的發(fā)展和廣泛應(yīng)用。這種科學(xué)設(shè)計(jì)方法是應(yīng)用一套已規(guī)格化的表格正交表來(lái)安排實(shí)驗(yàn)工作，其優(yōu)點(diǎn)是適合于多種因素

4、的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，便于同時(shí)考查多種因素各種水平對(duì)指標(biāo)的影響通過(guò)較少的實(shí)驗(yàn)次數(shù)，選出最佳的實(shí)驗(yàn)條件，即選出各因素的某一水平組成比較合適的條件，這樣的條件就所考查的因素和水平而言，可視為最佳條件。另一方面，還可以幫助我們?cè)阱e(cuò)綜復(fù)雜的因素中抓住主要因素，并判斷那些因素只起單獨(dú)的作用，那些因素除自身的單獨(dú)作用外，它們之間還產(chǎn)生綜合的效果。數(shù)理統(tǒng)計(jì)上的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還能給出誤差的估計(jì)。正交試驗(yàn)則是采取部分試驗(yàn)來(lái)代替全面試驗(yàn)的方法,挑選出有代表性的試驗(yàn)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行試驗(yàn),通過(guò)對(duì)代表性的試驗(yàn)的結(jié)果分析,了解全面試驗(yàn)的情況,以實(shí)現(xiàn)工藝的優(yōu)化。因此,挑選有代表性的試驗(yàn)點(diǎn)成為正交試驗(yàn)的關(guān)鍵。1951年日本統(tǒng)計(jì)學(xué)家田口玄一根據(jù)試驗(yàn)的

5、優(yōu)化規(guī)律提出了正交表。正交表成為正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本工具,使得正交試驗(yàn)具備了分散性和整齊可比性,不僅可以根據(jù)正交表確定出因素的主次效應(yīng)順序,而且可應(yīng)用方差分析對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,分析出各因素對(duì)指標(biāo)的影響程度,從而找出優(yōu)化條件或最優(yōu)組合,實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)的目的。正交表有兩種:同水平正交表和混合水平正交表。同水平正交表是指各因素的水平數(shù)相等的正交表,目前有二、三、四、五、七、八、九水平正交表,這種正交表不僅可以使每個(gè)因素的不同水平在每一列中出現(xiàn)的次數(shù)相等,而且可以安排部分因素之間的交互作用考察?；旌纤秸槐硎侵父饕蛩氐乃綌?shù)不完全相等的正交表,這種正交表可以安排水平數(shù)不同的多因素試驗(yàn),使用方便,但有時(shí)不便

6、考察因素之間的交互作用。正交表的代號(hào)表示成Ln(qm),其中,L表示正交表,n表示試驗(yàn)次數(shù),q表示因素水平數(shù),m表示因素個(gè)數(shù),在正交表中表示其列數(shù)。在選擇正交表時(shí),首先根據(jù)因素水平數(shù)和因素的個(gè)數(shù)確定使用正交表的類(lèi)型,其中因素水平數(shù)應(yīng)該與正交表中的q值完全相等。因素的個(gè)數(shù)只要滿足不大于m值即可選用該正交表?；旌纤秸槐肀硎緸長(zhǎng)n(p×qm),表示試驗(yàn)總次數(shù)為n的正交表中可以安排一個(gè)p水平和最多m個(gè)q水平的因素。另外,正交表中的行和列發(fā)生變化時(shí),試驗(yàn)的方案和正交表的幾何結(jié)構(gòu)并無(wú)本質(zhì)變化,因此值得注意的是代號(hào)相同的正交表并不唯一,但是代號(hào)相同的正交表是等價(jià)的。試驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中,可以根據(jù)因素

7、的數(shù)量和水平數(shù)靈活多變、合理地選擇正交表并安排試驗(yàn)。有關(guān)正交表參見(jiàn)有關(guān)資料9。1.2 正交試驗(yàn)的一般步驟與作用正交試驗(yàn)的一般步驟如下：（1）明確目標(biāo)，確定考察指標(biāo)。（2）確定因素及各因素下的水平數(shù)。（3）根據(jù)因素、水乎選撮合適的正交表；如4因素3水平、即可選L9（34）正交表，帶有不同水平的可以選混合正交表。（4）表頭設(shè)計(jì)、進(jìn)行試驗(yàn)。（5）計(jì)算分析試驗(yàn)結(jié)果，找出主要影響因素及最佳條件。（6）重復(fù)試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。國(guó)內(nèi)外實(shí)踐表明，正交試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)可以有效地解決如下問(wèn)題：（1）科學(xué)地、合理地安排試驗(yàn)，減少試驗(yàn)次數(shù)，縮短試驗(yàn)周期，提商經(jīng)濟(jì)效益。（2）可以在眾多的影內(nèi)因素中分清各因素影響的主次關(guān)系，找出影

8、響指標(biāo)的主要因素。（3）可以揭示因子水平變化時(shí)，指標(biāo)的變化規(guī)律，使之盡快找到設(shè)計(jì)參數(shù)或工藝條件，即迅速找到最優(yōu)方案。（4）可了解各因子之間的交互作用及對(duì)指標(biāo)的影響規(guī)律。（5）能預(yù)估試驗(yàn)指標(biāo)值及其波動(dòng)范圍。（6）也能為達(dá)到最優(yōu)方案的進(jìn)一步試驗(yàn)提供方向。1.3 計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)現(xiàn)在可以用DPS軟件、SPSS軟件、Statistica軟件、Excel、“正交試驗(yàn)助手”等應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)和處理試驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計(jì)和計(jì)算迅速，分析結(jié)果準(zhǔn)確多樣且可靠，節(jié)省了大量的時(shí)間和精力。1.3.1 DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，英文名稱(chēng)為Data Processing System，取首字母縮寫(xiě)為DPS。該系統(tǒng)采

9、用多級(jí)下拉式菜單，用戶使用時(shí)整個(gè)屏幕猶如一張工作平臺(tái)，隨意調(diào)整，操作自如，故形象地稱(chēng)其為DPS數(shù)據(jù)處理工作平臺(tái)，簡(jiǎn)稱(chēng)DPS平臺(tái)。 DPS平臺(tái)是作者設(shè)計(jì)研制的通用多功能數(shù)理統(tǒng)計(jì)和數(shù)學(xué)模型處理軟件系統(tǒng)。它將數(shù)值計(jì)算、統(tǒng)計(jì)分析、模型模擬以及畫(huà)線制表等功能融為一體。因此，DPS 系統(tǒng)主要是作為數(shù)據(jù)處理和分析工具而面向廣大用戶。DPS系統(tǒng)兼有如Excel等流行電子表格軟件系統(tǒng)和若干專(zhuān)業(yè)統(tǒng)計(jì)分析軟件系統(tǒng)的功能。與流行的電子表格系統(tǒng)比較，DPS 平臺(tái)具有強(qiáng)大得多的統(tǒng)計(jì)分析和數(shù)學(xué)模型模擬分析功能。與國(guó)外同類(lèi)專(zhuān)業(yè)統(tǒng)計(jì)分析軟件系統(tǒng)相比，DPS系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)便，在統(tǒng)計(jì)分析和模型模擬方面功能齊全，易于掌握，尤其是對(duì)廣

10、大中國(guó)用戶，其工作界面友好，只需熟悉它的一般操作規(guī)則就可靈活應(yīng)用。 SPSSSPSS（Statistical Product and Service Solutions），“統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品與服務(wù)解決方案”軟件。最初軟件全稱(chēng)為“社會(huì)科學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件包”（SolutionsStatistical Package for the Social Sciences），但是隨著SPSS產(chǎn)品服務(wù)領(lǐng)域的擴(kuò)大和服務(wù)深度的增加，SPSS公司已于2000年正式將英文全稱(chēng)更改為“統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品與服務(wù)解決方案”，標(biāo)志著SPSS的戰(zhàn)略方向正在做出重大調(diào)整。 SPSS是世界上最早采用圖形菜單驅(qū)動(dòng)界面的統(tǒng)計(jì)軟件，它最突出的特點(diǎn)就是操作界面極

11、為友好，輸出結(jié)果美觀漂亮。它將幾乎所有的功能都以統(tǒng)一、規(guī)范的界面展現(xiàn)出來(lái)，使用Windows的窗口方式展示各種管理和分析數(shù)據(jù)方法的功能，對(duì)話框展示出各種功能選擇項(xiàng)。用戶只要掌握一定的Windows操作技能，粗通統(tǒng)計(jì)分析原理，就可以使用該軟件為特定的科研工作服務(wù)。SPSS采用類(lèi)似EXCEL表格的方式輸入與管理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)接口較為通用，能方便的從其他數(shù)據(jù)庫(kù)中讀入數(shù)據(jù)。其統(tǒng)計(jì)過(guò)程包括了常用的、較為成熟的統(tǒng)計(jì)過(guò)程，完全可以滿足非統(tǒng)計(jì)專(zhuān)業(yè)人士的工作需要。輸出結(jié)果十分美觀，存儲(chǔ)時(shí)則是專(zhuān)用的SPO格式，可以轉(zhuǎn)存為HTML格式和文本格式。對(duì)于熟悉老版本編程運(yùn)行方式的用戶，SPSS還特別設(shè)計(jì)了語(yǔ)法生成窗口，用戶只

12、需在菜單中選好各個(gè)選項(xiàng)，然后按“粘貼”按鈕就可以自動(dòng)生成標(biāo)準(zhǔn)的SPSS程序。極大的方便了中、高級(jí)用戶。 SPSS輸出結(jié)果雖然漂亮，但不能為WORD等常用文字處理軟件直接打開(kāi)，只能采用拷貝、粘貼的方式加以交互。這可以說(shuō)是SPSS軟件的缺陷。 MiniTab Minitab是美國(guó)賓州大學(xué)研制的國(guó)際上流行的一個(gè)統(tǒng)計(jì)軟件包，其特點(diǎn)是簡(jiǎn)單易懂，在國(guó)外大學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)系開(kāi)設(shè)的統(tǒng)計(jì)軟件課程中，Minitab與SAS、BMDP相互并列，有的學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)甚至專(zhuān)門(mén)教授Minitab之概念及其使用。Minitab for Windows統(tǒng)計(jì)軟件比SAS、SPSS等小得多，但功能并不弱，特別是它的試驗(yàn)設(shè)計(jì)與質(zhì)量控制等功能。

13、 MiniTab目前的最高版本為V14.1，它提供了對(duì)二維工作表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的多種功能，包括：基本統(tǒng)計(jì)分析、回歸分析、方差分析、多元分析、非參數(shù)分析、時(shí)間序列分析、試驗(yàn)設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制、模擬、繪制高質(zhì)量三維圖形等，從功能來(lái)看，Minitab除各種統(tǒng)計(jì)模型外，還具有許多統(tǒng)計(jì)軟件不具備的功能矩陣運(yùn)算。 StatisticaStatistica為一套完整的統(tǒng)計(jì)資料分析、圖表、資料管理、應(yīng)用程式發(fā)展系統(tǒng)；以及對(duì)其他技術(shù)、工程、工商企業(yè)資料挖掘應(yīng)用等進(jìn)階分析之應(yīng)用程式。此系統(tǒng)不僅包含統(tǒng)計(jì)上一般功能及制圖程序；還包含特殊的統(tǒng)計(jì)應(yīng)用（例如：社會(huì)統(tǒng)計(jì)人員、生物研究員或工程師）；全新的Statistica在功

14、能上，更提供了四種線形模型的分析工具，包括VGLM、VGSR、VGLZ與VPLS。對(duì)使用者而言，提供完整且俱可選擇性的使用者介面；亦可廣泛使用程式語(yǔ)言輔助精靈來(lái)建立一般的范圍；或整合Statistica與其他應(yīng)用程式進(jìn)行計(jì)算，這些都是非常方便好用的模組。Statistica能提供使用者所有需要的統(tǒng)計(jì)及制圖程序。另外，能夠在圖表視窗中顯示各種分析，及有別于傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)范疇外的最新統(tǒng)計(jì)作圖技術(shù)，皆獲得許多使用者的好評(píng)。Statistica為基本系列產(chǎn)品；可獨(dú)立使用此模組，或搭配Statistica其他組合產(chǎn)品系列。 Excel它嚴(yán)格說(shuō)來(lái)并不是統(tǒng)計(jì)軟件，但作為數(shù)據(jù)表格軟件，必然有一定統(tǒng)計(jì)計(jì)算功能。而且凡

15、是有Microsoft Office的計(jì)算機(jī)，基本上都裝有Excel。但要注意，有時(shí)在裝 Office時(shí)沒(méi)有裝數(shù)據(jù)分析的功能，那就必須裝了才行。當(dāng)然，畫(huà)圖功能是都具備的。對(duì)于簡(jiǎn)單分析，Excel還算方便，但隨著問(wèn)題的深入，Excel就不那么“傻瓜”，需要使用函數(shù)，甚至根本沒(méi)有相應(yīng)的方法了。多數(shù)專(zhuān)門(mén)一些的統(tǒng)計(jì)推斷問(wèn)題還需要其他專(zhuān)門(mén)的統(tǒng)計(jì)軟件來(lái)處理。1.4 正交試驗(yàn)結(jié)果分析方法1.4.1 直觀分析法人工計(jì)算的方式就是根據(jù)正交試驗(yàn)的數(shù)據(jù),直接按照計(jì)算的原理進(jìn)行因素的直觀性分析和方差計(jì)算分析。在直觀性分析中,根據(jù)各因素水平分別求解因素各水平下的總響應(yīng)值K和平均響應(yīng)值k,并根據(jù)各水平下的k值求出因素水平

16、對(duì)目標(biāo)的效應(yīng)極差,根據(jù)極差的大小判斷主次因素的順序。1.4.2 方差分析法正交試驗(yàn)的直觀分析法簡(jiǎn)便、直觀、計(jì)算量小,但不能估計(jì)試驗(yàn)誤差,即不能區(qū)分試驗(yàn)結(jié)果的差異是由各因素的水平變化而導(dǎo)致,還是由試驗(yàn)的隨機(jī)波動(dòng)而導(dǎo)致。很多正交試驗(yàn)都沒(méi)能考慮這一問(wèn)題。要解決此問(wèn)題,可以對(duì)試驗(yàn)結(jié)果做方差分析。在對(duì)正交試驗(yàn)做方差分析時(shí),必須估計(jì)隨機(jī)誤差,而隨機(jī)誤差是通過(guò)正交表上空白列得到的。由于空白列中沒(méi)有因素作用,因此正好反映隨機(jī)因素所引起的誤差,該空白列在方差分析中常被稱(chēng)為誤差列。因此,在做正交試驗(yàn)方差分析時(shí),正交表的表頭中必須留下空白列,以確定隨機(jī)誤差引起的離差平方和；若沒(méi)有空白列,則需做重復(fù)試驗(yàn),或者選擇離差

17、平方和中最小者做近似估計(jì)。當(dāng)空白列多于一列時(shí),隨機(jī)誤差平方和等于所有空白列的離差平方和之和,而其自由度也等于各空白列自由度的總和10。在方差分析計(jì)算中,總離差平方和QT:QT =i2-(i)2其中,xi為正交試驗(yàn)結(jié)果,n為正交試驗(yàn)的次數(shù)。因素離差平方和Q: Q =i2-(i)2其中,g為正交試驗(yàn)的次數(shù)n與因素水平數(shù)q的比值。自由度=因素水平數(shù)-1；均方差=；F值=。顯著性是根據(jù)選擇的置信度(或稱(chēng)顯著性水平)的大小以及因素自由度和誤差自由度3個(gè)變量，查表所得到的F值與計(jì)算所得F值的大小判斷。當(dāng)計(jì)算所得F值大于查表所得到的F值時(shí),說(shuō)明在選擇的顯著性水平上,因素對(duì)目標(biāo)量的影響是顯著的。2.材料與方法

18、2.1 材料與試劑試材：“秦美”獼猴桃，采自陜西省楊凌夏家溝果園，樹(shù)齡9年。于2009年l0月5日采收，當(dāng)天運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，選擇成熟度一致、果形端正、果個(gè)均勻、無(wú)病蟲(chóng)害及機(jī)械損傷的果實(shí)，進(jìn)行統(tǒng)一處理。試劑：4000U/g活性的果膠酶、瓊脂、五水硫酸銅、CaCl2、醋酸鋅、EDTA-2Na、丙酮、亞硫酸氫鈉、碳酸鈣等，以上試劑均為西安試劑廠生產(chǎn)的分析純或食品級(jí)。2.2 儀器與設(shè)備UV-2250型紫外線分光光度計(jì)、T203電子天平、電熱恒溫水浴鍋、DDS-307型電導(dǎo)率儀、THZ-82A恒溫振蕩器、海爾冷藏柜、西農(nóng)食品學(xué)院溫度梯度室、榨汁機(jī)、寧波海曙塞福實(shí)驗(yàn)儀器廠智能恒溫培養(yǎng)柜糖度計(jì)、酒精計(jì)等。3.試

19、驗(yàn)方法3.1獼猴桃酒加工工藝流程工藝流程：獼猴桃鮮果分選清洗去皮破碎榨汁酶解下膠澄清果汁成分調(diào)整接種避光發(fā)酵獼猴桃發(fā)酵酒澄清貯藏檢驗(yàn)3.2 獼猴桃果汁護(hù)綠劑的選擇獼猴桃清汁分別加入不同濃度的CuSO4、(CH3COO)2Zn、EDTA-2Na、CaCl2，在散光照射，室溫條件下，密封絕氧貯藏3d，測(cè)定葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素的含量。具體操作如下：（1）向5支試管中分別加入CuSO4，比例為：0.625mg/L、1.25mg/L、1.875mg/L、2.5mg/L、3.125 mg/L、5mg/L，3組平行；空白組：20ml的獼猴桃清汁。（2）向5支試管中分別加入(CH3COO)2Zn，比例為：16.

20、9 mg/L、33.8 mg/L、50.7 mg/L、67.7 mg/L、101.5 mg/L、135.4mg/L，3組平行；空白組：20ml的獼猴桃清汁。（3）向5支試管中分別加入EDTA-2Na，比例為：10 mg/L、20 mg/L、40 mg/L、60 mg/L、80mg/L，3組平行；空白組：20ml的獼猴桃清汁。（4）向5支試管中分別加入CaCl2138.75 mg/L、277.5 mg/L、555 mg/L、1110 mg/L、1665 mg/L、2220mg/L，3組平行；空白組：20ml的獼猴桃清汁。3.3 護(hù)綠劑的正交優(yōu)化每組選出三個(gè)獼猴桃清汁護(hù)綠效果較好的濃度，進(jìn)行4因素

21、3水平的L9（34）正交優(yōu)化，在散光照射、密封絕氧、室溫條件下靜置7d，測(cè)定葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素的含量。3.3.1 正交試驗(yàn)表頭設(shè)計(jì)為確定不同因素對(duì)獼猴桃酒護(hù)綠的影響，本試驗(yàn)以CuSO4、(CH3COO)2Zn、EDTA-2Na、CaCl2濃度為試驗(yàn)的4個(gè)因素，不考察交互作用，可將CuSO4（A）、(CH3COO)2Zn（B）、EDTA-2Na（C）及CaCl2（D）安排到正交表L9（34）的第1,2,3,4列上，其表頭設(shè)計(jì)如表1：表1 表頭設(shè)計(jì)Tab 1 Meter Assign列號(hào)1234因素ABCD3.3.2 試驗(yàn)因素和水平對(duì)上述四個(gè)因素每個(gè)因素取3個(gè)水平，因素水平表見(jiàn)表2所示：表2 因素

22、水平表Tab 2 Factors and levels序號(hào)因素A（CuSO4濃度/ mg/L）B（(CH3COO)2Zn/ mg/L）C（EDTA-2Na/ mg/L）D（CaCl2 /mg/L）11.25033.840111023.125101.560166535.000135.48022203.3.3 試驗(yàn)方案本試驗(yàn)為找到靈香草中提取總皂苷的最佳提取工藝，按正交表L9（34）安排試驗(yàn)，具體的試驗(yàn)方案見(jiàn)表3表3 試驗(yàn)方案Tab 3 Testing Program實(shí)驗(yàn)號(hào)A（CuSO4濃度/ mg/L）B（(CH3COO)2Zn/ mg/L）C（EDTA-2Na/ mg/L）D（CaCl2 /m

23、g/L）11(1.250)1(33.8)1(40)1(1110)212(101.5)2(60)2(1665)313(135.4)3(80)3(2220)42(3.125)123522316231273(5.00)13283213933214 測(cè)定指標(biāo)與方法葉綠素與類(lèi)胡蘿卜素的測(cè)定：Chl a、Chl b、Chl和Car含量：紫外分光光度法測(cè)定。參照朱廣廉等的方法，略有改進(jìn)。計(jì)算公式如下：Chl a（mg/mL）=（12.7OD6632.69OD645 ）×25÷V （11）Chl b（mg/mL）=（22.9OD6454.67OD663）×25÷V （1

24、2）Chl（mg/mL）=20.2 (OD6458.02 OD663）×25÷V （13） Car（mg/mL）=4.7OD4400.27×（20.2 OD645+8.02 OD663）×25÷V （14）25為測(cè)吸光度時(shí)的溶液體積，單位mL,V為所取獼猴桃酒樣的體積，單位mL。5 結(jié)果與分析5.1 硫酸銅對(duì)獼猴桃果汁中葉綠素含量的影響圖2表明，護(hù)綠劑CuSO4處理的獼猴桃清汁葉綠素的含量均高于對(duì)照組，即均有一定的護(hù)綠效果，葉綠素的含量隨著CuSO4的濃度增加而增加。葉綠素a變化與葉綠素b相比較為穩(wěn)定，葉綠素b的變化趨勢(shì)與葉綠素類(lèi)似。類(lèi)胡蘿卜素

25、的含量穩(wěn)定在0.6mg/mL0.8mg/mL之間，葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素的比值分別為0.70、1.43、1.53、1.80、1.67、2.09、1.98，葉綠素的保存率分別為0.30、0.56、0.64、0.68、0.69、0.72，并結(jié)合感官分析，選擇果汁中CuSO4含量為1.875 mg/L、3.125 mg/L、5mg/L3種濃度梯度。原因是實(shí)驗(yàn)中Cu2+置換葉綠素中Mg2+的速度比較快，且隨Cu2+含量增加，就形成越多的對(duì)光照穩(wěn)定的葉綠素銅鹽，葉綠素的保存率就越高，而對(duì)照組中沒(méi)有添加CuSO4，葉綠素就容易光解。葉綠素a中的Mg2+被置換的速率遠(yuǎn)大于葉綠素b中的Mg2+，葉綠素b只有在置換

26、離子較多的情況下才被大量置換，加入置換離子后葉綠素a含量較高其穩(wěn)定，葉綠素b隨濃度的增加而迅速增加。類(lèi)胡蘿卜素對(duì)光照比較穩(wěn)定，不易降解，所以葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素的比值增大，果汁綠色加重，黃色減弱。圖圖1 不同濃度CuSO4的護(hù)綠效果Figure 1 The effect of different concentration of CuSO4 on green-maintaining5.2 醋酸鋅對(duì)獼猴桃果汁中葉綠素含量的影響圖3表明，護(hù)綠劑(CH3COO)2Zn處理的獼猴桃清汁葉綠素的含量均高于對(duì)照組，即均有一定的護(hù)綠效果。葉綠素a和葉綠素b變化趨勢(shì)、原因與3.2.1分析相似，不再分析。葉綠素的

27、含量隨著的(CH3COO)2Zn濃度增加而增加，類(lèi)胡蘿卜素的含量穩(wěn)定在0.6mg/mL0.8mg/mL之間，葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素的比值分別為0.70、1.24、1.41、1.32、1.69、1.77、1.64葉綠素的保存率分別為0.30、0.51、0.54、0.54、0.62、0.66、0.60，并結(jié)合感官分析，選擇果汁中(CH3COO)2Zn含量為33.8 mg/L、101.5 mg/L、135.4mg/L 3種濃度梯度。隨Zn2+增加，葉綠素鋅鹽含量平穩(wěn)增加，葉綠素的保存率升高，而對(duì)照組中沒(méi)有添加(CH3COO)2Zn，葉綠素就容易光解；類(lèi)胡蘿卜素對(duì)光照比較穩(wěn)定，不易降解，所以葉綠素圖2 不

28、同濃度的(CH3COO)2Zn的護(hù)綠效果Figure 2 The effect of different concentration (CH3COO)2Zn on preserving green和類(lèi)胡蘿卜素的比值總體趨勢(shì)增大，果汁綠色加重，黃色減弱。其原因是Zn2+濃度在大于5mg/L時(shí)才能置換Mg2+，而試驗(yàn)中，Zn2+濃度在5mg/L、10 mg/L、15 mg/L時(shí)，濃度較低，置換效果并不顯著，且Zn2+的置換Mg2+速度是Cu2+的1/30，所以在此3種濃度下葉綠素保存率差異不大。而Zn2+ 在15 mg/L20 mg/L時(shí)，置換Mg2+速度增大，Zn2+在20 mg/L40mg/L

29、時(shí)，置換速度在一個(gè)穩(wěn)定的水平，因此葉綠素保存率較高且差異不大。5.3 EDTA-2Na對(duì)獼猴桃果汁中葉綠素含量的影響圖4表明，護(hù)綠劑EDTA-2Na處理的獼猴桃清汁葉綠素的含量均高于對(duì)照組，即均有一定的護(hù)綠效果，葉綠素的含量隨著CuSO4的濃度增加而增加。葉綠素a變化與葉綠素b相比較為穩(wěn)定，葉綠素b的變化趨勢(shì)與葉綠素類(lèi)似。類(lèi)胡蘿卜素的含量穩(wěn)定在0.6mg/mL0.8mg/mL之間，葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素的比值分別為0.70、0.77、0.76、1.04、1.25、1.46、1.21，葉綠素的保存率分別為0.30、0.31、0.32、0.42、0.50、0.58、0.47，并結(jié)合感官分析，選擇果汁中

30、EDTA-2Na含量為40 mg/mL、60 mg/mL、80mg/mL 3種濃度梯度，最佳濃度為60 mg/mL。原因原因是加入EDTA-2Na可以螯合Mg2+，形成較穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。但是濃度較低時(shí)幾乎無(wú)護(hù)綠效果，只有達(dá)到一定的濃度才能起到較好的護(hù)綠效果。類(lèi)胡蘿卜素對(duì)光照比較穩(wěn)定，不易降解，所以葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素的比值增大，果汁綠色加重，黃色減弱。圖3 不同濃度的EDTA-2Na護(hù)綠效果Figure 3 The effect of different concentration EDTA-2Na on green-maintaining5.4 CaCl2對(duì)獼猴桃果汁中葉綠素含量的影響圖5表明

31、，護(hù)綠劑CaCl2處理的獼猴桃清汁葉綠素的含量均高于對(duì)照組，即均有一定的護(hù)綠效果，葉綠素的含量隨著CaCl2的濃度增加而增加。葉綠素a變化與葉綠素b相比較為穩(wěn)定，葉綠素b的變化趨勢(shì)與葉綠素類(lèi)似。類(lèi)胡蘿卜素的含量穩(wěn)定在0.6mg/mL0.8mg/mL之間，葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素的比值分別為0.70、1.31、1.61、1.67、2.50、1.96、1.56，葉綠素的保存率分別為0.30、0.54、0.60、0.60、0.89、0.69、0.64，并結(jié)合感官分析，選擇果汁中CaCl2含量為1110 mg/L、1665 mg/L、2220mg/L3種濃度梯度,最佳濃度是1110mg/L。原因是果汁中加入

32、Ca2+具有驅(qū)氧的作用，降低了葉綠素的降解速度，但是濃度過(guò)高時(shí)可能影響了溶液的吸光度，導(dǎo)致測(cè)量數(shù)值偏小。同時(shí)Ca2+能和氨基酸結(jié)合生成不溶性化合物，此物質(zhì)不能與單糖產(chǎn)生美拉德反應(yīng)，因此加鈣鹽可以協(xié)同控制褐變。獼猴桃后熟軟化后葉綠素b的降解速度大于葉綠素a的速度，添加一定量的CaCl2具有保護(hù)葉綠素b的作用。類(lèi)胡蘿卜素對(duì)光照比較穩(wěn)定，不易降解，所以葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素的比值增大，果汁綠色加重，黃色減弱。圖4 不同濃度的CaCl2護(hù)綠效果Figure 4 The effect of different concentration CaCl2 on green-maintaining5.5 護(hù)綠劑的優(yōu)

33、化組合從以上護(hù)綠劑單因素試驗(yàn)可以看出，護(hù)綠效果受到CuSO4、(CH3COO)2Zn、EDTA-2Na和CaCl2這4種物質(zhì)濃度的影響，為了全面考察這4 個(gè)因素的作用大小和優(yōu)化組合，設(shè)計(jì)了4 因素3 水平的正交試驗(yàn)，結(jié)果以護(hù)綠率表示。由表4和圖5可見(jiàn)，A、B、C、D 4 因素對(duì)獼猴桃清汁的護(hù)綠影響的主次順序?yàn)镈BCA，從實(shí)際測(cè)定值差異顯著性分析可知，最優(yōu)組合為D3B2C1A3。榨出獼猴桃果汁后，加入護(hù)綠劑最佳濃度為：CaCl22220mg/L、(CH3COO)2Zn101.5mg/L、EDTA-2Na40mg/L、CuSO45mg/L。表 4 L9（34）正交試驗(yàn)結(jié)果Table 4 L9（34

34、） Orthogonal test試樣號(hào)SampleNumber因素與水平Factorand level葉綠素Chl（mg/mL）護(hù)綠率（%）A (mg/L)B (mg/L)C (mg/L)D (mg/L)11(1.25)1(33.8)1(40)1(1110)0.737952.30212(101.5)2(60)2(1665)0.578641.01313(135.4)3(80)3(2220)0.703649.8742(3.125)1230.739752.42522310.805657.09623120.5740.4073(5)1320.656646.53832130.861461.05933210.520436.88K1143.18151.25153.75146.17K2149.91159.15130.31127.94K3144.46127.15153.49164.34k147.7350.4251.2548.72k249.9753.0543.4442.65k348.1542.3851.1654.78R1.8210.677.8112.13圖5 因素與指標(biāo)趨勢(shì)圖Figure 5 The chart