聚焦果酱感官品质保持：恒温恒湿培养箱的温湿度参数优化与测试
2025-10-10 14:20 0次
一、研究目的
本研究以市售草莓果酱（高糖型，糖度 65Brix）为研究对象，聚焦色泽、质地、风味、口感四大感官维度，通过恒温恒湿培养箱设置多组温湿度组合参数，探究不同温湿度条件对果酱感官品质劣变规律的影响，构建 “温湿度 - 感官品质评分” 回归模型，确定最优温湿度控制区间，同时验证恒温恒湿培养箱在果酱感官品质测试中的高效性与精准性，为果酱生产企业的仓储参数设定、货架期延长及感官品质管控提供科学依据。
二、研究步骤
（一）实验材料与设备准备
实验材料选择：选取同一批次生产的草莓果酱（配料：草莓果肉≥45%、白砂糖、果葡糖浆、果胶、柠檬酸，保质期 12 个月，初始感官品质：色泽亮红均匀、质地细腻无分层、草莓果香浓郁、口感顺滑无颗粒感），分装为 100g / 瓶（透明玻璃罐，密封处理，避免光照影响），共制备 60 瓶，分为 12 组（每组 5 瓶平行样），备用。
设备选型与校准：采用恒温恒湿培养箱（型号：LHS - 150SC，温度范围 5℃~60℃，控温精度 ±0.5℃，湿度范围 30%~95%，控湿精度 ±5%，有效容积 150L，带温度、湿度数据实时记录功能），配套设备包括色彩色差仪（CR - 400，测试模式 CIE LAB，精度 ±0.01ΔE）、质构仪（TA - XT Plus，配备 P/6 探头，测试速率 1mm/s）、电子鼻（PEN3，含 10 个金属氧化物传感器，用于风味成分检测）、感官评价小组（由 10 名经培训的评价员组成，符合 GB/T 16291.1 - 2012 感官分析评价员选拔与培训要求）；实验前通过标准温湿度计、标准色卡对培养箱温湿度精度、色差仪进行校准，确保测试数据准确性。
（二）温湿度参数设计与培养方案
参数变量设定：参考果酱常见仓储（5℃~25℃）与运输（10℃~35℃）温湿度范围，以温度（T）、相对湿度（RH）为核心变量，采用正交实验设计，设置 4 个温度水平：5℃（低温冷藏）、15℃（常温仓储）、25℃（常温运输）、35℃（高温应激）；3 个湿度水平：40% RH（低湿）、60% RH（中湿）、80% RH（高湿），共 12 组温湿度组合（表 1），同时设置对照组（25℃、60% RH，模拟传统自然储存环境）。
表 1 温湿度参数组合表
培养过程控制：将 12 组果酱样品分别放入对应温湿度参数的恒温恒湿培养箱中，培养周期为 60 天，每隔 15 天取样一次（每组每次取 1 瓶，剩余样品继续培养），进行感官品质检测；培养过程中实时记录培养箱内温湿度波动（要求温度波动≤±0.5℃，湿度波动≤±5%），避免因参数漂移影响实验结果。
三、研究结论
（一）温湿度对果酱感官品质的影响规律
温度的主导作用：温度对果酱感官品质劣变影响显著（P<0.01），且影响程度高于湿度 ——35℃高温组在培养 30 天时，综合感官评分已降至 58 分（不合格），其中色泽 ΔE 达 8.5（初始 ΔE=0），褐变严重；风味相似度降至 65%，果香基本流失；而 5℃低温组培养 60 天后，综合感官评分仍达 82 分（优良），色泽 ΔE 仅 2.1，风味相似度保持 88%，证实低温可显著延缓感官品质劣变。
温度对感官维度的影响顺序为：风味＞色泽＞质地＞口感 —— 高温加速挥发性果香成分挥发（35℃时 30 天风味损失率达 35%），同时促进美拉德反应（35℃时 30 天色泽褐变率达 60%），而对质地（如硬度变化率仅 15%）与口感的影响相对较缓。
湿度的协同作用：湿度对果酱感官品质的影响集中在质地与口感（P<0.05）——80% 高湿组在培养 45 天时，果酱出现明显分层（分层率达 40%），黏附性从初始 120g・s 增至 210g・s，口感黏腻度显著上升；40% 低湿组培养 45 天时，果酱表层出现硬结（硬度从初始 250g 增至 480g），口感粗糙；而 60% 中湿组培养 60 天时，质地分层率仅 8%，硬度、黏附性变化率均≤10%，证实中湿环境可保持果酱质地稳定。
湿度对色泽与风味的影响较小（P>0.05），80% 高湿组与 40% 低湿组 60 天色泽 ΔE、风味相似度差异均≤5%。
（二）最优温湿度参数确定
通过二元线性回归模型拟合（R²=0.93，拟合度良好），得出果酱感官品质保持的最优温湿度参数区间为：温度 5℃~15℃、相对湿度 55%~65% RH。在此区间内，培养 60 天的果酱综合感官评分均≥80 分，具体指标表现为：色泽 ΔE≤2.5（无明显褐变）、质地分层率≤10%（无结块）、风味相似度≥85%（果香保留良好）、口感顺滑度评分≥8 分（无粗糙感），较对照组（25℃、60% RH，60 天综合评分 62 分）感官品质提升 29%。
（三）恒温恒湿培养箱的测试优势与应用价值
测试优势：
精准可控：恒温恒湿培养箱的温湿度精度（±0.5℃、±5% RH）确保同组平行样品感官指标标准差≤3%，远低于传统自然储存测试的标准差（≥8%），避免了外界环境干扰，使 “温湿度 - 感官品质” 的关联分析更精准；
高效快速：传统自然储存需 90 天以上才能观察到明显感官劣变，而通过恒温恒湿培养箱的高温应激组（35℃），30 天即可完成劣变规律研究，测试周期缩短 67%，可快速为生产提供参数反馈。
本研究证实，恒温恒湿培养箱通过精准的温湿度控制，可高效、精准地揭示温湿度对果酱感官品质的影响规律，其确定的最优温湿度参数为果酱感官品质保持提供了科学依据，对提升果酱产品竞争力、降低仓储损耗具有重要实践意义。
(责任编辑：shumin)
本研究以市售草莓果酱（高糖型，糖度 65Brix）为研究对象，聚焦色泽、质地、风味、口感四大感官维度，通过恒温恒湿培养箱设置多组温湿度组合参数，探究不同温湿度条件对果酱感官品质劣变规律的影响，构建 “温湿度 - 感官品质评分” 回归模型，确定最优温湿度控制区间，同时验证恒温恒湿培养箱在果酱感官品质测试中的高效性与精准性，为果酱生产企业的仓储参数设定、货架期延长及感官品质管控提供科学依据。
二、研究步骤
（一）实验材料与设备准备
实验材料选择：选取同一批次生产的草莓果酱（配料：草莓果肉≥45%、白砂糖、果葡糖浆、果胶、柠檬酸，保质期 12 个月，初始感官品质：色泽亮红均匀、质地细腻无分层、草莓果香浓郁、口感顺滑无颗粒感），分装为 100g / 瓶（透明玻璃罐，密封处理，避免光照影响），共制备 60 瓶，分为 12 组（每组 5 瓶平行样），备用。
设备选型与校准：采用恒温恒湿培养箱（型号：LHS - 150SC，温度范围 5℃~60℃，控温精度 ±0.5℃，湿度范围 30%~95%，控湿精度 ±5%，有效容积 150L，带温度、湿度数据实时记录功能），配套设备包括色彩色差仪（CR - 400，测试模式 CIE LAB，精度 ±0.01ΔE）、质构仪（TA - XT Plus，配备 P/6 探头，测试速率 1mm/s）、电子鼻（PEN3，含 10 个金属氧化物传感器，用于风味成分检测）、感官评价小组（由 10 名经培训的评价员组成，符合 GB/T 16291.1 - 2012 感官分析评价员选拔与培训要求）；实验前通过标准温湿度计、标准色卡对培养箱温湿度精度、色差仪进行校准，确保测试数据准确性。
（二）温湿度参数设计与培养方案
参数变量设定：参考果酱常见仓储（5℃~25℃）与运输（10℃~35℃）温湿度范围，以温度（T）、相对湿度（RH）为核心变量，采用正交实验设计，设置 4 个温度水平：5℃（低温冷藏）、15℃（常温仓储）、25℃（常温运输）、35℃（高温应激）；3 个湿度水平：40% RH（低湿）、60% RH（中湿）、80% RH（高湿），共 12 组温湿度组合（表 1），同时设置对照组（25℃、60% RH，模拟传统自然储存环境）。
表 1 温湿度参数组合表
| 组别 | 温度（℃） | 相对湿度（% RH） | 组别 | 温度（℃） | 相对湿度（% RH） |
| 1 | 5 | 40 | 7 | 25 | 40 |
| 2 | 5 | 60 | 8 | 25 | 80 |
| 3 | 5 | 80 | 9 | 35 | 40 |
| 4 | 15 | 40 | 10 | 35 | 60 |
| 5 | 15 | 60 | 11 | 35 | 80 |
| 6 | 15 | 80 | 12 | 25（对照） | 60 |
培养过程控制：将 12 组果酱样品分别放入对应温湿度参数的恒温恒湿培养箱中，培养周期为 60 天，每隔 15 天取样一次（每组每次取 1 瓶，剩余样品继续培养），进行感官品质检测；培养过程中实时记录培养箱内温湿度波动（要求温度波动≤±0.5℃，湿度波动≤±5%），避免因参数漂移影响实验结果。
三、研究结论
（一）温湿度对果酱感官品质的影响规律
温度的主导作用：温度对果酱感官品质劣变影响显著（P<0.01），且影响程度高于湿度 ——35℃高温组在培养 30 天时，综合感官评分已降至 58 分（不合格），其中色泽 ΔE 达 8.5（初始 ΔE=0），褐变严重；风味相似度降至 65%，果香基本流失；而 5℃低温组培养 60 天后，综合感官评分仍达 82 分（优良），色泽 ΔE 仅 2.1，风味相似度保持 88%，证实低温可显著延缓感官品质劣变。
温度对感官维度的影响顺序为：风味＞色泽＞质地＞口感 —— 高温加速挥发性果香成分挥发（35℃时 30 天风味损失率达 35%），同时促进美拉德反应（35℃时 30 天色泽褐变率达 60%），而对质地（如硬度变化率仅 15%）与口感的影响相对较缓。
湿度的协同作用：湿度对果酱感官品质的影响集中在质地与口感（P<0.05）——80% 高湿组在培养 45 天时，果酱出现明显分层（分层率达 40%），黏附性从初始 120g・s 增至 210g・s，口感黏腻度显著上升；40% 低湿组培养 45 天时，果酱表层出现硬结（硬度从初始 250g 增至 480g），口感粗糙；而 60% 中湿组培养 60 天时，质地分层率仅 8%，硬度、黏附性变化率均≤10%，证实中湿环境可保持果酱质地稳定。
湿度对色泽与风味的影响较小（P>0.05），80% 高湿组与 40% 低湿组 60 天色泽 ΔE、风味相似度差异均≤5%。
（二）最优温湿度参数确定
通过二元线性回归模型拟合（R²=0.93，拟合度良好），得出果酱感官品质保持的最优温湿度参数区间为：温度 5℃~15℃、相对湿度 55%~65% RH。在此区间内，培养 60 天的果酱综合感官评分均≥80 分，具体指标表现为：色泽 ΔE≤2.5（无明显褐变）、质地分层率≤10%（无结块）、风味相似度≥85%（果香保留良好）、口感顺滑度评分≥8 分（无粗糙感），较对照组（25℃、60% RH，60 天综合评分 62 分）感官品质提升 29%。
（三）恒温恒湿培养箱的测试优势与应用价值
测试优势：
精准可控：恒温恒湿培养箱的温湿度精度（±0.5℃、±5% RH）确保同组平行样品感官指标标准差≤3%，远低于传统自然储存测试的标准差（≥8%），避免了外界环境干扰，使 “温湿度 - 感官品质” 的关联分析更精准；
高效快速：传统自然储存需 90 天以上才能观察到明显感官劣变，而通过恒温恒湿培养箱的高温应激组（35℃），30 天即可完成劣变规律研究，测试周期缩短 67%，可快速为生产提供参数反馈。
本研究证实，恒温恒湿培养箱通过精准的温湿度控制，可高效、精准地揭示温湿度对果酱感官品质的影响规律，其确定的最优温湿度参数为果酱感官品质保持提供了科学依据，对提升果酱产品竞争力、降低仓储损耗具有重要实践意义。
(责任编辑：shumin)
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