Comprehensive Quality Evaluation of Roasted Kernels in Macadamia Nuts Based on Principal Component Analysis and Cluster Analysis
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摘要: 为了探究烘烤类澳洲坚果果仁的品质评价指标并建立品质评价体系，本文选取21种不同温度和时间烘烤的澳洲坚果果仁，对其进行了16项品质指标（褐变值、水分、总酚含量、ABTS+自由基清除率、酸价、过氧化值、硬度、破裂力、剪切力和7个感官评价项目）的测定和评价，并运用相关性分析、主成分分析和聚类分析的方法对16项指标进行分析，筛选出烘烤类澳洲坚果果仁品质评价的关键性指标。结果表明，随烘烤温度和时间的增加，澳洲坚果果仁水分、硬度、破裂力、剪切力以及感官评价的硬度均呈下降趋势，而褐变值、酸价、过氧化值、感官评价中的颜色、香气、香甜味、焦苦味、脆度、总体喜好度总体呈上升趋势，总酚含量和ABTS+自由基清除率呈先升高后下降的趋势；16项品质评价指标之间，11对指标之间有显著的相关性（P<0.05），66对指标之间有极显著的相关性（P<0.01），褐变值与感官评价中的颜色、香气、脆度、焦苦味呈极显著的正相关（P<0.01），水分与硬度、破裂力、剪切力呈极显著的正相关（P<0.01），总体喜好度与褐变值、总酚含量、ABTS+自由基清除率呈正相关，与硬度、破裂力、剪切力呈负相关，与感官评价中的颜色、香气、香甜味和脆度呈正相关；主成分分析表明130 ℃/30 min烘烤的澳洲坚果果仁综合得分最高；结合聚类分析，最终确定水分、褐变值、硬度、ABTS+自由基清除率、酸价和过氧化值6个指标为评价烘烤类澳洲坚果果仁品质的关键性指标。本文的研究结果为烘烤类澳洲坚果果仁的品质评价和研发加工提供了理论基础和科学依据。Abstract: To explore the quality evaluation indicators of roasted macadamia nut kernels and establish a quality evaluation system, 21 samples of macadamia nuts roasted by different temperature and time duration were selected to determine with 16 quality indicators which included in browning index, moisture, total phenolic content, ABTS+ free radical scavenging activity ratio, acid value, peroxide value, hardness, fracture force, shear force and 7 sensory evaluations. These 16 indicators were comprehensively explored by correlation analysis, principal component analysis and cluster analysis to screen the critical indicators of quality evaluation for roasted kernels in macadamia nuts. As indicated by the research findings, with the augment of roasting temperature and time duration, the indicators including moisture, hardness, fracture force, shear force and sensory evaluation of hardness exhibited downturn trends, but the browning index, acid value, peroxide value, and the sensory evaluation of color, aroma, sweetness, bitterness, crispness, overall preference took on an overall upward trend. Aside from that, the total phenolic content and ABTS+ free radical scavenging activity ratio displayed changing trends of initial augment and subsequent reduction. As demonstrated by the results of correlation analysis on 16 indicators, 11 pairs of indicators had remarkable correlation (P<0.05) and 66 pairs of indicators had extremely noticeable correlation (P<0.01). There was a striking positive correlation between browning index and color, aroma, crispness, bitterness in sensory evaluation and a marked positive correlation between moisture and hardness, fracture force, shear force. What’s more, overall preference was positively associated with browning index, total phenolic content and ABTS+ free radical scavenging ratio, and was negatively linked to hardness, fracture force and shearing force. Furthermore, overall preference was also positively associated with color, aroma, sweetness and crispness in sensory evaluation. The roasted kernels with 130 ℃/30 min obtained the highest comprehensive score in principal component analysis, which indicating the best comprehensive quality in all samples. Meanwhile, by combining with cluster analysis, moisture, browning index, hardness, ABTS+ free radical scavenging activity ratio, acid value and peroxide value were determined as the critical indicators to evaluate the quality of roasted kernels in macadamia nuts. The research findings in this paper would provide a certain theoretical basis and scientific reference for the quality evaluation and processing of roasted kernels in macadamia nuts.
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澳洲坚果（Macadamia ternifolia F. Muell.），又称昆士兰果、夏威夷果等，属于山龙眼科澳洲坚果属，原产于澳大利亚，目前在我国云南、广西、广东、海南等地广泛种植。澳洲坚果营养丰富，不饱和脂肪酸含量超过80%，是木本坚果中含有大量棕榈油酸的重要品种[1]，具有降低总胆固醇、改善血液环境、增强记忆力和抗衰老的作用[2]。市场上的澳洲坚果产品以烘烤类即食型干果为主，由于其具有奶油香味、质地酥脆、营养价值和保健价值高的特点，已成为市场上最受欢迎的坚果之一。由于澳洲坚果加工是提高产品附加值和产业经济效益的重要手段，近年已有较多关于澳洲坚果加工的研究，主要为采后带壳果干燥工艺研究[3-5]、果仁烘烤和干燥工艺研究[6-7]以及相关的设备开发等。任二芳等[8]通过检测澳洲坚果的水分、色泽、硬度和脆度、酸价、过氧化值、油酸和棕榈油酸，对比研究自然晾干、热泵干燥、热风干燥和超声协同热风干燥对采后带壳果的品质影响。黄克昌等[3]通过口感、色泽、风味的感官评价，以及测定酸价和过氧化值，对不同温度和时间焙烤的澳洲坚果带壳果进行评价。针对澳洲坚果果仁，烘烤加工是最常用的干热加工方式之一，烘烤可使坚果的色泽、香气、口味、质地等品质大幅提升。同时，研究表明澳洲坚果经适当烘烤其氧化稳定性显著增加[9-10]，核桃仁也有类似报道[11-12]。静玮等[6]通过测定果仁外观颜色指标分析澳洲坚果在不同烘烤温度和时间条件下果仁的颜色变化规律。邹建云等[7]通过观察和品尝不同焙炒温度和时间的果仁样品的颜色和口感，利用观察颜色计算褐变率，对澳洲坚果果仁焙炒工艺进行研究。但是，针对不同烘烤温度和时间的烘烤类即食型澳洲坚果果仁的品质分析和评价体系的研究鲜有报道，因此分析烘烤类澳洲坚果果仁的品质评价指标并建立品质评价体系，具有重要意义。
目前，主成分分析和聚类分析已广泛应用于果蔬原料甄别和各类加工食品品质评价的研究中，已有文献运用主成分分析和聚类分析对如饼干[13]、燕麦[14]、蓝莓[15]等食品进行综合品质分析。本文选取21种不同温度和时间烘烤的澳洲坚果果仁，进行16项品质指标的评价，并利用相关性分析、主成分分析和聚类分析的方法，探索不同品质指标的差异性和关联性，筛选出可用于全面评价烘烤类澳洲坚果果仁品质的关键性指标并建立评价体系，同时得到最佳的烘烤条件，以期为烘烤类澳洲坚果果仁的品质评价和研发加工提供理论基础和科学依据。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
澳洲坚果果仁 购于昆明市金马正昌水果批发市场，挑选当年采收、果仁饱满、无病虫害、无污染的果仁；植物总酚含量检测试剂盒 生工生物工程（上海）股份有限公司；石油醚、碘化钾、硫代硫酸钠、可溶性淀粉、酚酞、无水乙醇 广东光华化学厂有限公司；无水硫酸钠、冰乙酸、重铬酸钾、异丙醇、过硫酸钾 天津致远化学试剂有限公司；甲基叔丁基醚、ABTS 上海麦克林生化科技有限公司；三氯甲烷、乙醚、盐酸 国药集团化学试剂有限公司；上述试剂均为分析纯。
MK-C2P2A烤箱 美的集团；HGZF-9053台式电热鼓风干燥箱 上海跃进医疗器械有限公司；Multiskan GO酶标仪 美国赛默飞世尔科技公司；CM-5台式色差仪 日本柯尼卡美能达公司；TMS-Touch食品质构测定仪 美国Food Technology Corporation公司。
1.2 实验方法
1.2.1 澳洲坚果果仁的烘烤方法
将澳洲坚果果仁平铺于烤盘中，在110、120、130和140 ℃的条件下，分别烤制10、15、20、25和30 min。烘烤结束后，冷却至室温，备用。
1.2.2 褐变值测定
参考静玮等[6]的方法，略作修改后用于测定澳洲坚果果仁的色泽。称取10 g坚果碎倒入样品皿中，填满压实至底面无空隙。对样品皿底部的圆心和以圆心对称的上下左右5个点进行颜色测定，得到亮度值L*，红绿值a*和黄蓝值b*。参考NG等[16]的方法，按公式（1）计算褐变值。
$$ 褐变值=\left( {\frac{{{{a}}^{\text{*}} + 1.75{{L^{\text{*}}}}}}{{{\rm{5}}{\rm{.64}}L^{\text{*}} + {{a}}^{\text{*}} - {\rm{3}}{\rm{.012}}}b^{\text{*}}} - {\rm{0}}{\rm{.31}}} \right) \times {\rm{17}} $$ (1) 1.2.3 理化指标分析
1.2.3.1 水分含量、酸价和过氧化值测定
澳洲坚果果仁的水分含量、酸价和过氧化值参照GB 5009.3-2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》[17]、GB 5009.229-2016《食品安全国家标准 食品中酸价的测定》[18]和GB 5009.227-2016《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》[19]中所述的方法进行测定。
1.2.3.2 总酚的提取和测定
参考曲文娟等[20]提取核桃总酚的方法，并稍做修改。将澳洲坚果果仁使用食品料理机打碎，称取坚果碎5 g，与25 mL含有0.05 mol/L 盐酸的70%乙醇溶液混合，超声提取40 min，12000 r/min下离心15 min，收集上清，上清液即为总酚提取物。
根据植物总酚含量检测试剂盒说明书，绘制标准曲线，得到标准曲线方程为y=3.442x+0.002，R2=0.999。根据试剂盒方法，处理澳洲坚果果仁总酚提取液样品，于760 nm测定样品吸光度，按照标准曲线方程计算样品的没食子酸质量浓度c，带入公式（2）中计算澳洲坚果的总酚含量。
$$ \text{W=}\frac{\text{c×V}}{\text{m}} $$ (2) 式中：W为总酚含量（mg/g）；c为没食子酸质量浓度（mg/mL）；V为总酚提取物体积（mL）；m为坚果碎样品质量（g）。
1.2.3.3 ABTS+自由基清除能力测定
参照Re等[21]的方法进行修改，测定澳洲坚果果仁总酚提取液的ABTS+自由基清除能力。取7 mmol/L ABTS乙醇溶液和4.9 mmol/L 过硫酸钾乙醇溶液，等比例混合，室温避光放置12~16 h，用70%乙醇溶液稀释，使其在734 nm下吸光度为0.7±0.2，得到ABTS+自由基工作液。取20 μL待测样品和80 μL ABTS+自由基工作液混匀，室温避光反应6 min，于734 nm波长下检测吸光度。
按公式（3）计算ABTS+自由基清除率。
$$ {\mathrm{A}\mathrm{B}\mathrm{T}\mathrm{S}}^+\text{自由基清除率}(\text{%})=\left({1-}\frac{{\text{A}}_{\text{1}}-{\text{A}}_{\text{2}}}{{\text{A}}_{\text{0}}}\right)\text{×100} $$ (3) 式中：A1为总酚样品+ABTS+自由基工作液的吸光度，A2为总酚样品+70%乙醇溶液的吸光度，A0为样品溶剂+ABTS+自由基工作液的吸光度。
1.2.4 硬度和脆度检测
采用食品质构测定仪对澳洲坚果果仁进行硬度、破裂力和剪切力测定。硬度和破裂力检测选用TMS-75 mm圆盘探头，测试条件参考任二芳等[8]的方法进行修改，起始力为1.5 N，检测速度为30 mm/min，形变量为50%。剪切测试，选用轻型单刀复合剪切探头，起始力为0.5 N，检测速度为30 mm/min。每组样品以上两个指标各检测8次。
1.2.5 感官评价
参考MOGHADDAM等[22]的方法进行修改，由12名（20~40岁）从事食品研究的专业人员进行感官评价，感官评价包括澳洲坚果果仁的颜色、香气、香甜味、焦苦味、硬度、脆度和总体喜好度7个指标，评分标准见表1。
表 1 烘烤类澳洲坚果果仁的感官评价标准Table 1. Sensory evaluation standard of roasted kernels in macadamia nuts分数（分） 颜色 香气 香甜味 焦苦味 硬度 脆度 总体喜好度 1~2 白色 无味 无甜味 无苦味 软 绵软 不喜欢 3~4 淡黄色 香气较淡 微甜 微苦 略软 不脆 一般 5~6 金黄色 有香气 有香甜味 有苦味 略硬 略脆 可以接受 7~8 黄褐色 香气明显 香甜味明显 焦苦味明显 较硬 酥脆 喜欢 9~10 褐色 香气浓郁 香甜味浓郁 焦苦味重 十分坚硬 十分酥脆 十分喜欢 1.3 数据处理
除特殊说明，所有实验均进行3次平行实验，数据采用SPSS 26软件进行单因素方差分析，结果表示为平均值±标准差，采用Duncan’s Multiple Range Test计算组间的差异显著性（P<0.05）。将21种不同烘烤条件的澳洲坚果样品作为评价单元，以16项品质指标为变量，采用SPSS 26进行皮尔逊相关性分析、主成分分析和聚类分析。数据采用SIMCA 14.1软件，进行偏最小二乘法分析。
2. 结果与讨论
2.1 烘烤类澳洲坚果果仁的褐变值
烘烤加工会引起坚果果仁的颜色变化，因此果仁颜色被认为是加工过程中的一个品控指标。果仁的颜色变化是由烘烤过程中果仁发生褐变和焦糖化反应引起的，蛋白质和还原糖在高温下一起作用形成褐变[23]，在高温中磷脂化合物的化学反应，也可促进褐色色素的形成，从而使坚果果仁褐变值增加[16]。本文以澳洲坚果果仁的褐变值作为果仁颜色的品控指标，由表2可知，当烘烤的温度和时间达到120 ℃/20 min后，随着烘烤温度和时间的增加，褐变值随之增加。110 ℃烘烤至30 min澳洲坚果果仁褐变值与对照组相比无明显差异，可能由于烘烤温度较低，不能引起果仁褐变值的明显变化。120 ℃烘烤10和15 min的澳洲坚果果仁褐变值与对照组相当，推断在120 ℃烘烤的前15 min澳洲坚果果仁温度上升过程较慢，导致果仁褐变值变化不明显。烘烤温度达到130和140 ℃时，每一烘烤时段之间的果仁褐变值都具有显著差异，说明在130和140 ℃时，褐变和焦糖化反应较快，可在较短的时间引起褐变值的明显变化，其中140 ℃/30 min烘烤的澳洲坚果果仁褐变值最大。
表 2 烘烤类澳洲坚果果仁的褐变值Table 2. Browning index of roasted kernels in macadamia nuts烘烤温度（℃） 烘烤时间（min） 褐变值 对照 − 0.341±0.001i 110 10 0.340±0.001i 15 0.342±0.001i 20 0.343±0.002i 25 0.343±0.002i 30 0.346±0.002i 120 10 0.340±0.002i 15 0.339±0.002i 20 1.220±0.015g 25 1.278±0.012f 30 1.523±0.010e 130 10 1.136±0.024h 15 1.240±0.035g 20 1.298±0.035f 25 1.663±0.049d 30 2.331±0.027b 140 10 1.144±0.010h 15 1.222±0.021g 20 1.645±0.017d 25 2.286±0.021c 30 3.987±0.070a 注：同列数据标注不同字母表示有显著性差异（P<0.05）；表3~表5同。 2.2 烘烤类澳洲坚果果仁的理化指标分析
烘烤类澳洲坚果果仁的理化分析包括水分、酸价、过氧化值、总酚含量和ABTS+自由基清除率。水分含量是影响澳洲坚果果仁品质的重要因素之一，在产品储存过程中可能导致产品颜色、质地、香气和氧化稳定性的改变。由表3可知，澳洲坚果果仁水分含量随烘烤温度和时间的增加而减少，自烘烤条件达到110 ℃/20 min后，澳洲坚果果仁水分含量与对照组相比明显减少，经140 ℃/30 min烘烤后，澳洲坚果果仁水分为0.660%±0.007%，相比对照组减少约0.525%。酸价和过氧化值是评价澳洲坚果品质的重要指标，酸价是脂肪水解产物的含量，反映脂肪水解的程度，可表示游离脂肪酸总量的多少[24]；过氧化值是脂质氧化初期氢过氧化物形成的重要指标，而氢过氧化物是油脂氧化酸败的关键产物[25]。由表3可知，烘烤后的澳洲坚果果仁酸价和过氧化值均有所上升，110 ℃/10 min烘烤后的果仁酸价和过氧化值与对照组相比明显升高。当烘烤温度小于140 ℃时，过氧化值上升趋势较为平缓，部分烘烤条件下澳洲坚果果仁酸价有所降低。当烘烤温度大于140 ℃时，澳洲坚果果仁的酸价和过氧化值随烘烤时间的增加而显著升高。
表 3 烘烤类澳洲坚果果仁的理化分析Table 3. Physicochemical properties of roasted kernels in macadamia nuts烘烤温度
（℃）烘烤时间
（min）水分
（%）过氧化值
（g/100 g）酸价
（mg KOH/g）总酚含量
（mg/g）ABTS+自由基
清除率（%）对照 — 1.185±0.090a 0.263±0.015k 0.057±0.006i 0.680±0.061h 38.246±0.864j 110 10 1.169±0.039a 0.300±0.020jhij 0.071±0.001f 0.763±0.061g 39.929±0.795ij 15 1.128±0.021ab 0.480±0.026b 0.095±0.001a 0.888±0.070def 39.758±1.748ij 20 1.016±0.053d 0.480±0.020b 0.067±0.002g 0.917±0.079cde 47.101±1.916ef 25 0.939±0.015ef 0.430±0.010de 0.052±0.002j 0.909±0.053cde 51.287±1.141c 30 0.858±0.022hi 0.413±0.015e 0.087±0.002c 0.932±0.034bcd 52.000±1.998c 120 10 1.101±0.120bc 0.300±0.010jhij 0.077±0.002e 0.626±0.028i 33.078±2.173k 15 1.048±0.118cd 0.260±0.010k 0.056±0.001i 0.692±0.028h 41.932±1.818hi 20 0.924±0.021fg 0.287±0.021hijk 0.047±0.001k 0.865±0.016ef 45.152±1.887fg 25 0.866±0.016ghi 0.283±0.021ijk 0.086±0.002c 0.870±0.013ef 45.899±2.293f 30 0.838±0.019hi 0.307±0.006ghi 0.083±0.001d 0.763±0.020g 43.318±1.868gh 130 10 0.994±0.16de 0.287±0.015hijk 0.075±0.001e 0.841±0.015f 46.640±1.105ef 15 0.901±0.032fgh 0.290±0.010hijk 0.065±0.002gh 0.881±0.007def 50.232±2.006cd 20 0.834±0.022i 0.330±0.010g 0.062±0.002h 0.985±0.014b 55.279±1.025b 25 0.755±0.013j 0.317±0.021gh 0.043±0.002l 0.962±0.005bc 55.185±1.356b 30 0.733±0.024j 0.377±0.025f 0.052±0.002j 1.128±0.064a 58.373±0.927a 140 10 1.011±0.036d 0.273±0.012jk 0.054±0.002ij 0.896±0.008def 48.695±1.080de 15 0.940±0.024ef 0.323±0.006g 0.053±0.001j 0.838±0.007f 44.853±1.213fg 20 0.876±0.011jghi 0.467±0.015bc 0.077±0.001e 0.764±0.017g 39.421±1.724j 25 0.731±0.015j 0.447±0.021cd 0.091±0.002b 0.738±0.009gh 40.430±1.133ij 30 0.660±0.007k 0.510±0.010a 0.095±0.001a 0.704±0.026gh 38.026±0.433j 澳洲坚果果仁经110~130 ℃烘烤后，其总酚含量和ABTS+自由基清除率均有升高，总酚含量增加与已有的研究结果吻合[9-10]，其中130 ℃/30 min烘烤条件下，总酚含量和ABTS+自由基清除率达到最大值。但经140 ℃烘烤的果仁，总酚含量和ABTS+自由基清除率呈下降趋势，可能是酚类物质在140 ℃以上部分挥发导致[26]。果仁的ABTS+自由基清除能力增加，除了与总酚含量增加有关，还可能与烘烤时澳洲坚果果仁中糖和氨基酸发生美拉德反应有关，美拉德反应的中间产物中有一类为二羰基化合物，其具有较强的抗氧化能力[27-28]。上述结果中，澳洲坚果果仁酸价和过氧化值的变化可能是受到总酚和美拉德反应中间产物的影响。
2.3 烘烤类澳洲坚果果仁的硬度和脆度分析
烘烤类澳洲坚果果仁的口感取决于果仁的酥脆度，而通过质构仪可以模拟咀嚼过程，检测果仁的硬度、破裂力和剪切力可以反映果仁的口感。由表4可知，对照组的硬度最大，经过烘烤处理后的澳洲坚果果仁的硬度显著降低，并随温度和时间的增加，呈下降趋势，140 ℃/30 min烘烤的果仁硬度最低，与对照组相比，下降了59.292 N，烘烤后的开心果硬度也有相似的变化[22]。破裂力和剪切力都是判断果仁脆度的指标[22, 29]，由表4可知，与对照组相比，经110 ℃/10 min烘烤的果仁破裂力明显降低，经140 ℃/30 min烘烤的果仁破裂力最低，与对照组相比分别下降了13.018 N和69.415 N。烘烤温度为140℃时，破裂力下降速度较其他烘烤温度更快，从15 min开始，每个时段之间的果仁破裂力存在显著差异，烘烤时间延长，破裂力明显降低。经110 ℃/15 min烘烤的果仁与对照组相比，剪切力明显降低，而烘烤条件为110 ℃/20、25、30 min，120 ℃/30 min，130 ℃/30 min，140 ℃/20、25、30 min的澳洲坚果果仁剪切力相当，可能因为澳洲坚果果仁本身含油量较大，脆度有限导致的。综上所述，烘烤后的澳洲坚果果仁的硬度、破裂力和剪切力都明显降低，说明烘烤可以使澳洲坚果果仁的口感更加酥脆。
表 4 烘烤类澳洲坚果果仁的硬度和脆度Table 4. Hardness and crispness of roasted kernels in macadamia nuts烘烤温度（℃） 烘烤时间（min） 硬度（N） 破裂力（N） 剪切力（N） 对照 — 143.591±6.326a 140.386±11.580a 49.725±4.62a 110 10 131.190±10.31bc 127.368±12.706b 46.005±4.627ab 15 122.269±11.781cd 102.705±5.213jghi 38.119±1.490def 20 115.162±6.498de 99.835±8.729ghij 35.570±3.099fg 25 113.969±8.038def 110.781±6.905def 33.558±1.676g 30 104.226±9.086gh 83.796±6.688lm 33.399±4.914g 120 10 146.129±8.281a 127.816±5.500b 46.398±4.627ab 15 130.735±5.658bc 112.494±6.363de 47.030±2.655ab 20 99.425±8.577ghi 90.969±3.929jkl 41.473±4.938cd 25 105.150±8.839fg 90.716±5.096jkl 40.766±2.294cde 30 107.816±9.224efg 97.159±6.024hijk 36.076±1.933fg 130 10 115.338±4.578de 106.594±9.510efg 40.653±3.683cde 15 116.693±9.680de 103.694±8.149efghi 41.746±3.063cd 20 107.871±3.592efg 99.454±5.358ghij 39.776±5.417cdef 25 91.258±4.840ij 89.514±6.959kl 40.811±6.092cde 30 95.601±8.166hi 94.809±11.112ijk 35.898±5.292fg 140 10 133.104±7.350b 124.595±7.764bc 43.070±2.900bc 15 122.444±10.045cd 117.354±12.748cd 38.044±2.518def 20 94.950±9.795i 106.339±9.140efgh 35.264±3.764fg 25 85.718±4.658j 80.703±6.828m 36.886±4.239efg 30 84.299±12.607j 70.971±8.243n 36.010±3.185fg 2.4 烘烤类澳洲坚果果仁的感官评价分析
由表5可知，在澳洲坚果果仁的感官评价中，果仁经过110 ℃/10 min的烘烤，专业人员可以明显看出果仁的颜色变深，颜色评分变高，其中经140 ℃/30 min烘烤的澳洲坚果果仁评分最高，说明颜色最深。澳洲坚果果仁颜色评分随烘烤温度和时间的增加而升高，与褐变值的变化结果一致。
表 5 烘烤类澳洲坚果果仁的感官评价Table 5. Sensory evaluation of roasted kernels in macadamia nuts烘烤温度（℃） 烘烤时间（min） 颜色（分） 香气（分） 香甜味（分） 焦苦味（分） 硬度（分） 脆度（分） 总体喜好度（分） 对照 — 1.667±0.492k 2.083±0.793l 3.417±1.505b 1.167±0.389h 5.917±0.900a 4.000±0.853f 3.583±1.379d 110 10 2.250±0.622jk 2.167±0.835l 3.667±1.497ab 1.250±0.452h 5.833±1.115ab 4.833±1.03ef 4.250±1.712cd 15 2.750±1.055j 3.333±0.985k 4.833±1.267ab 1.417±0.669gh 5.083±0.793abcd 4.750±0.866ef 4.667±1.875cd 20 4.000±0.853i 3.833±0.937ijk 4.500±1.446ab 1.500±0.674gh 4.750±0.866cde 5.583±0.793cde 5.417±1.379abc 25 4.500±0.674ghi 4.250±0.866ghijk 4.333±2.309ab 1.917±0.793efgh 4.917±0.793bcde 6.417±1.443abcd 4.455±1.572cd 30 4.917±0.996fgh 4.500±1.087ghij 5.083±2.539ab 2.250±0.622defg 4.250±1.055de 6.333±1.435abcd 5.000±1.844bcd 120 10 3.750±0.754i 3.417±1.311jk 4.250±2.137ab 1.667±0.778fgh 6.000±1.414a 5.167±1.642de 4.167±1.642cd 15 4.000±0.739i 4.000±1.477hijk 4.417±2.314ab 1.750±0.754fgh 6.000±1.348a 5.417±1.564de 4.167±1.899cd 20 4.250±0.754hi 4.583±1.443ghi 4.583±2.151ab 1.917±1.084efgh 4.917±0.793bcde 5.750±1.485cde 4.833±1.749cd 25 5.083±0.669efg 5.167±1.267efg 5.583±1.975a 2.333±1.073defg 4.333±1.303de 6.167±1.193abcd 5.583±1.730abc 30 6.000±0.603cd 5.750±1.485def 5.250±2.340ab 2.583±1.443cdef 4.083±0.793e 6.417±1.379abcd 5.167±1.642abcd 130 10 4.083±1.165i 4.167±1.193ghijk 4.250±1.765ab 1.667±0.778fgh 5.500±1.168abc 5.833±1.267cde 5.500±1.314abc 15 4.250±1.055hi 4.417±1.443ghijk 4.167±1.697ab 1.917±0.793efgh 4.917±0.996bcde 6.250±1.422abcd 5.083±1.443bcd 20 5.750±0.965de 5.167±1.467efg 4.917±1.975ab 2.500±1.168cdef 4.917±1.165bcde 6.167±1.403abcd 5.667±2.060abc 25 6.583±0.996c 6.250±1.545cd 5.667±2.270a 3.333±1.435c 4.333±0.985de 6.417±1.240abcd 6.750±1.712a 30 7.417±0.793b 7.083±1.084bc 5.750±2.563a 5.167±1.403b 4.417±0.900de 6.750±1.138abc 6.583±1.881ab 140 10 4.167±1.115hi 4.083±1.379ghijk 4.750±2.050ab 2.583±0.996cdef 4.750±1.055cde 6.083±1.084bcd 4.667±1.723cd 15 5.250±0.866ef 5.000±1.128fgh 4.917±1.975ab 2.750±1.215cde 4.167±0.937de 6.417±1.084abcd 5.333±1.557abc 20 6.500±0.674c 6.167±0.937cde 5.500±2.611a 3.167±1.467cd 4.000±0.953e 7.083±1.240ab 5.833±2.209abc 25 7.667±0.651b 7.333±0.985b 5.167±2.406ab 4.833±1.193b 4.167±0.835de 7.333±0.985a 5.833±1.992abc 30 8.833±0.937a 8.833±1.115a 4.250±2.221ab 6.667±0.985a 4.000±0.853e 7.333±1.775a 4.583±1.379cd 在烘烤过程中，由于坚果发生美拉德反应，形成了大量的芳香性物质，为坚果带来了丰富的香气及口味，吡嗪类化合物是烘烤类坚果中烧烤味和爆米花味的来源[30]，吡咯衍生物有助于烧烤和烟熏香气的形成[31]，呋喃类化合物一般被描述为焦糖味和甜味[32]，大多数吡嗪类化合物、吡咯衍生物和呋喃类化合物只有当烘烤温度达到130 ℃时才能被检测到[16]，当烘烤温度达到140 ℃或以上时，生成的吡喃衍生物麦芽酚是焦苦味的来源[33]。本实验中，经110 ℃/15 min烘烤的澳洲坚果果仁的香味评分较对照组相比，明显提高，随着烘烤温度和时间的增加，澳洲坚果果仁的香味评分增加。其中果仁的香味评分由高到低的前三组为140 ℃/30 min、140 ℃/25 min、130 ℃/30 min，与其他组别的香味评分具有显著性差异。在对烘烤类澳洲坚果果仁的香甜味评价中，烘烤后的果仁与对照组相比，评分显著提高，说明烘烤可以增加澳洲坚果果仁特有的香甜风味，但烘烤后的果仁香甜味评分之间差异并不大，仅有120 ℃/25 min、130 ℃/25、30 min、140 ℃/20 min烘烤条件下的果仁评分较高，其余组别的果仁香甜味评分没有显著性的差异。由表5可知，澳洲坚果果仁焦苦味的评分随烘烤温度和时间增加而升高，评分最高的是经140 ℃/30 min烘烤的果仁，其次是140 ℃/25 min。以上结果与上述的过往研究相一致，其中烘烤后澳洲坚果果仁的香甜味评分可能是受到焦苦味的影响，导致各组间差异不大，140 ℃/25和30 min烘烤的果仁评分不高。
澳洲坚果果仁的硬度评分随烘烤温度和时间的增加而降低，而脆度增加，这一结果与相应的检测结果相吻合。在感官评价中，硬度评分较低的是烘烤条件120 ℃/30 min、140 ℃/25和30 min的澳洲坚果果仁，脆度评分较高的烘烤条件为140 ℃/25和30 min澳洲坚果果仁，与其他组别具有显著差异。
在对澳洲坚果果仁总体喜好度的评价中，烘烤过的澳洲坚果果仁评分明显高于对照组，其中烘烤条件为130 ℃/25 min的果仁总体喜好度评分最高，其次为130 ℃/30 min，以上两者与其他组别具有显著差异。
2.5 烘烤类澳洲坚果果仁品质指标的相关性分析
本研究运用皮尔逊相关系数法对16个品质指标间的相关性进行分析，分析结果见表6，其中有11对指标间的相关性达到显著水平（P<0.05），66对指标间的相关性达到极显著水平（P<0.01），说明评价指标之间具有较强的相关性。褐变值与过氧化值、感官颜色、感官香气、感官脆度、感官焦苦味呈极显著的正相关（P<0.01），与硬度、破裂力、剪切力和感官硬度呈极显著的负相关（P<0.01）；水分与硬度、破裂力、剪切力和感官硬度呈极显著的正相关（P<0.01）；酸价与总酚含量、ABTS+自由基清除率呈负相关；感官评价中感官颜色与其余感官评价指标均具有相关性，与感官硬度呈负相关，与其他指标呈正相关；总体喜好度与褐变值、总酚含量、ABTS+自由基清除率呈正相关，与硬度、破裂力、剪切力呈负相关，与感官评价中的颜色、香气、香甜味和脆度呈正相关。
表 6 烘烤类澳洲坚果果仁品质指标间的相关性分析Table 6. Correlation analysis between quality indexes of roasted kernels in macadamia nuts指标 褐变值 水分 过氧化值 酸价 总酚含量 ABTS+自由基
清除率硬度 破裂力 剪切力 感官颜色 感官香气 感官香
甜味感官焦
苦味感官硬度 感官脆度 总体喜
好度褐变值 1 水分 −0.771** 1 过氧化值 0.322** −0.290* 1 酸价 0.215 −0.108 0.491** 1 总酚含量 0.050 −0.284** 0.114 −0.319* 1 ABTS+自由基
清除率0.062 −0.389** −0.086 −0.507** 0.862** 1 硬度 −0.674** 0.778** −0.410** −0.075 −0.345** −0.368** 1 破裂力 −0.583** 0.713** −0.502** −0.312* −0.257* −0.258* 0.746** 1 剪切力 −0.285** 0.454** −0.634** −0.235 −0.426** −0.382** 0.523** 0.481** 1 感官颜色 0.787** −0.810** 0.416** 0.149 0.237* 0.302** −0.694** −0.644** −0.474** 1 感官香气 0.753** −0.719** 0.290* 0.136 0.171 0.222* −0.591** −0.589** −0.334** 0.771** 1 感官香甜味 0.080 −0.102 −0.036 −0.011 0.023 0.036 −0.088 −0.141 −0.108 0.212** 0.351** 1 感官焦苦味 0.782** −0.657** 0.422** 0.211 0.032 0.078 −0.610** −0.497** −0.345** 0.701** 0.605** 0.123 1 感官硬度 −0.358** 0.457** −0.253* −0.150 −0.265* −0.276* 0.427** 0.360** 0.346** −0.399** −0.254** 0.070 −0.335** 1 感官脆度 0.403** −0.439** 0.369** 0.106 0.118 0.173 −0.405** −0.381** −0.333** 0.451** 0.609** 0.408** 0.355** −0.027 1 总体喜好度 0.183* −0.259** 0.029 −0.038 0.299** 0.296** −0.270** −0.278** −0.259** 0.257** 0.355** 0.523** 0.124 0.031 0.365** 1 注：*表示在0.05水平（双侧）上显著，P<0.05；**表示在0.01水平（双侧）上极显著，P<0.01。 偏最小二乘法是一种新型多元统计分析法，是多元线性回归法、主成分分析法和典型相关分析法的有机结合，可有效对自变量多、样本量少而相关性高的数据进行分析，在食品领域广泛应用[34]。为了更加直观的体现出感官评价指标和检测指标的相关性，本研究以检测指标为Y变量，感官评价指标为X变量，进行偏最小二乘法分析。2个变量间的距离说明两者的相关性，位置越接近，正相关性越强；两者在距离圆心的相反位置，负相关性越强；两者位置越垂直，越不相关[35]。如图1所示，感官硬度与水分、硬度、剪切力、破裂力呈正相关，感官脆度与水分、硬度、剪切力、破裂力呈负相关；褐变值与感官颜色、感官焦苦味呈正相关，褐变值与感官焦苦味的相关性更密切；水分与酸价、过氧化值、总酚含量、ABTS+自由基清除率呈负相关，以上结果与皮尔逊相关系数法的分析结果基本一致，感官评价指标和检测指标之间存在较强的相关性。
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图 1 感官评价与检测指标的相关性分布Figure 1. Correlation distribution of sensory evaluation and detection indexes2.6 烘烤类澳洲坚果果仁品质指标的主成分分析
主成分分析是利用降维的方法，把多个指标简化为少数综合性指标，并且保留了原指标的大部分信息，比单一评价更加准确[14]。一般认为，当主成分特征值大于1且累计方差贡献率大于85%时，可以使用提取的主成分表示原始变量大部分的主要信息[36]。本研究对21种不同烘烤条件处理的澳洲坚果果仁样品进行16种品质指标的评价测定，评价测定数据取平均值进行标准化，使用标准化后的数据进行主成分分析。图2是主成分分析特征值碎石图，特征值大于1的有3个点，结合表7可知，前3个主成分特征值均大于1，累计贡献率为85.534%，表明前3个主成分可以反映烘烤类澳洲坚果果仁品质评价的主要信息。
表 7 主成分特征值、方差贡献率和累计贡献率Table 7. Eigenvalues, variance contribution rates and cumulative contribution rates of principal components成分 初始特征值 提取载荷
平方和总计 方差
贡献率（%）累积方差
贡献率（%）总计 方差
贡献率（%）累积方差
贡献率（%）1 9.631 60.195 60.195 9.631 60.195 60.195 2 2.626 16.411 76.606 2.626 16.411 76.606 3 1.428 8.928 85.534 1.428 8.928 85.534 图3为载荷图，可直观的显示各主成分与各变量直接的相关关系，载荷图中不同变量的分布取决于载荷因子，离象限原点越远，对主成分的贡献率越大。结合表8和图3可知，第1主成分特征值为9.631，水分、硬度、感官硬度、破裂力和剪切力起负向作用，载荷值分别为−0.96、−0.933、−0.886、−0.856和−0.766，感官颜色、感官香气、感官焦苦味和褐变值起正向作用，载荷值分别为0.946、0.945、0.917、0.837和0.801。第2主成分特征值为2.626，抗氧化相关的品质指标有较高的载荷值，ABTS+自由基清除率为0.856，总酚含量为0.814。第3主成分特征值为1.428，主要为烘烤类澳洲坚果果仁的氧化品质指标，过氧化值和酸价的载荷值为−0.61和−0.459。
表 8 旋转后主成分载荷矩阵Table 8. Principal component loading matrix after rotation指标 主成分 1 2 3 褐变值（X1） 0.801 −0.320 0.412 水分（X2） −0.960 −0.019 −0.194 过氧化值（X3） 0.529 −0.367 −0.610 酸价（X4） 0.208 −0.707 −0.459 总酚含量（X5） 0.414 0.814 −0.232 ABTS+自由基清除率（X6） 0.405 0.856 −0.012 硬度（X7） −0.933 0.021 0.034 破裂力（X8） −0.856 0.100 0.157 剪切力（X9） −0.766 −0.050 0.555 感官颜色（X10） 0.946 −0.152 0.227 感官香气（X11） 0.945 −0.201 0.236 感官香甜味（X12） 0.733 0.336 −0.098 感官焦苦味（X13） 0.837 −0.297 0.314 感官硬度（X14） −0.886 −0.008 0.157 感官脆度（X15） 0.917 −0.059 0.104 总体喜好度（X16） 0.754 0.459 0.014 根据表9中3个主成分的因子得分系数矩阵，可计算出每个主成分的因子得分，各主成分的因子得分按式（4）~式（6）计算。
表 9 主成分得分系数矩阵Table 9. Principal component score coefficient matrix指标 主成分 1 2 3 褐变值（X1） 0.083 −0.122 0.288 水分（X2） −0.1 −0.007 −0.136 过氧化值（X3） 0.055 −0.14 −0.427 酸价（X4） 0.022 −0.269 −0.321 总酚含量（X5） 0.043 0.31 −0.163 ABTS+自由基清除率（X6） 0.042 0.326 −0.008 硬度（X7） −0.097 0.008 0.024 破裂力（X8） −0.089 0.038 0.11 剪切力（X9） −0.079 −0.019 0.388 感官颜色（X10） 0.098 −0.058 0.159 感官香气（X11） 0.098 −0.076 0.165 感官香甜味（X12） 0.076 0.128 −0.069 感官焦苦味（X13） 0.087 −0.113 0.22 感官硬度（X14） −0.092 −0.003 0.11 感官脆度（X15） 0.095 −0.022 0.073 总体喜好度（X16） 0.078 0.175 0.009 $$ \begin{split} &\text{F1}=0.083{\text{X}}_{1} - \text{0.1}{\text{X}}_{2} + \text{0.055}{\text{X}}_{\text{3}}+\text{0.0}\text{22}{\text{X}}_{\text{4}}+\text{0.04}\text{3}{\text{X}}_{\text{5}}+\\ & \text{0.04}\text{2}{\text{X}}_{\text{6}}\;\;-\;\;\text{0.097}{\text{X}}_{\text{7}}\;\;-\;\;\text{0.089}{\text{X}}_{\text{8}}\;-\;\text{0.0}\text{79}{\text{X}}_{\text{9}}\;+\;\text{0.098}{\text{X}}_{\text{10}}+\\ & \text{0.098}{\text{X}}_{\text{11}}\;+\;\text{0.07}\text{6}{\text{X}}_{\text{1}\text{2}}\;+\;\text{0.087}{\text{X}}_{\text{13}}\;-\;\text{0.092}{\text{X}}_{\text{14}}\;+\;\text{0.095}{\text{X}}_{\text{15}}+\\ & \text{0.07}\text{8}{\text{X}}_{\text{16}} \end{split} $$ (4) $$ \begin{split} &\text{F2}= -0.12\text{2}{\text{X}}_{1} - \text{0.00}\text{7}{\text{X}}_{2} - \text{0.1}\text{4}{\text{X}}_{\text{3}} - \text{0.2}\text{6}\text{9}{\text{X}}_{\text{4}} + \text{0.3}\text{1}{\text{X}}_{\text{5}} + \\ & \text{0.3}\text{26}{\text{X}}_{\text{6}}\;\;+\;\;\text{0.0}\text{08}{\text{X}}_{\text{7}}\;+\;\text{0.03}\text{8}{\text{X}}_{\text{8}}\;-\;\text{0.01}\text{9}{\text{X}}_{\text{9}} \;-\;\text{0.0}\text{58}{\text{X}}_{\text{10}}\;-\\ & \text{0.0}\text{76}{\text{X}}_{\text{11}}\;+\;\text{0.12}\text{8}{\text{X}}_{\text{1}\text{2}}\;-\;\text{0.11}\text{3}{\text{X}}_{\text{1}\text{3}}\;-\;\text{0.00}\text{3}{\text{X}}_{\text{14}}\;-\;\text{0.0}\text{22}{\text{X}}_{\text{15}}+\\ & \text{0.17}\text{5}{\text{X}}_{\text{16}} \end{split}$$ (5) $$ \begin{split} &\text{F3} = 0.28\text{8}{\text{X}}_{1} - \text{0.13}{\text{6}\text{X}}_{\text{2}} - \text{0.}\text{427}{\text{X}}_{\text{3}} - \text{0.3}\text{21}{\text{X}}_{\text{4}} - \text{0.1}\text{63}{\text{X}}_{\text{5}} - \\ & \text{0.00}\text{8}{\text{X}}_{\text{6}}\;\;+\;\;\text{0.02}\text{4}{\text{X}}_{\text{7}}\;\;+\;\;\text{0.}\text{11}{\text{X}}_{\text{8}}\;+\;\text{0.3}\text{88}{\text{X}}_{\text{9}} \;+\;\text{0.1}\text{59}{\text{X}}_{\text{10}}\;+\\ & \text{0.1}\text{65}{\text{X}}_{\text{11}}\;-\;\text{0.}\text{069}{\text{X}}_{\text{1}\text{2}}\;+\;\text{0.22}{\text{X}}_{\text{1}\text{3}}\;+\;\text{0.11}{\text{X}}_{\text{1}\text{4}}\;\;+\;\;\text{0.0}\text{73}{\text{X}}_{\text{1}\text{5}}\;+\\ & \text{0.009}{\text{X}}_{\text{16}} \end{split}$$ (6) 式中：X1～X16分别表示16个品质指标，F1～F3分别表示主成分1~3的主成分因子得分。
结合主成分因子得分公式并以主成分方差贡献率为权重，构建烘烤类澳洲坚果果仁品质综合得分公式（7），计算不同烘烤条件处理的澳洲坚果果仁品质综合得分，F为综合得分。
$$ \text{F=}\frac{\text{60.195}\text{F1}}{\text{85.534}}\text+\frac{\text{16.411}\text{F2}}{\text{85.534}}\text+\frac{\text{8.928}\text{F3}}{\text{85.534}} $$ (7) 根据综合得分公式，计算出21种烘烤类澳洲坚果果仁的品质综合得分，并进行综合得分排序，F值越大，表明该烘烤条件处理的澳洲坚果果仁品质越好。结果如表10所示，130 ℃/30 min烘烤的澳洲坚果果仁品质排名第1，烘烤条件为130 ℃/25 min、140 ℃/30 min和140 ℃/25 min的澳洲坚果果仁品质较好，综合得分F>0.5，排名靠前。
表 10 主成分得分与综合得分Table 10. Principal component score and comprehensive score温度（℃） 时间（min） 主成分分值 F 排名 F1 F2 F3 对照 − −2.066 −0.472 0.865 −1.45 21 110 10 −1.531 −0.338 0.003 −1.14 19 15 −0.619 −0.493 −2.409 −0.78 18 20 −0.151 0.415 −1.813 −0.22 15 25 −0.108 0.63 −1.032 −0.06 13 30 0.471 0.343 −1.86 0.2 9 120 10 −1.402 −1.17 0.514 −1.16 20 15 −1.086 −0.207 1.106 −0.69 17 20 −0.129 0.478 0.602 0.06 11 25 0.377 0.165 −0.089 0.29 7 30 0.49 −0.467 −0.058 0.25 8 130 10 −0.393 0.202 0.098 −0.23 16 15 −0.192 0.469 0.437 0 12 20 0.355 1.11 0.237 0.49 5 25 0.987 1.54 1.065 1.1 2 30 1.455 1.583 0.688 1.4 1 140 10 −0.475 0.692 0.809 −0.12 14 15 0.073 0.36 0.403 0.16 10 20 0.854 −0.73 −0.575 0.4 6 25 1.369 −1.39 0.148 0.71 4 30 1.721 −2.722 0.861 0.78 3 2.7 烘烤类澳洲坚果果仁品质指标的聚类分析
聚类分析是将样本划分为不同的类群进行相似性评价，可以综合、客观和科学的体现研究对象之间的关系[37-38]，通常使用R型聚类对变量进行聚类分析。本研究在主成分分析的基础上，对16个烘烤类澳洲坚果果仁品质指标进行R型聚类，聚类方法采用组间联接法，聚类区间为皮尔逊相关。如图4所示，当聚类距离为12时，可将烘烤类澳洲坚果果仁品质评价指标分为5大类，第1大类为描述抗氧化活性的总酚含量和ABTS+自由基清除率；第2大类为感官香甜味和总体喜好度；第3大类为感官颜色、感官香气、褐变值、感官焦苦味和感官脆度；第4大类为与澳洲坚果果仁氧化有关的指标，酸价和过氧化值；第5大类为水分、破裂力、硬度、剪切力和感官硬度。结合相关性分析和主成分分析的结果，同时考虑品质指标可标准化检测，以便客观准确的对烘烤类澳洲坚果果仁品质进行评价，最终选用水分、褐变值、硬度、ABTS+自由基清除率、酸价和过氧化值为评价烘烤类澳洲坚果果仁品质优劣的关键性指标，可对烘烤类澳洲坚果果仁进行综合全面的品质评价。
3. 结论
本研究通过对21种不同烘烤条件处理的澳洲坚果果仁进行了16项品质指标的检测分析，发现随烘烤条件的变化，澳洲坚果果仁品质指标的检测结果也随之变化，导致各组果仁之间存在一定的品质差异。通过相关性分析，发现16项品质指标之间有较强的相关性，各品质指标呈现信息重叠现象，因此采用主成分分析和聚类分析对数据结构进行简化，最终确定水分、褐变值、硬度、ABTS+自由基清除率、酸价和过氧化值为评价烘烤类澳洲坚果果仁品质优劣的关键性指标。同时，通过主成分分析构建的综合得分公式，得出经130 ℃/30 min烘烤的澳洲坚果果仁综合品质排名第一。
综上所述，本文基于主成分分析和聚类分析，得到了以水分、褐变值、硬度、ABTS+自由基清除率、酸价和过氧化值作为检测指标的烘烤类澳洲坚果果仁的品质评价体系，该评价体系可为烘烤类澳洲坚果果仁的研究和加工提供简单、高效、精准的品质评价方法，为澳洲坚果进行综合准确的品质评价和建立质量评价标准提供了理论基础和科学依据。另外基于主成分分析得到的最佳品质果仁的烘烤条件130 ℃/30 min，也为烘烤类澳洲坚果果仁的烘烤工艺研究和生产加工提供了参考。
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图 1 感官评价与检测指标的相关性分布
Figure 1. Correlation distribution of sensory evaluation and detection indexes
表 1 烘烤类澳洲坚果果仁的感官评价标准
Table 1 Sensory evaluation standard of roasted kernels in macadamia nuts
分数（分） 颜色 香气 香甜味 焦苦味 硬度 脆度 总体喜好度 1~2 白色 无味 无甜味 无苦味 软 绵软 不喜欢 3~4 淡黄色 香气较淡 微甜 微苦 略软 不脆 一般 5~6 金黄色 有香气 有香甜味 有苦味 略硬 略脆 可以接受 7~8 黄褐色 香气明显 香甜味明显 焦苦味明显 较硬 酥脆 喜欢 9~10 褐色 香气浓郁 香甜味浓郁 焦苦味重 十分坚硬 十分酥脆 十分喜欢 
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表 2 烘烤类澳洲坚果果仁的褐变值
Table 2 Browning index of roasted kernels in macadamia nuts
烘烤温度（℃） 烘烤时间（min） 褐变值 对照 − 0.341±0.001i 110 10 0.340±0.001i 15 0.342±0.001i 20 0.343±0.002i 25 0.343±0.002i 30 0.346±0.002i 120 10 0.340±0.002i 15 0.339±0.002i 20 1.220±0.015g 25 1.278±0.012f 30 1.523±0.010e 130 10 1.136±0.024h 15 1.240±0.035g 20 1.298±0.035f 25 1.663±0.049d 30 2.331±0.027b 140 10 1.144±0.010h 15 1.222±0.021g 20 1.645±0.017d 25 2.286±0.021c 30 3.987±0.070a 注：同列数据标注不同字母表示有显著性差异（P<0.05）；表3~表5同。
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表 3 烘烤类澳洲坚果果仁的理化分析
Table 3 Physicochemical properties of roasted kernels in macadamia nuts
烘烤温度
（℃）烘烤时间
（min）水分
（%）过氧化值
（g/100 g）酸价
（mg KOH/g）总酚含量
（mg/g）ABTS+自由基
清除率（%）对照 — 1.185±0.090a 0.263±0.015k 0.057±0.006i 0.680±0.061h 38.246±0.864j 110 10 1.169±0.039a 0.300±0.020jhij 0.071±0.001f 0.763±0.061g 39.929±0.795ij 15 1.128±0.021ab 0.480±0.026b 0.095±0.001a 0.888±0.070def 39.758±1.748ij 20 1.016±0.053d 0.480±0.020b 0.067±0.002g 0.917±0.079cde 47.101±1.916ef 25 0.939±0.015ef 0.430±0.010de 0.052±0.002j 0.909±0.053cde 51.287±1.141c 30 0.858±0.022hi 0.413±0.015e 0.087±0.002c 0.932±0.034bcd 52.000±1.998c 120 10 1.101±0.120bc 0.300±0.010jhij 0.077±0.002e 0.626±0.028i 33.078±2.173k 15 1.048±0.118cd 0.260±0.010k 0.056±0.001i 0.692±0.028h 41.932±1.818hi 20 0.924±0.021fg 0.287±0.021hijk 0.047±0.001k 0.865±0.016ef 45.152±1.887fg 25 0.866±0.016ghi 0.283±0.021ijk 0.086±0.002c 0.870±0.013ef 45.899±2.293f 30 0.838±0.019hi 0.307±0.006ghi 0.083±0.001d 0.763±0.020g 43.318±1.868gh 130 10 0.994±0.16de 0.287±0.015hijk 0.075±0.001e 0.841±0.015f 46.640±1.105ef 15 0.901±0.032fgh 0.290±0.010hijk 0.065±0.002gh 0.881±0.007def 50.232±2.006cd 20 0.834±0.022i 0.330±0.010g 0.062±0.002h 0.985±0.014b 55.279±1.025b 25 0.755±0.013j 0.317±0.021gh 0.043±0.002l 0.962±0.005bc 55.185±1.356b 30 0.733±0.024j 0.377±0.025f 0.052±0.002j 1.128±0.064a 58.373±0.927a 140 10 1.011±0.036d 0.273±0.012jk 0.054±0.002ij 0.896±0.008def 48.695±1.080de 15 0.940±0.024ef 0.323±0.006g 0.053±0.001j 0.838±0.007f 44.853±1.213fg 20 0.876±0.011jghi 0.467±0.015bc 0.077±0.001e 0.764±0.017g 39.421±1.724j 25 0.731±0.015j 0.447±0.021cd 0.091±0.002b 0.738±0.009gh 40.430±1.133ij 30 0.660±0.007k 0.510±0.010a 0.095±0.001a 0.704±0.026gh 38.026±0.433j
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表 4 烘烤类澳洲坚果果仁的硬度和脆度
Table 4 Hardness and crispness of roasted kernels in macadamia nuts
烘烤温度（℃） 烘烤时间（min） 硬度（N） 破裂力（N） 剪切力（N） 对照 — 143.591±6.326a 140.386±11.580a 49.725±4.62a 110 10 131.190±10.31bc 127.368±12.706b 46.005±4.627ab 15 122.269±11.781cd 102.705±5.213jghi 38.119±1.490def 20 115.162±6.498de 99.835±8.729ghij 35.570±3.099fg 25 113.969±8.038def 110.781±6.905def 33.558±1.676g 30 104.226±9.086gh 83.796±6.688lm 33.399±4.914g 120 10 146.129±8.281a 127.816±5.500b 46.398±4.627ab 15 130.735±5.658bc 112.494±6.363de 47.030±2.655ab 20 99.425±8.577ghi 90.969±3.929jkl 41.473±4.938cd 25 105.150±8.839fg 90.716±5.096jkl 40.766±2.294cde 30 107.816±9.224efg 97.159±6.024hijk 36.076±1.933fg 130 10 115.338±4.578de 106.594±9.510efg 40.653±3.683cde 15 116.693±9.680de 103.694±8.149efghi 41.746±3.063cd 20 107.871±3.592efg 99.454±5.358ghij 39.776±5.417cdef 25 91.258±4.840ij 89.514±6.959kl 40.811±6.092cde 30 95.601±8.166hi 94.809±11.112ijk 35.898±5.292fg 140 10 133.104±7.350b 124.595±7.764bc 43.070±2.900bc 15 122.444±10.045cd 117.354±12.748cd 38.044±2.518def 20 94.950±9.795i 106.339±9.140efgh 35.264±3.764fg 25 85.718±4.658j 80.703±6.828m 36.886±4.239efg 30 84.299±12.607j 70.971±8.243n 36.010±3.185fg
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表 5 烘烤类澳洲坚果果仁的感官评价
Table 5 Sensory evaluation of roasted kernels in macadamia nuts
烘烤温度（℃） 烘烤时间（min） 颜色（分） 香气（分） 香甜味（分） 焦苦味（分） 硬度（分） 脆度（分） 总体喜好度（分） 对照 — 1.667±0.492k 2.083±0.793l 3.417±1.505b 1.167±0.389h 5.917±0.900a 4.000±0.853f 3.583±1.379d 110 10 2.250±0.622jk 2.167±0.835l 3.667±1.497ab 1.250±0.452h 5.833±1.115ab 4.833±1.03ef 4.250±1.712cd 15 2.750±1.055j 3.333±0.985k 4.833±1.267ab 1.417±0.669gh 5.083±0.793abcd 4.750±0.866ef 4.667±1.875cd 20 4.000±0.853i 3.833±0.937ijk 4.500±1.446ab 1.500±0.674gh 4.750±0.866cde 5.583±0.793cde 5.417±1.379abc 25 4.500±0.674ghi 4.250±0.866ghijk 4.333±2.309ab 1.917±0.793efgh 4.917±0.793bcde 6.417±1.443abcd 4.455±1.572cd 30 4.917±0.996fgh 4.500±1.087ghij 5.083±2.539ab 2.250±0.622defg 4.250±1.055de 6.333±1.435abcd 5.000±1.844bcd 120 10 3.750±0.754i 3.417±1.311jk 4.250±2.137ab 1.667±0.778fgh 6.000±1.414a 5.167±1.642de 4.167±1.642cd 15 4.000±0.739i 4.000±1.477hijk 4.417±2.314ab 1.750±0.754fgh 6.000±1.348a 5.417±1.564de 4.167±1.899cd 20 4.250±0.754hi 4.583±1.443ghi 4.583±2.151ab 1.917±1.084efgh 4.917±0.793bcde 5.750±1.485cde 4.833±1.749cd 25 5.083±0.669efg 5.167±1.267efg 5.583±1.975a 2.333±1.073defg 4.333±1.303de 6.167±1.193abcd 5.583±1.730abc 30 6.000±0.603cd 5.750±1.485def 5.250±2.340ab 2.583±1.443cdef 4.083±0.793e 6.417±1.379abcd 5.167±1.642abcd 130 10 4.083±1.165i 4.167±1.193ghijk 4.250±1.765ab 1.667±0.778fgh 5.500±1.168abc 5.833±1.267cde 5.500±1.314abc 15 4.250±1.055hi 4.417±1.443ghijk 4.167±1.697ab 1.917±0.793efgh 4.917±0.996bcde 6.250±1.422abcd 5.083±1.443bcd 20 5.750±0.965de 5.167±1.467efg 4.917±1.975ab 2.500±1.168cdef 4.917±1.165bcde 6.167±1.403abcd 5.667±2.060abc 25 6.583±0.996c 6.250±1.545cd 5.667±2.270a 3.333±1.435c 4.333±0.985de 6.417±1.240abcd 6.750±1.712a 30 7.417±0.793b 7.083±1.084bc 5.750±2.563a 5.167±1.403b 4.417±0.900de 6.750±1.138abc 6.583±1.881ab 140 10 4.167±1.115hi 4.083±1.379ghijk 4.750±2.050ab 2.583±0.996cdef 4.750±1.055cde 6.083±1.084bcd 4.667±1.723cd 15 5.250±0.866ef 5.000±1.128fgh 4.917±1.975ab 2.750±1.215cde 4.167±0.937de 6.417±1.084abcd 5.333±1.557abc 20 6.500±0.674c 6.167±0.937cde 5.500±2.611a 3.167±1.467cd 4.000±0.953e 7.083±1.240ab 5.833±2.209abc 25 7.667±0.651b 7.333±0.985b 5.167±2.406ab 4.833±1.193b 4.167±0.835de 7.333±0.985a 5.833±1.992abc 30 8.833±0.937a 8.833±1.115a 4.250±2.221ab 6.667±0.985a 4.000±0.853e 7.333±1.775a 4.583±1.379cd
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表 6 烘烤类澳洲坚果果仁品质指标间的相关性分析
Table 6 Correlation analysis between quality indexes of roasted kernels in macadamia nuts
指标 褐变值 水分 过氧化值 酸价 总酚含量 ABTS+自由基
清除率硬度 破裂力 剪切力 感官颜色 感官香气 感官香
甜味感官焦
苦味感官硬度 感官脆度 总体喜
好度褐变值 1 水分 −0.771** 1 过氧化值 0.322** −0.290* 1 酸价 0.215 −0.108 0.491** 1 总酚含量 0.050 −0.284** 0.114 −0.319* 1 ABTS+自由基
清除率0.062 −0.389** −0.086 −0.507** 0.862** 1 硬度 −0.674** 0.778** −0.410** −0.075 −0.345** −0.368** 1 破裂力 −0.583** 0.713** −0.502** −0.312* −0.257* −0.258* 0.746** 1 剪切力 −0.285** 0.454** −0.634** −0.235 −0.426** −0.382** 0.523** 0.481** 1 感官颜色 0.787** −0.810** 0.416** 0.149 0.237* 0.302** −0.694** −0.644** −0.474** 1 感官香气 0.753** −0.719** 0.290* 0.136 0.171 0.222* −0.591** −0.589** −0.334** 0.771** 1 感官香甜味 0.080 −0.102 −0.036 −0.011 0.023 0.036 −0.088 −0.141 −0.108 0.212** 0.351** 1 感官焦苦味 0.782** −0.657** 0.422** 0.211 0.032 0.078 −0.610** −0.497** −0.345** 0.701** 0.605** 0.123 1 感官硬度 −0.358** 0.457** −0.253* −0.150 −0.265* −0.276* 0.427** 0.360** 0.346** −0.399** −0.254** 0.070 −0.335** 1 感官脆度 0.403** −0.439** 0.369** 0.106 0.118 0.173 −0.405** −0.381** −0.333** 0.451** 0.609** 0.408** 0.355** −0.027 1 总体喜好度 0.183* −0.259** 0.029 −0.038 0.299** 0.296** −0.270** −0.278** −0.259** 0.257** 0.355** 0.523** 0.124 0.031 0.365** 1 注：*表示在0.05水平（双侧）上显著，P<0.05；**表示在0.01水平（双侧）上极显著，P<0.01。
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表 7 主成分特征值、方差贡献率和累计贡献率
Table 7 Eigenvalues, variance contribution rates and cumulative contribution rates of principal components
成分 初始特征值 提取载荷
平方和总计 方差
贡献率（%）累积方差
贡献率（%）总计 方差
贡献率（%）累积方差
贡献率（%）1 9.631 60.195 60.195 9.631 60.195 60.195 2 2.626 16.411 76.606 2.626 16.411 76.606 3 1.428 8.928 85.534 1.428 8.928 85.534
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表 8 旋转后主成分载荷矩阵
Table 8 Principal component loading matrix after rotation
指标 主成分 1 2 3 褐变值（X1） 0.801 −0.320 0.412 水分（X2） −0.960 −0.019 −0.194 过氧化值（X3） 0.529 −0.367 −0.610 酸价（X4） 0.208 −0.707 −0.459 总酚含量（X5） 0.414 0.814 −0.232 ABTS+自由基清除率（X6） 0.405 0.856 −0.012 硬度（X7） −0.933 0.021 0.034 破裂力（X8） −0.856 0.100 0.157 剪切力（X9） −0.766 −0.050 0.555 感官颜色（X10） 0.946 −0.152 0.227 感官香气（X11） 0.945 −0.201 0.236 感官香甜味（X12） 0.733 0.336 −0.098 感官焦苦味（X13） 0.837 −0.297 0.314 感官硬度（X14） −0.886 −0.008 0.157 感官脆度（X15） 0.917 −0.059 0.104 总体喜好度（X16） 0.754 0.459 0.014
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表 9 主成分得分系数矩阵
Table 9 Principal component score coefficient matrix
指标 主成分 1 2 3 褐变值（X1） 0.083 −0.122 0.288 水分（X2） −0.1 −0.007 −0.136 过氧化值（X3） 0.055 −0.14 −0.427 酸价（X4） 0.022 −0.269 −0.321 总酚含量（X5） 0.043 0.31 −0.163 ABTS+自由基清除率（X6） 0.042 0.326 −0.008 硬度（X7） −0.097 0.008 0.024 破裂力（X8） −0.089 0.038 0.11 剪切力（X9） −0.079 −0.019 0.388 感官颜色（X10） 0.098 −0.058 0.159 感官香气（X11） 0.098 −0.076 0.165 感官香甜味（X12） 0.076 0.128 −0.069 感官焦苦味（X13） 0.087 −0.113 0.22 感官硬度（X14） −0.092 −0.003 0.11 感官脆度（X15） 0.095 −0.022 0.073 总体喜好度（X16） 0.078 0.175 0.009
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表 10 主成分得分与综合得分
Table 10 Principal component score and comprehensive score
温度（℃） 时间（min） 主成分分值 F 排名 F1 F2 F3 对照 − −2.066 −0.472 0.865 −1.45 21 110 10 −1.531 −0.338 0.003 −1.14 19 15 −0.619 −0.493 −2.409 −0.78 18 20 −0.151 0.415 −1.813 −0.22 15 25 −0.108 0.63 −1.032 −0.06 13 30 0.471 0.343 −1.86 0.2 9 120 10 −1.402 −1.17 0.514 −1.16 20 15 −1.086 −0.207 1.106 −0.69 17 20 −0.129 0.478 0.602 0.06 11 25 0.377 0.165 −0.089 0.29 7 30 0.49 −0.467 −0.058 0.25 8 130 10 −0.393 0.202 0.098 −0.23 16 15 −0.192 0.469 0.437 0 12 20 0.355 1.11 0.237 0.49 5 25 0.987 1.54 1.065 1.1 2 30 1.455 1.583 0.688 1.4 1 140 10 −0.475 0.692 0.809 −0.12 14 15 0.073 0.36 0.403 0.16 10 20 0.854 −0.73 −0.575 0.4 6 25 1.369 −1.39 0.148 0.71 4 30 1.721 −2.722 0.861 0.78 3
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