郝海,關尚瑋,尼米策仁·娜琴,林友鑫,李煥榮
(新疆農業(yè)大學食品科學與藥學學院,新疆烏魯木齊 830052)
紅棗中營養(yǎng)豐富,維生素含量特別高,棗中含有豐富的蛋白、碳水化合物、以及磷、鈣、鐵等成分,在我國的歷史文化中是一種重要的藥材以及食品加工的原料[1]。我國是世界產棗大國,棗產量占全國總量的90%,新疆由于其獨特的自然條件,紅棗種植面積加速增加,紅棗產品也越來越多的進入市場[2,3],紅棗產業(yè)已經成為新疆的一項特色產業(yè),其中餡料的生產是其產業(yè)化中重要的一個方向,餡料著重在味道和質地,因此餡料質地的鑒別是其一個重要的指標,通常采用感官評價的方法進行評定[4-6]。但是,采用感官評定不僅需要大量的食品專業(yè)人員參與還需要花費時間和物力去組織培訓才可進行相關的評定。同時感官評定還存在著一定的主觀性,導致其結果的準確性差別較大。在國家標準GB 19855-2005的描述中,對棗蓉餡料組織結構的感官要求僅僅表述為“細膩無僵粒,無夾生”,這樣寬泛的標準在實際感官分析中讓評價者很難把握統(tǒng)一的尺度[7-9]。因此需要借助一種能夠快速、準確、客觀并且操作簡單方便的儀器進行檢測,最終將感官指標以量化的形式表達出來。采用儀器分析中的質地分析法(Texture Profile Analysis TPA)等方法評價米制品[10]、面制品[11]、肉制品[12]和其它食品品質的方法已被廣泛的利用。因此,通過對感官評定指標的數(shù)據(jù)分析和理化評定指標數(shù)據(jù)的分析,研究以兩者之間的相關性為主和儀器為輔的感官分析方法,在近幾年內逐步成為國內外研究的熱點。
本研究以鮮棗制作的棗泥餡料為研究對象,采用感官分析中的質地剖面法[13]鑒評餡料的組織結構,并結合TPA測定參數(shù)的結果,采用方差分析、相關分析和回歸分析等處理方法[14-16],對棗泥餡料質地特征之間存在何種相關性進行研究,并且通過對感官指標和儀器檢測指標的數(shù)據(jù)分析,對兩者之間存在的相關性進行研究,從而可以為棗蓉類的產品品質控制提供參考和指導。
駿棗采自新疆阿克蘇地區(qū),氫氧化鈉、檸檬酸購買于上海金尊食品科技有限公司;己二酸交聯(lián)醋酸酯化蠟質玉米改性淀粉(DM-2030)、磷酸鹽交聯(lián)木薯改性淀粉(DM-828G2)、蠟質玉米改性淀粉HPDSP-31 0(DM-410)購買于東莞東美食品有限公司。
TA.XTplus物性測試儀,英國Stable Micro System有限公司;JS39D-250型多功能食品加工機,浙江蘇泊爾有限責任公司;202-OS型電熱鼓風干燥箱,紹興萬力儀器有限公司;ZK-520型真空包裝機,福建省安溪袁昊機械有限公司;WK2102型美的電磁爐,廣東美的設備有限責任公司;PJ28W2型蘇泊爾星星石不粘鍋,浙江省蘇泊爾有限責任公司。
1.3.1 棗泥餡料的制作方法
挑選新鮮無病蟲害棗肉飽滿的駿棗,將棗清洗干凈稱取1000 g,放置在配置好的2%堿液[17]中煮制3~5 min,將堿液去皮后的鮮棗沖洗后在0.05%的檸檬酸溶液中進行護色、去皮、去核。將去核后的棗放在鍋中,加水至剛末過棗的位置,用電磁爐加熱煮制,先用大火煮制5 min左右,然后用小火煮制3 min左右,此過程中水過多會導致煮制時間過長,水過少會導致煮制不均勻。過程中要使用不銹鍋,使用鐵鍋會產生鐵銹味。因為煮制后的棗是以顆粒狀存在,對口感和組織狀態(tài)有影響,所以將煮之后的棗放入打漿機中打成泥狀。按照鮮棗1000 g;海藻酸鈉6 g;檸檬酸1 g;淀粉100 g的配比,先把棗打漿成泥狀。然后將檸檬酸與棗泥混勻,再加入海藻酸鈉混勻,然后加入淀粉調制成餡,按照溫度控制在100 ℃,玉米油添加量100 g,炒制時間30 min在不粘鍋中進行炒制濃縮,從而獲得最佳的感官品質。
1.3.2 TPA測試方法
TPA(Texture Profile Analysis)是通過對牙齒的咀嚼動作進行仿生試驗,即通過模擬牙齒在咀嚼過程當中不同的力度和咀嚼所花費的不同時間時所產生的變化,因此可以得到食物在受到力的作用下所發(fā)生的變形情況[18-20]。因為不同的測驗條件對TPA參數(shù)值準確性具有較大影響,所以選擇適宜的測驗條件對樣品的測定尤為重要,經過篩選得出硬度(Hardness)、粘附性(Adhesiveness)、彈性(Springiness)、凝聚性(Cohesiveness)、咀嚼性(Chewiness)和回復性(Resilience)6種TPA參數(shù)[21,22]作為質構儀對棗泥餡料樣品所測定的參數(shù)值。根據(jù)試驗原料棗蓉類的特征,設定開始前測試速度為1.00 mm/s,開始后測試速度為5.00 mm/s,探頭類型為P/36R進行試驗。通過儀器所測得的壓縮程度、測驗速度、觸發(fā)力和停留時間對棗泥餡料TPA參數(shù)的影響,最終確定出適宜棗泥餡料的測驗條件。
1.3.2.1 測試速度對餡料TPA參數(shù)的影響
分別選擇1 mm/s、3 mm/s、5 mm/s、7 mm/s和9 mm/s五組不同測試速度,其它條件為50%壓縮程度,5 s停留時間,5 g觸發(fā)力的條件下研究測試速度對餡料TPA參數(shù)的影響。
1.3.2.2 壓縮程度對餡料TPA參數(shù)的影響
分別選擇10%、30%、50%、70%和90%五組不同的測試速度,其它條件為5 mm/s測試速度,5 s停留時間,5 g觸發(fā)力的條件下研究壓縮程度對餡料TPA參數(shù)的影響。
1.3.2.3 停留時間對餡料TPA參數(shù)的影響
分別選擇1 s、3 s、5 s、7 s和9 s五組不同的停留時間,其它條件為5 mm/s測試速度,50%壓縮程度,5 g觸發(fā)力的條件下研究停留時間對餡料TPA參數(shù)的影響。
1.3.2.4 觸發(fā)力對餡料TPA參數(shù)的影響
分別選擇觸發(fā)力1 g、3 g、5 g、10 g和15 g,其它條件為5 mm/s測試速度,5 S停留時間,50%壓縮程度的條件下研究觸發(fā)力對餡料TPA參數(shù)的影響。
1.3.3 餡料質地的感官評分
挑選十名食品專業(yè)背景不同年齡、性別的老師和同學,組成感官品評小組,在試驗進行前,對每一名品評人員進行培訓[23],整個感官評價過程參照GB/13868-2009的具體要求進行。根據(jù)感官評定中的分析方法,制定棗泥餡料的感官評價細則。試驗各項指標、含義、標準參照物及其對于餡料感官評分的意義如表2所示,將制作好的棗泥餡料按照相同比例大小切割分盤,采用質地剖面檢驗法對棗泥餡料質地感官分析。去除實驗數(shù)據(jù)中的最大值和最小值,按照平均值±標準平方差的形式對數(shù)據(jù)的結果進行表示。
表2 棗泥餡料質地感官評定描述詞匯、定義及參照物Table 2 Sensory evaluation of date paste texture vocabulary, definition and reference
1.3.4 餡料的感官評分與TPA參數(shù)的相關性
TPA參數(shù)的計算方法以及餡料感官評分的制定見表1、表2所示。
表1 TPA參數(shù)及其計算方法Table 1 TPA parameters and their calculation methods
1.3.5 數(shù)據(jù)處理
所有實驗均重復三次,數(shù)值以均值±標準差表示。數(shù)據(jù)統(tǒng)計采用SPSS 17.0進行分析,采用單因素ANOVA分析檢驗差異性,多重比較采用“Duncan”法,對感官評定平均值之間及與儀器測定平均值之間進行相關性分析,并計算各參數(shù)之間得皮爾遜相關系數(shù)。
2.1.1 測試速度對餡料TPA參數(shù)的影響
由表3可知,隨著測驗速度的增加,TPA參數(shù)的硬度、凝聚性、咀嚼性和回復性都在增大(硬度達到了637.55 kg、凝聚性達到了-38.90 g/s、咀嚼性達到了82.99 kg)但是黏附性則隨著測驗速度的增大而減小,這是因為測試速度加快時,速度都是有慣性的,探頭接觸樣品時速度大,因此產生的形變比較大,反之探頭接觸樣品時速度小,則產生的形變較小。試驗速度對棗泥餡料的硬度、黏附性、咀嚼性和回復性有顯著性影響(p<0.05)。因為棗泥是一種蓉沙類餡料比較松散,所以對彈性的影響不顯著(p>0.05),根據(jù)實驗結果以及人體正常的咀嚼速度得出,探頭的測試速度取5 mm/s。
表3 測試速度對餡料TPA參數(shù)的影響Table 3 Influence of test speed on TPA parameters of stuffing
2.1.2 壓縮程度對餡料TPA參數(shù)的影響
由表4可知,隨著壓縮程度逐漸增加,TPA參數(shù)中的硬度和黏附性也在逐漸增大,但凝聚性、咀嚼性和回復性隨隨著壓縮程度百分比的增加反而逐漸下降,因為隨著壓縮程度的逐漸增大,探頭對棗泥餡料結構的破壞在逐漸增大,當壓縮程度在50%時,可以更好的反映餡料的TPA參數(shù)信息,當壓縮程度低于50%時形變很小,此時探頭對餡料的感知比較低不能完整的反映餡料的特征信息,當壓縮程度大于50%時,棗泥餡料的結構產生了嚴重的形變,TPA參數(shù)上下浮動,此時得到的餡料構信息誤差較大。壓縮程度對棗泥餡料的硬度、黏附性、凝聚性、咀嚼性和回復性的TPA參數(shù)具有較大的影響,由于棗泥餡料的自身結構松散壓縮程度同樣對棗泥餡料彈性的TPA參數(shù)影響不明顯,這與文波在低脂廣式月餅中壓縮程度對月餅TPA參數(shù)的影響結果一致。因此結合儀器的測定結果以及人牙齒咀嚼過程中所賦予的壓力綜合分析,得出在壓縮程度50%時所得到的數(shù)據(jù)信息接近人體的正常咀嚼范圍。
表4 壓縮程度對棗泥餡料TPA參數(shù)的影響Table 4 Influence of compression degree on TPA parameters of jujube paste
2.1.3 停留時間對餡料TPA參數(shù)的影響
由表5可知,隨著停留時間的逐漸增加,停留時間對餡料TPA各參數(shù)無顯著影響(p>0.05)。因為棗泥餡料特征屬于較松散的結構,探頭對不同停留時間的測定感應不明顯,這與文波和陳華在不同食品中停留時間對質構參數(shù)的研究有著相似的結果。因此結合儀器的測定結果以及人牙齒咀嚼過程中所停留的時間分析得出,5 s為最佳停留時間。
表5 停留時間對棗泥餡料TPA參數(shù)的影響Table 5 Influence of residence time on TPA parameters of jujube paste
2.1.4 觸發(fā)力對餡料TPA參數(shù)的影響
由表6可知,隨著觸發(fā)力的逐漸增大,觸發(fā)力對餡料TPA各參數(shù)影響不明顯(p>0.05)。
表6 觸發(fā)力對棗泥餡料TPA參數(shù)的影響Table 6 Influence of trigger force on TPA parameters of date paste
當觸發(fā)力低于5 g時,會低于質構儀檢測器的噪聲水平,數(shù)據(jù)的記錄會在質構儀檢測器的探頭接觸樣品之前開始,因此會產生較大的誤差。當觸發(fā)力高于5 g時,數(shù)據(jù)的記錄則會在質構儀檢測器的探頭對樣品產生一定形變之后開始。因此結合儀器的測定結果,及牙齒咀嚼過程中所賦予的觸發(fā)力綜合分析,當觸發(fā)力在5 g時,可以更好的反映餡料的TPA參數(shù)的信息。
2.2.1感官評分與TPA參數(shù)的結果
見表7所示。
表7 感官評分與TPA參數(shù)結果Table 7 Sensory score and TPA parameter results
2.2.2 感官評價之間的相關性
由表8可知,棗泥餡料感官指標中的粗糙度與易碎性達到了極顯著性正相關(r=1.00,p<0.01),與硬度達到了極顯著負相關(r=-1.00,p<0.01),與緊密性達到了極顯著性正相關(r=1.00,p<0.01),這與王玉牛得出月餅中感官評價之間具有相關性的結論一致,因此可以得知感官評定指標的粗糙度與易碎性、硬度、緊密性之間具有不同程度的影響;感官評定指標中的硬度與易碎性達到了極顯著負相關(r=-1.00,p<0.01)與緊密度達到了極顯著負相關(r=-1.00,p<0.01),感官評定指標中的緊密性與易碎性達到了極顯著正相關(r=1.00,p<0.01)。
表8 感官評定指標之間皮爾遜相關系數(shù)Table 8 Pearson correlation coefficient between sensory evaluation indexes
2.2.3 感官評定與TPA參數(shù)之間的相關性
由表9可知,感官評價指標中的硬度和緊密性對TPA參數(shù)中的硬度具有顯著正相關(r=0.94,p<0.05),感官評價指標中的粘聚性對TPA參數(shù)中的凝聚性具有顯著正相關(r=0.98,p<0.05),感官評價指標中的易碎性和緊密性對TPA參數(shù)中的咀嚼性具有顯著正相關(r=0.99,p<0.05),感官評價指標中的易嚼性和TPA參數(shù)中咀嚼性具有顯著正相關(r=0.97,p<0.05)。
表9 感官評定與TPA參數(shù)之間的皮爾遜相關系數(shù)Table 9 Pearson correlation coefficient between sensory evaluation and texture analysis results
由于食品的種類不同,因此用于評價食品品質的TPA參數(shù)也不盡相同。本實驗研究的結果與姚鑫淼[25-27]等人研究在貯藏過程中紅豆餡料的感官與質地的相關性,最終得出硬度和凝聚性來評價紅豆餡料的方法,在借鑒的基礎上進行了拓展,并且也進一步說明了該方法的可靠性。與陳華[28,29]等人研究了小麥粉饅頭的TPA參數(shù)與感官之間的相關性和孟慶虹[30,31]等人用大米制成罐裝大米,研究了罐裝大米的感官評價與TPA參數(shù)之間的相關性之間形成了補充,通過對棗泥餡料感官指標的相關性分析表明棗泥餡料感官指標之間具有一定的相關性。因此,選擇不同的TPA參數(shù)指標來評價樣品品質需要根據(jù)不同樣品特征的研究要求來進行選擇。
通過對TPA參數(shù)與感官評分的相關性分析得出,棗泥餡料的硬度、黏附性、凝聚性、咀嚼性和回復性與感官評分呈顯著性相關,當探頭的測試速度在5 mm/s,對棗泥表面的壓縮程度在50%,測試停留時間為5 s,探頭對棗泥餡料的觸發(fā)力為5 g時,此時得到的TPA參數(shù)對棗泥餡料的測驗效果最佳。感官評價指標中的硬度和緊密性對TPA參數(shù)中的硬度具有顯著正相關(r=0.937,p<0.05),感官評價指標中的粘聚性對TPA參數(shù)中的凝聚性具有顯著正相關(r=0.983,p<0.05),感官評價指標中的易碎性和緊密性對TPA參數(shù)中的咀嚼性具有顯著正相關(r=0.999,p<0.05),感官評價指標中的易爵性和TPA參數(shù)中的咀嚼性具有顯著正相關(r=0.97,p<0.05)。由此提出以硬度、黏附性、凝聚性、咀嚼性和回復性5個TPA參數(shù)來客觀評價餡料品質。本實驗的研究結果為棗泥餡料品質評價方法科學化和規(guī)范化奠定了基礎。進一步豐富了食品種類的評價方法。