徐肖晗,朱夢丹,羅欣,2,3,毛衍偉,2,劉昀閣*,張一敏,2*
(1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,山東 泰安 271018;2.國家牛肉加工技術(shù)研發(fā)專業(yè)中心,山東 泰安 271018;3.江蘇省肉類生產(chǎn)與加工質(zhì)量安全控制協(xié)同創(chuàng)新中心,江蘇 南京 210095)
近年來,我國牛肉的消費(fèi)量逐年遞增,同時消費(fèi)者也越來越重視牛肉的品質(zhì)。牛肉品質(zhì)主要包括4個方面,即食用品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)、加工品質(zhì)和安全品質(zhì),其中食用品質(zhì)直接影響消費(fèi)者的購買欲,對牛肉的商品價值具有決定性影響[1]。食用品質(zhì)主要包括肉色、嫩度、多汁性、風(fēng)味等。評價食用品質(zhì)的方法主要有兩種,一種是客觀的儀器分析;一種是主觀的感官分析[2]。儀器分析主要是對肉色、pH值、剪切力、脂肪含量等指標(biāo)進(jìn)行測量,對牛肉的品質(zhì)進(jìn)行預(yù)估;感官分析則是通過小組成員的感官(視覺、聽覺、味覺、觸覺、嗅覺)來檢查食物的特性(質(zhì)地、味道、外觀、氣味等),以確保最終產(chǎn)品被消費(fèi)者接受[3]。為系統(tǒng)了解國內(nèi)外相關(guān)的感官指標(biāo)檢測方法及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)提供了理論參考。
感官分析是一門起源于心理學(xué)、生理學(xué)及心理物理學(xué),涉及化學(xué)、統(tǒng)計學(xué)的復(fù)雜學(xué)科。美國食品科技學(xué)會(Institute of Food Technology,IFT)將其定義為一門用于喚起、測量、分析和解釋人們通過視、嗅、味、觸、聽5種基本感覺所感知到的食品及原料特征的學(xué)科[4]。感官分析不僅是人的感覺器官對外界刺激的感知分析,還包括對這些刺激的記憶、對比、綜合分析等過程[5]。感官分析技術(shù)在很多領(lǐng)域都發(fā)揮著重要的作用,尤其在食品行業(yè),感官分析是不可替代的評價手段。
感官分析方法有很多,根據(jù)測試性質(zhì)總體上主要分為兩大類:分析型和偏好型[6-7]。
分析型感官評價主要有差異測試和描述性分析。差異測試用于評價樣品整體和特定屬性的感官差異,常用的方法包括成對比較、三角測試、二-三點(diǎn)測試、差異度測試等[8]。在肉品感官分析中,通常采用差異測試來評價、分析和比較肉制品的食用品質(zhì)。韓豪敏等[9]采用定向成對比較,通過對兩種市售火腿腸樣品在色澤、香氣、口感細(xì)膩度的強(qiáng)度上的差異檢驗(yàn),評價兩種火腿腸在感官質(zhì)量上的差異,為火腿腸新產(chǎn)品開發(fā)以及火腿腸的感官差別評價檢驗(yàn)提供參考。甘春生[10]采用三角測試比較外源酶作用下生產(chǎn)的火腿與傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的火腿風(fēng)味,能夠直觀地反映出新舊工藝產(chǎn)品的感官差異以及消費(fèi)者的接受度。魏永義等[11]應(yīng)用二-三點(diǎn)試驗(yàn)法對兩種市售牛肉風(fēng)味火腿腸A、B進(jìn)行了感官差異檢驗(yàn)分析。差異測試還可以用于評價員的篩選與考核,以便獲知評價員的感官敏銳程度和差異辨別的能力[7]。描述性分析相較于差異測試更為復(fù)雜,由經(jīng)過訓(xùn)練的專門人員對產(chǎn)品的風(fēng)味、質(zhì)地等性質(zhì)進(jìn)行定性和定量的評定,并使用專業(yè)術(shù)語形成產(chǎn)品的客觀描述[5-8]。描述性分析可以從色澤、質(zhì)地、形狀、風(fēng)味等各方面描述樣品,是相對全面的感官分析方法,在食品行業(yè)中應(yīng)用廣泛。常用方法有風(fēng)味剖析法、質(zhì)地剖析法、定量描述分析、頻譜描述分析等[8]。崔曉瑩[12]以氣調(diào)扒雞為研究對象,由所有感官評價員對德州扒雞的氣味、滋味、色澤、質(zhì)地、余味進(jìn)行感官描述分析,經(jīng)計算和感官小組討論,建立了43個德州扒雞的感官描述詞匯,為企業(yè)了解消費(fèi)需求以及建立德州扒雞品質(zhì)評價標(biāo)準(zhǔn)體系提供了參考。
偏好型感官評價主要是消費(fèi)者測試,了解消費(fèi)者對產(chǎn)品的接受性和喜好。一般采用評分檢驗(yàn),標(biāo)度有文字和數(shù)字兩種,根據(jù)評價員的打分或選擇來分析樣品的感官品質(zhì)[13]。這類測試可以直觀地反映出樣品的適口性和可接受性,對新產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)品質(zhì)量控制、產(chǎn)品市場調(diào)研等具有重要意義。郎玉苗等[14]采用消費(fèi)者測試方法對4個不同品種的牛肉進(jìn)行涮制適口性研究,得到了涮制牛肉的嫩度等級,為企業(yè)了解消費(fèi)需求以及合理利用牛肉提供了參考。
美國肉品感官分析技術(shù)起步較早。1978年,美國肉類科學(xué)協(xié)會(American Meat Science Association,AMSA)發(fā)布了肉類熟制及感官評定指南,為肉品感官分析提供了規(guī)范的流程。2016年,AMSA發(fā)布了該指南的修訂版本,對內(nèi)容進(jìn)行了擴(kuò)充和更新[8]。
為消除不必要的變量,保證樣品處理的一致性,AMSA肉類熟制及感官評定指南對肉品感官品評的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)介紹與規(guī)范。首先是樣品收集及處理。牛胴體的最佳成熟時間是14d,切片厚度為2.54cm(干熱加工)或1.9 cm~2.54 cm(濕熱加工)。如果需要冷凍樣品,貯藏溫度應(yīng)在-20℃以下,時間不超過6個月。呈樣是品評中的一個關(guān)鍵步驟,AMSA建議將牛排分切為1.27 cm×1.27 cm厚度的方塊,為了減少溫度對樣品的影響,AMSA建議進(jìn)行保溫處理,同時應(yīng)選擇中性顏色、無氣味的惰性材料,避免外界因素對樣品的影響。樣品的呈遞順序與樣品的編號都要隨機(jī),以減少評定順序的影響[8]。Bohnenkamp等[15]對樣品數(shù)量與感官敏感性的研究結(jié)果顯示,品評小組的敏感性不會隨樣品數(shù)量的增加而顯著降低。盡管如此,考慮到品評效果、樣品特點(diǎn)、品評人員的精神疲勞等方面的因素,AMSA建議對未加調(diào)料的肉制品,評定人員在1 h/次的評審中可以評定6個~8個樣品。辛辣的或者調(diào)味比較重的產(chǎn)品,在每次評審中的數(shù)量應(yīng)該限定為4,樣品之間可以用清水或無鹽餅干進(jìn)行味覺清除。指南中還對各種品評方法及品評人員的篩選、培訓(xùn)進(jìn)行了介紹[8]。
這一研究指南為進(jìn)行感官分析研究的學(xué)者和消費(fèi)者提供了非常實(shí)用的信息,雖然使用推薦的方法得到的產(chǎn)品可能并不是最佳品質(zhì),但是可以控制品評中一些不必要的變化,使結(jié)果盡可能準(zhǔn)確、可靠。采用較為規(guī)范的品評程序,也有利于保證涉及多機(jī)構(gòu)項(xiàng)目的一致性。
澳大利亞將感官分析應(yīng)用到了牛肉分級中,創(chuàng)建了一種更加簡單有效的分級方式。澳大利亞肉類標(biāo)準(zhǔn)(Meat Standards Australia,MSA)管理體系收集了大量消費(fèi)者感官評價結(jié)果和牛的不同部位肉品質(zhì)測量結(jié)果,創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫,結(jié)合統(tǒng)計學(xué)方法建立了牛肉食用品質(zhì)預(yù)測模型,預(yù)測消費(fèi)者對單塊牛肉的感官評分,從而對牛肉進(jìn)行分級。這一分級模型較其他的分級方法有較大不同,常用的分級方法主要是根據(jù)質(zhì)量、產(chǎn)量、大理石花紋等對牛的整個胴體進(jìn)行分級,而MSA體系以消費(fèi)者對不同烹飪方式下不同部位牛肉的食用品質(zhì)感官評價為基礎(chǔ),并整合飼料、飼養(yǎng)和肉牛屠宰、分割、加工等肉牛產(chǎn)業(yè)所有關(guān)鍵環(huán)節(jié)的基本信息,運(yùn)用各種統(tǒng)計方法和手段確定影響牛肉感官評分的關(guān)鍵控制點(diǎn)、動物和胴體特性及預(yù)測模型,最終達(dá)到在控制產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵點(diǎn)的基礎(chǔ)上根據(jù)動物特性和胴體特性來預(yù)測各部位牛肉切塊食用品質(zhì)的目的[16]。這種分級方式提高了牛肉的利用率,對牛肉食用品質(zhì)的預(yù)測也更符合消費(fèi)者的心理預(yù)期,能夠有效增加消費(fèi)者的購買欲。
感官試驗(yàn)是MSA預(yù)測模型的基礎(chǔ)。在模型構(gòu)建前期,研究人員進(jìn)行了多項(xiàng)感官試驗(yàn),經(jīng)過判別分析,最終確定嫩度、多汁性、風(fēng)味和總體接受度作為感官評分的主要變量[17]。這4項(xiàng)評價指標(biāo)經(jīng)過權(quán)重?fù)Q算后可以整合成一個單一的可口性或肉質(zhì)評分(MQ4),根據(jù)該評分可以對牛肉進(jìn)行等級評價[18]。MSA還對每次品評的消費(fèi)者數(shù)量和樣品呈送方式進(jìn)行了研究,綜合考慮品評結(jié)果的準(zhǔn)確性、肉塊體積和成本;在樣品呈送方面,采用6×6拉丁方陣的設(shè)計,并將這種呈樣方式標(biāo)準(zhǔn)化,應(yīng)用到此后的感官試驗(yàn)中[17]。在試驗(yàn)過程中,研究人員形成了一套完整的牛肉感官試驗(yàn)規(guī)程,對每一種烹飪方法的樣品采集與處理、熟制過程、呈樣方式等進(jìn)行了詳細(xì)描述,以便于進(jìn)行不同時間、地點(diǎn)的感官試驗(yàn)。這套規(guī)程的出版不僅有利于MSA收集大量的牛肉感官數(shù)據(jù),也促進(jìn)了MSA體系在其他國家的推行。
嫩度是評價牛肉品質(zhì)最關(guān)鍵的指標(biāo)之一,而SASAKI等[19]認(rèn)為目前牛肉嫩度沒有一個科學(xué)的、明確的定義,無法客觀、準(zhǔn)確地描述出牛肉的質(zhì)地特征。在消費(fèi)者的認(rèn)知里,牛肉的嫩度與硬度和咀嚼性有較大的關(guān)系,雖然嫩度沒有清晰的定義,但I(xiàn)SO5492:1992《感官分析—詞匯》與ISO11036:1994《感官分析—方法學(xué)—組織輪廓》提供了其他描述質(zhì)地的感官詞匯,其中對硬度和咀嚼性給出了明確的定義和參考標(biāo)準(zhǔn)。因此通過咀嚼性和硬度來描述牛肉的質(zhì)地特征,同時研究嫩度與這兩者之間的具體關(guān)系。
SASAKI等[19]招募了17名肉品專家組成感官分析小組,針對描述性感官詞匯進(jìn)行培訓(xùn)后參與品評試驗(yàn)。選用不同質(zhì)量等級的荷斯坦閹牛,取背最長肌、半腱肌和腰大肌3個部位肉作為原料,烹飪至不同的終點(diǎn)溫度,由專家小組進(jìn)行感官評價并進(jìn)行相關(guān)的品質(zhì)測定。研究結(jié)果表明,咀嚼性和硬度會隨著烹飪終點(diǎn)溫度的延長而增加;肌內(nèi)脂肪的增加可以改善咀嚼性和硬度;不同部位肉的咀嚼性和硬度不同;咀嚼性與硬度都與剪切力值有相關(guān)性,咀嚼性的相關(guān)性較高。SASAKI等還研究了日本消費(fèi)者對牛肉嫩度質(zhì)地的認(rèn)知,結(jié)果表明日本消費(fèi)者認(rèn)為硬度小、易咀嚼代表牛肉嫩度好,這為牛肉供應(yīng)商改善牛肉品質(zhì)提供了依據(jù)[19-21]。此外,為規(guī)范肉品感官分析程序,日本國家家畜繁育中心出版了肉品感官評估指南,對人員的培訓(xùn)及樣品的處理進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定[22]。
日本還引入了澳大利亞MSA體系。Polkinghorne等[23]選擇了來自東京和大阪的1 620名消費(fèi)者,采用不同品種(分別來自澳大利亞和日本)和不同質(zhì)量等級(采用日本牛肉胴體分級標(biāo)準(zhǔn))的牛肉,結(jié)合日本消費(fèi)者的飲食習(xí)慣,選取了3種烹飪方法(煎烤、日式燒肉、涮鍋)進(jìn)行試驗(yàn)。根據(jù)消費(fèi)者的品評結(jié)果,整理出了適用于日本市場的肉質(zhì)評分(MQ4),其中嫩度、多汁性、風(fēng)味與整體可接受性的比重分別為0.24、0.15、0.35和0.26。該試驗(yàn)得出的MQ4表明風(fēng)味是影響日本消費(fèi)者喜好的最重要品質(zhì)。
歐洲的肉品科學(xué)家將感官評價與信息試驗(yàn)相結(jié)合,研究消費(fèi)者對牛肉的偏好與消費(fèi)期望。VAN等[24]和ALMLI等[25]篩選了經(jīng)常消費(fèi)牛肉的110名挪威消費(fèi)者和108名比利時消費(fèi)者參與試驗(yàn),取腰大肌、岡下肌和半腱肌3個部位肉,分別進(jìn)行空白對照、肌肉分析(通過物理和化學(xué)分析確定肌肉的精確特征)和腌制液注射。在正式品評前將消費(fèi)者分為兩組,給其中一組提供肌肉處理的詳細(xì)信息,另一組只提供基本的信息,并對所有的參與者進(jìn)行問卷調(diào)查。結(jié)果表明,不同國家地區(qū)的消費(fèi)者對牛肉的喜好和消費(fèi)期望有差異,對經(jīng)過加工處理的牛肉接受程度不同;品評前給消費(fèi)者提供詳細(xì)的樣品處理信息會提高消費(fèi)者對樣品的接受程度。
目前,法國、波蘭、愛爾蘭等國家也在探索MSA體系在本國使用的可行性,同時歐盟的科學(xué)家在推行牛肉安全保證計劃(advancing beef safety and quality through research and innovation,ProSafeBeef) 的過程中收集了歐洲國家20多年來積累的有關(guān)牛肉生產(chǎn)的數(shù)據(jù),包括動物生長、胴體組成、肌肉組織特征和牛肉質(zhì)量性狀等,創(chuàng)建了牛肉集成與功能生物學(xué)數(shù)據(jù)庫(Integrated and Functional Biology of Beef,BIF-Beef)。根據(jù)MSA體系在一些國家的發(fā)展現(xiàn)狀,結(jié)合ProSafeBeef計劃的研究進(jìn)展,一些學(xué)者認(rèn)為牛肉的整體食用品質(zhì)大體可用嫩度、風(fēng)味、多汁性3個感官特征來解釋,嫩度、風(fēng)味、多汁性對總體喜好的貢獻(xiàn)值分別為31%、39%、24%[26-28]。
我國感官分析技術(shù)起步較晚,目前該領(lǐng)域的研究較少,關(guān)于牛肉食用品質(zhì)的研究鮮有報道。近年來,利用感官分析技術(shù)研究牛肉質(zhì)量的報道逐漸增多,多數(shù)學(xué)者將感官分析作為輔助方法或是將感官與理化指標(biāo)相結(jié)合評價牛肉的食用品質(zhì)。代媛媛等[29]以不同部位的牛肉為研究對象,探究不同的加熱溫度對其保水性、肉色、嫩度、風(fēng)味的影響,通過對感官評定和電子鼻的測定數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析(principal component analysis,PCA)確定加熱溫度與風(fēng)味變化之間的關(guān)系,旨在為實(shí)際生產(chǎn)過程中提高牛肉的品質(zhì)奠定理論基礎(chǔ)。朱迎春等[30]通過測定樣品的硫代巴比妥酸反應(yīng)物值、肉色、解凍損失率、肌原纖維蛋白羰基含量、蛋白溶解度等指標(biāo)和熟制后感官評價的結(jié)果,探究不同脂肪添加量的牛肉餅在反復(fù)凍融過程中品質(zhì)的變化。鑒于加工方法和飲食文化的差異,也有一些學(xué)者致力于研究適用于我國傳統(tǒng)牛肉制品的感官分析體系。王偉靜等[31]篩選培訓(xùn)了11位品評員,對30種燉制牛肉從外觀、氣味、風(fēng)味、質(zhì)地4個方面進(jìn)行評價,根據(jù)結(jié)果收集描述詞,應(yīng)用M值法、主成分分析法最終確定肉香味、黏附性、嫩度、顏色、易嚼性、可見結(jié)締組織量作為燉制牛肉的感官描述詞。朱萌[32]選用11名經(jīng)過培訓(xùn)的評價員對市售的5種醬牛肉進(jìn)行感官評定,通過對整體可接受性、色澤、組織狀態(tài)、口感、滋味、殘留肉滋味的多元線性分析,確定了色澤、組織狀態(tài)、口感、滋味、殘留肉滋味的權(quán)重系數(shù)分別為 0.19、0.12、0.30、0.22、0.17,建立了以整體可接受性為因變量、其他5項(xiàng)指標(biāo)為自變量的感官分析模型。
此外,國內(nèi)的學(xué)者也在探索適用于我國消費(fèi)者的牛肉品質(zhì)評價模型。毛衍偉等[33]研究發(fā)現(xiàn)對牛肉火鍋而言,嫩度、風(fēng)味和多汁性在品質(zhì)中的權(quán)重分別為0.38、0.41和0.21。牛肉剪切力低于43.04 N(1.27 cm直徑圓柱)時,消費(fèi)者認(rèn)為牛肉嫩度良好;當(dāng)剪切力高于51.25 N時,消費(fèi)者認(rèn)為牛肉嫩度差。嫩度、風(fēng)味和多汁性在牛排食用品質(zhì)的權(quán)重分別為0.50、0.38和0.12。王勇峰等[34]對9頭牛共54塊部位肉進(jìn)行感官分析和理化指標(biāo)測定,通過逐步回歸分析,建立了牛肉感官品質(zhì)預(yù)測模型公式為嫩度=6.32-0.31×剪切力+0.078×脂肪,多汁性=14.88-0.034×持水力-0.35×脂肪,風(fēng)味=8.45+0.09×脂肪+0.066×蒸煮損失-0.27蛋白質(zhì),整體評價=4.93-0.34×剪切力+0.037×脂肪,其中風(fēng)味模型的預(yù)測效果最好。張亞偉等[16]選取6個品種各3頭共18頭牛的背最長肌,采用2×6因子試驗(yàn),因素分別為烹飪方式(煎、涮)和牛種(利木贊、安格斯、晉南牛、和牛、西門塔爾牛和小白牛),篩選和培訓(xùn)了12名消費(fèi)者進(jìn)行感官評定試驗(yàn)。利用MSA體系的MQ4分?jǐn)?shù)模型計算MQ4值,再進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。結(jié)果表明,兩種因素均對牛肉的感官指標(biāo)有顯著性影響;MSA預(yù)測模型在我國具有可行性,但利用MSA體系的MQ4分?jǐn)?shù)模型計算的分?jǐn)?shù)與消費(fèi)者實(shí)際品評的結(jié)果有一定差異,這與MSA體系在韓國、日本、法國等國家的試驗(yàn)結(jié)果一致,原因可能是不同地區(qū)的飲食習(xí)慣差異較大,需要進(jìn)一步的試驗(yàn)確定適用于我國消費(fèi)者的預(yù)測模型。
國外的感官分析技術(shù)發(fā)展較早,目前各種評價方法與分析手段都趨于完善,在牛肉食用品質(zhì)的研究中應(yīng)用比較廣泛,如美國、澳大利亞等已經(jīng)形成了一套完整、規(guī)范的體系與標(biāo)準(zhǔn),甚至已經(jīng)走上了商業(yè)化的道路。我國的感官分析技術(shù)發(fā)展還不完善,缺乏肉制品感官分析的專業(yè)人才和專業(yè)的品評環(huán)境,肉品行業(yè)對感官分析技術(shù)的應(yīng)用也不夠充分。國外的感官分析體系和牛肉品質(zhì)預(yù)測模型雖然已經(jīng)趨于成熟,但是感官分析受到地域、文化和飲食習(xí)慣的影響,不能照搬國外的方法。因此,研究適用于我國的牛肉感官分析體系十分必要。