中圖分類(lèi)號(hào):TS255.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
【結(jié)論】微波能明顯降低銀杏果的亮度、增加銀杏果的紅度,水煮能顯著降低銀杏果的黃度;三種預(yù)處理均能顯著降低銀杏果的苦味,其中水煮去苦效果最佳;微波預(yù)處理能最大程度降低銀杏果的硬度、彈性、咀嚼性等,水煮對(duì)銀杏果色澤及咀嚼性的保持效果最佳。
Abstract: 【Objective】 This study aimed to investigate the efects of different pretreatment modes on color,taste,odor and texture of ginkgo(Ginkgo biloba L.) seeds,and to provide theoretical basis for selection of ginkgo seed pretreatment mode.【Method】The quality of ginkgo seeds after boiling,microwaving and roasting were determined using color diffrence meter,electronic tongue,electronic nose and texture meter,and principal component analysis (PCA),partial least square discriminant analysis (PLS-DA) and grey relational analysis were performed.【Result】Pretreatment significantly reduced the hardness,elasticity,colloidality and chewability of ginkgo seeds 1 (Plt;0.05) ,and the cumulative contribution rate of the first two principal components in PCA was 99.1% . Microwaving had the greatest effect on the texture of ginkgo seeds compared with other pretreatments,and boiling could well preserve the texture of ginkgo seeds. Electronic nose test showed that the 3 pretreatment modes could reduce the contents of sulfide and aromatic compounds in ginkgo seeds,and slightly increase the contents of short-chain alkane and aromatic benzene compounds. PCA showed that there were obvious differences in color of ginkgo seeds under different pretreatment modes.Maillard reaction caused by roasting led to larger color difference and a darker color in ginkgo seeds. There were significant differences in biterness and saltyness between pretreated ginkgo seeds and fresh samples,and from the first two principal components,the taste of ginkgo seeds with pretreatment modes could be distinguished.PLS-DA results showed that the gingko seeds with different pretreatment modes difered significantly,and the total contribution rate of the first principal component and the second principal component was 81.0% ,which could explain most of the information of the sample. Sourness,yellowness ,redness (a*) ,saltness,color difference (204號(hào) (ΔE) ,cyanide response value (W6S),and astrigency were suitable as the symbolic variables. Grey correlation analysis showed that the correlations between bitterness and hardness,and biterness and colloidality were O.989,and O.987,respectively,indicating that the interactions of biternesshardness and bitterness-colloidality in pretreated ginkgo seeds were the highest.【Conclusion】Microwaving significantly reduces the brightness and increases the redness of ginkgo seeds,while boiling significantly reduces the yellowness of ginkgo seeds.The three pretreatment modes could significantly reduce the bitterness of ginkgo seeds,and roasting has the best effect on bitterness removal. Pretreatment of microwaving can reduce the hardness,elasticity and chewability of ginkgo seeds to the greatest extent,while boiling has the best effect on preserving color and chewability of ginkgo seeds.
Keywords: Ginkgo (Ginkgo biloba L.) seeds; pretreatment modes; principal component anal-ysis(PCA); partial least square discriminant analysis (PLS-DA);quality attributes
0 引言
【研究意義】銀杏(GinkgobilobaL.)果,常用別稱(chēng)為“白果”,又被稱(chēng)為“鴨腳子”“佛指柑”“靈眼”(楊計(jì)林等,2023),其口感香糯,清新甘美,含有豐富的淀粉、蛋白質(zhì)、多糖、核黃素、胡蘿卜素和鈣、磷、鐵、鉀、鎂等微量元素,也有黃酮、內(nèi)酯等功能成分,具有提高機(jī)體耐缺氧、抗疲勞、延緩衰老、平喘祛痰、抑制肺結(jié)核桿菌生長(zhǎng)等作用(周昊和王成章,2021),兼具營(yíng)養(yǎng)和藥用價(jià)值,被國(guó)家衛(wèi)生健康委認(rèn)定為“藥食兩用\"資源(WANGandZHANG,2019)。銀杏在我國(guó)有三千多年的栽培歷史,廣泛分布在江蘇、陜西、湖北、河南、廣西等省區(qū),產(chǎn)量世界第一,占全球產(chǎn)量的 70% (鄒敏敏,2021)。近幾年銀杏果產(chǎn)量急劇增加,中國(guó)的銀杏果年產(chǎn)量達(dá)到了6萬(wàn)t(BOATENGetal.,2021b)。當(dāng)前市面上的銀杏果主要應(yīng)用于藥物、保健品、化妝品等,食品領(lǐng)域制品多為初級(jí)果仁制品,其中少量果仁被加工成干果、全粉,或果仁提取物,用于加工功能性飲料(BOATENGandYANG,2021)、糕點(diǎn)、水果糖果和罐頭(BOATENGandYANG,2022),其余大部分被用作原料或配料,采用烤、燒、燉、煮等方式制成菜肴,但由于銀杏中含有銀杏酸、氰化物等毒性成分(ZOUetal.,2022),導(dǎo)致其食用價(jià)值受到了制約?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】經(jīng)過(guò)預(yù)處理操作,銀杏果內(nèi)的毒性成分含量可被有效降低至難以引發(fā)明顯毒性的水平:借助銀杏酸的熱不穩(wěn)定性,預(yù)煮使得部分果殼開(kāi)裂,可有效去除果皮中特殊成分,初步實(shí)現(xiàn)脫毒;在干燥制粉時(shí),熱風(fēng)干燥可一定程度上脫除銀杏酸(張鳳景,2017);蒸煮、熱風(fēng)干燥、去芯等操作可得到低毒安全白果粉(劉俊峰,2017);紅外、微波和水煮處理都可以顯著降低白果的銀杏酸含量,達(dá)到降低其毒性的目的(倪洋,2018)。故對(duì)銀杏果進(jìn)行預(yù)處理是加工和貯藏的重要環(huán)節(jié)。滋味是評(píng)價(jià)食品品質(zhì)的重要指標(biāo),感官評(píng)價(jià)存在結(jié)果重復(fù)性差、個(gè)人主觀性強(qiáng)等缺點(diǎn)(任新樂(lè)等,2023)。電子舌是一種高效便捷識(shí)別、分析樣品滋味的新型仿生檢測(cè)技術(shù),它采用與味蕾細(xì)胞工作原理相似的人工脂膜傳感技術(shù)來(lái)檢測(cè)味道,再將其感知的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為味覺(jué)信號(hào),從而探知和評(píng)估酸、甜、苦、澀、鮮、咸等各種口味(HEYDARIetal.,2022)。目前電子舌技術(shù)已被廣泛用于食品摻偽辨別、質(zhì)量檢測(cè)、加工過(guò)程監(jiān)測(cè)、中藥鑒別、茶葉分級(jí)及陳化預(yù)測(cè)等,在各種需進(jìn)行味覺(jué)客觀評(píng)估的領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值(鄧夢(mèng)青等,2023)?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】質(zhì)構(gòu)是農(nóng)產(chǎn)品眾多評(píng)價(jià)指標(biāo)中的一個(gè)重要內(nèi)容,可利用不同的物理處理模式對(duì)食品的硬度、彈性、柔軟性、膠性、咀嚼性等指標(biāo)進(jìn)行客觀描述,較之傳統(tǒng)的感官評(píng)價(jià)方法,更不易受主觀性和個(gè)體差異影響。質(zhì)構(gòu)儀較之傳統(tǒng)硬度計(jì),更多了膠黏性、剪切力等指標(biāo)數(shù)據(jù),能更準(zhǔn)確高效、簡(jiǎn)便全面地構(gòu)建樣品質(zhì)地的評(píng)價(jià)體系。但目前針對(duì)蒸制、發(fā)酵、干燥、微波、膜分離、烘烤和煮沸等處理對(duì)鮮銀杏果的質(zhì)地、滋味、風(fēng)味等方面變化的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】為了解不同預(yù)處理方式對(duì)銀杏果品質(zhì)特性的影響,本研究以銀杏果為研究對(duì)象,利用水煮、微波、焙炒這三種方式對(duì)銀杏果進(jìn)行預(yù)處理,采用質(zhì)構(gòu)儀、色差儀、電子舌、電子鼻對(duì)預(yù)處理前后銀杏果的質(zhì)構(gòu)特性、色澤品質(zhì)、滋味和氣味等品質(zhì)特性進(jìn)行系統(tǒng)比較并加以分析,為銀杏果初加工、功能性食品研發(fā)等提供參考。
1 材料與方法
1.1 主要材料與試劑
銀杏果采自廣西壯族自治區(qū)桂林市興安縣;電子舌所用分析純?cè)噭┞然?、氯化銀、酒石酸、乙醇、氫氧化鉀均購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
1.2 主要儀器與設(shè)備
電子舌(SA-402B味覺(jué)分析系統(tǒng))購(gòu)自日本IN-SENT公司;質(zhì)構(gòu)儀TMS-Touch專(zhuān)業(yè)級(jí)食品物性分析儀購(gòu)自美國(guó)FTC公司;CR-400色差儀購(gòu)自日本柯尼卡美能達(dá)公司;PEN3型電子鼻購(gòu)自德國(guó)AIRSENSE公司;JJ500型電子天平購(gòu)自美國(guó)雙杰公司。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 樣品制備
以未處理的銀香果鮮樣作為對(duì)照,其余三種預(yù)處理方式見(jiàn)表1。
1.3.2 色度測(cè)定
參照文獻(xiàn)方法(任二芳等,2021;賈瑤,2023;張?jiān)偃剑?023)采用色差儀測(cè)量銀杏果對(duì)照組和處理后的亮度(lightness, L*) 、紅度(redness, a*) 、黃度(yellowness, b*) 值,測(cè)色光斑直徑為 10mm ,并計(jì)算出銀杏果在處理前后的色差值,公式:
式中: L0*,a0*,b0* 分別為對(duì)照組銀杏果亮度、紅度、黃度值: :L*,a*,b* 為預(yù)處理后銀香果的亮度、紅度、黃度值,其中 L* 值從0到100表示從黑色到白色; ΔE 為預(yù)處理前后銀杏果的色差。每個(gè)樣品測(cè)3次,取平均值。
1.3.3 滋味測(cè)定
使用電子舌對(duì)銀杏果進(jìn)行滋味測(cè)定。將經(jīng)不同預(yù)處理的銀杏果去殼去芯,得到的銀杏果仁切碎后與 37°C 的蒸餾水以1:5的比例混合后,以300目紗布過(guò)濾,取濾液裝樣品杯待測(cè)。6種味道的傳感器均經(jīng) 24h 活化后待用,苦味、澀味、酸味、咸味、苦味回味、鮮味的檢測(cè)采用2步清洗法,樣品重復(fù)測(cè)定4次;甜味采用甜味測(cè)試法,重復(fù)測(cè)定5次,均保留最后3次較穩(wěn)定的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
1.3.4 質(zhì)構(gòu)測(cè)定
使用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)銀杏果進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)定。將銀杏果仁切成 1cm×1cm×0.5cm 的塊狀,采用質(zhì)構(gòu)儀2mm 直徑的圓柱形探頭(編號(hào)432-076)對(duì)銀杏果進(jìn)行質(zhì)地剖面分析(textureprofileanalysis,TPA)測(cè)試(賈瑤,2023)。將銀杏果去殼去種皮后切分為兩半,將隆起部分對(duì)準(zhǔn)質(zhì)構(gòu)儀探頭。測(cè)試其硬度、彈性、膠黏性和咀嚼性,測(cè)試參數(shù):力量感應(yīng)元量程選25N ,探頭回升高度 9mm ,測(cè)試速度 60mm/min ,壓縮百分比為 30% 。每個(gè)樣品測(cè)3次,取平均值。
1.3.5 氣味測(cè)定
使用電子鼻測(cè)定銀杏果的氣味,將每組銀杏果去殼,選用10顆裝于頂空瓶?jī)?nèi),密封置于 28°C 環(huán)境內(nèi),頂空時(shí)間1h,每個(gè)樣品密封時(shí)間間隔 5min ,確保頂空時(shí)間一致。每個(gè)樣品測(cè)3次,取平均值。氣味檢測(cè)參數(shù)設(shè)置:進(jìn)樣間隔時(shí)間1s,清洗時(shí)間 50s 零點(diǎn)配平時(shí)間10s,預(yù)進(jìn)樣時(shí)間5s,測(cè)試時(shí)間 60s 進(jìn)樣流速 400mL/min (王犇,2023;潘卓官等,2024)。
1.3.6 數(shù)據(jù)處理
所有數(shù)據(jù)利用Excel2016和SPSS26進(jìn)行處理,采用軟件Origin進(jìn)行雷達(dá)圖繪制,利用在線平臺(tái)MetaboAnalyst進(jìn)行PCA、PLS-DA和繪圖,利用SPSSAU進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析。
2 結(jié)果與分析
2.1不同預(yù)處理對(duì)銀杏果色澤的影響
總色差是評(píng)價(jià)樣品色差的一個(gè)主要指標(biāo),本實(shí)驗(yàn)中銀杏果對(duì)照組的 L0*=7.88±1.40,a0*=-1.02±0.24 ,b0*=11.24±1.20 ,不同熱處理下銀杏果的色差數(shù)據(jù)如圖1所示,銀杏果經(jīng)三種預(yù)處理后,色澤都發(fā)生了變化。經(jīng)過(guò)預(yù)處理,各組的色差均存在顯著差異,其中焙炒組的銀杏果色澤加深,色差最大,為13.40,這是由于三種預(yù)處理均使銀杏果基質(zhì)疏松,提高了酚類(lèi)物質(zhì)的可提取性,其中焙炒因干熱處理使得銀杏果水分含量降低,其淀粉和蛋白質(zhì)呈絲狀交聯(lián),產(chǎn)生美拉德反應(yīng)引起褐變(于淼,2021),其他兩組預(yù)處理帶來(lái)的美拉德反應(yīng)相對(duì)較弱。銀杏果的亮度L都有所降低,其中除了對(duì)照組,水煮組的亮度值最高,微波組的亮度最低,且與其他兩種預(yù)處理存在組間顯著差異 (Plt;0.05) ;各預(yù)處理組紅度 a*"較對(duì)照組有所升高,其中微波組最高,且與其他兩種預(yù)處理存在顯著差異 (Plt;0.05) ,說(shuō)明經(jīng)微波處理銀杏果的紅度比其他兩組更高;各預(yù)處理組的黃度 b*"存在明顯差異。
Fig.1Chromatic values and color diference values of ginkgo seeds in different pretreatment modes 注:同一指標(biāo)不同小寫(xiě)字母表示處理間差異顯著 ?Plt;0.05 。 Note:Different lowercase letters for the same index indicate significant differences among the treatments ?Plt;0.05) :
2.2不同預(yù)處理對(duì)銀杏果滋味的影響
通過(guò)電子舌對(duì)測(cè)試樣品電子信號(hào)轉(zhuǎn)化為味覺(jué)信號(hào)(劉悅等,2024),可對(duì)三種預(yù)處理及對(duì)照組銀杏果的滋味品質(zhì)進(jìn)行分析,鮮味和甜味的味覺(jué)值均為負(fù)值,因低于無(wú)味點(diǎn)不作分析,取響應(yīng)值高于無(wú)味點(diǎn)的苦味、澀味、咸味、酸味、苦味回味進(jìn)行比較和分析,結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖2可知,電子舌傳感器對(duì)4組樣品的5種味道均有響應(yīng),其中苦味、澀味的響應(yīng)值較大,對(duì)照組銀杏果的苦味值最大,三種預(yù)處理均能降低銀杏果的苦味值,其中水煮能最大程度降低銀杏果的苦味。此外,三種預(yù)處理所得的銀杏果在咸味上存在顯著差異 (Plt;0.05) ,其中水煮后的銀杏果咸味值較低。
為了進(jìn)一步分析不同預(yù)處理下銀杏果的滋味區(qū)別,對(duì)電子舌數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析(principalcom-ponentanalysis,PCA)。PCA是一種使用最廣泛的數(shù)據(jù)降維算法,是將多個(gè)變量通過(guò)線性變換為少數(shù)綜合變量,將數(shù)據(jù)降維投影到二維平面,找到不相關(guān)可用于區(qū)分樣本的變量,將其變成兩個(gè)主成分反映到 x 軸和y軸上,即用簡(jiǎn)化的數(shù)據(jù)反映原始數(shù)據(jù)的多元統(tǒng)計(jì)分析方法(任晗慈,2020)。PCA貢獻(xiàn)率越大,說(shuō)明PCA對(duì)電子舌數(shù)據(jù)的反映程度越好。將不同預(yù)處理及對(duì)照組的電子舌檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行在線PCA,得到其PCA圖,見(jiàn)圖3。在圖3中,第一主成分和第二主成分的貢獻(xiàn)率分別達(dá)到 72.6% 和21.2% ,二者的主成分貢獻(xiàn)率合計(jì) 93.8% ,說(shuō)明可以代表不同預(yù)處理后銀香果滋味原始數(shù)據(jù)的整體信息。不同區(qū)域的距離代表了不同預(yù)處理后銀杏果樣品的味覺(jué)差異,水煮組和微波組置信區(qū)間有所重合,說(shuō)明此兩種處理的銀杏果存在相似風(fēng)味(SHENetal.,2014)。焙炒組和對(duì)照組置信區(qū)間的距離最大,說(shuō)明經(jīng)焙炒處理后銀杏果滋味較對(duì)照組變化最大,且焙炒處理所得樣本的離散程度要小于其他預(yù)處理及對(duì)照組,這可能與焙炒會(huì)促進(jìn)其本身蛋白質(zhì)與多糖等物質(zhì)相互作用導(dǎo)致空間結(jié)構(gòu)與組分含量的變化有關(guān)(王澤倫等,2024)。
注:同一指標(biāo)不同小寫(xiě)字母表示處理間差異顯著 (Plt;0.05 )。Note:Diferent lowercase lettrs forthe same index indicate significant differences among the treatments ?lt;0.05)
2.3 不同預(yù)處理對(duì)銀杏果質(zhì)構(gòu)特性的影響
利用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行TPA測(cè)試,模擬人的牙齒咀嚼食物,測(cè)試范圍包括彈性、硬度、咀嚼性等屬性,用測(cè)定探頭對(duì)試樣的壓力以及其他相關(guān)質(zhì)地參數(shù)(劉紫薇等,2021)進(jìn)行測(cè)試。其中,硬度反映了果仁的堅(jiān)實(shí)度(WANGetal.,2022);彈性反映的是物料受到擠壓變形后,在一定時(shí)間內(nèi)恢復(fù)原形的能力;膠性反映了果仁組織黏附力;咀嚼性是硬度、彈性及內(nèi)聚性的綜合體現(xiàn),反映了物料對(duì)咀嚼的持續(xù)抵抗性,咀嚼性值越大說(shuō)明銀香果口感方面對(duì)應(yīng)的嚼勁更好。不同預(yù)處理下銀杏果質(zhì)構(gòu)特性數(shù)據(jù)見(jiàn)圖4。由圖4可見(jiàn),預(yù)處理使銀香果的硬度、彈性、膠性和咀嚼性顯著降低 (Plt;0.05) ,其中微波處理對(duì)硬度和咀嚼性的影響最大,說(shuō)明微波能使果仁質(zhì)地變松散、降低彈性,因?yàn)槲⒉ㄌ幚砟苷T導(dǎo)水分子進(jìn)行高頻振動(dòng),使水分子在銀杏果組織中強(qiáng)烈擴(kuò)散,進(jìn)而破壞了其原有緊密排列的淀粉顆粒,形成了裂縫或空隙(劉紫薇等,2021;王澤倫等,2024)。數(shù)據(jù)說(shuō)明微波處理對(duì)銀香果質(zhì)構(gòu)特性的影響最大,水煮能較好地保持銀杏果較佳的耐咀嚼性等口感。
注:同一指標(biāo)不同小寫(xiě)字母表示處理間差異顯著 。
由圖5可知,第一主成分和第二主成分的貢獻(xiàn)率分別為 97.3% 和 1.8% ,第一主成分貢獻(xiàn)率遠(yuǎn)大于第二主成分,二者累計(jì)的主成分貢獻(xiàn)率達(dá) 99.1% ,說(shuō)明這兩個(gè)主成分能解釋不同樣品之間的所有特征信息。在PCA中,焙炒組和微波組有所重合,其余樣品分布較為獨(dú)立,沒(méi)有重疊,說(shuō)明焙炒和微波處理可使銀杏果產(chǎn)生相似的質(zhì)構(gòu)變化;質(zhì)構(gòu)分析能有效區(qū)分水煮和對(duì)照組銀杏果的質(zhì)構(gòu)特性,二者的質(zhì)構(gòu)差異可能是由于水煮時(shí),銀杏果支鏈淀粉含量逐漸降低,銀香果中的可溶性蛋白質(zhì)逐漸溶解,蛋白質(zhì)逐漸變性,其水合能力逐漸降低,釋放了更多的親水性基團(tuán)。三種預(yù)處理中幾個(gè)樣本點(diǎn)的距離大于對(duì)照組,表明預(yù)處理對(duì)其質(zhì)構(gòu)特性具有顯著影響,其中微波組和對(duì)照組置信區(qū)間的距離最大、影響最顯著。
2.4不同預(yù)處理對(duì)銀杏果氣味的影響
PEN3電子鼻10個(gè)傳感器描述見(jiàn)表2,不同性能的傳感器對(duì)不同濃度氣體的敏感程度不同,與氣味的屬性和含量相關(guān)。
圖6為電子鼻10個(gè)傳感器對(duì)不同預(yù)處理銀杏果的響應(yīng)雷達(dá)圖。由圖6可見(jiàn),10個(gè)傳感器對(duì)不同預(yù)處理銀杏果的響應(yīng)強(qiáng)度各不相同,聯(lián)系表2分析可知:傳感器W1W(對(duì)無(wú)機(jī)硫化物等靈敏)的響應(yīng)最強(qiáng),其次是W2W(對(duì)芳香成分和有機(jī)硫化物靈敏)和W1S(對(duì)甲基類(lèi)靈敏),且對(duì)照組銀杏果仁的響應(yīng)值遠(yuǎn)高于預(yù)處理組;響應(yīng)較微弱的是W1C(主要檢測(cè)芳香成分苯類(lèi))、W5C(主要檢測(cè)短鏈烷烴芳香成分)。其次,針對(duì)三種預(yù)處理,W1W、W2S、W1S對(duì)焙炒組銀杏果的響應(yīng)值較高,W1W、W2W對(duì)微波組的銀香果響應(yīng)值最低,可見(jiàn),焙炒組的無(wú)機(jī)硫化物、醇類(lèi)化合物、醛酮類(lèi)化合物含量比其他兩組略高。對(duì)照組的傳感器W1W、W2W、W1S、W2S、W5S響應(yīng)值均明顯高于預(yù)處理組,傳感器W1C、W5C響應(yīng)值低于預(yù)處理組,說(shuō)明預(yù)處理能顯著降低銀杏果中有機(jī)和無(wú)機(jī)硫化物、萜烯類(lèi)、吡嗪類(lèi)、醛酮類(lèi)化合物以及氮氧化合物、乙醇含量,輕微增加短鏈烷烴芳香成分和芳香苯類(lèi)化合物含量。
不同預(yù)處理銀杏果的電子鼻PCA圖見(jiàn)圖7。由圖7可見(jiàn),第一主成分的貢獻(xiàn)率為 98.9% ,第二主成分的貢獻(xiàn)率為 0.7% ,前兩個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)99.6% ,大于 95% ,可以有效反映原始數(shù)據(jù)的絕大部分信息。三種預(yù)處理銀杏果的距離與對(duì)照組較遠(yuǎn),存在顯著差異,說(shuō)明三種預(yù)處理均改變了銀香果的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),導(dǎo)致不同預(yù)處理的銀杏果之間風(fēng)味特征各不相同,但四種不同干燥方式的銀杏果風(fēng)味均各自分布在獨(dú)立的區(qū)域,說(shuō)明電子鼻的PCA結(jié)果能很好地區(qū)分不同預(yù)處理銀杏果的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。
2.5不同預(yù)處理銀杏果特征品質(zhì)指標(biāo)的篩選
偏最小二乘判別分析(PLS-DA)是一種通過(guò)建立數(shù)據(jù)本身與樣本分組之間關(guān)系的模型以進(jìn)行監(jiān)督的判別分析方法,用于處理分類(lèi)和判別問(wèn)題。PCA是一種無(wú)監(jiān)督的判別方法,可以呈現(xiàn)組內(nèi)重復(fù)性和組間差異性,但PLS-DA更適合在組內(nèi)差異較大且組間差異較小的時(shí)候來(lái)區(qū)分不同組樣品,即通過(guò)多變量來(lái)區(qū)分不同樣品,并能指出導(dǎo)致組間區(qū)別的因素。若需要比較不同預(yù)處理后銀杏果不同類(lèi)型指標(biāo)的差異,就適合選用PLS-DA進(jìn)行分析。由于數(shù)據(jù)來(lái)源存在差異,數(shù)據(jù)量綱以及量綱單位均存在不同,在進(jìn)行PLS-DA前需先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,再使用PLS-DA分析不同預(yù)處理下的銀杏果:數(shù)據(jù)矩陣 (23*4) 包含4種樣品中10個(gè)電子鼻傳感器W1C、W5S、W3C、W6S、W5C、W1S、W1W、W2S、W2W、W3S數(shù)據(jù),色差數(shù)據(jù) L*,a*,b*,ΔE,5 個(gè)電子舌味覺(jué)數(shù)據(jù)苦味、澀味、酸味、咸味、苦味回味和4個(gè)質(zhì)構(gòu)儀測(cè)得的TPA數(shù)據(jù)硬度、彈性、膠性、咀嚼性。由PLS-DA得分圖(圖8A)可知,不同預(yù)處理的銀杏果之間可以明顯區(qū)分開(kāi),證明它們之間存在差異;且第一主成分與第二主成分的總貢獻(xiàn)率是 81.0% ,能較好地解釋樣品的絕大部分信息,前兩個(gè)指標(biāo)能區(qū)分不同預(yù)處理。由變量投影重要性(VIP)圖(圖8B)可知,在顯示15個(gè)變量的前提下,VIP值大于1的Sourness、 b*,a* 、Saltness、 ΔE 、W6S、Astrigency適合作為標(biāo)志性的變量。
PLS-DA先降維再建立了回歸模型, R2 代表所建立模型對(duì)數(shù)據(jù)的解釋率, Q2 代表的是所建立模型的預(yù)測(cè)能力,主成分的 R2 和 Q2 相加越趨近于1.00,此模型的表現(xiàn)越好。由交叉驗(yàn)證圖(圖8C)可知,主成分1、2和3的 R2 相加結(jié)果約為0.95,其 Q2 相加趨近于0.80,故所建立模型的解釋率優(yōu)于其預(yù)測(cè)能力。
A:PLS-DA得分圖,B:VIP得分圖,C:交叉驗(yàn)證圖,D:置換檢驗(yàn)圖A: PLS-DA scores diagram,B: VIP scores diagram, C: cross validation diagram,D: permutation test diagram由于PLS-DA在PCA的基礎(chǔ)上放大了組間差異,容易出現(xiàn)過(guò)擬合,故在構(gòu)建模型之后需要對(duì)模型進(jìn)行評(píng)價(jià)和檢驗(yàn),來(lái)判斷模型是否出現(xiàn)了過(guò)擬合。由置換檢驗(yàn)圖(圖8D)可知,對(duì)所建模型進(jìn)行置換檢驗(yàn),P 值為0.01,說(shuō)明此模型擬合效果較優(yōu)。
2.6不同預(yù)處理下銀杏果品質(zhì)灰色關(guān)聯(lián)度分析
為了研究苦味與銀香果中其他品質(zhì)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度,以苦味值為特征序列,除苦味以外的其他22個(gè)品質(zhì)指標(biāo)為變量,分辨系數(shù)取0.5,進(jìn)行關(guān)聯(lián)度分析,結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知,此22個(gè)指標(biāo)中銀杏果硬度、膠性與苦味的關(guān)聯(lián)性最大,分別為0.989和0.987,說(shuō)明銀香果中苦味與已測(cè)的硬度、膠性之間相互影響。
3 討論
不同的預(yù)處理對(duì)銀香果的產(chǎn)品性質(zhì)會(huì)帶來(lái)不同的結(jié)果(BOATENGetal.,2021b),部分處理方式會(huì)耗費(fèi)大量的能量和時(shí)間,因此,有必要在保持營(yíng)養(yǎng)和產(chǎn)品良好質(zhì)地的前提下,選擇合適的預(yù)處理。BOATENG等(2021a)認(rèn)為,蒸、發(fā)酵、干燥、微波、膜分離、非熱處理、焙烤和煮沸等處理都可以在保留銀香果活性成分的前提下降低其毒性,是良好的預(yù)處理方式。祝夢(mèng)柳(2019)比較了直接噴霧干燥和先預(yù)煮熱處理再經(jīng)噴霧干燥制得的銀杏果粉的物理化學(xué)和結(jié)構(gòu)性質(zhì),發(fā)現(xiàn)水煮對(duì)銀香果粉末的色澤破壞更大,不利于保持銀杏果本身的色澤,也影響了銀杏果粉微觀表面形態(tài);預(yù)煮后銀杏果的支鏈淀粉微晶束結(jié)構(gòu)也遭到破壞。微波加熱是一種較成熟的熱處理技術(shù),是通過(guò)離子運(yùn)動(dòng)(離子傳導(dǎo))和極性介電分子旋轉(zhuǎn)(偶極子損失)的摩擦相互作用,在300MHz 至 300GHz 之間產(chǎn)生熱量,和傳統(tǒng)加熱方式相比,其具有清潔環(huán)保、快速高效以及保持食物原有形態(tài)的優(yōu)勢(shì),對(duì)銀杏毒的降低作用卻是最小的(楊壯等,2024)。鄒敏敏(2021)比較了水煮、油炸、微波、烘烤對(duì)銀杏毒含量的影響,發(fā)現(xiàn)水煮、高溫烘烤、砂炒和鹽炒均能導(dǎo)致銀杏毒的分解,其中水煮由于能快速促使銀杏毒在水中分解從而達(dá)到降低毒性,是常規(guī)方法中速度最快的去毒方法,且延長(zhǎng)水煮時(shí)間有助于降低銀杏毒含量。但目前針對(duì)上述預(yù)處理后鮮銀杏果的質(zhì)地及風(fēng)味等方面有待進(jìn)一步研究和報(bào)道。
4結(jié)論
本研究采用色差儀、電子舌結(jié)合質(zhì)構(gòu)儀開(kāi)展了不同預(yù)處理方式(水煮、焙炒、微波)對(duì)銀杏果色澤、滋味、氣味及質(zhì)構(gòu)特性影響分析,結(jié)果表明,微波處理能明顯降低銀香果的亮度、增加銀香果的紅度,水煮能顯著降低銀杏果的黃度;三種預(yù)處理方式均能顯著降低銀杏果的苦味,其中水煮的去苦味效果最佳,對(duì)銀杏果色澤及耐咀嚼性的保持效果也最佳;微波預(yù)處理能最大程度降低銀杏果的硬度、彈性、咀嚼性等;三種預(yù)處理均能降低銀杏果中硫化物、萜烯類(lèi)、吡嗪類(lèi)化合物含量,輕微增加短鏈烷烴芳香成分和芳香苯類(lèi)化合物含量。
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(責(zé)任編輯 莫德原)