米麦通脆度测试方法研究

赵紫君 贾利蓉 李长江 高 鸿

（1.四川大学轻纺与食品学院，四川 成都 610065；2.四川徽记食品股份有限公司，四川 成都 610081）

膨化食品的脆度是以多孔性、硬度为标准［1］，其测试方法有感官评价、仪器测试、口腔内检测3种［2－5］。长久以来，食品脆度评价多以感官评价为主，在感官评价过程中易受评审人员主观因素的影响，且需要一定数量的评审人员，因此操作相对繁琐并且难以得到准确度高的感官评价数据。仪器测试方法［4］包括机械法和声学法，声学法是通过分析压样品时发出的声波来反映脆度，声波图的分析比较复杂，很难运用于生产实践中［6，7］，并且声学法多用于检测金属或陶瓷、玻璃等的脆度，而用于食品的脆度则不太合适。机械测试法是给予样品一定的外力，让样品发生形变从而分析样品的脆度，质构仪测试就是最常用的一种机械测试法，通过对样品进行压缩或剪切得到力—位移曲线，对曲线进行分析得到一系列数据从而反映脆度［5］。口腔内检测利用多点压力传感器或肌肉描述法，可识别食品质构及其咬切时质构的变化或通过记录咀嚼时上下颚肌肉的活动，跟踪在整个咀嚼、吞食过程中食品质构的变化从而对食品的质构进行测试［8］。

米麦通是以整粒谷物作为原料，经气流膨化、炒制、成型等工艺加工而成的休闲食品。在炒制工序中，膨化的谷物颗粒被高温融化的白砂糖、饴糖混合糖浆粘结在一起，混合糖浆冷却后形成糖衣，赋予米麦通酥脆的口感。脆度是米麦通类产品最重要的感官品质。目前，质构仪的压缩、剪切等模式可以对薯片、虾条等休闲食品的脆度进行测试［5］，这些产品都是由一个均匀的体系构成。米麦通类产品的脆度由两部分构成，一部分是谷物颗粒本身的脆度，另一部分是谷物之间粘结的力度以及包裹谷物糖衣的脆度，而这两者的脆度有较大差异，因此上述食品的测试条件不适用于米麦通。本试验采用感官评价和质构仪的压缩测试两种方法对不同脆度的米麦通进行研究，通过二者相关性分析，确定了脆度的测试条件，建立了脆度的预测模型。为米麦通新产品研发提供较为科学的评价方法。

1 材料与仪器

1.1 材料

米麦通：本实验室自制。样品为圆柱形，直径45mm，高16mm。

1.2 仪器

电子天平：SQP型，赛多利斯科学仪器有限公司；质构仪：TA.XT plus型，英国Stable Micro Systems公司。

1.3 试验方法

1.3.1 米麦通制作流程

1.3.2 样品配方 在米花含量一定的情况下，影响米麦通脆度的主要原因是辅料白砂糖的添加量，故选择白砂糖的含量为变量，制备系列米麦通样品，配方见表1。

表1 样品配方Table 1 Sample Formulation g

1.3.3 米麦通感官评价方法 选择10位经过培训的感官评审员，对产品进行脆度评价。本试验中脆度定义为牙齿使样品发生破损所施加的力的大小［5，9，10］，力越大脆度越大。对力的评价采用7分制，评价标准见表2。取10人的平均分作为脆度的最终得分［11］。

表2 米麦通脆度感官评价标准Table 2 The sensory evaluation criteria of the crispness for crunchy rice candy

1.3.4 米麦通质构测试

（1）压缩速度的确定：选择p36/R探头，压缩形变量为75%，测试前速度为5mm/s，测试后速度为5mm/s，感应力为10g，数据收集率为500s－1，分别在测试速度为0.5，1.0，1.5，2.0mm/s的条件下对米麦通进行质构分析，每次测试选5个样品，取5次数据的平均值。

（2）压缩形变量的确定：根据1.3.4（1）确定的测试速度进行试验，压缩形变量分别为20%，30%，40%，50%，60%。

（3）米麦通典型质构曲线解析：米麦通典型质构图见图1，图1曲线中各参数的意义［3，12］如表3所示。

图1 米麦通典型质构曲线图Figure 1 The typical texture graph of the crunchy rice candy

1.4 数据处理

应用Spss统计分析软件对试验数据进行处理，计算不同样品的感官指标平均值与仪器测试参数平均值的皮尔逊（Pearson）相关系数，应用逐步回归方法建立多元回归方程［13］。

表3 质构曲线中参数的意义Table 3 The significance of the parameters in textural curve

2 结果与讨论

2.1 脆度感官评价结果

脆度感官评价结果见表4。由表4可知，随着样品白砂糖含量增大，样品的脆度越大。

2.2 质构测试参数的确定

2.2.1 压缩速度的确定 不同压缩速度下，米麦通的质构测试数据见表5。米麦通的质构测试数据与脆度感官评价之间相关性的分析见表6。

表4 脆度感官评价结果Table 4 The sensory evaluation results for crispness

表5 不同压缩速度下米麦通质构测试数据Table 5 The test data of the crunchy rice candy at different texture speeds

表6 不同压缩速度下的质构测试数据与脆度感官评价的相关性Table 6 The correlation between texture test datas and the sensory evaluation at different compression speeds

表6 不同压缩速度下的质构测试数据与脆度感官评价的相关性Table 6 The correlation between texture test datas and the sensory evaluation at different compression speeds

＊＊表示置信度（双测）为0.01时，相关性是显著的；＊表示置信度（双测）为0.05时，相关性是显著的。

压缩速度/（mm·s－1） Pf Pa A Cp Ld 0.5 0.900＊＊ 0.873＊0.699 0.387 0.197 0.633 0.117 0.741 1.0 0.973＊＊ 0.962＊＊ 0.791＊ 0.580 0.872＊1.5 0.960＊＊ 0.867＊ 0.661 0.261 0.741 2.0 0.924＊＊ 0.857＊

由表6可知，在不同测试速度下，Pf、Pa与脆度均有显著相关性，Cp与脆度均不具有显著相关性。当压缩速度为0.5，1.5，2.0mm/s时，感官评价与质构测试数据之间相关系数相对较低，且A、Ld与脆度不显著相关；当测试速度为1.0mm/s时，脆度与质构测试数据大多相关系数比较高，Pf、Pa、A、Ld与脆度均显著相关。米麦通是由膨化后的谷粒构成，谷粒本身具有一定的脆度，本试验中对产品进行感官评价时主要针对的是谷粒之间连接成为整体的脆度。当测试速度比较小时，仪器所感应的不仅是产品整体特性还有谷物颗粒的酥脆性，且测试速度较小时仪器本身不稳定，这可能导致此时质构测试数据与感官评价相关性较差。压缩速度过大，仪器与试样刚刚接触时会对样品造成冲击，这种冲击现象在动力学上称为瞬时冲击载荷，瞬时施加的冲击载荷使样品具有很高的应变速率，同样会增加试验的误差［14］。试验表明米麦通质构仪最优压缩测试速度为1.0mm/s。

2.2.2 压缩形变量的确定 不同压缩形变量下，米麦通质构测试数据见表7。质构数据与脆度感官评价相关性分析结果见表8。

表7 不同压缩形变量下米麦通质构测试数据Table 7 The test data of the crunchy rice candy at different compression deformation

续表7

表8 不同压缩形变量下的质构测试数据与脆度感官评价相关性Table 8 The correlation between texture test data and the sensory evaluation at different compression deformations

表8 不同压缩形变量下的质构测试数据与脆度感官评价相关性Table 8 The correlation between texture test data and the sensory evaluation at different compression deformations

＊＊表示置信度（双测）为0.01时，相关性是显著的；＊表示置信度（双测）为0.05时，相关性是显著的。

压缩性变量/% Pf Pa A Cp Ld 20 0.868＊ 0.896＊＊ 0.837＊ 0.594 0.808＊30 0.915＊＊ 0.895＊＊ 0.804＊ 0.725 0.720＊40 0.959＊＊ 0.801＊＊ 0.823＊ 0.320 0.951＊＊50 0.967＊＊ 0.926＊＊ 0.942＊＊ 0.369 0.934＊＊60 0.900＊＊ 0.863＊ 0.879＊ 0.664 0.739＊

由表8可知，当压缩速度为1.0mm/s时，在不同的压缩形变量下，除Cp以外的质构测试数据与脆度感官评价皆具有一定的相关性，当压缩形变量为50%时，脆度感官评价与质构数据Pf、Pa、A、Ld呈极显著相关，在压缩形变量分别为20%，30%，40%，60%时脆度与质构数据也具有显著相关性，但其相关系数比压缩形变量为50%时相关系数低。当压缩量为20%，30%，40%时，样品没有发生断裂性破碎或破碎不严重，即样品形变不严重，不能完全反映样品内部结构；当压缩量为50%时，样品内部发生完全破碎；当压缩形变量继续增加，样品整体成为破碎状态分散在载物台上［11］，质地不均匀，导致数据不能很好地表示样品的内部属性。试验表明米麦通质构测试最优压缩形变量为50%。

2.3 米麦通脆度预测模型的建立

应用Spss数据分析软件对试验数据进行统计分析，建立以脆度感官评价为因变量，压缩速度为1.0mm/s、压缩量为50%条件下质构测试数据Pf、Pa、A、Ld为自变量的线性回归方程，方程为Y＝－4.130＋0.241X1－0.101X2－0.487X3＋0.128X4（X1、X2、X3、X4依次代表物性测试的 Pf、Pa、A、Ld；Y代表脆度感官评价，使样品破碎施加的力）相关系数为0.977，显著性系数P＜0.05，所以相关系数具有显著相关性，说明回归模型具有统计学意义，可见脆度感官评价可以用仪器进行预测。

3 结论与讨论

（1）米麦通在质构压缩测试中的最佳物性测试参数为：压缩测试速度为1.0mm/s；压缩形变量为50%。

（2）研究表明，质构仪测试的数据中最大正峰力（X1）、到达最大正峰力的线性距离（X2）、压缩测试试验的正峰面积（X3）、到达最大正峰力的线性距离（X4）4个参数与米麦通的脆度感官得分显著相关，米麦通脆度预测模型Y＝－4.130＋0.241X1－0.101X2－0.487X3＋0.128X4，相关系数为0.977，显著性系数P＜0.05，因此可以用质构仪的压缩测试方法替代感官评价，对米麦通的脆度进行客观的评价。

1 黄寿恩，李忠海，何新益.干燥方法对脱水柑橘皮品质特性的影响［J］.中国食品学报，2011，11（3）：118～122.

2 Norman N Potter，Joseph H Hotchkiss.食品科学［M］.第五版.王璋等，译.北京：中国轻工出版社，2001.

3 G Roudaut，C Daceremont，B Valles Pamies，et al.Crispness：a critical review on sensory an material science approaches［J］.Trends in Food Science ＆Technology，2002，13（6～7）：217～227.

4 于泓鹏，曾庆孝.脆度的研究方法及其控制参数［J］.食品与发酵工业，2004，30（3）：85～89.

5 李自红，苏东民，张波，等.物性测试仪研究休闲食品的特性［J］.中国农学通报，2011，27（4）：326～329.

6 Mitsuru Taniwaki，Takanori Hanada，Naoki Sakurai.Device for acoustic measurement of food texture using apiezoelectric sensor［J］.Food Research International，2006，39（10）：1 099～1 105.

7 Lubov Iliassafov，Etal Shimoni.Predicting the sensory crispness of coated turkey breast by its acoustic signature［J］.Food Research International，2007，40（7）：827～834.

8 李春红，潘家荣，张波.物性测试仪对休闲食品酥脆性的测试［J］.现代科学仪器，2008（6）：59～62.

9 张爱霞，邓宏斌，陆淳.感官分析技术及其在食品工业中的应用［J］.乳业科学与技术，2004（3）：113～114.

10 李云飞，殷涌光，徐树来，等.食品物性学［M］.第二版.北京：中国轻工业出版社，2010.

11 吴谋成.食品分析与感官评定［M］.北京：中国农业大学出版社，2003.

12 郝红涛，赵改名，柳艳霞，等.肉类制品的质构特性及其研究进展［J］.食品与机械，2009，25（3）：125～128.

13 罗应婷，杨钮娟.SPSS统计分析从基础到实践［M］.北京：电子工业业出版社，2007.

14 贾瑜.韧性饼干力学特性及质地评价的研究［J］.江苏：江苏大学，2010.