郝海,关尚玮,尼米策仁·娜琴,林友鑫,李焕荣
(新疆农业大学食品科学与药学学院,新疆乌鲁木齐 830052)
红枣中营养丰富,维生素含量特别高,枣中含有丰富的蛋白、碳水化合物、以及磷、钙、铁等成分,在我国的历史文化中是一种重要的药材以及食品加工的原料[1]。我国是世界产枣大国,枣产量占全国总量的90%,新疆由于其独特的自然条件,红枣种植面积加速增加,红枣产品也越来越多的进入市场[2,3],红枣产业已经成为新疆的一项特色产业,其中馅料的生产是其产业化中重要的一个方向,馅料着重在味道和质地,因此馅料质地的鉴别是其一个重要的指标,通常采用感官评价的方法进行评定[4-6]。但是,采用感官评定不仅需要大量的食品专业人员参与还需要花费时间和物力去组织培训才可进行相关的评定。同时感官评定还存在着一定的主观性,导致其结果的准确性差别较大。在国家标准GB 19855-2005的描述中,对枣蓉馅料组织结构的感官要求仅仅表述为“细腻无僵粒,无夹生”,这样宽泛的标准在实际感官分析中让评价者很难把握统一的尺度[7-9]。因此需要借助一种能够快速、准确、客观并且操作简单方便的仪器进行检测,最终将感官指标以量化的形式表达出来。采用仪器分析中的质地分析法(Texture Profile Analysis TPA)等方法评价米制品[10]、面制品[11]、肉制品[12]和其它食品品质的方法已被广泛的利用。因此,通过对感官评定指标的数据分析和理化评定指标数据的分析,研究以两者之间的相关性为主和仪器为辅的感官分析方法,在近几年内逐步成为国内外研究的热点。
本研究以鲜枣制作的枣泥馅料为研究对象,采用感官分析中的质地剖面法[13]鉴评馅料的组织结构,并结合TPA测定参数的结果,采用方差分析、相关分析和回归分析等处理方法[14-16],对枣泥馅料质地特征之间存在何种相关性进行研究,并且通过对感官指标和仪器检测指标的数据分析,对两者之间存在的相关性进行研究,从而可以为枣蓉类的产品品质控制提供参考和指导。
骏枣采自新疆阿克苏地区,氢氧化钠、柠檬酸购买于上海金尊食品科技有限公司;己二酸交联醋酸酯化蜡质玉米改性淀粉(DM-2030)、磷酸盐交联木薯改性淀粉(DM-828G2)、蜡质玉米改性淀粉HPDSP-31 0(DM-410)购买于东莞东美食品有限公司。
TA.XTplus物性测试仪,英国Stable Micro System有限公司;JS39D-250型多功能食品加工机,浙江苏泊尔有限责任公司;202-OS型电热鼓风干燥箱,绍兴万力仪器有限公司;ZK-520型真空包装机,福建省安溪袁昊机械有限公司;WK2102型美的电磁炉,广东美的设备有限责任公司;PJ28W2型苏泊尔星星石不粘锅,浙江省苏泊尔有限责任公司。
1.3.1 枣泥馅料的制作方法
挑选新鲜无病虫害枣肉饱满的骏枣,将枣清洗干净称取1000 g,放置在配置好的2%碱液[17]中煮制3~5 min,将碱液去皮后的鲜枣冲洗后在0.05%的柠檬酸溶液中进行护色、去皮、去核。将去核后的枣放在锅中,加水至刚末过枣的位置,用电磁炉加热煮制,先用大火煮制5 min左右,然后用小火煮制3 min左右,此过程中水过多会导致煮制时间过长,水过少会导致煮制不均匀。过程中要使用不锈锅,使用铁锅会产生铁锈味。因为煮制后的枣是以颗粒状存在,对口感和组织状态有影响,所以将煮之后的枣放入打浆机中打成泥状。按照鲜枣1000 g;海藻酸钠6 g;柠檬酸1 g;淀粉100 g的配比,先把枣打浆成泥状。然后将柠檬酸与枣泥混匀,再加入海藻酸钠混匀,然后加入淀粉调制成馅,按照温度控制在100 ℃,玉米油添加量100 g,炒制时间30 min在不粘锅中进行炒制浓缩,从而获得最佳的感官品质。
1.3.2 TPA测试方法
TPA(Texture Profile Analysis)是通过对牙齿的咀嚼动作进行仿生试验,即通过模拟牙齿在咀嚼过程当中不同的力度和咀嚼所花费的不同时间时所产生的变化,因此可以得到食物在受到力的作用下所发生的变形情况[18-20]。因为不同的测验条件对TPA参数值准确性具有较大影响,所以选择适宜的测验条件对样品的测定尤为重要,经过筛选得出硬度(Hardness)、粘附性(Adhesiveness)、弹性(Springiness)、凝聚性(Cohesiveness)、咀嚼性(Chewiness)和回复性(Resilience)6种TPA参数[21,22]作为质构仪对枣泥馅料样品所测定的参数值。根据试验原料枣蓉类的特征,设定开始前测试速度为1.00 mm/s,开始后测试速度为5.00 mm/s,探头类型为P/36R进行试验。通过仪器所测得的压缩程度、测验速度、触发力和停留时间对枣泥馅料TPA参数的影响,最终确定出适宜枣泥馅料的测验条件。
1.3.2.1 测试速度对馅料TPA参数的影响
分别选择1 mm/s、3 mm/s、5 mm/s、7 mm/s和9 mm/s五组不同测试速度,其它条件为50%压缩程度,5 s停留时间,5 g触发力的条件下研究测试速度对馅料TPA参数的影响。
1.3.2.2 压缩程度对馅料TPA参数的影响
分别选择10%、30%、50%、70%和90%五组不同的测试速度,其它条件为5 mm/s测试速度,5 s停留时间,5 g触发力的条件下研究压缩程度对馅料TPA参数的影响。
1.3.2.3 停留时间对馅料TPA参数的影响
分别选择1 s、3 s、5 s、7 s和9 s五组不同的停留时间,其它条件为5 mm/s测试速度,50%压缩程度,5 g触发力的条件下研究停留时间对馅料TPA参数的影响。
1.3.2.4 触发力对馅料TPA参数的影响
分别选择触发力1 g、3 g、5 g、10 g和15 g,其它条件为5 mm/s测试速度,5 S停留时间,50%压缩程度的条件下研究触发力对馅料TPA参数的影响。
1.3.3 馅料质地的感官评分
挑选十名食品专业背景不同年龄、性别的老师和同学,组成感官品评小组,在试验进行前,对每一名品评人员进行培训[23],整个感官评价过程参照GB/13868-2009的具体要求进行。根据感官评定中的分析方法,制定枣泥馅料的感官评价细则。试验各项指标、含义、标准参照物及其对于馅料感官评分的意义如表2所示,将制作好的枣泥馅料按照相同比例大小切割分盘,采用质地剖面检验法对枣泥馅料质地感官分析。去除实验数据中的最大值和最小值,按照平均值±标准平方差的形式对数据的结果进行表示。
表2 枣泥馅料质地感官评定描述词汇、定义及参照物Table 2 Sensory evaluation of date paste texture vocabulary, definition and reference
1.3.4 馅料的感官评分与TPA参数的相关性
TPA参数的计算方法以及馅料感官评分的制定见表1、表2所示。
表1 TPA参数及其计算方法Table 1 TPA parameters and their calculation methods
1.3.5 数据处理
所有实验均重复三次,数值以均值±标准差表示。数据统计采用SPSS 17.0进行分析,采用单因素ANOVA分析检验差异性,多重比较采用“Duncan”法,对感官评定平均值之间及与仪器测定平均值之间进行相关性分析,并计算各参数之间得皮尔逊相关系数。
2.1.1 测试速度对馅料TPA参数的影响
由表3可知,随着测验速度的增加,TPA参数的硬度、凝聚性、咀嚼性和回复性都在增大(硬度达到了637.55 kg、凝聚性达到了-38.90 g/s、咀嚼性达到了82.99 kg)但是黏附性则随着测验速度的增大而减小,这是因为测试速度加快时,速度都是有惯性的,探头接触样品时速度大,因此产生的形变比较大,反之探头接触样品时速度小,则产生的形变较小。试验速度对枣泥馅料的硬度、黏附性、咀嚼性和回复性有显著性影响(p<0.05)。因为枣泥是一种蓉沙类馅料比较松散,所以对弹性的影响不显著(p>0.05),根据实验结果以及人体正常的咀嚼速度得出,探头的测试速度取5 mm/s。
表3 测试速度对馅料TPA参数的影响Table 3 Influence of test speed on TPA parameters of stuffing
2.1.2 压缩程度对馅料TPA参数的影响
由表4可知,随着压缩程度逐渐增加,TPA参数中的硬度和黏附性也在逐渐增大,但凝聚性、咀嚼性和回复性随随着压缩程度百分比的增加反而逐渐下降,因为随着压缩程度的逐渐增大,探头对枣泥馅料结构的破坏在逐渐增大,当压缩程度在50%时,可以更好的反映馅料的TPA参数信息,当压缩程度低于50%时形变很小,此时探头对馅料的感知比较低不能完整的反映馅料的特征信息,当压缩程度大于50%时,枣泥馅料的结构产生了严重的形变,TPA参数上下浮动,此时得到的馅料构信息误差较大。压缩程度对枣泥馅料的硬度、黏附性、凝聚性、咀嚼性和回复性的TPA参数具有较大的影响,由于枣泥馅料的自身结构松散压缩程度同样对枣泥馅料弹性的TPA参数影响不明显,这与文波在低脂广式月饼中压缩程度对月饼TPA参数的影响结果一致。因此结合仪器的测定结果以及人牙齿咀嚼过程中所赋予的压力综合分析,得出在压缩程度50%时所得到的数据信息接近人体的正常咀嚼范围。
表4 压缩程度对枣泥馅料TPA参数的影响Table 4 Influence of compression degree on TPA parameters of jujube paste
2.1.3 停留时间对馅料TPA参数的影响
由表5可知,随着停留时间的逐渐增加,停留时间对馅料TPA各参数无显著影响(p>0.05)。因为枣泥馅料特征属于较松散的结构,探头对不同停留时间的测定感应不明显,这与文波和陈华在不同食品中停留时间对质构参数的研究有着相似的结果。因此结合仪器的测定结果以及人牙齿咀嚼过程中所停留的时间分析得出,5 s为最佳停留时间。
表5 停留时间对枣泥馅料TPA参数的影响Table 5 Influence of residence time on TPA parameters of jujube paste
2.1.4 触发力对馅料TPA参数的影响
由表6可知,随着触发力的逐渐增大,触发力对馅料TPA各参数影响不明显(p>0.05)。
表6 触发力对枣泥馅料TPA参数的影响Table 6 Influence of trigger force on TPA parameters of date paste
当触发力低于5 g时,会低于质构仪检测器的噪声水平,数据的记录会在质构仪检测器的探头接触样品之前开始,因此会产生较大的误差。当触发力高于5 g时,数据的记录则会在质构仪检测器的探头对样品产生一定形变之后开始。因此结合仪器的测定结果,及牙齿咀嚼过程中所赋予的触发力综合分析,当触发力在5 g时,可以更好的反映馅料的TPA参数的信息。
2.2.1感官评分与TPA参数的结果
见表7所示。
表7 感官评分与TPA参数结果Table 7 Sensory score and TPA parameter results
2.2.2 感官评价之间的相关性
由表8可知,枣泥馅料感官指标中的粗糙度与易碎性达到了极显著性正相关(r=1.00,p<0.01),与硬度达到了极显著负相关(r=-1.00,p<0.01),与紧密性达到了极显著性正相关(r=1.00,p<0.01),这与王玉牛得出月饼中感官评价之间具有相关性的结论一致,因此可以得知感官评定指标的粗糙度与易碎性、硬度、紧密性之间具有不同程度的影响;感官评定指标中的硬度与易碎性达到了极显著负相关(r=-1.00,p<0.01)与紧密度达到了极显著负相关(r=-1.00,p<0.01),感官评定指标中的紧密性与易碎性达到了极显著正相关(r=1.00,p<0.01)。
表8 感官评定指标之间皮尔逊相关系数Table 8 Pearson correlation coefficient between sensory evaluation indexes
2.2.3 感官评定与TPA参数之间的相关性
由表9可知,感官评价指标中的硬度和紧密性对TPA参数中的硬度具有显著正相关(r=0.94,p<0.05),感官评价指标中的粘聚性对TPA参数中的凝聚性具有显著正相关(r=0.98,p<0.05),感官评价指标中的易碎性和紧密性对TPA参数中的咀嚼性具有显著正相关(r=0.99,p<0.05),感官评价指标中的易嚼性和TPA参数中咀嚼性具有显著正相关(r=0.97,p<0.05)。
表9 感官评定与TPA参数之间的皮尔逊相关系数Table 9 Pearson correlation coefficient between sensory evaluation and texture analysis results
由于食品的种类不同,因此用于评价食品品质的TPA参数也不尽相同。本实验研究的结果与姚鑫淼[25-27]等人研究在贮藏过程中红豆馅料的感官与质地的相关性,最终得出硬度和凝聚性来评价红豆馅料的方法,在借鉴的基础上进行了拓展,并且也进一步说明了该方法的可靠性。与陈华[28,29]等人研究了小麦粉馒头的TPA参数与感官之间的相关性和孟庆虹[30,31]等人用大米制成罐装大米,研究了罐装大米的感官评价与TPA参数之间的相关性之间形成了补充,通过对枣泥馅料感官指标的相关性分析表明枣泥馅料感官指标之间具有一定的相关性。因此,选择不同的TPA参数指标来评价样品品质需要根据不同样品特征的研究要求来进行选择。
通过对TPA参数与感官评分的相关性分析得出,枣泥馅料的硬度、黏附性、凝聚性、咀嚼性和回复性与感官评分呈显著性相关,当探头的测试速度在5 mm/s,对枣泥表面的压缩程度在50%,测试停留时间为5 s,探头对枣泥馅料的触发力为5 g时,此时得到的TPA参数对枣泥馅料的测验效果最佳。感官评价指标中的硬度和紧密性对TPA参数中的硬度具有显著正相关(r=0.937,p<0.05),感官评价指标中的粘聚性对TPA参数中的凝聚性具有显著正相关(r=0.983,p<0.05),感官评价指标中的易碎性和紧密性对TPA参数中的咀嚼性具有显著正相关(r=0.999,p<0.05),感官评价指标中的易爵性和TPA参数中的咀嚼性具有显著正相关(r=0.97,p<0.05)。由此提出以硬度、黏附性、凝聚性、咀嚼性和回复性5个TPA参数来客观评价馅料品质。本实验的研究结果为枣泥馅料品质评价方法科学化和规范化奠定了基础。进一步丰富了食品种类的评价方法。