工程重組米質(zhì)構(gòu)測定(TPA)與感官評價相關(guān)分析

張志清 熊善波 李遠志 楊 堯 姚艷艷

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院1，雅安 625014)

(重慶博食米業(yè)有限公司2，潼南 402660)

工程重組米質(zhì)構(gòu)測定(TPA)與感官評價相關(guān)分析

張志清1熊善波1李遠志2楊 堯1姚艷艷1

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院1，雅安 625014)

(重慶博食米業(yè)有限公司2，潼南 402660)

為研究TPA測試在評價、改善工程重組米食用品質(zhì)中的應(yīng)用，運用質(zhì)構(gòu)儀測定工程重組米的有關(guān)質(zhì)構(gòu)指標，并分析了工程重組米感官評定與質(zhì)構(gòu)指標之間的相關(guān)性。結(jié)果表明，TPA測試能夠使感官評價的品嘗指標量化，便于數(shù)據(jù)處理和分析;感官評價結(jié)果與硬度和黏著性呈顯著負相關(guān)(r=－0.863＊＊、－0.763*)，與咀嚼性、彈性、黏聚性和回復(fù)性顯著正相關(guān)(r=0.873＊＊、0.794*、0.844＊＊、0.825＊＊)。彈性、硬度和黏聚性指標對工程重組米感官評定的影響較大，其回歸方程能夠解釋工程重組米感官評價變異的84.8%。

工程重組米 感官評定 TPA測試 相關(guān)性

工程重組米是以淀粉材料為主要原料，適當(dāng)添加營養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)均質(zhì)、擠壓、干燥等工序制成的與天然大米相似的顆粒狀米制品。以淀粉為基質(zhì)的谷物在擠壓工程中，物料受到加熱、剪切、壓力的聯(lián)合作用，導(dǎo)致生物大分子如淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪等結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而影響這些生物大分子的功能特性［1］。由于工程重組米生產(chǎn)的特殊性，其組織結(jié)構(gòu)的破壞與重組，必然會帶來質(zhì)構(gòu)特性、食用品質(zhì)的變化。

食品質(zhì)地特征的評價主要包括感官評價和儀器分析評價［2－3］。感官評價是進行食用品質(zhì)評價的最基本最經(jīng)典的方法之一，但該法易受評判人員的生活習(xí)性、文化背景的差異等因素影響其評判結(jié)果［4－5］。質(zhì)構(gòu)儀質(zhì)地多面分析檢測(Texture Profile Analysis，TPA)是通過模擬人的口腔咀嚼功能，測定探頭對試樣的壓力以及其它相關(guān)質(zhì)構(gòu)參數(shù)［6－7］，客觀地將普通大米食用品質(zhì)分析中人的觸覺感受分解成硬度、黏度、黏著性、彈性等指標，從而評價米飯食味優(yōu)劣［8］。國外在水果、肉類、土豆、普通大米等的TPA測試方面已有大量的研究［8］，但是國內(nèi)利用TPA測試分析研究相對滯后，尤其是與工程重組米感官品質(zhì)的相關(guān)研究還鮮有報道。因此本研究利用已經(jīng)開發(fā)生產(chǎn)的工程重組米，探討質(zhì)構(gòu)特性測定指標與感官評價的相關(guān)性，以期利用TPA測試將部分品嘗指標量化，便于數(shù)據(jù)處理和分析等特點，為工程重組米食用品質(zhì)改良提供快速、直觀的判斷方法和指標。

1 材料與方法

1.1 材料

通過擠壓工藝生產(chǎn)制成的工程重組米，共23個批次的樣品，由重慶博食米業(yè)公司提供。

1.2 儀器與設(shè)備

TA－XT plus型質(zhì)地分析儀:英國Stable Micro Systems;電飯煲:廣東半球?qū)崢I(yè)有限公司;BF.I型拌粉機、DLG100－Ⅱ型單螺桿擠壓機:濟南賽信機械有限公司。

1.3 方法

1.3.1 米飯制備

稱取等量的試驗樣品，淘洗后置于電飯煲中，按米與水質(zhì)量比0.9∶1的比例加入水。待其煮熟后保溫8～10 min(加水量和保溫時間均是試驗得出的最優(yōu)值)。

1.3.2 感官評價

先將工程重組米制成米飯，然后將制成的米飯放置在白瓷盤上，挑選10名食品專業(yè)的學(xué)生作為評價員，組成評價組。品評內(nèi)容:品評米飯的色、香、味外觀性狀及適口性(包括黏性、彈性、硬度)及滋味等項。評價時保持安靜，不能討論，每品嘗完一個樣品后用37℃左右純凈水漱口。每個樣品做3次重復(fù)試驗，取平均值。評價標準參考GB/T 15682—2008并適當(dāng)修改(表1)。

表1 工程重組米的品評標準

1.3.3 TPA 測試

使用TA－XT plus質(zhì)地分析儀，采用TPA模式對蒸煮后的產(chǎn)品進行質(zhì)構(gòu)分析［10－13］。儀器探頭為P/36R型，TPA測試的程序參數(shù)設(shè)置為:測前速度1.00 mm/s;測試速度 2.00 mm/s;測后速度 1.00 mm/s;觸發(fā)力值5.0 g壓縮的程度(Strain)50.0%;兩次壓縮間隔時間5.00 s。

將處理好后的樣品快速均勻裝入容量相同的容器中，保證上表面平坦，內(nèi)部疏松程度一致，擦鏡紙將探頭擦拭干凈后，重復(fù)測試操作。取3次測試的平均值測試結(jié)果。

1.4 數(shù)據(jù)分析

所得數(shù)據(jù)均為3次試驗的平均值，采用SPSS13.0軟件進行回歸分析和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 工程重組米TPA測試分析數(shù)據(jù)及樣品感官評價分析數(shù)據(jù)

分別采用1.3項中質(zhì)構(gòu)測定(TPA)和感官評價對23個批次的工程重組米樣品在相同條件下的TPA指標及感官指標進行了分析，結(jié)果匯總于表2和表3。

表2 工程重組米樣品TPA測定結(jié)果匯總

表3 工程重組米樣品感官評價結(jié)果匯總

由表2可以看出，物性儀測定的各項指標中，黏著性、咀嚼性和回復(fù)性的變化幅度較大，其次是黏聚性，而彈性和硬度的變化幅度則相對較小。表3匯總了23個批次的工程重組米樣品在感官評價結(jié)果。如表3所示，冷飯質(zhì)地和米飯軟硬度的變化幅度較大，滋味和飯粒完整性變化相對較小，感官評價總分的分布差異比較大。

2.2 TPA測試各指標之間的簡單相關(guān)

TPA測試各指標之間的簡單相關(guān)系數(shù)顯示(表4)，6個指標之間都存在顯著的正相關(guān)或負相關(guān)關(guān)系。其中，硬度與黏著性呈極顯著正相關(guān)(0.826＊＊)，而硬度與彈性、黏聚性和咀嚼性的關(guān)系均為極顯著負相關(guān)(－0.897＊＊，－0.910＊＊，－0.892＊＊)，僅與回復(fù)性指標之間呈顯著負相關(guān)(－0.784*)。而黏著性指標與硬度以外的其余4個指標(彈性、黏聚性、咀嚼性和回復(fù)性)之間均為負相關(guān)。彈性與黏聚性、咀嚼性和回復(fù)性指標之間則都是極顯著/顯著正相關(guān)。從相關(guān)系數(shù)的值來看，硬度與黏聚性(－0.910＊＊)、彈性與咀嚼性(0.950＊＊)、黏聚性與咀嚼性(0.945＊＊)、黏著性與回復(fù)性(－0.912＊＊)相關(guān)系數(shù)均達到0.9以上。說明樣品越硬，其黏聚性就越差，黏著性越大，回復(fù)性越差，而彈性、黏聚性越好，則米飯的越耐咀嚼。在感官評價中，適口性主要包括彈性、黏聚性、軟硬度。而TPA測試的咀嚼性指標算法中也包括這3項。說明咀嚼性與感官評價的適口性大體相同。

表4 測定的各品質(zhì)指標之間的簡單相關(guān)系數(shù)

2.3 TPA測試指標與感官評價指標簡單相關(guān)分析

為了進一步研究TPA指標與感官評價指標之間的關(guān)系，分析了TPA指標與感官評價的相關(guān)性(表5)。由表5可以看出，除了冷飯質(zhì)地得分指標外的感官評價指標與物性測試指標之間的相關(guān)性大多為顯著/極顯著關(guān)系(除軟硬度與回復(fù)性、滋味與彈性、飯粒完整性與黏著性等的指標之間關(guān)系不顯著)，其中，硬度和黏著性與感官評價指標都呈顯著負相關(guān)(黏著性是指咀嚼米飯時，米飯對上腭、牙齒、舌頭等接觸面黏著的性質(zhì)［13］，是工程重組米品質(zhì)改良的難點)。而咀嚼性、彈性、黏聚性和回復(fù)性則為顯著正相關(guān)。這又一次證明TPA測試中的咀嚼性指標與感官評價中的適口性指標密切相關(guān)。咀嚼度越高，樣品的彈性、回復(fù)性、黏聚性就越好，綜合評分越高;TPA測試中的黏聚性、彈性和回復(fù)性則都能同時反映品嘗試驗中的彈性、軟硬度和黏性的好壞，這幾個指標值越高，樣品的彈性就越好，且咀嚼爽口不發(fā)黏，感官評價評分值越高。

表5 TPA測試各指標與感官評價得分之間的相關(guān)分析

2.4 TPA測試指標對感官評價的回歸分析

由相關(guān)性分析看出TPA測試的幾個指標與感官評價各因素相關(guān)性都很好，而且各測試指標之間具有一定的相關(guān)性，因此，分別進行了TPA測試的硬度、黏著性、彈性、黏聚性和回復(fù)性對感官評價的一元和多元回歸分析。分別分析了各TPA測試指標對感官評價一元直線回歸和最優(yōu)曲線回歸，其決定系數(shù)(R2)的分析結(jié)果列于表6。由表6可以看出，直線回歸和最優(yōu)曲線回歸的決定系數(shù)值相差不是很大。而各指標對感官評價影響都有較好的體現(xiàn)。

表6 TPA測試指標對感官評價的一元回歸決定系數(shù)(R2)

分析的幾個變量與感官評價總分存在顯著/極顯著的正相關(guān)或負相關(guān)關(guān)系(表5)，因此除了進行簡單相關(guān)和一元回歸分析以外，還分別以感官評價為因變量，TPA測試得到的硬度、彈性、黏著性、黏聚性和回復(fù)性5個指標為自變量(咀嚼度是硬度、彈性和黏聚性3個指標的乘積，不作為自變量進行回歸)，利用SPSS13.0分析軟件進行多元統(tǒng)計分析。以TPA測試的5個指標為自變量，對“感官評價”采用逐步引入－剔除法(Stepwise)進行回歸分析，先后引入了感官評價中適口性有關(guān)，且在質(zhì)構(gòu)分析中也包括的變量“彈性”、“黏聚性”和“回復(fù)性”3個變量來建立回歸模型。其中，模型3中包括了這3個變量。結(jié)果見表7和表8。

表7 TPA測試指標對工程重組米感官評價的多元回歸分析結(jié)果(模型摘要)

表8 TPA測試指標對工程重組米感官評價的多元回歸分析(模型3)

根據(jù)模型3(表8)建立的多元線性回歸方程為:

Y=48.871+26.145 X1+3.734X2+27.874X3

其中，Y為因變量“感官評價”，X1、X2、X3分別為自變量“彈性”、“黏聚性”和“回復(fù)性”。偏回歸系數(shù) B1、B2和 B3分別為 26.145、3.734 和 27.874。偏回歸系數(shù)假設(shè)檢驗(t檢驗)表明，各偏回歸系數(shù)均達到0.05顯著水平。由此可見，在對工程重組米進行TPA測試所得到的彈性、黏聚性和回復(fù)性3個指標中，彈性對感官評價的貢獻最大，其次分別是黏聚性和回復(fù)性。另外，以彈性、黏聚性和回復(fù)性建立的回歸方程的決定系數(shù)(R2)為0.848，說明該方程可以解釋感官評價變異的84.8%。

3 討論與結(jié)論

國內(nèi)外用TPA評定天然普通米飯的食用品質(zhì)由來已久，不少學(xué)者對感官評價與質(zhì)構(gòu)分析的相關(guān)性進行研究，Meullenet［15］采用 Spectral Stress Strain 分析發(fā)現(xiàn)黏性、硬度、黏著性和咀嚼性可以較好的反映米飯的質(zhì)地特征;Sesmat［16］研究發(fā)現(xiàn)利用一次加壓試驗得到的質(zhì)地參數(shù)可以較好的預(yù)測米飯的質(zhì)地品質(zhì)。但是本研究所用的工程重組米是利用螺桿擠壓技術(shù)并經(jīng)過外觀塑形而成的形似大米的食品類型，其物理特性發(fā)生改變，質(zhì)構(gòu)發(fā)生重組，其品質(zhì)發(fā)生明顯的變化。這種大米蒸煮后復(fù)水性，黏度、硬度，不同于普通米飯的食用口感。本研究表明，利用質(zhì)構(gòu)儀對工程重組米進行TPA測試，是對其食用品質(zhì)進行分析和評價的一個重要輔助手段。TPA測試的指標與大多數(shù)品嘗試驗指標具有顯著相關(guān)性，其彈性、硬度和黏附性指標對工程重組米綜合評分的作用較大，其回歸方程能夠解釋工程重組米感官評價變異的84.8%。

本研究僅對工程重組米的質(zhì)構(gòu)特性與感官評價指標相關(guān)性進行了分析討論，相比于天然大米，工程重組米的感官評價更加復(fù)雜，如顏色、形狀、耐煮性、米飯的相關(guān)外形指標以及設(shè)計產(chǎn)品時所要達到的營養(yǎng)強化指標等。因此，利用質(zhì)構(gòu)特性指標可用于工程重組米感官品質(zhì)快速確定，結(jié)合感官評價對上述無法利用TPA分析的指標進行綜合分析將是工程重組米今后研究的重點。

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Relationship between Texture Profile Analysis and Sensory Evaluation of Artificial Rice

Zhang Zhiqing1Xiong Shanbo1Li Zhiyuan2Yang Rao1Yao Yanyan1
(College of Food Science，Sichuan Agricultural University1，Ya'an 625014)
(Chongqing Boshi Rice Industry Co.，Ltd.2，Tongnan 402660)

In order to research applications of texture profile analysis(TPA)in improving and valuating artificial rice＇s organoleptic quality，the textural parameters of artificial rice was tested by the texture profile analysis instrument.The correlation and relationship between the organoleptic scores and textural parameters were evaluated.The results indicated TPA test could quantify the organoleptic indexes and enable data processing and analysis easy.There was significant negative correlation between sensory evaluation and hardness，adhesive force，(r= － 0.863＊＊，－0.763*);there was significant positive correlation between sensory evaluation and chewiness，elasticity，cohesiveness，springiness(r=0.873＊＊，0.794*，0.844＊＊and 0.825＊＊).There were springiness，hardness and cohesiveness influenced sensory evaluation of the artificial rice more than other indexes，and the regression equation could explain the variation of sensory evaluation of the artificial rice 84.8%.

artificial rice，sensory evaluation，TPA test，correlation

TS213.3

A

1003－0174(2011)10－0001－05

2010－12－23

張志清，男，1976年出生，副教授，博士，碩士生導(dǎo)師，糧油加工