米麥通脆度測(cè)試方法研究

趙紫君 賈利蓉 李長(zhǎng)江 高 鴻

（1.四川大學(xué)輕紡與食品學(xué)院，四川 成都 610065；2.四川徽記食品股份有限公司，四川 成都 610081）

膨化食品的脆度是以多孔性、硬度為標(biāo)準(zhǔn)［1］，其測(cè)試方法有感官評(píng)價(jià)、儀器測(cè)試、口腔內(nèi)檢測(cè)3種［2－5］。長(zhǎng)久以來，食品脆度評(píng)價(jià)多以感官評(píng)價(jià)為主，在感官評(píng)價(jià)過程中易受評(píng)審人員主觀因素的影響，且需要一定數(shù)量的評(píng)審人員，因此操作相對(duì)繁瑣并且難以得到準(zhǔn)確度高的感官評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)。儀器測(cè)試方法［4］包括機(jī)械法和聲學(xué)法，聲學(xué)法是通過分析壓樣品時(shí)發(fā)出的聲波來反映脆度，聲波圖的分析比較復(fù)雜，很難運(yùn)用于生產(chǎn)實(shí)踐中［6，7］，并且聲學(xué)法多用于檢測(cè)金屬或陶瓷、玻璃等的脆度，而用于食品的脆度則不太合適。機(jī)械測(cè)試法是給予樣品一定的外力，讓樣品發(fā)生形變從而分析樣品的脆度，質(zhì)構(gòu)儀測(cè)試就是最常用的一種機(jī)械測(cè)試法，通過對(duì)樣品進(jìn)行壓縮或剪切得到力—位移曲線，對(duì)曲線進(jìn)行分析得到一系列數(shù)據(jù)從而反映脆度［5］。口腔內(nèi)檢測(cè)利用多點(diǎn)壓力傳感器或肌肉描述法，可識(shí)別食品質(zhì)構(gòu)及其咬切時(shí)質(zhì)構(gòu)的變化或通過記錄咀嚼時(shí)上下顎肌肉的活動(dòng)，跟蹤在整個(gè)咀嚼、吞食過程中食品質(zhì)構(gòu)的變化從而對(duì)食品的質(zhì)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試［8］。

米麥通是以整粒谷物作為原料，經(jīng)氣流膨化、炒制、成型等工藝加工而成的休閑食品。在炒制工序中，膨化的谷物顆粒被高溫融化的白砂糖、飴糖混合糖漿粘結(jié)在一起，混合糖漿冷卻后形成糖衣，賦予米麥通酥脆的口感。脆度是米麥通類產(chǎn)品最重要的感官品質(zhì)。目前，質(zhì)構(gòu)儀的壓縮、剪切等模式可以對(duì)薯片、蝦條等休閑食品的脆度進(jìn)行測(cè)試［5］，這些產(chǎn)品都是由一個(gè)均勻的體系構(gòu)成。米麥通類產(chǎn)品的脆度由兩部分構(gòu)成，一部分是谷物顆粒本身的脆度，另一部分是谷物之間粘結(jié)的力度以及包裹谷物糖衣的脆度，而這兩者的脆度有較大差異，因此上述食品的測(cè)試條件不適用于米麥通。本試驗(yàn)采用感官評(píng)價(jià)和質(zhì)構(gòu)儀的壓縮測(cè)試兩種方法對(duì)不同脆度的米麥通進(jìn)行研究，通過二者相關(guān)性分析，確定了脆度的測(cè)試條件，建立了脆度的預(yù)測(cè)模型。為米麥通新產(chǎn)品研發(fā)提供較為科學(xué)的評(píng)價(jià)方法。

1 材料與儀器

1.1 材料

米麥通：本實(shí)驗(yàn)室自制。樣品為圓柱形，直徑45mm，高16mm。

1.2 儀器

電子天平：SQP型，賽多利斯科學(xué)儀器有限公司；質(zhì)構(gòu)儀：TA.XT plus型，英國Stable Micro Systems公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 米麥通制作流程

1.3.2 樣品配方 在米花含量一定的情況下，影響米麥通脆度的主要原因是輔料白砂糖的添加量，故選擇白砂糖的含量為變量，制備系列米麥通樣品，配方見表1。

表1 樣品配方Table 1 Sample Formulation g

1.3.3 米麥通感官評(píng)價(jià)方法 選擇10位經(jīng)過培訓(xùn)的感官評(píng)審員，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行脆度評(píng)價(jià)。本試驗(yàn)中脆度定義為牙齒使樣品發(fā)生破損所施加的力的大?。?，9，10］，力越大脆度越大。對(duì)力的評(píng)價(jià)采用7分制，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。取10人的平均分作為脆度的最終得分［11］。

表2 米麥通脆度感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 The sensory evaluation criteria of the crispness for crunchy rice candy

1.3.4 米麥通質(zhì)構(gòu)測(cè)試

（1）壓縮速度的確定：選擇p36/R探頭，壓縮形變量為75%，測(cè)試前速度為5mm/s，測(cè)試后速度為5mm/s，感應(yīng)力為10g，數(shù)據(jù)收集率為500s－1，分別在測(cè)試速度為0.5，1.0，1.5，2.0mm/s的條件下對(duì)米麥通進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析，每次測(cè)試選5個(gè)樣品，取5次數(shù)據(jù)的平均值。

（2）壓縮形變量的確定：根據(jù)1.3.4（1）確定的測(cè)試速度進(jìn)行試驗(yàn)，壓縮形變量分別為20%，30%，40%，50%，60%。

（3）米麥通典型質(zhì)構(gòu)曲線解析：米麥通典型質(zhì)構(gòu)圖見圖1，圖1曲線中各參數(shù)的意義［3，12］如表3所示。

圖1 米麥通典型質(zhì)構(gòu)曲線圖Figure 1 The typical texture graph of the crunchy rice candy

1.4 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用Spss統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算不同樣品的感官指標(biāo)平均值與儀器測(cè)試參數(shù)平均值的皮爾遜（Pearson）相關(guān)系數(shù)，應(yīng)用逐步回歸方法建立多元回歸方程［13］。

表3 質(zhì)構(gòu)曲線中參數(shù)的意義Table 3 The significance of the parameters in textural curve

2 結(jié)果與討論

2.1 脆度感官評(píng)價(jià)結(jié)果

脆度感官評(píng)價(jià)結(jié)果見表4。由表4可知，隨著樣品白砂糖含量增大，樣品的脆度越大。

2.2 質(zhì)構(gòu)測(cè)試參數(shù)的確定

2.2.1 壓縮速度的確定 不同壓縮速度下，米麥通的質(zhì)構(gòu)測(cè)試數(shù)據(jù)見表5。米麥通的質(zhì)構(gòu)測(cè)試數(shù)據(jù)與脆度感官評(píng)價(jià)之間相關(guān)性的分析見表6。

表4 脆度感官評(píng)價(jià)結(jié)果Table 4 The sensory evaluation results for crispness

表5 不同壓縮速度下米麥通質(zhì)構(gòu)測(cè)試數(shù)據(jù)Table 5 The test data of the crunchy rice candy at different texture speeds

表6 不同壓縮速度下的質(zhì)構(gòu)測(cè)試數(shù)據(jù)與脆度感官評(píng)價(jià)的相關(guān)性Table 6 The correlation between texture test datas and the sensory evaluation at different compression speeds

表6 不同壓縮速度下的質(zhì)構(gòu)測(cè)試數(shù)據(jù)與脆度感官評(píng)價(jià)的相關(guān)性Table 6 The correlation between texture test datas and the sensory evaluation at different compression speeds

＊＊表示置信度（雙測(cè)）為0.01時(shí)，相關(guān)性是顯著的；＊表示置信度（雙測(cè)）為0.05時(shí)，相關(guān)性是顯著的。

壓縮速度/（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，在不同測(cè)試速度下，Pf、Pa與脆度均有顯著相關(guān)性，Cp與脆度均不具有顯著相關(guān)性。當(dāng)壓縮速度為0.5，1.5，2.0mm/s時(shí)，感官評(píng)價(jià)與質(zhì)構(gòu)測(cè)試數(shù)據(jù)之間相關(guān)系數(shù)相對(duì)較低，且A、Ld與脆度不顯著相關(guān)；當(dāng)測(cè)試速度為1.0mm/s時(shí)，脆度與質(zhì)構(gòu)測(cè)試數(shù)據(jù)大多相關(guān)系數(shù)比較高，Pf、Pa、A、Ld與脆度均顯著相關(guān)。米麥通是由膨化后的谷粒構(gòu)成，谷粒本身具有一定的脆度，本試驗(yàn)中對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)時(shí)主要針對(duì)的是谷粒之間連接成為整體的脆度。當(dāng)測(cè)試速度比較小時(shí)，儀器所感應(yīng)的不僅是產(chǎn)品整體特性還有谷物顆粒的酥脆性，且測(cè)試速度較小時(shí)儀器本身不穩(wěn)定，這可能導(dǎo)致此時(shí)質(zhì)構(gòu)測(cè)試數(shù)據(jù)與感官評(píng)價(jià)相關(guān)性較差。壓縮速度過大，儀器與試樣剛剛接觸時(shí)會(huì)對(duì)樣品造成沖擊，這種沖擊現(xiàn)象在動(dòng)力學(xué)上稱為瞬時(shí)沖擊載荷，瞬時(shí)施加的沖擊載荷使樣品具有很高的應(yīng)變速率，同樣會(huì)增加試驗(yàn)的誤差［14］。試驗(yàn)表明米麥通質(zhì)構(gòu)儀最優(yōu)壓縮測(cè)試速度為1.0mm/s。

2.2.2 壓縮形變量的確定 不同壓縮形變量下，米麥通質(zhì)構(gòu)測(cè)試數(shù)據(jù)見表7。質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)與脆度感官評(píng)價(jià)相關(guān)性分析結(jié)果見表8。

表7 不同壓縮形變量下米麥通質(zhì)構(gòu)測(cè)試數(shù)據(jù)Table 7 The test data of the crunchy rice candy at different compression deformation

續(xù)表7

表8 不同壓縮形變量下的質(zhì)構(gòu)測(cè)試數(shù)據(jù)與脆度感官評(píng)價(jià)相關(guān)性Table 8 The correlation between texture test data and the sensory evaluation at different compression deformations

表8 不同壓縮形變量下的質(zhì)構(gòu)測(cè)試數(shù)據(jù)與脆度感官評(píng)價(jià)相關(guān)性Table 8 The correlation between texture test data and the sensory evaluation at different compression deformations

＊＊表示置信度（雙測(cè)）為0.01時(shí)，相關(guān)性是顯著的；＊表示置信度（雙測(cè)）為0.05時(shí)，相關(guān)性是顯著的。

壓縮性變量/% 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，當(dāng)壓縮速度為1.0mm/s時(shí)，在不同的壓縮形變量下，除Cp以外的質(zhì)構(gòu)測(cè)試數(shù)據(jù)與脆度感官評(píng)價(jià)皆具有一定的相關(guān)性，當(dāng)壓縮形變量為50%時(shí)，脆度感官評(píng)價(jià)與質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)Pf、Pa、A、Ld呈極顯著相關(guān)，在壓縮形變量分別為20%，30%，40%，60%時(shí)脆度與質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)也具有顯著相關(guān)性，但其相關(guān)系數(shù)比壓縮形變量為50%時(shí)相關(guān)系數(shù)低。當(dāng)壓縮量為20%，30%，40%時(shí)，樣品沒有發(fā)生斷裂性破碎或破碎不嚴(yán)重，即樣品形變不嚴(yán)重，不能完全反映樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)；當(dāng)壓縮量為50%時(shí)，樣品內(nèi)部發(fā)生完全破碎；當(dāng)壓縮形變量繼續(xù)增加，樣品整體成為破碎狀態(tài)分散在載物臺(tái)上［11］，質(zhì)地不均勻，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不能很好地表示樣品的內(nèi)部屬性。試驗(yàn)表明米麥通質(zhì)構(gòu)測(cè)試最優(yōu)壓縮形變量為50%。

2.3 米麥通脆度預(yù)測(cè)模型的建立

應(yīng)用Spss數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，建立以脆度感官評(píng)價(jià)為因變量，壓縮速度為1.0mm/s、壓縮量為50%條件下質(zhì)構(gòu)測(cè)試數(shù)據(jù)Pf、Pa、A、Ld為自變量的線性回歸方程，方程為Y＝－4.130＋0.241X1－0.101X2－0.487X3＋0.128X4（X1、X2、X3、X4依次代表物性測(cè)試的 Pf、Pa、A、Ld；Y代表脆度感官評(píng)價(jià)，使樣品破碎施加的力）相關(guān)系數(shù)為0.977，顯著性系數(shù)P＜0.05，所以相關(guān)系數(shù)具有顯著相關(guān)性，說明回歸模型具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可見脆度感官評(píng)價(jià)可以用儀器進(jìn)行預(yù)測(cè)。

3 結(jié)論與討論

（1）米麥通在質(zhì)構(gòu)壓縮測(cè)試中的最佳物性測(cè)試參數(shù)為：壓縮測(cè)試速度為1.0mm/s；壓縮形變量為50%。

（2）研究表明，質(zhì)構(gòu)儀測(cè)試的數(shù)據(jù)中最大正峰力（X1）、到達(dá)最大正峰力的線性距離（X2）、壓縮測(cè)試試驗(yàn)的正峰面積（X3）、到達(dá)最大正峰力的線性距離（X4）4個(gè)參數(shù)與米麥通的脆度感官得分顯著相關(guān)，米麥通脆度預(yù)測(cè)模型Y＝－4.130＋0.241X1－0.101X2－0.487X3＋0.128X4，相關(guān)系數(shù)為0.977，顯著性系數(shù)P＜0.05，因此可以用質(zhì)構(gòu)儀的壓縮測(cè)試方法替代感官評(píng)價(jià)，對(duì)米麥通的脆度進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)。

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