潮汕脆性肉丸的感官評定與質(zhì)構(gòu)評價相關(guān)性分析

李樹長，艾民珉，龍姣麗，黃詩洋，方澤豪，郭善廣，范 紅，曹媛媛，周 佺，蔣愛民,

（1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院, 廣東廣州 510642；2.畜禽產(chǎn)品精準(zhǔn)加工與安全控制技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心, 廣東廣州 510642）

肉丸是我國一種傳統(tǒng)低溫凝膠肉制品，因其營養(yǎng)美味、食用方便，深受消費者的喜愛，它以豬肉為主要原料，經(jīng)過絞切、擂潰、煮制、成型、冷卻等一系列工藝制成[1-3]。質(zhì)構(gòu)是評價肉丸品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)[2]，其結(jié)果會直接影響消費者的選擇。肉丸的質(zhì)構(gòu)特性可通過人的感官評定或儀器評價的方法獲得。感官評價能簡單、直觀的反映肉丸質(zhì)構(gòu)品質(zhì)，但受評定人員主觀因素影響大，對環(huán)境要求高，評定結(jié)果無法直接用精確的數(shù)據(jù)表達(dá)，長期開展具有局限性[4-5]。所以，探索使用簡單、客觀的儀器分析對感官評定進(jìn)行預(yù)測的方法具有很重要的作用和意義[6-7]。儀器分析方法已在肉類[8]研究中取到應(yīng)用，具有一定的指導(dǎo)意義。

質(zhì)構(gòu)儀是測定食品質(zhì)構(gòu)特性的常用設(shè)備，它可以對食品的質(zhì)構(gòu)作出數(shù)據(jù)化的描繪，從而實現(xiàn)對感官進(jìn)行客觀的評價[9]。肉丸質(zhì)構(gòu)的儀器評價方法[10]常用的有質(zhì)構(gòu)剖面分析法（texture profile analysis，TPA）和穿刺實驗法。Alina，Tim和Szczesniak等[11-13]首次提出食品質(zhì)構(gòu)可以通過儀器測定，并采用質(zhì)構(gòu)剖面分析法反映質(zhì)構(gòu)，其機械性能參數(shù)分9項，如食品的硬度、脆性、彈性、粘性、粘連性、膠著性、內(nèi)聚性、咀嚼性和回復(fù)性等，這種TPA測定方法被廣泛應(yīng)用于固體食品（如面制品、果蔬、肉制品等）質(zhì)構(gòu)的測定[8,14-20]。穿刺實驗指標(biāo)如破裂力、破裂距離和凝膠強度等，這種方法也常常被運用于測試水果、薯條等食品[21-22]。

目前肉丸質(zhì)構(gòu)主要研究硬度、彈性、咀嚼性等[2,10]感官指標(biāo)，未有相關(guān)文章報道關(guān)于肉丸脆性感官指標(biāo)的研究，且廣受大眾喜愛的潮汕脆性肉丸中的脆性未被明確定義，所以研究肉丸的脆性具有一定的理論和實用價值。本文主要研究對象是工藝優(yōu)化后的潮汕脆性肉丸，其脆性口感是牙齒壓迫肉丸在破裂前的壓縮距離，距離越短表明肉丸口感越爽脆。

因此，本文通過打漿時間、打漿溫度、煮制時間和煮制溫度四個單因素實驗，再選取對脆性影響較大的打漿時間、打漿溫度和煮制時間三個指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)的三因素三水平響應(yīng)面試驗，最后選取響應(yīng)面試驗中13組不同工藝的潮汕脆性肉丸作為研究對象，使用質(zhì)構(gòu)剖面分析法和穿刺實驗法測定肉丸的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)，同時進(jìn)行感官評定實驗，并對感官評定指標(biāo)和質(zhì)構(gòu)評價指標(biāo)之間進(jìn)行相關(guān)性分析[23]。本研究旨在尋找能夠代替感官評定方法的儀器指標(biāo)或者將兩者結(jié)合起來綜合評價潮汕脆性肉丸，彌補肉丸脆性指標(biāo)的研究空缺，為構(gòu)建客觀、精確、便捷的潮汕脆性肉丸感官性狀評價體系奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

豬肉 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)三角市場；玉米淀粉 廣州市嘉燁食品有限公司；食鹽 廣東省鹽業(yè)集團有限公司；味精 廣州奧桑味精食品有限公司；雞粉 香港鮮寶食品有限公司。

雙曉22型高速肉丸打漿機 雙曉食品機械廠；定制型恒溫蒸煮槽 中國艾博公司；WT2121美的電磁爐 美的集團股份有限公司；PL203型電子天平梅特勒-托利多（上海）有限公司；BCD-256KFB海爾冰箱 青島海爾股份有限公司；VPJ-500TS真空包裝機 中國艾博公司; TA. XT plus質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro Systems。

1.2 實驗方法

1.2.1 工藝流程 采用潮汕脆性肉丸生產(chǎn)工藝，參考程偉偉等[3]、栗俊廣等[24]肉丸制作工藝，并稍作修改。工藝流程如下：選料→原料肉預(yù)處理→絞肉→加入輔料等→打漿乳化→擠丸成型→煮丸→冷卻→包裝→成品。

1.2.2 操作要點 參考龍?zhí)禰25]的牛肉丸制作工藝，稍作修改。選料：選擇屠宰后6 h內(nèi)的新鮮豬肉后腿肉；原料肉預(yù)處理：豬肉剔除筋膜，然后切塊通過直徑為6 mm的絞肉機孔板絞制，經(jīng)絞制后放在4 ℃的低溫環(huán)境中備用；打漿乳化：將絞碎的肉糜倒入打漿機中，添加輔料后進(jìn)行打漿乳化；擠丸成型、煮制：乳化完成后手工擠丸，注意控制肉丸直徑為3 cm左右，將肉丸浸入恒溫水槽中成型，再繼續(xù)煮制。

1.2.3 試驗設(shè)計 參考文獻(xiàn)[26-31]的試驗設(shè)計，作修改。以豬肉為基準(zhǔn)，添加10%的冰、1.4%食鹽、1.4%玉米淀粉、1.4%味精和0.7%雞粉。前期已進(jìn)行打漿時間、打漿溫度、煮制時間和煮制溫度四個單因素實驗的預(yù)實驗，然后固定煮制溫度80 ℃，選取對脆性影響較大的打漿時間、打漿溫度和煮制時間三個指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)的三因素三水平響應(yīng)面試驗，最后選取響應(yīng)面試驗中13組不同工藝的潮汕脆性肉丸作為研究對象，對其感官性狀進(jìn)行分析，其試驗設(shè)計組別見表1。

表1 肉丸試驗設(shè)計組別Table 1 Experimental design group of meatballs

1.2.4 感官評定法 以硬度、彈性、脆性、咀嚼性、組織狀態(tài)5項作為肉丸感官評定指標(biāo)，參考殷俊等[2]、董慶利等[32]，制定感官評定標(biāo)準(zhǔn)表。邀請食品學(xué)院12名食品專業(yè)的研究生（6名男性、6名女性）組成感官評定小組。感官評定前先對評定小組成員進(jìn)行肉丸相關(guān)知識的培訓(xùn)，使他們對肉丸制品的感官評定標(biāo)準(zhǔn)有清楚的了解，對肉丸的感官特性有分析和判斷的能力。

感官評定實驗在安靜整潔的食品工藝室內(nèi)進(jìn)行，評定小組成員每品嘗完一個樣品后用純凈水漱口，以免品嘗下一個樣品時受到影響[33]。根據(jù)GB/T 16860-1997機械質(zhì)地特性的定義和評價方法可知表2感官評定法參數(shù)定義。評定標(biāo)準(zhǔn)采取5分制，具體評分標(biāo)準(zhǔn)參照表3肉丸感官評定標(biāo)準(zhǔn)。

表2 感官評定法參數(shù)定義Table 2 Definition of parameters of sensory evaluation method

表3 肉丸感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table 3 Sensory evaluation criteria of meatballs

1.2.5 TPA實驗法 參數(shù)設(shè)定參考殷俊等[10]、栗俊廣等[24]，略作修改。采用英國SMS公司的TA-XT plus型物性測試儀進(jìn)行，并通過電腦應(yīng)用 Exponent軟件來分析計算。肉丸樣品沿直徑方向切成直徑3 cm，厚度15 mm的鼓狀，加載P/50的平底柱形探頭進(jìn)行測試，具體參數(shù)見表4。

表4 TPA實驗測定參數(shù)設(shè)定Table 4 Parameter setting of TPA test

1.2.6 穿刺實驗法 參數(shù)設(shè)定參考殷俊[10]，略作修改。本實驗采用英國SMS公司的TA-XT plus型物性測試儀進(jìn)行，并通過電腦應(yīng)用 Exponent軟件來分析計算。肉丸樣品沿直徑方向切成直徑3 cm，厚度25 mm的大割圓狀，加載P/5的柱形探頭進(jìn)行測試，具體參數(shù)見表5。

表5 穿刺實驗測定參數(shù)設(shè)定Table 5 Parameter setting of puncture test

1.3 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 感官評定結(jié)果

由表6可知，各感官評定結(jié)果差異顯著（P＜0.05）。打漿溫度不同組：除了樣品2和6的硬度存在差異性顯著（P＜0.05），樣品1和5、樣品2和6、樣品3和7、樣品4和8的感官指標(biāo)均無差異性顯著（P＞0.05），說明0～10 ℃的打漿溫度對肉丸的感官評定結(jié)果影響不大；打漿時間不同組：樣品3和4、樣品7和8、樣品9和11，其感官指標(biāo)均差異性顯著（P＜0.05），說明打漿時間這一工藝參數(shù)對感官評定結(jié)果影響大；煮制時間不同組：樣品1和2、樣品5和6、樣品9和10、樣品11和12其組織狀態(tài)無顯著性差異（P＞0.05），其他感官指標(biāo)均差異性顯著（P＜0.05），說明煮制時間對感官評定結(jié)果影響大。

表6 樣品的感官評定結(jié)果（分）Table 6 The sensory evaluation determination results of experimental sample（score）

從感官評定的結(jié)果（圖1）可以看出樣品13的感官總分最高，其次為樣品3、7、12，說明這4個樣品的感官評定接受性較好。在感官實驗結(jié)果（表6）發(fā)現(xiàn)，這四個樣品的硬度、咀嚼性和組織狀態(tài)的得分高且沒有顯著差異性（P＞0.05），樣品13和樣品3、7、12之間在彈性、脆性方面有顯著差異性（P＜0.05），且得分更高，所以這四個樣品的感官評定總分高。而樣品9的感官評定總分最低，說明這組樣品的感官接受性較差。在感官實驗中發(fā)現(xiàn)，樣品9的硬度、彈性、脆性、咀嚼性和組織狀態(tài)的得分都較低，直接導(dǎo)致其感官評定總分最低，其主要原因可能是打漿時間和煮制時間較短。打漿工藝是肉丸加工過程中一道重要的工序，其中打漿時間的控制直接關(guān)系到肉丸產(chǎn)品的最終質(zhì)量，如果打漿時間不充分，肉糜中的肌肉組織無法得以破壞，其中的肌球蛋白和肌動蛋白沒有充分析出，同時肉糜中的脂肪破碎不充分，脂肪顆粒較大，從而導(dǎo)致整個肉糜體系乳化效果不佳，肉丸的凝膠特性差，從而導(dǎo)致肉丸質(zhì)構(gòu)、口感差[25]。這結(jié)果與林艷等[31]研究結(jié)果相似，斬拌時間對質(zhì)構(gòu)的影響顯著，適當(dāng)延長打漿時間使豬肉糜的乳化體系更加穩(wěn)定，后續(xù)經(jīng)過預(yù)煮過的豬肉丸質(zhì)構(gòu)特性增強。劉迪迪等[34]的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)斬拌時間太短會使脂肪分布不均勻，肌原纖維不能充分起到乳化的作用，鹽溶性蛋白的溶解性低，肉糜制品的凝膠特性不好。同時，煮制工藝也是肉丸加工過程中一道重要的工序，簡單來說就是肉丸的熱加工過程，煮制時間對肉丸的品質(zhì)有重要的影響。這是因為肉糜中的蛋白質(zhì)發(fā)生變性以及淀粉的糊化過程都是在熱加工過程中完成的，煮制時間過短，肉糜中的蛋白質(zhì)變性不充分，蛋白質(zhì)之間交聯(lián)程度不夠，淀粉糊化不完全，淀粉顆粒分布不均勻，從而導(dǎo)致肉丸口感偏軟、質(zhì)構(gòu)強度較差[25]。楊鵬等[30]的研究結(jié)果也顯示煮制時間對肉丸的品質(zhì)影響很大。綜上，當(dāng)打漿溫度在0～10 ℃之間時，打漿溫度對肉丸的感官評定結(jié)果影響不大，打漿時間及煮制時間對肉丸的感官評定結(jié)果影響較大。

圖1 肉丸的感官評定總分Fig.1 Total score of meatballs by sensory evaluation

2.2 質(zhì)構(gòu)評價結(jié)果分析

質(zhì)構(gòu)剖面分析法（texture profile analysis，TPA）通過模擬人咀嚼食物，是國際上通用且最常見的一種測試方法。此測試方法主要是通過探頭的二次下壓全面反映樣品的硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性、回復(fù)性等指標(biāo)。由表7可以看出，不同工藝組樣品的TPA參數(shù)具有顯著性差異（P＜0.05），能夠明顯反映出樣品之間質(zhì)構(gòu)的差別。打漿溫度不同組：樣品1和5、樣品2和6除回復(fù)性以外TPA指標(biāo)有顯著性差異（P＜0.05），樣品3和7硬度、咀嚼性指標(biāo)有顯著性差異（P＜0.05），樣品4和8的TPA彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性有顯著性差異（P＜0.05），硬度和咀嚼性均無顯著性差異（P＞0.05），說明打漿溫度對TPA測定結(jié)果有一定的影響；打漿時間不同組：樣品3和4其硬度和咀嚼性有顯著性差異（P＜0.05），樣品7和8、樣品9和11除彈性外均有顯著性差異（P＜0.05），說明打漿時間這一工藝參數(shù)對TPA測定結(jié)果影響大，與感官評定結(jié)果一致；煮制時間不同組：樣品1和2除內(nèi)聚性外無顯著性差異（P＞0.05），樣品5和6、樣品9和10，樣品11和12其硬度和咀嚼性有顯著性差異（P＜0.05），跟感官評定結(jié)果一致，而彈性、內(nèi)聚性、回復(fù)性無顯著性差異，說明煮制時間這一工藝參數(shù)對TPA指標(biāo)部分測定結(jié)果影響大，與感官指標(biāo)影響一致。

表7 樣品的TPA實驗測定結(jié)果Table 7 The TPA test determination results of experimental samples

穿刺是模擬牙齒刺破樣品的過程，穿刺實驗有破裂力、破裂距離和凝膠強度等指標(biāo)[35]。由表8可以看出，不同工藝組樣品的穿刺實驗參數(shù)具有顯著性差異（P＜0.05），能夠明顯反映出樣品之間質(zhì)構(gòu)的差別。打漿溫度不同組：樣品1和5、樣品3和7的穿刺實驗指標(biāo)無顯著性差異（P＞0.05），樣品2和6除破裂力以外穿刺實驗指標(biāo)有顯著性差異（P＜0.05），樣品4和8除凝膠強度以外穿刺實驗指標(biāo)均無顯著性差異（P＞0.05），說明打漿溫度對穿刺實驗測定結(jié)果影響較小；打漿時間不同組：樣品3和4、樣品7和8、樣品9和11的破裂力和凝膠強度有顯著性差異（P＜0.05），破裂距離無顯著性差異（P＞0.05），樣品10和12的穿刺指標(biāo)均無顯著性差異（P＞0.05），說明打漿時間這一工藝參數(shù)對穿刺實驗測定結(jié)果影響較大；煮制時間不同組：樣品1和2、樣品11和12的破裂距離和凝膠強度存在顯著性差異（P＜0.05），破裂力無顯著性差異（P＞0.05），樣品5和6、樣品9和10的穿刺實驗均無顯著性差異（P＞0.05），說明煮制時間這一工藝參數(shù)對穿刺實驗部分指標(biāo)測定結(jié)果影響小，與感官和TPA指標(biāo)影響不一致。

表8 樣品的穿刺實驗測定結(jié)果Table 8 Puncture test determination results of experimental samples

然而，這些質(zhì)構(gòu)評價指標(biāo)能否被用來代替感官評定指標(biāo)，準(zhǔn)確反映消費者的感官真實值，還需要更進(jìn)一步進(jìn)行相關(guān)性分析[33]。

2.3 肉丸的感官評定與儀器質(zhì)構(gòu)結(jié)果相關(guān)性分析

參考牛麗影等[18]分析繪制聚類相關(guān)性色圖。肉丸的感官評定指標(biāo)與TPA實驗指標(biāo)聚類相關(guān)性色圖如圖2所示，感官評定指標(biāo)與穿刺實驗指標(biāo)聚類相關(guān)性色圖如圖3所示。

圖2 感官評定與TPA實驗指標(biāo)聚類相關(guān)性色圖Fig.2 Color map of correlations among parameters of sensory evaluation and TPA test

圖3 感官評定與穿刺實驗指標(biāo)聚類相關(guān)性色圖Fig.3 Color map of correlations among parameters of sensory evaluation and puncture test

根據(jù)Pearson相關(guān)系數(shù)分類，0.800～1.000為極強相關(guān)，0.600～0.800為強相關(guān)，0.400～0.600為中等強度相關(guān)，0.200～0.400為弱相關(guān)，0～0.200為極弱或無相關(guān)[36]。

感官評定實驗與質(zhì)構(gòu)儀TPA實驗結(jié)果之間的相關(guān)性見圖2。感官評定指標(biāo)與TPA實驗指標(biāo)的結(jié)果具有相關(guān)性，特別是TPA實驗的硬度、咀嚼性指標(biāo)與感官評定硬度、彈性、脆性、咀嚼性（除組織狀態(tài)外）指標(biāo)之間存在廣泛的顯著或極顯著的相關(guān)性（r=0.554～0.793，P＜0.05或P＜0.01）。多項研究表明質(zhì)構(gòu)儀壓縮法測定的硬度與感官指標(biāo)具有顯著的相關(guān)性，與本實驗結(jié)果相同[2,37-40]。TPA實驗的回復(fù)性指標(biāo)與感官評定的脆性、組織狀態(tài)指標(biāo)之間存在顯著相關(guān)性（r=0.556，0.625，P＜0.05）。TPA實驗的彈性、內(nèi)聚性指標(biāo)與感官評定指標(biāo)之間均無顯著相關(guān)性（P＞0.05），與殷俊等[10]實驗結(jié)果相同，說明這2個指標(biāo)對感官質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的預(yù)測作用有限?？梢姡琓PA實驗的硬度和咀嚼性相對于其它指標(biāo)來說，能夠較準(zhǔn)確的反映脆性肉丸口感感官性狀的好壞。

感官評定實驗與質(zhì)構(gòu)儀穿刺實驗結(jié)果之間的相關(guān)性見圖3。感官評定指標(biāo)與穿刺實驗的破裂力指標(biāo)的結(jié)果之間具有顯著或極顯著的相關(guān)性（r=0.595～0.709，P＜0.05或P＜0.01），感官評定指標(biāo)與穿刺實驗的破裂距離、凝膠強度指標(biāo)之間無顯著相關(guān)性（P＞0.05），說明這2個指標(biāo)對感官質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的預(yù)測作用有限。而殷俊等[10]實驗結(jié)果指出，穿刺實驗的破裂力和凝膠強度與感官指標(biāo)之間存在廣泛的顯著或極顯著的相關(guān)性，與本實驗結(jié)果存在一定的差異。穿刺實驗結(jié)果表明，相對于其它指標(biāo)來說，穿刺實驗的破裂力指標(biāo)比較準(zhǔn)確的反映脆性肉丸口感感官性狀。

2.4 儀器質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的主成分分析

參考殷俊等[41]主成分分析方法并繪圖。對儀器質(zhì)構(gòu)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析（PCA），共得到8個主成分，前2個主成分的方差貢獻(xiàn)率分別為45.3%和29.2%，累計達(dá)74.5%（表9）。選擇方差貢獻(xiàn)率最大的前兩個成分得分繪制載荷圖，得到主要的8項儀器質(zhì)構(gòu)指標(biāo)，如圖4。

表9 各主成分特征根與方差貢獻(xiàn)率Table 9 Eigenvalues and variance contribution rate of the correlation matrix

圖4 主成分分析載荷圖Fig.4 Biplot of principal component analysis

主成分1與8項儀器質(zhì)構(gòu)指標(biāo)均正相關(guān)，且穿刺實驗的破裂力和TPA實驗的回復(fù)性能夠較好的被主成分1解釋。主成分2與TPA實驗的硬度、咀嚼性、回復(fù)性和穿刺實驗的破裂力正相關(guān)，與TPA實驗的彈性、內(nèi)聚性和穿刺實驗的破裂距離和凝膠強度負(fù)相關(guān)，且TPA實驗的硬度和咀嚼性能夠較好的被主成分2解釋。所有儀器質(zhì)構(gòu)指標(biāo)均能被這兩個主成分較好的解釋。

對13組樣品的得分因子繪制PCA得分圖，如圖5。感官評定總分最高的樣品趨近于主成分1和主成分2的正方向，由于主成分1與穿刺實驗的破裂力和TPA實驗的回復(fù)性正相關(guān)且能夠被較好的解釋，主成分2與TPA實驗的硬度、咀嚼性、回復(fù)性和穿刺實驗的破裂力正相關(guān)，且TPA實驗的硬度、咀嚼性能夠較好的被主成分2解釋，說明樣品要獲得較好的感官評定分，必須要有較強的TPA實驗硬度、咀嚼性、回復(fù)性和穿刺實驗的破裂力。感官評定總分最低的樣品趨近于主成分1、2的負(fù)方向。由于主成分2與TPA實驗的內(nèi)聚性、彈性和穿刺實驗的破裂距離、凝膠強度負(fù)相關(guān)，可見樣品內(nèi)聚性、彈性、破裂距離和凝膠強度較強時也會影響感官評定，降低感官評定總分。

圖5 13組樣品主成分得分圖Fig.5 PCA score plot of 13 groups of samples

3 結(jié)論

綜合感官評定與質(zhì)構(gòu)評價的相關(guān)性分析結(jié)果顯示，TPA實驗的硬度、咀嚼性與感官評定硬度、彈性、脆性、咀嚼性之間存在顯著或極顯著的相關(guān)性（r=0.554～0.793，P＜0.05或P＜0.01）。TPA實驗的回復(fù)性與感官評定的脆性、組織狀態(tài)之間存在顯著相關(guān)性（r=0.556，0.625，P＜0.05）。穿刺實驗的破裂力與感官評定指標(biāo)之間具有顯著或極顯著的相關(guān)性（r=0.595～0.709，P＜0.05或P＜0.01）。綜上，脆性肉丸感官評定指標(biāo)與TPA實驗硬度、咀嚼性和穿刺實驗破裂力指標(biāo)相關(guān)性顯著。運用主成分分析從儀器質(zhì)構(gòu)指標(biāo)數(shù)據(jù)中提取出2個最主要的獨立成分，這2個主成分的方差貢獻(xiàn)率累計達(dá)74.5%，儀器質(zhì)構(gòu)指標(biāo)均能被這兩個主成分較好的解釋。

本研究結(jié)果表明可以通過TPA實驗的硬度、咀嚼性和穿刺破裂力結(jié)合感官評定綜合評價潮汕脆性肉丸，彌補肉丸在脆性感官指標(biāo)的研究空缺，為構(gòu)建客觀、精確、便捷的潮汕脆性肉丸感官性狀評價體系奠定基礎(chǔ)。目前的研究可適用于判斷分析肉丸的脆性，但是一個完整、精確的儀器質(zhì)構(gòu)評價等級體系的建立還需要進(jìn)一步的研究探索。