本次試驗選擇了含有豐富營養成分的南瓜、大豆、菊粉以及變性淀粉作為脂肪的替代品，制作出4種低脂冰淇淋，并對其感官及質構指標進行評價和測定。感官評價是利用人來測量對食物和口味的可接受性，是最直接的方法，但這種評價是依賴人生理和心理上的綜合感受，易受人為因素的影響，而且評定程序復雜、耗時長1同。硬度、彈性、內聚性、膠黏性四等質構特性可利用儀器進行客觀的測定同，而且儀器操作簡便、快速、靈敏度高，結果的重現性也比較好，并可避免人為因素對評價結果產生主觀影響。張婷等人對咸魚品質的質構與感官進行相關性分析，得出了兩者之間有著較好的相關性。因此，本試驗的目的是通過低脂冰淇淋的感官評價和儀器測定法，得到相關的參數，并用統計分析找出它們的相關性，使儀器測定很好地補充和替代感官評定。
低脂冰淇淋綜合了低脂和冰淇淋的兩重特點，使傳統冰淇淋在營養價值上更進一步，又克服了低脂造成的冰淇淋難以接受的口感。采用質構儀和感官評價方法，研究分析2種方法之間的相關性，建立低脂冰淇淋的評價模型，并嘗試用TPA方法中的各指標來定量描述感官評定結果，對低脂冰淇淋的研究和評價有著重要的學術意義和經濟價值。
1.材料與方法
1.1材料與試劑
脫脂乳粉：黑龍江省完達山乳業股份有限公司；白砂糖：山東嘉鑫糖業有限公司；淀粉：山東高密華圓糖業有限公司；多美鮮植物黃油：上海高夫食品有限公司；海藻酸鈉：天津市福晨化學試劑廠；南瓜、大豆、變性淀粉、菊粉：市售。
1.2主要儀器設備
燒杯；玻璃棒；LDZX-30KBS立式壓力蒸汽滅菌器：上海申安醫療器械廠；HR7638均質機、IM3-B冰淇淋攪拌機：珠海飛利浦家庭電器有限公司；FJ-200高速分散均質機：上海標本模型廠；TMS-Pro型質構儀：Food Technology Corporation。
1.3冰淇淋配方
1.4試驗方法
1.4.1工藝流程
原料處理一原輔料混勻一均質一殺菌一冷卻→老化一凝凍一罐裝→硬化一成品。
1.4.2感官評價
在保證低脂冰淇淋完全符合國家食品安全要求的基礎上，冰淇淋的感官指標決定了它在消費者中的受歡迎程度。本次試驗感官評定采用1~9分的評分法，其中1代表極厭惡或感官評定指標不明顯，9代表極喜歡或感官指標極明顯。邀請8名經過一定感官評定培訓的人員，對低脂冰淇淋進行感官評價，呈送順序和品評順序隨機并根據評分表打分。使用的描述詞匯、定義及參照物見表2。每個測試樣品的感官評分數據去掉最高和最低評分后取算術平均值。
1.4.3TPA測定試驗
采用美國Food Technology Corporation（FTC）公司的TMS-Pro型質構儀對冰淇淋樣品進行TPA測試。測定前樣品在-18℃冰箱中貯藏12h，切成2.0cm×1.5cm×1.5cm規格取出后在室溫下迅速測定，每個樣品進行3次平行試驗。
測試條件為：圓盤擠壓探頭P/75；測前速率為60mm/min；測后速率與測前速率一致；2次壓縮之間的停留間隔0s；測試距離30mm；最小觸發力0.3N；每項測試重復3次。測試溫度對測試結果會有影響，儀器測定統一在室溫下進行。典型的質構特征參數定義為：膠黏性（Gumminess）：探頭上行時所受到的阻力，第2次壓縮的相對抵抗能力；內聚性（Cohesiveness）：第2次壓縮的相對抵抗能力，表現為2次壓縮所做正功之比；彈性（Springiness）：樣品在去除壓力后恢復形變前的高度比率，第2次壓縮與第一次壓縮的高度比值；硬度（Hardness）：第一次壓縮時的最大峰值，代表使樣品變性所需的力，多數樣品的硬度值出現在最大變形處。
1.4.4感官評定結果與TPA測定結果的相關性分析試驗
應用SPSS19.0統計軟件，對低脂冰淇淋感官指標進行因子分析和主成分分析，并對各項質構特性（硬度、內聚性、膠黏性、彈性）的平均值與感官評定中質地指標（黏稠度、平滑性、口融性、堅實度）的平均值之間的皮爾遜（Pearson）相關系數進行分析，最后進行回歸分析，建立分析預測模型。
2.結果與討論
2.1低脂冰淇淋的感官評價和TPA測試結果分析
由圖1可以看出，4種冰淇淋的感官評價存在明顯差異，變性淀粉為替代品制得的樣品4項感官指標均較高，而且與其他3種差異較大，南瓜的感官評價最低。變性淀粉的黏稠度最大且明顯高于其余3種，可能是因為變性淀粉自身的黏性較高，使得冰淇淋漿料的黏性提高。在平滑性指標中，南瓜的樣品明顯低于其余3種，而粗糙度則最高，這可能是南瓜中有部分纖維組織混入到冰淇淋中，使得樣品的表面出現凹凸感。在易嚼性方面，除南瓜外其余3種的樣品比較接近，這可能是由于南瓜樣品的口融性較低，在融化過程中咀嚼更為困難一些。
圖2的質構指標結果反映出，TPA測定中4種冰淇淋的硬度、彈性、膠黏性和內聚性的差異。與感官評價結果相似，變性淀粉為替代品的樣品硬度值和膠黏性最高。一般情況下，冰淇淋的持氣量越大表現出的硬度就越小，由于變性淀粉使得冰淇淋漿料的黏性較高，攪打的過程中較難混人空氣，所以冰淇淋膨脹率隨之降低、硬度增加。菊粉為替代品的樣品表現出最大的彈性，但與其余3種樣品的差別不大。內聚性反映了冰淇淋的內部結合力，保持冰淇淋的完整性，可以看出4種樣品的差別較小，在一定程度上維持了冰淇淋的內部結合力。
2.2感官評價的主成分分析
為了進一步分析感官指標對低脂冰淇淋的貢獻程度，對測定結果進行因子分析和主成分分析。
由表3可知，低脂冰淇淋的主成分1和主成分2和的特征值分別占總方差的百分比為65.599%、27.954%，累計分別達到了65.599%和93.553%，說明了這2個主成分已經能完全解釋冰淇淋感官評定的情況，因此取前2個因子作為低脂冰淇淋的主成分。
利用特征值，采用正交旋轉法將低脂冰淇淋感官評定結果的主成分因子進行旋轉，得到各指標的特征向量系數。由表4可以看出，感官評定結果中，主成分1載荷較高的是堅實度和黏稠度，主成分2載荷較高的是平滑性和口融性。對于低脂冰淇淋來說，隨著脂肪含量降低和黏稠度增大，會使得其膨脹率降低，進一步導致在冷凍的時候發生凹陷且硬度增加，融化時所需的時間也就越多。由此可知，感官評價中占主要作用的是堅實度、平滑性、黏稠度和口融性，因此，對于這4種指標的描述更為重要。
2.3感官評價之間和TPA測試之間的相關性分析
由表5可知，在感官評價分析中，堅實度與口融性之間存在著極顯著的相關性，而且與平滑性和黏稠度都有顯著相關性，說明堅實度對于感官評價的影響較大。平滑性還與口融性間存在著顯著的正相關，與粗糙度存在顯著的負相關，但與其余指標的相關性較低。這可能是因為樣品較為平滑顆粒感不明顯時，在口中所需的融化時間就越小，不會因為有顆粒冰晶難以融化。黏稠度除了與堅實度存在顯著相關性之外，與其他2個指標的相關性都較小。這是由于樣品如果較黏稠，其混入的空氣較少膨脹率降低，難以維持蓬松的口感，甚至發生凹陷，使得冰淇淋變得較硬。
由表6可知，在TPA測試指標的分析中，膠黏性與內聚性之間存在著顯著的正相關性，說明膠黏性有助于維持冰淇淋內部結構，使其保持較穩定的形態。彈性除了與膠黏性存在極顯著正相關外，還和內聚性存在顯著的負相關性，說明了樣品的彈性對其他指標有不同程度的影響。這可能是隨著膠黏性的增加，樣品的內聚性也有所增加，使得冰淇淋內部結構更加穩定，不易形變，因此樣品的彈性也隨之降低。硬度除了和彈性是負相關外與其他2個指標都是正相關，但是與內聚性相關性都較小，表示硬度和內聚性之間的影響比較小。
2.4感官評定結果與TPA測定結果的相關性分析
感官品評質地指標與TPA測試所得質構特性參數之間相關性分析結果見表7。
表7相關系數的絕對值越大，表示相關性越強，相關系數越接近于1或-1相關度越強，相關系數越接近于0，相關度越弱。從表7中可以看出，感官指標中的口融性和黏稠度與TPA測試中各項指標為正相關；堅實度除了與彈性是負相關外與其他3個指標均為正相關；平滑性與TPA測試中的4個指標都是負相關；粗糙度與TPA測試中的4個指標都是正相關；易嚼性與硬度、彈性是負相關，其他2項都是正相關。
平滑性與硬度達到了極顯著的負相關，且與彈性存在著顯著的負相關。我們可以從關系系數中看出，平滑性與TPA測試中的4個指標的相關系數的絕對值在0.756~l.000之間，屬于強相關的范圍；黏稠度與硬度是顯著相關，與內聚性的相關系數也達到了0.905，且與4個指標的相關系數都在0.787以上，屬于極強相關范圍；堅實度和口融性與TPA指標中的膠黏性的相關系數在0.768以上，而與其他3個指標的相關性都較小。對于粗糙度和易嚼性來說，它們與TPA測試中的4個指標的相關系數都較小，說明人的感覺和儀器定義的參數有一定的差別，這2個指標很難通過儀器來描述。
綜合以上分析可以看出，感官評定指標平滑性和黏稠度與TPA測試中質構參數高度相關，可以用TPA測試參數代替這2個感官評定指標。
2.5感官評定和儀器測定之間回歸模型的建立
由表7可以看出，感官評定平滑性與黏稠度和TPA測試的各項指標有一定的聯系性。相關性分析中，相關系數的大小是否接近于1或-1可反映2個變量關系的聯系程度，但是相關系數較高只是能表明變量的變化是同向的，并不能反映出變量之間的因果關系。所以選取感官評定指標與TPA測試中質構參數相關系數高的指標，建立合適的回歸方程，用儀器測定的結果來描述感官評價。
為此，分別以感官評價的平滑性和黏稠度為因變量，以TPA測試的硬度、彈性、膠黏性、內聚性為自變量，利用SPSS19.0統計分析軟件，建立2個多元回歸方程。
2個模型的模型擬合度都在0.972以上，說明感官評價中的平滑性指標和黏稠度指標都可以用該模型來解釋。由數學模型可知，冰淇淋這類產品在做TPA測定時，需要特別注意硬度、彈性、內聚性這3個指標。
3.結論
對于感官評定結果來說，分別提取出低脂冰淇淋的2個主成分，方差貢獻率達到了93.553%，這樣完全可以對冰淇淋的堅實度、平滑性、黏稠度和口融性進行解釋。由此可知，感官評價的指標很多，但占主導作用的是堅實度、平滑性、黏稠度和口融性，因此，可以在以后的試驗中主要對這4個指標進行評價。
從試驗結果可以得出，低脂冰淇淋的感官質地性狀之間存在廣泛的相關性，而且與儀器分析的大部分參數也存在不同程度的相關性：感官評價指標平滑性和黏稠度與TPA模式中的硬度、內聚性、膠黏性和彈性指標之間存在顯著或極顯著的相關性（r=-0.756~-0.991，P<0.05或P<0.01）。因此，黏稠度和平滑性可以分別由TPA模式中的硬度、內聚性和彈性3個指標進行預測描述，并建立回歸方程得出擬合度在0.972以上的數學模型。這些結果進一步說明了低脂冰淇淋的評價必須結合感官評價和TPA儀器分析才能對其進行全面的評價，為探討用儀器的客觀指標補充和完善感官評價的主觀指標提供了可能性。
來源：感官科學與評定，轉載請注明來源。
