本次試驗(yàn)選擇了含有豐富營養(yǎng)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(zhì)構(gòu)指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)和測定。感官評價(jià)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(jià)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(fù)雜、耗時(shí)長1同。硬度、彈性、內(nèi)聚性、膠黏性四等質(zhì)構(gòu)特性可利用儀器進(jìn)行客觀的測定同，而且儀器操作簡便、快速、靈敏度高，結(jié)果的重現(xiàn)性也比較好，并可避免人為因素對評價(jià)結(jié)果產(chǎn)生主觀影響。張婷等人對咸魚品質(zhì)的質(zhì)構(gòu)與感官進(jìn)行相關(guān)性分析，得出了兩者之間有著較好的相關(guān)性。因此，本試驗(yàn)的目的是通過低脂冰淇淋的感官評價(jià)和儀器測定法，得到相關(guān)的參數(shù)，并用統(tǒng)計(jì)分析找出它們的相關(guān)性，使儀器測定很好地補(bǔ)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(diǎn)，使傳統(tǒng)冰淇淋在營養(yǎng)價(jià)值上更進(jìn)一步，又克服了低脂造成的冰淇淋難以接受的口感。采用質(zhì)構(gòu)儀和感官評價(jià)方法，研究分析2種方法之間的相關(guān)性，建立低脂冰淇淋的評價(jià)模型，并嘗試用TPA方法中的各指標(biāo)來定量描述感官評定結(jié)果，對低脂冰淇淋的研究和評價(jià)有著重要的學(xué)術(shù)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
1.材料與方法
1.1材料與試劑
脫脂乳粉：黑龍江省完達(dá)山乳業(yè)股份有限公司；白砂糖：山東嘉鑫糖業(yè)有限公司；淀粉：山東高密華圓糖業(yè)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(xué)試劑廠；南瓜、大豆、變性淀粉、菊粉：市售。
1.2主要儀器設(shè)備
燒杯；玻璃棒；LDZX-30KBS立式壓力蒸汽滅菌器：上海申安醫(yī)療器械廠；HR7638均質(zhì)機(jī)、IM3-B冰淇淋攪拌機(jī)：珠海飛利浦家庭電器有限公司；FJ-200高速分散均質(zhì)機(jī)：上海標(biāo)本模型廠；TMS-Pro型質(zhì)構(gòu)儀：Food Technology Corporation。
1.3冰淇淋配方
1.4試驗(yàn)方法
1.4.1工藝流程
原料處理一原輔料混勻一均質(zhì)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(jià)
在保證低脂冰淇淋完全符合國家食品安全要求的基礎(chǔ)上，冰淇淋的感官指標(biāo)決定了它在消費(fèi)者中的受歡迎程度。本次試驗(yàn)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(biāo)不明顯，9代表極喜歡或感官指標(biāo)極明顯。邀請8名經(jīng)過一定感官評定培訓(xùn)的人員，對低脂冰淇淋進(jìn)行感官評價(jià)，呈送順序和品評順序隨機(jī)并根據(jù)評分表打分。使用的描述詞匯、定義及參照物見表2。每個(gè)測試樣品的感官評分?jǐn)?shù)據(jù)去掉最高和最低評分后取算術(shù)平均值。
1.4.3TPA測定試驗(yàn)
采用美國Food Technology Corporation（FTC）公司的TMS-Pro型質(zhì)構(gòu)儀對冰淇淋樣品進(jìn)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(guī)格取出后在室溫下迅速測定，每個(gè)樣品進(jìn)行3次平行試驗(yàn)。
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(fā)力0.3N；每項(xiàng)測試重復(fù)3次。測試溫度對測試結(jié)果會有影響，儀器測定統(tǒng)一在室溫下進(jìn)行。典型的質(zhì)構(gòu)特征參數(shù)定義為：膠黏性（Gumminess）：探頭上行時(shí)所受到的阻力，第2次壓縮的相對抵抗能力；內(nèi)聚性（Cohesiveness）：第2次壓縮的相對抵抗能力，表現(xiàn)為2次壓縮所做正功之比；彈性（Springiness）：樣品在去除壓力后恢復(fù)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(shí)的最大峰值，代表使樣品變性所需的力，多數(shù)樣品的硬度值出現(xiàn)在最大變形處。
1.4.4感官評定結(jié)果與TPA測定結(jié)果的相關(guān)性分析試驗(yàn)
應(yīng)用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件，對低脂冰淇淋感官指標(biāo)進(jìn)行因子分析和主成分分析，并對各項(xiàng)質(zhì)構(gòu)特性（硬度、內(nèi)聚性、膠黏性、彈性）的平均值與感官評定中質(zhì)地指標(biāo)（黏稠度、平滑性、口融性、堅(jiān)實(shí)度）的平均值之間的皮爾遜（Pearson）相關(guān)系數(shù)進(jìn)行分析，最后進(jìn)行回歸分析，建立分析預(yù)測模型。
2.結(jié)果與討論
2.1低脂冰淇淋的感官評價(jià)和TPA測試結(jié)果分析
由圖1可以看出，4種冰淇淋的感官評價(jià)存在明顯差異，變性淀粉為替代品制得的樣品4項(xiàng)感官指標(biāo)均較高，而且與其他3種差異較大，南瓜的感官評價(jià)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?yàn)樽冃缘矸圩陨淼酿ば暂^高，使得冰淇淋漿料的黏性提高。在平滑性指標(biāo)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(xiàn)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(zhì)構(gòu)指標(biāo)結(jié)果反映出，TPA測定中4種冰淇淋的硬度、彈性、膠黏性和內(nèi)聚性的差異。與感官評價(jià)結(jié)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(xiàn)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(xiàn)出最大的彈性，但與其余3種樣品的差別不大。內(nèi)聚性反映了冰淇淋的內(nèi)部結(jié)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(nèi)部結(jié)合力。
2.2感官評價(jià)的主成分分析
為了進(jìn)一步分析感官指標(biāo)對低脂冰淇淋的貢獻(xiàn)程度，對測定結(jié)果進(jìn)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(jì)分別達(dá)到了65.599%和93.553%，說明了這2個(gè)主成分已經(jīng)能完全解釋冰淇淋感官評定的情況，因此取前2個(gè)因子作為低脂冰淇淋的主成分。
利用特征值，采用正交旋轉(zhuǎn)法將低脂冰淇淋感官評定結(jié)果的主成分因子進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，得到各指標(biāo)的特征向量系數(shù)。由表4可以看出，感官評定結(jié)果中，主成分1載荷較高的是堅(jiān)實(shí)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(jìn)一步導(dǎo)致在冷凍的時(shí)候發(fā)生凹陷且硬度增加，融化時(shí)所需的時(shí)間也就越多。由此可知，感官評價(jià)中占主要作用的是堅(jiān)實(shí)度、平滑性、黏稠度和口融性，因此，對于這4種指標(biāo)的描述更為重要。
2.3感官評價(jià)之間和TPA測試之間的相關(guān)性分析
由表5可知，在感官評價(jià)分析中，堅(jiān)實(shí)度與口融性之間存在著極顯著的相關(guān)性，而且與平滑性和黏稠度都有顯著相關(guān)性，說明堅(jiān)實(shí)度對于感官評價(jià)的影響較大。平滑性還與口融性間存在著顯著的正相關(guān)，與粗糙度存在顯著的負(fù)相關(guān)，但與其余指標(biāo)的相關(guān)性較低。這可能是因?yàn)闃悠份^為平滑顆粒感不明顯時(shí)，在口中所需的融化時(shí)間就越小，不會因?yàn)橛蓄w粒冰晶難以融化。黏稠度除了與堅(jiān)實(shí)度存在顯著相關(guān)性之外，與其他2個(gè)指標(biāo)的相關(guān)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(fā)生凹陷，使得冰淇淋變得較硬。
由表6可知，在TPA測試指標(biāo)的分析中，膠黏性與內(nèi)聚性之間存在著顯著的正相關(guān)性，說明膠黏性有助于維持冰淇淋內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使其保持較穩(wěn)定的形態(tài)。彈性除了與膠黏性存在極顯著正相關(guān)外，還和內(nèi)聚性存在顯著的負(fù)相關(guān)性，說明了樣品的彈性對其他指標(biāo)有不同程度的影響。這可能是隨著膠黏性的增加，樣品的內(nèi)聚性也有所增加，使得冰淇淋內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)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(fù)相關(guān)外與其他2個(gè)指標(biāo)都是正相關(guān)，但是與內(nèi)聚性相關(guān)性都較小，表示硬度和內(nèi)聚性之間的影響比較小。
2.4感官評定結(jié)果與TPA測定結(jié)果的相關(guān)性分析
感官品評質(zhì)地指標(biāo)與TPA測試所得質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)之間相關(guān)性分析結(jié)果見表7。
表7相關(guān)系數(shù)的絕對值越大，表示相關(guān)性越強(qiáng)，相關(guān)系數(shù)越接近于1或-1相關(guān)度越強(qiáng)，相關(guān)系數(shù)越接近于0，相關(guān)度越弱。從表7中可以看出，感官指標(biāo)中的口融性和黏稠度與TPA測試中各項(xiàng)指標(biāo)為正相關(guān)；堅(jiān)實(shí)度除了與彈性是負(fù)相關(guān)外與其他3個(gè)指標(biāo)均為正相關(guān)；平滑性與TPA測試中的4個(gè)指標(biāo)都是負(fù)相關(guān)；粗糙度與TPA測試中的4個(gè)指標(biāo)都是正相關(guān)；易嚼性與硬度、彈性是負(fù)相關(guān)，其他2項(xiàng)都是正相關(guān)。
平滑性與硬度達(dá)到了極顯著的負(fù)相關(guān)，且與彈性存在著顯著的負(fù)相關(guān)。我們可以從關(guān)系系數(shù)中看出，平滑性與TPA測試中的4個(gè)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)的絕對值在0.756~l.000之間，屬于強(qiáng)相關(guān)的范圍；黏稠度與硬度是顯著相關(guān)，與內(nèi)聚性的相關(guān)系數(shù)也達(dá)到了0.905，且與4個(gè)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)都在0.787以上，屬于極強(qiáng)相關(guān)范圍；堅(jiān)實(shí)度和口融性與TPA指標(biāo)中的膠黏性的相關(guān)系數(shù)在0.768以上，而與其他3個(gè)指標(biāo)的相關(guān)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(gè)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)都較小，說明人的感覺和儀器定義的參數(shù)有一定的差別，這2個(gè)指標(biāo)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(biāo)平滑性和黏稠度與TPA測試中質(zhì)構(gòu)參數(shù)高度相關(guān)，可以用TPA測試參數(shù)代替這2個(gè)感官評定指標(biāo)。
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(xiàng)指標(biāo)有一定的聯(lián)系性。相關(guān)性分析中，相關(guān)系數(shù)的大小是否接近于1或-1可反映2個(gè)變量關(guān)系的聯(lián)系程度，但是相關(guān)系數(shù)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(guān)系。所以選取感官評定指標(biāo)與TPA測試中質(zhì)構(gòu)參數(shù)相關(guān)系數(shù)高的指標(biāo)，建立合適的回歸方程，用儀器測定的結(jié)果來描述感官評價(jià)。
為此，分別以感官評價(jià)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(nèi)聚性為自變量，利用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件，建立2個(gè)多元回歸方程。
2個(gè)模型的模型擬合度都在0.972以上，說明感官評價(jià)中的平滑性指標(biāo)和黏稠度指標(biāo)都可以用該模型來解釋。由數(shù)學(xué)模型可知，冰淇淋這類產(chǎn)品在做TPA測定時(shí)，需要特別注意硬度、彈性、內(nèi)聚性這3個(gè)指標(biāo)。
3.結(jié)論
對于感官評定結(jié)果來說，分別提取出低脂冰淇淋的2個(gè)主成分，方差貢獻(xiàn)率達(dá)到了93.553%，這樣完全可以對冰淇淋的堅(jiān)實(shí)度、平滑性、黏稠度和口融性進(jìn)行解釋。由此可知，感官評價(jià)的指標(biāo)很多，但占主導(dǎo)作用的是堅(jiān)實(shí)度、平滑性、黏稠度和口融性，因此，可以在以后的試驗(yàn)中主要對這4個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)。
從試驗(yàn)結(jié)果可以得出，低脂冰淇淋的感官質(zhì)地性狀之間存在廣泛的相關(guān)性，而且與儀器分析的大部分參數(shù)也存在不同程度的相關(guān)性：感官評價(jià)指標(biāo)平滑性和黏稠度與TPA模式中的硬度、內(nèi)聚性、膠黏性和彈性指標(biāo)之間存在顯著或極顯著的相關(guān)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(nèi)聚性和彈性3個(gè)指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測描述，并建立回歸方程得出擬合度在0.972以上的數(shù)學(xué)模型。這些結(jié)果進(jìn)一步說明了低脂冰淇淋的評價(jià)必須結(jié)合感官評價(jià)和TPA儀器分析才能對其進(jìn)行全面的評價(jià)，為探討用儀器的客觀指標(biāo)補(bǔ)充和完善感官評價(jià)的主觀指標(biāo)提供了可能性。
來源：感官科學(xué)與評定，轉(zhuǎn)載請注明來源。
