基于定量描述分析法的柞蚕蛹产品感官特性分析
时间：2023-02-14 08:05:09 来源：千叶帆 本文已影响人
赵文竹，杨曼妮，张珊珊，苏礼君，李冬慧
(渤海大学 食品科学与工程学院，辽宁 锦州121013)
目前，随着人民生活水平的提高，消费者对于食品营养的关注度越来越高[1]．柞蚕蛹是一种高蛋白且营养丰富的食品．其中蛋白质多为球蛋白和清蛋白，易于消化吸收．此外还含有18种氨基酸以及多种维生素、矿物质、微量元素等．柞蚕蛹主要产自东北，其它地区也少有分布．食用柞蚕蛹，有利于婴儿的骨骼和大脑发育以及老年人对钙的吸收，增强脑细胞的活力，提高人们的思维能力和工作效率[2]．
柞蚕蛹经油炸(烘烤)后，口感酥脆、香气四溢．在加工过程中，原料及各辅料在高温中发生美拉德、焦糖化、油脂氧化降解等一系列化学反应，最终形成美味的柞蚕蛹产品，具有良好的感官品质．油脂在加工过程中起着尤为重要的作用，热榨花生油生成的吡嗪类、吡咯类等挥发性香气成分，具有坚果香和烘烤香[3]．而蚕蛹中含有较多的不饱和脂肪酸与花生油在高温中发生反应，共同赋予制品良好的色泽与风味[4]．
感官评价是检验食品品质的最直观的方法[5]．王新明等[6]利用感官评分等指标确定沙棘山药复合饮料最佳配方；
刘贺等[7]利用感官评价研究风味和稳定性最佳的粳米乳酸菌发酵复合饮料工艺配方；
周大宇等[8]利用感官评分方法对菊粉玉米蛋糕的品质进行优化．但对于柞蚕蛹产品的感官品质评价仍未建立一种可靠的分析方法，为了更加准确地评价柞蚕蛹产品的风味特征，本文运用定量描述分析法(Quantitative Descriptive Analysis，QDA)对3种加工工艺下的柞蚕蛹产品进行感官品质分析，以期准确评价柞蚕蛹产品的风味，为柞蚕蛹产品感官品质评价提供一种科学、有效的分析方法，对进一步开发柞蚕蛹产品研究具有重要意义，为柞蚕蛹产品的工业化生产提供一定的参考依据[9-10]．
1．1 材料与仪器
1．1．1 材料
柞蚕蛹：辽宁丹东柞蚕蛹；
香辛料：王守义十三香调味品集团有限公司；
花生油：山东鲁花集团有限公司；
蔬菜、鸡蛋：辽宁锦州大润发超市．
1．1．2仪器与设备
WK2102型电磁炉、MG38CB-AA型烤箱：美的公司．
1．2 实验方法
1．2．1 柞蚕蛹产品的制备方法
三种柞蚕蛹样品的制备方法见表1．
表1 三种柞蚕蛹样品的制备方法
1．2．2 柞蚕蛹产品感官特性评价
本文采用QDA法进行感官特性评价[11]，首先品评小组通过语言开发产生统一的描述词汇库，采用线性标度对三种柞蚕蛹产品的感官特性进行评价，评价过程中要求每个评价员单独工作，尽可能相对独立地对每个感官特征的指标强度进行鉴评，并准确记录对每种样品的感官评定成绩，最后用计算平均值的方法，获得每种样品的感官评价结果．然后利用Friedman检验方法将每位评价员对三种样品的整体喜好度及显著性差异进行分析，将三种样品进行多重比较和分组，最后采用雷达图展示最终的评定结果．
1．2．2．1 评定小组建立
通过对食品专业学生进行基础实验(基本滋味辨别、基本气味辨别、阈值实验)，筛选出15人(男8人、女7人)组成感官评定小组[12]，对柞蚕蛹样品的感官风味特征进行定量描述和分析，建立感官描述词汇表，并按照给出标度逐一对每种感官特性进行打分并完成评价表[13]．
1．2．2．2 感官评分标尺建立
表2中0～9数字标度分别代表柞蚕蛹制品感官风味特性(色泽、油炸香气、油脂味、焦苦味、咸味、脆度、均匀度、滑爽度、形态、持续程度)由弱到强的变化．
表2 柞蚕蛹制品风味感官评分尺度表
1．2．2．3 感官描述词汇表建立
品评前，评价员要在小组内讨论产品风味，根据显现和察觉到的风味特征所出现的先后顺序经过反复讨论、分析并参考GB/T 16861—1997[14]确定柞蚕蛹制品各个感官风味的描述词汇及定义，再结合感官评分标尺对样品的感官特性进行评价．
柞蚕蛹制品风味感官描述词汇及定义见表3．
表3 柞蚕蛹制品风味感官描述词汇及定义
1．2．2．4 柞蚕蛹产品Friedman检验
统计15名评估员的感官得分，将其转换成样品所对应的秩次，进而计算秩和，并对样品的整体偏好度显著性差异进行分析，按式(1)计算统计量．
(1)
式中：F指的是运用Friedman检验计算的统计量；
A为评估员的数量；
S为样品数；
Li为样品的秩和．若感官评估结果中有两个或多个样品的秩次相同，则需要按式(2)对F值进行校正，替换为F′值．
(2)
根据检验过程中A、S、a(显著性水平=0．01或0．05)所代表的的数值，查Friedman检验临界值表中的F0值，若统计量F值或F′值大于或等于F0值，则表明该样品在整体上存在显著性差异[15]．
1．2．2．5 三种柞蚕蛹样品间的多重比较和分组
本研究采用最小显著性差异法[16]进行比较，首先根据样品的秩和由小到大进行排序，然后根据公式(3)计算出三种样品间的临界值(LSDa)．
(3)
式中：ɑ为显著水平，当ɑ为0．05或0．01时，uɑ分别为1．96或2．58；
A为评估人员的数量；
S为样品数．
将LSDa值与各样品间的秩和之差进行比较，如果被比较的两个样品秩和之差大于或等于LSDa值，则表明两个样品在a水平上有显著性差异，反之则没有显著性差异．无显著性差异的样品可以划分成一组，划线重叠得样品可单独列为一组[17]．
1．2．3 数据处理
利用Friedman检验、多重比较分析对(QDA)感官定量描述分析的结果进行处理，用SPSS软件对数据进行统计分析，用origin软件做雷达图．
2．1 柞蚕蛹产品的风味感官评价
15名评价员采用0～9数字标度根据特定的感官描述词汇对三种不同加工工艺的柞蚕蛹产品进行感官评价的感官平均分结果见表4．其中A为油炸蛋液柞蚕蛹样品、B为油炸柞蚕蛹样品、C为烤柞蚕蛹样品．根据表4计算三种柞蚕蛹样品的秩次和秩和．
表4 三种不同加工工艺的柞蚕蛹产品感官评分结果
秩次的计算方法为：将各评价员对三种柞蚕蛹样品的感官平均得分由大到小排列，得分越高，秩次越小，因此3种样品的理论秩次分别是1、2、3．如果出现多个样品的感官平均得分相同，则实际秩次为多个样品理论秩次的平均值．
秩和的计算方法为：每种样品所获得的实际秩次相加，即得到该样品的秩和，具体结果见表5．
表5 三种不同加工工艺的柞蚕蛹产品感官评分秩次和秩和
样品的秩和越小，则表明评估员对该样品的偏好度越高．通过分析表5中的秩和数，可以得出，15名评估人员对三种不同加工工艺的柞蚕蛹产品风味的总体偏好度排序为：A(20．5)> B(30．5)> C(40)．
2．2 柞蚕蛹产品Friedman检验结果
采用Friedman检验三种不同加工工艺的柞蚕蛹产品感官评分的统计学差异．将表5中的秩和结果代入公式(1)，求得F=16．70，由于本次感官评估结果中的多个样品具有相同的秩次，因此需对F值进行校正，替换为F′值，用公式(2)求得F′=17．89．经查Friedman检验临界值表，在A=15、S=3、a=0．05的条件下F0=3．287，故可以得出Friedman检验结果：实际统计量F′=14．75 >F0，即在5%水平上，三种样品在整体上有显著性差异．
2．3 三种柞蚕蛹样品间的多重对比和分组
首先，根据样品秩和的由小到大，对三种样品进行初步排序：A(20．5)，B(30．5)，C(40)．计算临界值LSDa(a=0．05)=10．74．将各样品的秩和之差与LSDa值进行比较，结果如下：
B-A=|30．5-20．5|=10<10．74、C-A=|40-20．5|=19．5>10．74、
C-B=|40-30．5|=9．5<10．74
分析可知，只有C样品与A样品在5%水平上有显著性差异，根据以上对比结果，样品的分组结果为：
最后分成三组：
通过Friedman检验和样品间的多重对比及分组后，对三种不同加工工艺的柞蚕蛹产品的感官评价为：A > B > C；
在5%显著性水平上，样品A明显比样品B更受喜欢，样品B明显比样品C更受喜欢，因此三种样品可以分为三组．
2．4 三种柞蚕蛹样品风味的QDA分析
分析图1可知，三种样品的感官特性各有特点：其中烤柞蚕蛹的色泽评分较低，是由于烤制的加工方法使蚕蛹的外皮发生了焦糖化反应，导致外观颜色变差；
由于添加了蛋清液的原因，油炸蛋液柞蚕蛹的油炸香气、脆度和持续程度较其他两种加工方法的柞蚕蛹样品相比评分较高；
三种加工方式下的柞蚕蛹产品油脂味、焦苦味、均匀度差别不大，但油炸蛋液柞蚕蛹的评分分值更高；
油炸蛋液柞蚕蛹和烤柞蚕蛹的咸味比油炸柞蚕蛹高，是因为油炸蛋液柞蚕蛹所包裹的蛋液皮中添加了鸡精，而烤柞蚕蛹在加工过程中添加了烧烤酱等香辛料，增加了咸味；
油炸柞蚕蛹的形态和滑爽度较其他两种加工方式评分较高，是由于油炸蛋液柞蚕蛹外部包裹了淀粉蛋清液，造成不规则的外形；
而烤柞蚕蛹在高温密闭的烘烤环境下发生了脱水缩合现象．综上所述，油炸蛋液柞蚕蛹的总分值高于其他两种样品，更适用于进行后续的产品开发，运用该方法能显著区分三种柞蚕蛹产品的感官特性强度并能有效评价待测样品感官品质．
图1 三种柞蚕蛹样品感官平均分QDA图
2．5 三种柞蚕蛹样品间显著性差异分析
利用SPSS软件对不同样品的各项感官特性进行显著性差异分析，表6对三种不同加工工艺的柞蚕蛹产品的感官特性强度及显著性差异进行了分析．
表6 三种不同加工工艺的柞蚕蛹产品感官特性显著性差异分析表
分析表6可知：
色泽、形态：三种样品的结果呈现一致性，即从强度分值上看，B样品较强，C样品较弱，在5%显著性水平上，均是C样品与A、B样品间存在显著性差异．
油脂味、焦苦味、均匀度、持续程度：从强度分值上看，A样品的油脂味最强，B样品的焦苦味最强，B样品的风味均匀度最好，A样品的风味在口中的持续程度最强，在5%显著性水平上，三种样品间均无显著性差异．
油炸香气：从强度分值上看，A样品明显比B、C样品强，C样品的香气最弱，且在5%显著性水平上，A样品与B、C样品之间存在显著性差异．
咸味：从强度分值上看，C样品咸度最大，A样品居中，B样品最弱，所以A样品的咸度适中，更容易被大众所接受．
脆度：从强度分值上看，A样品脆性最好，C样品最弱，在5%显著性水平上，A样品与C样品间存在显著性差异．
滑爽度：从强度分值上看，B样品入口感觉较好，A样品居中，C样品最弱，在5%显著性水平上，B样品与C样品之间存在显著性差异．
从整体上看，A样品的油炸香气、脆度、持续程度较强，感官特征较明显；
B样品的色泽、均匀度、滑爽度、形态较强，焦苦味最强，感官特征较明显；
C样品的咸味最强，但在加工过程中对3种柞蚕蛹产品的咸味都有所影响，所以咸味不是重要参考条件，此外C样品的其它感官特性特征均处于较低水平．
本研究以柞蚕蛹为原料，分别通过三种加工工艺制作柞蚕蛹产品，并运用QDA法进行分析，结果表明，油炸蛋液柞蚕蛹在脆度、油炸香气等方面均显著优于油炸柞蚕蛹和烤柞蚕蛹，食用品质明显提高[18]．采用方差分析法分析可知，油炸蛋液柞蚕蛹样品的感官特性最好，其中油炸香气、脆度感官特征较显著[19]，且利用消费者喜好度检验证明油炸蛋液柞蚕蛹更受消费者欢迎，更适用于进行后续对柞蚕蛹产品工艺的研究．本文所采用的QDA法能准确对比出待测样品的优劣，对其他产品品质的分析及新产品开发的工艺挑选，具有十分重要的现实意义[20]．
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