米麥通脆度測試方法研究

趙紫君 賈利蓉 李長江 高 鴻

（1.四川大學輕紡與食品學院，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、硬度為標準［1］，其測試方法有感官評價、儀器測試、口腔內檢測3種［2－5］。長久以來，食品脆度評價多以感官評價為主，在感官評價過程中易受評審人員主觀因素的影響，且需要一定數量的評審人員，因此操作相對繁瑣并且難以得到準確度高的感官評價數據。儀器測試方法［4］包括機械法和聲學法，聲學法是通過分析壓樣品時發出的聲波來反映脆度，聲波圖的分析比較復雜，很難運用于生產實踐中［6，7］，并且聲學法多用于檢測金屬或陶瓷、玻璃等的脆度，而用于食品的脆度則不太合適。機械測試法是給予樣品一定的外力，讓樣品發生形變從而分析樣品的脆度，質構儀測試就是最常用的一種機械測試法，通過對樣品進行壓縮或剪切得到力—位移曲線，對曲線進行分析得到一系列數據從而反映脆度［5］。口腔內檢測利用多點壓力傳感器或肌肉描述法，可識別食品質構及其咬切時質構的變化或通過記錄咀嚼時上下顎肌肉的活動，跟蹤在整個咀嚼、吞食過程中食品質構的變化從而對食品的質構進行測試［8］。

米麥通是以整粒谷物作為原料，經氣流膨化、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。脆度是米麥通類產品最重要的感官品質。目前，質構儀的壓縮、剪切等模式可以對薯片、蝦條等休閑食品的脆度進行測試［5］，這些產品都是由一個均勻的體系構成。米麥通類產品的脆度由兩部分構成，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，因此上述食品的測試條件不適用于米麥通。本試驗采用感官評價和質構儀的壓縮測試兩種方法對不同脆度的米麥通進行研究，通過二者相關性分析，確定了脆度的測試條件，建立了脆度的預測模型。為米麥通新產品研發提供較為科學的評價方法。

1 材料與儀器

1.1 材料

米麥通：本實驗室自制。樣品為圓柱形，直徑45mm，高16mm。

1.2 儀器

電子天平：SQP型，賽多利斯科學儀器有限公司；質構儀：TA.XT plus型，英國Stable Micro Systems公司。

1.3 試驗方法

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 米麥通感官評價方法 選擇10位經過培訓的感官評審員，對產品進行脆度評價。本試驗中脆度定義為牙齒使樣品發生破損所施加的力的大小［5，9，10］，力越大脆度越大。對力的評價采用7分制，評價標準見表2。取10人的平均分作為脆度的最終得分［11］。

表2 米麥通脆度感官評價標準Table 2 The sensory evaluation criteria of the crispness for crunchy rice candy

1.3.4 米麥通質構測試

（1）壓縮速度的確定：選擇p36/R探頭，壓縮形變量為75%，測試前速度為5mm/s，測試后速度為5mm/s，感應力為10g，數據收集率為500s－1，分別在測試速度為0.5，1.0，1.5，2.0mm/s的條件下對米麥通進行質構分析，每次測試選5個樣品，取5次數據的平均值。

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

（3）米麥通典型質構曲線解析：米麥通典型質構圖見圖1，圖1曲線中各參數的意義［3，12］如表3所示。

圖1 米麥通典型質構曲線圖Figure 1 The typical texture graph of the crunchy rice candy

1.4 數據處理

應用Spss統計分析軟件對試驗數據進行處理，計算不同樣品的感官指標平均值與儀器測試參數平均值的皮爾遜（Pearson）相關系數，應用逐步回歸方法建立多元回歸方程［13］。

表3 質構曲線中參數的意義Table 3 The significance of the parameters in textural curve

2 結果與討論

2.1 脆度感官評價結果

脆度感官評價結果見表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 質構測試參數的確定

2.2.1 壓縮速度的確定 不同壓縮速度下，米麥通的質構測試數據見表5。米麥通的質構測試數據與脆度感官評價之間相關性的分析見表6。

表4 脆度感官評價結果Table 4 The sensory evaluation results for crispness

表5 不同壓縮速度下米麥通質構測試數據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構測試數據與脆度感官評價的相關性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構測試數據與脆度感官評價的相關性Table 6 The correlation between texture test datas and the sensory evaluation at different compression speeds

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

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，在不同測試速度下，Pf、Pa與脆度均有顯著相關性，Cp與脆度均不具有顯著相關性。當壓縮速度為0.5，1.5，2.0mm/s時，感官評價與質構測試數據之間相關系數相對較低，且A、Ld與脆度不顯著相關；當測試速度為1.0mm/s時，脆度與質構測試數據大多相關系數比較高，Pf、Pa、A、Ld與脆度均顯著相關。米麥通是由膨化后的谷粒構成，谷粒本身具有一定的脆度，本試驗中對產品進行感官評價時主要針對的是谷粒之間連接成為整體的脆度。當測試速度比較小時，儀器所感應的不僅是產品整體特性還有谷物顆粒的酥脆性，且測試速度較小時儀器本身不穩定，這可能導致此時質構測試數據與感官評價相關性較差。壓縮速度過大，儀器與試樣剛剛接觸時會對樣品造成沖擊，這種沖擊現象在動力學上稱為瞬時沖擊載荷，瞬時施加的沖擊載荷使樣品具有很高的應變速率，同樣會增加試驗的誤差［14］。試驗表明米麥通質構儀最優壓縮測試速度為1.0mm/s。

2.2.2 壓縮形變量的確定 不同壓縮形變量下，米麥通質構測試數據見表7。質構數據與脆度感官評價相關性分析結果見表8。

表7 不同壓縮形變量下米麥通質構測試數據Table 7 The test data of the crunchy rice candy at different compression deformation

續表7

表8 不同壓縮形變量下的質構測試數據與脆度感官評價相關性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構測試數據與脆度感官評價相關性Table 8 The correlation between texture test data and the sensory evaluation at different compression deformations

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

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，當壓縮速度為1.0mm/s時，在不同的壓縮形變量下，除Cp以外的質構測試數據與脆度感官評價皆具有一定的相關性，當壓縮形變量為50%時，脆度感官評價與質構數據Pf、Pa、A、Ld呈極顯著相關，在壓縮形變量分別為20%，30%，40%，60%時脆度與質構數據也具有顯著相關性，但其相關系數比壓縮形變量為50%時相關系數低。當壓縮量為20%，30%，40%時，樣品沒有發生斷裂性破碎或破碎不嚴重，即樣品形變不嚴重，不能完全反映樣品內部結構；當壓縮量為50%時，樣品內部發生完全破碎；當壓縮形變量繼續增加，樣品整體成為破碎狀態分散在載物臺上［11］，質地不均勻，導致數據不能很好地表示樣品的內部屬性。試驗表明米麥通質構測試最優壓縮形變量為50%。

2.3 米麥通脆度預測模型的建立

應用Spss數據分析軟件對試驗數據進行統計分析，建立以脆度感官評價為因變量，壓縮速度為1.0mm/s、壓縮量為50%條件下質構測試數據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依次代表物性測試的 Pf、Pa、A、Ld；Y代表脆度感官評價，使樣品破碎施加的力）相關系數為0.977，顯著性系數P＜0.05，所以相關系數具有顯著相關性，說明回歸模型具有統計學意義，可見脆度感官評價可以用儀器進行預測。

3 結論與討論

（1）米麥通在質構壓縮測試中的最佳物性測試參數為：壓縮測試速度為1.0mm/s；壓縮形變量為50%。

（2）研究表明，質構儀測試的數據中最大正峰力（X1）、到達最大正峰力的線性距離（X2）、壓縮測試試驗的正峰面積（X3）、到達最大正峰力的線性距離（X4）4個參數與米麥通的脆度感官得分顯著相關，米麥通脆度預測模型Y＝－4.130＋0.241X1－0.101X2－0.487X3＋0.128X4，相關系數為0.977，顯著性系數P＜0.05，因此可以用質構儀的壓縮測試方法替代感官評價，對米麥通的脆度進行客觀的評價。

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