獼猴桃感官評定與質地剖面分析的相關性

張 楊,梁怡蕾,潘琦雯,張 文

(西南科技大學生命科學與工程學院,四川綿陽 621010)

獼猴桃原產(chǎn)于中國湖南省湘西地區(qū),民間栽培已有一千多年歷史,中國陜西、四川、河南等地均有分布。其果實一般為橢圓狀,早期外觀呈綠褐色,成熟后呈紅褐色,表面覆蓋濃密絨毛,其內是呈亮綠色的果肉和一排黑色的種子。獼猴桃質地柔軟,口感酸甜,除含有獼猴桃堿、蛋白水解酶、單寧果膠和糖類等有機物,以及鈣、鉀、硒、鋅、鍺等微量元素和人體所需17種氨基酸外,還含有豐富的維生素C、葡萄酸、果糖、檸檬酸、蘋果酸等,因此深受廣大消費者的喜愛[1-3]。國內外已有較多研究采用質構儀對蘋果[4-9]、梨[10-11]、香蕉[12]等水果以及牛排、奶酪等加工食品[13-17]進行質構測試。但儀器測試所得指標與人們的直接感官的關系尚未十分明確,且針對獼猴桃展開質構測試的研究相對較少[1-2]。本研究通過對秦美、海沃德和徐香3個品種獼猴桃在不同成熟階段進行感官評定與質地剖面分析,分析比較兩種測試方法的相關性。同時,利用合理的統(tǒng)計方法得到硬度(Hardness)、風味(Flavor)、多汁性(Juicy)、色澤(Color)、組織狀態(tài)(Organization state)以及總體可接受度(Overall)的感官評定預測方程,并檢驗得出模型預測值與感官評定值間的準確程度,探索獼猴桃品質的儀器測試與感官品質的差異與聯(lián)系。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

本研究選用分別產(chǎn)自陜西眉縣、陜西周至、浙江江山的海沃德、秦美和徐香獼猴桃各40個。

TA-XT2i型物性測試儀 英國Stable Micro Systems公司;YP502N電子天平 上海精密科學儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 材料選取 要求所有獼猴桃樣品大小均勻、表面無破損、內部無擠壓損傷,可粗略分為硬、較硬、軟、較軟4個等級(以表示獼猴桃的不同成熟階段),每個等級獼猴桃均為(10±2)個。海沃德、秦美和徐香質量范圍分別為(141.60±18.90)、(150.77±13.52)、(101.01±9.96) g;直徑范圍分別為(59.94±2.90)、(61.67±2.32)、(54.63±2.64) mm;高范圍分別為(70.74±5.00)、(71.86±4.22)、(69.83±2.79) mm。

1.2.2 感官評定法 感官評定小組由10名(5男5女)進行相關專業(yè)訓練的人員構成。感官評定小組對每個品種按組逐個進行6個指標(硬度、風味、多汁性、色澤、組織狀態(tài)、總體可接受度)的評分。每個樣品均取其中心部位果肉,均分為10等份,隨機編號。感官評定員獨立打分,不交流,不討論。評定每一個樣品前均用清水漱口,每個樣品評定間隔1 min。參考陳磊等[18]、劉興余等[19]、蒙名燕等[20]對感官評定的研究,制定評分標準如表1。

表1 獼猴桃感官評定評分標準(總分100分)Table 1 Standards for kiwifruit sensory evaluation(total score of 100 points)

1.2.3 質地剖面分析法(Texture profile analysis,TPA) 參照殷俊等[21]、魏躍勝等[22]研究中TPA測試法的相關內容,給出測試參數(shù)的定義和具體設置數(shù)值:硬度(材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力)、粘附度(固體表面剩余力場與其緊密接觸的固體或液體的質點相互吸引發(fā)生粘附的程度)、彈性(變化的反應程度)、粘結性(物質粘結其本身或外加物質的能力)、黏性(流體的內摩擦)、咀嚼性(將半固體的樣品咀嚼成吞咽時的穩(wěn)定狀態(tài)所需的能量)、回彈性(導致物體形變的外力撤除后物體迅速恢復其原來形狀的能力)。本研究選用P/100 mm探頭,測試速度分為測前、測中以及測后速度,均為1 mm/s。應變10%,觸發(fā)力2 N,兩次下壓間隔時間為5 s。

1.3 數(shù)據(jù)處理

收集整理,去除感官評定中每一個獼猴桃所得最大值最小值后求平均數(shù),用SPSS 16.0和Excel 2010軟件進行統(tǒng)計學分析。

2 結果與分析

2.1 海沃德獼猴桃的感官評定與質地剖面分析的相關性研究

海沃德獼猴桃的感官評定指標間相關性結果見表2。海沃德獼猴桃感官評定各指標中,硬度與色澤、組織狀態(tài)顯著正相關(r=0.562～0.670);風味與多汁性、色澤以及、組織狀態(tài)顯著正相關(r=0.506～0.762);色澤與組織狀態(tài)顯著正相關(r=0.659)。說明海沃德獼猴桃的質地、外觀、含水量和香甜程度等均具有廣泛的相關性。此外,可反映人的綜合感受以及偏好程度的總體可接受度與上述各個指標均顯著正相關(r=0.424～0.885),說明人對海沃德獼猴桃的總體評價和感受取決于多個因素的共同作用。

表2 海沃德獼猴桃感官評定各指標間的皮爾遜相關系數(shù)Table 2 Pearson correlation coefficients between sensory evaluation indices of ‘Hayward’

海沃德獼猴桃感官評定與質地剖面分析指標相關性結果見表3。質構硬度與色澤正相關(r=0.363),與多汁性顯著負相關(r=-0.410),與感官硬度、組織狀態(tài)顯著正相關(r=0.481～0.630)。這與Rahman等[23],Meullenet等[24]和Szczesniak等[25]得出質構儀壓縮法中硬度與多個感官指標具有顯著相關性的結論一致。粘附度與多汁性呈顯著負相關(r=-0.642);彈性與感官硬度顯著正相關(r=0.523),說明硬度越大,樣品抗形變能力越強。粘結性與多汁性顯著正相關(r=0.641),殷俊等[21]的研究中也表明:含水量較高的樣品,在產(chǎn)生較大的形變時不易斷裂,從而呈現(xiàn)較高的粘結性。黏性與感官硬度、色澤以及組織狀態(tài)顯著正相關(r=0.458～0.525),與多汁性顯著負相關(r=-0.429);咀嚼性與感官硬度、色澤和組織狀態(tài)顯著正相關(r=0.516～0.593),與多汁性顯著負相關(r=-0.437),說明樣品的硬度越大,咀嚼所需能量越多,且含水量越高,硬度越低?；貜椥耘c風味、色澤正相關(r=0.379～0.422),與感官硬度顯著正相關(r=0.537),說明回彈性越高,樣品的氣味、風味、外觀和質感越好。

表3 海沃德獼猴桃感官評定與質地剖面分析各指標間的皮爾遜相關系數(shù)Table 3 Pearson correlation coefficients between sensory and texture profiles analysis(TPA)indices of ‘Hayward’

2.2 秦美獼猴桃的感官評定與質地剖面分析的相關性研究

秦美獼猴桃的感官評定指標間相關性結果見表4。感官評定各指標中總體可接受度與其它感官指標均顯著正相關(r=0.516～0.898);硬度還與風味、色澤、組織狀態(tài)顯著正相關(r=0.790～0.844);風味還與多汁性、色澤以及組織狀態(tài)顯著正相關(r=0.582～0.933);多汁性還與色澤、組織狀態(tài)顯著正相關(r=0.462～0.508);色澤還與組織狀態(tài)顯著正相關(r=0.875)?？梢娗孛阔J猴桃的顏色、氣味和口感香甜、細膩程度都存在著不同程度的相關性,從而影響人的綜合感受與評價。

表4 秦美獼猴桃感官評定各指標間的皮爾遜相關系數(shù)Table 4 Pearson correlation coefficients between sensory evaluation indices of ‘Qin Mei’

秦美獼猴桃感官評定與質地剖面分析指標相關性結果見表5。質構硬度與感官硬度、風味、色澤、組織狀態(tài)和總體可接受度顯著正相關(r=0.589～0.776),說明秦美獼猴桃的多個感官指標與質構儀壓縮法中的硬度相關。粘附度與多汁性、組織狀態(tài)和總體可接受度正相關(r=0.370～0.434),但相關程度較低。除與多汁性相關程度低(r=-0.259)外,彈性與各個感官指標呈顯著負相關(|r|=0.625～0.732),這可能是因為秦美獼猴桃的彈性與硬度在一定范圍內才成正比例關系,導致其與海沃德獼猴桃的結論不一致,彈性越大,其色澤、風味、口感和人的總體感受越差。粘結性與多汁性顯著正相關(r=0.645),這與海沃德獼猴桃中的結果相近。黏性、咀嚼性與除多汁性以外的指標顯著正相關(r=0.627～0.807,r=0.588～0.788),說明硬度越大,秦美獼猴桃的色澤、組織狀態(tài)越好,黏性也越大,咀嚼所需能量越多?；貜椥院蛷椥灶愃?除與多汁性相關程度低(r=-0.036)外,與各個感官指標呈顯著負相關(|r|=0.538～0.744),這與海沃德獼猴桃有較大差異。

表5 秦美獼猴桃感官評定與質地剖面分析各指標的皮爾遜相關系數(shù)Table 5 Pearson correlation coefficients between sensory and texture profiles analysis(TPA)indices of ‘Qin Mei’

2.3 徐香獼猴桃的感官評定與質地剖面分析的相關性研究

徐香獼猴桃的感官評定指標間相關性結果見表6。感官評定各指標中硬度與風味相關(r=0.380),但相關系數(shù)低于0.5。與色澤、組織狀態(tài)以及總體可接受度顯著相關(r=0.797～0.932),這表明徐香的硬度越高,果肉成色越好,顆粒感越弱,質地越細膩;風味與多汁性、色澤、組織狀態(tài)以及總體可接受度均呈顯著相關性(r=0.438～0.731),其中與組織狀態(tài)相關性較差。說明徐香的氣味、外觀顏色、汁感等與人作出的總體判斷緊密相聯(lián)。多汁性與色澤、總體可接受度相關但相關程度低(r=0.338～0.345),與海沃德、秦美中得到的結果相近。色澤與組織狀態(tài)、總體可接受度顯著相關(r=0.875～0.944);組織狀態(tài)與總體可接受度顯著相關(r=0.890),說明徐香獼猴桃的果肉色澤越鮮艷明亮,其組織越細膩無渣感,總體評價越高。

表6 徐香獼猴桃感官評定各指標間的皮爾遜相關系數(shù)Table 6 Pearson correlation coefficients between sensory evaluation indices of ‘Xu Xiang’

徐香獼猴桃感官評定與質地剖面分析指標相關性結果見表7。質構硬度與感官硬度、色澤、組織狀態(tài)以及總體可接受度顯著正相關(r=0.466～0.594),這與海沃德和秦美相似,但相關系數(shù)整體低于前兩個品種;粘附度與各個感官評定指標均存在低相關性(r<0.5)。粘結性與感官硬度正相關(r=0.354),與其余感官指標顯著正相關(r=0.418～0.708),說明徐香獼猴桃的粘結性越大,汁感越強,其色澤、香味、口感等更好。黏度與咀嚼性均與除多汁性外的感官指標顯著正相關(r=0.498～0.687,r=0.554～0.723),這與秦美獼猴桃相似,但異于海沃德獼猴桃,這可能是不同品種獼猴桃間質地特性差異的表現(xiàn)。

表7 徐香獼猴桃感官評定與質地剖面分析各指標的皮爾遜相關系數(shù)Table 7 Pearson correlation coefficients between sensory and texture profiles analysis(TPA)indices of ‘Xu Xiang’

2.4 感官評定指標的預測模型

2.4.1 感官評定指標預測模型的建立 以質地剖面分析指標為自變量(X),感官評定指標(Y)為因變量,采用逐步多元線性回歸分析建立預測模型[4-5,15,22-23],3個品種獼猴桃各感官指標的回歸方程如表8所示?？梢钥闯?通過逐步回歸分析后,部分預測模型篩選出多自變量,這些預測模型的感官評定指標預測值與實際值的相關系數(shù)與前文中每個感官評定指標與每個質地剖面分析指標單獨的相關系數(shù)(表3、表5和表7)相比,均有不同程度的提高。這說明經(jīng)逐步回歸分析舍去相關性差的指標后,可提高感官指標預測模型的準確性,這有利于更好地對獼猴桃的品質進行評估。單自變量的預測模型沒有提高相關系數(shù)。

表8 獼猴桃感官評定指標的預測模型Table 8 Prediction models of sensory evaluation indices of kiwifruits

秦美和徐香獼猴桃的多汁性預測值與實際值的相關系數(shù)較低,這可能是因為其多汁性僅與單一質構指標存在相關性且相關系數(shù)較低。在Mehinagic等[5]對蘋果的研究中指出,多汁性無法通過簡單的線性回歸模型模擬。說明多汁性可能屬于較為復雜的屬性,需要更多的變量進行預測。而海沃德獼猴桃總體可接受度預測值與實際值的相關系數(shù)較低,這與秦美和徐香獼猴桃不同,這種差異可能是由于品種之間的特性差異造成。

2.4.2 感官評定指標預測模型的檢驗 針對上述表8中所得到感官評定指標的預測模型求出感官評定預測值,與感官評定實際值(去掉最大值和最小值求得平均值)進行比較并計算其誤差的大小,檢驗結果見表9。儀器測量與感官評定實際值的平均相對誤差在4%～18%左右。對海沃德獼猴桃的感官評定預測模型中,平均相對誤差最小為6.44%,最大為14.26%。徐香獼猴桃的硬度誤差最大,達到17.25%。這可能是由于徐香獼猴桃個體較小,平均值為100.01 g,導致感官評定中獼猴桃被均分入嘴后舌與樣品接觸面較小,同時由于人們的感官靈敏度有限,致使產(chǎn)生感覺上的偏差。Harker等[26]也表示即便是訓練有素的小組在也可能存在靈敏度差異。秦美獼猴桃則風味誤差較大,為16.24%。趙金梅等[27]的研究發(fā)現(xiàn)秦美與海沃德、紅陽、金美等獼猴桃在風味上存在差異,并解釋此現(xiàn)象很可能與可溶性固形物組成與含量不同有關,故這可能是由于秦美獼猴桃的風味與另外兩個品種的不同,影響評定小組的判斷。

表9 獼猴桃感官評定預測模型的檢驗結果Table 9 Results of validation of sensory prediction model

3 結論

不同品種獼猴桃具有的特色各異,其質地也各不相同。這些質地特性的異同處通過感官評定和質地剖面分析兩種評估辦法,得到不同程度的反映。

以逐步回歸分析建立各感官指標的預測模型可提高感官指標預測值與評定值間的相關性,從而提高質地剖面分析反映獼猴桃感官品質的準確性。但這種提高對海沃德和秦美獼猴桃較為顯著,對徐香獼猴桃不明顯。在3個品種獼猴桃的感官指標預測模型中,總體可接受度作為感官評定綜合性指標,其預測值與真實值的平均相對誤差在10%左右,其準確程度表明質地剖面分析對獼猴桃品質的全面表達以及人們直觀感官的整體反映還有一定的差距。

本研究中不同品種獼猴桃的感官評定與質地剖面分析間同時存在較強的相關性和差異性,這與其品質特性有關,也與其對兩種測試方法的適用程度有關。質地剖面分析可作為獼猴桃品質評定與把控的參考依據(jù),從而促進獼猴桃品質的提升。但影響獼猴桃質地的因素繁多,不同品種間異同點共存,要建立起快捷、方便且準確的獼猴桃品質評估體系，還待進一步的研究。