不同加工方式的食用型花生感官和營養品質綜合評價

孫泓希于樹濤*王傳堂董敬超馬青艷于國慶

(1.遼寧省沙地治理與利用研究所,遼寧 阜新 123000;2.山東省花生研究所,山東 青島 266100)

花生因其籽仁營養價值豐富,口味佳,符合我國傳統飲食文化,較其他堅果生產成本低等因素,成為我國重要的油料作物和經濟作物[1]。食用花生,尤其是高油酸花生可降低冠心病、癌癥和II型糖尿病的患病風險[2]。花生食用的方式包括未經過干燥的鮮食和干燥后的熟制(水煮、油炸、炒制、烤制、裹衣、糖果、花生醬等)[3]。烤花生是歐洲有名的小吃,花生烤制品在美國也占有很大的市場份額[4]。與發達國家花生以食用為主不同,我國55%的花生用于榨油,導致花生中富含的VE,類黃酮,白藜蘆醇等營養保健成分未得到充分利用[5-6]。隨著經濟的發展和人們對食物營養認知的提高,花生消費呈現多元化趨勢,食用的比例逐年提高[7]。在中國,花生通常被油炸或水煮,近年來鮮食花生(即剛收獲未經干燥的花生清洗后煮食)越來越受歡迎[8]。因此,培育口味品質俱佳的食用型花生新品種成為育種工作的重要方向。

食用花生的品質主要包括營養品質和感官品質。目前營養品質研究多集中于風味物質,大致分為3類:一是分析導致某些風味屬性的揮發性化合物的研究,二是不同來源、市場類型、品種和等級花生的風味特征資源評價,三是比較不同加工過程中的風味物質含量變化[9-11]。花生籽仁中風味物質的相關指標可以一定程度反映花生品質的優劣,但仍不能完全替代感官評價。前人感官評價研究側重于比較不同加工方式或不同類型花生品種的口感喜好度。Pattee等[12]研究了烤花生多種感官屬性與生花生碳水化合物成分的關系,認為普通型花生中苦味物質可能干擾甜味感知。Atsushi[13]調查了417名日本消費者對油炸花生的感官喜好,明確不同性別和年齡消費者對花生的感官知覺和偏好傾向。陳靜等[14]對265份花生品種的感官品質進行量化評分,其中多粒型花生的口味優,均達到一級水平,龍生型花生品種口味最差,中間型花生品種變異范圍比較大。營養品質和感官品質是評價食用花生品種的重要指標,但目前花生育種中大多數食用型花生品種是根據農藝性狀和品質性狀選育的[15],感官評價應用較少,缺乏現成的品質綜合評價體系,且對多種加工方式下不同品種感官品質和營養品質的綜合評價未見報道。

本研究以課題組育成的13 個花生新品種(系)作為試驗材料,對生仁、炒仁、煮果、烤果的甜味、香味、柔嫩度、細膩度、異味、脆度和硬度7項感官指標進行評價(表1),分析不同加工方式下感官品質和營養品質指標間的相關性,篩選總體喜歡度最高的資源,為深入開展食用型花生感官品質育種提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

高油酸品種(系)13份(表7),種植區域為遼寧省沙地所旱作科技園區基地(121°E,42°N),秋季收獲,選取飽滿成熟的莢果,去除可見雜質,分為4組,1組為鮮食,其他3組為自然干燥至籽仁含水量在10%以下。

1.2 樣品的制備

各品種的每種加工方式設2次重復,隨機區組排序,一次性送樣品嘗。

鮮食:鮮花生清洗后置于蒸鍋內(SZ28B5,Supor),加入適量純凈水,不加調料,采用電磁爐(C22-F3,九陽)2 200 W 加熱至水沸騰后改為500 W 繼續煮40 min。

烘烤:將自然晾干的花生莢果置于烤箱(CRTF32PD,長帝)內,用上下加熱的方式進行烘烤,烘烤溫度230℃,大花生烘烤時間為10 min,小花生烘烤時間為8.5 min,烘烤結束后冷卻至室溫備用。

干炒:自然晾干的花生經剝殼后,選擇大小均勻的籽仁,使用電熱鍋(TY-00B,豪圣)中火干炒30～35 min后,冷卻至室溫備用。

生食:自然晾干的花生經剝殼后,挑選均勻、飽滿的籽仁備用。

1.3 感官評價[16-18]

選擇口感識別能力強的10人組成評定小組于2:00 pm 進行評定。評定小組成員品嘗每種處理的1個雙仁果,且每次品嘗后,用25℃溫開水漱口,再品嘗下一個樣品。評定小組成員依據甜度、香味、柔嫩度、細膩度、異味、脆度、硬度進行評價(表1),評分標準采用5等級評分法,1～5級依次為無、極弱、有一點、較強和非常強。

表1 加工方式與感官品質調查項目Table 1 Processing methods and sensory quality evaluation indexes

1.4 品質指標測定

采用Matrix-I型近紅外儀(Bruker公司)測定花生籽仁中粗脂肪、粗蛋白、油酸、亞油酸、VE、蔗糖的含量。

1.5 數據分析

采用SPSS 19.0和DPS 7.5進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 感官品質指標相關性分析

分別對4種加工方式下花生的感官品質評價與其營養品質進行簡單相關分析。結果表明,鮮食花生的細膩度與蔗糖含量呈顯著正相關,與VE含量呈顯著負相關(表2);生食花生的甜度與VE含量呈顯著負相關,其香味與VE含量呈極顯著負相關,并與蔗糖含量達到顯著正相關,生食花生的細膩度與脂肪含量呈顯著正相關(表3);干炒花生的甜度、香味、細膩度和異味與其營養品質相關度較高,其中油酸含量與干炒花生的甜度、香味、細膩度達到極顯著正相關(表4),烤果的甜度、香味、異味與營養品質相關度較高,油酸與烤果甜度、香味相關度達到顯著水平 (表5)。

表2 鮮食花生感官品質與營養品質相關分析Table 2 Correlation analysis between sensory quality and nutritional quality of boiled peanut

表3 生食花生感官品質與營養品質相關分析Table 3 Correlation analysis between sensory quality and nutritional quality of raw peanut

表4 干炒花生感官品質與營養品質相關分析Table 4 Correlation analysis between sensory quality and nutritional quality of stir-fried peanut

2.2 感官品質和營養品質主成分分析

由表2～表5可知,各變量與營養品質間相關性較強,且存在信息重疊,為使因子間的相關性更加顯著,將變量間的關系重新分配,通過方差最大旋轉法對因子進行旋轉處理,分別對每種加工方式的感官和營養品質進行主成分分析。

表5 烘烤花生感官品質與營養品質相關分析Table 5 Correlation analysis between sensory quality and nutritional quality of roasted peanut

2.2.1 鮮食花生感官品質與營養品質主成分分析

取特征值＞1,共提取3個主成分,分別為λ1=5.77、λ2=2.579、λ3=1.223,3個主成分累計貢獻率達79.764%,可全面地反映原有評價指標的絕大部分信息。提取3個因子進行后續分析,每個指標的主成分載荷矩陣絕對值越大對品質影響越大[19],以各個主成分(F1、F2、F3)所對應的特征值占所提取主成分總的特征值之和的比例作為權重計算,預測評價方程為:

第一公因子亞油酸、蛋白質、油酸、蔗糖、VE有較大載荷,第二公因子鮮食甜度、鮮食香味有較大載荷,第三公因子鮮食柔嫩度有較大載荷 (表6)。

表6 鮮食花生3個主成分的載荷矩陣Table 6 The loading matrix of 3 principal components of boiling peanut

結合各成分相關性,油酸與亞油酸、蛋白質、蔗糖、VE呈顯著負相關,因此,油酸可替代亞油酸、蛋白質、蔗糖、VE;鮮食甜度與鮮食香味呈顯著正相關,因此,鮮食甜度可代替鮮食香味。最終篩選出油酸、鮮食甜度、鮮食柔嫩度3個指標為鮮食花生感官和營養品質評價的核心指標。

根據主成分綜合評價模型,計算出13個品種的綜合得分。鮮食條件下,阜花36和阜花35的感官和營養品質最佳 (表7)。

表7 鮮食花生感官品質與營養品質綜合排名Table 7 Comprehensive ranking of sensory quality and nutritional quality of boiling peanut

2.2.2 生食花生感官品質與營養品質主成分分析

取特征值＞1,共提取3個主成分,累計貢獻率為86.236%,依據2.2.1的判斷方法,第一公因子油酸、亞油酸、蛋白質、VE、蔗糖有較大載荷,第二公因子生食異味、生食柔嫩度、生食細膩度有較大載荷,第三公因子脂肪有較大載荷(表8)。最終篩選出油酸、生食異味、生食柔嫩度3個指標為生食花生感官和營養品質評價的核心指標。

表8 生食花生3個主成分的載荷矩陣Table 8 The loading matrix of 3 principal components of raw peanut

依據13個品種的綜合得分,生食條件下,豫阜花0824和阜花26的感官和營養品質最佳 (表9)。

表9 生食花生感官品質與營養品質綜合排名Table 9 Comprehensive ranking of sensory quality and nutritional quality of raw peanut

2.2.3 干炒花生感官品質與營養品質主成分分析

取特征值＞1,共提取3個主成分,累計貢獻率為88.527%,依據2.2.1的判斷方法,第一公因子油酸、亞油酸、蛋白質、干炒香味、干炒甜度、干炒細膩度、干炒異味、蔗糖、VE有較大載荷,第二公因子干炒脆度、干炒柔嫩度有較大載荷,第三公因子脂肪有較大載荷(表10)。最終篩選出油酸、干炒脆度2個指標為干炒花生感官和營養品質評價的核心指標。

表10 干炒花生3個主成分的載荷矩陣Table 10 The loading matrix of 3 principal components of stir-fried peanut

依據13個花生品種的綜合得分,干炒條件下,豫阜花0824 和阜花37 的感官和營養品質最佳 (表11)。

表11 干炒花生感官品質與營養品質綜合排名Table 11 Comprehensive ranking of sensory quality and nutritional quality of stir-fried peanut

2.2.4 烘烤花生感官品質與營養品質主成分分析

取特征值＞1,共提取3個主成分,累計貢獻率89.563%,依據2.2.1的判斷方法,第一公因子油酸、亞油酸、蛋白質、VE、蔗糖、烤果香味、烤果甜度、烤果異味有較大載荷,第二公因子烤果柔嫩度、烤果細膩度有較大載荷,第三公因子脂肪有較大載荷(表12)。最終篩選出油酸、烤果異味2個指標為烘烤花生的感官和營養品質評價的核心指標。

表12 烘烤花生3個主成分的載荷矩陣Table 12 The loading matrix of 3 principal components of roasted peanut

依據13個品種的綜合得分,烘烤條件下,阜花26和豫阜花0824的感官和營養品質最佳 (表13)。

表13 烘烤花生感官品質與營養品質綜合排名Table 13 Comprehensive ranking of sensory quality and nutritional quality of roasted peanut

2.3 4種加工方式感官和營養品質的主成分分析和綜合評價

綜合各種加工方式的核心指標,最終篩選出鮮食甜度、生食柔嫩度、干炒脆度、烤果香味、油酸5項指標作為感官和營養品質評價的核心指標。依據13個花生品種的綜合得分,在4種加工方式下,阜花37 和阜花38 的感官和營養品質最佳,SC63-5則最差 (表14)。

表14 4種加工方式感官品質與營養品質綜合排名Table 14 Comprehensive ranking of sensory quality and nutritional quality of 4 processing methods

3 結論與討論

食用花生品質主要分為感官品質和營養品質,籽仁生化成分與感官品質之間具有明顯的相關性。王傳堂等[20]研究發現甜度和酥脆度是影響油炸花生仁的總體喜歡度的主要影響因子。王秀貞等[18]認為甜味和異味是影響鮮食花生總體喜歡度的重要因素。韓立德等[21]通過感官品質性狀的通徑分析,發現可溶性糖對甜味的直接效應達極顯著水平。研究人員還發現蔗糖是花生籽仁中含量最高的糖,也是影響花生口味的重要因素[22],當蔗糖含量在5%以上時,口感較好[23]。本研究中,花生在4種加工方式下,其蔗糖含量與提升好感度的感官品質指標(如甜味、香味、細膩度、柔嫩度)呈正相關,與降低好感度的感官品質指標(異味)呈負相關,與之前的研究結果一致,且符合一般的感官認知。

油酸是一種抗氧化能力較強的不飽和脂肪酸。提高油酸含量已成為食用型花生育種的重要改良性狀。通過對高油酸和普通油酸花生品種的生仁和烤仁的感官品質進行評價分析,發現生仁和烤仁部分感官品質間顯著相關,且高油酸花生的生仁和烤仁口感更細膩、更脆,烤仁的花生香味更濃[24-25]。通過對感官屬性和生化指標相關聯,在總體喜好、香味,甜味和烤花生風味等方面,高油酸品種優于普通油酸品種[26]。本研究與前人研究結果相一致,即4種加工方式下油酸含量與提升好感度的感官品質指標呈正相關,與降低好感度的感官品質指標呈負相關;且在烘烤和干炒中,個別指標相關度達到顯著或極顯著水平,表明提高油酸含量除可延長花生食品貨架期外,對不同加工方式的花生食品口感均有正向作用。該結果進一步說明培育兼具高油酸特性和口感好的優質食用型花生品種是可行的。

主成分分析(principal component analysis,PCA)是利用降維思想,把多個相關且信息重疊的指標,用少數幾個綜合因素替代。利用主成分分析對不同花生品種進行綜合評價已有相關報道。房元瑾等[27]對285份資源的13個外觀和營養品質性狀進行主成分分析,將資源分成2組,分組結果與花生的兩大亞種和4個變種的植物學類型密切相關。郭敏杰等[28]對165份高油酸花生品種的主要品質性狀進行主成分分析和品質分類,將資源分為高脂肪—低蛋白—高油酸品種、高脂肪—低蛋白—超高油酸品種、低脂肪—高蛋白—高油酸品種、低脂肪—高蛋白—超高油酸品種4個品質類型。在本研究中,確定了5個指標作為感官和營養品質分析評價的核心指標,簡化了評價過程,提高了育種選擇效率,精準化了花生籽仁口感評價標準,為建立食用型花生綜合評價體系提供了參考。4種加工方式下,主成分分析綜合評價排名最佳的阜花37 和阜花38 均含有阜花12 血緣。“十三五”期間,阜花12是遼寧主栽的食用型花生品種,受到眾多加工企業的青睞。阜花37母本來源于由阜花12作為親本選育的中間材料,阜花38是以阜花12號為親本,經二次誘變獲得的高油酸突變體[29]。這兩個品種營養品質和感官品質俱佳,為食用型花生新品種選育提供了優良親本。