胭脂萝卜中质地特性分析研究检测方案(质构分析仪)

中国调周味品China Condiment第45卷第7期2020年7月基础研究 胭脂萝卜质地特性分析研究 孙钟雷，熊玥，李宇 (长江师范学院生命科学与技术学院，重庆 408100) 摘要：采用食品物性仪对重庆涪陵胭脂萝卜进行质地特性测试，分析了各质地指标间的相关性，找出了能评价胭脂萝卜质地特性的代表性指标，并和感官评定进行了相关性分析。结果表明：最佳测试条件是测试速度100 mm/min、样品形变量70%、TMS 25.4圆柱形探头、触发力0.2N、回程高度15 mm。在质地特性指标分析中，胭脂萝卜的硬度与脆性相关性达0.961，呈现极显著相关；咀嚼性与内聚性、回复性相关性分别达0.959 和一0.893，均呈现极显著相关，而其他质地指标间未显现出显著的相关性。感官评定与质地特性的相关性分析表明，感官硬度与质地特性的硬度、脆性的相关系数分别为 0.943 和0.905，总体口感与咀嚼性的相关系数为0.933，均呈现极显著相关；硬度、脆性、咀嚼性指标能够反映出胭脂萝卜的感官质地品质；硬度、脆性、咀嚼性可作为胭脂萝卜最具有代表性的质地特性指标。研究结果为胭脂萝卜质地品质分析和进一步开发利用提供了帮助。 关键词：胭脂萝卜；质地特性；质地多面分析；相关性分析 中图分类号：TS202.1 文献标志码：A doi：10.3969/j.issn. 1000-9973.2020.07.013 文章编号：1000-9973(2020)07-0053-06 Study on the Texture Properties of Carmine Radish SUN Zhong-lei， XIONG Yue， LI Yu (College of Life Science and Technology， Yangtze Normal University， Chongqing 408100， China) Abstract： The texture properties of carmine radish from Fuling， Chongqing are investigated by foodtexture analyser. The correlation of texture indexes is analyzed， the representative indexes that caneV2 ehe texture properties of carmine radish is found out， and the correlation with the sensoryevaluation is analyzed. The results show that the best test conditions are test speed of 100 mm/min，sample shape variable of 70%， TMS 25.4 cylindrical probe， trigger force of 0. 2 N， and return heightof 15 mm. In the analysis of texture properties， the correlation between hardness and brittleness ofcarmine radish reaches 0.961， which is significantly correlated. The correlation between chewinessand cohesiveness and resilience is 0.959 and -0.893 respectively， which are significantly correlated，while there's no significant correlation between the other texture properties.3.The correlation analysisbetween sensory evaluation and texture properties show that the correlation coefficient of sensoryhardness and texture properties such as hardness and brittleness is 0.943 and 0.905 respectively， andthe correlation coefficient between overall taste and chewiness is 0.933，which are significantlycorrelated. The hardness， brittleness and chewiness can reflect the sensory texture of carmine radishand they are used as the representative indexes of texture properties of carmine radish...The resultswill be helpful for the texture analysis and further development and utilization of carmine radish.Key words： carmine radish；texture property；texture profile analysis；correlation analysis 胭脂萝卜是重庆涪陵的重要特色农产品，它是制作酱腌菜、泡菜以及雕花、各类工艺菜的常用原料1-3J。它的质地特性如硬度、脆性等对其产品的感 官品质有重要影响，直接关系到产品的质量44。但是，关于胭脂萝卜质地特性方面的未见报道，因此分析研究其质地特性具有重要的意义。 ( 收稿日期：2020- 0 2- 1 8 ) ( 基金项目：重庆市教委科科技术项目(KJ1401203)；武陵山特色资源研究重点实验室资助项目；三峡库区特色作物工程研究中心资助项目 ) ( 作者简介：孙钟雷(1979一)，男，教授，博士，研究方向：食品智能检测与评价。 ) 目前，分析食品的质地特性主要采用感官评定法和质地仪器测定法。感官评定法主要依靠人们的口腔咀嚼来做出判断，其感受过程易受外界影响，且结果带有主观性6-101。食品质地仪法使得评价果蔬质地方式的内容更加丰富，且克服了感官评定所带来的主观因素，使得结果更加具有客观性、准确性11-13」。质地多面分析方法(TPA模式)是食品质地仪检测中最常用的检测模式，该模式是通过力学测试模拟人的咀嚼动作，在测试中，取得探头对试验样品的压力以及其他相关的质地参数 14.15]。国内学者利用质地多面分析了对多种果蔬的质地进行分析，例如葡萄、梨、苹果等16-261。。拟优化食品质地仪的测试条件，采用质地多面分析法来测定胭脂萝卜的硬度、脆性、咀嚼性、弹性等质地指标，对其进行分析研究，试图找出对胭脂萝卜质地评判的代表性参数。 材料与方法 1.1 材料与仪器 脂萝卜(涪陵杂交胭脂红2号)：新鲜、红皮红心、无病虫害、无机械损伤，购于涪陵区马鞍农贸市场。 TMS-PRO 食品物性分析仪、TMS 25.4 圆柱形探头、Texture Lab Pro 测试软件：美国FTC公司。 1.2 样品处理方法 将胭脂萝卜两端去除，川中间部位，将其切分成50 mm×20 mm×20 mm的长方体块，备用；将长方体块用双刀切分成若干25 mm×10 mm×10 mm 的小型长方体块测试样品，待测。 1.3 食品物性分析仪对胭脂萝卜质地的测试方法 按照1.2节中的方法对样品进行处理，使用TMS-PRO食品物性分析仪在 TPA 模式下对处理后的样品进行测试。首先研究最佳测试参数，设定测试速度分别为60，70，80，90，100 mm/min，设定样品形变量分别为40%、50%、60%、70%、80%，测试后分析其标准偏差、平均标准相对偏差，确定最佳测试速度和最佳形变量。然后进行胭脂萝卜质地特性测试，TPA测试的胭脂萝卜质地特征曲线线图1，由此得出胭脂萝卜质地的参数。其他测试条件为：触发力0.2N，回程高度15 mm；同一种试样重复测试10次。 图1 胭脂萝卜TPA试验质地特征曲线 Fig.1 Texture characteristic curve of carmine radish TPA test 选取10位专业人员组成胭脂萝卜质地感官评价小组，该测试在食品感官评价实验室内完成。对胭脂萝卜样品进行随机编号，由专人呈送给评定专家，每种样品重复3次，结果取平均值。评定标准见表1。 表1 胭脂萝卜质地的感官评分标准 Table 1 Sensory evaluation standard of carmine radish texture 项目 分值 评分标准 硬度 30 指咀嚼胭脂萝卜条所需的最大力。所需力很大，不易咬碎 (0~20分)；所需力较大，较易咬碎(20~10分)；所需力很 小，容易咀嚼(10分以下) 脆度 30 指咀嚼时脆裂程度，脆裂声音。易脆裂，脆裂声音大(30~ 20分)；较易脆裂，脆裂声音较大(20~10分)；不易脆裂，脆 裂声音小(10分以下) 总体口感 40 对胭脂萝卜的咀嚼口感、组织状态、质地构成的整体评价。 密实，不软腐，脆嫩爽口，有咀嚼感(40~30分)；较密密，较 脆嫩爽口，较有咀嚼感(30~15分)；质地较软，不脆嫩，咀 嚼感差(15分以下) 1.5 数据处理与分析方法 采用 Excel 2016 软件对数据进行标准偏差分析，采用 SPSS 13.0软件对数据进行相关性分析等。 2 结果与分析 2.1 测试速度对胭脂萝卜质地特性的影响分析 按照1.3节中的方法对胭脂萝卜样品进行 TPA测试，分析测试速度分别为60，70，80，90，100 mm/min时，对硬度、脆性、内聚性、回复性、弹性和咀嚼性的影响，结果见图2。 400r b.测试速度对脆性的影响 图2 测试速度对 TPA测试结果的影响 Fig.2 Effect of test speed on texture profileanalysis test results 由图2可知，随着测试速度的增大，硬度、脆性、弹性整体波动不大，而且相对标准偏差的范围分别为9%~27%、12%~27%、5%~14%，说明测试速度对硬度、脆性、弹性的影响不大；而随着测试速度的增大，内聚性、回复性、咀嚼性相应数值波动较大，相对标准偏差的范围分别为10%~21%、20%~64%、20%~44%。各质地特性：硬度、脆性、内聚性、回复性、弹性、咀嚼性测试结果的平均相对标准偏差分别为29%、20%、22%、28%、19%。综合对比测试速度分别为 60，70，80，90，100 mm/min 的相对标准偏差与平均标准相对偏差，当测试速度为100 mm/min 时，平均相对标准偏差最小，相对标准偏差波动最小，由此可知，最稳定的测试速度是100 mm/min，故选择100 mm/min为最佳测试速度。 2.2 样品形变量对胭脂萝卜质地特性的影响分析 按照1.3节中的方法对胭脂萝卜样品进行 TPA测试，分析样品形变量分别为 40%、50%、60%、70%、80%时，对硬度、脆性、内聚性、回复性、弹性和咀嚼性的影响，结果见图3。 形变量(%) a.样品形变量对硬度的影响 b.样品形变量对脆性的影响 c.样品形变量对内聚性的影响 d.样品形变量对回复性的影响 (N) 80 80 f.样品形变量对咀嚼性的影响 图3样品形变量对 TPA 测试结果的影响 Fig.3 Effect of sample shape variable on textureprofile analysis test results 由图3可知，随着样品形变量的改变，硬度、脆性整体波动不大，而且相对标准偏差的范围分别为13%~19%、11%~25%，说明形变量对硬度、脆性的影响不大；而随着样品形变量的改变，内聚性、回复性、弹性、咀嚼性相应数值波动较大，相对标准偏差的范围分别为5%~69%、30%~71%、3%~82%、11%~72%。各质地特性：硬度、脆性、内聚性、回复性、弹性、咀嚼性测试结果的平均相对标准偏差分别为19%、37%、47%、16%、45%。综合对比测试速度分别为40%、50%、60%、70%、80%的相对标准偏差与平均标准相对偏差，当形变量为70%时，平均相对标准偏差最小，相对标准偏差波动较小，由此可知，最稳定的形变量是70%，故选择70%作为样品最佳形变量。 2.3 胭脂萝卜质地特性指标间的相关性分析 按照1.2节中的方法对样品进行处理，使用TMS-PRO 食品物性分析仪在 TPA模式下对处理后的9种样品进行测试，测试速度为100 mm/min，样品形变量为70%，触发力为0.2N，回程高度为15 mm；同一种试样重复测试10次。胭脂萝卜质地特性的测试结果见表2，按照1.5节的数据处理方法，对各质地特性参数进行相关性分析，结果见表3. 表2 TPA试验测试胭脂萝卜的质地特性值 Table2 Texture eigenvalues of carmine radish by TPA test 样品 硬度(N) 脆性(N) 内聚性 回复性 弹性 咀嚼性(N) 296.14± 266.04± 0.16± 0.26± 3.04± 149.62± 70.97 69.24 0.03 0.13 0.376 59.25 2 298.78± 254.38± 0.31± 0.15± 2.11± 200.91± 28.28 58.47 0.05 0.03 0.30* 71.21° 续 表 样品 硬度(N) 脆性(N) 内聚性 回复性 弹性 咀嚼性(N) 3 264.78± 253.90± 0.30± 0.27± 1.86± 148.12± 35.17* 31.44 0.05 0.17 0.098 28.98 4 257.48± 246.84± 0.32± 0.28± 1.96士 168.14± 70.07 67.41 0.05 0.13 0.218 74.14 5 289.10± 259.56± 0.21± 0.25± 2.00士 117.70± 56.16 62.84 0.02 0.08 0.13* 26.28* 6 393.78± 324.80± 0.10± 0.48± 5.43± 214.30± 54.45bc 79.94° 0.01 0.34 4.16° 55.06° 7 257.08± 230.92± 0.19± 0.30± 1.99± 90.88± 32.94 33.42 0.13* 0.18 0.06 53.46* 8 240.70± 216.00± 0.18± 0.45± 3.68± 133.97± 37.53 22.73* 0.11 0.25 3.01 81.36 9 263.28± 222.88± 0.10± 0.22± 2.77± 75.91± 37.12° 24.11 0.01 0.09 0.21 10.22 注：数值表示为“平均值士标准差”；肩标字母不同表示差异显著(P≤0.05)。 由表2可知，不同胭脂萝卜样品的质地特性结果有所不同，样品6的硬度值最大，差异性显著，样品8的硬度最小；样品6的脆性值最大，样品8的脆性最小，差异均不显著；样品4的内聚性值最大，样品6和样品9的内聚性值最小，差异均不显著；样品6的回复性值最大，样品2的回复性值最小，差异均不显著；样品6的弹性值最大，样品3的弹性值最小，差异均不显著；样品6的咀嚼性值最大，样品9的咀嚼性值最小，差异均不显著。 表33TPA试验测试胭脂萝卜各项质地参数间的相关性(R) Table 3 Correlation between texture parametersof carmine radish by TPA test 质地特性 硬度 脆性 内聚性 回复性 弹性 咀嚼性 硬度 脆性 0.961** 1 内聚性 -0.578 0.747 1 回复性 0.297 0.378 -0.767 1 弹性 0.016 一0.039 0.510 一0.673 1 咀嚼性 -0.611 一0.726 0.959** 一0.893** 0.560 1 注：“*”表示在P<0.05水平显著相关，“**”表示在P< 0.01水平极显著相关。 由表3可知，胭脂萝卜的硬度与脆性的相关性为0.961，呈现出极显著正相关性(P<0.01)，说明压缩样品的最大力(硬度)越大，样品的破碎性(脆性)越大，这符合果蔬的硬脆性特点；硬度与回复性、弹性为正相关，但相关性较差，与内聚性、咀嚼性为负相关，相关性也不显著。脆性与硬度呈现出极显著相关，而与内聚性、回复性、咀嚼性、弹性相关性较低，因此，硬度与脆性在胭脂萝卜的坚实度上都具有很好的代表性，在分析胭脂萝卜的质地特性上可以选择其一。食品的脆性是人们感知食品质地较为直接的指标，因此可选择脆性来分析胭脂萝卜的质地特性。咀嚼性与内聚性的相关性大小为0.959，呈现出极显著正相关(P≤0.01)， 与回复性的相关性大小为一0.893，呈现出极显著负相关，该结果表明咀嚼性、内聚性、回复性可共同反映胭脂萝卜的质地特点，因此这3项质地参数可以作为评价脂萝卜的代表性指标。弹性与其他参数相关性均呈现出不显著，因此不能作为评价胭脂萝卜质地特性的代表性指标。综上表明，硬度、脆性、咀嚼性、内聚性、回复性都能作为评价胭脂萝卜质地特性的代表性指标。 2.4 胭脂萝卜的感官评定结果 按照1.4节感官评定方法对胭脂萝卜样品进行感官评定，结果见表4。 表4 胭脂萝卜的感官评定结果 Table 4 Sensory evaluation results of carmine radish 样品 硬度 脆度 总体口感 17.67±0.58 20.33±1.53 32.33±1.53 16.67±0.58* 22.67±0.58 33.67±0.58 3 15.00±2.00 21.00±2.00 33.33±1.53 19.33±1.53 20.00±2.00* 33.00±2.00 5 10.00±2.00* 13.67±2.31 23.00±10.82ab 6 20.00±2.00 17.67±2.52 25.00±5.00 7 14.33±2.52 13.67±3.79 22.67±3.06* 8 16.67±2.89* 15.67±4.04 26.67±5.77* 9 19.00±1.00 23.00±1.00 33.00±1.00 注：数值表示为“平均值士标准差”；肩标字母不同表示差异显著(P≤0.05)。 由表4可知，不同胭脂萝卜样品的3种感官评价结果有所不同，对于硬度，样品6的评分最高，样品5的评分最低；对于脆度，样品9的评分最高，样品5的评分最低；对于总体口感，样品2的评分最高，样品7的评分最低，样品5的差异显著。 2.5 胭脂萝卜的感官评定与质地特性相关性分析 为了验证胭脂萝卜质地特性和感官评定的相关性，将上述9组样品的物性仪测试结果和感官评定结果做相关性分析。胭脂萝卜的质地特性指标选取有代表性的硬度、脆性、咀嚼性、内聚性、回复性，结果见表5. 表5 感官评定结果与 TPA试验测试质地特性的相关性(R) Table 5 Correlation between sensory evaluation resultsand texture properties detected by TPA test 相关系数 硬度 脆性 内聚性 回复性 咀嚼性 硬度 0.943** 0.905** 0.690 -0.612 0.845* 脆度 0.889* 0.874* 0.379 -0.790 0.892* 总体口感 0.730 0.865* 0.478 -0.644 0.933** 注：“*”表示在P≤0.05水平显著相关，“**”表示在P<0.01水平极显著相关。 由表5可知，胭脂萝卜的感官硬度与质地特性的硬度、脆性的相关系数分别为0.943，0.905，表现为极显著相关(P≤0.01)；与咀嚼性的相关系数为0.845，表现为显著相关(P<0.05)；与内聚性、回复性呈现较差的相关性，说明质地特性的硬度、脆性、咀嚼性指标能反映出胭脂萝卜的硬度和口感。胭脂萝卜的脆度与硬度、脆性、咀嚼性的相关系数分别为 0.889，0.874， 0.892，表现为显著相关(P<0.05)，与内聚性、回复性呈现较差的相关性。胭脂萝卜的总体口感与咀嚼性的相关系数为0.933，表现为极显著负相关(P≤0.01)，说明咀嚼性能反映出总体口感；与脆性的相关系数为0.865，表现为显著相(P<0.05)关；与其他质地标的相关性较差。由此可见，胭脂萝卜的质地特性与其感官指标具有一定的相关性，硬度、脆性、咀嚼性等质地特性指标能够反映出胭脂萝卜的感官质地品质。 3 结论 本研究采用食品物性仪的 TPA模式分析了涪陵地区的特色产品胭脂萝卜的质地特性，确定了最佳测试速度为100 mm/min，最佳形变量为 70%，TMS 25.4圆柱形探头，触发力为0.2N，回程高度为15mm。相关性分析表明脆性与硬度，咀嚼性与内聚性、回复性均具有明显相关性，而其他质地指标相互之间没有表现出显著的相关性，这显示了硬度与脆性可用来评价胭脂萝卜的质地特性，咀嚼性与内聚性、回复性也能作为评价胭脂萝卜质地特性的代表性参数。 通过感官评定分析了胭脂萝卜的硬度、脆度、整体口感等感官质地指标，结果表明不同胭脂萝卜样品的3种感官质地结果有所差异。又对胭脂萝卜的感官评定结果和食品物性仪测试结果进行了相关性分析，结果表明胭脂萝卜的质地特性与其感官指标具有一定的相关性，硬度、脆性、咀嚼性等质地特性指标能够反映出胭脂萝卜的感官质地品质；硬度、脆性、咀嚼性可作为胭脂萝卜最具有代表性的质地特性指标。本研究有利于胭脂萝卜的质地评定，对各质地特性的客观性分析提供理论依据。 ( 参考文献： ) ( [ 1 ]李宇，刘林，范亚，等.复合涂膜对鲜切胭脂萝卜保鲜研究[ J ].食品工业，2016，37(10)：108-112. ) ( [2]汪照，谢春燕，李岩，等.胭脂萝卜薄层干燥的动力学模型及 工 艺优化[J]. 食 品工业科 技 ，2016，37(2)：265-269. ) ( [3]高升，王方艳.红心萝卜力学特性试试研究[J].农机化研 究，2017，39(8)：170- 1 74. ) ( [ 4]斌斌，赵有斌，尹学清，等.质仪仪在果蔬品质评定中应用的研究进展LJ]. 食 品研究与开发，2019，40(5)：209-213. ) ( [5]林芳栋，蒋珍菊，廖珊，等.质仪仪及其在食品品质评价中的应用综述[J]. 生 命科学仪器，2009，7(5)：61-63. ) ( [6]吴洪华，姜松.食品质地及其 TPA 测试[ J ].食品研究与开发，2005，26(5)：128- 1 31. ) ( [ 7] M ojet J， Koster E P. 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Meat S cience，2019( 1 47)：53-59. ) — — 采用食品物性仪对重庆涪陵胭脂萝卜进行质地特性测试，分析了各质地指标间的相关性，找出了能评价胭脂萝卜质地特性的代表性指标，并和感官评定进行了相关性分析。检测仪器：ＴＭＳ－ＰＲＯ食品物性分析仪、ＴＭＳ　２５．４圆柱形探头、Ｔｅｘｔｕｒｅ　Ｌａｂ　Ｐｒｏ测试软件  美国ＦＴＣ公司。实验结果：测试条件是测试速度１００ｍｍ／ｍｉｎ、样品形变量７０％、ＴＭＳ　２５．４圆柱形探头、触发力０．２Ｎ、回程高度１５ｍｍ。在质地特性指标分析中，胭脂萝卜的硬度与脆性相关性达０．９６１，呈现极显著相关；咀嚼性与内聚性、回复性相关性分别达０．９５９和－０．８９３，均呈现极显著相关，而其他质地指标间未显现出显著的相关性。感官评定与质地特性的相关性分析表明，感官硬度与质地特性的硬度、脆性的相关系数分别为０．９４３和０．９０５，总体口感与咀嚼性的相关系数为０．９３３，均呈现极显著相关；硬度、脆性、咀嚼性指标能够反映出胭脂萝卜的感官质地品质；硬度、脆性、咀嚼性可作为胭脂萝卜具有代表性的质地特性指标。研究结果为胭脂萝卜质地品质分析和进一步开发利用提供了帮助。  研究意义：通过感官评定分析了胭脂萝卜的硬度、脆度、整体口感等感官质地指标，结果表明不同胭脂萝卜样品的３种感官质地结果有所差异。又对胭脂萝卜的感官评定结果和食品物性仪测试结果进行了相关性分析，结果表明胭脂萝卜的质地特性与其感官指标具有一定的相关性，硬度、脆性、咀嚼性等质地特性指标能够反映出胭脂萝卜的感官质地品质；硬度、脆性、咀嚼性可作为胭脂萝卜有代表性的质地特性指标。本研究有利于胭脂萝卜的质地评定，对各质地特性的客观性分析提供理论依据。本文献来源于“长江师范学院”。