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市售桃酥产品质构特性主成分分析

2020-05-18

农产品加工 2020年7期
关键词:市售质构感官

邓 敏

(上海旅游高等专科学校酒店与烹饪学院,上海 201418)

桃酥是以小麦粉为主料,配以油脂、糖、鸡蛋等辅料调制成可塑性面团,经成型、烘烤而成的传统中式糕点,以其干、酥、脆、甜的特殊口感深受广大消费者喜爱。从公开的文献报道可知[1-4],国内关于桃酥的研究以配方和工艺优化为主,而针对此类产品的质构特性及品质评价研究报道甚少。

质地剖面分析法(Texture profile analysis,TPA)是研究食品质构特性最常用的方法,相对于传统的感官评价,TPA的测试结果更具客观性、准确性[5]。以10个品牌的市售桃酥产品为研究对象,采用质构仪对产品进行TPA测试,并对质构特性参数进行相关性和主成分分析,确定影响桃酥质构特性的主要因素,以期为桃酥产品的品质评价提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

采集10个不同品牌的市售桃酥产品,分别标记为样品①~样品⑩,基本信息如表1所示,测定时间距生产日期3个月内。

TA-XT2型质构仪,英国Stable Micro Systems公司产品。

市售桃酥产品基本信息见表1。

1.2 试验方法

1.2.1 TPA测定

样品处理:将桃酥统一制成15 mm×15 mm×5 mm的样品。采用质构仪TPA模式在室温条件下对样品进行测定,每组样品平行测定5次,取平均值。测定条件:探头型号P/36R,测前速度1.0 mm/s,测试速度1.0 mm/s,测后速度1.0 mm/s,2次压缩时间间隔5 s,压缩比50%,触发类型Auto-5 g,数据收集率200 pps。

1.2.2 感官评价

邀请10名经过感官评价培训的人员从色泽、形态、组织、气味、口感等5个方面对产品进行感官评价,取评分的平均值作为最终的感官评分。

表1 市售桃酥产品基本信息

感官评价标准见表2。

1.2.3 数据处理

测定和分析结果采用SPSS 24.0和Excel 2010进行处理,结果采用均值±标准差形式。

表2 感官评价标准

2 结果与分析

2.1 质构指标相关性分析

对市售10种品牌桃酥产品进行质构测定。

桃酥TPA测定结果(n=10) 见表3。

表3 桃酥TPA测定结果(n=10)

咀嚼性是将食物从固体状态咀嚼到可吞咽状态时牙齿所用的功[6],咀嚼性为硬度、内聚性与弹性三者的乘积,咀嚼性越大,则桃酥越难被嚼碎,也就越缺乏酥脆的口感;黏附性反映了咀嚼时食品对上颚、牙齿、舌头所接触面的黏着特性[7],黏附性绝对值过大时,样品易黏附在口腔壁上。由表3可知,样品④、⑧、⑨、⑩的黏附性绝对值、硬度、咀嚼性显著高于其他样品(p<0.05),可能原因是样品④、⑧、⑨、⑩中添加了其他成分(如苦荞粉、全麦粉、燕麦片等),面团硬度增强,焙烤的桃酥成品硬度也会增加,使得咀嚼性增加。

相关系数矩阵见表4。

表4 相关系数矩阵

由表4可知,硬度与咀嚼性呈极显著正相关(p<0.01),与脆性、黏附性呈极显著负相关(p<0.01)。产品硬度越大,则压缩过程中所需破裂力越大,咀嚼所需的力越大,越缺乏酥脆的口感。综上分析,硬度、脆性、黏附性对桃酥产品质构特性影响较大。

由于各项质构指标具有不同的量纲,将各指标数据转化成均值为0,标准差为1的无量纲数据[8],标准化的数学公式为:

式中:i=1,2,3…n,n为样本数目;

j=1,2,3…p,

p——样本原变量数目;

xij——Xij的标准化数据;

Xj——第j列数据的平均值;

σj——第j列数据的标准差。

数据标准化处理结果见表5。

表5 数据标准化处理结果

2.2 主成分筛选及其贡献率

利用SPSS 20.0软件通过主成分分析得到各指标间的相关矩阵,求出各主成分的特征值、方差贡献率和相应的特征向量。

相关矩阵的特征值与方差贡献率见表6。

表6 相关矩阵的特征值与方差贡献率

由表6可知,前2个主成分的特征值均大于1,二者累积方差贡献率达到97.169%,基本包含了原来变量的绝大多数信息,能够反映桃酥样品的整体信息,因此提取前2个主成分来评价桃酥样品的质构特性。

2.3 主成分载荷分析

主成分载荷矩阵和特征向量见表7。

表7 主成分载荷矩阵和特征向量

图1 主成分载荷图

主成分载荷反映了各指标对主成分的贡献率的大小[9]。由表7可知,硬度(X1)、脆性(X2)、黏附性(X3)、咀嚼性(X6)和回复性(X7)在第一主成分F1上具有较大的载荷,说明第一主成分F1主要反映了这几个质构指标的信息,其中脆性(X2)在F1上的载荷最大;第二主成分包括内聚性(X5)和弹性(X4),内聚性(X5)在F2上的载荷最大。

主成分载荷图见图1。

图1更加直观地显示了各主成分主要提取的信息和各指标之间的相关性,不同变量在散点图中的分布位置取决于其在各主成分中的载荷系数[10]。由图1可知,第一主成分F1所提取的指标主要位于图1的左侧和右侧,距离垂直象限分界线较远,同时硬度与咀嚼性、回复性,以及脆性与黏附性距离较近,而这2组指标呈180°分布,说明组内指标呈正相关关系,而组间指标呈负相关关系。第二主成分F2主要提取了弹性和内聚性,这2项指标距水平象限分界线较远,位于图1的顶部。

根据表7中主成分的因子载荷,构建主成分与质构指标之间的线性表达式:

将以上2个主成分的方差贡献率作为各自权重,构建综合得分模型F关于F1、F2的线性组合,即F=0.646F1+0.326F2。

样品主成分值及其综合排名见表8。

表8 样品主成分值及其综合排名

从高到低的排序依次为⑦>⑨>⑧>⑩>⑥>⑤ ④>②>①>③,样品⑦主成分得分最高,而样品③主成分得分最低。

由表8可知,以F1的得分值为横坐标,F2的得分值为纵坐标,绘制10种市售桃酥产品主成分得分的散点图。

10种市售桃酥产品的主成分散点图见图2。

图2 10种市售桃酥产品的主成分散点图

由图2可知,10种市售桃酥产品被分为2个区域,样品①、②、③位于图3的左半部,同处一个区域,主要是脂肪含量较高,将其与其他产品有效区分开来;其他7个样品位于图2的右半部,样品④、⑧、⑨、⑩因其他成分的添加使得这类产品不同于样品⑤、⑥、⑦。

2.4 感官评价结果

在TPA参数测定中不涉及味觉和气味的化学感受,因此感官评价结果与主成分分析会稍有差异。对10种市售桃酥产品进行感官评价,感官评分从高到低排序为⑦>⑨>⑧>⑥>⑩>④>⑤>①>②>③,其中样品⑦感官评分最高,样品③感官评分最低,与主成分分析结果基本一致。

感官评价结果见表9。

表9 感官评价结果

3 结论

测定了10种市售桃酥产品的质构指标(硬度、脆性、黏附性、弹性、内聚性、咀嚼性和回复性),并对质构指标进行相关性和主成分分析,结果如下:

(1) 各质构指标之间存在不同程度的相关性,硬度、脆性、黏附性对桃酥产品质构特性影响较大。

(2) 通过主成分分析提取了前2个主成分,累积方差贡献率达到97.169%,2个主成分线性表达式为:

(3) 主成分分析结果与感官评定结果基本一致,利用主成分分析的方法评定桃酥的质构品质具有一定的可行性。

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