不同地区产榨菜产品品质的比较研究

李英，郭宗明，屈定武，王玉荣

（1.烟台南山学院食品系，山东烟台265713；2.湖北文理学院化学工程与食品科学学院，湖北襄阳441053）

不同地区产榨菜产品品质的比较研究

李英1，郭宗明1，屈定武2，王玉荣2

（1.烟台南山学院食品系，山东烟台265713；2.湖北文理学院化学工程与食品科学学院，湖北襄阳441053）

通过对滋味、质构和常规理化指标进行测定，同时结合多元统计学方法，本研究对四川、浙江和重庆地区产榨菜产品品质的差异性进行了解析。通过Kruskal-Wallis分析发现，重庆地区产榨菜其水分含量较高（P＜0.05），而蛋白质含量呈现出相反的趋势（P＜0.05）。通过主成分分析、典范对应分析、聚类分析和多元方差分析发现不同地区产榨菜其产品品质存在显著差异（P＜0.05），且四川和浙江地区产的榨菜其品质较为相似。由此可见，产地对榨菜的产品品质具有显著的影响。

榨菜；质构；电子舌；多变量统计学；品质评价

作为我国特有的腌制食品，榨菜与日本酱菜和欧洲酸黄瓜并称世界三大名腌菜[1]。榨菜以茎用芥菜（Brassica juncea（L.）Czern et Coss）为原料，经脱水加盐腌制而成，并以其风味鲜美、食用方便和货架期长等特点而广受消费者的喜爱[2]。我国榨菜的主产区主要分布在四川、浙江和重庆等地区，不同地区制作的榨菜由于受自然条件、制作工艺和原料特性的影响，其产品品质存在较大的差异。近年来，国内研究学者在榨菜产品品质评价方面开展了多项卓有成效的研究，探讨了包装方式[3-4]、食品添加剂[1]、杀菌方式[5-6]和流通环节[7-9]等因素对榨菜产品品质的影响。然而目前关于不同地区产榨菜产品品质评价方面的研究报道尚少。

本研究分别从四川省、浙江省和重庆市共采集了15个品牌24个品名的榨菜样品，采用电子舌、物性测试仪、常规理化分析和多元统计学方法相结合的手段，从滋味、质构和常规理化指标等3个维度对不同地区生产的大头菜的产品品质进行了评价。

1 材料与方法

1.1 材料

榨菜：市售。

1.2 试剂

内部溶液、参比溶液、阴离子溶液和阳离子溶液：均由日本Insent公司提供；冰乙酸、酚酞、铬酸钾、甲基红、酒石酸钾钠、甲醛、氯化钠、硫酸铜、硫酸钾、硫酸、邻苯二甲酸氢钾、氯化钾、葡萄糖、硼酸、氢氧化钠、无水碳酸钠、无水乙醇、硝酸银、溴甲酚绿、亚甲基蓝、乙酸锌和亚铁氰化钾等试剂：均为分析纯，购自成都市科龙化工试剂厂。

1.3 主要仪器

SA 402B电子舌：日本Insent公司；XW-90A磁力搅拌器：上海玛登仪器有限公司；SHA-CA水浴恒温振荡器：金坛市荣华制造有限公司；SHZ-D水循环多用真空泵：巩义市予华仪器有限责任公司；BS224S电子天平：北京赛利多斯仪器系统有限公司；K1100全自动定氮仪：上海晟声自动化分析仪器有限公司；PHS-25酸度计：上海仪电科学仪器股份有限公司；HE53卤素水分测定仪：梅特勒-托利多仪器上海有限公司；AW-1型智能水分活度测定仪：无锡市碧波电子有限公司；TA-XT Plus物性测试仪：英国Stable Micro System公司。

1.4 方法

1.4.1 样品的采集

本研究从四川省、浙江省和重庆市共采集袋装榨菜样品24个。其中从四川省采集的9个样品分别隶属于味聚特、吉香居、清香园、川南或李记乐宝5个品牌，从浙江省采集的9个样品分别隶属于备得福、六必居、钱江、阿高、博鸿小菜或铜钱桥6个品牌，从重庆市采集的6个样品分别隶属于涪枳、鱼泉、乌江或小字辈4个品牌。

1.4.2 榨菜样品滋味品质的测定

将剪碎后的40 g榨菜样品置于250mL三角瓶中，加入160mL蒸馏水，70℃振摇15min，取上清液抽滤，滤液备用。将滤液置于样品杯中，选用CA0、C00、AE1、CT0和AAE 5个传感器分别对其酸、苦、涩、咸和鲜味强度进行测定，传感器经洗涤后，使用C00、AE1和AAE进一步对滤液的后味A（涩的回味）、B（苦的回味）和丰度（鲜的回味）3个回味指标进行测定[10]。

因SA402B电子舌系统每个循环仅能完成10个样品的测定，为消除系统误差，每次测定时均设定同一样品为内参样品，待测样品减去同循环内参样品的强度值，即为待测样品各滋味指标的相对强度值。每个样品重复测试4次，选取后3次的测量数据作为本研究的原始数据。

1.4.3 榨菜样品质构的测定

挑取形状规则、厚度适宜的榨菜样品，选用P/2适配探头，使用物性测试仪对其硬度、脆性和咀嚼性进行测定。测定参数如下：测试前探头下降速率1.5mm/s，测试中速率1mm/s，测试后探头上升速率10mm/s，测试距离3.00mm。

1.4.4 榨菜样品常规理化指标的测定

水分活度：使用智能水分活度测定仪测定。

水分含量：使用卤素水分测定仪测定。

蛋白质含量：使用GB 5009.5-2010《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》中的凯氏定氮法测定。

还原糖含量：使用GB/T 5009.7-2008《食品中还原糖的测定》中的直接滴定法测定。

总酸含量：使用GB/T 12456-2008《食品中总酸的测定》中的酸碱滴定法测定。

氨基酸态氮含量：参照GB/T 5009.39-2003《酱油卫生标准的分析方法》中甲醛值法测定。

氯化钠含量：使用GB/T 12457-2008《食品中氯化钠的测定》中的直接沉淀滴定法测定。

1.4.5 统计分析

使用Kruskal-Wallis分析对不同地区产榨菜的各滋味指标、各质构指标和各理化指标的显著性进行分析；使用主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）、典范对应分析（Canonical Correspondence Analysis，CCA）、聚类分析（Cluster Analysis，CA）和多元方差分析（multivariate analysis of variance，MANOVA）对不同地区产榨菜品质整体结构的差异进行分析；使用Pearson相关性分析（Pearson correlation analysis）对滋味指标与理化指标间的相关性进行分析。采用Matlab2010b软件（The Math Works，Natick，MA，USA）进行数据分析，采用Origin 8.5软件（Origin Lab，MA，USA）作图。

2 结果与分析

2.1 不同地区产榨菜各产品指标的差异性分析

研究人员可以采用感官鉴评或电子舌对食品的滋味品质进行分析，相对于感官鉴评而言，电子舌通过采用人工脂膜传感器技术，克服了感官鉴评受主观因素影响大的缺点[10]，可以对食品的酸、苦、涩、咸和鲜味等5个基本味和涩味、苦味和鲜味等3个基本味的回味进行定量分析。目前在酒类[11]、肉类[12]和大头菜[13]等食品的滋味品质评价中已有了广泛的应用。基于电子舌技术不同地区产榨菜样品各滋味指标相对强度值的箱形图如图1所示。

由图1可知，纳入本研究的15个品牌24个品名的榨菜样品在酸味指标上的差异最大，究其原因可能在于21个品名的榨菜产品中均添加了柠檬酸、冰乙酸、柠檬酸钠或乳酸等酸味剂，而有3个产品未进行调酸处理。由图1亦可知，样品在苦味、后味B（苦的回味）、丰度（鲜的回味）和咸味4个指标上差异亦较大，而在涩味、鲜味和后味A（涩的回味）3个指标上差异较小。不同地区产榨菜滋味指标的差异性分析见表1。

图1 榨菜样品各滋味指标相对强度值的箱形图（n=24）Fig.1 The box plot of relative intensity of each taste index in mustard samples（n=24）

表1 不同地区产榨菜滋味指标的差异性分析Table1 The significance analysis of each flavor index of mustard producted from different regions

本研究进一步使用Kruskal-Wallis检验对不同地区产的榨菜样品各滋味指标的差异性进行了分析，结果发现三者在酸味、苦味、咸味、鲜味和涩味5个基本味指标和后味A（涩的回味）、后味B（苦的回味）及丰度（鲜的回味）3个回味指标上的差异均不显著（P＞0.05）。

通过使用物性测试仪，研究人员可以对食品的质构特性进行解析，并对食品的硬度、脆性、咀嚼性、韧性或弹性等诸多指标进行定量，具有快速准确的特点。基于物性测试仪的不同地区产榨菜质构指标的差异性分析如表2所示。

本研究所采集的15个品牌24个品名的榨菜样品其硬度和咀嚼性的值分别为344.5 g～1 284.46 g和881.3 g.s～2 137.95 g.s，所有样品在P2探头压缩至0.69mm～2.86mm时均会出现破裂。由表2可知，不同地区生产的榨菜其硬度、脆性和咀嚼性值差异均不显著（P＞0.05）。不同地区产榨菜理化指标的差异性分析见表3。

本研究所采集的15个品牌24个品名的榨菜样品其水分活度的值为0.934～0.977，水分和蛋白质含量的值为79.43%～90.05%和1.01%～2.54%，还原糖、总酸、氨基酸态氮和氯化钠含量的值为0.08 g/100 g～1.33 g/100 g、0.02 g/100 g～0.26 g/100 g、0.69g/100 g～2.38 g/100 g和2.25 g/100 g～6.46 g/100 g。由表3可知，四川地区生产的榨菜其水分含量要显著低于重庆地区（P＜0.05），而两者与浙江地区生产的榨菜差异均不显著（P＞0.05）。值得一提的是，四川地区生产的榨菜其蛋白质含量要显著高于重庆地区（P＜0.05），而与浙江地区生产的榨菜差异不显著（P＞0.05）。由表3亦可知，不同地区生产的榨菜水分活度、还原糖含量、总酸含量、氨基酸态氮含量和氯化钠含量差异均不显著（P＞0.05）。

表2 不同地区产榨菜质构指标的差异性分析Table2 The significance analysis of texture of mustard samples producted from different regions

表3 不同地区产榨菜理化指标的差异性分析Table3 The significance analysis of nutritional index of mustard samples produced from different regions

2.2 不同地区产榨菜产品品质整体结构的差异性分析

食品的产品品质通常包括色、香、味、形及质地等感官品质和蛋白质及氨基酸态氮等营养物质在内的内在品质，同时食品的内在品质又可以对其感官品质产生影响[13]。由此可见，仅采用Kruskal-Wallis对不同地区产榨菜某一指标的差异性进行孤立的评价是不足的。因此本研究在使用秩和检验对不同地区产榨菜产品滋味、质构和理化指标评价的基础上，进一步使用PCA、CCA、CA和MANOVA等多元统计学方法对其品质整体结构的差异性进行了分析。

作为一种无监督的空间排布方法，PCA采用降维的思路，在考虑多个变量相关性的基础上，通过线性转换将多个变量转化为了少数几个综合指标[14]。经PCA发现，不同地区产榨菜产品品质的信息主要集中在前6个主成分，其累计方差贡献率为87.07%。基于主成分分析的不同地区产榨菜产品品质的PC1与PC2因子载荷图如图2所示。

图2 基于主成分分析的不同地区产榨菜产品品质的PC1与PC2因子载荷图Fig.2 Graphical representation of the principal component analysis of profile characterization in mustard samples produced from different regions showing PC1 vs.PC2：Factor loading

由图2可知，第一主成分的贡献率为30.02%，由咸味、丰度（鲜的回味）、水分、氯化钠和氨基酸态氮5个指标构成。第二主成分的贡献率为18.60%，由酸味、鲜味、后味B（苦的回味）和涩味4个指标构成。基于主成分分析的不同地区产榨菜产品品质的PC1与PC2因子得分图如图3所示。

图3 基于主成分分析的不同地区产榨菜产品品质的PC1与PC2因子得分图Fig.3 Graphical representation of the principal component analysis of profile characterization in mustard samples produced from different regions showing PC1 vs.PC2：Factor scores

由图3可知，浙江地区生产的榨菜产品主要排布在第一、第三和第四象限，而重庆地区的主要排布在第二、第三和第四象限，由此可见，虽然不同地区生产的榨菜产品在空间排布上存在交叠现象，但同一地区生产的榨菜亦呈现出一定的聚类趋势。通过对样品在二维空间进行排布，可以通过样品间的距离最大程度的反映出各样品间的关系信息。PCA作为无监督的空间排布方法仅考虑了各指标的数值，相对于CCA等有监督的空间排布方法而言其没有考虑环境因子，因而存在一定的局限性。基于典范对应分析的不同地区产榨菜产品品质的评价如图4所示。

图4 基于典范对应分析的不同地区产榨菜产品品质的评价Fig.4 Canonical correspondence analysis of profilecharacterization in mustard samples produced from different regions

作为一种有监督的空间排布方法，CCA可以将对应分析和多元回归分析相结合，具有信息量大且可以对结果进行直观展示的优点，目前已在浮游植物群落结构分析[15]、肠道微生物群落结构分析[16]和土壤性质研究[17]方面有了广泛的应用，然而其在食品品质评价中的应用尚少。由图4可知，我们采用CCA分析发现，不同地区产的榨菜样品空间排布呈现出明显的分离趋势。基于马氏距离聚类的不同地区产榨菜产品品质的分析见图5。

图5 基于马氏距离聚类的不同地区产榨菜产品品质的分析Fig.5 The evaluation of the characterization profile characterization in mustard samples produced from different regions based on the Mahalanobis distance analysis

根据样品或者变量的相似性，聚类分析可以实现对不同样品的分类，其中常使用欧氏距离或者马氏聚离对样品间的相似度进行衡量[18]。相对于欧氏距离，马氏距离在计算两个样品间距离的同时亦考虑了各指标间的关联性，因此本研究进一步使用基于马氏距离的聚类对不同地区产榨菜的产品品质进行了分析。由图5可知，四川和浙江地区产榨菜的产品品质较为相似，而两者均与重庆地区产榨菜具有较大差异。

通过PCA和CCA，可以定性的认为不同地区产榨菜产品品质存在一定的差异性，本研究进一步使用MANOVA对该结果进行了验证分析，结果发现四川地区与浙江地区产榨菜的产品品质差异显著（P= 0.048），同时重庆地区产榨菜与上述两组差异均极显著（P=0.000 43）。这一结果说明，根据榨菜产品产地划分的分组确实是造成图2和图3中各样本空间排布呈现明显区分的原因。

2.3 不同地区榨菜常规理化指标和滋味指标的相关性分析

基于榨菜常规理化指标和滋味指标相关性分析的热图如图6所示。

图6 榨菜常规理化指标和滋味指标相关性的热图Fig.6 Correlation heat map of the physical and chemical indexes and taste indexes of mustard samples

由图6可知，经Pearson相关性分析发现，榨菜的酸味与还原糖含量呈极显著正相关（R=0.649，P= 0.000 6）；咸味与氨基酸态氮和氯化钠含量均呈极显著正相关（P＜0.001），其相关系数分别为0.679和0.877，而与水分含量呈极显著负相关（R=-0.641，P＜0.0007）；榨菜的鲜味与还原糖含量呈非常显著负相关（R=-0.604，P=0.002），与氨基酸态氮呈显著正相关（R=0.623，P=0.001）；值得一提的是，榨菜的丰度（鲜的回味）与氨基酸态氮呈极显著正相关（R=0.771，P= 0.0001），与还原糖和水分含量呈非常显著负相关（P＜0.01），其相关系数分别为0.524和0.614。

3 结论

在对滋味品质、质构特性和理化指标进行测定的基础上，同时结合多元统计学方法，本研究对从四川省、浙江省和重庆市采集的15个品牌24个品名的榨菜样品产品品质的差异性进行了探讨。结果发现，不同地区产榨菜的产品品质存在显著差异，其中四川和浙江地区产榨菜的产品品质较为相似，而两者均与重庆地区产榨菜具有较大差异。

[1]丁涌波,赵兴娥,陈光静,等.食品添加剂对透明包装榨菜品质控制的影响[J].食品科学,2014,35(18):201-208

[2]苏扬,张聪,黄文刚.榨菜加工新工艺的探讨[J].中国调味品,2011, 36(4):118-120

[3]赵兴娥,王颖,王微,等.不同透明包装对榨菜品质的影响[J].食品科学,2013,35(4):288-292

[4]李阿敏,杨文友,洪冰,等.包装方式对榨菜品质和保藏特性的影响[J].食品科学,2015,36(24):332-336

[5]帅天罡,王琪,陆红佳,等.微波杀菌对袋装低盐榨菜贮藏品质的影响[J].包装与食品机械,2014,32(4):16-19

[6]王肖莉,屈小玄,王守凤,等.煮烫对榨菜感官品质的影响[J].中国调味品,2012,37(9):22-24

[7]邓冕,尼海峰,熊发祥,等.方便榨菜食品在流通领域的品质变化初探[J].食品与发酵科技,2011,47(2):74-78

[8]王刚,熊发祥.流通领域中环境因素对盐渍榨菜品质变化的影响[J].中国调味品,2012,37(3):53-58

[9]熊发祥,罗巍,李健,等.流通领域中环境因素对盐渍榨菜亚硝酸盐浓度变化的影响[J].中国调味品,2012,37(4):40-44

[10]王玉荣,张俊英,胡欣洁,等.湖北孝感和四川成都地区来源的酒曲对米酒滋味品质影响的评价[J].食品科学,2015,36(16):207-210

[11]Ouyang Q,Zhao J,Chen Q.Classification of rice wine according to different marked ages using a portable multi-electrode electronic tongue coupled with multivariate analysis[J].Food Research International,2013,51(2):633-640

[12]田晓静,刘丽霞,王俊.电子舌技术在肉与肉制品检测中的应用[J].食品工业科技,2013,34(7):397-400

[13]郭壮,蔡宏宇,汤尚文,等.不同地区产腌制大头菜产品品质的比较研究[J].中国调味品,2016,41(3):70-73

[15]其木格苏都,郭壮,王记成,等.益生菌Lactobacillus casei Zhang对凝固型发酵乳质构和挥发性风味物质的影响[J].中国农业科学, 2013,46(3):595-605

[16]王宇飞,赵秀兰,何丙辉,等.汉丰湖夏季浮游植物群落与环境因子的典范对应分析[J].环境科学,2015,36(3):922-927

[17]Zhang J,Guo Z,Xue Z,et al.A phylo-functional core of gut microbiota in healthy young Chinese cohorts across lifestyles,geography and ethnicities[J].The ISME journal,2015,9(9):1979-1990

[18]杨思存,逄焕成,王成宝,等.基于典范对应分析的甘肃引黄灌区土壤盐渍化特征研究[J].中国农业科学,2013,47(1):100-110

[19]吴香华,牛生杰,吴诚鸥,等.马氏距离聚类分析中协方差矩阵估算的改进[J].数理统计与管理,2011,30(2):240-245

Comparative Studies of Product Quality of Mustard Collected from Different Regions

LI Ying1，GUO Zong-ming1，QU Ding-wu2，WANG Yu-rong2
（1.Department of Food Science and Engineering，Yantai Nanshan University，Yantai265713，Shandong，China；2.College of Chemical Engineering and Food Science，Hubei University of Arts and Science，Xiangyang 441053，Hubei，China）

The product qualities of mustard collected from Sichuan，Zhejiang，and Chongqing were studied by taste，texture quality，physical and chemical index，and multivariate statistics.The results of Kruskal-Wallis indicated that moisture content of samples collected from Chongqing were significantly higher than those in Sichuan（P＜0.05），but the index of protein content showed the opposite trend（P＜0.05）.Although principalcomponent analysis（PCA），canonical correspondence analysis（CCA），cluster analysis（CA），and multivariate analysis of variance （MANOVA）all showed that there were significant difference in mustard samples produced from different regions （P＜0.05），the mustard samples produced from Sichuan and Zhejiang had quite a lot in common. Thus，it could conclude that the regions have significant effects on the product profile characterizations of mustard.

mustard；texture；electronic tongue；multivariate statistics；quality evaluation

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.04.007

2016-06-04

山东省青年教师教育教学研究课题（15SDJ160）

李英（1983—），女（汉），讲师，硕士，研究方向：食品科学。