不同加工方式的食用型花生感官和营养品质综合评价

孙泓希于树涛*王传堂董敬超马青艳于国庆

(1.辽宁省沙地治理与利用研究所,辽宁 阜新 123000;2.山东省花生研究所,山东 青岛 266100)

花生因其籽仁营养价值丰富,口味佳,符合我国传统饮食文化,较其他坚果生产成本低等因素,成为我国重要的油料作物和经济作物[1]。食用花生,尤其是高油酸花生可降低冠心病、癌症和II型糖尿病的患病风险[2]。花生食用的方式包括未经过干燥的鲜食和干燥后的熟制(水煮、油炸、炒制、烤制、裹衣、糖果、花生酱等)[3]。烤花生是欧洲有名的小吃,花生烤制品在美国也占有很大的市场份额[4]。与发达国家花生以食用为主不同,我国55%的花生用于榨油,导致花生中富含的VE,类黄酮,白藜芦醇等营养保健成分未得到充分利用[5-6]。随着经济的发展和人们对食物营养认知的提高,花生消费呈现多元化趋势,食用的比例逐年提高[7]。在中国,花生通常被油炸或水煮,近年来鲜食花生(即刚收获未经干燥的花生清洗后煮食)越来越受欢迎[8]。因此,培育口味品质俱佳的食用型花生新品种成为育种工作的重要方向。

食用花生的品质主要包括营养品质和感官品质。目前营养品质研究多集中于风味物质,大致分为3类:一是分析导致某些风味属性的挥发性化合物的研究,二是不同来源、市场类型、品种和等级花生的风味特征资源评价,三是比较不同加工过程中的风味物质含量变化[9-11]。花生籽仁中风味物质的相关指标可以一定程度反映花生品质的优劣,但仍不能完全替代感官评价。前人感官评价研究侧重于比较不同加工方式或不同类型花生品种的口感喜好度。Pattee等[12]研究了烤花生多种感官属性与生花生碳水化合物成分的关系,认为普通型花生中苦味物质可能干扰甜味感知。Atsushi[13]调查了417名日本消费者对油炸花生的感官喜好,明确不同性别和年龄消费者对花生的感官知觉和偏好倾向。陈静等[14]对265份花生品种的感官品质进行量化评分,其中多粒型花生的口味优,均达到一级水平,龙生型花生品种口味最差,中间型花生品种变异范围比较大。营养品质和感官品质是评价食用花生品种的重要指标,但目前花生育种中大多数食用型花生品种是根据农艺性状和品质性状选育的[15],感官评价应用较少,缺乏现成的品质综合评价体系,且对多种加工方式下不同品种感官品质和营养品质的综合评价未见报道。

本研究以课题组育成的13 个花生新品种(系)作为试验材料,对生仁、炒仁、煮果、烤果的甜味、香味、柔嫩度、细腻度、异味、脆度和硬度7项感官指标进行评价(表1),分析不同加工方式下感官品质和营养品质指标间的相关性,筛选总体喜欢度最高的资源,为深入开展食用型花生感官品质育种提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

高油酸品种(系)13份(表7),种植区域为辽宁省沙地所旱作科技园区基地(121°E,42°N),秋季收获,选取饱满成熟的荚果,去除可见杂质,分为4组,1组为鲜食,其他3组为自然干燥至籽仁含水量在10%以下。

1.2 样品的制备

各品种的每种加工方式设2次重复,随机区组排序,一次性送样品尝。

鲜食:鲜花生清洗后置于蒸锅内(SZ28B5,Supor),加入适量纯净水,不加调料,采用电磁炉(C22-F3,九阳)2 200 W 加热至水沸腾后改为500 W 继续煮40 min。

烘烤:将自然晾干的花生荚果置于烤箱(CRTF32PD,长帝)内,用上下加热的方式进行烘烤,烘烤温度230℃,大花生烘烤时间为10 min,小花生烘烤时间为8.5 min,烘烤结束后冷却至室温备用。

干炒:自然晾干的花生经剥壳后,选择大小均匀的籽仁,使用电热锅(TY-00B,豪圣)中火干炒30～35 min后,冷却至室温备用。

生食:自然晾干的花生经剥壳后,挑选均匀、饱满的籽仁备用。

1.3 感官评价[16-18]

选择口感识别能力强的10人组成评定小组于2:00 pm 进行评定。评定小组成员品尝每种处理的1个双仁果,且每次品尝后,用25℃温开水漱口,再品尝下一个样品。评定小组成员依据甜度、香味、柔嫩度、细腻度、异味、脆度、硬度进行评价(表1),评分标准采用5等级评分法,1～5级依次为无、极弱、有一点、较强和非常强。

表1 加工方式与感官品质调查项目Table 1 Processing methods and sensory quality evaluation indexes

1.4 品质指标测定

采用Matrix-I型近红外仪(Bruker公司)测定花生籽仁中粗脂肪、粗蛋白、油酸、亚油酸、VE、蔗糖的含量。

1.5 数据分析

采用SPSS 19.0和DPS 7.5进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 感官品质指标相关性分析

分别对4种加工方式下花生的感官品质评价与其营养品质进行简单相关分析。结果表明,鲜食花生的细腻度与蔗糖含量呈显著正相关,与VE含量呈显著负相关(表2);生食花生的甜度与VE含量呈显著负相关,其香味与VE含量呈极显著负相关,并与蔗糖含量达到显著正相关,生食花生的细腻度与脂肪含量呈显著正相关(表3);干炒花生的甜度、香味、细腻度和异味与其营养品质相关度较高,其中油酸含量与干炒花生的甜度、香味、细腻度达到极显著正相关(表4),烤果的甜度、香味、异味与营养品质相关度较高,油酸与烤果甜度、香味相关度达到显著水平 (表5)。

表2 鲜食花生感官品质与营养品质相关分析Table 2 Correlation analysis between sensory quality and nutritional quality of boiled peanut

表3 生食花生感官品质与营养品质相关分析Table 3 Correlation analysis between sensory quality and nutritional quality of raw peanut

表4 干炒花生感官品质与营养品质相关分析Table 4 Correlation analysis between sensory quality and nutritional quality of stir-fried peanut

2.2 感官品质和营养品质主成分分析

由表2～表5可知,各变量与营养品质间相关性较强,且存在信息重叠,为使因子间的相关性更加显著,将变量间的关系重新分配,通过方差最大旋转法对因子进行旋转处理,分别对每种加工方式的感官和营养品质进行主成分分析。

表5 烘烤花生感官品质与营养品质相关分析Table 5 Correlation analysis between sensory quality and nutritional quality of roasted peanut

2.2.1 鲜食花生感官品质与营养品质主成分分析

取特征值＞1,共提取3个主成分,分别为λ1=5.77、λ2=2.579、λ3=1.223,3个主成分累计贡献率达79.764%,可全面地反映原有评价指标的绝大部分信息。提取3个因子进行后续分析,每个指标的主成分载荷矩阵绝对值越大对品质影响越大[19],以各个主成分(F1、F2、F3)所对应的特征值占所提取主成分总的特征值之和的比例作为权重计算,预测评价方程为:

第一公因子亚油酸、蛋白质、油酸、蔗糖、VE有较大载荷,第二公因子鲜食甜度、鲜食香味有较大载荷,第三公因子鲜食柔嫩度有较大载荷 (表6)。

表6 鲜食花生3个主成分的载荷矩阵Table 6 The loading matrix of 3 principal components of boiling peanut

结合各成分相关性,油酸与亚油酸、蛋白质、蔗糖、VE呈显著负相关,因此,油酸可替代亚油酸、蛋白质、蔗糖、VE;鲜食甜度与鲜食香味呈显著正相关,因此,鲜食甜度可代替鲜食香味。最终筛选出油酸、鲜食甜度、鲜食柔嫩度3个指标为鲜食花生感官和营养品质评价的核心指标。

根据主成分综合评价模型,计算出13个品种的综合得分。鲜食条件下,阜花36和阜花35的感官和营养品质最佳 (表7)。

表7 鲜食花生感官品质与营养品质综合排名Table 7 Comprehensive ranking of sensory quality and nutritional quality of boiling peanut

2.2.2 生食花生感官品质与营养品质主成分分析

取特征值＞1,共提取3个主成分,累计贡献率为86.236%,依据2.2.1的判断方法,第一公因子油酸、亚油酸、蛋白质、VE、蔗糖有较大载荷,第二公因子生食异味、生食柔嫩度、生食细腻度有较大载荷,第三公因子脂肪有较大载荷(表8)。最终筛选出油酸、生食异味、生食柔嫩度3个指标为生食花生感官和营养品质评价的核心指标。

表8 生食花生3个主成分的载荷矩阵Table 8 The loading matrix of 3 principal components of raw peanut

依据13个品种的综合得分,生食条件下,豫阜花0824和阜花26的感官和营养品质最佳 (表9)。

表9 生食花生感官品质与营养品质综合排名Table 9 Comprehensive ranking of sensory quality and nutritional quality of raw peanut

2.2.3 干炒花生感官品质与营养品质主成分分析

取特征值＞1,共提取3个主成分,累计贡献率为88.527%,依据2.2.1的判断方法,第一公因子油酸、亚油酸、蛋白质、干炒香味、干炒甜度、干炒细腻度、干炒异味、蔗糖、VE有较大载荷,第二公因子干炒脆度、干炒柔嫩度有较大载荷,第三公因子脂肪有较大载荷(表10)。最终筛选出油酸、干炒脆度2个指标为干炒花生感官和营养品质评价的核心指标。

表10 干炒花生3个主成分的载荷矩阵Table 10 The loading matrix of 3 principal components of stir-fried peanut

依据13个花生品种的综合得分,干炒条件下,豫阜花0824 和阜花37 的感官和营养品质最佳 (表11)。

表11 干炒花生感官品质与营养品质综合排名Table 11 Comprehensive ranking of sensory quality and nutritional quality of stir-fried peanut

2.2.4 烘烤花生感官品质与营养品质主成分分析

取特征值＞1,共提取3个主成分,累计贡献率89.563%,依据2.2.1的判断方法,第一公因子油酸、亚油酸、蛋白质、VE、蔗糖、烤果香味、烤果甜度、烤果异味有较大载荷,第二公因子烤果柔嫩度、烤果细腻度有较大载荷,第三公因子脂肪有较大载荷(表12)。最终筛选出油酸、烤果异味2个指标为烘烤花生的感官和营养品质评价的核心指标。

表12 烘烤花生3个主成分的载荷矩阵Table 12 The loading matrix of 3 principal components of roasted peanut

依据13个品种的综合得分,烘烤条件下,阜花26和豫阜花0824的感官和营养品质最佳 (表13)。

表13 烘烤花生感官品质与营养品质综合排名Table 13 Comprehensive ranking of sensory quality and nutritional quality of roasted peanut

2.3 4种加工方式感官和营养品质的主成分分析和综合评价

综合各种加工方式的核心指标,最终筛选出鲜食甜度、生食柔嫩度、干炒脆度、烤果香味、油酸5项指标作为感官和营养品质评价的核心指标。依据13个花生品种的综合得分,在4种加工方式下,阜花37 和阜花38 的感官和营养品质最佳,SC63-5则最差 (表14)。

表14 4种加工方式感官品质与营养品质综合排名Table 14 Comprehensive ranking of sensory quality and nutritional quality of 4 processing methods

3 结论与讨论

食用花生品质主要分为感官品质和营养品质,籽仁生化成分与感官品质之间具有明显的相关性。王传堂等[20]研究发现甜度和酥脆度是影响油炸花生仁的总体喜欢度的主要影响因子。王秀贞等[18]认为甜味和异味是影响鲜食花生总体喜欢度的重要因素。韩立德等[21]通过感官品质性状的通径分析,发现可溶性糖对甜味的直接效应达极显著水平。研究人员还发现蔗糖是花生籽仁中含量最高的糖,也是影响花生口味的重要因素[22],当蔗糖含量在5%以上时,口感较好[23]。本研究中,花生在4种加工方式下,其蔗糖含量与提升好感度的感官品质指标(如甜味、香味、细腻度、柔嫩度)呈正相关,与降低好感度的感官品质指标(异味)呈负相关,与之前的研究结果一致,且符合一般的感官认知。

油酸是一种抗氧化能力较强的不饱和脂肪酸。提高油酸含量已成为食用型花生育种的重要改良性状。通过对高油酸和普通油酸花生品种的生仁和烤仁的感官品质进行评价分析,发现生仁和烤仁部分感官品质间显著相关,且高油酸花生的生仁和烤仁口感更细腻、更脆,烤仁的花生香味更浓[24-25]。通过对感官属性和生化指标相关联,在总体喜好、香味,甜味和烤花生风味等方面,高油酸品种优于普通油酸品种[26]。本研究与前人研究结果相一致,即4种加工方式下油酸含量与提升好感度的感官品质指标呈正相关,与降低好感度的感官品质指标呈负相关;且在烘烤和干炒中,个别指标相关度达到显著或极显著水平,表明提高油酸含量除可延长花生食品货架期外,对不同加工方式的花生食品口感均有正向作用。该结果进一步说明培育兼具高油酸特性和口感好的优质食用型花生品种是可行的。

主成分分析(principal component analysis,PCA)是利用降维思想,把多个相关且信息重叠的指标,用少数几个综合因素替代。利用主成分分析对不同花生品种进行综合评价已有相关报道。房元瑾等[27]对285份资源的13个外观和营养品质性状进行主成分分析,将资源分成2组,分组结果与花生的两大亚种和4个变种的植物学类型密切相关。郭敏杰等[28]对165份高油酸花生品种的主要品质性状进行主成分分析和品质分类,将资源分为高脂肪—低蛋白—高油酸品种、高脂肪—低蛋白—超高油酸品种、低脂肪—高蛋白—高油酸品种、低脂肪—高蛋白—超高油酸品种4个品质类型。在本研究中,确定了5个指标作为感官和营养品质分析评价的核心指标,简化了评价过程,提高了育种选择效率,精准化了花生籽仁口感评价标准,为建立食用型花生综合评价体系提供了参考。4种加工方式下,主成分分析综合评价排名最佳的阜花37 和阜花38 均含有阜花12 血缘。“十三五”期间,阜花12是辽宁主栽的食用型花生品种,受到众多加工企业的青睐。阜花37母本来源于由阜花12作为亲本选育的中间材料,阜花38是以阜花12号为亲本,经二次诱变获得的高油酸突变体[29]。这两个品种营养品质和感官品质俱佳,为食用型花生新品种选育提供了优良亲本。