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基于感官品质、质构特征及理化成分分析的中国南瓜果实感官综合评价预测模型

2022-12-30赵思颖刘小茜赵钢军吴海滨罗剑宁郑晓明李俊星

食品科学 2022年23期
关键词:质构果胶南瓜

赵思颖,李 璐,刘小茜,赵钢军,吴海滨,罗剑宁,龚 浩,郑晓明,李俊星,*

(1.广东省农业科学院蔬菜研究所,广东 广州 510640;2.广东省蔬菜新技术研究重点实验室,广东 广州 510640;3.广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所,广东 广州 510610)

南瓜是一类重要的蔬菜作物,在我国种植范围广、资源丰富,主要有中国南瓜(Cucurbita moschata)、印度南瓜(C.maxima)、美洲南瓜(C.pepo)等栽培种,其中,中国南瓜是我国种植面积最大和产量最高的栽培种。随着人们生活水平的不断提高,对优质南瓜品种的需求也逐步提升。果实的品质评价直接影响优质资源筛选和品种选育。果实品质性状包括外观品质、风味品质、口感质地品质、理化品质等方面,其中理化品质和感官品质是果实品质的重要评价指标[1]。但是目前针对南瓜果实的品质评价体系还很薄弱,因此需要筛选南瓜果实品质评价指标并建立评价方法,以便于优质南瓜资源筛选和优质品种的选育。

目前对于南瓜品质的评价,主要是通过感官分析评价手段[2],例如对口感的描述包括“脆”“粉”“多纤维”等,对肉质的描述包括“致密”“松软”等,对风味的描述有“甜”“微甜”“淡”等[3],但感官评价受主观因素影响较大。通过仪器检测是实现果实质构品质数据化的主要方法,与感官分析相比其具有更高的灵敏度和客观性[4]。质构剖面分析(texture profile analysis,TPA)通过模拟人口腔的咀嚼运动对样品进行两次压缩,从中找出与感官属性相对应的质构特征指标,使感官品质分析更加客观、快捷及科学[5-7],其不仅在食品品质检测中被使用,在育种研究中也是品质性状评价的重要方法[8-9]。此外,果实的理化成分含量也是品质评价的重要指标,研究发现糖、淀粉、粗纤维含量等与果实风味品质、质构品质具有相关性[1,10]。因此,探索感官品质、质构特征、理化成分等指标之间的关系有助于通过质构特征、理化成分的数据化来判定、呈现果实的感官品质,对于南瓜果实感官品质评价数据体系的建立至关重要。

国内外学者针对中国南瓜和印度南瓜果实的感官品质、质构特征、理化成分等指标已经开展了一定的研究[11-15]。如尹玲等[12]以10 份中国南瓜和印度南瓜果实为实验材料进行分析,发现粉质、干湿情况和甜度为感官分析的关键指标;黄绿红等[13]研究发现质构特征指标、理化指标和感官分析指标不同参数之间具有不同的相关性。基于前期的研究方法和结论,还需要进一步调整、完善感官分析指标,细化、补充理化成分指标。此外,目前关注南瓜新鲜果实与蒸熟果实质构特征变化差异的研究较少,且质构特征指标覆盖不全面。综上,在前人研究的基础上进一步完善品质指标分析因子将有助于农产品品质评价体系的建立。

本研究以20 份中国南瓜材料为研究对象,通过感官分析、果肉(鲜样、熟样)组织质构特征和理化成分分析等综合评价果实品质,并对感官品质指标、质构特征指标及理化成分含量进行相关性分析,建立基于理化成分和质构特征的感官综合评价预测模型,以期通过数据检测对南瓜果肉的感官性状进行准确评价和判定,量化感官品质指标,并寻找能够直接评价南瓜品质的数据化指标,为完善南瓜品质鉴定评价方法和后续优质南瓜新品种的选育提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

选取20 份不同的中国南瓜种质资源为实验材料,编号为A1~A20(图1),由广东省农业科学院蔬菜研究所收集(A1:台湾土南瓜;A2:台湾蜜;A4:奶油南瓜802;A7:一品香;A10:金香南瓜;A13:迷你娇子;A15:花生蜜;A16:杂交黄狼;A17:汕海蜜本;A18:正源1号蜜本)、创制(A3、A5、A6、A8、A9、A11、A12、A14、A19、A20)。所有的南瓜材料均于2020年8月10日播种育苗,8月20日定植于广东省农业科学院蔬菜研究所白云基地,于11月10日采收成熟果实。每份材料选取3个大小、色泽和成熟度相对一致的果实作为实验材料,用于感官分析、质构特征分析和理化成分含量测定。

图1 20种不同类型的中国南瓜果实Fig. 1 Photographs of 20 pumpkin fruit from different cultivars

总糖、蔗糖、果糖、总果胶、可溶性果胶、原果胶、总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量测定试剂盒北京索莱宝科技有限公司;粗纤维含量酶联免疫吸附测定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)试剂盒 上海酶联生物科技有限公司;浓硫酸、丙酮、乙醚均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

TA.XT Plus质构仪 英国Stable Micro Systems公司;HWS-28数显恒温水浴锅 上海一恒科学仪器有限公司;MP1100B电子天平 上海舜宇恒平科学仪器有限公司;EPOCH2全波长酶标仪 美国Biotek仪器有限公司;Micro 17常温离心机 美国赛默飞世尔科技公司;M400组织研磨器 德国Retsch公司;CoolSafe 55-4冷冻干燥机 丹麦Labogene公司;恒温培养箱施都凯仪器设备(上海)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 果实感官分析

感官分析小组由5 名对南瓜感官分析经验丰富的专家评价员组成。将南瓜果实切成厚度约为30 mm的样品,在常压条件下沸水蒸煮15 min,冷却至40 ℃左右,置于托盘中。对每个样品随机编号,各专家评价员在室温下独立进行评价。评价每个样品后,均以清水漱口,并间隔1.5 min后再进行下一个样品的评定。感官分析指标的设立综合参考GB/T 10221—2021《感官分析 术语》、ISO 5492:2008《感官分析 术语》以及南瓜、甘薯的评价指标并作修改[12,14,16],具体的感官分析标准见表1。

表1 南瓜果实感官分析标准Table 1 Criteria for sensory evaluation of pumpkin fruit

1.3.2 果肉质构特征分析

南瓜果实横切面果肉中间部位随机6 点取样,将果肉制成6个直径为1.50 cm、高度为1.00 cm的圆柱体,其中3个样本用于鲜瓜肉质质构特征分析,剩余3个样本在常压条件下沸水蒸煮15 min用于熟瓜肉质构特征分析。

使用TA.XT Plus质构仪进行质构特征分析,检测参数如下:采用P50圆柱形平底探头,测前速率1.60 mm/s、测中速率0.80 mm/s、测后速率2.00 mm/s、最小感知力5.0 g、应变30.0%[5,17]。

1.3.3 果肉理化成分测定

南瓜水分质量分数根据GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》测定;总糖、蔗糖、果糖、总果胶、可溶性果胶、原果胶、总淀粉、直链淀粉、支链淀粉等理化成分含量采用相应试剂盒测定;粗纤维含量采用相应ELISA检测试剂盒测定。

1.4 数据处理与分析

利用Excel 2019软件进行数据整理,结果以3 次重复的平均值±标准差表示,利用SPSS 17.0软件进行差异显著性分析、主成分分析(principal component analysis,PCA)、相关性分析、逐步回归分析等数据处理分析。

2 结果与分析

2.1 南瓜果实感官分析结果

由表2可知,不同南瓜样本的不同感官品质指标得分呈现显著差异(P<0.05),其中黏度的变异系数最大,为0.42,脆性的变异系数最小,为0.13,说明不同样本的黏度差异较大,而脆性在不同样本间差异相对较小。差异显著性分析结果显示,A2南瓜的综合口感得分最高,为6.10,而A17南瓜的综合口感得分最低,为2.00。A2、A10南瓜综合口感得分达到5.6 分以上,综合品质好;A17和A18南瓜综合口感得分低于2.5 分,综合品质较差,其余的南瓜综合品质一般,得分均在2.6~5.5 分之间,可根据感官分析的结果判别后续育种过程中种质资源材料的不同用途。

为了从诸多感官品质指标中挖掘影响综合口感的主要因子,本实验通过PCA法对柔软度、黏度、脆性、干湿情况、纤维感与甜度6个感官品质指标进行降维分析。PCA可以根据数据的异同对数据进行压缩,在不丢失过多信息的情况下,通过减少维度的数量来定义主成分的数量[18],从而达到筛选主要影响因素的目的。由降维结果可知,4个主成分能够解释南瓜感官整体变异的82.88%,其中第1主成分可以解释感官整体变异的26.65%,主要包括柔软度和黏度,第2主成分解释感官整体变异的20.86%,主要包括脆性和甜度,第3主成分和第4主成分分别解释感官整体变异的17.97%和17.40%,纤维感和干湿情况分别是其主要贡献指标。图2结果展示了前3个主成分各感官品质指标之间的内在关系。

图2 南瓜感官品质指标PCAFig. 2 Analysis of the first three principal components for sensory attributes

为了进一步探究影响南瓜果实综合口感的指标,对不同感官品质指标进行相关性分析,结果如表3所示。黏度与纤维感、柔软度之间存在正相关性,表现为果实越细腻、柔软,果实的黏度口感越好。综合口感与柔软度、黏度、干湿情况和甜度呈极显著正相关(P<0.01),主要表现为果实的柔软度、黏糯度、甜度越高,口感越微润,综合口感评价越高。结合PCA和相关性分析结果,感官品质指标中柔软度、黏度、干湿情况和甜度可以作为南瓜果实感官分析的简易指标。其中,甜度被多次报道是决定南瓜感官品质的关键指标之一,南瓜风味越甜,感官品质越佳[12-14,19]。此外,根据相关性系数可以判断对于综合口感的贡献度依次为柔软度>甜度>黏度>干湿情况。这与前人的报道存在差异,尹玲等[12]的研究中南瓜果实的感官综合评价与硬度无显著相关性;此外,该报道中感官综合评价与面度呈负相关,而本研究中综合口感与黏度呈极显著正相关,通过该报道中对感官品质指标的描述可以推测面度和本实验中黏度可能是相似的评价标准。黄绿红等[13]发现脆度与甜度、综合评分呈极显著正相关,而本研究中脆性与其他指标以及综合口感无显著相关性。以上结果差异可能是所采用的实验材料、感官分析主观因素等存在不同所造成的。

表3 南瓜不同感官品质指标的相关性分析Table 3 Correlation analysis among sensory attributes of pumpkin fruit

2.2 南瓜果肉质构特征分析及其与感官品质指标相关性分析结果

质构是食品组织结构特征的体现,与食用时口腔感知密切相关,是感官品质的重要评价指标之一。本实验对南瓜果实的鲜样质构和熟样质构特征进行分析,以期为果实质构变化、质构特征与感官品质指标的相关性提供参考。

2.2.1 鲜样果肉质构特征分析结果

以20 份南瓜材料的新鲜果肉为实验对象进行质构特征测定,以A14样本为例,鲜南瓜果肉典型的TPA图谱见图3A,TPA测试特征指标包括硬度、黏附性、弹性、内聚性、胶着性、咀嚼性、回复性。如表4所示,不同南瓜材料的新鲜果肉表现出不同的质构特性,由变异系数可知各样本的弹性、内聚性差异相对较小,而各样本间其他质构特征指标均有明显差异(变异系数0.15~0.58),其中黏附性在样本间差异最大,变异系数达到0.58。南瓜A11黏附性最高,为-103.90 g·s,南瓜A12黏附性最低,为-8.47 g·s。目前对于南瓜果实鲜样的质构分析报道较少,黄绿红等[13]使用质构仪对15个C系列南瓜品种新鲜果肉的硬度和压缩功进行测定,发现不同品种间硬度差异较大,本实验结果与之相似。

图3 A14南瓜果实鲜样(A)和熟样(B)果肉典型的TPA曲线Fig. 3 Typical TPA curves of raw (A) and steamed (B) pumpkin fruit A14

2.2.2 熟样果肉质构特征分析及其与感官品质指标相关性分析结果

为了探究南瓜果实熟样和鲜样之间质构特征的异同及相关性,以及质构特征与感官品质指标之间的相关性,将上述20 份南瓜材料果肉蒸熟后进行质构特征分析,以A14样本为例,熟南瓜果肉典型的TPA测试质构图谱见图3B。熟南瓜果肉TPA测试特征参数与鲜样果肉保持一致,结果如表5所示,不同南瓜材料蒸熟后果肉同样表现出不同的质构特性,并且各熟样的质构特征指标与鲜样相比较发生了明显变化。其中鲜样果实硬度的变异系数为0.22,而熟样硬度的变异系数达到0.92,说明南瓜果实蒸熟后各个样本间硬度差异明显高于鲜样。A2、A3鲜样果肉间硬度无显著差异,而熟样间硬度差异显著,A2的熟样硬度达到A3熟样硬度的2.64 倍。此外,在所有供试材料中,A12的鲜样黏附性绝对值最低,为8.47 g·s,而其熟样黏附性绝对值最高,为74.64 g·s。Hu Xinna等[20]研究发现热处理后美洲南瓜果肉的硬度、弹性、内聚性、回弹性和咀嚼性与新鲜果肉相比均显著降低,而本实验中除弹性和黏附性外,其他质构特征指标在鲜样和熟样之间也得到与之相近的结果。Monalisa等[15]发现随着蒸煮时间的延长,果实硬度呈现逐渐降低的趋势。推测蒸熟后南瓜果肉硬度的降低可能是果胶物质降解为可溶性果胶[15],果胶结构一旦因外界环境的变化而被破坏,就可能导致植物细胞结构瓦解,最终导致果实整体质地软化[20]。综上结果说明蒸煮过程对于南瓜果实的质构特征指标会产生明显的影响,并且不同的样本呈现出不同的变化趋势,这可能是由各个样本的组织结构、理化成分差异造成的[16,21],在后续的研究中需要进一步分析其中的机理。由于感官分析以蒸煮果实为样本,因此,在后续的感官分析体系构建中,以熟样果实的质构特征分析为基准。

表4 南瓜果实鲜样质构特征分析结果Table 4 Texture properties of raw pumpkin fruit

熟样果实不同的质构特征指标能够反映果实的口感。其中,硬度反映的是咀嚼时果实的坚实度[22]。对比表4、5可知,南瓜蒸熟后,其硬度比鲜样时显著降低。20 份南瓜材料的熟样中,A13的硬度最大,为1 727.99 g,A5硬度最小,为133.37 g。黏附性反映的是样品在口腔中咀嚼时的黏度,它是第一次压缩曲线到达零点至第二次压缩曲线开始之间曲线的负面积[17],负面积绝对值越大,样品的黏附性越强,在感官评价上表现为比较黏糯,其中A12黏附性最强,为-74.65 g·s,A4黏附性最弱,为-25.34 g·s,这与感官分析中A12、A4的黏度表现呈现一定的相关性(表2)。弹性是样品经挤压变形后恢复形变的能力,回复性和弹性相似,由表5可知,这两个质构特征指标在不同的南瓜样本之间表现出一定的差异,但是与其他指标相比较差异相对较小。内聚性反映的是样品内部的收缩力,体现的是咀嚼过程中保持果肉完整性的能力,内聚性高果实呈现紧实的口感[23]。南瓜果实熟样的内聚性为0.12~0.29,说明南瓜的口感较松散,与尹玲等[12]报道的结果相似。胶着性与黏附性相似,它表现的是食品表面与其作用物体(舌、齿、腭等)黏在一起的力,南瓜果实熟样的胶着性差异较大,变异系数达到0.70,其中A14胶着性最强,为251.16 g,A5的胶着性最差,为27.06 g,与两者的黏附性有一定的相关性。咀嚼性体现了南瓜在咀嚼过程中的持续抵抗性能,能够反映人体口腔中的触觉感受。A14和A13的咀嚼性显著高于其他样品,分别为135.03 mJ和110.20 mJ(表5),这可能得益于其较高的硬度,说明它们的耐咀嚼性好。

为了达到通过质构特征指标量化感官品质指标的目的,将熟样质构特征指标与感官品质指标进行相关性分析。由表6可知,质构特征指标与感官品质指标之间存在一定的相关性,个别指标之间呈现显著或极显著相关,说明质构特征能直观地反映南瓜的感官品质。感官品质指标柔软度与质构特征指标硬度、胶着性、咀嚼性呈极显著负相关,与内聚性呈现极显著正相关。这说明质构特征指标中硬度、胶着性、咀嚼性越低、内聚性越高,会产生较柔软的口感。潘好斌等[10]也报道硬度、胶着性、咀嚼性与梗硬口感呈现正相关性;尹玲等[12]也发现感官品质指标硬度与质构特征指标硬度之间存在显著的相关性。感官品质指标黏度与质构特征指标黏附性呈现显著负相关,这是因为黏附性为负向的力,黏附性绝对值越大,口感越黏糯。感官品质指标干湿情况与黏附性呈现显著负相关,与内聚性呈现极显著正相关。值得注意的是,黏附性与综合口感呈现极显著负相关,弹性与内聚性分别与综合口感呈现显著和极显著正相关,即弹性、内聚性、黏附性绝对值越大,南瓜果实的综合口感越好。本研究结果与前人关于质构特征和感官品质指标相关性的报道存在一定的差异。尹玲等[12]发现各个质构特征指标与感官综合评价的相关性不显著;而田晴等[16]以甘薯为研究对象,发现整体口感与内聚性和咀嚼性呈现显著负相关。这种相关性分析结果差异可能缘于供试材料、感官分析主观标准以及质构检测设定参数的不同。

表6 果实熟样质构特征指标与感官品质指标相关性分析Table 6 Pearson correlation coefficients between sensory attributes and texture parameters of steamed pumpkin fruit

2.3 南瓜果肉理化成分差异分析及其与感官品质指标相关性分析结果

果肉的理化成分对于其感官品质也具有重要的贡献[1,12,14],本实验针对南瓜果实的11个理化指标进行检测,探究理化成分在不同南瓜材料中的差异以及与感官品质指标之间的相关性。由表7可知,除了水分质量分数在各南瓜样品之间的差异相对较小外(变异系数0.05),其他糖、淀粉、果胶、粗纤维等理化指标在不同南瓜材料之间均存在明显差异,其中不同样本之间总淀粉含量的差异最大,变异系数达到0.70。一般认为果实的水分含量通过影响果实干湿情况从而影响其综合口感[14],本研究20 份南瓜的水分质量分数为76.15%~92.21%,与前人研究结果[13,24,25,26]接近,说明不同南瓜果实均具有较高的水分含量。糖分与甜度具有密切的相关性[12,14],且不同品种和产地南瓜的糖分含量不同。李桂荣等[27]测得河南种植的不同品种南瓜总糖质量分数为4%~10%;车瑞香[28]测得20个南瓜品种中蔗糖含量介于6.2~31.3 mg/gmf之间,果糖含量介于4.2~11.9 mg/gmf之间。本研究20 份南瓜样品中总糖含量较高,为35.11~142.28 mg/gmf,蔗糖含量为6.25~82.72 mg/gmf,果糖含量为12.36~43.09 mg/gmf,且大部分南瓜样品中的蔗糖含量高于果糖含量。总体而言,本研究中所采用的南瓜样品糖含量范围更广,有助于数据分析。果胶作为南瓜中重要的膳食纤维成分,能预防心脑血管疾病和控制血糖[29],并且对于口感也有一定的影响。潘好斌等[10]发现黏绵口感和沙软口感的薄皮甜瓜均具有较高的原果胶和可溶性果胶含量。本实验中20 份南瓜样品的总果胶含量为9.50~91.26 μmol/gmf,可溶性果胶含量为5.90~25.85 μmol/gmf,原果胶含量为2.05~33.58 μmol/gmf。淀粉是南瓜中重要的组成成分,且淀粉含量在不同品种南瓜间差异明显。杨宏等[14]以47 份南瓜为研究对象,发现淀粉含量在4.13~93.69 g/kgmf之间;邓英毅等[30]测得蜜本南瓜中淀粉含量仅为5.08 g/kgmf;池福铃等[31]研究发现观赏南瓜中淀粉含量为54.5 g/kgmf。本研究中同样发现不同南瓜样品中总淀粉含量存在较大差异,变异系数达到0.70,A11南瓜中总淀粉含量最少,为3.09 mg/gmf,A8南瓜中总淀粉含量最多,为35.03 mg/gmf。此外,不同南瓜样品支链淀粉含量均高于直链淀粉含量,直链淀粉含量的平均值为12.91 mg/gmd,支链淀粉含量的平均值为161.92 mg/gmd,这与徐丽珊等[32]测得的结果相似。不同南瓜样品的粗纤维含量差异较大,刘文君等[19]测得21 份印度南瓜和中国南瓜样品中粗纤维含量介于0.036~0.116 mg/gmf,但是也有研究报道南瓜品种的粗纤维含量可达7~10 mg/gmf[24-25,28]。本实验中南瓜的粗纤维含量较低,平均值为0.12 mg/gmf,与刘文君[19]和Kaur[33]等的报道结果接近。

前人研究发现,可溶性果胶与南瓜果实质地有一定的相关性,且水溶性果胶与果实质地变软直接有关[34],尹玲等[12]同样发现果胶含量与南瓜果实硬度呈负相关。研究表明,直链淀粉含量与大米的硬度呈正相关,直链淀粉含量低的糯米呈现出软糯、黏度大的特征[35-36]。本实验分析了南瓜理化成分指标与感官品质指标之间的相关性,以期丰富与完善感官分析的客观量化指标。由表8可知,本实验中感官品质指标柔软度与蔗糖、可溶性果胶含量呈极显著正相关,且与可溶性果胶间的相关系数最大(r=0.540),与总淀粉含量呈显著正相关,而与直链淀粉含量呈极显著负相关黏度与果糖、可溶性果胶含量呈极显著正相关,与总糖、蔗糖、总淀粉含量呈显著正相关,其中与可溶性果胶含量的相关系数最高,说明南瓜果肉的黏度主要是由可溶性果胶含量决定的。尹玲等[12]也同样发现南瓜的面度与淀粉、果胶含量呈显著正相关。脆性与理化成分指标之间的相关性均未达到显著水平。尹玲等[12]的研究中南瓜脆性与理化成分含量间同样未呈现显著相关性。干湿情况与水分质量分数呈极显著负相关,与总糖含量呈极显著正相关,说明水分质量分数越低、总糖含量越高,南瓜越会呈现微润的口感。杨宏等[14]发现纤维含量降低南瓜口感会变好,在本实验中纤维感与支链淀粉含量呈现极显著正相关,与粗纤维含量呈极显著负相关。甜度作为重要的感官品质指标之一,南瓜果实中含有蔗糖、果糖、葡萄糖等成分,不同样品果肉中的糖分含量不同,从而呈现出不同的甜度[37]。李桂荣等[27]则报道南瓜的甜度是由水溶性糖含量所决定,尹玲[12]、杨宏[14]等同样发现可溶性糖含量能较为准确地反映南瓜果实的甜度。在本实验中,甜度与总糖、果糖、蔗糖、总果胶、可溶性果胶、总淀粉含量呈现极显著正相关,与水分质量分数呈显著负相关,其中果糖含量与甜度的相关性系数(r=0.537)高于蔗糖含量与甜度的相关性系数(r=0.353),因此果糖可能是影响南瓜果实甜度的重要理化指标。孙守如等[38]同样发现果糖含量是引起品种间甜度差异的主要因素。此外,尹玲等[12]报道甜度与果胶含量呈现负相关性,这与本实验的结果相反。综合口感与糖(总糖、果糖、蔗糖)、果胶(总果胶、可溶性果胶、原果胶)、总淀粉含量呈极显著正相关,与水分质量分数呈极显著负相关,尹玲等[12]的研究中综合评价与淀粉、果胶含量呈现负相关,而与可溶性糖、干物质含量呈现极显著正相关。综上,南瓜果实中糖、果胶和总淀粉的含量越高,水分质量分数越低,综合口感越好。

表7 南瓜果肉理化成分分析Table 7 Analyses of physicochemical components of pumpkin fruit

表8 感官品质指标与理化成分相关性分析Table 8 Correlation analysis between sensory attributes and physicochemical components

2.4 质构特征指标、理化成分指标对感官分析的回归分析结果

为了建立感官品质与质构特征、理化成分含量相关的评价模型,以果实熟样质构特征指标、理化指标含量作为自变量,综合口感得分作为因变量,进行逐步回归分析,变量入选的显著水平为0.05,共有5个指标,包括果糖含量、可溶性果胶含量、直链淀粉含量、黏附性、粗纤维含量入选,感官综合评价预测模型为Y=-1.547+0.072×果糖含量+0.052×可溶性果胶含量-0.053×直链淀粉含量-0.022×黏附性+21.278×粗纤维含量(Y为综合口感预测得分)。因此,这5个指标可作为评价影响南瓜果实感官品质的主要因素。此外,为了验证回归模型的有效性,对感官分析中综合口感得分与回归模型计算数值进行统计分析。如表9所示,除了A15、A17、A18 3个样本的误差超过0.20外,其余17个样本的感官分析回归模型综合口感预测得分基本接近感官分析中综合口感实际得分,综合品质好(综合口感实际得分5.6~8.0)的南瓜样本综合口感预测得分为5.33~5.53,综合品质一般(综合口感实际得分2.6~5.5)的南瓜样本综合口感预测得分为2.79~5.21,综合品质差(综合口感实际得分0.0~2.5)的南瓜综合口感预测得分为2.45~3.20,分级相对清晰,并且综合口感预测得分变化趋势与综合口感实际得分基本一致。因此,本实验通过理化成分指标和质构特征指标建立的感官综合评价预测模型对口感判别具有较好的指示作用。

表9 综合口感与基于回归模型预测数值的差异分析Table 9 Difference analyses of sensory evaluation and predicted values based on the regression model

3 讨 论

综上所述,本实验选用柔软度、黏度、脆性、干湿情况、纤维感、甜度和综合口感共7个感官品质指标评定南瓜果实的感官品质。除脆性以外,其余感官品质指标在不同中国南瓜材料之间差异相对较大,其中黏度在不同样本间的差异最大。同时通过PCA和相关性分析发现,南瓜果实的综合口感与柔软度、黏度、干湿情况、甜度4个指标呈现极显著相关,说明这4个指标可以作为南瓜果实感官分析的代表性指标。一般而言,果实的柔软度、黏糯度、甜度越高,口感越微润,综合口感评价越高。

鲜样南瓜果实除了弹性和内聚性之外,其他质构特征指标在不同样本间存在较大差异,其中黏附性指标间呈现最大差异。蒸煮后,熟样果实质构特征发生较大变化,果实黏附性增大,而硬度、内聚性和胶着性等质构特征指标均呈现降低趋势,同时不同果实熟样的不同质构特征指标均呈现较大的差异,其中不同样本在硬度指标上差异最大,变异系数超过0.9。果实熟样的质构特征指标与感官品质指标之间存在一定的相关性,感官品质指标综合口感与黏附性呈现极显著负相关,而与弹性和内聚性分别呈现显著和极显著正相关,说明弹性、内聚性、黏附性绝对值越高,南瓜果实的综合口感越好。不同南瓜材料在11个理化指标之间均存在差异,且南瓜中糖(总糖、果糖、蔗糖)、果胶(总果胶、可溶性果胶、原果胶)和总淀粉含量越高、水分质量分数越低,综合口感越好。

将11个理化成分和7个质构特征指标作为自变量进行逐步回归分析,构建了包括果糖含量、可溶性果胶含量、直链淀粉含量、黏附性、粗纤维含量5个指标且具有统计学意义的感官综合评价的预测模型:Y=-1.547+0.072×果糖含量+0.052×可溶性果胶含量-0.053×直链淀粉含量-0.022×黏附性+21.278×粗纤维含量(Y为综合口感预测得分),模型综合口感预测得分与综合口感实际得分基本一致。因此,基于回归分析建立的综合得分预测模型可实现南瓜果实感官品质的综合评价,质构特征指标和理化成分指标作为客观方法可以较好地弥补感官分析的主观性缺陷,可应用于不同类型中国南瓜的品质评价。

综上,根据感官品质分析、质构特征和理化成分指标建立南瓜果实客观、科学的品质评价方法具有可行性,可为优良品质资源筛选、创新以及品种选育提供数据化判断依据。

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