定量描述分析在辣椒感官风味特性中的应用研究

   2025-01-13 韩畅4
核心提示:以不同血缘辣椒品种(遵椒4号和卓椒新52号)作为研究对象,选取20名(男女各10人)接受过辣椒风味感官评价相关知识培训的评价人员,使用定量描述分析法(QDA)对2种不同血缘辣椒的感官风味特性(果肉色、果皮
定量描述分析(QDA)在辣椒感官风味特性中的应用研究
 
摘要:以不同血缘辣椒品种(遵椒4号和卓椒新52号)作为研究对象,选取20名(男女各10人)接受过辣椒风味感官评价相关知识培训的评价人员,使用定量描述分析法(QDA)对2种不同血缘辣椒的感官风味特性(果肉色、果皮光泽、光滑程度、硬度、脆度、辛辣味、呛鼻性气味、辣度、辣味潜伏期、辣味刺激范围和辣味持续时间)进行感官评价。通过直观雷达图反映2种不同血缘辣椒品种感官风味特性,区别在于遵椒4号香味特性较好,卓椒新52号辣度指标更高。
 
辣椒在植物分类学中属于茄科辣椒属,原产于中拉丁美洲热带地区,自明朝中叶传入我国,目前种植及食用区域主要分布在四川、贵州、湖南等地,据不完全统计,辣椒种植面积已达到全国蔬菜总种植面积的8%~10%,居蔬菜首位[1-2]。贵州是我国辣椒的主产区之一,而遵义是贵州省辣椒主要种植区。遵义辣椒常年种植13.3万hm2以上,面积稳居地级市全国第一,分别占全球、全国、全省的3%、10%和40%;年鲜椒产量约270万t,分别占全球、全国、全省的6%、10%、51%[3]。遵义辣椒生长在绿水青山间,无污染,独特的水源、气候、土壤造就辣椒的好品质。“入口生津辣正好,沁脾回味满是香。”正是遵义朝天椒风味的真实写照,其蛋白质、粗纤维、维生素C、干物质、脂肪等含量在同类型辣椒中名列前茅,辣红素、辣椒素含量适中,其品味温醇、香辣协调的独特滋味赋予遵义辣椒本身及其加工制品以独特的风味特征。
 
遵椒4号辣椒是遵椒系列辣椒的一员,作为遵义辣椒香辣协调、以香为主的风味代表,深受遵义本地广大椒农和加工企业的青睐。韩国也是辣椒种植大国,2022年辣椒种植面积达到2.977万hm2,我国部分地区也广泛种植韩国辣椒品种,我国自育品种中很多品种也具有韩国血缘。韩国辣椒主要作为辣椒酱即调料参与韩国饮食,故在风味上多以“辣”和“甜”为主,香味稍欠,但整体风味较佳,其在种植过程中表现出抗病性强、产量高、适应性较好等优势,受到椒农的认可。卓椒新52号是具有韩国血缘的辣椒品种,风味独特。遵义辣椒和韩国辣椒均具有较好的口感,但具体风味口感差异在何处,目前尚未有深入研究。因此,对2种种源不同辣椒进行风味品质的感官测定和进一步的理化测定具有重要意义。
 
辣椒果实风味品质是评价辣椒果实内在质量的一个重要指标,它受到多种因素的影响,包括含糖量、含酸量、糖酸比、香味等。具体来说,辣椒果实的风味主要由其中的芳香物质决定,而这些芳香物质又是由不同的挥发成分混合而成,它们的组合共同构成了特定果实的独特芳香特征。辣椒果实的风味品质极其深入地影响了人们的饮食结构,由此体现重要的商业价值[4]。
 
辣椒常用的风味品质评价方法包括感官评价和气味分析等。辣椒对人的味觉会产生辛辣刺激,从而使人体产生相应的感官反应[5],综合记录感官反应并加以数据化,可以间接评价辣椒的风味。但感官检验主要依靠评价员感觉器官进行判定,受到评价员自身因素影响较大,产生误差结果的可能性极大[6],另外评价员如何在较长时间的检测过程中始终保持感觉器官的敏感性和准确性也是感官检验需要解决的问题。
 
传统的解决方法是对评价员进行统一培训,以统一的评价标准约束评价员,以统一的团队评价标准对样品进行正确评价,确保结果的正确性和可靠性。随着科技的发展,感官评价加入了高科技仪器(电子鼻和电子舌)进行客观评价,以不变的评价标准严格评价大批量的样品,差错率不超过千分之一。电子模拟设备的加入有效解决了传统感官检测的弊端,极大丰富了感官检测的模式,提高评价结果的准确性和真实性。
 
依据相应国家标准,辣椒风味感官评价主要分为外观评价和口感评价。外观评价主要通过评价员的眼睛对不同辣椒品种的色泽和表观状态进行准确评价;口感评价即在规定条件下由评价员通过自身口腔触觉、味觉和嗅觉感官评价不同辣椒的硬度、脆度、辛辣味、呛鼻性气味、辣度、辣味潜伏期等指标。定量描述分析法(quantitativedescriptiveanalysis,QDA)是评价员对产品所有特性进行定量分析与描述的一种感官评价方法。定量描述分析通过描述词对样品的某一类感官品质进行定性并通过赋分体系加以定量,根据得分结果利用统计分析方法加以分析得出最终结论,并通过雷达图等直观表现方式展现在受众面前[7]。为了更好鉴定不同来源辣椒品种风味差异,本试验选取2种具有不同血缘辣椒品种(遵椒4号和卓椒新52号)进行差异风味的感官鉴定对比,通过定量描述分析法分析辣椒风味评价的感官指标,为不同风味辣椒各自风味形成机制的研究提供科学依据。
 
1材料与方法
 
1.1材料
 
辣椒样品选取具有遵义本地血缘的地方品种遵椒4号和具有韩国血缘的引进品种卓椒新52号2个不同风味辣椒品种,为新鲜红椒,均种植于贵州职业技术学院覃成教授辣椒培育基地,其中遵椒4号为覃成课题组多年种植自留种,卓椒新52号辣椒由贵州省卓豪农业有限公司提供。
 
1.2方法
 
1.2.1感官检验准备。在遵义师范学院生物与农业科技学院食品营养与检验教育专业大四学生中,按照GB/T16291.1-2012[8]选拔参与2种不同血缘辣椒感官评价的评价员(最终入选者平均年龄22岁,10男10女),聘请专业评价员对入选人员进行集中感官评估培训。正式评价前规定评价员严格执行12h禁烟、禁酒和禁辛辣食物。评价过程中,每次评价前需用纯净水清洗口腔,并在适当休息后继续评估下一个样品。每个评价员参考GB/T16861-1997[9]和GB/T10221-2012[10]针对果肉色、果皮光泽、光滑程度、硬度、脆度、辛辣味、呛鼻性气味、辣度、辣味潜伏期、辣味刺激范围和辣味持续时间11个指标利用定量描述分析进行感官评价。然后评价员对描述词进行逐项赋分,最终赋分结果统一利用统计分析软件进行分析,最后结果采用雷达图进行直观展示。

定量描述分析在辣椒感官风味特性中的应用研究
 
1.2.2感官评分标尺建立。辣椒感官风味特性(果肉色、果皮光泽、光滑程度、硬度、脆度、辛辣味、呛鼻性气味、辣度、辣味潜伏期、辣味刺激范围和辣味持续时间)采用数字梯度进行评价,从0~9的顺序表明不同辣椒品种不同感官风味特征强度逐渐增加的变化趋势(见表1)[11-12]。
 
定量描述分析在辣椒感官风味特性中的应用研究
 
1.2.3感官描述词汇表的创建。20名感官评价员通过查阅文献和对2种辣椒果实的初步品评,在专业评价员的指导下,经过小组讨论,最终确定不同感官特征的代表性描述词汇及定义(见表2)[13]。
 
1.2.4数据分析。应用Excel2016软件制作风味剖面图(雷达图),根据所选感官指标的评价差异,对所选辣椒品种风味进行感官鉴定。再应用SPSS25.0v软件对2个辣椒品种的果肉色、果皮光泽、光滑程度、硬度、脆度、辛辣味、呛鼻性气味、辣度、辣味潜伏期、辣味刺激范围和辣味持续时间11个感官特征的数据分别进行统计分析(方差分析和相关性分析)。
 
2结果与分析
 
2.1辣椒风味的质量描述分析(QDA)

感官性状的统计分析和相关性分析
 
试验采用不同血缘的2种辣椒品种(遵椒4号和卓椒新52号)作为实验材料,选取20名感官评价员对样品的风味感官特征特性(果肉色、果皮光泽、光滑程度、硬度、脆度、香气、呛鼻性气味、辣度、辣味潜伏期、辣味刺激范围和辣味持续时间)进行了定量描述分析,
具体结果见表3,以此绘制雷达图(见图1)。

辣椒风味的质量描述分析
 
由表3和图1可知,2种不同血缘的辣椒品种中,果肉色评分:遵椒4号>卓椒新52号;果皮光泽感官评分:卓椒新52号>遵椒4号;光滑程度感官评分:卓椒新52号>遵椒4号;香气指标感官评价:遵椒4号>卓椒新52号;脆度指标评分:卓椒新52号>遵椒4号;硬度指标感官评分:卓椒新52号>遵椒4号;呛鼻性气味指标感官评分:卓椒新52号>遵椒4号;辣度指标感官评分:卓椒新52号>遵椒4号;辣味潜伏期指标感官评分:卓椒新52号>遵椒4号;辣味刺激范围指标感官评分:卓椒新52号>遵椒4号;辣味持续时间长短指标感官评分:卓椒新52号>遵椒4号。从总体来看,在2种不同血缘辣椒品种中,遵椒4号的香味指标在感官评分中,分数较高;卓椒新52号的辣味相关指标的评分较高。
 
 
2.2感官性状的统计分析和相关性分析
 
应用SPSS专业统计分析软件对2种辣椒的感官特征强度的差异性进行方差分析和相关性分析,结果见表3和表4。经t检验分析得知,在1%显著水平上,2种不同血缘辣椒品种在香气、果肉色、呛鼻性气味、辣度、辣味潜伏期、辣味刺激范围和辣味持续时间长短等指标上达到了极显著性差异。在5%显著水平上,果肉色、果皮光泽、香气、硬度、呛鼻性气味、辣度、辣味潜伏期、辣味刺激范围和辣味持续时间长短等指标上达到了显著性差异。在光滑程度、脆度和感官强度上的差异不显著。

感官性状的统计分析和相关性分析
 
由表4可知,综合感官评分与果皮光泽、光滑程度、硬度、脆度、辛辣味、呛鼻性气味、辣度、辣味潜伏期、辣味刺激范围和辣味持续时间呈极显著相关性。除此之外,果皮光泽与香气、脆度极显著相关;光滑程度与硬度、辣味刺激范围极显著相关,与辣味、辣味潜伏期显著相关;脆度与硬度、辣味持续时间显著相关;硬度与呛鼻性气味、辣度、辣味潜伏期、辣味刺激范围、辣味持续时间等极显著相关;呛鼻气味与辣度、辣味潜伏期、辣味刺激范围、辣味持续时间等极显著相关;辣度与辣味潜伏期、辣味刺激范围、辣味持续时间极显著相关;辣味潜伏期与辣味刺激范围、辣味持续时间等极显著相关;辣味刺激范围与辣味持续时间极显著相关。
 
3讨论
 
蔬菜风味通常与其自身的营养物质和感官表现存在依存关系[14-15]。辣椒作为比较重要的蔬菜品种,辣椒的风味品质研究一直在深入进行。辣椒的风味研究大致分为感官鉴定和理化鉴定2个方面。辣椒感官评估采用传统的感官评估手段,即利用感官评分系统对辣椒果实各项感官指标进行评分[16],利用评分对不同辣椒品种的风味进行初步鉴定。辣椒风味理化鉴定则是利用色谱、质谱或者其他大型精密仪器对不同辣椒品种样品进行化学鉴定,从而区分出主要的风味物质(芳香物质、糖、有机物等)。目前辣椒风味鉴定也有将上述2种方式结合起来进行综合鉴定,既利用感官鉴定进行风味鉴定,同时也依靠仪器进行鉴定,然后构建主要感官指标与高含量风味物质的联系,从中筛选出主要风味物质[17-18]。
 
辣椒的风味是辣椒重要的感官品质性状,也是重要的商品性状。Blundell等[19]研究表明,感官因素对人们的饮食喜好产生影响,而食物可消化因素决定人们最终的摄食量。所以,风味独特的辣椒更受人们喜爱,也更能激发人们的食欲。中国和韩国都是辣椒种植和消费大国,2个国家各自培育了众多风味独特的辣椒品种,例如中国遵义的子弹椒和韩国的青阳辣椒等等。
 
遵义朝天椒颜色枣红,具有个小、肉厚、油润透光、品味温醇、香辣协调等特点,且富含多种维生素、矿物质和有机酸,其维生素C、干物质、蛋白质、辣椒素、脂肪等含量较多,加工适应性好。遵椒4号是遵义朝天椒的代表,该辣椒成熟后色泽鲜艳、油润红亮、果型美观、肉厚质细、辣素适中、风味浓香,产量高,抗逆性强,深受贵州乃至全国消费者喜爱。韩国辣椒辣度更强,且辣中带甜,香味较少,其他品质因素与遵义辣椒类似。
 
卓椒新52号是具有韩国辣椒血缘的辣椒品种,该品种红椒为鲜红色,皮薄籽多,鲜椒硬度好,辣味特浓。在本次感官鉴定实验中,带有韩国血缘的卓椒新52号充分体现了辣味特浓的特点,在跟辣味有关的几个感官指标(呛鼻性气味、辣度、辣味潜伏期、辣味刺激范围和辣味持续时间)方面均明显优于遵椒4号,而遵椒4号则在香气、果肉色感官指标上优于卓椒新52号,在光滑程度、脆度感官指标上2种辣椒较为接近,无明显差异。
 
目前,关于不同血缘辣椒风味感官检验的研究较少,比较重要的原因是部分研究者认为感官检验存在一定的不确定性,如人员自身专业性参差不齐、长时间保持评价一致性以及感官鉴定为保证科学性所设立的诸多鉴定步骤等因素,使得感官鉴定很难保证在一定时间内高效准确评价数量较多的供试样品[20],因此研究者更倾向于依赖仪器对样品的精准测定,但仪器只能如实反映样品中各种化学成分的含量,对于呈现于人们口中的“味道”无法通过单纯的化学成分叠加而获得,因此无法完全反映样品例如辣椒风味品质的综合指标[21],所以适当的有效感官检验依然十分重要。辣椒风味的研究主要集中在辣椒素含量以及挥发性物质等可散发香气的芳香物质2个方面。
 
辣椒素是体现辣度的重要化学物质,也是辣椒核心风味口感的重要影响因素,芳香物质是指大多数挥发性物质,是仅次于辣度影响辣椒风味口感的第二大类化学物质,也是评估辣椒风味品质的重要指标之一[22]。本试验利用定量描述分析法、统计分析等对2种血缘不同的辣椒品种进行了感官评价分析。经过专业训练的评价者在短时间内集中对较少的样品种类进行精准评价,保证了感官实验鉴定结果的准确性。评价者利用已有专业知识、专业品评技巧和准确的语言描述对测试辣椒样品感官特性的每个指标强度进行了评价。
 
试验过程中整个团队成员需要通过讨论,选取最能体现样品风味的描述性词汇,建立辣椒感官鉴定的描述体系及其定义。本次试验主要采用9分制评分法[23]作为感官评价标尺,然后将最终结果利用专业制图软件制成雷达图(即风味剖面图)。9分制评分法具有分类细、结果准以及误差小的优点,在目前感官评价领域被广泛采用。
 
本试验初步对2种不同血缘的辣椒品种(遵椒4号和卓椒新52号)进行感官检验,通过设定的感官评价标准对2种辣椒的风味进行评价,为今后风味独特辣椒种质资源开发和创新提供一定的基础数据。随后将进一步结合理化分析和转录组分析等手段,对特有风味物质进行精细鉴定和基因定位,最终通过多种技术手段对特有风味辣椒种质资源风味形成机制进行探索,为选育风味较好市场欢迎的优质辣椒品种奠定基础。
 
 
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