食品口腔摩擦学研究进展

食品在口腔加工的过程被认为涉及流变学和摩擦学机制,而口腔摩擦则被认为是口腔质构感知产生的一个重要机理,用来描述舌头与口腔上颚、舌头与食品之间相对运动以及由此产生的触觉感受. 本文中综述了近年来食品口腔加工领域的摩擦学研究进展,包括摩擦学测量技术与方法、体内口腔摩擦和感官知觉之间的联系等. 相关研究表明,摩擦学测量为几种与质构相关的感知提供了理论依据,但获得两者之间的量化经验关系仍然很有挑战性;同时,由于摩擦学和感官感知受到多种物理化学性质的影响,因此必须将摩擦学和其他表征技术相结合用以解释两者的相互关系及机制,从而促进食品口腔加工摩擦学的持续和深入发展,并为高品质食物和饮料的研究和设计提供重要工具和理论支撑.      

不同冷藏条件下大黄鱼质构和风味变化的研究

为探讨贮藏温度和储藏时间对大黄鱼质构和风味变化的影响, 运用电子鼻和顶空固相微萃取气质谱联用法(HS-SPME-GC-MS)分析在4, -20, -80℃的3种条件下, 储藏不同时间(1, 3, 5, 7, 30, 60, 90d)时大黄鱼肉的挥发性风味变化, 并应用质构仪测定大黄鱼肌肉质构特征参数. 结果发现, 4℃条件下贮藏3~7d, 其质构参数值明显相对于-20℃条件偏大(主要为硬度、韧性、回复性和黏着性差异显著); -20℃和-80℃条件下储藏30~90d, -80℃条件下贮藏大黄鱼肉质构特性优于-20℃条件; 而且, 随着贮藏温度降低, 大黄鱼挥发性物质种类减少. 在-20℃和-80℃条件下, 大黄鱼挥发性成分相对较少, 且各成分占总峰面积的相对含量变化不明显, 主要挥发性物质为烃类和醛类; 在4℃条件下贮藏的鱼肉, 其挥发性组分复杂且相对含量变化明显. 结果表明, 低温冻藏能有效保留大黄鱼肉质构特性和风味.     

出缸期皮蛋凝胶质构特性与品质的高光谱无损检测

质构作为一种重要的品质参数，能够显著地影响出缸期皮蛋的凝胶品质，目前没有有效的快速无损检测方法。应用高光谱成像实现对出缸期皮蛋质构特性的无损预测及不同品质皮蛋的检测分级。以不同品质鸭皮蛋为研究对象，采集优质蛋、合格蛋与不合格蛋样本的高光谱数据，对比测定其凝胶质构硬度和弹性参数，对原始光谱进行单一和组合变换（多元散射校正MSC、包络线去除CR、一阶求导FD、包络线去除一阶求导组合CR-FD），分析一维光谱数据与质构硬度和弹性的相关性，发现经CR-FD变换后的光谱反射率与凝胶质构硬度、弹性的相关性最大，分别在波长683和715 nm达到最大值为0.882和0.865；基于最优的光谱变换和二维相关光谱法，以凝胶质构硬度和弹性作为扰动因子，探寻皮蛋硬度和弹性的最优研究区域，结果显示：以硬度为扰动因子时，波长476，539，647，672，728和851 nm处存在自相关峰；在波长483，572，657，739和826 nm处的光谱信号对弹性值较敏感，故最终选择476~851和483~826 nm两个敏感波段分别作为凝胶硬度和弹性的研究区域；对比连续投影算法（SPA）、竞争性自适应重加权算法（CARS）、遗传算法（GA）、粒子群优化算法（PSO）、无信息消除法（UVE）5种不同变量选择方式，发现使用粒子群优化算法结合PLSR模型的检测精度最高：预测硬度的R2_p和均方根误差RMSEP为0.826和0.874，RPD为2，预测弹性的R2_p和均方根误差RMSEP为0.886和0.402，RPD为1.9。使用3种不同分类器对不同品质皮蛋进行预测，发现对优质蛋、合格蛋与不合格蛋分类的准确率分别达到了97%，92%和100%，基于预测结果的混淆矩阵和ROC曲线对模型进行评估，PLS-DA模型的精度和泛化能力优于BP和RF模型。综上表明，使用高光谱技术可以实现皮蛋质构特性的预测及对不同品质皮蛋的无损分级。     

酱鸭加工过程中肌肉质构特性和蛋白降解的变化

酱鸭加工过程(盐腌、酱制、收汁、灭菌)中质构特性(硬度、弹性)和肌肉蛋白(肌浆蛋白、肌原纤维蛋白)降解的变化规律。结果表明:在盐腌过程中,鸭肉硬度呈现先升高后降低趋势,盐腌6h硬度最高,12h硬度最低;盐腌过程中的弹性总体呈下降趋势,腌制9h后弹性最低。酱制、收汁、灭菌过程鸭肉硬度明显高于盐腌过程,在酱制阶段,硬度变化不显著,经过灭菌后的酱鸭硬度有所下降;该过程中的鸭肉弹性低于盐腌过程,变化不显著。SDSPAGE电泳分析显示:在盐腌阶段,鸭肉肌原纤维蛋白中的α-肌动蛋白素条带比较稳定,其余的肌原纤维蛋白和肌浆蛋白均发生着不同程度的降解;而经过酱制、收汁、灭菌后,肌原纤维蛋白条带变少,肌浆蛋白中原先的蛋白条带消失,出现了一些新的蛋白条带。从盐腌开始到酱制结束,非蛋白氮含量下降,灭菌后含量增加;鸭肉重量在加工过程中下降,特别是经过0.5h的酱制后,鸭肉重量显著降低。     

利用光谱学方法解析具备高“奶油感”发酵乳的关键质构特征

“奶油感”是最受消费者喜好的发酵乳感官属性,反映令人愉悦的特征。为开发无添加但“奶油感”增强型的发酵乳,首先必须明确具备高“奶油感”发酵乳的质构特征。目前关于发酵乳“奶油感”的定义和评价标准尚未统一,关键质构特征尚不清晰。前人研究表明,发酵乳的凝胶网络形成过程及强度、稳定性和表观黏度可能是影响发酵乳感官感知的主要因素。该研究采用多种光谱学手段,解析具有不同强度“奶油感”发酵乳的关键质构特征。以经描述型感官评价得到的五种具备不同“奶油感”强度的发酵乳为研究对象,通过多散斑扩散光谱技术测定发酵乳凝胶网络的形成过程及凝胶强度,通过多重光散射技术来研究发酵乳的稳定性,再辅以流变学分析发酵乳的表观黏度。首先采用多散斑扩散波光谱技术研究具有不同强度“奶油感”发酵乳凝胶过程粒子均方位移的变化,结果显示凝胶的弹性指数突变时间按“奶油感”由弱到强分别为108,115,106,132和143 min,表明发酵乳形成凝胶的时间基本呈逐渐增加趋势;凝胶时间的增加可能是因为酪蛋白充分重排聚集形成了更均匀的凝胶网络,从而增强了“奶油感”的感知;弹性指数的终点值代表发酵乳的凝胶强度,结果显示凝胶强度处于适中水平的发酵乳“奶油感”较强。接着利用多重光散射技术评价了发酵乳的稳定性,“奶油感”由弱到强的发酵乳稳定性动力学指数分别为2.2,2.1,1.9,2.0和1.4,表明发酵乳稳定性与发酵乳“奶油感”的感知强度呈正相关。最后利用流变学方法测定了发酵乳的表观黏度,“奶油感”由弱到强的发酵乳表观黏度分别为(0.362±0.016),(0.271±0.013),(0.251±0.021),(0.479±0.031)和(0.343±0.024) Pa·s,表明发酵乳的表观黏度和“奶油感”感知强度不存在相关性。发酵乳的凝胶时间及凝胶稳定性与“奶油感”的感知密切相关。研究为明确发酵乳“奶油感”的关键质构、开发“奶油感”增强型的发酵乳制品提供理论依据。     

基于高光谱多参数的冷鲜牛肉品质快速检测技术

为了解决传统冷鲜牛肉品质检测技术的操作繁琐、有不可逆破坏等问题,提出采用高光谱与多参数融合的冷鲜肉品质检测方法。以冷鲜牛肉品质作为研究对象,提取冷鲜牛肉感兴趣区域(ROI)光谱并测量冷鲜牛肉的质构参数：硬度、弹性、粘聚性、胶着度、咀嚼度、回复性。经参数精度比较,筛选出粘聚性、回复性作为建模参数。分别采用Kennard-Stone和SPXY算法对原始光谱数据进行划分,通过样本划分后所建模型的相关系数和相对标准偏差确定最优样本划分方法,最终采用SPXY（sample set partitioning based on oint X-Y distance）算法对样本进行划分得到35个训练集和7个测试集。在经过SPXY算法样本划分的基础上,分别采用一阶微分（D1st）、多元散射校正（MSC）、标准正态变换（SNV）、二阶微分（D2st）对高光谱数据进行预处理,有效消除了光谱中的噪声,提高信噪比。使用连续投影法（SPA）提取光谱特征波长,有效减小了全波段建模包含的大量噪声信息的缺点,使模型精确度得到保障的同时提高了模型的运行速度。最后,分别采用偏最小二乘法（PLSR）和主成分回归法（PCR）构建冷鲜牛肉品质预测模型。以粘聚性为参数时,SNV-SPA-PLSR模型性能最优,模型预测相关系数为0.879 8;以回复性为参数时,D2st-SPA-PLSR模型精度最高,模型预测相关系数为0.880 6。实验结果表明,基于高光谱与多参数融合的冷鲜肉品质检测方法能够实现冷鲜牛肉品质快速检测。     

凝固剂种类及添加量对豆腐质构的影响

豆腐是一种高蛋白的凝胶产品,当加热豆浆使大豆蛋白变性后,在凝固剂的作用下,大豆蛋白相互聚集和结合形成具有凝胶特性的三维网络结构,豆腐的质构与凝固剂的种类及用量直接相关。本文分别以石膏、卤水、葡萄糖酸内酯为凝固剂,探究了不同凝固剂及用量对豆腐凝胶形成的影响,并通过TPA测试和穿刺测试来验证豆腐的质构。结果表明:卤水豆腐的硬度、表面强度、黏性等指标远高于石膏豆腐和葡萄糖酸内酯豆腐,说明卤水做的豆腐较硬,保水性差,适合做老豆腐;石膏和葡萄糖酸内酯做的豆腐硬度、表面强度、黏性等指标较为接近,保水性好,适合做嫩豆腐。     

高静压及热加工不同品种黄桃罐头的质构差异研究

研究了高静压/热处理对不同品种黄桃罐头质构的影响。实验结果表明,不同品种特性对高静压加工黄桃罐头果肉的硬度和汤汁黏度无显著影响,热处理使黄桃罐头果肉硬度显著下降,汤汁黏度显著上升,"森克林"品种黄桃罐头在高静压/热处理后硬度最高,质构最好。显微结构分析显示,不同品种特性对高静压加工黄桃罐头果肉细胞的形态无显著影响,细胞基本保持原有形态;热处理使果肉细胞的形态发生了较大的变化,细胞变形且呈无规则形状,细胞间隙明显增大。高静压能使黄桃罐头保持良好的质构,品种适应性较热处理广泛。