南京农业大学研发团队揭示白切鸡在口腔加工过程中感官指标变化规律

国外文献导读Food Science and Human WellnessVolume 13 Issue 4 , July 2024Investigation on taste characteristics and sensory perception of soft-boiled chicken during oral processing based on electronic tongue and electronic nose南京农业大学基于电子舌和电子鼻的白切鸡口腔加工过程口感特征及感官品质研究（IF=5.6）白切鸡作为我国特有的传统低温卤制菜肴，以外观色泽鲜黄、皮脆肉嫩、滋味鲜美著称，是我国消费者喜爱的产品。食品口腔加工过程是一个非常复杂的动态多阶段过程。它是食物消化的第一步，也是食物为人类提供能量和必需营养物质的关键。各种食物在口腔中发生不同的物理、化学和生物变化，对人的生理和心理产生影响，主要包括味觉、嗅觉、触觉和爱好。因此，口腔加工过程，尤其是咀嚼和唾液的影响，对食物风味和味觉感知的形成尤为关键。国外文献导读Food Science and Human WellnessVolume 13 Issue 4 , July 2024Investigation on taste characteristics and sensory perception of soft-boiled chicken during oral processing based on electronic tongue and electronic nose南京农业大学基于电子舌和电子鼻的白切鸡口腔加工过程口感特征及感官品质研究（IF=5.6）白切鸡作为我国特有的传统低温卤制菜肴，以外观色泽鲜黄、皮脆肉嫩、滋味鲜美著称，是我国消费者喜爱的产品。食品口腔加工过程是一个非常复杂的动态多阶段过程。它是食物消化的第一步，也是食物为人类提供能量和必需营养物质的关键。各种食物在口腔中发生不同的物理、化学和生物变化，对人的生理和心理产生影响，主要包括味觉、嗅觉、触觉和爱好。因此，口腔加工过程，尤其是咀嚼和唾液的影响，对食物风味和味觉感知的形成尤为关键。为了表征鸡肉丸的变化，测定了鸡肉丸的质构、粒径、表观黏度、电子舌和电子鼻的响应值。探究鸡皮在口腔加工过程中对食团形成的影响，一方面可以为白切鸡肉更好的食用方式提供指导和参考，另一方面将为阐明脂肪添加对口腔加工过程中食品特性、味觉感受和风味释放的影响奠定理论基础。在口腔加工过程中电子舌上的味觉特征日本INSENT电子舌测定的四种鸡肉丸（CB、CBS、CT、CTS）在口腔加工过程中的滋味特征如表4所示，苦味、鲜味和甜味是鸡肉食团在口腔加工过程中形成的共同味觉特征。                                            表4 鸡肉丸在口腔加工过程中的电子舌味觉图3更直观地说明了电子舌在鸡肉丸中滋味特征的变化。CTS的苦味特征值最高，CB的苦味特征值最低。鸡皮的添加显著改善了鸡肉的苦味特性。此外，随着口腔处理时间的延长，每种类型食团的苦味特征值在20s内均呈逐渐下降的趋势，在鸡胸肉样品中则在最后10s内略有上升。可能的解释是鸡胸肉样品在20s内已被完全咀嚼，随后产生的唾液放大了苦味特征。                                                图3  不同鸡肉丸的电子舌味觉特征在口腔加工过程中，鲜味在10s内先上升，20s后下降，10s后再次上升。与去皮鸡肉丸相比，带皮鸡肉丸的鲜味特征值在口腔加工的各个阶段均有显著性差异，在CT中最高，在CBS中最低。因此，鸡皮的添加降低了各鸡肉丸的鲜味，其中鸡腿肉样品下降最为明显。在咀嚼过程中，CB和CT的甜度特征值相对较高，几乎无显著性差异，而CBS和CTS的相应甜度显著降低，且在15s内呈逐渐下降的趋势，添加鸡皮后略有上升。由此可以得出，对于脂肪含量较低的鸡胸肉样品，鸡皮的添加会严重影响鸡胸肉中甜味物质的释放和感知。鸡皮的添加降低了鸡腿肉样品中咸味分子的释放和感知，增强了后味A的感知。综合分析各种滋味特征发现，鸡腿样品在鸡胸肉上具有明显的滋味特征，尤其是CT，在各个阶段具有最高的鲜味和甜味值。鸡肉丸在口腔加工过程中挥发性物质的电子鼻分析PEN3电子鼻检测结果，从图4可以发现，鸡肉样品在咀嚼5s时，W1W和W2W传感器信号相对较高。在随后的咀嚼过程中，CB中两种传感器的信号强度下降幅度最大，CBS和CTS次之，CT下降幅度最小。除鸡胸肉丸咀嚼10s外，不同鸡丸的W1C、W3C和W5C传感器的信号强度随着咀嚼时间的延长而增加，这表明CBS、CT和CTS丸随着口腔加工时间的延长，不断释放芳香物质，这是由于3种传感器对芳香物质的敏感性较高。               图4  鸡肉丸在口腔加工过程中电子鼻数据的雷达图如图5所示，咀嚼20s后，除CT样本外，其余样本基本达到吞咽点。贡献率越高，主成分越能反映原始多指标信息。在24个鸡肉丸的主成分分析中，主成分1和2的累积方差贡献率虽然只有69.6%，但所有样本之间的总体分化程度相对明显，咀嚼后期的CB和CBS主要集中在第三象限，CT和CTS在正半轴附近。咀嚼早期的食物团主要分布在椭圆周围。通过综合分析，基于W1W、W2W、W1C、W3C和W5C，5个传感器的电子鼻可以区分不同的鸡肉丸。               图5  不同类型鸡肉口腔加工过程中电子鼻主成分分析散点图感官评价测试结果从鸡肉丸样品来看，随着咀嚼时间的增加，CB的咸味和鲜味评分呈下降趋势，甜味评分呈递增趋势（表5）。30s样品的甜味评分与25s样品相同，而鲜味评分略有提高，但差异不显著。CBS的咸度先下降到20s后又上升。甜度和鲜味点均呈上升趋势，其中甜度差异显著，均在30s时略有下降。鸡腿肉样品的鲜味评分在口腔加工的各个阶段均高于鸡胸肉，仅在咀嚼20s时有显著性差异。可能是各种样品在20s后达到吞咽点，咀嚼完全，风味释放。鸡腿样品在口腔加工过程中的甜味评分高于鸡胸肉，这可能是鸡腿更受欢迎的原因。不同白切鸡块的电子舌苦味值均大于0。但在白切的咀嚼过程中，苦味没有被察觉到，因此苦味没有在表5中列出。研究表明，电子感觉与人类感知之间仍存在一定的差异。完善电子传感装置并建立它们之间的实际联系是未来可以考虑的方向之一。         表5  白切鸡肉在口腔加工过程中的感官评价PLSR相关性分析24种不同鸡肉丸的质地、颗粒大小、电子舌、电子鼻和感官特性的相关性散点图如图6所示，其中w*和c分别是X变量和Y变量的负荷权重。累积Q2为0.948，表明PLSR模型和预测能力是可靠的。可以发现咀嚼时间与咀嚼次数之间存在着密切的关系。鲜味、甜味和咸味的感官感知与质地特征的内聚性和弹性、电子鼻的W1C、W3C、W5C、W1W、W2W信号、电子舌的鲜味和苦味密切相关。         图6  鸡肉丸感官特性与基本指标之间的相关性散点图结果与图7所示的投影图的变量重要性相似，该图总结了变量对解释X和与Y相关的重要性。图8中的回归系数表明咸味和鲜味相似，其中各指标的回归系数均为正值，咀嚼时间与咀嚼次数一致，受后味-A的影响相对较大。将其作为所有指标中VIP值最大且仅在CT和CTS中检测到的指标，进一步说明鸡腿肉样品在感官评价过程中整体上优于鸡胸肉。                                         图7  VIP（变量投影重要性）图                                              图8  回归系数概述食物摄入后，通过牙齿咀嚼、舌头蠕动、唾液分泌等一系列口腔加工过程，聚集成团，引发吞咽。通过对CB、CBS、CT、CTS的粒径测定，发现随着口腔加工过程的进行，食团颗粒逐渐减小。质构的硬度、内聚性、弹性、咀嚼性和回复性从咀嚼前期到咀嚼后期整体呈下降趋势。表观黏度也随着流动性的增强而下降。结合电子鼻，电子舌，PLSR分析也被用于测定食团的味道和相关性。鸡胸肉样品在20s时达到吞咽点，而鸡腿肉样品在25s时达到吞咽点。加入鸡皮可以显著降低丸剂的黏度，增加流动性，促进吞咽，增强芳香化合物的风味释放，但对鲜味和甜味的感知有负面影响。白切鸡初咬前的成分、咀嚼过程都会影响人们对白切鸡良好品质的感知。特别是在鸡胸肉的咀嚼中，建议与鸡皮一起食用，以增强样品的嫩度和口感。总的来说，不同类型的白切鸡组合在味觉上存在一定的差异。无论是口感还是质地，鸡腿样品的各项指标都是最好的。同时，脂肪的掺入与口腔加工过程中食物团的形成和味觉特征有关。在口腔加工过程中电子舌上的味觉特征日本INSENT电子舌测定的四种鸡肉丸（CB、CBS、CT、CTS）在口腔加工过程中的滋味特征如表4所示，苦味、鲜味和甜味是鸡肉食团在口腔加工过程中形成的共同味觉特征。                                            表4 鸡肉丸在口腔加工过程中的电子舌味觉图3更直观地说明了电子舌在鸡肉丸中滋味特征的变化。CTS的苦味特征值最高，CB的苦味特征值最低。鸡皮的添加显著改善了鸡肉的苦味特性。此外，随着口腔处理时间的延长，每种类型食团的苦味特征值在20s内均呈逐渐下降的趋势，在鸡胸肉样品中则在最后10s内略有上升。可能的解释是鸡胸肉样品在20s内已被完全咀嚼，随后产生的唾液放大了苦味特征。                                                图3  不同鸡肉丸的电子舌味觉特征在口腔加工过程中，鲜味在10s内先上升，20s后下降，10s后再次上升。与去皮鸡肉丸相比，带皮鸡肉丸的鲜味特征值在口腔加工的各个阶段均有显著性差异，在CT中最高，在CBS中最低。因此，鸡皮的添加降低了各鸡肉丸的鲜味，其中鸡腿肉样品下降最为明显。在咀嚼过程中，CB和CT的甜度特征值相对较高，几乎无显著性差异，而CBS和CTS的相应甜度显著降低，且在15s内呈逐渐下降的趋势，添加鸡皮后略有上升。由此可以得出，对于脂肪含量较低的鸡胸肉样品，鸡皮的添加会严重影响鸡胸肉中甜味物质的释放和感知。鸡皮的添加降低了鸡腿肉样品中咸味分子的释放和感知，增强了后味A的感知。综合分析各种滋味特征发现，鸡腿样品在鸡胸肉上具有明显的滋味特征，尤其是CT，在各个阶段具有最高的鲜味和甜味值。鸡肉丸在口腔加工过程中挥发性物质的电子鼻分析PEN3电子鼻检测结果，从图4可以发现，鸡肉样品在咀嚼5s时，W1W和W2W传感器信号相对较高。在随后的咀嚼过程中，CB中两种传感器的信号强度下降幅度最大，CBS和CTS次之，CT下降幅度最小。除鸡胸肉丸咀嚼10s外，不同鸡丸的W1C、W3C和W5C传感器的信号强度随着咀嚼时间的延长而增加，这表明CBS、CT和CTS丸随着口腔加工时间的延长，不断释放芳香物质，这是由于3种传感器对芳香物质的敏感性较高。               图4  鸡肉丸在口腔加工过程中电子鼻数据的雷达图如图5所示，咀嚼20s后，除CT样本外，其余样本基本达到吞咽点。贡献率越高，主成分越能反映原始多指标信息。在24个鸡肉丸的主成分分析中，主成分1和2的累积方差贡献率虽然只有69.6%，但所有样本之间的总体分化程度相对明显，咀嚼后期的CB和CBS主要集中在第三象限，CT和CTS在正半轴附近。咀嚼早期的食物团主要分布在椭圆周围。通过综合分析，基于W1W、W2W、W1C、W3C和W5C，5个传感器的电子鼻可以区分不同的鸡肉丸。               图5  不同类型鸡肉口腔加工过程中电子鼻主成分分析散点图感官评价测试结果从鸡肉丸样品来看，随着咀嚼时间的增加，CB的咸味和鲜味评分呈下降趋势，甜味评分呈递增趋势（表5）。30s样品的甜味评分与25s样品相同，而鲜味评分略有提高，但差异不显著。CBS的咸度先下降到20s后又上升。甜度和鲜味点均呈上升趋势，其中甜度差异显著，均在30s时略有下降。鸡腿肉样品的鲜味评分在口腔加工的各个阶段均高于鸡胸肉，仅在咀嚼20s时有显著性差异。可能是各种样品在20s后达到吞咽点，咀嚼完全，风味释放。鸡腿样品在口腔加工过程中的甜味评分高于鸡胸肉，这可能是鸡腿更受欢迎的原因。不同白切鸡块的电子舌苦味值均大于0。但在白切的咀嚼过程中，苦味没有被察觉到，因此苦味没有在表5中列出。研究表明，电子感觉与人类感知之间仍存在一定的差异。完善电子传感装置并建立它们之间的实际联系是未来可以考虑的方向之一。         表5  白切鸡肉在口腔加工过程中的感官评价PLSR相关性分析24种不同鸡肉丸的质地、颗粒大小、电子舌、电子鼻和感官特性的相关性散点图如图6所示，其中w*和c分别是X变量和Y变量的负荷权重。累积Q2为0.948，表明PLSR模型和预测能力是可靠的。可以发现咀嚼时间与咀嚼次数之间存在着密切的关系。鲜味、甜味和咸味的感官感知与质地特征的内聚性和弹性、电子鼻的W1C、W3C、W5C、W1W、W2W信号、电子舌的鲜味和苦味密切相关。         图6  鸡肉丸感官特性与基本指标之间的相关性散点图结果与图7所示的投影图的变量重要性相似，该图总结了变量对解释X和与Y相关的重要性。图8中的回归系数表明咸味和鲜味相似，其中各指标的回归系数均为正值，咀嚼时间与咀嚼次数一致，受后味-A的影响相对较大。将其作为所有指标中VIP值最大且仅在CT和CTS中检测到的指标，进一步说明鸡腿肉样品在感官评价过程中整体上优于鸡胸肉。                                         图7  VIP（变量投影重要性）图                                              图8  回归系数概述食物摄入后，通过牙齿咀嚼、舌头蠕动、唾液分泌等一系列口腔加工过程，聚集成团，引发吞咽。通过对CB、CBS、CT、CTS的粒径测定，发现随着口腔加工过程的进行，食团颗粒逐渐减小。质构的硬度、内聚性、弹性、咀嚼性和回复性从咀嚼前期到咀嚼后期整体呈下降趋势。表观黏度也随着流动性的增强而下降。结合电子鼻，电子舌，PLSR分析也被用于测定食团的味道和相关性。鸡胸肉样品在20s时达到吞咽点，而鸡腿肉样品在25s时达到吞咽点。加入鸡皮可以显著降低丸剂的黏度，增加流动性，促进吞咽，增强芳香化合物的风味释放，但对鲜味和甜味的感知有负面影响。白切鸡初咬前的成分、咀嚼过程都会影响人们对白切鸡良好品质的感知。特别是在鸡胸肉的咀嚼中，建议与鸡皮一起食用，以增强样品的嫩度和口感。总的来说，不同类型的白切鸡组合在味觉上存在一定的差异。无论是口感还是质地，鸡腿样品的各项指标都是最好的。同时，脂肪的掺入与口腔加工过程中食物团的形成和味觉特征有关。