豆腐乳感官和理化品质的主成分分析_杨坚.pdf

第 18卷第 2期2002年3月农 业 工 程 学 报Transactions of the CSAEVol.18 No.2Mar.2002豆腐乳感官和理化品质的主成分分析杨坚1,童华荣1,贾利蓉2(1.西南农业大学;2.四川大学)摘要:对市售的 16种豆腐乳利用感官评定和理化分析结果进行主成分分析和综合评价,结果表明,感官评判的前 4个主成分可以解释豆腐乳感官品质的 85.25%,前 4个主成分的贡献率分别为 49.60%,16.76%,12.05%,6.87%;理化成分的前 4个主成分可以解释豆腐乳理化特性的 79.02%,前 4个主成分的贡献率分别为 32.68%,21.33%,17.82%,7.20%。利用感官评分和理化特性的主成分分析结果,分别对所取样品进行了综合评分。关键词:感官和理化品质;主成分分析;豆腐乳中图分类号:T S214.2文献标识码:A文章编号:1002-6819(2002)02-0131-05收稿日期:2001-10-11 修订日期:2001-12-27作者简介:杨坚,男,副教授,西南农业大学食品科学学院,重庆,400716我国豆腐乳的产地遍及全国,其品种繁多,分类也相当复杂。根据后发酵添加配料不同,大致可以分为红腐乳与白腐乳1,2。红腐乳在后发酵时添加红曲与面曲,红曲中的红色素(红曲霉红素,红曲霉黄素),将腐乳胚表面染成红色,同时红曲与面曲中含有丰富的淀粉酶与麦芽糖酶,使红腐乳中淀粉的分解较白腐乳更为彻底。20世纪 70年代以来,国内外对豆腐生产菌种的选育、酿造过程中的生物化学以及改进工艺等方面做了大量的研究工作1,2,3。但对于品质方面的感官描述及综合分析评价则涉及甚少。豆腐乳的品质构成因素是多方面的,包括理化特性和各种感官特性。要用众多的理化特性和感官指标去描述和分析各种豆腐乳品质的差异,实在是一件复杂的事情。本试验以各地生产的有代表性的白豆腐乳为试验材料,对品质进行了感官评定及理化分析。利用主成分分析方法分析了影响豆腐乳品质的主要因子;并利用主成分因子得分的综合评价方法,对各地生产的有代表性的豆腐乳进行了综合评价。1 材料与方法1.1 试验材料与试剂16种豆腐乳(皆为市售品),其编号、品名、采样见表 1。分析所用化学试剂均为化学纯或分析纯。1.2 主要试验仪器与设备多功能捣碎机;1 光电分析天平;马孚炉;精密恒温水浴锅;笔式酸度计;索氏抽提器 6400型火焰分光光度计;1030型凯氏自动定氮仪;Hitachi 835-50型氨基酸自动分析仪。表 1 16种市售豆腐乳的编号及产地Table 1 The code and producing area of samples编号产地编号产地编号产地1广东广州7浙江绍兴13四川彭州2广东东莞8江苏无锡14贵州安顺3深圳9四川五通桥15四川成都4广东番禺10重庆忠县16四川夹江5广西桂林11四川邛崃6浙江绍兴12重庆丰都1.3 测定方法水分含量测定按 GB 5009.3 85;灰分含量测定 按GB 5009.4 85;脂 肪 含 量 测 定 按GB5009.3 85;总酸的测定按 GB 5009.51 85;氨基酸态氮含量测定按 GB 5009.39 85;蛋白质含量测定凯氏自动定氮法4;食盐含量测定火焰分光光度法4;还原糖测定快速法 5;游离氨基酸组成测定氨基酸自动分析法4。1.4 测定及评价项目利用内省法、定量描述评定等方法,建立了感官描述语系统。采用专家和评员评定结果相结合的方法,对豆腐乳的感官品质进行评分,得出豆腐乳的感官审评数据5,6,8,通过前述分析测定得出豆腐乳理化测定的分析检验数据。具体测定项目有:豆腐乳感官评定:总体香气、芝麻油香、酯香、酒香、豆腥味、咸味、苦味、甜味、涩味、酸味、鲜味、体态、外膜、硬度、粗糙度、粘牙性、结著力(见表 2)。豆腐乳的理化分析:水分、总酸、还原糖、脂肪、灰分、盐分、粗蛋白、水溶性蛋白、氨基酸态氮、豆腐乳的氨基酸组成(15个组分)(见表 3)。131表 2 豆腐乳感官评定结果Table 2 The sensory evaluation of fermented bean curd samples样品12345678910111213141516总香2.687.026.285.856.806.497.936.198.218.206.507.655.576.009.257.70麻油香3.424.072.143.805.763.783.173.155.834.913.794.993.923.366.324.85酯香3.565.955.353.355.826.116.485.267.206.304.186.806.155.715.696.12酒香3.586.395.423.594.844.687.075.554.793.432.844.564.555.324.034.60豆腥味2.974.313.863.062.763.623.374.743.234.123.753.754.274.355.913.15咸味1.608.339.659.467.549.328.378.4910.2610.029.338.2911.039.478.499.28苦味2.956.635.705.595.846.004.126.115.874.324.414.377.315.372.624.35甜味2.914.114.243.784.524.014.513.353.673.902.443.812.534.144.762.83涩味3.393.445.143.603.773.092.974.312.832.743.342.803.263.064.426.01酸味3.033.903.944.683.963.663.883.393.523.046.124.083.864.294.353.16鲜味3.755.626.365.967.565.727.796.298.107.725.417.376.206.807.056.45体态1.349.107.689.846.088.547.558.857.575.078.196.107.017.903.568.15外膜2.918.445.757.188.579.127.427.187.626.206.616.164.507.374.336.24硬度2.014.325.524.473.154.534.074.398.337.456.136.868.685.798.235.36粗糙度2.934.454.254.384.905.084.063.774.356.554.654.277.625.806.344.60粘牙性3.036.507.356.155.755.995.505.346.206.485.697.906.346.866.357.17结著力3.566.507.126.455.615.605.775.556.687.736.447.407.326.226.467.25表 3 豆腐乳化学组分测定结果Table3The contents of chemical components of fermented bean curd samplesmg g-1样品号12345678910111213141516水分67.23 69.68 69.40 71.65 69.73 71.96 69.07 68.37 60.65 67.08 68.15 66.32 58.60 66.83 50.09 68.11总酸0.640.760.460.460.610.720.790.720.880.600.420.800.360.440.750.23还原糖0.681.030.320.820.701.210.780.981.090.840.720.991.360.720.511.03脂肪7.848.379.397.667.536.145.736.726.636.847.016.6910.516.8911.986.66灰分7.916.466.938.116.649.2910.30 10.16 13.22 12.93 11.71 10.31 12.169.8711.227.31盐分8.326.357.178.327.339.479.649.1413.61 12.27 10.78 10.45 17.179.7912.27 10.78粗蛋白13.38 12.47 12.89 10.32 12.08 11.10 12.85 12.67 12.20 11.32 10.45 12.65 10.29 11.01 15.249.43水溶性蛋白9.086.726.936.408.057.007.087.306.825.835.537.524.586.698.426.41氨基酸态氮0.740.880.320.811.030.700.830.800.760.590.590.790.440.990.650.37天冬氨酸0.680.490.160.330.100.440.740.840.040.010.450.250.230.330.920.76苏氨酸0.070.160.030.060.020.070.050.030.14-0.42-0.070.040.960.02丝氨酸0.080.210.020.060.020.050.050.120.10-0.05-0.050.040.250.15谷氨酸3.114.330.610.201.052.532.552.830.720.023.112.643.210.023.111.03甘氨酸0.640.440.400.380.140.770.500.630.110.620.790.500.650.650.590.55丙氨酸1.410.731.041.030.391.140.750.800.320.021.411.151.601.480.941.21缬氨酸0.730.710.920.750.351.531.161.350.250.711.430.991.151.231.370.56蛋氨酸3.120.190.290.280.120.510.380.370.080.100.420.310.370.380.360.25异亮氨酸4.261.221.691.560.653.092.212.310.421.272.661.882.242.352.361.47亮氨酸3.661.071.451.360.622.551.991.960.431.042.221.591.921.932.090.89酪氨酸0.12-1.540.04-0.190.240.20-0.650.040.090.120.50-苯丙氨酸2.040.630.883.230.441.431.351.250.330.601.370.981.221.111.421.41赖氨酸3.581.161.461.350.582.661.781.930.360.142.631.482.042.282.160.86组氨酸0.740.27-0.150.100.260.370.350.08-0.14-0.160.02精氨酸0.070.22-0.130.160.15-0.100.160.110.100.10-备注:“-”表示未检出132农业工程学报2002年1.5 主成分分析采用唐启义、冯明光设计研制的 DPS数据处理系统,进行主成分分析7,以决定不同的感官评价因子和理化分析结果在决定豆腐乳的感官和理化品质时的相对重要性。1.6 豆腐乳品质的综合评分根据豆腐乳感官和理化品质的主成分分析中有贡献主成分所占权数,结合在感官评判和理化分析中的结果,对每一个豆腐乳进行综合评分,评判方法为:设每一个豆腐乳的综合评分为 Y,豆腐乳感官和理化分析的结果为 X(Y,X=1,2,16或 18),选取每一项主成分分析中的相对权重因子 R(R=1,2,k),综合评判式为:Y=R K2 结果与分析2.1 豆腐乳感官评定的主成分分析用豆腐乳的 17项感官特性去描述不同样品间的差异,实为复杂,将感官评定结果输入计算机进行主成分分析,结果如表 4、表 5。表 4 豆腐乳感官品质特征值及其累积变异百分比Table 4 First 4 principal components in eigenvaluesand cumulative percentage for sensory attributesof fermented bean curdNo特征值百分率/%累积/%18.431 349.595 749.595 722.848 716.757 266.353 032.049 312.054 978.407 841.167 36.866 485.274 4由表 4可知,就各主成分能解释豆腐乳感官品质的变异而言,第 1主成分能解释所有豆腐乳样品感官 品质变 异的 49.60%,第 2主成 分可 解释16.76%,第 3主成分能解释 12.05%,第 4主成分能解释 6.87%。因此,以第 1、第 2、第 3、第 4主成分即 可 解 释 各 豆 腐乳 样 品 的 感 官 品 质 变 异 的85.27%。由表 5可知,第 1主成分主要是以结著力 X17,粘牙性 X16,粗糙度 X15与酸味 X10的影响为主,因而可以把第 1主成分定义为口感。由于第 1主成分可以解释最多的变异,由此可知,豆腐乳感官特性的差异主要是以口感的变化较显著。第 2主成分主要是以咸味 X6及总香 X1,酯香X3的影响为主。第 3主成分主要是以苦味 X7的影响为主,其次是体态 X12,酒香 X4。第 4主成分主要是以酒香 X4的影响为主,其次是咸味 X6,甜味 X8。表 5 豆腐乳感官特性的主成分特征向量表Table 5 Eigenvector for principal components forsensory attributes of fermented bean curd主成分1234X1总香0.2040.411-0.1850.043X2麻油香0.1560.231-0.313-0.004X3酯香0.1540.474-0.0620.192X4酒香0.0300.2710.3740.581X5豆腥味-0.1490.100-0.3090.060X6咸味0.0250.4860.047-0.447X7苦味-0.1680.1990.419-0.254X8甜味-0.2900.027-0.0710.416X9涩味-0.210-0.147-0.0260.127X10酸味-0.315-0.107-0.046-0.095X11鲜味-0.2610.256-0.1600.215X12体态-0.2210.2000.391-0.233X13外膜-0.2620.1550.2440.111X14硬度-0.2720.153-0.302-0.195X15粗糙度-0.3190.013-0.166-0.066X16粘牙性-0.3300.072-0.0650.015X17结著力-0.3310.046-0.100-0.051综上所述,在豆腐乳的 17项感官特性中,结著力、粘牙度、粗糙度、酸味、咸味、苦味、甜味、总香、酯香、酒香、体态为主要指标,它们对豆腐乳感官品质的解释能力可达 85.27%,反映了豆腐乳感官品质的绝大部分信息。2.2 豆腐乳理化特性的主成分分析将豆腐乳的理化分析值输入计算机,进行主成分分析,其结果见表 6、表 7。表 6豆腐乳理化特性的主成分特征值及其累积变异百分比Table 6 First 4 principal in eigenvalues and cumulativepercentage components for physicochemicalproperties of fermented bean curdNo特征值百分率/%累积百分率/%16.209 232.680 032.680 024.052 321.328 054.008 033.385 117.816 171.824 041.367 37.195 479.020 4由表 6可见,第 1主成分可以解释理化特性总变异的 32.68%,第 2主成分可以解释总变异的21.33%,第 3主成分可以解释 17.82%,第 4主成分 可解 释 7.20%,4个 主 成 分 累 积 百 分 率 达79.02%,即可解释理化特性总变异的 79.02%。133第 2期杨坚等:豆腐乳感官和理化品质的主成分分析表 7 豆腐乳理化特性的主成分特征向量表Table 7 Eigenvector for principal components forphysicochemical properties of fermented bean curd主成分1234X1水分-0.0230.383-0.272-0.248X2总酸-0.064-0.438-0.134-0.145X3还原糖0.088-0.3660.223-0.035X4脂肪0.065-0.2820.1840.442X5灰分0.036-0.1640.342-0.325X6盐分0.017-0.0860.4670.053X7粗蛋白0.007-0.428-0.2110.035X8水溶性蛋白0.056-0.248-0.4130.122X9氨基酸态氮-0.107-0.068-0.323-0.392X10天冬氨酸0.179-0.260-0.022-0.244X11谷氨酸0.179-0.260-0.022-0.244X12甘氨酸0.3230.1050.163-0.237X13丙氨酸0.3140.1060.0590.112X14缬氨酸0.2970.0480.180-0.325X15蛋氨酸0.253-0.014-0.2450.321X16异亮氨酸0.3840.065-0.0520.050X17亮氨酸0.3860.041-0.0640.062X18苯丙氨酸0.2370.086-0.0950.156X19赖氨酸0.3890.050-0.0570.043由表 7可知,第 1主成分主要是以赖氨酸 X19,亮氨酸 X17,异亮氨酸 X16的影响为主,其次是甘氨酸 X12及丙氨酸 X13,因此,第 1主成分代表游离氨基酸对豆腐乳品质的影响。第 2主成分主要是以总酸 X2,粗蛋白 X7的影响为主,其次是水分 X1,还原糖 X3。第 3主成分主要以盐分 X6,水溶性蛋白质 X8的影响为主。第 4主成分中主要以脂肪 X4的影响为主,其次是氨基酸态氮 X9。综上所述,在豆腐乳的 19项理化特性中,一部分呈味游离氨基酸如赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甘氨酸、丙氨酸、与总酸、粗蛋白、水分、盐分、水溶性蛋白质、脂肪、还原糖、氨基酸态氨为主要指标,它们对豆腐乳理化特性的解释能力可达 79.02%,反映了豆腐乳理化特性变异的绝大部分信息。2.3 豆腐乳品质的综合评判由表 5得出豆腐乳感官特性各主成分的综合评判式为Y=0.496 0Y1+0.167 6Y2+0.120 5Y3+0.068 7Y4+60由表 7得出豆腐乳理化特性各主成分的综合评判式为Y=0.326 8Y5+0.213 3Y6+0.178 2Y7+0.071 95Y8+60得到 16个豆腐乳的品质综合得分,见表 8。表 8 16个白腐乳品质的综合得分Table8 Comprehensive scores of the qualities of16white fermented bean curd样品12345678910111213141516得分59.260 59.114 58.586 58.738 58.502 59.075 59.010 59.094 58.760 58.414 58.751 58.469 58.819 58.754 58.097 58.9283 结论通过对豆腐乳的主成分分析,前 4个主成分可以用来解释豆腐乳的感官和理化品质。感官评判的前 4 个 主 成 分 可以 解 释 豆 腐 乳 感 官 品 质 的85.27%,第 1主成分代表豆腐乳的口感与风味(酸、甜),第 2主成分代表咸味,总香和酯香,第 3主成分代表苦味,体态和酒香,第 4主成分代表咸、甜、酒香等 风味 成 分,前 4 个主 成分 的 贡献 率 分别 为49.60%、16.76%、12.05%、6.87%;理化成分的前4个主成分可以解释豆腐乳理化特性的 79.02%,第1主成分代表游离氨基酸,第 2主成分代表水分、总酸、还原糖、粗蛋白等常规成分,第 3主成分代表盐分,脂肪和水溶性蛋白,第 4主成分代表脂肪,灰分和氨基酸态氮等,前 4个主成分的贡献率分别为32.68%、21.33%、17.82%、7.20%。利用感官评分和理化特性的主成分分析结果,分别对所取样品的感官和理化特性进行了综合评分。参考文献 1郑大青.东方干酪-豆腐乳 M.食品工业(台湾省),1997,7:33 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showed that the former 4 principal components of sensory evaluation contribute85.25%to the sensory quality of fermented bean curd,the contribution rate of the former 4 componentsare 49.60%,16.76%,12.05%,and 6.87%respectively.Also the former 4 principal components ofphysiochemical analysis contribute 79.02%to the physiochemical quality of fermented bean curd,thecontribution rate of the former 4 components are 32.68%,21.33%,17.82%and 7.20%respectively.Through the analyzed results and the sensory scores of principal composition analysis of these samples,thecomprehensive judgments of different samples were offered.Key words:sensory and physiochemical quality;principal composition analysis;fermented bean curd135第 2期杨坚等:豆腐乳感官和理化品质的主成分分析