食鹽(主要成分NaCl),作為咸味劑中最重要的成員,同時也是一種多功能的食品添加劑,是人體新陳代謝過程中必不可少的物質(zhì)。但氯化鈉的過量攝入會造成人體內(nèi)鈉含量的過量積累,進而降低人體免疫力并引發(fā)一些非傳染性疾病[1-2]。隨著人們健康意識的逐漸提高,開發(fā)新型咸味劑,“降鹽不降咸”迫在眉睫。目前,“降鹽不降咸”已成為眾多專家學(xué)者的研究熱點之一,如培養(yǎng)健康的生活習(xí)慣,建立低鈉的飲食環(huán)境;改變食鹽的用量或形態(tài)[3];開發(fā)新型的代鹽產(chǎn)品等(表1)[1]。然而,減少氯化鈉使用的同時也會導(dǎo)致食品滋味寡淡,因此對咸味劑進行咸度分析變得尤為重要。目前,咸度分析的方法主要局限于感官分析,該分析方法是依據(jù)人的感覺器官對咸味劑的咸度強度及口感進行分析,具體包括等咸度分析、時間-強度分析、感官支配分析及恰好實驗等[1]。由于感官分析以人為主體,存在很大的主觀性,為克服這一缺點,近年來興起的電子舌技術(shù)成為咸度分析方法的另一重要手段[4]。隨著社會的不斷進步,人們的生活水平有了質(zhì)的飛躍,對健康也提出了更高的追求,而食用健康且口感佳的咸味劑已成為人們追求健康的方式之一。為此,本文主要闡述了咸度分析的主要方法,并簡述了咸味劑的發(fā)展趨勢,旨在為咸味劑的研究分析提供參考。
表1 氯化鈉及其替代物分類表
開發(fā)新型的咸味劑需提高咸味劑的咸度、降低鈉的含量,同時還要具有安全性高、水溶性好以及價格低廉的特點。通過咸度分析可以為開發(fā)出理想的新型代鹽產(chǎn)品提供理論依據(jù)與數(shù)據(jù)支撐,而咸度分析主要是對咸味劑的咸度與口感進行“定性分析”與“定量分析”。“定性分析”用以分析咸度是否純正,評價食鹽及其替代物的感官屬性?!岸糠治觥保瑒t是對咸度予以數(shù)字量化,評價代鹽產(chǎn)品的咸度。下文分別對咸度分析的感官分析和電子舌技術(shù)進行概括性介紹。
目前,咸味劑的分析方法以感官分析為主。感官分析是指利用人類的感官作為分析評價手段,對樣品進行評價分析,并對評價數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析的方法。食品感官分析具有實用性強、靈敏度高的特點,同時還可評估通過常規(guī)理化分析難以量化的指標(biāo),在新產(chǎn)品的開發(fā)、食品質(zhì)量評價、市場調(diào)查等方面得到了廣泛的應(yīng)用。感官分析在食品領(lǐng)域的應(yīng)用可分為分析型感官評定和偏愛型感官評定。分析型感官評定是利用人的感覺器官作為分析儀器,來評定樣品的特征及樣品的差異;偏愛型感官評定是以食品為樣本,來了解人的感官反應(yīng)及傾向[8]。在具體實驗的過程中,根據(jù)工作的目的和要求不同,感官分析又有著其他不同的分類(圖1)[9]。建立在不同的分析方法之上,咸味劑的分析過程一般包括感官人員的篩選與培訓(xùn)、咸味劑咸度強度的分析、咸味劑感官剖面分析及感官可接受度評價等。下文將對感官分析實驗方法進行系統(tǒng)性概述。
1.1.1 三點試驗法與排序?qū)嶒灧?/p>
感官分析需要大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計支撐,因此實驗前第一步就是篩選足夠且合格的評估人員。篩選實驗評估人員常用到的方法是三點試驗法和排序?qū)嶒灧?。三點檢測法要求品評人員在3個樣品中挑選出異于其他2個樣品的樣品;排序?qū)嶒灧ㄐ枰吩u人員將樣品同一性質(zhì)上的強弱順序排列出來,以正確率來確定評估人員的能力。柳青等[10]通過三點試驗法對蜂蜜的整體風(fēng)味進行感官評定,確定了不同蜂蜜產(chǎn)品之間的口感差異,為蜂蜜產(chǎn)品的品控提供了支持。而ZHANG等[7]利用排序式實驗法,篩選出合格的感官團隊進行了天然提取物的成分鑒定及咸度分析實驗。三點試驗法的優(yōu)勢在于能夠確定樣品的差異性,但是對于差異的具體方面無法評價,因此只能應(yīng)用于對產(chǎn)品間的整體差異進行粗略地評價。而排序?qū)嶒灧ㄓ捎诜椒ê唵?,從而更多地?yīng)用于評估樣品感官特性差異。
圖1 感官分析方法分類圖
1.1.2 恰好實驗
在新型產(chǎn)品的開發(fā)中,評估人員通常對不同產(chǎn)品的感官屬性有著最佳適應(yīng)點,而恰好實驗即可測定感官分析評定過程中眾多因素最合適的點。在實驗的過程中,評估人員需要對樣品進行感官評價,就產(chǎn)品的某一感官屬性或者綜合水平選出最能接受的產(chǎn)品。劉宏蘭等[11]利用恰好實驗手段初步發(fā)現(xiàn)了一種綜合口感較佳的氨基酸低鈉復(fù)配鹽,為代鹽的發(fā)展提供了參考。
1.1.3 量值評估分析
量值評估法廣泛應(yīng)用于食鹽及其替代物的定量分析以及甜味劑的甜度定量分析[12]。在實驗中,給受試者標(biāo)準(zhǔn)參照物并賦予其一個數(shù)值如1分,若待測樣品的某個感官性質(zhì)比例是標(biāo)準(zhǔn)品的2倍,則記錄為2分。SMITH等[13]通過量值評估法研究發(fā)現(xiàn)嚙齒類動物在適應(yīng)了0.1 mol·L-1NaCl溶液咸度后,會明顯降低LiCl、NaNO3、NaAc等15種無機鹽或有機鹽的咸度感知,并提高苦味和酸味的感知能力。葛寶寶等[14]通過量值評估方法對幾種不同的低鈉復(fù)配鹽進行咸度分析,從量值方面給予一定的標(biāo)準(zhǔn),為新型咸味劑的產(chǎn)生提供了一定的參考依據(jù)。
1.1.4 感官支配分析
感官支配分析是一種快速描述方法,它提供了與傳統(tǒng)描述分析方法不同的信息量,主要應(yīng)用于產(chǎn)品的定性檢測。該方法考慮了咸味劑的動態(tài)性質(zhì),評估了咸味劑在整個飲食過程中的感官感知變化[15]。FELTRIN等[5]基于TDS分析方法,研究水溶液中不同NaCl替代物的代鹽理想程度,發(fā)現(xiàn)KCl是唯一一種表現(xiàn)出與NaCl相似口感的咸味劑;其他的NaCl替代物除了咸味,還有其他的苦味、酸味等不良味道。TDS方法的提出使得各種氯化鈉替代物的口感與咸味強度都得到了分析,對新型咸味劑的開發(fā)具有重要的意義。
1.1.5 其他感官分析方法
感官分析方法還包括時間-強度分析、可接受度分析及閾值測定等[16]。這些分析方法廣泛應(yīng)用于食品制備過程的篩選、評價與檢測,但不同的方法存在一定的差異(表2)。感官分析雖然以人為主體,簡單直接,而且又存在一定的靈敏性,但受人為因素的影響較大,重復(fù)性較差,在數(shù)據(jù)處理方面較為復(fù)雜,會在一定程度上阻礙工業(yè)自動化的發(fā)展。
表2 不同感官分析方法的比較表
電子舌技術(shù)是一種基于生物仿生原理的電子傳感檢測技術(shù)。近年來,在食品風(fēng)味與檢測的應(yīng)用中發(fā)揮著重要的作用[17]。隨著該技術(shù)的發(fā)展,電子舌技術(shù)目前不僅可以部分取代人們的客觀評價,同時還可以與其他技術(shù)結(jié)合對不同物質(zhì)進行定性或定量分析,并且電子舌技術(shù)還可對不同的溶液進行辨別。相比于以人為主體的感官評定方法,電子舌技術(shù)具有速度快、重現(xiàn)性較好、易于操作等特點(表3)。薛婉瑩等[18]在傳統(tǒng)的感官評價的基礎(chǔ)上,運用電子舌技術(shù),比較了不同掩味劑的效果,發(fā)現(xiàn)紐甜對銀杏提取物的掩味效果最佳,同時對紐甜的掩味效果進行了定量分析。侯亞星等[19]發(fā)現(xiàn)電子舌能夠準(zhǔn)確辨別泡囊草炮制前后的有效味覺,并利用PCA分析方法分析了泡囊草炮制前后的味覺變化。吳仕敏等[20]將電子舌技術(shù)與感官分析、色差分析相結(jié)合,探究揉捻頻率對功夫紅茶綜合品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)功夫紅茶最佳揉捻頻率為 45 r·min-1。
表3 感官檢測和電子舌技術(shù)分析特點的比較表
目前,為滿足人們對健康可口的咸味劑的追求,咸味劑的發(fā)展趨勢如下。①從尋找代鹽產(chǎn)品出發(fā),比如從天然動植物產(chǎn)品中提取呈現(xiàn)咸味的產(chǎn)物[21]或開發(fā)出口感咸度俱佳的復(fù)配鹽,以氯化鈉為載體,添加一定摻量的氯化鈉替代物以降低其鈉含量,再以相應(yīng)的風(fēng)味改良劑對其異味予以改善;或者直接以氯化鈉替代物予以復(fù)配,以達到“降鈉”的最終目的。②開發(fā)一些新興技術(shù),如超聲波技術(shù)、超高壓技術(shù)、脈沖電場技術(shù)或粉微化技術(shù)[22]。但是無論以哪種方式出發(fā),安全、經(jīng)濟、口感都必須考慮。因此,建立于主客觀分析之上,研發(fā)出一種口感與咸味俱佳的咸味劑已成為當(dāng)代食品工業(yè)的一項重要挑戰(zhàn)。
咸味劑在人們的生產(chǎn)與生活中發(fā)揮著不可替代的作用,迫于健康的考慮,研發(fā)出一種健康、經(jīng)濟的咸味劑勢不可擋。以人為主體的感官分析方法簡單直接、實驗結(jié)果靈敏度高,而且可以通過可接受度實驗來判斷人們的嗜好程度;而電子舌技術(shù)避免了感官分析的最大弊端即主觀性太強,且實驗結(jié)果重現(xiàn)性好、穩(wěn)定性強。因此,感官分析與電子舌技術(shù)的結(jié)合會進一步促進新型低鈉鹽的開發(fā)。隨著科研技術(shù)的發(fā)展和研究人員的不斷努力,相信咸味劑的發(fā)展會越來越完善。