食盐中钙镁盐含量对其口感的影响

李智欣,崔志强,周 莹,赵 毅

(中盐工程技术研究院有限公司,天津 300450)

1 前言

食盐作为百味之首,是每日不可或缺的调味品。我国是产盐大国,盐行业具有悠久的历史。南至海南、北至内蒙、东至渤海、西至新疆,都有丰富的盐资源。不同产地、不同的产区、不同来源、不同工艺的盐,具有不同的特点、特性和特殊口感,这一点在各地居民的饮食习惯中多有印证。食盐的主要成分为氯化钠,其中还含有一些钙、镁、硫酸根等成分。文章旨在研究食盐中的钙镁盐(硫酸镁、硫酸钙、氯化镁和氯化钙)含量对其口感的影响。为了规避人工感官品评的主观影响,此研究口感评价采用电子舌方法进行,结合偏最小二乘回归分析数据结果,建立食用盐感官评价模型,为揭示食盐的口感差异提供新的研究思路和方法。

2 材料与方法

2.1 原料与仪器

食用盐(中盐牌),中盐金坛盐化有限责任公司;纯净水,杭州娃哈哈集团有限公司;食品添加剂 硫酸镁、硫酸钙、氯化镁、氯化钙(华裕牌),江苏华裕实业有限公司。SA-402B电子舌味觉分析系统,日本Insent公司;电子分析天平,梅特勒—托利多仪器有限公司。

2.2 试验方法

理化指标测定依据GB/T 13025.5-2012[1]、GB/T 13025.6-2012[2]、GB/T 13025.8-2012[3]和GB/T 5461-2016[4]的规定执行,分别测定和计算样品中的钙镁盐含量。

电子舌分析。称取一定量的配制好的样品,添加纯净水搅拌溶解,定容配制成0.5%质量浓度的样品溶液,供SA402B 电子舌进行测定。电子舌检测条件如下:清洗5 min,测试样品30 s,测量回味30 s。在刚开始测定时,传感器感应强度会上下波动,测定1～2次后,响应强度会趋于稳定,所以每个样品测定5次平行,后续分析时选用后3次的响应强度数据。

偏最小二乘(PLS)回归。PLS回归运用主成分分析的原理[5],先将多个X和多个Y,浓缩成新的成分,然后通过研究主成分之间的关系,从而研究X和Y之间的关系。使用PLS回归对电子舌传感器信号强度数据与理化指标测定结果进行拟合比较,建立电子舌传感器信号强度数据变化的预测模型,采用交叉有效性分析确定主成分个数;投影重要性指标VIP表示X对于Y的解释重要性力度;模型R方评价模型的解释力度;回归系数检验评价模型的显著性影响。

数据处理与分析。采用SPSSAU[5](Statistical Product and Service Software Automatically, 自动化统计产品和服务软件)得到相关数据,并对数据进行PLS分析和图表制作。

2 结果与分析

2.1 试验分组

根据食盐中钙镁盐的含量范围,设定钙镁盐含量的五个水平,按照四因素五水平设计正交试验,得到25组已知钙镁盐含量的食盐测试样品。

2.2 数据结果

采用电子舌分别对25组食盐测试样品溶液的咸味、鲜味、鲜后味口感进行检测,分别得到25组咸味、鲜味、鲜后味的口感值。

2.3 数据分析

为了研究钙镁盐含量(X)对食盐口感变化值(Y)的影响关系,将钙镁盐含量与口感数据结果建立偏最小二乘分析(PLS)模型,结果如下。

主成分的确定。交叉有效性可用于分析最佳成分个数,分析结果见表1。

表1 交叉有效性分析Tab.1 Cross validation analysis

由表1 可知,只有主成分数量为1个时,Qh2大于0.097 5,因此选取主成分数量为1个。进行下一步分析(PLS)。

PLS分析。投影重要性指标VIP用于表示X对于Y的解释重要性力度,见图1。

图1 投影重要性指标VIP值Fig.1 VIP value of projection importance index

图1显示,自变量硫酸镁对于所有因变量的解释重要性力度最强,其次为氯化钙、硫酸钙和氯化镁,对于所有因变量的解释重要性相对较弱。

PLS回归得到因变量Y与自变量X之间的回归关系表达式(模型方程式),用于分析自变量对于因变量的影响关系情况,回归系数标准化值的正、负对应代表“增强”、“降低”,标准化值(绝对值)越大说明影响越大;R方值表示PLS回归模型中所有X分别对于Y(变化原因)的解释力度,R方值越大说明所有X对于Y的解释力度越强。PLS建立的模型方程式及R2结果见表2。

表2 电子舌测定值与钙镁盐含量的PLS回归模型Tab.2 PLS regression model between electronic tongue measurements and calcium magnesium salt content

表2中,通过PLS方程表达式可以看出,氯化镁和氯化钙对食盐的咸味和鲜味均有增强作用,同时对鲜后味有降低作用;硫酸镁和硫酸钙对食盐的鲜后味有增强作用,同时对咸味和鲜味有降低作用。用R2显示,四种钙镁盐含量(所有X)分别对咸味变化值(Y1)、鲜后味变化值(Y3)的解释力度较强,对鲜味变化值(Y2)的解释力度较弱。

p值用于分析X对于Y的影响显著性,如果p值小于0.05则说明X对于Y呈现出显著性影响。分析结果见表3。

表3 回归系数检验表格Tab.3 Test table of regression coefficient

由表3可知,硫酸镁对咸味、鲜味和鲜后味均有显著影响;其他三种钙镁盐对三种味感的影响不显著。

3 结论

PLS方程表达式见表2。食盐中的钙镁盐对食盐口感均有一定影响,其中氯化镁和氯化钙对食盐的咸味和鲜味均有增强作用;硫酸镁和硫酸钙对食盐的鲜后味有增强作用;硫酸镁对三种口感均具有显著影响(p值<0.01)。使用PLS方程表达式对8份未参与建模的食盐样本的咸味、鲜味和鲜后味进行预测,将预测值与实测值(电子舌传感器信号强度数据)进行比较分析,相对误差绝对值均小于5%,进一步说明所建立的模型具有较好的预测能力。由此可以推断,不同种类食盐具有的细微口感差异,主要源于其中钙镁盐含量不同。

4 展望

通过研究食盐中钙镁含量对其口感的影响,可以解析食盐口感的成因,对我国丰富的食盐资源的口感形成提供科学的解释,通过已知的钙镁含量可预测其咸味、鲜味和鲜后味的变化,从而实现对不同食盐味感的比较和排序,还可以为烹饪、食材加工中的食盐应用方案提供科学建议。