《JSFA reports》:Food quality profile of fermented cassava dough: A tool for the value chain upgrading
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为解决缺乏客观评价方法以优化消费者偏爱的发酵木薯面团(Agbelima)品质这一问题,研究人员开展了其感官偏好与生物物理参数关联性的主题研究。结果表明,整体喜好度(Overall liking)与酸味和拉伸性显著相关(R2=0.97),并确定了峰值粘度、硬度、回生粘度等关键生物物理参数阈值。该研究为通过仪器测量预测消费者可接受的发酵木薯面团质量提供了科学依据,有助于其价值链升级。
在非洲热带和亚热带地区,木薯是仅次于水稻和玉米的第三大碳水化合物来源,由其制成的传统食品是当地饮食文化的重要组成部分。其中,Agbelima(一种发酵木薯面团)因其独特的风味和质地而备受喜爱,其关键的品质属性包括颜色、气味、拉伸性和酸味。然而,这项传统美食的产业化与标准化却面临重大挑战。由于生产多依赖于小型作坊或家庭,其发酵、加工和储存条件存在显著差异,导致最终产品的质量参差不齐。更重要的是,在室温储存下,Agbelima仅能保持3-5天,之后便因霉菌滋生和酸度升高而被消费者拒绝,这严重制约了其市场扩展。为了推动这一传统食品的价值链升级,急需建立一套能够预测消费者偏好的客观、高效的品质评估工具。目前,尽管已有大量研究关注其理化特性与发酵过程中的微生物变化,但决定消费者最终接受度的生物物理特性阈值仍然未知。这项研究正是在此背景下,旨在通过将消费者的感官偏好与仪器测量数据相关联,为Agbelima建立一套基于科学证据的产品质量评价图谱。
为了开展研究,作者运用了几个关键方法。首先,在贝宁科托努市(Cotonou)的三个主要市场和一家超市共采集了七个样品,包括六个Agbelima发酵湿面团样本和一个商业面粉样本,以确保样本的代表性。消费者测试招募了78名熟悉并经常食用Agbelima的消费者,使用七点享乐量表评估了样品在颜色、拉伸性、气味、酸味和整体喜好度上的表现。在生物物理表征方面,研究人员对样品进行了干物质含量、pH值、可滴定酸度和颜色的测定。核心的分析技术包括使用流变仪测定Agbelima面粉的糊化特性,记录峰值粘度、最终粘度、回生粘度等关键参数;同时,利用质构仪对制作好的Agbelima面团进行单轴挤出测试,量化其硬度与粘着性。最后,通过多元统计分析,揭示了感官属性与生物物理参数之间的定量关系。
消费者对Agbelima面团的感知
消费者测试数据表明,除了酸味存在市场间的显著差异(p=0.04)外,其他感官属性的评分在三个市场来源的样品间相似。当将所有样本(包括超市样本)一起分析时,所有感官属性和整体喜好度均存在显著差异。来自Saint Michel市场的1号样品最受消费者喜爱,而超市(Franc prix)的样品评分最低。相关性分析显示,除颜色外,所有感官属性(拉伸性、气味、酸味)均与整体喜好度呈强相关。更重要的是,多元回归分析表明,Agbelima面团的整体喜好度主要由拉伸性和酸味决定(R2= 0.97, p < 0.05)。
基于可接受感官属性指示趋势筛选Agbelima面团
研究人员将消费者评分的最小值和平均值的50%作为接受阈值,确定了各感官属性的“可接受指示趋势”:颜色>5.21,拉伸性>5.04,气味>4.68,酸味>4.62(1-7分量表)。根据此标准对七个样本进行筛选,发现超市样品在所有属性上均不达标。而来自Saint Michel的两份样品、Dantokpa的1号样品和Fifadji的1号样品则符合至少三项感官属性的要求,与它们较高的整体喜好度评分一致,被认定为符合消费者期望的样本。研究假设,这些样本的理化特性可作为消费者接受度高的Agbelima的仪器指标。
符合可接受感官属性的Agbelima的仪器学特征
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干物质含量、pH、可滴定酸度和颜色
符合消费者偏好的四个Agbelima样本,其湿面团的干物质含量、pH和可滴定酸度在样品间存在显著差异。而在制成的面团中,pH和可滴定酸度则无显著差异。颜色方面,通过测定黄色指数和褐色指数,发现Saint Michel的1号样品黄色指数最高、褐色指数最低,呈现出最受偏好的颜色特征。
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Agbelima面粉的糊化特性
四个符合要求的样品面粉的糊化特性存在显著差异。其中,Saint Michel的1号样品具有最高的峰值粘度、最终粘度和回生粘度,而Fifadji的样品则具有最高的崩解值。
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Agbelima面团的质构特性
面团的硬度在不同样品间差异较小,Fifadji样品的硬度(29.09 N)显著低于其他样品(31.3-33.63 N)。粘着性则呈现两种分组,Saint Michel的2号样品和Fifadji样品粘着性较高,而Saint Michel的1号样品和Dantokpa样品粘着性较低。
Agbelima感官属性与生物物理参数之间的关系
多元因子分析(MFA)揭示,拉伸性和颜色与回生粘度、黄色指数呈正相关,与粘着性、褐色指数呈负相关。酸味则与最终粘度和硬度呈正相关。气味则与崩解粘度、湿面团的可滴定酸度呈正相关,与面团的低pH值相关。基于此,研究提出了可预测消费者接受度的仪器指标阈值范围:面粉的回生粘度(6.6-8.1 P)、峰值粘度(40.4-44.5 P)、最终粘度(35.1-43.9 P),以及面团的硬度(29.1-33.6 N)和黄色指数(17-26.8)。
研究结论与意义
本研究首次将享乐主义评价与仪器测量相结合,定义了消费者可接受的Agbelima质量属性范围,并确定了驱动消费者喜好的关键感官属性是酸味和拉伸性。更重要的是,研究明确了与这两个关键属性强相关的、可用于高效筛选的具体生物物理参数(如回生粘度、峰值粘度、硬度)及其目标值范围。这些“可接受指示趋势”为构建基于实证的Agbelima产品质量档案奠定了基础,使其能够整合强有力的消费者偏好信息。通过将这些感官阈值转化为客观的仪器测量指标,该研究为通过仪器方法快速、低成本地预测和筛选出符合消费者期望的Agbelima产品提供了可能。这不仅为食品科学家和生产者优化加工工艺提供了明确的靶点,也为后续在木薯品种选育中整合农艺学性状和消费者偏好提供了工具。此项成果为提升传统发酵食品的质量、稳定性和市场竞争力开辟了新途径,是推动其从传统作坊生产走向现代化、标准化价值链升级的关键一步。该论文发表于《JSFA reports》期刊。