含有巴西果（Attalea speciosa Mart）纤维粉的植物性汉堡的感官特性与消费者认知

《ACS Food Science & Technology》：Sensory Profile and Consumer Perception of Plant-Based Burgers with Babassu (Attalea speciosa Mart) Fiber Flour

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本研究调查了来源于巴巴苏（Babassu）杏仁加工副产品的富含纤维的面粉的感官特性，并评估了其在肉类替代品中的应用。巴巴苏杏仁被加工成面粉，随后进行了焦点小组讨论，以确定描述性术语并探索市场前景。参与者描述这种面粉具有轻微的香气和中和的风味，建议将其用于奶昔、冰沙、裹面包屑的零食以及肉类替代品中。研究人员开发了含有0%（对照组）、12%、18%和24%巴巴苏面粉的汉堡配方，将这些汉堡冷冻并在-18°C下储存，以便后续进行感官评估，包括接受度测试以及CATA（检查所有适用特征）和RATA（评估所有适用特性）方法。多元分析结果显示，12%和18%巴巴苏面粉配方之间的感官接受度没有显著差异。因此，18%巴巴苏面粉配方在经济效益上更具优势，因为它可以在不影响蔬菜汉堡感官特性的前提下增加面粉的使用量。

1. 引言
巴巴苏椰子的加工产生的副产品具有相当大的美食潜力，其杏仁具有很高的商业价值，可用于提取巴巴苏油或生产植物基饮料。(1,2) 该副产品主要由碳水化合物、膳食纤维、脂质和蛋白质组成，可以加工成富含纤维的面粉，具有多种烹饪用途。近年来，食品中植物蛋白质的消费量有所增加。(3) 由于替代食品市场的增长，基于植物产品的饮食越来越受欢迎，不仅适用于素食者和纯素食者，也适用于希望减少动物产品摄入量并追求更可持续、更健康饮食选择的人们。(4?6) 植物基食品行业的主要驱动力包括健康益处和感官质量，尤其是风味。尽管植物基替代品的销量显著增长，但要实现理想的感官属性（如外观、香气、风味和质地）仍然是一个挑战。(7?11) 植物基食品和烹饪方法的创新往往与社会文化运动同步发展，同时也满足了有饮食限制的消费者的需求，例如素食者和纯素食者。然而，从消费者的角度来看，对于市场上现有的植物基食品与新产品及成分之间的感官差异知之甚少。因此，本研究旨在从巴巴苏杏仁副产品中开发一种富含纤维的成分，并评估其在肉类替代品（如植物基汉堡）中的感官特性。

2. 材料与方法
2.1. 巴巴苏杏仁副产品的加工：巴巴苏纤维面粉（BFF）
巴巴苏坚果（Attalea speciosa Mart.）采购自巴西塞阿拉州Ipaporanga（南纬4°54′20″；西经40°45′48″）和马拉尼昂州Itapecuru-Mirim（南纬3°22′57″；西经44°21′02″）的提取社区，遗传资源登记号为A7391A3。坚果经过手工分类去除杂质和损坏的部分，用流水冲洗，并在次氯酸钠溶液中（50 mg·L–1）消毒15分钟。之后用饮用水冲洗并在60°C的强制通风烤箱中干燥至恒重（约2小时）。干燥后，坚果在肉类研磨机（CAF，型号CAF 10 SM，巴西）中研磨，然后在高速搅拌机（J.T.C. OmniBlend，台湾）中加入饮用水以1:4（重量/体积）的比例湿磨5分钟。所得悬浮液通过粗纱布过滤，分离出水分提取物和固体部分。提取物用于平行研究，而固体副产品则用于生产面粉。副产品在70°C的强制通风烤箱中干燥至恒重（约16小时），最终水分含量低于10%，水分活度（aw）低于0.60。干燥后的材料在装有1毫米筛网的碾磨机（Fritsch Pulverisette 19，德国）中研磨，得到巴巴苏纤维面粉（FFB）。样品装入密封的聚乙烯袋中，在室温（27–30°C）下储存，避免光照和潮湿，直至使用。所有步骤均重复三次进行。

2.2. 该成分在植物基汉堡配方中的应用
准备了四种含有不同比例巴巴苏纤维面粉（BFF）的植物基汉堡配方：0%（对照组）、12%、18%和24%的巴巴苏面粉，同时加入组织化大豆蛋白（TSP）和鹰嘴豆。其他成分包括玉米淀粉、洋葱粉、大豆油、大蒜粉、盐、脱水欧芹、黑胡椒和卡拉布里亚胡椒。所有原料均来自巴西塞阿拉州Fortaleza的当地市场。配方见表1。

表1. 含有巴巴苏纤维面粉的植物基汉堡配方（每100克成分的重量）
**a**
**处理组** | **成分（克/100克）**
| 对照组 | | AB | C | B | D |
|---------|-------------------|-----|-----|-----|-----|-----|
| 组织化大豆蛋白 | 39.0 | 36.0 | 33.0 | 30.0 | |
| 鹰嘴豆 | 23.0 | 20.0 | 17.0 | 14.0 | |
| 巴巴苏纤维面粉（水合） | 0.0 | 12.0 | 18.0 | 24.0 | |
| 水 | 23.0 | 23.0 | 23.0 | 23.0 | |
| 玉米淀粉 | 4.3 | 4.3 | 4.3 | 4.3 | |
| 洋葱粉 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | |
| 大豆油 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | |
| 盐 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | |
| 大蒜粉 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | |
| 脱水欧芹 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | |
| 辣椒 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | |
| 卡拉布里亚胡椒 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | |
| **总计** | 100 | 100 | 100 | 100 | |

**注**：A组为未添加水合巴巴苏纤维面粉的处理；B组添加12%巴巴苏面粉；C组添加18%巴巴苏面粉；D组添加24%巴巴苏面粉。

巴巴苏杏仁面粉首先按1:3的比例（面粉:水）水合。组织化大豆蛋白按1:1.5的比例（TSP:水）在80°C水中浸泡10分钟，然后过滤。鹰嘴豆按1:3的比例（鹰嘴豆:水）浸泡24小时，再用高压锅煮15分钟。准备好所有成分后，按表1中的比例混合。接着将巴巴苏杏仁粉、组织化大豆蛋白和鹰嘴豆加入搅拌机中，再加入干性成分和液体成分，搅拌成均匀的混合物，转移到不锈钢锅中，在炉子上煮5分钟。热处理后，混合物冷却至室温（27 ± 2°C），用手动成型器制成80克重的饼状，单独包装后冷冻（-18°C）保存，最多可保存7天，以便进行感官分析。

2.3. 感官分析
感官分析在塞阿拉联邦大学文化与艺术学院（ICA）的实践实验室进行，参与测试的人员年龄至少为18岁。分析分为两个阶段，采用不同的方法。首先，由美食学和食品科学技术专家组成的焦点小组讨论了巴巴苏纤维面粉的潜在用途，并通过引导式讨论生成感官描述词。随后进行了消费者研究，参与者年龄至少为18岁（n = 100）。此阶段采用了情感接受度测试和购买意向问卷，并使用CATA（检查所有适用特征）和RATA（评估所有适用特征）方法进行补充性评估。

感官测试方案已获得塞阿拉联邦大学研究伦理委员会（CEP）的批准（批准编号CAAE No. 41822420.2.0000），符合2012年的决议(12)。所有参与者均需填写社会人口统计问卷并签署知情同意书。

2.3.1. 巴巴苏纤维面粉焦点小组
焦点小组分为两次进行，每次有12名参与者（n = 24人，组1-9为男性，组2-3为男性，组3-9为女性），年龄均至少为18岁。讨论在控制光照（白色荧光灯）和温度（21 ± 2°C）的感官分析实验室中进行，持续约60分钟。采用圆桌布置以促进参与者之间的互动和参与。参与者来自巴西塞阿拉联邦大学（UFC）的美食学和食品科学技术领域，具备相关技术和感官描述能力。讨论由经过培训的主持人引导，主持人介绍了研究目的，并营造了一个中立、友好的氛围，强调没有正确或错误的答案，所有贡献都会得到同等重视。讨论围绕产品的感官方面和市场认知展开。每位参与者收到一份50克的巴巴苏纤维面粉样品，包装在编码的塑料容器中。最初，参与者被要求对样品进行外观评估，并讨论其作为功能性成分的潜在应用，特别是作为膳食纤维来源的潜力。随后，通过开放讨论和集体构建属性，参与者生成了最能描述样品的感官描述词，为未来的产品开发和感官特性定义提供参考。所有讨论过程都记录在笔记和音频中，随后进行内容分析。

2.3.2. 消费者研究
2.3.2.1. 接受度和购买意向测试
样品在冷藏（4°C）条件下解冻后，用植物油每面煎约2分钟至均匀受热。准备完成后，汉堡在约60°C下保存待评估。每种植物基汉堡配方样品约30克，分别装入一次性容器中，并随机编号，与矿泉水和面包一起提供给测试者饮用。样品在测试者之间均衡分布（根据Meilgaard等人的建议)。样品由100名未经培训的测试者使用9点量表（1 - 非常不喜欢到9 - 非常喜欢）进行感官评估，并使用5点量表（1 - 绝对不会购买到5 - 一定会购买）进行购买意向测试。

2.3.2.2. CATA（检查所有适用特征）和RATA（评估所有适用特征）方法
描述性感官评估结合了CATA和RATA方法。根据焦点小组的结果，制定了包含19个感官和非感官属性的列表（黄色；深色；棕色；肉香味；大豆余味；鹰嘴豆余味；香料香气；口腔中的颗粒感；柔软质地；干燥质地；湿润质地；甜味；咸味；椰子味；大豆味；鹰嘴豆风味；变质味；辛辣味）。评估过程中，首先要求测试者填写CATA问卷，选择所有适用描述产品的属性。（14）未被选中的属性得分为0。为了避免顺序偏差，属性的呈现顺序随机化。（15）随后使用RATA方法评估相同属性，测试者用5点量表（1 = 非常弱到5 = 非常强）评分其强度。（16,17）每个属性的提及频率基于CATA任务中选择该属性的测试者数量计算。对于RATA数据，通过结合提及频率和感知强度计算平均强度得分，从而全面描述样品的感官特征。

2.4. 数据分析
接受度数据经过方差分析（ANOVA）处理，显著性水平为5%，随后进行Tukey多重比较测试（p ≤ 0.05）。
对于CATA测试，通过统计选择描述样品的消费者数量来确定每个感官属性的使用频率。（18）Cochran’s Q检验（19,20）用于识别不同植物基汉堡样本之间的显著差异。对应分析（CA）用于探索样本与感官属性之间的关系。
对于RATA数据，未选中的属性得分为0，选中的属性保留其强度得分。通过结合提及频率和感知强度计算每个属性的平均强度得分。此外，还对RATA数据进行了方差分析（ANOVA），以识别样本间属性强度的显著差异。主成分分析（PCA）用于评估样本在感官属性及其强度方面的分布情况。层次聚类分析（HCA）用于比较样本，采用欧几里得距离和Ward方法。（21?23）所有统计分析均使用XLSTAT for Windows（版本25.2.0，Addinsoft Inc.，美国纽约）软件进行。

3. 结果与讨论
3.1. 焦点小组
焦点小组中使用的描述巴巴苏纤维面粉（BFF）的感官术语见表2。最常报告的感官属性是香气，尤其是甜味和轻微的花香。最常见的描述词是“香草香气”和“甜香气”。相比之下，BFF的口味并不明显，因为大多数参与者表示香气感知与味道无关，描述其味道为中性。然而，一些参与者注意到余味中有轻微的椰子味。关于视觉特性，参与者观察到BFF似乎经过烘烤处理，这从细小的黑色颗粒中可以看出来，这些颗粒很可能是来自杏仁皮，但并未被认为会对产品接受度产生负面影响。表2列出了在焦点小组讨论中提到的巴巴苏纤维面粉的感官特征。

当被问及BFF在烹饪中的应用时，参与者建议将其加入奶昔、冰沙和水果饮料中；与水果沙拉混合；用作咸味零食的裹粉；或者加入煎饼面糊中。还有建议将其用于肉类替代品。参与者表示，他们可能会购买这种产品用于烘焙食品和其他制品，既因为它的营养价值，也因为其地域相关性。在工业规模的应用方面，最常提到的用途是饼干、汉堡和香肠。

在市场营销方面，参与者建议理想的包装规格约为200克，也可以出售包含六个小包装的次级包装。首选的包装是自封式密封盖。建议的零售价格范围是每200克美元1.04至3.13美元。

在焦点小组期间，一些美食专业人士尝试将BFF用于各种食品中，包括饼干、犹太面包和面包（图1）。他们报告说BFF具有很强的吸水性，但不会显著影响产品的味道。因此，提议将其用于汉堡、犹太面包、卡拉布里亚香肠和莫尔塔德拉香肠等肉类替代品中。

参与者还被问及面粉的市场可用性，并考虑了供应和需求。提到该产品可以在试验规模上生产，并作为其他面粉的替代品。除了增加价值外，BFF还因其膳食纤维含量而有助于健康维护。

3.2 消费者研究
蔬菜汉堡的整体接受度及具体属性（包括颜色、香气、质地、味道和购买意向）进行了评估。表3展示了添加了不同比例BFF（12%、18%和24%）的蔬菜汉堡配方。

根据评估者的数据（表3），46%为男性，53%为女性，2%为非二元性别。在年龄方面，大多数参与者年龄在25岁以下，占组别的91%。其中，8%的人表示自己是素食者或纯素食者。

本研究中的消费者样本主要由25岁以下的人群组成（91%），这一因素在解释结果时需要考虑。尽管这个群体与植物性产品的采用有关，但年龄分布限制了研究结果的普遍性。代际差异可能会影响感官偏好、对健康和可持续性的态度以及对植物性替代品的接受度，这些都会直接影响购买行为。

消费者接受度是新产品成功进入市场的一个关键因素。表4展示了添加了不同比例BFF的蔬菜汉堡在感官属性（整体接受度、颜色、香气、质地和味道）方面的接受度得分。

CATA（消费者态度测试）结果显示，在整体接受度、颜色、香气和质地方面，各组之间的差异不显著（p > 0.05）。然而，所有属性都处于“略微喜欢”（6）到“中等喜欢”（7）的范围内。在香气方面，添加了12% BFF的A组的平均得分最高（7.27），而对照组（无BFF）和添加了18%和24% BFF的B组和C组的得分分别为6.51和6.83。Lima（2021年）关于使用腰果纤维制作蔬菜汉堡的研究中也观察到了类似的感官属性得分。Kim（25）对使用豌豆、鹰嘴豆和扁豆制作的蔬菜汉堡的研究中，发现消费者接受度较低。这些发现表明，添加了BFF的汉堡获得了更高的接受度评分，表明其具有良好的感官特性。

CATA结果还表明，增加BFF的浓度会影响对多种感官属性的感知，尤其是在质地和味道方面。随着BFF浓度的增加，口中的颗粒感和沙粒感变得更加明显。此外，像椰子味和辛辣味这样的味道描述符也帮助区分了不同的处理组。这些趋势与富含纤维的成分在食物中的预期行为一致。

多重比较分析（表S1，支持信息）证实了这些观察结果，显示在口感颗粒感、沙粒感、椰子味和辛辣味等属性上存在显著差异（p < 0.05）。方差分析（表S2，支持信息）进一步证实了BFF浓度对视觉和质地特性的影响，特别是在BFF含量较高的配方中，颗粒感和沙粒感的强度更高。

在探索性主成分分析中，控制组与添加了12%和18% BFF的组别在质地属性上的差异不显著。另一方面，添加了24% BFF的组别在口感颗粒感和沙粒感上的强度得分更高。

此外，多元分析还显示，添加了BFF的汉堡在购买意向方面的评分也更高。这表明添加了BFF的汉堡在市场上更受欢迎。

总体而言，添加了BFF的蔬菜汉堡在感官属性上获得了更高的接受度，尤其是在颜色和香气方面。这表明消费者更喜欢这类产品。然而，当巴巴苏纤维面粉被应用于汉堡产品中时，它获得了消费者的广泛认可，并且可以灵活用于各种美食制作中——从烘焙食品到肉类替代品——同时还能帮助人们达到每日推荐摄入不可溶性膳食纤维的量。添加了巴巴苏纤维面粉的植物性汉堡受到消费者的好评，其中18%成分比例的产品在感官评价中表现最佳，尤其是在香气和风味方面。因此，将巴巴苏纤维面粉作为食材用于烹饪制作以及开发植物性肉类替代品是可行且具有前景的。此外，在植物基产品中使用巴巴苏纤维面粉还能促进地方美食的发展，有助于保护传统饮食文化并复兴当地食材，从而提升地域性的烹饪特色。