利用TDS法研究保藏時間對辣白菜感官品質的影響

張宇，孫波，馬藝熒，解雙瑜，李天一

（東北農業大學 食品學院，黑龍江 哈爾濱 150030）

辣白菜是一種傳統的發酵蔬菜制品，其以新鮮白菜為主料，經鹽水浸泡脫水后，拌入辣椒粉、糖、鹽、生姜、大蒜以及蔥等調配的醬料，在低溫條件下經乳酸菌發酵而成[1]。其甜咸適中，酸辣爽口，且富含維生素、礦物質等多種營養成分[2]。然而辣白菜在生產過程中不經巴氏殺菌處理而直接包裝密封保藏[3]，因此在一定保藏期內，乳酸菌會產生二次發酵，從而導致辣白菜理化指標、微生物指標以及感官品質發生相應變化。而消費者對于一款辣白菜產品的喜愛在一定程度上取決于這種產品的感官品質，即品嘗過程中風味質地之間相互作用所產生的主要印象[4]。因此，選擇一種能夠科學系統的評價辣白菜感官品質的方法十分重要。

暫時性感官支配分析法（temporal dominance of sensation，TDS）[5]是由Pineau 等研究提出的一種感官評價方法，與打分測試[6]、偏愛型感官評價[7]以及三點檢驗法[8]等傳統的感官評價方法不同的是，它在對產品的評價過程中加入了時間屬性，即它能夠在品嘗過程中的不同時間點同時評價包括酸味、辣味、甜味以及咸味等在內的多種感官屬性，并給出每種優勢屬性的時間順序[9]。目前TDS 法已經成功應用于葡萄酒[10]、乳制品[11]以及肉制品[12]等多種產品的感官屬性的研究，而在辣白菜相關產品上的應用還未見報道。

因此，通過測定不同保藏時間的辣白菜中理化指標及微生物指標的變化，同時利用TDS 方法評價其感官品質，旨在研究辣白菜在保藏過程中各指標的變化規律，加深對辣白菜整體感官品質的認知，對辣白菜最適保藏時間的確定以及相關辣白菜產品的研究與開發提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

白菜、大蒜、生姜、蔥、食鹽、白糖、辣椒粉：均購于哈爾濱市家樂福超市。

NaOH：天津市大陸化學試劑廠；蒽酮：阜陽曼林生物技術有限公司；濃硫酸：河南佰利聯化學股份有限公司；AgNO3：國藥集團化學試劑有限公司。以上試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

FRD-1000 型薄膜封口機：溫州市來福機械制造有限公司；HWS-24 電熱恒溫水浴鍋：上海齊欣科學儀器有限公司；722可見分光光度計：天津市普瑞斯儀器有限公司；101-0A 型電熱鼓風干燥箱：天津市泰斯特儀器有限公司；FA 2004 型電子天平：上海橫平儀器儀表廠。

1.3 試驗方法

1.3.1 辣白菜的制備

新鮮白菜→清洗→切半→鹽水鹽漬脫水→瀝水→拌料（配料）→抹料→發酵→包裝→成品

取新鮮白菜，去掉外層老葉，并用清水洗凈、切半。將白菜浸于15%的鹽水中8 h 脫水，瀝干水分。將蒜泥、姜末、蔥末、食鹽、白砂糖以及辣椒粉調制成調味料，以1 kg 白菜需蒜泥20 g、姜末15 g、蔥末 10 g、食鹽50 g、白砂糖30 g、辣椒粉40 g 的用量添加，均勻涂抹于鹽水浸泡的白菜葉片表面，將涂抹好的辣白菜平均分為 5 份，密封包裝[13]。

1.3.2 辣白菜的保藏

將密封的辣白菜置于4℃條件下，并分別于保藏的 0、30、60、90、120 d 隨機抽取樣品，進行相應的理化指標分析以及TDS 評價。

1.3.3 辣白菜理化指標分析方法

總酸的測定：參照GB/T 12456-2008《食品中總酸的測定》[14]?？偺堑臏y定：采用蒽酮比色法[15]。食鹽的測定：參照GB 5009.44-2016《食品安全國家標準食品中氯化物的測定》[16]。水分的測定：參照GB 5009.3-2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》[17]。

1.3.4 辣白菜微生物指標分析方法

菌落總數的測定：參照GB 4789.2-2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數測定》[18]。

1.3.5 辣白菜TDS 評價方法

1.3.5.1 TDS 評價員的選擇與培訓

參照GB/T 16291.1-2012《感官分析選拔、培訓與管理評價員一般導則》[19]建立感官評價小組。感官評價小組由12 名20 歲～30 歲之間，經常食用辣白菜的志愿者（男女各一半）組成，對其進行3 次、為期2 h 的培訓課程。主要內容包括對TDS 方法流程的了解，風味質地等感官屬性的感知與分辨，以及利用TDS 方法對樣品的不同感官屬性強度的評價。

1.3.5.2 TDS 方法評價辣白菜

經過小組討論，選擇酸味（酸味水平）、辣味（辣味水平）、甜味（甜味水平）、咸味（咸味水平）、脆度（咬碎樣品的清脆程度）以及發酵風味（辣白菜特有的風味屬性）作為辣白菜在TDS 分析過程中的感官屬性，并以表格方式給出。為防止評價員在評價過程中優先選擇最先給出的感官屬性，對每個評價員的表格中的屬性進行隨機排列。

辣白菜樣品以隨機的方式給出，分別取其相同部位切成4 cm2的正方形，置于一次性品評托盤中。每種樣品重復評價3 次。

TDS 分析開始時，評價員點擊計時按鈕，同時將樣品放入口中開始評價，然后在20 s 時吞咽樣品并繼續評價，直到口腔中感覺消失。在評價過程中，評價員需要確認并記錄其中占主導地位的優勢感官屬性，這種優勢屬性被定義為在某一時間段內最能引起評價員注意的屬性，而并非在整個評價過程中感覺最強烈的屬性。在整個過程中，評價員不必選擇列表中的所有屬性，他們可以多次選擇某種屬性，也可以從不選擇某種屬性[19]。

樣品與樣品評價間隔時間為1 min，并食用無鹽面包且用清水漱口，以避免它們的互相影響。

根據得到的TDS 數據，計算每個樣品的每種感官屬性在每個時間點的優勢率，即在某一特定時間選擇某種屬性作為優勢感官屬性的評價員所占總人數的百分比，用Origin 繪圖工具繪制相應的TDS 曲線，其中每條曲線表示了所感知到的每種屬性隨品評時間的變化情況。同時，為了便于對TDS 曲線的理解分析，在TDS曲線中繪制了兩條水平線，分別為“偶然水平線”和“顯著水平線”。其中“偶然水平線”表示某一感官屬性可以偶然被感知到的優勢率，以P0表示，其公式為：

式中：P0表示偶然水平線；P 為感官屬性數量[20]。

“顯著水平線”表示優勢率顯著高于偶然水平所必須達到的最小值，以Ps表示，其計算公式為：

式中：Ps為TDS 曲線任意時間點的最小顯著p 值（α=0.05）；P0表示偶然水平線；n 表示試驗次數[5]。

1.4 數據處理

使用SPSS Statistics 19.0 對理化測定結果進行數據統計分析，每組試驗重復3 次，使用Origin 8.0 作圖。

2 結果和討論

2.1 不同保藏時間辣白菜理化指標的變化規律

不同保藏時間辣白菜理化指標的變化規律見圖1。

圖1 辣白菜保藏過程中理化指標的變化Fig.1 Changes in physical and chemical indicators during the preservation of kimchi

由圖1可以看出，辣白菜中初始總酸含量為0.043 g/kg，隨著保藏時間的延長，總酸含量不斷增加，但增加速率呈現逐漸降低的趨勢，保藏120 d 時總酸含量增加為0.129 g/kg；而總糖含量則略有下降，保藏120 d 時由1.22%降低為1.04%。這是因為在保藏前期，隨著保藏時間的不斷延長，辣白菜以乳酸菌發酵為主，將其中的糖分轉換為乳酸，從而導致樣品中的總酸含量增加，而隨著乳酸菌發酵的持續進行，乳酸大量積累反而會對乳酸菌的活動產生抑制作用，因此總酸增加速率逐漸降低[21]；同時，由于保藏過程中的滲透、吸附、擴散等物理作用以及微生物相關的一系列生物化學反應[22]，導致NaCl 含量由2.274%上升至2.298%，而水分含量則由84.56 g/100 g 降低為82.4 g/100 g。辣白菜中理化指標的變化規律雖然可以在一定程度上指征其感官品質的變化，但卻無法對其整體品質進行評價。

2.2 不同保藏時間辣白菜微生物指標的變化規律

不同保藏時間辣白菜微生物指標的變化規律見圖2。

圖2 辣白菜保藏過程中微生物指標的變化Fig.2 Changes in total colonies counts during the preservation of kimchi

由圖2可以看出，隨著保藏時間的延長，辣白菜中的菌落總數不斷增加，且在保藏的前30d，由1.59 lg（CFU/g）增長至2.60 lg（CFU/g），其增長速度最快，而在保藏150 d 時增長至3.65 lg（CFU/g）。這是因為在保藏過程中，乳酸菌發生二次發酵，產生乳酸，而乳酸的不斷累積導致辣白菜的酸度不斷降低，進而抑制了辣白菜中包括乳酸菌在內的微生物的生長繁殖[23]。這種變化與辣白菜保藏過程中理化指標的變化規律相一致。

2.2.3 缺失冷卻液或者潤滑油。經過長時間的超負荷使用，使得氣缸套所承受的機械應力及熱應力過大，或者是當活塞出現熔頂現象引起拉缸問題，導致氣缸套與活塞出現粘結，活塞在下行時會對氣缸套產生較大拉力，進而導致凸肩發生斷裂。

2.3 不同保藏時間辣白菜的TDS評價

4℃條件保藏0 d 的辣白菜的TDS 曲線見圖3。

圖3 4℃條件保藏0 d 的辣白菜的TDS 曲線Fig.3 TDS curve of kimchi preserved at 4℃for 0 d

4℃條件下保藏0 d 的辣白菜中總酸含量為0.043 g/kg，總糖含量為1.22%，水分含量為84.56 g/100 g，NaCl 含量為 2.274%，菌落總數為 1.59 lg（CFU/g）。由圖3可以看出，辣白菜在前20 s 的咀嚼過程中，酸味的優勢率要明顯低于其它感官屬性，表示甜味、咸味的曲線位于顯著水平線上方，為優勢感官屬性；而在吞咽后則以辣味、甜味以及咸味為優勢感官屬性。在品嘗過程中，表示發酵風味的曲線一直位于偶然水平線下方，很難被感知到。此時的辣白菜在食用時酸味淡薄，以甜味、咸味、辣味為主，質地清脆，辣白菜發酵的香氣略顯不足。

4℃條件保藏30 d 的辣白菜的TDS 曲線見圖4。

圖4 4℃條件保藏30 d 的辣白菜的TDS 曲線Fig.4 TDS curve of kimchi preserved at 4℃for 30 d

4℃條件下保藏30 d 的辣白菜中總酸含量為0.083 g/kg，總糖含量為1.12%，水分含量為84.21 g/100 g，NaCl 含量為2.280%，菌落總數為 2.60 lg（CFU/g）。由圖4可以看出，辣白菜在前20 s 的咀嚼過程中，代表各種感官屬性的曲線相互交錯在一起，位于顯著水平線和偶然水平線之間，優勢屬性不突出；而在吞咽后，則以辣味、甜味以及咸味為優勢感官屬性。此時的辣白菜在食用時酸味、辣味、甜味、咸味比例協調，清脆爽口，且具有辣白菜發酵獨特的香氣。

4℃條件保藏60 d 的辣白菜的TDS 曲線見圖5。

圖5 4℃條件保藏60 d 的辣白菜的TDS 曲線Fig.5 TDS curve of kimchi preserved at 4℃for 60 d

4℃條件下保藏60 d 的辣白菜中總酸含量為0.110 g/kg，總糖含量為1.08%，水分含量為83.66 g/100 g，NaCl 含量為 2.285%，菌落總數為 3.22 lg（CFU/g）。由圖5可以看出，辣白菜在前20 s 的咀嚼過程中，酸味的優勢率要略高于其它感官屬性，表示甜味、咸味以及辣味的曲線則交互錯雜，位于顯著水平線與偶然水平線之間；而在吞咽后則以辣味和甜味為優勢感官屬性。此時辣白菜在食用時口感微酸，辣味、甜味、咸味較為適宜，質地清脆，且具有辣白菜發酵獨特的香氣。

4℃條件保藏90 d 的辣白菜的TDS 曲線見圖6。

圖6 4℃條件保藏90 d 的辣白菜的TDS 曲線Fig.6 TDS curve of kimchi preserved at 4℃for 90 d

4℃條件下保藏90 d 的辣白菜中總酸含量為0.126 g/kg，總糖含量為1.05%，水分含量為82.92 g/100 g，NaCl 含量為 2.293%，菌落總數為 3.40 lg（CFU/g）。由圖6可以看出，辣白菜在前20 s 的咀嚼過程中，酸味的優勢率要高于其它感官屬性，是此時的優勢感官屬性，表示甜味、咸味的曲線位于顯著水平線以下；而在吞咽后則以辣味和甜味為優勢感官屬性。此時的辣白菜在食用時口感偏酸，甜味和咸味均偏于淡薄，質地略軟，具有辣白菜發酵獨特的香氣。

4℃條件保藏120 d 的辣白菜的TDS 曲線見圖7。

4℃條件下保藏120 d 的辣白菜中總酸含量為0.134 g/kg，總糖含量為1.04%，水分含量為82.40 g/100 g，NaCl 含量為 2.298%，菌落總數為 3.65 lg（CFU/g）。由圖7可以看出，辣白菜在前20 s 的咀嚼過程中，酸味的優勢率顯著高于其它感官屬性，表示甜味、咸味、脆度以及發酵風味的曲線則均位于偶然水平線以下，不易被感知到；在吞咽后則主要以辣味和酸味為主要的優勢感官屬性。此時辣白菜在食用時酸味較為強烈，而由于各種味感之間的抵消作用，甜味和咸味不易被感知，質地偏軟，略有異味。

圖7 4℃條件保藏120 d 的辣白菜的TDS 曲線Fig.7 TDS curve of kimchi preserved at 4℃for 120 d

3 結論

通過試驗可知，在4℃保藏過程中，辣白菜中總酸含量逐漸增加，總糖含量與水分含量略有降低，而Na－Cl 含量略有升高，菌落總數逐漸增加。TDS 法評價結果表明在保藏過程中，隨著保藏時間的延長，其酸味的優勢率逐漸增加，口感由酸、甜、咸比例協調，質地清脆，總體感官屬性較好變為保藏后期酸感強烈，甜味、咸味淡薄，質地偏軟，感官屬性單一，這種變化與辣白菜中理化指標及微生物指標的測定結果相一致。即4℃條件下辣白菜的較適保藏期為60 d，且在保藏30 d時，辣白菜中總酸含量為0.083 g/kg，總糖含量為1.12%，水分含量為84.21 g/100 g，NaCl 含量為2.280%，菌落總數為2.60 lg（CFU/g），其口感風味最佳。