堅果類食品是休閑食品的重要組成部分，因其營養(yǎng)健康的特點和獨特的堅果風(fēng)味，深受消費者喜愛。隨著國民經(jīng)濟發(fā)展和消費水平的提高，堅果類食品的消費量呈現(xiàn)快速增長的趨勢，給堅果食品行業(yè)發(fā)展帶來新的機遇和挑戰(zhàn)，促使堅果類休閑食品向健康性、享受性轉(zhuǎn)變，以迎合消費者對感官體驗的個性化需求。目前，研究多側(cè)重于堅果的種植、加工、貯藏、營養(yǎng)成分、健康功能等，但對堅果類食品的口腔行為和感官體驗鮮有涉及。本文總結(jié)了堅果類休閑食品的發(fā)展概況、口腔行為、感官特性及其評價方法等，旨在為今后堅果類休閑食品的感官體驗相關(guān)研究提供新思路，更好地推進(jìn)堅果類休閑食品行業(yè)在新時代背景下的發(fā)展。 在進(jìn)食過程中，飲食的愉悅功能對人體的心理或健康具有不可忽視的作用。而堅果類休閑食品除了提供機體能量和營養(yǎng)，其更重要的功能是提供消費者愉悅感和享受感，進(jìn)而提升人們的精神和情緒，達(dá)到休閑和放松的目的。但是如何讓堅果類食品飲食體驗最佳化，不僅是個技術(shù)問題，更是個科學(xué)問題。 食物的口腔加工是一個復(fù)雜的動態(tài)過程，始于入口，止于吞咽，主要由食物運輸、咀嚼、食團形成以及誘發(fā)吞咽4個階段構(gòu)成。對于堅果類食物而言，堅果顆粒首先在舌頭的處理和運輸?shù)葯C械運動下，移動至牙齒間進(jìn)行分解破碎，逐漸細(xì)化，并與唾液潤滑聚集形成可安全吞咽的食團；吞咽啟動后，食團在舌頭與上顎的壓力作用下被運輸?shù)胶笱什浚?jīng)咽喉到食道，最后進(jìn)入胃腔。堅果類食物在口腔加工過程中的咀嚼和破碎是對其質(zhì)地感知的重要階段，是一個動態(tài)感知的過程。咀嚼初期，堅果的硬度、碎裂性、脆性等感官特性首先被感知。其中碎裂性是指咬和咀嚼時發(fā)出的嘎吱嘎吱的聲音；脆性指食物在牙齒較小力的作用下，容易直接斷裂、破碎或粉碎的質(zhì)地特性。咀嚼中期，咀嚼性、脆性及顆粒感尤為顯著；在咀嚼后期，黏性、油性、軟的感覺在準(zhǔn)備吞咽的食團中被感知。除堅果類食物咀嚼破碎的動態(tài)感知外，有關(guān)堅果在口腔加工過程中的香氣動力學(xué)問題有待進(jìn)一步探究。
01 咀嚼與破碎的食品材料因素 咀嚼是堅果類食物感官感知的重要階段，由腦干中樞模式發(fā)生器對肌肉活動進(jìn)行調(diào)控，使咀嚼肌收縮，頜骨、牙齒等產(chǎn)生有節(jié)奏的運動。堅果的咀嚼分解是選擇和破碎兩個過程的綜合作用結(jié)果。堅果顆粒的選擇過程取決于舌頭和臉頰的動作、牙齒的形狀、牙齒的總咬合面積、唾液的黏附影響以及食物原始的顆粒數(shù)量和大小。Lucas等提出了選擇函數(shù)模型來表示顆粒與牙齒接觸的概率，如圖2所示，對于任意一口特定的食物，選擇函數(shù)與食物粒徑呈冪函數(shù)關(guān)系，可用S＝f（x2）表示。因此，堅果類食物在咀嚼過程中，顆粒粒徑越大，選擇函數(shù)越大，即越優(yōu)先被選擇破碎。 堅果在口腔中的破碎作用是指上下牙列將選定的堅果顆粒破碎成數(shù)量和大小不等的碎片的過程，受堅果的種類、硬度、斷裂特征、顆粒的大小和形狀等因素的共同影響。食物的破碎大多發(fā)生在咀嚼初期，顆粒變小的速率由慢到快發(fā)生轉(zhuǎn)變，破碎函數(shù)被用來量化顆粒被牙齒斷裂時尺寸減小的程度。如圖3所示，破碎函數(shù)指每個咀嚼周期，被選中的食物被牙齒破碎產(chǎn)生的顆粒的分布情況。堅果類食物的破碎函數(shù)可由堅果的破碎顆粒通過孔徑（y）為初始粒徑（x）一半的篩網(wǎng)的百分比表示，即當(dāng)y/x＝0.5時，若有10%的堅果顆粒通過該篩網(wǎng)，則破碎函數(shù)B（0.5）＝10%。此外，破碎函數(shù)與食物的韌性（R）除以楊氏模量（E）的平方根呈線性關(guān)系，其中，堅果作為一種具有較高破碎函數(shù)的食物，硬度或韌性等機械性能的小變化將會導(dǎo)致其破碎行為的顯著差異，硬度越高，吞咽食團的顆粒粒徑越小。 毫無疑問，咀嚼和破碎在堅果類食物的口腔加工過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，是飲食與感官體驗的重要內(nèi)容。堅果類食物的口腔破碎效果對口腔體驗有直接的影響，例如，破碎使堅果顆粒與唾液的接觸表面積不斷增大，可進(jìn)一步促進(jìn)堅果風(fēng)味物質(zhì)的溶出和釋放，且堅果顆粒與口腔表面的摩擦，使口腔獲得對其質(zhì)地的感知，如顆粒感、細(xì)膩感等。此外堅果的破碎亦影響其營養(yǎng)成分的吸收與利用。不完全的咀嚼會限制細(xì)胞壁的破裂，從而限制人體對營養(yǎng)成分的獲取，減少身體可獲得的能量和營養(yǎng)。
02 咀嚼破碎的口腔生理因素 堅果類食品的咀嚼破碎不僅和食物的材料性質(zhì)有關(guān)，還與消費者口腔生理條件密切相關(guān)，如牙齒狀況、咬合力、舌肌力、唾液流率等。為更好地了解消費者的口腔生理對堅果類食物感官體驗的影響，通常會對口腔生理參數(shù)進(jìn)行評估。 牙齒是重要的咀嚼和破碎的工具。成年人正常的牙齒數(shù)量是28～32顆，分為門牙、犬牙和臼牙，堅果類食物的一般通過臼牙（也稱磨牙）來進(jìn)行咀嚼和磨碎。隨著年齡的增長，牙齒會受到不同原因及不同程度的缺失。研究表明，磨牙的缺失不僅會延長咀嚼時間，還會導(dǎo)致吞咽食團的顆粒物較大，不利于營養(yǎng)物質(zhì)的攝入。因此，佩戴假牙以增加更多的咬合對和咬合面積是提高老年人飲食能力的重要途徑。 咬合力是上下頜牙齒接觸時咀嚼肌收縮產(chǎn)生的壓力，可通過彈力傳感器獲得。堅果的不同狀態(tài)影響咀嚼過程中的咬合力大小，研究發(fā)現(xiàn)，切片杏仁比其他種類的杏仁需要更低的咬合力。此外，咬合力與咀嚼能力呈明顯的正相關(guān)，咬合力越大，咀嚼能力越好。然而，咬合力的個體差異很大。研究表明隨著年齡的增長，老年人的咬合力有普遍降低的趨勢，其中，青年左側(cè)磨牙平均咬合力為（432±146）N，中年人左側(cè)磨牙平均咬合力為（384±185）N，而老年人的平均咬合力僅為（236±146）N。男女性之間的咬合力也有顯著差異，青年男性的磨牙咬合力（（502±141）N）高于女性（（358±112）N），其原因可能是男性的肌肉和下頜尺寸更大。咬合力與牙齒狀況顯著相關(guān)，假牙的咬合力要明顯低于正常牙齒的咬合力。咬合力差異也見于不同種族之間，如蒙古族青年的門牙咬合力（168N）顯著高于漢族青年（146N）。因此，消費者咬合力差異性對于堅果硬度的設(shè)計至關(guān)重要。 舌頭是一個重要的肌肉組織，不僅可以通過舌背表面上皮細(xì)胞中的味蕾細(xì)胞以及舌表面分布的觸覺感受神經(jīng)對食物在口腔加工過程中的風(fēng)味和質(zhì)地進(jìn)行感知，還可通過舌肌的收縮與放松改變舌頭的位置和形狀來操縱和辨別堅果，使其被咀嚼破碎。舌肌力是衡量舌頭對食物操縱能力和飲食能力重要指標(biāo)，一般用最大舌壓（maximumisometrictonguepressure，MITP）表示。強大的舌肌力量有利于堅果在口腔加工過程中的破碎，舌肌力的下降會導(dǎo)致進(jìn)食和吞咽障礙。Alsanei等的研究證實健康人舌肌力量間存在顯著差異，最高M(jìn)ITP可達(dá)75kPa，最低僅為17kPa；而性別對舌壓沒有顯著影響，男性MITP為（48±14）kPa、女性的MITP為（42±11）kPa；青年與老年受試者的MITP存在顯著差異，老年組平均MITP（（35±11）kPa）顯著低于青年組（（48±10）kPa），表明衰老對舌肌能力有明顯的負(fù)面影響。除舌肌力量的影響外，舌頭溫度也是影響食物口腔感官體驗的重要因素之一。舌溫在物理和化學(xué)刺激下會發(fā)生顯著變化，進(jìn)而影響食物風(fēng)味物質(zhì)的釋放及食物基質(zhì)和唾液的平衡，一般來說，較高的舌頭溫度有利于風(fēng)味物質(zhì)的快速釋放，可能導(dǎo)致香氣和味道的感覺增強。因此，了解舌頭溫度對堅果類食物風(fēng)味體驗的影響是有必要的。 唾液是口腔加工不可不可或缺的成分，由98%的水組成，含有鹽和1000多種蛋白質(zhì)，包括黏蛋白、組他汀類、他汀類、免疫球蛋白A、富含脯氨酸的蛋白質(zhì)和酶（α-淀粉酶、碳酸酐酶IV、溶菌酶等），是一種復(fù)雜的異質(zhì)透明液體，具有明顯的膠體特征。在堅果的咀嚼過程中，唾液與堅果顆粒混合，不僅增加其黏聚性使達(dá)到足夠的潤滑程度以便于吞咽；而且唾液與堅果表面的接觸有利于風(fēng)味物質(zhì)的溶出和釋放，并進(jìn)一步被感知。咀嚼的機械刺激和食物成分的化學(xué)刺激可通過神經(jīng)反射導(dǎo)致唾液分泌的增加，咀嚼時間的延長同樣會使唾液的分泌量增加。唾液流率是評價口腔加工過程的生理指標(biāo)之一，與年齡、性別、飲食、身體狀況等密切相關(guān)。Ketel等比較了不同年齡和不同種族消費者的口腔生理條件發(fā)現(xiàn)，年輕人（（1.3±0.6）mL/min）的刺激唾液流率顯著高于老年人（（1.1±0.5）mL/min）；此外，中國（亞洲）消費者（（1.2±0.6）mL/min）的刺激唾液流率低于荷蘭（高加索）消費者（（1.5±0.6）mL/min）。 堅果類休閑食品最常見的堅果形式，是去皮堅果經(jīng)燙漂、切丁、烘烤、研磨等過程制作而成，用作零食或添加到糖果或烘焙產(chǎn)品中，以滿足產(chǎn)品配方及消費者的需要。烘烤是改善堅果質(zhì)地、顏色、風(fēng)味和外觀的重要加工方式。在烘烤過程中，由于水分的丟失，堅果的尺寸收縮，其長度、寬度、厚度、球形度等幾何特征發(fā)生顯著變化，烘烤時間越長，堅果質(zhì)量越輕；且在高溫條件下，堅果顏色的變化與非酶褐變反應(yīng)有關(guān)，烘烤溫度越高，顏色差異隨時間的變化越大；此外，在烘烤過程中，水分的損耗賦予了堅果酥脆的口感，隨著溫度的升高和烘烤時間的延長，堅果的剪切力呈指數(shù)下降，即堅果的脆性越大，破碎產(chǎn)生的碎片也越多。 質(zhì)構(gòu)是重要的感官屬性，堅果類食物具有含水量低、質(zhì)地硬脆等特點，與其種類、大小、類型密切相關(guān)，如堅果的類型對其斷裂力有顯著影響，天然堅果較烘烤堅果具有更大的斷裂力和更高的硬度；由于堅果形狀的不規(guī)則性，其具有不同的加載方向，斷裂力隨堅果尺寸的減小而減小，表明較大的堅果可能比較小的堅果需要更大的力來破碎。因此，每個堅果的質(zhì)地都是獨一無二的，在口腔加工的不同階段，其破碎行為和風(fēng)味的釋放有所不同，同時因消費者個體的口腔生理差異也導(dǎo)致堅果類食物口腔加工過程中風(fēng)味感知的多樣性。咀嚼期間，伴隨堅果破碎以及唾液的釋放，堅果發(fā)生一系列幾何性質(zhì)、質(zhì)構(gòu)性質(zhì)以及物理化學(xué)性質(zhì)的改變，消費者逐漸感知到硬度、碎裂性、咀嚼性、黏性等質(zhì)地特性的變化，以及堅果的香氣。常見的質(zhì)構(gòu)特性如表1所示。
香氣是堅果風(fēng)味的重要組成部分，由蛋白質(zhì)、脂肪、糖類等物質(zhì)在烘焙過程中經(jīng)美拉德反應(yīng)、脂質(zhì)氧化、糖降解產(chǎn)生，其濃度隨烘烤時間的延長而增加。堅果的香氣成分包含雜環(huán)類氧化物（吡嗪類、呋喃類、吡咯類、吡啶類、吲哚類、噻吩類和噻唑類）和含氧衍生物（烴類、醇類、醛類、酸類、酮類和酯類）兩大類，其中烘烤堅果主要的香氣物質(zhì)是吡嗪類、呋喃類以及醛類化合物，如2,5-二甲基吡嗪（烘烤堅果味）、2,6-二甲基吡嗪（烘烤堅果味）、2-乙基-5-甲基吡嗪（草味、堅果味）、乙基吡嗪（爆米花味）、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪（咖啡味）、3-甲基丁醛（巧克力味）、2-甲基丁醛（焦糖味）、呋喃醛（生土豆味）、苯乙醛（甜芳香味）、苯甲醛（杏仁香味）等。堅果種類或烘焙條件不同會造成堅果風(fēng)味的差異，此外，不恰當(dāng)?shù)募庸し绞胶唾A存條件會使堅果中的不飽和脂肪酸氧化，產(chǎn)生“哈喇味”，影響堅果質(zhì)量。 堅果的感官品質(zhì)是影響其質(zhì)量的重要指標(biāo)。目前，如表2所示，通常采用GB/T22165—2008《堅果炒貨食品通則》對堅果類食品的色澤、顆粒形態(tài)、口味、雜質(zhì)進(jìn)行較為籠統(tǒng)的評價，不利于堅果類食品行業(yè)整體質(zhì)量的提高，因此，堅果類食物的感官評價方法可從以下方面進(jìn)行補充。
食品的主觀評價即人們常說的感官評價，是指經(jīng)過訓(xùn)練的人員通過視覺、觸覺、嗅覺、聽覺、味覺等感官感知對食物的各種屬性、質(zhì)地等做出的評價，亦或是通過問卷調(diào)查的方式了解消費者對食物的喜好度。在對堅果類食品進(jìn)行感官評價時，常用到的感官評價方法有消費者測試、定量描述分析（quantitativedescriptiveanalysis，QDA）、時間強度法（timeintensity，TI）、暫時性感官主導(dǎo)法（temporaldominanceofsensation，TDS）等。
消費者測試是對消費者的個人喜好進(jìn)行評定，一般有兩個目的：了解消費者對產(chǎn)品可接受性（喜好或偏好）的看法以及了解消費者的購買意向。消費者測試通常采用問卷形式，要求消費者選擇與另一個樣品相比更喜歡的樣品，或者從最喜歡的產(chǎn)品到最不喜歡的產(chǎn)品進(jìn)行排序（3種或以上產(chǎn)品）。接受度測試常見的形式是喜好標(biāo)度，而9點喜好標(biāo)度法是感官評價的黃金標(biāo)準(zhǔn)，要求消費者從9個術(shù)語中選出最能描述他們對該產(chǎn)品喜好態(tài)度的術(shù)語，包括極其喜歡、非常喜歡、一般喜歡、輕微喜歡、不喜歡也不討厭、輕微不喜歡、一般不喜歡、非常不喜歡、極其不喜歡。 QDA是常用的描述性感官技術(shù)之一，可為產(chǎn)品的所有感官特性提供一套完整的文字描述。有研究通過對堅果制品核桃乳進(jìn)行定量描述分析獲得烤香、糊香、青香、油脂香、甜香和堅果香等描述詞，此外，對堅果風(fēng)味的描述詞還有果仁香、生果仁香、焦香苦澀味、酸敗味等。 TI是對傳統(tǒng)描述方法的擴展，用來記錄特定的感官屬性在一段時間內(nèi)的強度演變。此法測量的結(jié)果通常是一條曲線，顯示出感官屬性的時長、感官質(zhì)量以及強度隨時間的變化趨勢。有研究通過利用TI法對腰果和混合腰果（破碎處理后的細(xì)小腰果顆粒，以模擬吞咽狀態(tài)的食團）的黏性動態(tài)感知發(fā)現(xiàn)，腰果的狀態(tài)影響其黏度和顆粒感的強度分布，混和腰果比腰果變得黏稠的速度更快，強度更大。TI法的應(yīng)用有利于堅果類食品加工工藝及產(chǎn)品風(fēng)味的改良。 TDS是一種多屬性方法，可記錄多個感官屬性隨時間的變化。TDS要求消費者對電腦屏幕上的屬性列表識別并對被認(rèn)為占主導(dǎo)地位的感官屬性進(jìn)行評級，如果主導(dǎo)感覺發(fā)生變化，則及時改變自己的選擇，直到感知結(jié)束。TDS法通過記錄多個感官屬性隨時間的變化，能夠檢測到感官中的支配順序，并通過直線標(biāo)度對感知到的主導(dǎo)屬性進(jìn)行強度評分，獲得的開始主導(dǎo)時間、感知到的強度評級、主導(dǎo)的持續(xù)時間等有關(guān)食物在口腔加工過程中的感知動態(tài)信息。這個方法被Hutchings等成功用于4種堅果的感官分析，比較了不同年齡受試者口腔加工過程中的感官知覺變化。
02 客觀評價方法
食品的客觀評價方法是指借助儀器對食品的質(zhì)地、風(fēng)味等進(jìn)行定量的分析，包括咀嚼與破碎、香氣釋放、吞咽等過程。堅果類食品的感官客觀評價包括堅果原料的特性和口腔加工過程中食物顆粒的變化情況。前者反映食品的質(zhì)構(gòu)，如硬度、脆性、咀嚼性和內(nèi)聚性等；而后者包括顆粒大小、幾何形狀、破碎函數(shù)、香氣釋放和食團形成等。
堅果是一種硬固體食物，其質(zhì)構(gòu)特性可由食物材料力學(xué)特征進(jìn)行反映，與其微結(jié)構(gòu)性質(zhì)直接相關(guān)。常見的質(zhì)構(gòu)測定儀器是質(zhì)構(gòu)儀，通過質(zhì)構(gòu)測試可以精確反映出堅果的組織構(gòu)成特性。堅果類食物常用的測試方法有質(zhì)構(gòu)剖面分析法（textureprofileanalysis，TPA）和穿刺實驗法，通過壓縮形變可獲得堅果的硬度、脆性、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性等參數(shù)，從而獲得對堅果類食物質(zhì)構(gòu)特性的客觀評價。 破碎特征可能是區(qū)別堅果類食物飲食體驗的重要參考因素，包括食物顆粒的幾何形狀、大小等。食物顆粒大小的分布取決于食物的類型及消費者，如堅果類食物破碎函數(shù)高，咀嚼后產(chǎn)生的顆粒較小，大部分粒徑小于0.4mm。食團顆粒大小的評估方法有篩分法、圖像分析法、激光衍射法、沉降分析、光擴散等。其中篩分法分為濕篩和干篩，利用篩子對咀嚼后的顆粒進(jìn)行分級層篩，并稱量每一篩網(wǎng)上的顆粒質(zhì)量，進(jìn)而得到詳細(xì)的粒徑分布；圖像分析法是將食物顆粒分散黑色背景上，利用相機或掃描儀拍攝圖像，利用成像軟件將其轉(zhuǎn)化為灰度圖像，在二維轉(zhuǎn)三維技術(shù)下，將破碎顆粒擬合成橢球狀，進(jìn)而使用顆粒分析功能確定每個顆粒的面積及每個圖像中顆粒碎片的總數(shù)；激光衍射法是測定脆性食物粒度合適的方法，但僅適于分析顆粒小于2mm的顆粒，一般與篩分法或圖像分析法結(jié)合使用。堅果類食物會碎成纖維狀的刺，用圖像分析法檢查顆粒形狀可能是最好的方法。 香氣是堅果最重要的感官品質(zhì)之一，直接影響消費者的喜好和接受度。咀嚼過程中食物破碎分解，誘導(dǎo)非揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)釋放到唾液中進(jìn)而被味蕾細(xì)胞感知，而揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)經(jīng)唾液揮發(fā)到空氣相，通過喉嚨進(jìn)入鼻腔被嗅覺受體感知，風(fēng)味物質(zhì)在口腔中釋放的速度和程度決定了消費者感知到的香氣強度。香氣釋放的體外研究方法和技術(shù)在不斷地更新，常見的有頂空固相微萃取（headspace-solidphasemicroextraction，HS-SPME）、溶劑輔助蒸餾萃取（solventassistedflavorevaporation，SAFE）、超臨界流體萃取（supercriticalfluidextraction，SFE）、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（gaschromatography-massspectrometry，GC-MS）、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（liquidchromatograph-massspectrometer，LC-MS）、氣相色譜聯(lián)用嗅聞系統(tǒng)（gaschromatographyolfactometry，GC-O）、電子鼻、氣相色譜-離子遷移譜（gaschromatography-ionmobilityspectrometry，GC-IMS）、固相微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜-嗅聞聯(lián)用技術(shù)（solidphasemicroextraction-gaschromatography-massspectrometryolfactometry，SPME-GC-MS-O）、嗅聞儀等。 來源：感官科學(xué)與評定，轉(zhuǎn)載請注明來源。 參考文獻(xiàn)：崔昭偉，陳建設(shè).堅果類休閑食品在口腔加工中的感官體驗及其評價概述[J].食品科學(xué),2022,43(3):267-275. 提醒：文章僅供參考，如有不當(dāng)，歡迎留言指正和交流。且讀者不應(yīng)該在缺乏具體的專業(yè)建議的情況下，擅自根據(jù)文章內(nèi)容采取行動，因此導(dǎo)致的損失，此公眾號運營方不負(fù)責(zé)。如文章涉及侵權(quán)或不愿我平臺發(fā)布，請聯(lián)系小編。
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