豆类基薯片次生保质期研究：仪器质地分析与消费者感知的关联性

本研究针对豆类基零食开封后品质劣化问题，系统评估了鹰嘴豆片(CC)和扁豆片(LC)在21天次生保质期内的仪器质地特性与感官稳定性。通过机械质地测试(CFS/VB/3PB)、声学测量和理化分析相结合的方法，发现尽管水分含量和水分活度(aw)显著增加，但脂质氧化和颜色保持稳定。多元分析确定CFS和3PB测试结合声学数据最能敏感检测脆性变化。值得注意的是，即使仪器检测到质地变化，消费者在21天内仍无法感知差异，表明豆类基零食在开封后能保持至少三周的感官品质，对减少家庭食物浪费具有重要意义。

　　

随着健康意识和环境可持续性关注的提升，消费者对低脂、低盐、清洁标签即食食品的需求日益增长。豆类基零食作为传统马铃薯片的替代品，因其丰富的蛋白质含量和较低的环境影响而受到青睐。然而，这类产品在开封后的品质变化，特别是在家庭存储条件下的次生保质期（secondary shelf life）表现，尚未得到充分研究。次生保质期指产品从开封到不再适合消费的时间段，这一时期产品暴露于环境条件，加速了品质劣化。尽管欧洲法规要求明确标注保质期，但对次生保质期尚无法律要求，相关研究多集中于未开封产品（初级保质期），而开封后的品质变化，尤其是质地特性，成为影响消费者满意度的关键因素。

质地，特别是脆性（crispness）和 crunchiness（松脆性），是零食产品消费者满意度的核心驱动因素。脆性通常与低断裂力和高音调声音相关，而 crunchiness 则与较大抗力和低频声学发射相关。这些感官特性涉及机械和听觉信号的复杂交互，使得其表征变得复杂。仪器方法如穿刺、剪切和弯曲测试可用于评估脆性，但需通过消费者感官评价验证。豆类基挤出零食的质地和声学特性对水分含量和水分活度（a_w

为填补这一研究空白，研究人员在《Applied Food Research》上发表了一项研究，系统评估了两种商业豆类基零食（鹰嘴豆片CC和扁豆片LC）在次生保质期内的仪器质地、理化特性、脂质和感官品质稳定性。研究通过结合机械质地测试（Crisp Fracture Support, CFS; Volodkevich Bite, VB; Three-Point Bend, 3PB）、声学测量和理化分析，监测了产品在室温（20±3°C）存储21天内的变化，并通过三角测试在14和21天评估消费者感知。

研究采用的主要技术方法包括：机械质地测试使用TA.HDPlus质地分析仪，配备5 kg负载细胞和声学包络检测器（AED），进行CFS、VB和3PB测试，获取力学和声学参数；理化分析涵盖颜色参数（L, a, b*）、水分含量、水分活度（a_w）、脂质氧化（TBARS法）、水吸收指数（WAI）和水溶性指数（WSI）；感官评价通过三角测试，由47名消费者评估存储14和21天后的样品与新鲜样品的差异；统计分析和多元处理使用R软件，进行ANCOVA、PCA和LDA，以区分存储时间对质地的影响。

研究结果显示，仪器脆性在次生保质期内发生显著变化。代表性力和声学曲线表明，CC和LC样品在CFS、VB和3PB测试中均显示断裂事件和声学发射。对于CC样品，存储时间对多数机械和声学参数无显著影响，但CFS测试中的力峰值数（Peaks F）在21天显著减少，表明仪器脆性降低。声学参数如平均声学下降（Drop off AED）在CFS测试中增加，而3PB测试中的声学面积（Area AED）随存储时间增加，提示质地向 crunchiness 转变。LC样品的变化更为明显，CFS和3PB测试中的最大力（Max F）、功（Work FD）和力峰值数（Peaks F）均显著增加，声学峰值数（Peaks AED）和声学面积（Area AED）也增加，表明脆性损失和硬度增加。多元分析（DAPC）显示，CFS和3PB测试结合声学变量能有效区分存储时间，LD1和LD2解释方差分别达96.5%和97.7%，分类准确率为66.67%和70.83%，证实这些测试对检测脆性变化具有高敏感性。

理化特性分析表明，存储时间对颜色和脂质氧化无显著影响，但水分含量和a_w显著增加。CC和LC的水分含量从初始的0.608%和1.32%分别增至21天的2.41%和2.62%，a_w从0.175和0.234增至0.299和0.311。水分增加导致质地硬化，与脆性减少一致。TBARS值显示脂质氧化稳定，CC和LC分别为0.79-0.87 mg MDA/kg和1.5-1.7 mg MDA/kg，处于可接受范围。WAI和WSI在LC样品中显著降低，表明分子降解和消化性变化。

感官分析结果揭示，消费者无法区分新鲜样品与存储14和21天的样品。三角测试中，CC的正确识别数为16和17，LC为19，Thurstonian模型估计可区分人群比例几乎为零（d'值均低于1）。定性反馈提到风味差异（如rancid、fishy）和质地变化（softer、harder），但这些变化未达感知阈值，表明仪器变化不引感知差异。

研究结论强调，豆类基零食在次生保质期内保持仪器和感官品质至少21天，水分增加是质地演变主因。CFS和3PB测试结合声学参数能敏感检测变化，早于消费者感知。这为产品设计和包装策略提供指导，支持可持续零食开发和家庭食物浪费减少。研究意义在于首次系统评估豆类基零食次生保质期，通过多方法联用深化了物性劣化与感知关联的理解，推动健康零食创新和消费体验优化。