真空油炸马铃薯薯条因其风味独特、食用便利在全球休闲食品市场占据重要地位。其外观、营养和质构等品质特性,受原料品种、加工工艺及包装储存条件等多因素影响。营养品质是油炸薯条品质综合评价的核心属性之一,已有较多研究针对不同马铃薯原料品种,通过测定其加工薯条水分质量分数、油脂质量分数、蛋白质含量、维生素含量及潜在危害物丙烯酰胺含量等指标,结合统计学方法比较分析,筛选加工适应性更优的马铃薯品种。薯条色泽和质构特性是影响消费者接受度的关键指标,传统上主要依赖感官评价评定。而感官评价易受评价者个体偏好影响,难以建立普适性客观标准。因此,基于仪器分析的多指标客观评价方法在食品品质领域得到广泛应用。色差仪可量化薯条色泽为L*、a*、b*值,质构仪及质地剖面分析(texture profle analysis,TPA),可精确量化硬度、破裂力、内聚性、弹性、胶黏性和咀嚼性等关键质构参数。TPA模式对人类口腔咀嚼过程的模拟性良好,其测定的质构参数能有效反映薯条在口腔中的力学行为与感官体验。
仪器分析为薯条品质指标的精准量化提供了基础,显著提升了品质评价的客观性。但单一指标或方法的局限性制约了综合品质评价。现有研究中薯条外观、营养与质构特性常被独立分析,缺乏对其系统分析。层次分析法(analytic hierarchy procesS,AHP)通过构建层次结构和成对比较各指标相对重要程度,确定指标权重,并结合一致性检验确保其合理性。灰色关联度分析(grey relational analysis,GRA)是灰色关联系统中决定因素主次及其关联程度的方法。AHP和GRA相结合构建品质评价模型已被证明是品质综合评价的有效方法,在果蔬品质评价中广泛应用。此外,在食品品质评价中,多维指标易导致评价体系冗余。测定所有外观、营养和质构特性相关指标虽能全面表征品质,但显著增加检测成本与时间,难以满足快速质控或市场即时监管需求而主成分分析能够将多个相关指标进行融合实现数据降维,常与聚类分析和相关性分析结合筛选核心品质评价指标。本研究以13种市售真空油炸薯条为研究对象,测定17项品质指标,通过主成分分析、相关性分析和聚类分析筛选核心品质评价指标,运用AHP法联合GRA法构建真空油炸薯条品质综合评价模型,通过感官评价验证模型可靠性,为其品质评价体系构建提供科学依据。
材料与方法
01材料与试剂
网络购物平台采购13种真空油炸薯条,随机编号为ST1~ST13,石油醚(分析纯),国药集团化学试剂有限公司;氯化钾(分析纯),天津市光复科技发展有限公司;丙烯酰胺标准品,上海阿拉丁生化科技股份有限公司。
02感官评价
参考KEMP等定量描述法,筛选20名(10名男性和10名女性,年龄在22~30岁)有食品相关背景人员组成评价小组进行培训后,从形态、色泽、风味、质构特性、口感等方面进行感官评分(表2)。

结果与分析
01感官评价
对13个样品进行感官评价,不同品牌薯条的外观、色泽、香气、硬度、酥脆性和油腻性6项指标存在显著差异(P<0.05)。ST10外观得分最低,ST9色泽和油腻性得分最低,ST3香气得分最低,ST2酥脆性得分最低,ST13硬度得分最低(图3)。13种薯条感官得分均低于85分未达到优质,10种薯条得分在75~85分表现为良好,3种薯条得分在65~74分表现为一般。ST5综合得分最高为84.28分,ST9得分最低为69.28分,感官品质较差(表5)。


02综合评价
结果验证利用回归分析对感官得分和评价模型综合得分进行拟合,得到线性方程y=31.12x+59.49(R2-0.852)(图6)。表明以油脂质量分数、a*值、咀嚼性、维生素C含量和内聚性建立的品质综合评价模型能够准确评价真空油炸薯条品质优劣。

结论
本研究通过系统分析13种真空油炸薯条的外观、营养及质构特性,结合差异性分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析,筛选出油脂质量分数(X)、a*值(X)、咀嚼性(X)、维生素C含量(X)、内聚性(X)这5项核心品质评价指标。在此基础上,采用层次分析法结合灰色关联度分析,确定各指标权重并构建真空油炸薯条品质综合评价模型:r*=0.502 8X+0.260 2X+0.134 4xg+0067 8Xa+0.034 8%。模型评价结果表明,不同薯条间品质差异显著,其中ST5综合品质最优,ST9综合品质最差。进一步的验证分析显示,感官评价得分与综合评价模型得分的回归方程(y=31.12x+59.49,R”-0.852)具有较高的拟合度,证实了模型的可靠性。本研究建立的多指标权重分配模型为真空油炸薯条综合品质的科学评价提供了理论依据和方法支持。

