模糊數(shù)學(xué)綜合評判四川泡菜感官評價的應(yīng)用

潘 明，洪玉程

(四川理工學(xué)院生物工程學(xué)院，四川 自貢 643000)

引言

泡菜是我國具有傳統(tǒng)特色發(fā)酵食品的典型代表之一，其歷史悠久，文化深厚，風(fēng)味優(yōu)雅，是源自中國本土的一種生物技術(shù)產(chǎn)品，享譽世界。四川是我國泡菜主要產(chǎn)區(qū)之一，四川泡菜因其鮮嫩脆爽，酸甜可口，具有開胃健脾的功效，備受青睞，深受廣大消費者的喜愛［1］。傳統(tǒng)泡菜產(chǎn)品是在自然發(fā)酵過程中，依靠自然環(huán)境中的微生物發(fā)酵作用生產(chǎn)進行的，由于受到原料、環(huán)境等因素影響較大，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊［2-3］。人工接種特別是加入對人體有益的益生菌優(yōu)質(zhì)泡菜發(fā)酵菌種，在縮短發(fā)酵周期、保持生產(chǎn)穩(wěn)定性和提高泡菜產(chǎn)品質(zhì)量等方面優(yōu)于泡菜傳統(tǒng)加工方法［4］。生產(chǎn)的泡菜質(zhì)量優(yōu)劣對于產(chǎn)品的有效推廣和實際投產(chǎn)起著關(guān)鍵性作用，而對于泡菜產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)劣的評判在很大程度上還依賴于對產(chǎn)品感官質(zhì)量的評定［5］。

食品的感官品質(zhì)包括外觀、質(zhì)地、滋味和氣味等評判因素，而這些因素在描述上往往難以劃清界限，如在滋味的描述上不能簡單的分辯為“好吃”，“較好吃”，“不好吃”［6］。食品感官質(zhì)量的定級具有綜合多種評判指標(biāo)的特點，定級一種產(chǎn)品優(yōu)劣往往不會只參考其中的某一個指標(biāo)，而是需要根據(jù)各項指標(biāo)進行綜合評價才能最終評定產(chǎn)品的等級層次［7］。利用傳統(tǒng)的感官品評對泡菜進行評價存在主觀隨意性、不確定性和表述的片面性，不能夠客觀全面的表達泡菜的品質(zhì)層次。而應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)的方法可以對這些屬性模糊信息進行數(shù)學(xué)化和定量化加以描述和處理，從而能夠得到較為科學(xué)客觀的評價結(jié)果［8］。為構(gòu)建泡菜感官評價體系，本研究采用模糊數(shù)學(xué)綜合評判法對不同發(fā)酵菌種配比發(fā)酵泡菜進行感官評價得出優(yōu)劣品級，為泡菜等傳統(tǒng)發(fā)酵食品生產(chǎn)的產(chǎn)品研發(fā)，工藝改進提供可靠依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 泡菜的制作

以甘藍為泡菜發(fā)酵主要原料，采用直投式復(fù)合菌種發(fā)酵方法，根據(jù)選定的復(fù)合菌種的不同菌種比例生產(chǎn)制作6種泡菜。

原輔料:甘藍、食用鹽、冰糖、辣椒、花椒、生姜、大蒜、香辛料等。

人工接種發(fā)酵泡菜簡要工藝流程:原料→挑選→清洗→瀝干切分→稱量→加泡菜發(fā)酵液→接種→密封→發(fā)酵→終點確定→泡菜成品

操作要點:將新鮮的原料進行必要的挑選、清洗，在自然環(huán)境下瀝干切分并稱量。按優(yōu)化了的泡菜發(fā)酵工藝加入水、食用鹽、冰糖、辣椒等香辛輔料，并按擬定的不同發(fā)酵菌種比例接種密封發(fā)酵泡菜。當(dāng)pH值達到3.6的時候結(jié)合色澤、氣味等確定發(fā)酵終點。

1.2 評定人員的選擇和評定方法標(biāo)準(zhǔn)的確定

由10位評價員組成評價小組對不同菌種比例發(fā)酵的6個泡菜樣品進行感官評價，按食品感官評價要求客觀地進行評價，不攙雜個人情緒。為提高評定的可信度，樣品按6位隨機編碼編號供評價員評價，對每個樣品按色澤、氣味、滋味和脆度特性逐一進行單因素評價。評價因素標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 泡菜感官評定標(biāo)準(zhǔn)

1.3 確定各感官指標(biāo)的權(quán)重

采用模糊數(shù)學(xué)法進行食品感官評定時，權(quán)重分配方案是否合理直接影響到評價結(jié)果正確性。權(quán)重反應(yīng)了評價因素在食品感官質(zhì)量因素構(gòu)成中的重要程度，根據(jù)感官評價指標(biāo)在產(chǎn)品感官質(zhì)量定級過程中的重要程度，賦予每一個指標(biāo)以相應(yīng)的比例值即為權(quán)重［9-11］。首先請所有評價人員對指標(biāo)進行兩兩重要性比較并根據(jù)相對的重要性進行打分:很重要～很不重要，打分4～0;較重要～較不重要，打分3～1;同樣重要，打分2～2。據(jù)此得到每一個評委對各個指標(biāo)的分數(shù)表，然后統(tǒng)計所有評委的打分，得到每一個指標(biāo)的得分情況，然后再除以所有指標(biāo)的總分之和，便得到各個指標(biāo)權(quán)重因子。結(jié)果見表2。

表2 泡菜感官評價指標(biāo)權(quán)重

2 結(jié)果與分析

2.1 確定評價對象集y

評價對象集即是指所需要進行感官評價產(chǎn)品的集合，y1、y2、y3、y4、y5、y6、分別代表本研究中不同菌種比例發(fā)酵隨機編號的六種泡菜成品，用Yj代表對應(yīng)六種泡菜的綜合評價，其中j=1，2，3，4，5，6。

2.2 確定評價因素集U

評價因素集U即是指產(chǎn)品的感官質(zhì)量的構(gòu)成因素指標(biāo)的集合。u1、u2、u3、u4分別代表本研究中色澤、氣味、口味、脆度四個評價指標(biāo)。即U=﹛色澤、氣味、口味、脆度﹜。

2.3 確定評價等級集V

評價等級集V為對前述每個評價因素的評價，可以是一組對應(yīng)評判分數(shù)的集合。本研究中v1～v9分別代表單項評分100～20分。即V={100，80，60，40，20}。

2.4 確定評價權(quán)重集A

A={a1，a2，a3，a4}

權(quán)重集就是前述各評價因素的權(quán)重系數(shù)的集合。每個評價因素對應(yīng)一個權(quán)重系數(shù)，即A={0.1，0.3，0.35，0.25}。

2.5 模糊綜合評判與分析

按食品感官評價操作要求對應(yīng)泡菜感官評定標(biāo)準(zhǔn)，對每一種產(chǎn)品樣品按其質(zhì)量特性逐一進行單因素評價并統(tǒng)計人數(shù)，結(jié)果見表3。

將表3中各樣品的質(zhì)量因素、各等級評價人數(shù)除以總評價人數(shù)得到模糊矩陣，樣品1的模糊矩陣為:

表3 不同菌種比發(fā)酵泡菜感官評價結(jié)果

食品感官指標(biāo)綜合評判的結(jié)果Y是模糊關(guān)系矩陣R和模糊向量A(權(quán)集)的合成(歸一化)，即:

對應(yīng)評價等級，將結(jié)果向量與評價等級集V={100，80，60，40，20}相乘，得出模糊綜合評判總分:

樣品1=88.6，樣品2=90.9，樣品3=75，樣品4=91.3，樣品5=96.3，樣品6=90.3。

6種樣品的綜合評價結(jié)果表明:泡菜樣品的優(yōu)劣順序為樣品5＞樣品4＞樣品6＞樣品2＞樣品1＞樣品3。因此，通過模糊綜合評價，較全面而客觀地評定5號產(chǎn)品為較優(yōu)，可見樣品5號的菌種比例是益生菌泡菜生產(chǎn)的最佳發(fā)酵菌種比例。

3 結(jié)束語

泡菜作為我國傳統(tǒng)的發(fā)酵食品之一，目前國內(nèi)對其進行品評的感官評價體系多樣，多數(shù)情況下，采用加權(quán)平均法、總分法等傳統(tǒng)感官評價對其進行品評，其結(jié)果存在較大的主觀性。研究用科學(xué)的評判手段確立泡菜各感官因素的權(quán)重因子，以數(shù)字來量化評價個體的感官體驗，經(jīng)過模糊綜合評判分析處理后，能夠科學(xué)有效的從多個樣品中評出優(yōu)劣，為泡菜新產(chǎn)品的研發(fā)，生產(chǎn)工藝得分改進提供客觀的產(chǎn)考依據(jù)。同時也豐富了泡菜感官評價手段和方法，為泡菜等我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品的感官評價標(biāo)準(zhǔn)體系的建立提供有價值的參考。

[1]Zeid K，Dimitris P，Markris，et al.An investigation on the recovery of antioxidant phenolics from onion solid wastes employing water/ethanol-based solventsystems[J].Food Bioprocess Technol，2009，2(4)：337-343.

[2]杜曉華，劉書亮.植物乳桿菌純種半固態(tài)發(fā)酵泡菜工藝條件的研究[J].中國釀造，2011(1)：63-66.

[3]饒 箐，尼海峰，涂雪令，等.四川泡菜的產(chǎn)品特點及產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展淺析[J].食品與發(fā)酵科技，2011(4)：1-4.

[4]黃業(yè)傳，曾凡坤.自然發(fā)酵與人工發(fā)酵泡菜的品質(zhì)對比[J].食品工業(yè)，2005(3)：41-43.

[5]余文華，張 穎，劉 竹，等.直投式乳酸菌發(fā)酵泡菜工藝優(yōu)化研究[J].食品與發(fā)酵科技，2010(3)：55-59.

[6]王 棟.食品感官評價原理與技術(shù)四[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，1992.

[7]趙志華，岳田利，工燕妮，等.基于模糊綜合評判蘋果酒感官評價的研究[J].釀酒科技，2006(9)：27-29.

[8]霍 紅.模糊數(shù)學(xué)在食品感官評價質(zhì)量控制方法中的應(yīng)用[J].食品科學(xué)，2004，25(6)：185-188.

[9]楊倫標(biāo)，高英儀.模糊數(shù)學(xué)原理及應(yīng)用[M].廣東：華南理工大學(xué)出版社，1995.

[10]曹冬梅，王淑娟，王 靜.模糊數(shù)學(xué)在豆?jié){感官評定中的應(yīng)用[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2004，35(1)：39-41.

[11]Kaack K，Christensen L P，Hughes M，et al.The relat io nship between sensory quality and volatile compounds in raw juice processed from elderberries[J].European Food Research and Technology，2005(8)：204-221.

[12]彭 堅，楊國偉，王麗英，等.模糊數(shù)學(xué)綜合評判法在紅腐乳感官評價中的應(yīng)用[J].中國釀造，2011(3)：138-140.