豆?jié){品質(zhì)綜合評價體系的建立*

趙建新，范大明，熊 磊，陳 衛(wèi)，張 灝，陳 聰，劉 鑫

（1.江南大學食品學院，江蘇 無錫 214122；2.中儲糧油脂營銷有限公司，北京 100088；3.豐益（上海）生物技術研發(fā)中心有限公司，上海 200137）

當前研究豆?jié){品質(zhì)評價的方法主要以感官品質(zhì)評定為主，但關于感官評定的指標與內(nèi)容較為混亂。國內(nèi)學者一般都采用打分法的手段進行感官評定，苗穎等人評價豆?jié){時，以豆?jié){色澤、組織狀態(tài)為評價指標，將二者都設置為20分，權重值認為1:1；李立英等人以豆?jié){的色澤、組織狀態(tài)、氣味和滋味、雜質(zhì)等為評價指標，權重值都認為1，通過計算獲得最佳工藝豆?jié){。曹冬梅等人采用模糊數(shù)學的方法，按照評價員在某個打分區(qū)間的人數(shù)多少得到矩陣值，再根據(jù)自己確定的權重值計算出豆?jié){的得分；國外學者對于豆?jié){的評價一般都采用九分法的感官評價方法，這種評價方法由Watts等人于1989年建立；以后的國外的學者Chinyere等人都是采用這種評價方法對豆?jié){進行感官鑒定的，評價指標主要有色澤、風味、口感和整體接受度。不同的評價方法建立的豆?jié){工藝也千差萬別，因此，建立一套科學合理的豆?jié){評價體系，對于豆?jié){的生產(chǎn)品質(zhì)穩(wěn)定化、規(guī)范豆?jié){市場具有重要的意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

豆?jié){：購自無錫市大潤發(fā)超市；牛胰蛋白酶（2500U/mg）：上海源聚生物試劑有限公司；FOSS-Kjeltec 2100型凱氏定氮儀：蘇州安創(chuàng)儀器有限公司；自動索氏提取器：丹麥FOSS分析儀器公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 豆?jié){的感官評定 所有豆?jié){樣品采用一定的方法，分別對色澤、香氣、潤滑度、口感濃度、滋味進行評價；以10分制填寫評分。

1.2.2 豆?jié){的營養(yǎng)指標與安全指標的確定 豆?jié){中蛋白質(zhì)含量參照GB 5009.5-2010；脂肪含量參照GB/T 14772-2008；胰蛋白酶抑制劑含量參照GB/T 21498-2008。

2 結(jié)果與討論

2.1 五項感官指標權重的確定

7種市售豆?jié){的感官評定結(jié)果見表1。

豆?jié){色澤、香氣、潤滑度、口感濃度、滋味權重的評價方法分為主觀評價法和客觀評價法，需經(jīng)組合賦權法得到每個指標的權重值。主觀評價法是對每個專家的評分值進行歸一化處理；其歸一化值的平均值即為五個指標的主觀權重值。歸一化公式為：

表1 7種市售豆?jié){感官評價及其統(tǒng)計分析

續(xù)表1 7種市售豆?jié){感官評價及其統(tǒng)計分析

表2 歸一化數(shù)據(jù)及均值與標準差

續(xù)表2 歸一化數(shù)據(jù)及均值與標準差

其中Yij表示樣品i在j指標上的歸一化值；Xijk為第k位專家對樣品i的第j項指標的打分值。求出各個專家對所有樣品不同指標評分值的均值和標準偏差；此時，若某標準偏差較大說明專家們對該指標的質(zhì)量評價上存在較大的歧義，最好通過協(xié)商使各位專家的意見基本趨于一致。計算結(jié)果見表2。

由表2顯示，各位專家對每個豆?jié){樣品的評分標準偏差都在0.02（<0.05）范圍內(nèi)，此時，15位專家對7個樣品的5個指標的平均值即是五項指標的主觀權重；經(jīng)平均得知，豆?jié){色澤、香氣、潤滑度、口感濃度、滋味的主觀權重分別為0.2075、0.1975、0.2048、0.1943、0.1959；其中色澤的主觀權重值略大，這也說明，消費者對豆?jié){的第一印象是很重要的，而從另一方面來說，這也是專家們對豆?jié){產(chǎn)品的色澤較為滿意，整體打分偏高造成的；豆?jié){的最終質(zhì)量應該是由外在品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)兩方面構(gòu)成的，因此，要全面的反應豆?jié){的品質(zhì)是否優(yōu)秀，還應該用客觀權重進行衡量。

通常認為，如果專家們對豆?jié){的某一指標的評價結(jié)果差異較小，那么說明該指標對區(qū)分豆?jié){好壞的能力就偏弱，反之就偏強；正是基于以上觀點，可以通過分數(shù)的變異系數(shù)求出豆?jié){的客觀權重，各指標的均值Xˉ和方差Sji如下：

其中，Xji為第j個被評價豆?jié){在第i個指標上的取值（i=1,2,3,4,5）。

各指標的變異系數(shù)Vi（i=1,2,3,4,5）通過標準差除以均值得到，對Vi按照公式（2-1）進行歸一化處理即可得到7種豆?jié){每個指標的客觀權重，結(jié)果見表2；即：

根據(jù)各個專家對7個豆?jié){樣品五項指標的變異系數(shù)可以得出豆?jié){的色澤、香氣、潤滑度、口感濃度、滋味的客觀權重系數(shù)分別為0.1291、0.2186、0.1819、0.2541、0.2164。

主觀權重是各位專家對豆?jié){某項指標進行評價的平均值；客觀權重則是各位專家對豆?jié){某項指標評價分數(shù)的變異系數(shù)進行歸一化處理得到的值。因此，將二者結(jié)合而得到的權重更具有說服力，將二者兼顧的方法即是組合賦權法。

設豆?jié){某指標Xi（i=1,2,3,4,5）的主觀權重是αi，客觀權重是βi，那么該指標的主客觀賦權結(jié)果即是αiβi，將根據(jù)式（2-1）進行歸一化處理，即可得到組合權重為：

由公式（2-4）即可計算出豆?jié){的色澤、香氣、潤滑度、口感濃度、滋味的組合權重值分別為0.1346、0.217、0.1873、0.248、0.213。該結(jié)果表示，豆?jié){的感官指標中，口感是最重要的，豆?jié){香氣次之，對色澤的要求最低，這比較符合消費者對豆?jié){的一般認識。

2.2 豆?jié){品質(zhì)評價體系的建立

豆?jié){的營養(yǎng)指標以蛋白質(zhì)和脂肪的含量為標準；安全指標以胰蛋白酶抑制劑的活性為指標，胰蛋白酶抑制劑的活性測定參照GB/T 21498-2008的方法，根據(jù)Rackis等人的研究成果顯示，胰蛋白酶抑制劑殘留10%～20%較為合適，一般認為15%以下較為是安全的，因此以胰蛋白酶抑制劑的殘留率定義為豆?jié){安全指標。以蒸汽煮漿35s，分別保溫 0min、10min、20min、30min、40min、50min、60min制備的豆?jié){為例，來說明豆?jié){品質(zhì)評價體系的建立。首先對7個樣品進行的感官評價、蛋白質(zhì)和脂肪的含量以及殘留胰蛋白酶抑制劑活性（TIA）的測定，7個樣品按保溫時間從低到高分別編號1至7，實驗結(jié)果見表3。

表3 豆?jié){的感官評分、蛋白質(zhì)和脂肪的含量及殘留胰蛋白酶抑制劑的活性

要排出不同保溫時間的豆?jié){質(zhì)量優(yōu)異情況，需將指標正向化再無量綱化，其中胰蛋白酶抑制劑的活性不需要進行正向化，可把其當做一個硬性指標，當其活性高于15%時，自動舍去取下一排序的豆?jié){樣品。

豆?jié){中的脂肪并不是越多越好，也不是越少越好，而是由一個最佳范圍區(qū)間，因此脂肪含量屬于望目指標。通常認為最佳范圍是通過實驗的評價、對市面上較為流行的豆?jié){中脂肪含量的測定以及豆?jié){工廠的工程師詢問等方式獲得的，認為脂肪含量在1～3g之間較好，由于這7個樣品的脂肪含量都在這個區(qū)間范圍內(nèi)，因此可以認為脂肪指標也是正向指標；蛋白質(zhì)和感官評分都為正向指標。

按照上述分析的特點，采用均值法對各個正向指標無量綱化，計算公式為：

表4 豆?jié){主客觀指標的無量綱化結(jié)果

參照公式（2-5）對表3正向指標的處理結(jié)果見表4。

無量綱化處理各指標后，還要對每個指標賦予權重；前兩個指標是蛋白質(zhì)和脂肪指標，可按照2.1的方法求出蛋白質(zhì)和脂肪的權重分別是0.500125和0.499875。由2.1同樣可知豆?jié){的色澤、香氣、潤滑度、口感濃度、滋味的組合權重值分別為0.1346、0.217、0.1873、0.248、0.213，同樣填入表4之中。

根據(jù)求得的各個指標的權重，利用表4得到的數(shù)據(jù)分別采用線性綜合法、幾何綜合法和混合綜合法對不同保溫時間的豆?jié){進行評分。線性綜合法的公式如下：

幾何綜合法的公式如下：

綜合混合法的公式[i]如下：

其中，Z為豆?jié){的綜合評分值；ωi為i指標的權重值；Yi為i指標的無量綱化值；α、β分別為線性綜合評分值和幾何綜合平均值的權重，都視為0.5。根據(jù)公式（2-6）、（2-7）、（2-8）的計算結(jié)果見表5。

結(jié)合最終評分值和殘留TIA的活性大小可以得到品質(zhì)最佳的豆?jié){，由表5可知，豆?jié){經(jīng)蒸汽35s處理后，再經(jīng)40min保溫處理所制得的豆?jié){得分最高，且其殘留TIA在10.82%左右，符合安全評價，因此蒸汽處理35s后的最佳保溫時間定為40min。此過程也即是豆?jié){的品質(zhì)評價體系的建立。

表5 豆?jié){綜合評分值及排序

3 結(jié)論

（1）利用多位專家對多個豆?jié){樣品感官評定，利用組合賦權法分析得到豆?jié){色澤、香氣、潤滑度、口感濃度、滋味的組合權重值分別為0.1346、0.217、0.1873、0.248、0.213。（2）初步建立了一套豆?jié){質(zhì)量評價方法，即利用感官評定和儀器測定結(jié)果，通過對各個指標的混合綜合法進行分析，得到了品質(zhì)最高的豆?jié){樣品。此方法可以用于豆?jié){樣品的量化與排序。

（略）