基于模糊數(shù)學(xué)的臭鱖魚的感官評(píng)定

宋亞瓊，閆曉明 *，丁之恩，楊 松，賀永玲，陳 蕾，尤逢惠

（1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 茶與食品科技學(xué)院，安徽 合肥 230000；2.安徽省農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，安徽 合肥 230000）

徽州“臭鱖魚”又名“腌鮮鱖魚”，是徽州傳統(tǒng)名菜。所謂“腌鮮”，在徽州土話中就是臭的意思。其實(shí)，臭鱖魚就是生“臭”熟香，并非真臭，其聞起來臭，吃起來香，既保持了鱖魚的本味原汁，肉質(zhì)又醇厚入味，同時(shí)骨刺與魚肉分離，鮮香透骨，魚肉酥爛成塊狀，別有風(fēng)味[1]。

如何發(fā)酵臭鱖魚，在發(fā)酵時(shí)間、溫度和鹽度等操作要領(lǐng)中，至今尚沒有較為明確的數(shù)據(jù)說明，為了適應(yīng)烹飪工藝研究和市場工業(yè)化的發(fā)展需求，確定工藝中關(guān)鍵參數(shù)，針對(duì)臭鱖魚的工藝研究就顯得尤為重要[2-3]。

在對(duì)菜肴進(jìn)行工藝研究的過程中，感官特性通常是評(píng)價(jià)其質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，感官評(píng)定指標(biāo)是描述和判斷食品質(zhì)量最直觀的指標(biāo)[4]?？茖W(xué)合理的感官指標(biāo)能反映該食品的特征品質(zhì)和質(zhì)量要求，直接影響到食品品質(zhì)的界定和食品質(zhì)量與安全的控制[5]。因?yàn)槭称返母泄倨焚|(zhì)包括香氣、外觀、質(zhì)構(gòu)和滋味等方面[6]，且這些屬性在描述方面難以清晰的劃分界限，因此具有模糊性。但應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)的方法可以對(duì)這些屬性進(jìn)行定量化和數(shù)學(xué)化加以描述和處理，所以模糊數(shù)學(xué)是食品進(jìn)行工藝研究和感官品質(zhì)研究中的一種重要工具[7-8]。

但是目前普遍采用的評(píng)分法因受到人為因素的影響而使評(píng)定分?jǐn)?shù)的離散度較大，導(dǎo)致結(jié)果較難統(tǒng)一。而模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)法綜合考慮了所有的評(píng)定因素使得評(píng)定結(jié)果較為客觀[9-10]。

因此在發(fā)酵工藝的研究中，將感官評(píng)價(jià)、臭鱖魚發(fā)酵的原理以及數(shù)學(xué)模型相結(jié)合的方法綜合起來，可對(duì)臭鱖魚的工業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展可起到積極的促進(jìn)作用。

本實(shí)驗(yàn)采用模糊綜合評(píng)判方法對(duì)臭鱖魚的感官特性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，篩選出品質(zhì)較優(yōu)的臭鱖魚，為以后臭鱖魚的工藝改進(jìn)和產(chǎn)品研發(fā)提供可靠的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

臭鱖魚：徽廚食品有限公司；食鹽、各種香辛料等：大潤發(fā)超市。

1.2 儀器與設(shè)備

LGD005A高低溫試驗(yàn)箱：上海藍(lán)豹實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品的制備

設(shè)計(jì)3因素4水平BOX-BEHNKEN試驗(yàn)，將發(fā)酵好的臭鱖魚蒸熟，每種樣品切成3 mm的片狀，盛放在相同的容器內(nèi)，編碼，以感官評(píng)價(jià)為評(píng)價(jià)指標(biāo)，BOX-BEHNKEN試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素與水平見表1。

表1 BOX-BEHNKEN試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素與水平Table 1 Factors and levels of BOX-BEHNKEN experiment design

1.3.2 建議模糊綜合數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)模型

（1）感官評(píng)定小組

從已經(jīng)接受過食品感官評(píng)定基本知識(shí)培訓(xùn)的食品專業(yè)學(xué)生中篩選10名，其中男生5名，女生5名。試驗(yàn)前進(jìn)行臭鱖魚加工知識(shí)、臭鱖魚審評(píng)標(biāo)準(zhǔn)及審評(píng)方法的培訓(xùn)。要求品評(píng)員試驗(yàn)前12 h禁止飲酒，不食刺激性食物。審評(píng)試驗(yàn)前不能涂抹氣味濃烈的化妝品[11]。審評(píng)下一個(gè)樣品前要求食用不含鹽和糖的白面包并漱口，樣品之間間隔5 min。

（2）因素集的確立

因素集，即影響被評(píng)判對(duì)象質(zhì)量的指標(biāo)集合，以U={u1，u2，u3…ui}表示，其中U為因素集，ui為第i個(gè)因素。對(duì)于臭鱖魚產(chǎn)品，本實(shí)驗(yàn)選擇組織狀態(tài)、色澤、氣味、口感、滋味作為感官評(píng)價(jià)指標(biāo)，可以用u1表示組織狀態(tài)，u2表示色澤，u3表示氣味，u4表示口感，u5表示滋味，確定由5項(xiàng)指標(biāo)組成的因素集，即U={u1，u2，u3，u4，u5}。

（3）確定評(píng)語集

評(píng)語集是參評(píng)者對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)反饋信息的集合，確定評(píng)語論域即確定需要評(píng)定的等級(jí)，評(píng)語可以用文字表示，也可用具體數(shù)值或等級(jí)表示為V={v1，v2，v3…vn}，V表示對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)等級(jí)或分?jǐn)?shù)。v1為優(yōu)秀，v2為良好，v3為一般，v4為較差。得到一個(gè)關(guān)于臭鱖魚的評(píng)語集V={v1，v2，v3，v4，v5}。

（4）感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

各級(jí)評(píng)語對(duì)應(yīng)的感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 臭鱖魚感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standards of smelly mandarin fish

（4）質(zhì)量因素權(quán)重集的確立

采用模糊數(shù)學(xué)法進(jìn)行食品感官質(zhì)量評(píng)判時(shí)，首先需要合理地確定食品各感官指標(biāo)所占的權(quán)重，權(quán)重分配方案的正確與否直接影響到評(píng)價(jià)結(jié)果的正確性[12-13]。

權(quán)重集就是各評(píng)價(jià)因素的權(quán)重系數(shù)的集合，每個(gè)評(píng)價(jià)因素對(duì)應(yīng)一個(gè)權(quán)重系數(shù)。由于各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)質(zhì)量影響的程度不同，可根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重值確定一個(gè)權(quán)重向量，設(shè)權(quán)重因素為：A=（a1，a2，a3…an），0≤ai≤1，∑ai=1，其中A的因素是U中的一個(gè)模糊子集，A與U是相互對(duì)應(yīng)的，根據(jù)表3中各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重值得到與臭鱖魚相關(guān)的權(quán)重向量采用用戶調(diào)查法，請(qǐng)10名感官評(píng)定人員對(duì)反映臭鱖魚品質(zhì)的色澤、口感、組織形態(tài)、氣味、滋味5個(gè)質(zhì)量因素在風(fēng)味感官評(píng)價(jià)中的權(quán)重進(jìn)行打分，總分為10分，認(rèn)為越重要的質(zhì)量因素占的權(quán)重越大，評(píng)分越高。統(tǒng)計(jì)所有打分，所得每個(gè)因素得分除以所有指標(biāo)總分100，得到各因素權(quán)重因子。即A={0.12，0.12，0.15，0.30，0.31}。

表3 臭鱖魚感官評(píng)定因素權(quán)重Table 3 Sensory evaluation of factor weights of smelly mandarin fish

（5）模糊評(píng)判

按照模糊評(píng)判的執(zhí)行程序，依次確定評(píng)定論域U，評(píng)語論域V，權(quán)重向量A，并對(duì)感官評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行處理得到幾組相關(guān)的模糊評(píng)判矩陣，再根據(jù)模糊綜合評(píng)判數(shù)學(xué)模型原理，計(jì)算綜合隸屬度，得到臭鱖魚感官質(zhì)量綜合評(píng)判的結(jié)果向量，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行等級(jí)劃分。

2 結(jié)果與分析

2.1 建立模糊矩陣

評(píng)定小組對(duì)16個(gè)臭鱖魚樣品的評(píng)定結(jié)果見表4。

表4 臭鱖魚的感官評(píng)定結(jié)果Table 4 Sensory evaluation results of smelly mandarin fish

將表4中的數(shù)據(jù)都分別除以審評(píng)小組成員的總數(shù)10，得到16個(gè)模糊評(píng)判矩陣：

其他樣品同上。其中rij臭鱖魚的各項(xiàng)感官評(píng)價(jià)指標(biāo)到該指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果的隸屬程度。

2.2 模糊矩陣變換及綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)模糊矩陣變換原理：Y=A×R進(jìn)行歸一化處理，以編號(hào)01樣品為例。01樣品的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為：

Y01={0.440，0.439，0.122，0}。同理可得其他樣品的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果見表5，并制作樣品隸屬頻率分布圖結(jié)果見圖1。

由圖1可知，編號(hào)為05的樣品具有最高的隸屬優(yōu)秀頻率，編號(hào)06、02、01號(hào)樣品的隸屬優(yōu)秀頻率依次降低。05號(hào)樣品的綜合感官評(píng)定的優(yōu)秀值達(dá)到了58.1%，較差的隸屬頻率為0，評(píng)定人員普遍反映較好，肉質(zhì)塊形整齊，骨肉分離明顯，蒜瓣?duì)蠲黠@，具有魚肉發(fā)酵后的特殊“臭”味，無腐敗味及其他異味，口感細(xì)膩，緊致有彈性，滋味鮮美。因此認(rèn)為樣品05的綜合感官評(píng)價(jià)最佳，其對(duì)應(yīng)的工藝條件為加鹽量6%，發(fā)酵溫度10 ℃，發(fā)酵時(shí)間7 d。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)綜合運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)和BOX-BEHNKEN試驗(yàn)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的對(duì)臭鱖魚發(fā)酵的最優(yōu)化工藝進(jìn)行了探討。臭鱖魚感官評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇和各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的分配，對(duì)于綜合評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性具有重要影響。感官評(píng)定人員需要進(jìn)行長期的培訓(xùn)，才能熟練準(zhǔn)確的將標(biāo)度值與感官體驗(yàn)一一對(duì)應(yīng)起來[14-15]。本實(shí)驗(yàn)通過具有感官評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人士篩選和制定感官評(píng)價(jià)指標(biāo)和權(quán)重，保證了評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

研究結(jié)果表明：加鹽量6%，發(fā)酵溫度10 ℃，發(fā)酵時(shí)間7 d可獲得最優(yōu)發(fā)酵品質(zhì)的臭鱖魚。在該條件下發(fā)酵的臭鱖魚，骨肉分離，魚肉成獨(dú)特的蒜瓣?duì)?，聞臭吃香。采用該方法進(jìn)行臭鱖魚的綜合感官評(píng)價(jià)具有準(zhǔn)確、可靠，避免了感官評(píng)價(jià)過程中由于人為因素的不合理性造成的評(píng)判誤差，為今后的研究和工業(yè)化生產(chǎn)提供了有效的數(shù)據(jù)。

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