應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)對(duì)攪拌型酸奶進(jìn)行感官綜合評(píng)價(jià)

郭奇慧,包志華

（內(nèi)蒙古商貿(mào)職業(yè)學(xué)院食品工程系，呼和浩特010070）

0 引言

近年來，酸奶因其獨(dú)特的風(fēng)味和豐富的營(yíng)養(yǎng)，越來越受到廣大消費(fèi)者的青睞,盡管牛奶和乳飲料依然占據(jù)主要的市場(chǎng)份額,但是市場(chǎng)預(yù)測(cè)酸奶將在未來三年內(nèi)將快速增長(zhǎng)。

食品感官分析技術(shù)是一個(gè)以人為中心的分析技術(shù)，感官評(píng)價(jià)方法受多種因素影響，難以獲得較一致的結(jié)果，誤差較大[1]。模糊綜合評(píng)價(jià)是借助模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)理論，將一些因素定量化、抽象化的一種方法，常用于感官多指標(biāo)綜合檢驗(yàn)[2,3]。應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)對(duì)食品進(jìn)行感官綜合評(píng)價(jià)，可以消除主觀因素影響，得到準(zhǔn)確、客觀與科學(xué)的評(píng)價(jià)結(jié)果[4]。

目前，國(guó)外關(guān)于模糊數(shù)學(xué)在食品感官中的應(yīng)用時(shí)有報(bào)道，但是國(guó)內(nèi)鮮有研究，僅有的一些研究也只是停留在水果飲料、啤酒、方便面方面[1,5-7]，還沒有將模糊數(shù)學(xué)應(yīng)用在乳制品感官評(píng)價(jià)中的相關(guān)報(bào)道。

本文研究了模糊數(shù)學(xué)在攪拌型酸奶中的應(yīng)用，同時(shí)測(cè)定樣品的質(zhì)構(gòu)用以驗(yàn)證評(píng)價(jià)結(jié)果準(zhǔn)確性，為模糊綜合評(píng)價(jià)法在攪拌型酸奶中的實(shí)際應(yīng)用提供技術(shù)參考。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料及設(shè)備

3種市售攪拌型酸奶，均放置在4℃冰箱中至少24 h后取出，先搖勻然后分別倒入樣品杯中約100 mL的量，常溫放置到10℃±1℃即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

設(shè)備為TA-XT PLUS質(zhì)構(gòu)儀。

1.2 方法

1.2.1 感官評(píng)價(jià)的方法

攪拌型酸奶的滋氣味、拉絲感、稠度和吞咽力度是決定其品質(zhì)的重要感官指標(biāo)，因此本實(shí)驗(yàn)選取這4個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)（具體評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表1）。由感官品評(píng)專家5人、學(xué)生15人組成感官評(píng)定小組，按照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各品牌酸奶進(jìn)行打分。

表1 攪拌型酸奶感官質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

1.2.2 確定權(quán)重向量的方法

感官品評(píng)專家5人根據(jù)攪拌型酸奶4種感官指標(biāo)在感官評(píng)價(jià)中的重要程度，給出不同指標(biāo)的隸屬度，其隸屬度范圍在0～1之間（0代表不重要，1代表最重要），并將隸屬度進(jìn)行歸一化處理，確定權(quán)重向量。

1.2.3 模糊評(píng)判的方法

確定酸奶的評(píng)定論域U，U={u1,u2,u3,u4}，u表示產(chǎn)品的感官質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)，本實(shí)驗(yàn)中u由滋氣味、拉絲感、稠度、吞咽力度4個(gè)因素構(gòu)成；確定酸奶的評(píng)論域V，根據(jù)表1的酸奶感官質(zhì)量評(píng)定等級(jí)，得到其評(píng)論域V={v1,v2,v3,v4,v5}。

根據(jù)模糊評(píng)判的方法，對(duì)攪拌型酸奶的感官評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)算出其感官質(zhì)量綜合評(píng)判結(jié)果向量，并劃分3個(gè)產(chǎn)品的等級(jí)[8]。

1.2.4 質(zhì)構(gòu)分析的方法

（1）拉絲感的質(zhì)構(gòu)分析方法。采用A/BE反擠壓圓盤活塞探頭壓縮容器中樣品達(dá)到一定力值后保持一定時(shí)間，樣品與活塞底部充分接觸后，圓盤活塞再以一定速度向上回復(fù)15 mm，過程中酸奶被拉起形成絲狀，當(dāng)圓盤活塞受到的力值減小到一定程度趨于穩(wěn)定時(shí)，向上回復(fù)的距離可以反應(yīng)出酸奶拉絲性。測(cè)試參數(shù)設(shè)置：A/BE圓盤探頭，盤徑45 mm，測(cè)試速率0.5 mm／s，測(cè)試后速率10.0 mm／s，觸變力1.5 g，壓縮時(shí)間10 s，作用力10 g，回復(fù)距離15 mm。

（2）稠度的質(zhì)構(gòu)分析方法。酸奶壓縮試驗(yàn)可用于對(duì)酸奶的稠度進(jìn)行量化評(píng)價(jià)。采用A/BE反擠壓圓盤探頭活塞壓縮容器中樣品達(dá)到一定高度后再回到初始位置,期間樣品會(huì)由活塞外緣翻擠上來,一系列力的變化反應(yīng)出酸奶的不同特性。測(cè)試參數(shù)設(shè)置：A/BE圓盤探頭，盤徑35 mm，測(cè)試前速率1.0 mm／s，測(cè)試速率1.0 mm／s，測(cè)試后速率10.0 mm／s，測(cè)試距離30 mm，觸變力1.5 g。

（3）膠黏性（吞咽力度）的質(zhì)構(gòu)分析方法。采用TPA質(zhì)構(gòu)分析方法。測(cè)試參數(shù)設(shè)置：A/BE圓盤探頭，盤徑35 mm，測(cè)試前速率2.0 mm／s，測(cè)試速率1.0 mm／s，測(cè)試后速率1.0 mm／s，觸變力1.5 g，壓縮程度15%，等待時(shí)間5 s。

2 結(jié)果與分析

2.1 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重向量

5名感官品評(píng)專家給出4種感官評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度（表2），并進(jìn)行歸一化處理（表3）。

表2 不同評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度

表3 隸屬度歸一化處理結(jié)果

由表3可以看出，4個(gè)感官評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重向量為A=[0.4568,0.1501,0.2068,0.1863]。

2.2 模糊評(píng)判

2.2.1 確定模糊評(píng)判矩陣

感官評(píng)價(jià)人員對(duì)3種不同品牌的攪拌型酸奶（品牌A、品牌B、品牌C）的評(píng)價(jià)結(jié)果如表4所示。

表4 3種不同品牌酸奶的感官評(píng)價(jià)結(jié)果

將表4的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到3個(gè)模糊評(píng)判矩陣如下，其中rij代表酸奶各評(píng)價(jià)指標(biāo)到評(píng)價(jià)結(jié)果的隸屬度。

2.2.2 確定綜合隸屬度

已經(jīng)計(jì)算得出酸奶4個(gè)感官評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重向量為A=[0.4568,0.1501,0.2068,0.1863），用矩陣乘法計(jì)算綜合隸屬度為Y=AR，可得3個(gè)不同品牌攪拌型酸奶感官質(zhì)量綜合評(píng)判結(jié)果向量為

2.2.3 確定綜合評(píng)分

參照綜合評(píng)分公式[9]，分別計(jì)算3個(gè)樣品的綜合評(píng)分：

HA=1×0.015+2×0.1322+3×0.2526+4×0.2275+5×0.372=3.8072，

HB=1×0.3061+2×0.3197+3×0.331+4×0.0132=1.9913，

HC=1×0.1375+2×0.295+3×0.2754+4×0.2725+5×0.0197=2.7422。

酸奶A綜合評(píng)分為3.8072，說明其品質(zhì)較差；酸奶B綜合評(píng)分為1.9913，說明其品質(zhì)較好；酸奶C綜合評(píng)分為2.7422，說明其品質(zhì)一般。

2.3 質(zhì)構(gòu)分析

根據(jù)設(shè)定參數(shù)，對(duì)3個(gè)品牌的酸奶用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定拉絲感、稠度和膠黏性，結(jié)果如表5所示。

表5 3種不同品牌酸奶的質(zhì)構(gòu)測(cè)定結(jié)果（n=3，±SD）

表5 3種不同品牌酸奶的質(zhì)構(gòu)測(cè)定結(jié)果（n=3，±SD）

樣品品牌A品牌B品牌C拉絲長(zhǎng)度/mm 10.623±0.232 13.124±1.023 11.697±0.850稠度/（g·s）581.694±9.349 1036.778±14.278 941.742±11.670膠黏性/g 5.682±0.631 18.456±0.982 15.478±1.368

對(duì)于攪拌型酸奶而言，在一定范圍內(nèi)，拉絲長(zhǎng)度越長(zhǎng)、稠度越大、膠黏性越大，越受消費(fèi)者歡迎。由表5可以看出，各項(xiàng)指標(biāo)均反映出品牌B最受消費(fèi)者歡迎，品牌C次之，品牌A最差。質(zhì)構(gòu)測(cè)定結(jié)果與模糊綜合評(píng)判相一致，因此可以判定，3種不同品牌酸奶品質(zhì)優(yōu)劣依次為：品牌B＞品牌C＞品牌A。

3 結(jié)論

采用模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)判方法對(duì)3種不同品牌攪拌型酸奶進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，其結(jié)果與質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定結(jié)果相一致。因此，應(yīng)用該方法評(píng)價(jià)攪拌型酸奶感官質(zhì)量，具有方便、快捷和準(zhǔn)確的特點(diǎn)，并且能夠明確的區(qū)分酸奶質(zhì)量間的差別，避免了傳統(tǒng)感官評(píng)價(jià)時(shí)人為因素造成的結(jié)果誤差，為模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)判方法評(píng)價(jià)酸奶的實(shí)際應(yīng)用提供技術(shù)參考。

[1]王金亮.應(yīng)用感官模糊綜合評(píng)價(jià)法研制龍眼果醋飲料[J].食品研究與開發(fā)，2013，34（7）：68-72.

[2]吳有煒.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理[M].蘇州：蘇州大學(xué)出版社，2002：210-217.

[3]劉鐵玲，郭芳菲.即時(shí)調(diào)味青蛤感官質(zhì)量的模糊綜合評(píng)判分析[J].食品與機(jī)械，2009，25（3）：117-119.

[4]IOANNOU I,PERROT N,HOSSENLOPP J,et al.The fuzzy set theory：a helpful tool for the estimation of sensory properties of crusting sausage appearance by a single expert[J].Food Quality and Preference,2002,13（7/8）：589-595.

[5]劉春鳳，董建軍，鄭飛云，等.模糊綜合評(píng)價(jià)法在啤酒口感協(xié)調(diào)性品評(píng)中的應(yīng)用[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2008，36（3）：213-221.

[6]劉春鳳，鄭飛云.啤酒口感品評(píng)的模糊綜合評(píng)價(jià)法[J].食品科學(xué)，2008，29（4）：138-142.

[7]孫于慶，李建新，閔玉濤，等.模糊數(shù)學(xué)在蕎麥方便面配方設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].食品科技，2011，36（10）：136-138.

[8]周家春.食品感官分析基礎(chǔ)[M].北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2006：111-113.

[9]胡璇，夏延斌.基于模糊數(shù)學(xué)的剁椒感官綜合評(píng)價(jià)方法[J].食品科學(xué)，2011，32（1）：95-98.