模糊數(shù)學(xué)在果渣桃酥感官評價中的應(yīng)用

◎陳書明

（三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品園林學(xué)院，河南三門峽472000）

技術(shù)與應(yīng)用

模糊數(shù)學(xué)在果渣桃酥感官評價中的應(yīng)用

◎陳書明

（三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品園林學(xué)院，河南三門峽472000）

將蘋果渣添加到桃酥中，以感官評定為指標(biāo)，運用正交試驗結(jié)合模糊數(shù)學(xué)綜合評定方法對影響蘋果渣桃酥品質(zhì)的主要因素進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：影響蘋果渣桃酥品質(zhì)的因素大小為起酥油用量＞白砂糖用量＞熟面粉：蘋果渣添加量＞蘋果渣粒度；當(dāng)熟面粉∶蘋果渣添加量為25g∶15g，蘋果渣粒度為120目，起酥油用量為50g，白砂糖用量為45g時，桃酥品質(zhì)為優(yōu)等，其形態(tài)完整，顏色金黃，香氣濃郁，口感酥脆，組織均勻。

模糊數(shù)學(xué)；桃酥；感官品質(zhì)

在蘋果渣纖維桃酥制作過程中，蘋果渣、黃油、白糖等原輔料在賦予桃酥特殊風(fēng)味的同時，也影響桃酥的感官質(zhì)量品質(zhì)。相關(guān)資料顯示，在桃酥制作過程中，膳食纖維的添加量為5%～20%、粒度100-140目[1-2]、黃油添加量在20%～60%，白糖的添加量為30%～50%[3-4]。原料配方是決定桃酥的感官品質(zhì)最主要因素，在對桃酥感官品質(zhì)評價時，通常根據(jù)個人生活習(xí)慣得出“好吃”與“不好吃”的結(jié)論，評定角度和過程模糊，不能很好地區(qū)分桃酥的質(zhì)量等級，而桃酥的感官品質(zhì)直接影響其銷售情況。因此，避免個人喜好、客觀的感官評價是開發(fā)桃酥產(chǎn)品時關(guān)鍵步驟。

筆者研究了蘋果渣桃酥的制作配方，采用模糊數(shù)學(xué)綜合感官評價法[5-7]對蘋果渣纖維桃酥的形態(tài)、色澤、組織等感官指標(biāo)進(jìn)行了評價，希望為桃酥新產(chǎn)品的生產(chǎn)與評定提供一定的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所需材料面粉、白糖、雞蛋、奶粉、泡打粉、鹽均為市售。蘋果渣購于三門峽緣分果業(yè)有限公司。

1.2 試驗儀器

電子秤（JY601）：上海民橋精密儀器公司；攪拌機（B2OB）：廣東多麗食品機械有限公司；電烤箱（EAC56AQ-ERS）：美的集團有限公司。

1.3 試驗方法及步驟

1.3.1 工藝流程

面粉、蘋果渣粉、泡打粉→混合→加起酥油、白砂糖、蛋液、鹽→和面→成型→烘烤→冷卻→成品。

1.3.2 操作要點

1.3.2.1 原料處理、和面

將面粉、蘋果渣、泡打粉混合均勻，過80目篩。將起酥油和白砂糖粉攪拌均勻，加入雞蛋液、鹽混勻攪拌成乳狀液，加入混勻的粉料，用切的方式攪拌和面。

1.3.2.2 分割、成型

將和好的面團分成20g小塊，摁壓成扁平狀，擺放在烤盤上，送入烤爐。

1.3.2.3 烘烤

烤爐溫度設(shè)置在上火180℃、下火160℃，烘烤15min。出爐、冷卻，即為成品。

1.3.3 試驗設(shè)計

按照1.3.2的制作工藝，在原料里添加一定量的烤熟面粉能使桃酥香味更加濃郁、口感細(xì)膩，試驗中選取熟面粉∶蘋果渣比值、蘋果渣粒度、白砂糖、起酥油的用量為4個因素，各取3個水平，進(jìn)行L9（34）正交設(shè)計試驗，正交設(shè)計因素和水平見表1。試驗過程中生面粉的用量為60g，鹽、泡打粉、雞蛋液的添加量按照前期的研究結(jié)果進(jìn)行，分別為泡打粉2.5g，鹽0.2g，雞蛋液的用量為10g。

1.3.4 桃酥感官評價方法

以感覺、嗅覺正常的10位食品專業(yè)老師和學(xué)生為參評員對桃酥品質(zhì)進(jìn)行感官評定。感官評定的評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

要求評定前12小時不吸煙、不飲酒、不食辛辣等刺激性食物；每個人的評定過程單獨完成，每評完一個樣品以清水漱口，間隔10min后再評定下一個樣品。將各屬性所得分值數(shù)字除以評定人員總數(shù)（10人），就可以得到模糊矩陣，分別記為R1、R2、R3，綜合評定后最終確定最佳的產(chǎn)品。

1.3.5 模糊數(shù)學(xué)模型的建立

以正交試驗時的9組桃酥產(chǎn)品為評價對象集Y，Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9分別代表表3中組別1、2、3、4、5、6、7、8、9。

以形態(tài)、色澤、氣味、口感、組織為因素集U，因素集U={形態(tài)U1，色澤U2，氣味U3，口感U4，組織U5}。

表1 正交設(shè)計因素和水平

表2 無錫產(chǎn)業(yè)發(fā)展各因素貢獻(xiàn)權(quán)重

以優(yōu)、中、差為等級的評價結(jié)果，對應(yīng)的分值是90，80，70，評語得分集為V，V={優(yōu)，中，差}= {90，80，70}

根據(jù)形態(tài)、色澤、氣味、口感、組織狀態(tài)在桃酥感官評價中的作用，確定桃酥各感官指標(biāo)的權(quán)重為形態(tài)0.15、色澤0.15、香氣0.25、口感0.30、組織狀態(tài)0.15，總和為1。權(quán)重集X={X1，X2，X3，X4，X5= {0.15，0.15，0.25，0.30，0.15}

桃酥感官指標(biāo)綜合評判集Y=XR，其中X為權(quán)重集，R為模糊矩陣。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官評定結(jié)果

10名評價員對正交試驗的9組桃酥樣品經(jīng)進(jìn)行感官評定，每組取5塊桃酥的平均值。結(jié)果見表3。

表3 桃酥感官評定結(jié)果

由表3可見，10名評價人員的評檢結(jié)果存在差異，據(jù)此可建立模糊矩陣。模糊評定矩陣根據(jù)評定人員的評定結(jié)果(見表3)確定，即將表3中的數(shù)字除以評定人總數(shù)(10人)，就可以得到模糊矩陣R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R7、R9，它們包含了所有的評定信息。以表3中1號樣品為例，形態(tài)評價結(jié)果有0人選優(yōu)，7人選中，3人選差，則R形態(tài)=（0 0.7 0.3）；同理R色澤=（0.7 0.3 0），R氣味=（0.8 0.2 0），R口感=（0 0.9 0.1），R組織=（0.8 0.2 0）。把其整理寫成一個U×V上的模糊關(guān)系矩陣R，得到第1組樣品的評價矩陣為：

同理，其他各組的評價矩陣為：

2.2 確定模糊關(guān)系綜合評判

桃酥感官特性的綜合評定結(jié)果是指標(biāo)權(quán)重集中X與模糊矩陣R的合成，即根據(jù)模糊變換原理，用矩陣乘法計算9組桃酥樣品對各因素的綜合評判結(jié)果Y=XR。

其中Y11=(0.15*0)+(0.15*0.7)+(0.25*0.8)+(0.30*0)+(0.15*0.8)=0.425。

同理得：Y12=0.50Y13=0.08，歸一化后得：Y1=(0.42 0.50 0.08)。

同理可得Y2=(0.62 0.38 0)，Y3=(0.83 0.17 0)，Y4=(0.52 0.48 0)，Y5=(0.77 0.23 0)，Y6=(0.43 0.53 0.04)，Y7=(0.82 0.18 0)，Y8=(0.38 0.58 0.04)，Y9=(0.52 0.48 0)。

2.3 正交試驗結(jié)果

結(jié)論推算：將模糊綜合評價結(jié)果的各個量分別乘以其對應(yīng)的分值，并進(jìn)行加和得到各試驗組的模糊處理評價分?jǐn)?shù)。如：Y1=0.43×90+0.49×80+0.08×70=83.5。

由表4可知，各因素對蘋果渣桃酥的綜合感官評定得分影響大小順序為：C〉D〉B〉A(chǔ)，即起酥油用量影響最大，其次為白砂糖添加量，然后是熟面粉：蘋果渣用量，蘋果渣粒度，影響最小，最有水平的組合為A1B2C3D2，即熟面粉∶蘋果渣添加量為25g∶15g，蘋果渣粒度為120目，起酥油用量為50g，白砂糖用量為45g。按照組合A1B2C3D2進(jìn)行驗證試驗，綜合感官評定得分為92.76，屬于優(yōu)質(zhì)桃酥，高于正交試驗的最高值88.2，說明試驗結(jié)果可行。

表4 正交試驗綜合評價結(jié)果

3 結(jié)論

感官指標(biāo)是食品質(zhì)量的重要組成部分，是食品能否被市場接受的重要質(zhì)量屬性。對食品的感官質(zhì)量評價目前普遍采用的方法是評分法，這種方法通常受人為因素影響，評定的分?jǐn)?shù)離散度很大，結(jié)果很難一致。采用模糊數(shù)學(xué)的方法進(jìn)行感官評價，能綜合考慮所有的評定因素，從而獲得比較客觀的結(jié)果[8，9]。

通過正交試驗與模糊數(shù)學(xué)綜合評價相結(jié)合的方法優(yōu)化蘋果渣桃酥的配方，當(dāng)熟面粉∶蘋果渣添加量為25g∶15g，蘋果渣粒度為120目，起酥油用量為50g，白砂糖用量為45g，生產(chǎn)的桃酥形態(tài)完整、顏色金黃、香氣濃郁、口感酥脆、組織均勻。

[1]王銳平，陳雪峰，雷學(xué)鋒，歐陽薇.蘋果渣膳食纖維桃酥的研制[J].食品工業(yè)科技，2006，27(8):135-138.

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[8]任彩霞，李建科，張琳，孫學(xué)思.模糊數(shù)學(xué)在黑豆桃酥研制中的應(yīng)用[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2015，35(24):78-81.

[9]高麗嬌,佳霖,程尚,等.基于模糊評判的蜂蜜感官評價及閾值分析[J].食品科學(xué),2014,35(22):190-193.

（責(zé)任編輯 卞建寧）

Application of Fuzzy Mathematics in Sensory Evaluation of Walnut Cake

Chen Shuming (Sanmenxia Polytechnic，Sanmenxia 472000，China)

The pomace remaining from apple juice production was added to the walnut cake.The main factors that affected the sensory quailty of walnut cake were analyzed by using the method of combining orthogonal experiment and fuzzy mathematics comprehensive evaluation.The results show，the influence of walnut cake quality are vegetable shortening〉cooked flour∶apple pomace〉sugar〉the granularity of apple residue;when the walnut cake contained cooked flour∶apple pomace 85 g∶15 g，apple slag thickness 100 mesh，vegetable shortening 45 g sugar 35 g，its are of good quality with form complete，golden color，strong aroma，taste crisp，and homogeneous microstructure.

fuzzy mathematics;walnut cake;sensory quality

TS213.2

B

1671-9123（2016）02-0131-05

2016-01-16

陳書明（1980-），女，河南許昌人，三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品園林學(xué)院講師。