模糊數(shù)學(xué)法在煎餅感官評(píng)定中的應(yīng)用

金婷，譚勝兵，汪成

（棗莊學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，山東棗莊277160）

模糊數(shù)學(xué)法在煎餅感官評(píng)定中的應(yīng)用

金婷，譚勝兵，汪成

（棗莊學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，山東棗莊277160）

煎餅是山東地區(qū)的特色產(chǎn)品，各地區(qū)的制作工藝都稍有不同，質(zhì)量與感官品質(zhì)就存在差異。試驗(yàn)選取棗莊、臨沂、泰安、日照4個(gè)地區(qū)煎餅，以國標(biāo)為參照，選取形態(tài)、色澤、滋味和口感作為主要評(píng)判因素。通過篩選和培訓(xùn)組建鑒評(píng)小組，對(duì)4個(gè)地區(qū)的煎餅進(jìn)行品評(píng)打分。在數(shù)據(jù)處理階段，為了綜合考慮所有的因素，獲得綜合且較客觀的結(jié)果，引入工程數(shù)學(xué)中常用的模糊數(shù)學(xué)法，在加權(quán)平均法的基礎(chǔ)上，應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)法對(duì)煎餅的感官評(píng)定結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)判。

煎餅；感官評(píng)價(jià)；模糊數(shù)學(xué)法

山東煎餅是漢族的特色面食。源于山東南部和西南部的臨沂、泰安、滕州、濟(jì)寧、曲阜等地區(qū)，屬于魯菜系。山東煎餅非常薄，以五谷雜糧為主要原料，經(jīng)磨粉、混合、調(diào)制成糊狀后攤烙而成[1]。山東煎餅不僅可以為提供人們能量，還具有健脾養(yǎng)胃促進(jìn)消化和增強(qiáng)牙齒咀嚼能力的作用。

感官評(píng)定是一種測量、分析、解釋由食品與其他物質(zhì)相互作用所引發(fā)的，能通過人的味覺、觸覺、視覺、嗅覺和聽覺進(jìn)行評(píng)價(jià)的一門科學(xué)[2-3]。

模糊數(shù)學(xué)是由L.A.Zadeh教授[4]于1965年提出，并開創(chuàng)研究來處理模糊性現(xiàn)象的一種數(shù)學(xué)理論和方法。模糊數(shù)學(xué)中權(quán)重的設(shè)置和模糊變換的理論在食品感官評(píng)價(jià)中有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值，具有客觀性強(qiáng)、計(jì)算程序化和簡便的優(yōu)點(diǎn)[5]。鑒于煎餅在生活中如此受大眾歡迎，而各地區(qū)的煎餅又各有千秋，根據(jù)目前煎餅的實(shí)際生產(chǎn)情況，試驗(yàn)特選取棗莊、臨沂、泰安、日照4個(gè)地區(qū)煎餅作為試驗(yàn)材料，對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，為煎餅未來的產(chǎn)品生產(chǎn)與技術(shù)探究做鋪墊。既有利于提高人們對(duì)煎餅的認(rèn)識(shí)，也有利于提高煎餅在現(xiàn)代化企業(yè)生產(chǎn)中的產(chǎn)品質(zhì)量。

1 材料

市場采購具有代表性的4種玉米煎餅（棗莊、臨沂、泰安、日照），將樣品置于室溫下干燥儲(chǔ)存。

2 方法

2.1 感官評(píng)定小組的組建

通過問卷招募21名人員，利用三角檢驗(yàn)進(jìn)行篩選[6]。三角試驗(yàn)設(shè)計(jì)果味飲料的考核試驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果[7]，并考察顯著性，計(jì)算置信區(qū)間。篩選后進(jìn)行鑒證員培訓(xùn)，建立標(biāo)尺及參照讓品評(píng)員清楚地知道評(píng)定和分析中是使用詞匯和數(shù)字對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行定義和度量的過程[8]。

2.2 模糊綜合評(píng)判數(shù)學(xué)模型的建立

2.2.1 建立評(píng)判因素集

試驗(yàn)中選擇煎餅的形態(tài)、色澤、滋味、口感作為考慮的因素。評(píng)判因素可設(shè)u1=形態(tài)；u2=色澤；u3=滋味；u4=口感；組成評(píng)判因素集合是：U={u1，u2，u3，u4}。

2.2.2 給出評(píng)語集

評(píng)語集由5個(gè)反應(yīng)煎餅質(zhì)量的指標(biāo)組成，用數(shù)值和等級(jí)結(jié)合表示[9-10]。

v1=一級(jí)；v2=二級(jí)；v3=三級(jí)；v4=四級(jí)；v5=五級(jí)。一級(jí)91分～100分；二級(jí)81分～90分；三級(jí)71分～80分；四級(jí)61分～70分；五級(jí)51分～60分。

則V={v1，v2，v3，v4，v5}。

2.2.3 建立權(quán)重集

確定各評(píng)判因素的權(quán)重集X，所謂權(quán)重是指一個(gè)因素在被評(píng)定因素中的影響和所處的地位[11]。本試驗(yàn)采用“0～4分評(píng)判法”。請(qǐng)鑒評(píng)員對(duì)每個(gè)因素兩兩進(jìn)行重要性比較。

2.2.4 評(píng)定打分

在感觀品評(píng)實(shí)驗(yàn)室中準(zhǔn)備好潔凈的托盤、紙盤、漱口水，將煎餅切分成大小均勻的方塊（50mm×50mm），用量相同，3位隨機(jī)編碼，4種樣品同時(shí)進(jìn)行呈送，白熾燈照明。品評(píng)員按評(píng)語集從51分～100分打分[12]。對(duì)各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)鑒評(píng)員提供了一個(gè)基本的參考[13-15]，見表1。

表1 各評(píng)價(jià)指標(biāo)參考表Table1 Evaluation index reference

2.2.5 建立單因素評(píng)判

對(duì)每一個(gè)被評(píng)定的因素建立一個(gè)從U到V的模糊關(guān)系綜合評(píng)判。

求出R與X后，進(jìn)行模糊變換：

X·R為矩陣合成，矩陣合成運(yùn)算按照最大隸屬度原則。

3 結(jié)果與討論

3.1 感官評(píng)定小組組建

本次試驗(yàn)共發(fā)放調(diào)查問卷200份，回收問卷196份，有效問卷數(shù)196份，通過考查初選人員對(duì)煎餅的了解情況、食用煎餅的次數(shù)、對(duì)感官評(píng)定的興趣以及是否愿意參加后續(xù)的感官評(píng)定試驗(yàn)等，初選出21名鑒評(píng)員。

由三角試驗(yàn)優(yōu)先選用3次全部回答正確的10人組成評(píng)定小組，其中女生8人，男生2人，平均年齡21歲，無吸煙、飲酒等不良嗜好，參照GB/T 16291.1-2012《感官分析選拔、培訓(xùn)與管理評(píng)價(jià)員一般導(dǎo)則》，感官評(píng)定小組的組建符合要求。

3.2 權(quán)重的確定

利用“0～4分評(píng)判法”對(duì)形態(tài)、色澤、滋味、口感進(jìn)行兩兩比較，得到總分后除以合計(jì)的總分，歸一化后確定權(quán)重。各因素得分見表2。

表2 權(quán)重表Table2 W eight

3.3 綜合評(píng)判

由10名感官評(píng)價(jià)員對(duì)四種煎餅按形態(tài)、色澤、滋味、口感進(jìn)行逐一評(píng)價(jià)，統(tǒng)計(jì)各分?jǐn)?shù)段的人數(shù)匯總評(píng)定結(jié)果，見表3。

表3 各分?jǐn)?shù)段打分人數(shù)匯總表Table3 Band scoring summary

3.3.1 模糊關(guān)系矩陣

由打分表即可得到模糊關(guān)系矩陣。

3.3.2 綜合隸屬度

依據(jù)模糊變換原理，用矩陣乘法計(jì)算樣品對(duì)各類因素的綜合隸屬度。

式中，∧表示兩者比較取其?。弧疟硎緝烧弑容^取其大。同理，Y12=0.2；Y13=0.4；Y14=0.35，所以Y1={0.1 0.2 0.4 0.35}，加和之后為1.05，無需歸一化。

3.3.3 綜合評(píng)判

歸一化后的結(jié)果中Y2、Y4都出現(xiàn)了兩個(gè)相同峰值，無法直接對(duì)應(yīng)到各個(gè)分?jǐn)?shù)段比較，參照付曉萍、李永強(qiáng)[16]等的方法，利用模糊優(yōu)化原理，將歸一化后結(jié)果中的各個(gè)量分別乘以其對(duì)應(yīng)分?jǐn)?shù)段的值（以平均值計(jì)），之后進(jìn)行加和，可得到每類煎餅的最后總得分，見表4。

表4 各地區(qū)煎餅得分表Table4 Pancake scoring

本試驗(yàn)由于考慮權(quán)重，煎餅的滋味與口感兩項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)所占權(quán)重相近，加上鑒評(píng)員的打分差距較大，造成Y2、Y4的歸一化結(jié)果中都出現(xiàn)了雙峰，棗莊煎餅的滋味、口感兩項(xiàng)上得分均較高，泰安煎餅則相反。煎餅從實(shí)際考慮，差異確實(shí)很小，僅從峰值直接評(píng)定等級(jí)也不合理。模糊優(yōu)化后4類煎餅總分出現(xiàn)差異，試驗(yàn)結(jié)果表明棗莊煎餅更受歡迎，這與鑒評(píng)員在評(píng)定中的表現(xiàn)也高度一致。

4 結(jié)論

感官品評(píng)是一個(gè)復(fù)雜的評(píng)審過程，待評(píng)產(chǎn)品都或多或少具有一定的模糊性，因而依據(jù)模糊數(shù)學(xué)原理建立的模糊綜合評(píng)判方法可以廣泛應(yīng)用在食品加工及研究中。本試驗(yàn)應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)法對(duì)煎餅的感官評(píng)定結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)判后結(jié)果表明：棗莊煎餅感官品質(zhì)最好，最受歡迎，臨沂與日照煎餅其次，泰安煎餅不太受歡迎。

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Application of Fuzzy Mathematics in the Sensory Evaluation of Pancake

JIN Ting，TAN Sheng-bing，WANG Cheng
（College of Life Science，Zaozhuang University，Zaozhuang 277160，Shandong，China）

Pancake is a pasta specialty in Shandong province.Regional differences are clearly found in their production process，taste and sensory qualities.Hence in this experiment，samples were widely selected from the cities of Zaozhuang，Linyi，Tai'an and Rizhao，and an assessment panel was trained to compare and score the samples，with national standard as reference，and form，color，flavor and taste as the main rating factors. For a comprehensive and objective data processing，fuzzy mathematics method was applied to make a general assessment on the sensory evaluation results given above.

pancake；sensory evaluation；fuzzy mathematics

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.03.006

2016-05-16

金婷（1980—），女（朝鮮），講師，碩士，研究方向：食品化學(xué)與分析檢測技術(shù)。