基于模糊感官評(píng)價(jià)對(duì)大米感官品質(zhì)分析

,,,*,,芳宏,

(1.貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院,貴州貴陽 550025; 2.貴州省農(nóng)畜產(chǎn)品貯藏與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,貴州貴陽 550025; 3.貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,貴州貴陽 550025)

基于模糊感官評(píng)價(jià)對(duì)大米感官品質(zhì)分析

劉敏1,2,譚書明2,3,*,張洪禮1,2,劉芳宏1,2,孫曉東1,2

(1.貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院,貴州貴陽 550025; 2.貴州省農(nóng)畜產(chǎn)品貯藏與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,貴州貴陽 550025; 3.貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,貴州貴陽 550025)

以7種不同品種的大米為研究對(duì)象,運(yùn)用模糊綜合評(píng)判法評(píng)價(jià)大米感官品質(zhì),用質(zhì)構(gòu)儀及色差儀對(duì)米飯品質(zhì)進(jìn)行評(píng)定。結(jié)果表明:大粒香米飯感官品質(zhì)最佳,內(nèi)優(yōu)5H25最差,米飯質(zhì)構(gòu)特性中內(nèi)優(yōu)5H25米飯彈性和咀嚼性最大,大粒溪香、大粒香、金麻粘3種米飯?jiān)谡秤捕缺?、粘性、彈性均無顯著差異,且大粒香3項(xiàng)指標(biāo)值均最大,說明大粒香質(zhì)構(gòu)特性最佳。不同品種米飯色差值存在顯著差異。結(jié)合感官評(píng)價(jià)中對(duì)米飯色澤要求綜合分析色差值,大粒香和金麻粘色澤最佳。模糊感官評(píng)價(jià)與外觀品質(zhì)特性和質(zhì)構(gòu)特性結(jié)果相一致,綜合分析表明:大粒香米飯感官品質(zhì)最佳,說明模糊感官評(píng)價(jià)能有效的評(píng)價(jià)米飯感官品質(zhì)。

大米,模糊感官評(píng)價(jià),感官品質(zhì),質(zhì)構(gòu),色澤

大米為大眾食用主食之一,全世界有39個(gè)國(guó)家以米飯為主食,特別是亞洲國(guó)家[1]。隨著生活質(zhì)量的不斷提高,消費(fèi)觀念的提升,消費(fèi)者對(duì)大米感官品質(zhì)要求逐漸提高,不僅要求大米外品質(zhì)好,同時(shí)大米食味品質(zhì)也要佳。據(jù)調(diào)查,感官品質(zhì)是影響消費(fèi)者購(gòu)買大米主要因素,而大米產(chǎn)地、價(jià)格、品種作為次要因素考慮[2]。GriglioneA和Cho S[3-4]等認(rèn)為影響大米經(jīng)濟(jì)效率的主要因素包括質(zhì)地、風(fēng)味、口感和色澤等感官品質(zhì),因此,如何有效、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)大米感官品質(zhì)也成為眾多大米研究者擬以解決的問題之一。

大米感官品質(zhì)評(píng)價(jià)的主要方法包括理化指標(biāo)評(píng)價(jià)、傳統(tǒng)感官評(píng)分和儀器評(píng)價(jià)。其中,理化指標(biāo)評(píng)價(jià)法主要是對(duì)大米化學(xué)成分進(jìn)行測(cè)定,分析其與大米感官品質(zhì)的相關(guān)性,從而使用理化指標(biāo)間接反映大米感官品質(zhì),但由于其操作復(fù)雜、工作量大以及大米蒸煮后理化指標(biāo)可能發(fā)生了改變[5-6]。因此,本方法難以直觀準(zhǔn)確地描述大米感官品質(zhì)。采用傳統(tǒng)感官評(píng)分法[7],由于評(píng)定人員的差異性,所得結(jié)果易出現(xiàn)離散度較大的情況,此外,當(dāng)評(píng)定較多樣品時(shí),而又出現(xiàn)評(píng)價(jià)的加權(quán)平均數(shù)相同,則難以區(qū)分樣品好或次好的排名。采用模糊綜合評(píng)判可以杜絕此類情況的發(fā)生[8]。模糊綜合評(píng)價(jià)通過模糊數(shù)學(xué)的原理和方法,建立一個(gè)反映樣品本質(zhì)特征的理想的評(píng)價(jià)模式,從而將定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評(píng)價(jià),減少評(píng)價(jià)主體間的主觀誤差,使最終結(jié)果更加科學(xué)客觀[9-14]。由于感官評(píng)價(jià)和理化指標(biāo)評(píng)價(jià)的局限性,越來越多的研究者將各種先進(jìn)儀器用于大米品質(zhì)研究中,如:用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)、嗅辨儀(GC-O)、高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(HPLC-MS)以及電子鼻、食味計(jì)、電子舌、質(zhì)構(gòu)儀、色差儀、近紅外和中紅外技術(shù)、差示掃描量熱分析儀(DSC)、快速粘度測(cè)定儀(RVA)和環(huán)境掃描電鏡(SEM)等對(duì)大米食、蒸煮、外觀及理化品質(zhì)測(cè)定[15-19]?，F(xiàn)代儀器為大米品質(zhì)研究提供有力技術(shù)支撐,但由于儀器使用也存在一定的制約因素,因此感官評(píng)價(jià)依舊不可取代。

表1 米飯口感評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Rice taste evaluation criteria

本文以不同品種大米為原料,通過模糊感官評(píng)價(jià)結(jié)合質(zhì)構(gòu)儀和色差儀對(duì)不同大米感官品質(zhì)進(jìn)行分析,研究不同品種大米感官品質(zhì)差異性,進(jìn)而為大米品種選育、大米品質(zhì)評(píng)價(jià)技術(shù)以及大眾選購(gòu)大米等方面提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

優(yōu)質(zhì)稻 大粒溪香,大粒香,金麻粘貴州湄潭龍脈皇米有限公司;玉珍香 貴州省湄潭縣竹香米業(yè)有限責(zé)任公司;Y兩優(yōu)585 貴州卓豪農(nóng)業(yè)科技有限公司;雜交稻:內(nèi)優(yōu)5H25 貴州省遵義市農(nóng)戶自家。

TMS-Pro質(zhì)構(gòu)儀 北京盈盛恒泰科技有限公司;Nh310色差儀 上?？_卡超儀器有限公司;美的全智能電飯煲 廣東美的生活電器制造有限公司;0～150 mm電子數(shù)顯卡尺 上海申韓量具有限公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 大米感官品質(zhì)評(píng)價(jià) 參照GB/T 15682-2008米飯?jiān)u價(jià)方法[20]采用模糊感官評(píng)價(jià),邀請(qǐng)10 位食品專業(yè)研究生組成評(píng)定小組,按表1,對(duì)不同品種米飯的氣味、外觀結(jié)構(gòu)、適口性、滋味4個(gè)因素口感進(jìn)行評(píng)價(jià),并記錄評(píng)價(jià)結(jié)果。

建立模糊數(shù)學(xué)法模型[21]:因素集、評(píng)語集和權(quán)重集的確定。因素集 U={U1,U2,U3,U4}={氣味,外觀結(jié)構(gòu),適口性,滋味};評(píng)語集X={X1,X2,X3}={好,較好,差};采用模糊數(shù)學(xué)法進(jìn)行食品感官質(zhì)量評(píng)判時(shí),權(quán)重分配方案的合理與否直接影響到評(píng)價(jià)結(jié)果的正確性。所謂權(quán)重分配方案實(shí)際上就是各因素的重要程度也就是說大眾對(duì)各種因素的要求的滿足的急切程度,即使現(xiàn)實(shí)生活中每個(gè)人對(duì)各因素的要求有所不同但總體來看卻是非常一致的。結(jié)合GB/T15682中米飯感官品質(zhì)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),本實(shí)驗(yàn)采用強(qiáng)制決定法確定大米米飯各感官指標(biāo)的權(quán)重。權(quán)重集 R={R1,R2,R3,R4}={0.25,0.20,0.30,0.25},即氣味占 0.25,外觀結(jié)構(gòu)占 0.20,適口性占 0.30,滋味占 0.25[22]。模糊數(shù)學(xué)評(píng)判集:模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)定集 Y=R·y,其中 R 為權(quán)重集,y 為模糊數(shù)學(xué)矩陣,y是由每個(gè)因素的每一種評(píng)語的人員數(shù)除以總的評(píng)定人員所得到。

1.2.2 大米外觀品質(zhì)測(cè)定 按照中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)NY147-88米質(zhì)的測(cè)定方法,使用子數(shù)顯卡尺及聚光燈,對(duì)大米原料長(zhǎng)、寬、厚、長(zhǎng)寬比、堊白米率、堊白大小、堊白度進(jìn)行測(cè)定。

1.2.3 米飯顏色測(cè)定 采用Nh310便攜式色差儀測(cè)定不同品種大米及米飯亮度L*、紅綠值a*和黃綠值b*、ΔH*、ΔE*,每個(gè)樣品平均4次,按以下公式計(jì)算白度(W)和顏色值(B)[23]。

1.2.4 米飯質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定米飯物性測(cè)試參數(shù) 參照鄧靈珠[24]米飯質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定方法,取3粒米飯,呈米字型排放。使用P/36R圓柱形探頭,70%的壓縮比例,0.5 mm/s壓縮速率,1.5N觸發(fā)力,1000N感應(yīng)元量程,20 mm上升高度,30 mm/min測(cè)試速率。每個(gè)樣品測(cè)定3次,取其平均值。測(cè)定指標(biāo)為:硬度、黏附性、內(nèi)聚性、彈性、粘性、咀嚼性和粘硬度比。

1.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 分析樣品平行測(cè)三次,用SPSS 19.0軟件進(jìn)行顯著性及相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1建立模糊評(píng)判矩陣

按照感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),10 名感官評(píng)定人員對(duì)7種米飯樣品進(jìn)行感官評(píng)定,結(jié)果見表2。

表2 不同品種米飯感官評(píng)定結(jié)果Table 2 Sensory evaluation results of different rice varieties

將表2中7種米飯樣品口感因素的各等級(jí)評(píng)價(jià)人數(shù)分別除以總評(píng)價(jià)人數(shù),得到模糊矩陣y。把上述對(duì)1號(hào)樣品的4個(gè)單因素評(píng)價(jià)結(jié)果寫成一個(gè)模糊矩陣1、2、3、4、5、6、7七個(gè)樣品的模糊矩陣分別為 y1、y2、y3、y4、y5、y6、y7。以編號(hào)為1的大粒溪香為例,可建立氣味、外觀結(jié)構(gòu)、適口性和滋味,4個(gè)單因素的模糊評(píng)價(jià)矩陣:U1=[0.8 0.2 0.0],U2=[0.7 0.3 0.0],U3=[0.7 0.3 0.0],U4=[0.7 0.2 0.1]

表3 不同品種米飯綜合評(píng)定結(jié)果Table 3 Comprehensive sensory evaluation of different rice varieties

模糊數(shù)學(xué)綜合分析:模糊綜合評(píng)價(jià)法具有結(jié)果清晰,能較好的解決模糊的、難以量化的問題,適應(yīng)各種非確定性問題的解決。將評(píng)分結(jié)果進(jìn)行處理,得到模糊數(shù)學(xué)綜合分析結(jié)果為Y,Y是模糊向量 R 和模糊矩陣y的合成Y=R×y,即

即Y1=(0.725 0.25 0.025),同理,可得到其他組樣品的模糊評(píng)價(jià)結(jié)果。然后以評(píng)語集V={X1,X2,X3}={好、較好、差} 3個(gè)等級(jí)依次賦值 90、70、50,分別將Y 中各個(gè)量乘其相對(duì)應(yīng)的分值,再加和[25],最后得到感官評(píng)定值見表3。

由表3可知,排名前三的分別是大粒香、大粒溪香、金麻粘。大粒香米飯綜合評(píng)價(jià)最高,說明大粒香米飯感官品質(zhì)最佳。大粒香和大粒溪香在綜合評(píng)分較為接近,說明二者在感官品質(zhì)上較為相似,其綜合評(píng)分介于好與較好之間,更偏向于好。金麻粘、豐優(yōu)香占和玉珍香綜合評(píng)分較為接近,感官品質(zhì)較好,但較前二者相比次之,7號(hào)樣品(內(nèi)優(yōu)5H25米飯)綜合評(píng)分和排名二者均最低,感官品質(zhì)最差。感官評(píng)價(jià)差距大的主要原因,可能是由于品種間的差異性所造成的。編號(hào)為1～6六個(gè)品種為優(yōu)質(zhì)稻,編號(hào)為7的大米為常規(guī)稻,說明品種的不同對(duì)其感官品質(zhì)影響較大。

2.2七種大米外觀品質(zhì)測(cè)定結(jié)果

表4 7種大米外觀品質(zhì)Table 4 7 kinds of rice appearance quality

注：同行不同字母表示差異顯著(p<0.05,n=3),表5、表6同。

表5 7種米飯質(zhì)構(gòu)特性Table 5 7 kinds of rice texture characteristics

大米外觀品質(zhì)對(duì)米飯感官品質(zhì)有最直接的影響。外觀品質(zhì)對(duì)米飯食味評(píng)價(jià)值關(guān)聯(lián)度最高,其相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.962,其次分別為滋味、黏性、香味和硬度[24]。同時(shí),周治寶[25]研究認(rèn)為,米粒越寬、堊白率及堊白度越大,大米食味品質(zhì)越差。且大米粒越厚,米飯食味品質(zhì)越佳。由表4可知,不同品種大米外觀品質(zhì)除堊白大小外其余均存在顯著差異。內(nèi)優(yōu)5H25粒長(zhǎng)最短、厚度和長(zhǎng)寬比均最低,堊白米粒、堊白大小、堊白度均最大,說明內(nèi)優(yōu)5H25感官品質(zhì)最差,同時(shí)內(nèi)優(yōu)5H25米飯的模糊感官評(píng)價(jià)分值最低,說大米外觀品質(zhì)可以間接反映米飯感官品質(zhì)。這一結(jié)果主要由于品種的差異性和加工工序引起的,內(nèi)優(yōu)5H25為常規(guī)稻且為農(nóng)戶自己播種、收割、晾曬、礱谷、除糙、碾米加工而成的精米,因而易出現(xiàn)外觀品質(zhì)較其他6種優(yōu)質(zhì)稻差。金麻粘長(zhǎng)寬比最大,玉珍香、大粒香及大粒溪香之間長(zhǎng)寬比差異不顯著。堊白度被作為評(píng)價(jià)大米外觀品質(zhì)的重要指標(biāo)之一,也是影響大米感官品質(zhì)的重要因素,當(dāng)大米堊白度越低,其外觀品種越好[26]。堊白的形成主要是由于胚乳中的淀粉和蛋白質(zhì)積累不夠充分,導(dǎo)致淀粉顆粒排列疏松,使得顆粒間充氣折射所致,從而引起感官品質(zhì)差異性[27]。堊白度除內(nèi)優(yōu)5H25及Y兩優(yōu)585外,其余樣品均不顯著,根據(jù)NY147-88米質(zhì)測(cè)定方法[28],可將7種大米的堊白度分為三種級(jí)別:大粒香、大粒溪香、金麻粘、豐優(yōu)香占為二級(jí)堊白度(1～5);玉珍香為三級(jí)堊白度(6～10);內(nèi)優(yōu)5H25和Y兩優(yōu)585為四級(jí)堊白度(10～20)。表4中,大粒香堊白度最低且與金麻粘和大粒溪香差異不大,說明三個(gè)品種外觀品質(zhì)較好。

表6 七種米飯色差值Table 6 7 kinds of rice color difference

2.3七種米飯質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定結(jié)果

Mohapatra等[29]認(rèn)為,采用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定米飯的質(zhì)構(gòu)特性可以表征大米的品質(zhì)。硬度越小,黏附性、粘性、彈性、咀嚼性越大,米飯食味品質(zhì)越好。粘性、硬度、粘硬度比是反映米飯口感的重要指標(biāo),當(dāng)粘度與硬度的比越大,米飯的食味品質(zhì)越好。由表5可知,不同品種間質(zhì)構(gòu)特性存在顯著差異。黏附性指咀嚼時(shí),由米飯與牙齒的接觸而的產(chǎn)生局部連接的現(xiàn)象[30],豐優(yōu)香占黏附性最大,金麻粘最低。彈性與咀嚼性呈正相關(guān),彈性越大,咀嚼時(shí)越有嚼勁,內(nèi)優(yōu)5H25米飯彈性和咀嚼性最大,Y兩優(yōu)585二者均最低,內(nèi)優(yōu)5H25為常規(guī)稻且為農(nóng)戶自己礱谷、除糙、碾米等工序加工而成的精米未進(jìn)行分級(jí)、色選等后續(xù)工序,因而所保留的糊粉層相對(duì)較多,所以其彈性和咀嚼性比其他6個(gè)優(yōu)質(zhì)稻大。表5中大粒溪香、大粒香、金麻粘3種米飯?jiān)谡秤捕缺?、粘性、彈性均無顯著差異,且大粒香3項(xiàng)指標(biāo)值均最大,說明大粒香口感品質(zhì)最佳,這與模糊感官評(píng)價(jià)相一致。

2.4七種米飯色澤測(cè)定結(jié)果

對(duì)大米色澤測(cè)檢,得到與大米顏色相關(guān)的L*、a*、b*、ΔH*、ΔE*、W和B顏色值,其中,L*明暗程度,值在0～100之間,值越小表示樣品越暗,a*值為-80～100之間,a*正值表示偏紅,為負(fù)值表示偏綠,b值在-80～70之間變化,b*正值代表略偏黃,b*負(fù)值代表略偏藍(lán)。由表6可知,7種米飯樣品L*無顯著差異,金麻粘較其他6種樣品L*最大,偏明亮。大粒香和大粒溪香、Y兩優(yōu)585和玉珍香L*相接近。除金麻粘a*為負(fù)值,其余均為正值,即金麻粘較其他6種米飯樣品偏綠。大粒溪香、Y兩優(yōu)585和內(nèi)優(yōu)5H25米飯樣品的b*值較大,總體偏黃。ΔH*和ΔE*7種米飯樣品差異不顯著。W表示白度,金麻粘白度值最大,其次為大粒香、大粒溪香。B表征顏色值,顏色值越大,顏色越深。由表6可知,不同品種間顏色值不同,玉珍香顏色值最大,大粒香最小,即玉珍香米飯顏色越深,大粒香米飯顏色最淺。根據(jù)感官評(píng)價(jià)和色差值,選擇L*、b*和W值綜合評(píng)價(jià)大米米飯色澤。大粒香、大粒溪香、金麻粘L*和W值最大,即大粒香、大粒溪香、金麻粘較其他4個(gè)樣品偏亮白;金麻粘、大粒香和玉珍香b*值較小且為正值,說明金麻粘、大粒香和玉珍香色澤相對(duì)正常,即不偏黃。綜合分析大米米飯色差值,大粒香和金麻粘色澤最佳,結(jié)合感官品質(zhì)綜合分析,說明大米原料的色澤與米飯感官品質(zhì)之間存在一定關(guān)聯(lián)性,色澤較好的大米原料其米飯感官品質(zhì)相對(duì)也較好。

3 結(jié)論

采用模糊感官評(píng)價(jià)結(jié)合質(zhì)構(gòu)儀和色差儀對(duì)不同品種大米感官質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià),模糊感官評(píng)價(jià)結(jié)果表明大粒香米飯的感官質(zhì)量最佳,內(nèi)優(yōu)5H25最差,編號(hào)為1～6的優(yōu)質(zhì)稻感官質(zhì)量明顯優(yōu)于編號(hào)為7的常規(guī)稻(內(nèi)優(yōu)5H25),說明模糊感官評(píng)價(jià)對(duì)大米感官質(zhì)量評(píng)價(jià)相對(duì)客觀,能有效的評(píng)價(jià)不同品種感官質(zhì)量差異性。質(zhì)構(gòu)特性中內(nèi)優(yōu)5H25米飯與其他6個(gè)品種相比彈性和咀嚼性均較大,主要是由于內(nèi)優(yōu)5H25為常規(guī)稻以及在加工過程中保留了相對(duì)較多的糊粉層,即主要是由于品種和加工工序的差異性所引起的,大粒溪香米飯?jiān)谡秤捕缺?、粘性、彈性指?biāo)均最大,說明大粒香口感品質(zhì)最佳,這與模糊感官評(píng)價(jià)相一致。不同品種的大米米飯色差值存在顯著差異,結(jié)合感官評(píng)價(jià)中對(duì)米飯色澤要求綜合分析色差值,7種大米米飯中大粒香和金麻粘色澤最佳。

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Sensoryqualityanalysisofricebasedonfuzzysensoryevaluation

LIUMin1,2,TANShu-ming2,3，*,ZHANGHong-li1,2,LIUFang-hong1,2,SUNXiao-dong1,2

(1.School of Liquor and Food Engineering,Guizhou University,Guiyang 550025,China; 2.Key Laboratory of Agricultural and Animal Products Store & Processing of Guizhou Province,Guiyang 550025,China; 3.College of Life Science,Guizhou University,Guiyang 550025,China)

Fuzzy comprehensive evaluation was used to evaluate the sensory quality of rice,texture analyzer and color difference meter was used to evaluate the quality 7 different varieties of rice in this research.The results showed that the best the quality of rice was dalixiang,and the worst was 5H25. The rice of 5H25 had the best elasticity and chewiness.There were no significant differences among sticky hardness ratio,viscosity and elasticity of dalixixiang,jinmazhan and dalixiang,and dalixiang had the best texture with large value of sticky hardness ratio,viscosity and elasticity.There were significant differences in the color of different varieties of rice.The color of dalixiang and jinmazhan was the best by the comprehensive analysis of color value combined with sensory evaluation of rice color requirements.The fuzzy sensory evaluation was consistent with the appearance quality and texture characteristics,the comprehensive analysis showed that the sensory quality of dalixiang was the best,indicating that the fuzzy sensory evaluation can effectively evaluate the sensory quality of rice.

rice;fuzzy sensory evaluation;sensory quality;texture;color

2017-04-07

劉敏(1993-)，女，碩士研究生，研究方向：糧食、油脂及植物蛋白工程，E-mail：18285116618@163.com。

*

譚書明(1964-)，男，學(xué)士，教授，研究方向：糧食加工，E-mail：759409303@qq.com。

水稻優(yōu)質(zhì)精深加工技術(shù)研究及示范轉(zhuǎn)化黔科技合成轉(zhuǎn)字[2015]5021-6號(hào)。

TS207.3

A

1002-0306(2017)21-0247-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.21.049