不同加工方式對芝麻醬感官品質(zhì)的影響研究

張淼，何蓮，賈洪鋒

(四川旅游學(xué)院 食品學(xué)院，成都 610100)

芝麻醬也叫麻醬，是深受消費(fèi)者喜愛的香味調(diào)味品之一，根據(jù)所采用的芝麻的顏色不同，可分為白芝麻醬和黑芝麻醬，食用以白芝麻醬為佳，而黑芝麻醬具有滋補(bǔ)益氣的功效。芝麻醬傳統(tǒng)的制作工藝是將芝麻經(jīng)過篩選、水洗、焙炒、風(fēng)凈、磨醬等工序而制成。芝麻醬做工精細(xì)、香味濃郁、口感醇香且營養(yǎng)價(jià)值豐富，含有大量優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸、木酚素和維生素E，具有抗氧化、增強(qiáng)免疫力、防病抗癌等功效[1，2]，通常在餐桌上作為蘸料食用。

芝麻醬制作中通常選擇完整的芝麻即帶皮芝麻進(jìn)行加工，但通過消費(fèi)者的市場反饋發(fā)現(xiàn)，帶皮芝麻醬的口感稍顯苦澀，分析原因是芝麻皮中含有大量的草酸和不利于人體消化吸收的粗纖維，且草酸又會與食品中的鈣結(jié)合，從而影響人體對鈣的吸收，脫皮之后的芝麻加工的芝麻醬不僅口感更加細(xì)滑，而且更易被人體所吸收[3]。同時(shí)，傳統(tǒng)的芝麻醬熱加工方式為炒制，比較單一，目前在食品工業(yè)中，對于食品熱加工的方式和設(shè)備較多，如電烤、紅外線烤制、微波加熱等。研究表明微波制成的芝麻醬不僅風(fēng)味物質(zhì)更豐富，風(fēng)味物質(zhì)保留完整，主要揮發(fā)性香味物質(zhì)含量更高，且加工效率高，能夠節(jié)約生產(chǎn)成本[4]。而在貯藏過程中，芝麻醬容易析油而出現(xiàn)分層現(xiàn)象，研究表明不同的碾磨方式對芝麻醬的粒徑和穩(wěn)定性均有一定的影響。

模糊數(shù)學(xué)(fuzzy mathematics)是近年來發(fā)展起來的一種數(shù)學(xué)工具，其作用在于對難以準(zhǔn)確定量分析的客觀對象給出了一種數(shù)學(xué)處理方法，其優(yōu)勢在于擬合人類邏輯判斷的基礎(chǔ)上，運(yùn)用其原理分析和評價(jià)具有“模糊性”事物系統(tǒng)的分析方法[5]，由于其結(jié)合了數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)分析的方法，綜合考慮了所有的評價(jià)因素和權(quán)重，因此其分析評價(jià)結(jié)果較為客觀[6]，目前也被廣泛地應(yīng)用到各種食品感官質(zhì)量的評價(jià)中。芝麻醬的感官評價(jià)指標(biāo)主要有色澤、香氣、組織狀態(tài)、口感等，若僅僅依靠評定人員的經(jīng)驗(yàn)評價(jià)，主觀性太強(qiáng)，且受到影響的因素較多，不能客觀、真實(shí)地反映芝麻醬的品質(zhì)。因此，本文分別以脫皮芝麻和帶皮芝麻為原料，采用模糊數(shù)學(xué)感官評價(jià)法，對通過炒制和微波兩種不同熱處理方式加工，石磨和膠體磨兩種不同碾磨方式制得的芝麻醬的感官質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)和對比，旨在尋求一種更優(yōu)的芝麻醬加工方法，為芝麻醬的感官評定和品質(zhì)改進(jìn)提供更科學(xué)、有效的方法。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

有機(jī)黑芝麻：要求顆粒飽滿、皮薄色鮮、雜質(zhì)少、無霉變，天地糧人牌，購于成都市龍泉驛區(qū)永輝超市。

1.1.2 主要儀器

HZT-A200電子天平(精度0.01 g) 福州華志科學(xué)儀器有限公司；DS-200組織粉碎機(jī) 金壇市億能實(shí)驗(yàn)儀器廠；M1-211A微波爐 美的集團(tuán)有限公司；C21-SDHCB9E32S電磁爐 浙江蘇泊爾股份有限公司；JM-L50膠體磨 溫州伊佳諾機(jī)械有限公司；400型石磨香油機(jī) 鞏義市鵬遠(yuǎn)機(jī)械制造廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品的制備

1.2.1.1 工藝流程

脫皮芝麻醬制作工藝流程如下(帶皮芝麻醬省去脫皮環(huán)節(jié))：

芝麻→清洗→脫皮→熱加工→冷卻→碾磨→裝罐→成品。

1.2.1.2 關(guān)鍵操作點(diǎn)

a.芝麻脫皮

將芝麻放入重量比1∶2的清水中浸泡約30 min，待芝麻皮吸水溶脹，與芝麻仁分離，撈出瀝水后放入干凈的布袋內(nèi)，把布袋口扎好，置于操作臺面，用小木棍反復(fù)拍打，直到芝麻外殼脫落即止，放入清水中洗去外殼，得到完整的芝麻仁。

b.熱加工

炒制：稱取黑芝麻，清洗去雜后放入炒鍋中進(jìn)行翻炒，至芝麻變脆，香味溢出。

微波：稱取黑芝麻清洗去雜后放入淺口盤中平鋪，鋪料厚度大約為5 mm，微波爐火力為中火，加熱至芝麻變脆，香味溢出。

c.碾磨

分別使用石磨和膠體磨對熱處理冷卻后的芝麻進(jìn)行碾磨，至芝麻呈醬狀，且顆粒細(xì)小，醬體均勻，流動性較好。

d.罐裝

研磨后趁熱灌裝，密封，低溫保存。

1.2.2 感官評定方法

分別對通過不同加工方式處理后的芝麻醬進(jìn)行編號，見表1。保存30 d后，挑選經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的食品質(zhì)量與安全專業(yè)10名在校學(xué)生作為感官評價(jià)人員對8種芝麻醬進(jìn)行隨機(jī)品評。對每個樣品的色澤、香氣、組織狀態(tài)及口感4個指標(biāo)，每個指標(biāo)4個等級進(jìn)行逐一評價(jià)，每個一級指標(biāo)下分別確定了2個二級指標(biāo)，評價(jià)等級分為優(yōu)、良、中、差4個等級。芝麻醬感官品質(zhì)評價(jià)表見表2。

表1 樣品編號Table 1 The number of samples

表2 芝麻醬感官品質(zhì)評價(jià)表Table 2 Sensory evaluation for the quality of sesame paste

1.2.3 模糊數(shù)學(xué)模型的建立

以芝麻醬的色澤、香氣、組織狀態(tài)及口感4個指標(biāo)作為評價(jià)因素集。用較為模糊的評判標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)、良、中、差4個等級為評語級，根據(jù)感官評價(jià)的結(jié)果，運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)評價(jià)法對建立的評價(jià)矩陣進(jìn)行建模分析[7-9]。

1.2.3.1 因素集的建立

評價(jià)因素集是指在對食品進(jìn)行感官質(zhì)量評價(jià)時(shí)，最能夠反映該食品感官質(zhì)量的一組指標(biāo)的集合[10]。芝麻醬品質(zhì)的評價(jià)因素集為：U={u1，u2，u3，u4}={色澤，香氣，組織狀態(tài)，口感}。各個因素的子集分別為：U1={u11，u12}={顏色，光澤度}，U2={u21，u22}={芝麻香，異味}，U3={u31，u32}={均勻性，流動性}，U4={u41，u42}={粗糙度，滋味}。

1.2.3.2 評語集的建立

對因素集中的每個因素質(zhì)量評價(jià)的集合建立評語集。單個因素的評價(jià)可按優(yōu)、良、中、差進(jìn)行評定，為方便數(shù)據(jù)計(jì)算，設(shè)定每個評定等級對應(yīng)的分?jǐn)?shù)分別為90，80，70，60 4個分值[11，12]。評語集V={v1，v2，v3，v4}={優(yōu)，良，中，差}={90，80，70，60}。

1.2.3.3 權(quán)重集的建立

由于色澤、香氣、組織狀態(tài)、口感4個指標(biāo)對芝麻醬感官品質(zhì)的影響存在差異，根據(jù)模糊數(shù)學(xué)法和層次分析法的原理，本實(shí)驗(yàn)定義一級指標(biāo)的權(quán)重為Wi，i=1-4；二級指標(biāo)的權(quán)重為Wij，i=1-4,j=1-2，最終兩者相結(jié)合，得出綜合權(quán)重向量。

1.2.3.4 模糊數(shù)學(xué)評價(jià)矩陣的確定

10位感官評價(jià)人員根據(jù)感官品質(zhì)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對不同處理方式制得的8種芝麻醬進(jìn)行品評，按照各個指標(biāo)評定等級的票數(shù)分布，制定模糊數(shù)學(xué)評價(jià)矩陣Rj。

2 結(jié)果與分析

根據(jù)模糊數(shù)學(xué)分析法的特點(diǎn)可知，評價(jià)結(jié)果與各感官指標(biāo)權(quán)重依賴度很高，因此，應(yīng)選擇一種科學(xué)、合理的權(quán)重確定方法，以客觀地判斷芝麻醬的感官品質(zhì)。本實(shí)驗(yàn)采用強(qiáng)制決定法確定各個一級指標(biāo)色澤、香氣、組織狀態(tài)和口感的權(quán)重，采用層次分析法確定二級指標(biāo)顏色、光澤度、芝麻香、異味、均勻性、流動性、粗糙度和滋味的權(quán)重，最終將一級指標(biāo)權(quán)重和二級指標(biāo)權(quán)重結(jié)合，得出綜合評價(jià)權(quán)重。

2.1 各感官指標(biāo)權(quán)重的確定

2.1.1 一級指標(biāo)權(quán)重的確定

一級指標(biāo)的權(quán)重由經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的食品質(zhì)量與安全專業(yè)10名在校學(xué)生確定。對評價(jià)的色澤、香氣、組織狀態(tài)和口感4個因素的重要程度兩兩進(jìn)行比較，兩者進(jìn)行比較時(shí)重要的得1分，次要的得0分，相同的指標(biāo)相比記1分[13]。一級指標(biāo)權(quán)重的確定見表3。

表3 一級指標(biāo)權(quán)重的確定Table 3 Determination of the first-grade index weight

2.1.2 二級指標(biāo)權(quán)重的確定

評價(jià)因素集的色澤、香氣、組織狀態(tài)和口感4個一級指標(biāo)作為準(zhǔn)則集的第一層次，評價(jià)因素子集的顏色、光澤度、芝麻香、異味、均勻性、流動性、粗糙度和滋味8個二級指標(biāo)作為準(zhǔn)則集的第二層次。第二層次的8個指標(biāo)分別在對應(yīng)的第一層次的準(zhǔn)則集內(nèi)相互比較重要性，建立判斷矩陣，可以計(jì)算得出二級指標(biāo)的權(quán)重向量。

各指標(biāo)的相對重要性采用層次分析法進(jìn)行評判，本實(shí)驗(yàn)引入九分位的比例尺度以得到量化的判斷矩陣。i,j兩個因素相比具有相同的重要性用數(shù)值1表示， i,j兩個因素相比前者對后者的重要性用數(shù)值2～9表示，2為稍微重要，9為最重要。根據(jù)相對于一級指標(biāo)的權(quán)重，建立二級指標(biāo)相對于一級指標(biāo)的判斷矩陣。二級指標(biāo)權(quán)重的確定見表4。

表4 二級指標(biāo)權(quán)重的確定Table 4 Determination of the second-grade index weight

2.1.3 綜合評價(jià)中各感官指標(biāo)權(quán)重的確定

運(yùn)用綜合評價(jià)，各感官指標(biāo)權(quán)重值計(jì)算式定義如下：綜合權(quán)重值=(一級指標(biāo)的權(quán)重值)×(二級指標(biāo)對一級指標(biāo)的相對權(quán)重值分別為W1=0.21×0.7500=0.1575，W2=0.21×0.2500=0.0525，W3=0.26×0.8000=0.2080， W4=0.26×0.2000=0.0520，W5=0.26×0.5000=0.1300，W6=0.26×0.5000=0.1300，W7=0.27×0.6667=0.1800， W8=0.27×0.3333=0.08999。

即W={0.1575，0.0525，0.2080，0.0520，0.1300，0.1300，0.1800，0.0900}。

2.2 模糊數(shù)學(xué)感官評價(jià)結(jié)果

10名品評員對8個樣品按照表2的評價(jià)等級與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行感官質(zhì)量評定，評定結(jié)果見表5。

表5 芝麻醬感官評價(jià)結(jié)果Table 5 Sensory evaluation results of sesame paste

2.3 模糊矩陣的建立

由表5可知，在10名品評員對芝麻醬的感官質(zhì)量評價(jià)結(jié)果中，樣品A的二級評價(jià)指標(biāo)顏色有2人認(rèn)為優(yōu)，4人認(rèn)為良，4人認(rèn)為中，0人認(rèn)為差，則得到A顏色={0.2，0.4，0.4，0.0}。同理得到A光澤度={0.3，0.4，0.3，0.0}，A芝麻香={0.1，0.5，0.4，0.0}，A異味={0.5，0.5，0.0，0.0}，A均勻性={0.1，0.5，0.4，0.0}，A流動性={0.1，0.4，0.4，0.1}，A粗糙度={0.1，0.5，0.3，0.1}，A滋味={0.4，0.3，0.2，0.1}。

將上述8個二級指標(biāo)的評語結(jié)果寫成一個矩陣為：

同理可得到RB～RH的矩陣：

2.4 綜合評價(jià)結(jié)果

根據(jù)模糊變換原理，綜合評價(jià)結(jié)果Y=W×R[14]。樣品A的綜合評價(jià)結(jié)果為：YA=W×RA={0.1575，0.0525，0.2080，0.0520，0.1300，0.1300，0.1800，0.0900}×

同理可以按照該方法對樣品B～H進(jìn)行綜合模糊評定。結(jié)果如下：

YB={0.2494，0.4074，0.2080，0.0000}，

YC={0.3879，0.4145，0.1976，0.0000}，

YD={0.4662，0.4035，0.1303，0.0000}，

YE={0.4752，0.3820，0.1271，0.0000}，

YF={0.4840，0.4019，0.1141，0.0000}，

YG={0.6392，0.2903，0.0703，0.0000}，

YH={0.6875，0.2647，0.0478，0.0000}。

在評語集中，每個因素的評價(jià)按優(yōu)、良、中、差4個等級進(jìn)行評定，每個等級分別對應(yīng)的分?jǐn)?shù)為90，80，70，60 4個分值。將8種芝麻醬的綜合模糊評定的結(jié)果分別乘以對應(yīng)的分值，再進(jìn)行加和，得出8個樣品的最終模糊數(shù)學(xué)感官得分[15]，見表6。

表6 芝麻醬感官得分值Table 6 Sensory score of sesame paste

由表6可知，不同加工方法對芝麻醬的感官品質(zhì)影響存在明顯的差異，原料選用脫皮芝麻制得的芝麻醬E,F,G,H總體感官得分高于帶皮芝麻醬A,B,C,D，分析原因是芝麻皮中含有的草酸和粗纖維使得芝麻醬的口感略微發(fā)苦；通過微波加熱處理的芝麻醬在其他加工條件相同的情況下，總體感官得分略高于采用傳統(tǒng)炒制制得的芝麻醬，分析原因是微波加熱處理后的芝麻醬風(fēng)味物質(zhì)保留得更加完整；通過膠體磨碾磨處理后的芝麻醬在其他加工條件相同的情況下，總體感官得分高于采用傳統(tǒng)石磨法制得的芝麻醬，分析原因是石磨處理后的芝麻醬粒徑相對較小，因此口感和穩(wěn)定性相對更好。樣品H得分最高，樣品A得分最低，即脫皮芝麻通過微波加熱、膠體磨碾磨之后制得的芝麻醬感官得分最高。

3 結(jié)論與展望

本實(shí)驗(yàn)采用模糊數(shù)學(xué)感官評定法對通過不同工藝加工的芝麻醬的感官質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)，采用強(qiáng)制決定法和層次分析法相結(jié)合的方式對各感官評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重的確定，結(jié)果表明：脫皮芝麻通過微波加熱、膠體磨碾磨之后制得的芝麻醬感官得分最高。模糊數(shù)學(xué)評價(jià)法相對于單純的主觀因素進(jìn)行感官評定的方法，增強(qiáng)了評價(jià)結(jié)果的客觀性、科學(xué)性和準(zhǔn)確性。該研究為芝麻醬的品質(zhì)改進(jìn)提供了更科學(xué)、合理的評價(jià)方法，同時(shí)為其他醬類食品的感官評價(jià)提供了較好的理論參考。