模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法優(yōu)化銀耳蒂頭面包制作工藝

摘 要：將銀耳蒂頭制成超微粉，添加到制作面包原料中制成銀耳蒂頭面包。以感官評(píng)分為指標(biāo)，研究銀耳蒂頭超微粉添加量、酵母添加量、水分添加量對(duì)銀耳蒂頭面包感官評(píng)分的影響。在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，采用模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法，通過Box-Benhnken響應(yīng)面法對(duì)銀耳蒂頭面包工藝配方進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明：銀耳蒂頭面包制作最佳制作工藝配方（以占高筋面粉百分比計(jì)算）為高筋面粉300 g（100%）、銀耳蒂頭超微粉31.32 g（10.44%）、細(xì)砂糖60 g（20%）、黃油24 g（8%）、酵母3.99 g（1.33%）、食鹽1.8 g（0.8%）、雞蛋液36 g（12%）、水138.39 g（46.13%）。采用該最佳制作工藝配方生產(chǎn)的銀耳蒂頭面包外表呈金黃色，外形飽滿，表面光滑，具有面包特有的香味，手感柔軟有彈性，口感柔軟，不黏牙。

關(guān)鍵詞：銀耳蒂頭;面包;模糊數(shù)學(xué);感官評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：TQ 281?? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A?? 文章編號(hào)：0253-2301（2021）08-0017-07

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2021.08.003

Process Optimization of Bread Made from Tremella Fuciformis Pedicle byFuzzy Mathematical Comprehensive Evaluation Method

CHEN Ru-cai

（Fujian Business University， Fuzhou， Fujian 350012， China）

Abstract： The Tremella fuciformis pedicle was made into the ultramicro-pulverised powder， and added into the bread-making materials to make the bread of Tremella fuciformis pedicle. By using the sensory score as the indicators， the effects of the additive amount of ultramicro-pulverised powder， yeast and water on the sensory score of the bread made from Tremella fuciformis pedicle were studied. Based on the single factor experiment， the fuzzy mathematical comprehensive evaluation method was used to optimize the technical formula of the bread made from Tremella fuciformis pedicle by Box-Benhnken response surface method. The results showed that the optimum formula of the bread made from Tremella fuciformis pedicle （calculated by the percentage of high protein flour） was as follows： high protein flour 300 g （100%）， ultramicro-pulverised powder 31.32 g （10.44%）， berry sugar 60 g （20%）， butter 24 g （8%）， yeast 3.99 g （1.33%）， salt 1.8 g （0.8%）， egg liquid 36 g （12%）， water 138.39 g （46.13%）. The bread made with the best formula was golden in appearance， full in shape， smooth in surface， soft and elastic in touch， soft in taste， with the unique flavor of bread.

Key words： Tremella fuciformis pedicle; Bread; Fuzzy mathematics; Sensory evaluation

銀耳蒂頭是銀耳加工過程中去除的下腳料，其質(zhì)地較硬、商品價(jià)值低，目前主要作為飼料或廢棄物丟棄。經(jīng)張李躬[1]測(cè)定，銀耳蒂頭中的蛋白質(zhì)、粗多糖、礦物質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)含量比銀耳子實(shí)體中的蛋白質(zhì)、粗多糖、礦物質(zhì)含量分別高58.4%、56.7%、125%。因此，銀耳蒂頭的營養(yǎng)價(jià)值超過了銀耳子實(shí)體的營養(yǎng)價(jià)值，具有較高的開發(fā)價(jià)值。銀耳主要生長在亞熱帶地區(qū)，四川省通江縣和福建省寧德市是最主要的產(chǎn)區(qū)，根據(jù)寧德市統(tǒng)計(jì)局公布的數(shù)據(jù)，2018年僅寧德市銀耳產(chǎn)量就超過4萬t。如此巨大數(shù)量的銀耳在加工過程中所丟棄的銀耳蒂頭的數(shù)量也是十分巨大，如能夠進(jìn)行合理的加工利用，將會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

在食品工藝研究中，研究人員經(jīng)常使用感官評(píng)價(jià)作為指標(biāo)來衡量研究中產(chǎn)品品質(zhì)的好壞，由于感官評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)具有模糊性和主觀性，使得感官評(píng)價(jià)結(jié)果具有不穩(wěn)定性和不確定性。模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法能夠克服感官評(píng)價(jià)的缺陷，它是根據(jù)模糊數(shù)學(xué)隸屬度的原則將食品的定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評(píng)價(jià)，進(jìn)而對(duì)食品的感官接受度做出客觀評(píng)價(jià)的一種方法[2]。目前，在銀耳的應(yīng)用研究中，有關(guān)銀耳面包加工的研究較少，其中張欣等[3-4]將高溫高壓處理過的銀耳漿添加到面包中，得到銀耳面包口感細(xì)膩、柔軟有彈性、營養(yǎng)豐富并帶有獨(dú)特的銀耳香味;秦明等[5]則研究不同粒徑銀耳粉對(duì)銀耳面包品質(zhì)的影響。以上研究都是以銀耳子實(shí)體為原料，沒有涉及銀耳加工過程中的下腳料-銀耳蒂頭的利用。本研究將銀耳蒂頭加工成的超微粉加入到面包中，采用模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法，應(yīng)用Box-Benhnken響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理，確定銀耳蒂頭面包的最佳配方工藝，以期能研究出一款健康營養(yǎng)的面包，同時(shí)拓展了銀耳蒂頭的應(yīng)用領(lǐng)域，促進(jìn)了銀耳蒂頭的綜合利用。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料和試劑

銀耳蒂頭、高筋面粉、黃油、細(xì)砂糖、酵母、雞蛋、食鹽。

1.2 儀器設(shè)備

烤箱、攪拌機(jī)、多功能攪拌機(jī)、超微粉碎機(jī)、醒發(fā)箱。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 原味面包配方 高筋面粉300 g（100%）、細(xì)砂糖60 g（20%）、黃油24 g（8%）、酵母4.5 g（1.5%）、食鹽1.8 g（0.8%）、雞蛋液36 g（12%）、水126 g

（42%）。以占高筋面粉百分比計(jì)算。

1.3.2 工藝流程 高筋面粉→添加銀耳蒂頭粉、細(xì)砂糖、食鹽、酵母混合均勻→加入雞蛋液、水→攪拌面團(tuán)起筋→加入黃油攪拌至終點(diǎn)→整形→醒發(fā)→入烤箱烘烤→成品冷卻

1.3.3 操作要點(diǎn) （1）原料混合：細(xì)砂糖、食鹽、酵母與面粉混合時(shí)，細(xì)砂糖、食鹽不能與酵母直接接觸，應(yīng)將細(xì)砂糖、食鹽與面粉混合均勻后再加入酵母混合。（2）面團(tuán)攪拌終點(diǎn)：面團(tuán)十分光滑，能夠抻開形成薄膜，且斷口光滑。（3）整形：面團(tuán)攪拌到終點(diǎn)后搓圓，松弛15 min，切分成30 g的小劑子，搓圓成型。（4）醒發(fā)：醒發(fā)箱預(yù)先設(shè)溫度為38℃，相對(duì)濕度為85%，將成型好的面包胚放入醒發(fā)箱進(jìn)行醒發(fā)。（5）烘烤：烤箱需提前預(yù)熱至上火160℃，下火170℃，將醒發(fā)好的面包胚放入烤箱烘烤15 min取出。（6）冷卻：烘烤結(jié)束后，將面包取出自然冷卻。

1.3.4 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì) 在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，以基礎(chǔ)配方中各原料占高筋面粉的百分比計(jì)算，其中食鹽（0.6%）、雞蛋液（12%）、黃油（8%）的添加量不變，分別將銀耳蒂頭超微粉添加量（5%、10%、15%、20%）、酵母添加量（0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%）、水分添加量（40%、45%、50%、55%、60%）定為考察因素進(jìn)行單因素試驗(yàn)，采用Box-Benhnken響應(yīng)面法對(duì)銀耳蒂頭面包工藝配方進(jìn)行優(yōu)化，試驗(yàn)因素水平如表1所示。

1.3.5 感官評(píng)定 感官評(píng)審小組成員由經(jīng)過感官評(píng)定培訓(xùn)的具有中級(jí)西點(diǎn)師證的學(xué)生10人（5男5女）組成。在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，采用Box-Benhnken響應(yīng)面法設(shè)計(jì)制備17組銀耳蒂頭面包，由感官評(píng)審小組成員對(duì)17組銀耳蒂頭面包樣品進(jìn)行評(píng)分，感官標(biāo)準(zhǔn)參照孫瑩等[6]的方法進(jìn)行，具體的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。

1.3.6 模糊綜合評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型的建立 評(píng)價(jià)對(duì)象集（Y）的建立，對(duì)象集是研究中需要感官評(píng)價(jià)的試驗(yàn)產(chǎn)品的集合。Y=（Y1，Y2，Y3，Y4，Y5，Y6，Y7，Y8，Y9，Y10，Y11，Y12，Y13，Y14，Y15 ，Y16，Y17），Y1～Y17分別代表響應(yīng)面試驗(yàn)中銀耳蒂頭面包。用Yj表示j組銀耳蒂頭面包的綜合評(píng)價(jià)，其中j=1，2，3，…，17。

評(píng)價(jià)因素集（U）的建立，因素集是在本試驗(yàn)中產(chǎn)品的感官項(xiàng)目所構(gòu)成因素的集合。U=（U1，U2，U3，U4，U5），U1～U5分別代表色澤、形態(tài)、香味、口感、觸感等感官項(xiàng)目。

評(píng)語集（V）建立，評(píng)語集是每個(gè)感官項(xiàng)目評(píng)價(jià)的集合，V=（V1，V2，V3，V4，V5），V1～V5分別代表本試驗(yàn)中總評(píng)價(jià)等級(jí)優(yōu)、良、中、差、極差。

評(píng)價(jià)權(quán)重X的確定，各因素的重要程度不相等，權(quán)重集X的元素綜合為1。本試驗(yàn)采用用戶調(diào)查法[7]和二次對(duì)比決定法[8]，由感官評(píng)審小組的10名成員對(duì)銀耳蒂頭面包的色澤、形態(tài)、香味、口感、觸感的權(quán)重進(jìn)行評(píng)分，總分為100分，并依據(jù)評(píng)分結(jié)果確定各因素的評(píng)價(jià)權(quán)重X=（X1，X2，X3，X4，X5）。

1.3.7 綜合評(píng)價(jià)結(jié)果表達(dá) 根據(jù)歸一化理論[9]，將第j組樣品的評(píng)價(jià)結(jié)果Yj歸一化后算出綜合評(píng)價(jià)結(jié)果Gj=（gj1，gj2，gj3，gj4，gj5）。取表2中評(píng)語集對(duì)應(yīng)分?jǐn)?shù)的中值得到P=（p1，p2，p3，p4，p5）= （95，85，75，65，55） ，用總分?jǐn)?shù)法來表達(dá)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，Zj=∑mGjpi（m=5，j=1，2，3…，17）= 95 gj1+85 gj2+75 gj3+65 gj4+55 gj5。

2 結(jié)果與分析

2.1 銀耳蒂頭面包的感官評(píng)價(jià)

感官評(píng)審小組10名成員對(duì)17組銀耳蒂頭面包進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果見表3。

2.2 模糊矩陣的建立

感官評(píng)價(jià)小組評(píng)分結(jié)果分別為色澤20分、形態(tài)16.5分、香味22.5分，口感25分、觸感16分，各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)得分與總分100分的比重即為權(quán)重，通過計(jì)算可得銀耳蒂頭面包感官評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重X=（0.2000，0.1650，0.2250，0.2500，0.1600）。

將表3中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)除以感官評(píng)審小組的成員數(shù)10，得到了17個(gè)模糊矩陣，分別對(duì)應(yīng)試驗(yàn)號(hào)1～17，其中第1組樣品的模糊矩陣如下：

R1=0.2 0.5 0.2 0.1 00.2 0.4 0.3 0.1 00.2 0.5 0.3 0? 00.1 0.4 0.3 0.2 00.3 0.5 0.2 0? 0

同理可得到其他16組樣品的模糊矩陣分別為R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17。

2.3 綜合隸屬度計(jì)算

按照模糊矩陣變換的原理：Y=X·R，第j組樣品評(píng)價(jià)結(jié)果為Yj=X·Rj，以第1組樣品為例，計(jì)算結(jié)果為：

Y1=X·R1=（0.2000，0.1650，0.2250，0.2500，0.1600）：0.2 0.5 0.2 0.1 00.2 0.4 0.3 0.1 00.2 0.5 0.3 0? 00.1 0.4 0.3 0.2 00.3 0.5 0.2 0? 0=（0.1910，0.4585，0.2640，0.0865，0）

同理可計(jì)算出Y2～Y17，見表4。

2.4 綜合評(píng)價(jià)結(jié)果計(jì)算 以第1組樣品為例，將Y1歸一化得到G1=（g11，g12，g13，g14，g15

）=（0.1910，0.4585，0.2640，0.0865，0）。

第1組樣品的模糊評(píng)價(jià)得分為Z1=0.1910×95+0.4585×85+0.2640×75+0.0865×65+0×55≈82.54

同理，可計(jì)算出其他16組樣品評(píng)價(jià)得分Z2～Z17，見表5。

2.5 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果

采用Design-Expert 8.0.6軟件對(duì)響應(yīng)面試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果見表6。由表6可知，本試驗(yàn)構(gòu)建的響應(yīng)面回歸模型是極顯著的（P<0.01），在所有因素中，B、C、AB、AC、A2、B2、C2對(duì)銀耳蒂頭面包的影響極顯著。由FB>FC>FA可得，影響銀耳蒂頭面包感官評(píng)分的因素由大到小依次為：酵母添加量、銀耳蒂頭超微粉添加量、水分添加量。本試驗(yàn)構(gòu)建模型的擬合二次回歸方程為：

Y=-519.043+2.6514A+39.306B+24.5988C-0.976AB+0.128AC+0.216BC-0.34952A2-14.712B2-0.28632C2

此回歸方程具有較好的擬合效果（R2=0.9474），非試驗(yàn)因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響不顯著（失擬項(xiàng)P>0.05），可應(yīng)用于篩選銀耳蒂頭面包的配方工藝條件。

從圖1可知，響應(yīng)曲面的坡度較陡峭，說明銀耳蒂頭超微粉添加量、酵母添加量和水分添加量三者的交互作用對(duì)銀耳蒂頭面包感官評(píng)分有一定的影響。圖1a、圖1b中等高線均是橢圓形，表明銀耳蒂頭添加量與酵母添加量、銀耳蒂頭添加量與水分添加量的交互作用對(duì)銀耳蒂頭面包感官評(píng)分的影響顯著;圖1c中的等高線是圓形的，表明酵母添加量與水分添加量影響不顯著，這與表7中的模型回歸方差分析結(jié)果一致。

2.6 最優(yōu)配方及驗(yàn)證試驗(yàn)

由擬合二次回歸方程可得，銀耳蒂頭超微粉添加量、酵母添加量、水分添加量的最優(yōu)配比（以占高筋面包百分比計(jì)）分別為10.44%、1.33%、46.13%，此最佳制作工藝條件下銀耳蒂頭面包的感官評(píng)分為83.60分。選取銀耳蒂頭超微粉添加量、酵母添加量、水分添加量的最優(yōu)配比，加上其他不變的原料來驗(yàn)證預(yù)測(cè)值：高筋面粉300 g（100%）、銀耳蒂頭超微粉31.32 g（10.44%）、細(xì)砂糖60 g（20%）、黃油24 g（8%）、酵母3.99 g（1.33%）、食鹽1.8 g（0.8%）、雞蛋液36 g（12%）、水138.39 g（46.13%），重復(fù)3次，結(jié)果經(jīng)過感官評(píng)審小組評(píng)分后計(jì)算最后得分83.90分，接近預(yù)測(cè)值，說明回歸方程具有較高的擬合度，能夠真實(shí)反映銀耳蒂頭超微粉添加量、酵母添加量、水分添加量對(duì)銀耳蒂頭面包感官評(píng)分的影響。

3 結(jié)論

本研究在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以感官評(píng)分為指標(biāo)，采用模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法，通過Box-Benhnken響應(yīng)面法對(duì)銀耳蒂頭面包工藝配方進(jìn)行優(yōu)化，獲得最佳配方（以占高筋面粉百分比）：高筋面粉300 g（100%）、銀耳蒂頭超微粉31.32 g（10.44%）、細(xì)砂糖60 g（20%）、黃油24 g（8%）、酵母3.99 g（1.33%）g、食鹽1.8 g（0.8%）、雞蛋液36 g（12%）、水138.39? g（46.13%）。采用該最優(yōu)配方生產(chǎn)的銀耳蒂頭面包外表呈金黃色，外形飽滿，表面光滑，具有面包特有的香味，手感柔軟有彈性，口感柔軟，不黏牙。

感官指標(biāo)作為面包最直觀的指標(biāo)，具有很強(qiáng)的指示作用，本研究以感官評(píng)分作為評(píng)價(jià)樣品的指標(biāo)，采用綜合數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)法對(duì)定性的感官評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行綜合換算成定量的感官評(píng)分，使得評(píng)價(jià)結(jié)果更加客觀，更加準(zhǔn)確[10]。在確定最佳配方后，下一步將著重研究添加銀耳蒂頭超微粉對(duì)面包其他品質(zhì)指標(biāo)，如持水性、質(zhì)構(gòu)方面的影響，為銀耳蒂頭后續(xù)的應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]張李躬.銀耳蒂頭營養(yǎng)成分及重金屬、農(nóng)殘含量檢測(cè)分析[J].福建農(nóng)業(yè)科技，2020（7）：46-50.

[2]王瓊，徐寶才，于海，等.電子鼻和電子舌結(jié)合模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)優(yōu)化培根煙熏工藝[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，50（1）：161-170.

[3]張欣，劉鴻鋮.銀耳面包生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)[J].食品工業(yè)，2019，40（11）：48-52.

[4]張欣.銀耳焙烤食品配方工藝優(yōu)化[D].長春：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，2019.

[5]秦明，張金秀，趙立強(qiáng)，等.一種不影響發(fā)酵體積銀耳面包的研制[J].保鮮與加工，2021，21（7）：103-108，115.

[6]孫瑩，苗榕芯.基于模糊數(shù)學(xué)綜合感官評(píng)價(jià)的甘薯淀粉面包的工藝優(yōu)化[J].食品工業(yè)科技，2018，39（17）：180-185.

[7]王瑞花，張文娟，陳健初，等.基于模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法優(yōu)化紅燒肉制作工藝[J].食品工業(yè)科技，2015，37（6）：274-278.

[8]劉靜波，吳麗英，宮新統(tǒng)，等.基于模糊數(shù)學(xué)綜合感官評(píng)價(jià)的紅松針茶飲料的制作[J].食品科學(xué)，2013，34（7）：308-311.

[9]汪瑤，余勇，郭磊，陳旭，等.利用正交試驗(yàn)和模糊評(píng)價(jià)改進(jìn)香榧加工工藝[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2013，39（10）：151-155.

[10]VIVEK K，SUBBARAO K V，ROUTRAY W，et al.Application of fuzzy logic in sensory evaluation of food products： a comprehensive study[J].Food and Bioprocess? Technology，2020，13（1）：1-29.

（責(zé)任編輯：林玲娜）

收稿日期：2021-07-10

作者簡介：陳汝財(cái)，男，1979年生，講師，主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)、食品安全研究。

基金項(xiàng)目：福建省教育廳中青年教師教育科研（科技類）項(xiàng)目（JAT190492）。