基于模糊數(shù)學(xué)的醬牛肉感官綜合評(píng)判研究

楊艷萍,馮肖亮

(1.黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 開封 475004；2.河南工業(yè)大學(xué)，鄭州 450001)

隨著肉制品制造工藝的不斷優(yōu)化，醬牛肉更加受到消費(fèi)者的關(guān)注，老百姓對(duì)醬牛肉的要求已經(jīng)從初始的品種和數(shù)量要求轉(zhuǎn)化為對(duì)醬牛肉品質(zhì)的要求，如何有效地對(duì)醬牛肉的品質(zhì)進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，成為醬牛肉選購過程中的關(guān)鍵問題[1-2]。醬牛肉的口感、風(fēng)味、香氣和外觀等直接影響其綜合品質(zhì)。醬牛肉的品質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容主要包含理化指標(biāo)和感官品質(zhì)，理化指標(biāo)主要指營養(yǎng)成分含量和微生物含量，感官品質(zhì)主要指色澤、風(fēng)味以及醬牛肉的組織形態(tài)，醬牛肉的感官品質(zhì)無法通過定量數(shù)學(xué)進(jìn)行直接評(píng)價(jià)[3]。對(duì)醬牛肉進(jìn)行感官綜合評(píng)價(jià)的過程是對(duì)醬牛肉若干品質(zhì)因素進(jìn)行綜合考察評(píng)價(jià)的過程，醬牛肉品質(zhì)影響因素較多，且每個(gè)影響因素均會(huì)受到其他影響因素的制約，可通過具體指標(biāo)對(duì)部分品質(zhì)影響因素進(jìn)行衡量，但無法通過具體的數(shù)值對(duì)所有品質(zhì)的影響因素進(jìn)行判斷[4-5]。醬牛肉的感官品質(zhì)具有一定的模糊性，難以使用準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)定理方法對(duì)醬牛肉的感官品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)[6]。本文通過對(duì)醬牛肉的感官特征進(jìn)行分析，利用模糊數(shù)學(xué)原理方法，構(gòu)建醬牛肉感官品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)體系，對(duì)不同種類的醬牛肉進(jìn)行分析處理，為醬牛肉的生產(chǎn)工藝過程改進(jìn)和醬牛肉的品質(zhì)改善提供了參考依據(jù)。

1 模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)原理

在進(jìn)行醬牛肉感官品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)時(shí)，選取醬牛肉的風(fēng)味、組織形態(tài)、成形指標(biāo)、色澤、彈性和口感進(jìn)行評(píng)價(jià)分析[7]。使用U1表示風(fēng)味，U2表示組織形態(tài)，U3表示氣味，U4表示滋味，U5表示殘留肉味，U6表示口感，則構(gòu)建的醬牛肉感官品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)因素集合為：

U={U1，U2，U3，U4，U5，U6}。

模糊評(píng)判過程中，首先對(duì)評(píng)價(jià)因素進(jìn)行單因素評(píng)判，然后建立模糊映射過程，由此得到評(píng)價(jià)過程模糊矩陣R=[r11r12……r1m]，其中rim=(r1m,r2m……rnm)。

2 醬牛肉感官評(píng)價(jià)及權(quán)重指標(biāo)

醬牛肉的品質(zhì)指標(biāo)包含不同的屬性，其中感官屬性是其食用過程中品質(zhì)的綜合評(píng)定，指醬牛肉的外觀、口感和營養(yǎng)等屬性在評(píng)價(jià)體系下的綜合表現(xiàn)，評(píng)價(jià)過程中主要通過人的味覺、嗅覺和觸覺進(jìn)行判斷，醬牛肉品質(zhì)感官評(píng)價(jià)指標(biāo)主要包含色澤、肉質(zhì)、風(fēng)味和口感[8-9]。

醬牛肉色澤與肉質(zhì)中的肌紅蛋白和血紅蛋白等相關(guān)色素含量有關(guān)，正常牛肉在新鮮狀態(tài)時(shí)呈現(xiàn)出鮮紅色，醬牛肉的色澤在一定程度上可用來反映醬牛肉的新鮮程度，同時(shí)可作為醬牛肉品質(zhì)感官評(píng)價(jià)的關(guān)鍵指標(biāo)，評(píng)價(jià)過程中主要通過目測(cè)的方式進(jìn)行[10]。醬牛肉品質(zhì)的鮮嫩程度主要是指食用過程中的口感，通常用來衡量醬牛肉的質(zhì)地品質(zhì)，醬牛肉品質(zhì)的鮮嫩程度通常由所含蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)決定，評(píng)價(jià)過程主要為口感品嘗，通過對(duì)醬牛肉的柔軟性、嚼碎性能和可吞咽性能進(jìn)行綜合分析來確定醬牛肉的鮮嫩程度，醬牛肉食用過程中，其潤(rùn)滑程度和咀嚼過程中的口腔粒度直接決定醬牛肉質(zhì)地的評(píng)價(jià)[11]。醬牛肉的風(fēng)味特色主要包含醬牛肉的氣味和滋味，醬牛肉的氣味與人體的感官刺激有直接關(guān)系，其形成過程主要是醬牛肉內(nèi)部脂肪類物質(zhì)降解、硫胺素降解和美拉德反應(yīng)所生成的嗅覺刺激性物質(zhì)，醬牛肉的滋味主要指食用過程中人體味覺所感受到的鮮味。按照醬牛肉顯微分析結(jié)果，肉質(zhì)主要呈現(xiàn)出脂肪結(jié)締組織，醬牛肉的質(zhì)地花紋可直接反映出醬牛肉的風(fēng)味和鮮嫩程度[12]。

醬牛肉品質(zhì)感官評(píng)價(jià)過程具有一定的主觀性，主要通過人為品嘗或觀察的方式對(duì)醬牛肉進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)，通過人體視覺、嗅覺和味覺獲取醬牛肉品質(zhì)影響因素指標(biāo)。醬牛肉感官品質(zhì)檢驗(yàn)過程中易受到廣告、價(jià)格和個(gè)人偏好等各種外界因素的干擾，從而影響醬牛肉品質(zhì)感官綜合評(píng)價(jià)的真實(shí)性和客觀性，評(píng)價(jià)結(jié)果受到人體感官靈敏度等因素的影響[13]。

醬牛肉品質(zhì)感官綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)直接決定對(duì)醬牛肉品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)的科學(xué)性，合理地構(gòu)建醬牛肉品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，能夠真實(shí)可靠地反映出醬牛肉的品質(zhì)。對(duì)醬牛肉進(jìn)行品質(zhì)感官綜合評(píng)價(jià)是相對(duì)抽象的工作，不同的主體可能會(huì)對(duì)同一醬牛肉目標(biāo)產(chǎn)生不同的判斷結(jié)果，因此醬牛肉品質(zhì)感官綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)在制定過程中要進(jìn)行充分的取證，從不同的角度獲取各項(xiàng)品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)。本文通過調(diào)查問卷的方式，形成合理的醬牛肉品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[14]。醬牛肉感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 醬牛肉感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 The sensory evaluation standard of sauced beef

建立醬牛肉感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)后，根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)醬牛肉感官品質(zhì)的影響程度進(jìn)行權(quán)重指標(biāo)劃分，醬牛肉品質(zhì)感官影響因素權(quán)重系數(shù)直接影響醬牛肉品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)的正確性[15]。不同種類的醬牛肉，風(fēng)味、組織形態(tài)和外觀色澤之間存在較大的差異，因此醬牛肉感官品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)也存在較大的差異，在相同的感官品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)條件下，權(quán)重系數(shù)也存在較大的差異[16]。

本文根據(jù)食品專家調(diào)查意見，確定醬牛肉品質(zhì)感官評(píng)價(jià)影響因素集合權(quán)重系數(shù)。本文在調(diào)查問卷的基礎(chǔ)上，根據(jù)醬牛肉生產(chǎn)工藝性，選取7種不同種類的醬牛肉，對(duì)感官品質(zhì)評(píng)價(jià)因素進(jìn)行說明，選擇醬牛肉的色澤、組織形態(tài)、氣味、滋味、殘留肉味和口感作為醬牛肉感官評(píng)價(jià)因素，并確立各因素的權(quán)重指標(biāo)。醬牛肉感官評(píng)價(jià)因素屬性及權(quán)重指標(biāo)見表2。

表2 醬牛肉感官評(píng)價(jià)因素屬性及權(quán)重指標(biāo)Table 2 The attribute and weight indexes of sensory evaluation factors for sauced beef

3 醬牛肉感官模糊評(píng)價(jià)

醬牛肉感官綜合評(píng)價(jià)是通過口感、視覺和嗅覺等對(duì)醬牛肉的質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。醬牛肉的品質(zhì)與理化品質(zhì)有關(guān)，其口感、風(fēng)味和組織形態(tài)等因素也直接影響醬牛肉的品質(zhì)，醬牛肉的理化品質(zhì)可直接通過儀器進(jìn)行測(cè)量，但感官品質(zhì)因素難以通過儀器進(jìn)行測(cè)量，感官測(cè)量過程中容易受到較多外界因素的影響，使得醬牛肉的感官品質(zhì)具有較大的模糊性，因此對(duì)醬牛肉品質(zhì)進(jìn)行感官評(píng)價(jià)時(shí)，要采取更加合理的評(píng)價(jià)體系。

對(duì)其進(jìn)行定量分析時(shí)，利用模糊數(shù)學(xué)的方法對(duì)醬牛肉的感官評(píng)價(jià)因素進(jìn)行抽象化，構(gòu)建出一種能夠?qū)︶u牛肉綜合品質(zhì)進(jìn)行理想化評(píng)價(jià)的動(dòng)態(tài)模型，對(duì)醬牛肉品質(zhì)的感官特性做出合理評(píng)價(jià)。對(duì)醬牛肉品質(zhì)進(jìn)行模糊評(píng)價(jià)過程是利用模糊數(shù)學(xué)理論，通過函數(shù)隸屬屬性來進(jìn)行醬牛肉的主觀評(píng)價(jià)。

本文在進(jìn)行醬牛肉綜合感官評(píng)價(jià)時(shí)，選用來自不同地區(qū)的7種醬牛肉，構(gòu)建出醬牛肉品質(zhì)評(píng)價(jià)對(duì)象集合：y={y1,y2,y3,y4,y5,y6,y7}。

其中，y1、y2、y3、y4、y5、y6、y7表示7種醬牛肉樣本。

根據(jù)醬牛肉綜合評(píng)價(jià)因素屬性，建立醬牛肉評(píng)價(jià)因素集合：U={色澤,口感,滋味,組織形態(tài),氣味,殘留肉味}={u1,u2,u3,u4,u5,u6}。

根據(jù)醬牛肉感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，建立醬牛肉品質(zhì)評(píng)價(jià)等級(jí)集合：V={極差,非常差,較差,略差,一般,略好,較好,非常好,極好}={v1,v2,v3,v4,v5,v6,v7,v8,v9}。

根據(jù)醬牛肉綜合評(píng)價(jià)因素屬性權(quán)重系數(shù)，建立醬牛肉品質(zhì)評(píng)價(jià)權(quán)重集合：

A={0.170,0.170,0.187,0.126,0.242,0.105}。

在7種醬牛肉樣本中，隨機(jī)抽樣形成模糊評(píng)價(jià)集合，分別從風(fēng)味、組織形態(tài)、成形指標(biāo)、色澤、彈性和口感不同角度進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，形成醬牛肉綜合評(píng)價(jià)原始采樣數(shù)據(jù)，得到醬牛肉感官評(píng)價(jià)模糊矩陣：

根據(jù)模糊變換原理，對(duì)醬牛肉綜合評(píng)價(jià)樣本進(jìn)行評(píng)價(jià)，并進(jìn)行歸一化結(jié)果處理。

4 醬牛肉感官模糊評(píng)價(jià)結(jié)果

按照最大隸屬度原則獲取醬牛肉綜合評(píng)價(jià)等級(jí)。醬牛肉感官模糊評(píng)價(jià)結(jié)果見表3。

表3 醬牛肉感官評(píng)價(jià)結(jié)果Table 3 The sensory evaluation results of sauced beef

5 結(jié)論

通過問卷調(diào)查的方式獲取醬牛肉感官評(píng)價(jià)指標(biāo)及權(quán)重系數(shù)，能夠較好地保證醬牛肉品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，同時(shí)利用模糊數(shù)學(xué)相關(guān)理論對(duì)其進(jìn)行合理的綜合評(píng)判，將醬牛肉感官評(píng)價(jià)結(jié)果轉(zhuǎn)化為客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)，為醬牛肉的生產(chǎn)工藝改進(jìn)及科學(xué)合理評(píng)價(jià)提供了參考依據(jù)。