基于模糊數(shù)學(xué)和感官評價的小米腸粉皮料研究

鐘雨晴，詹世雄

（韓山師范學(xué)院烹飪與營養(yǎng)系，廣東 潮州 521041）

腸粉是廣東早茶夜市的必備之品，上至高端酒店，下至食肆茶市，幾乎都有供應(yīng)。腸粉源于廣東羅定，將大米浸泡后磨成米漿，稀釋后根據(jù)不同口味加入食用油、食鹽、花生、大蔥等，倒入容器內(nèi)蒸熟，重復(fù)操作4～5 層后制作而成。

近年來，隨著生活水平不斷提高，人們在飲食上追求營養(yǎng)、健康。小米是一種藥食兩用的優(yōu)質(zhì)雜糧，富含蛋白質(zhì)、糖類、脂肪、多種維生素及礦物質(zhì)，營養(yǎng)素配比合理，人體消化利用率高[1]。研究人員發(fā)現(xiàn)小米蛋白質(zhì)中含有人體合成蛋白質(zhì)所需的所有氨基酸，除賴氨酸含量偏低外，其他氨基酸的比例均符合世界衛(wèi)生組織的推薦，達(dá)到了全價蛋白的標(biāo)準(zhǔn)[2]，小米種皮中的多酚還可以抑制醛糖還原酶的活性，從而預(yù)防白內(nèi)障[3]。此外，小米中維生素含量多且種類豐富，含有一般糧食中缺少的胡蘿卜素，維B1的含量高于一般作物，有效防治腳氣病[4]。采用的黃小米是最常見的小米品種，淀粉的平均消化吸收率高達(dá)99%以上，膳食纖維含量高[5]，由于初加工小米產(chǎn)品不需過度精制，保存了許多的營養(yǎng)物質(zhì)，所以針對小米的功能食品開發(fā)也是極具潛力的[6]。因此，利用小米制作腸粉皮料，對于滿足廣大人民群眾粗糧飲食的需要具有一定意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

小米粉，內(nèi)蒙古德路克進(jìn)出口貿(mào)易有限責(zé)任公司提供；生粉、澄粉，上海楓未實業(yè)有限公司提供；飲用水。

1.2 儀器設(shè)備

I2000 型電子秤、抽屜式腸粉機(jī)（50×50 腸粉機(jī)）、刮板（中號梯形刮板，長135 mm，寬95 mm）、毛刷、TMS-Pro 型質(zhì)構(gòu)儀，美國FTC 公司產(chǎn)品。

1.3 試驗方法

1.3.1 小米腸粉的制作方法

（1） 小米腸粉配方。小米粉50 g，生粉25 g，澄粉10 g，水130 g。

（2） 小米腸粉工藝流程。分別稱取粉料混合，加水?dāng)嚢韬蟮玫侥c粉漿，取適量倒至刷油托盤，搖勻鋪開，待蒸汽充足后，大火蒸至腸粉皮微微起泡即可。

（3） 小米腸粉操作要點。①篩選小米粉。采用新鮮現(xiàn)磨純小米粉，粉質(zhì)細(xì)膩無雜質(zhì)，適用于制作腸粉；②粉水混合均勻。蒸制之前需均勻攪拌，防止粉類物質(zhì)沉底，可以采取10∶1 的比例調(diào)制生熟漿，從而增加腸粉皮的彈性和爽滑度；③腸粉漿適量。提前將托盤刷油，將腸粉漿均勻鋪滿托盤即可；④蒸汽充足。蒸制關(guān)鍵在于蒸汽充足，蒸汽量不足的情況下，耗時較長，腸粉成品散失的水分較多，成品質(zhì)量也相對降低；⑤蒸制時間適宜。蒸制時間在40～50 s，大火蒸至腸粉皮微微起泡即可。蒸制時間過短，成品不熟導(dǎo)致發(fā)黏；蒸制時間過長，腸粉漿失水過多，成品較干、口感較差。

1.3.2 小米腸粉的單因素優(yōu)化試驗設(shè)計

分別對小米粉、水、生粉及澄粉的用量，進(jìn)行單因素試驗，感官評定小組按照制定的小米腸粉皮料感官評價評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價，根據(jù)評價的結(jié)果來確定該原料最佳用量范圍。

（1） 小米粉用量對腸粉皮料的影響。小米粉的作用在于小米香氣及顏色的形成；小米口感略帶生澀，其用量決定腸粉的口感順滑與否。在控制其他因素不變的情況下，將小米粉用量分別設(shè)置為30，40，50，60，70 g，利用感官評價法分析成品品質(zhì)，根據(jù)結(jié)果確定小米粉用量。

（2） 水用量對腸粉皮料的影響。水是成品品質(zhì)最主要因素之一，可以調(diào)節(jié)腸粉漿的稀稠度。在控制其他因素不變的情況下，將水用量分別設(shè)置為100，115，130，145，160 g，利用感官評價法分析成品品質(zhì)，根據(jù)結(jié)果確定水用量。

（3） 生粉用量對腸粉皮料的影響。生粉可以增加腸粉的黏度，利于米漿凝固成型，由于小米中淀粉的透明度低、凍融穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性較差[7]，適量增加生粉有利于提高透明度。在控制其他因素不變的情況下，生粉用量分別設(shè)置為20，25，30，35，40 g，利用感官評價法分析成品品質(zhì)，根據(jù)結(jié)果確定生粉用量。

（4） 澄粉用量對腸粉皮料的影響。澄粉利于增加腸粉的韌性，增加嚼勁改善口感，使得米漿更加晶瑩剔透。在控制其他因素不變的情況下，澄粉用量分別設(shè)置為8，10，12，14，16 g，利用感官評價法分析成品品質(zhì)，根據(jù)結(jié)果確定澄粉用量。

1.3.3 模糊數(shù)學(xué)與正交試驗

根據(jù)單因素試驗感官評價結(jié)果確定因素和水平，由于澄粉使用量相對較少，將生粉與澄粉歸納為一個因素進(jìn)行研究。將小米粉、水、生粉與澄粉用量比例作為主要因素，進(jìn)行正交試驗設(shè)計。

小米腸粉正交試驗設(shè)計見表1。

表1 小米腸粉正交試驗設(shè)計

（1） 模糊數(shù)學(xué)感官評價標(biāo)準(zhǔn)的建立。參考模糊數(shù)學(xué)感官評價法[8-13]，建立小米腸粉皮料感官評價標(biāo)準(zhǔn)。①組建感官評定小組。由10 位烹飪與營養(yǎng)教育專業(yè)師生組成感官評定小組，要求小組人員評定前24 h 內(nèi)不吸煙、不飲酒，飲食清淡，不能食用辛辣、帶有刺激性的食物[14]。每次試吃一個樣品前后，用礦泉水漱口后，再對試驗樣品進(jìn)行評定。②小米腸粉感官評價指標(biāo)及權(quán)重。因素集U 的確定，因素集U是指影響成品感官品質(zhì)所構(gòu)成因素的集合。試驗選擇色澤、口感、風(fēng)味、組織狀態(tài)作為考慮的因素。因此評判因素可設(shè)為U1=色澤，U2=口感，U3=風(fēng)味，U4= 組織狀態(tài)，組成的評判因素集合為：U={U1，U2，U3，U4}。評價集 V 的確定，評語集 V 是由多個最能反映小米腸粉品質(zhì)的指標(biāo)組成的。試驗采用文字表示形式，將小米腸粉的感官品質(zhì)劃分為4 個等級，可設(shè) V1=優(yōu) （90～100 分），V2=良 （80～89 分），V3=中（70～79 分），V4=差（60～69 分），則組成的評語集為：V={V1，V2，V3，V4}。權(quán)重集X 的確定，上述4 個評判因素的小米腸粉的品質(zhì)影響程度不同，試驗權(quán)重采用強(qiáng)制決定法[15]，可設(shè)X1=0.2，X2=0.4，X3=0.2，X4=0.2，則組成的權(quán)重集為：X={X1，X2，X3，X4}。

1.3.4 小米腸粉皮料感官評價評分標(biāo)準(zhǔn)

小米腸粉感官評價標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 小米腸粉感官評價標(biāo)準(zhǔn)

1.3.5 質(zhì)構(gòu)指標(biāo)測試方法

試驗得出最佳配方后，將最優(yōu)樣品取3 個等份的樣品，對其進(jìn)行硬度、咀嚼性、彈性和膠黏性等質(zhì)構(gòu)指標(biāo)進(jìn)行測定，進(jìn)一步評價小米腸粉皮料的感官品質(zhì)。

質(zhì)構(gòu)儀采用圓餅探頭，直徑為75 mm，測試速度為60 mm/min，起始力為1.5 N，變形量為50%，力量感應(yīng)元量程為1 000 N。

1.3.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0 進(jìn)行統(tǒng)計分析，并用Excel 2013 作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 小米粉用量對腸粉皮料的影響

小米粉用量對小米腸粉皮料的影響見圖1。

圖1 小米粉用量對小米腸粉皮料的影響

當(dāng)小米粉用量為50g 時，評分最高，綜合品質(zhì)最好。當(dāng)小米粉用量為30 g 時，腸粉漿的黏稠度較稀，成品色澤較淺；當(dāng)小米粉用量為70 g 時，腸粉漿的黏稠度較稠，口感較粗糙。因此，小米粉用量為50 g 最為適宜。

2.2 水用量對腸粉皮料的影響

水用量對小米腸粉皮料的影響見圖2。

圖2 水用量對小米腸粉皮料的影響

當(dāng)水用量為130 g 時，評分最高，綜合品質(zhì)最好。當(dāng)水用量為100 g 時，腸粉漿的黏稠度較高，制成的成品較厚，口感較黏；當(dāng)水用量為160 g 時，腸粉漿的黏稠度較稀，成品不易成型，對此需要相應(yīng)增加生粉與澄粉的量。因此，水用量初步定為115～145 g。

2.3 生粉用量對腸粉皮料的影響

生粉用量對小米腸粉皮料的影響見圖3。

圖3 生粉用量對小米腸粉皮料的影響

當(dāng)生粉用量為25 g 時，評分最高，綜合品質(zhì)最好。當(dāng)生粉用量為20 g 時，腸粉漿的黏稠度適中，但成品比較稀軟；當(dāng)生粉用量為40 g 時，感官評分最低，米漿的黏稠度較高，制成的成品較厚，口感較黏。因此，生粉用量為25 g 時較為適宜。

2.4 澄粉用量對腸粉皮料的影響

澄粉用量對小米腸粉皮料的影響見圖4。

圖4 澄粉用量對小米腸粉皮料的影響

當(dāng)澄粉用量為10 g 時，評分最高，綜合品質(zhì)最好。當(dāng)澄粉用量為8 g 時，腸粉漿的黏稠度適中，但成品韌性不足；當(dāng)澄粉用量為16 g 時，較其余4 個而言，口感較硬。因此，澄粉用量為10 g 時較為適宜。

2.5 正交試驗設(shè)計與感官評價

模糊感官評價矩陣見表3。

表3 模糊感官評價矩陣

2.5.1 建立模糊矩陣R

將對9 組試驗的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到9 個模糊評判矩陣，分別對應(yīng)1～9 號試驗。根據(jù)R1列出9 個矩陣。

2.5.2 模糊數(shù)學(xué)綜合感官評判結(jié)果

根據(jù)模糊變換原理可知K=X×R，對應(yīng)第t 號小米腸粉樣品評價結(jié)果為Kt=X×Rt，以1 號小米腸粉樣品為例，其綜合評價的結(jié)果如下：

令綜合評價結(jié)果為Ht，按照標(biāo)準(zhǔn)的模糊綜合評判數(shù)學(xué)模型：

小米腸粉皮料綜合評價結(jié)果K 見表4。

表4 小米腸粉皮料綜合評價結(jié)果K

（5） 根據(jù)等級因素進(jìn)行賦值，“優(yōu)”為90 分，“良”為80 分，“中”為70 分，“差”為60 分，得到賦值矩陣為

模糊數(shù)學(xué)綜合感官評判結(jié)果H=K×G，即樣品的模糊綜合評分集合Y 與評語集合G 的乘積[16-18]。

小米腸粉皮料綜合評價結(jié)果H 見表5。

表5 小米腸粉皮料綜合評價結(jié)果H

根據(jù)感官評價指標(biāo)，在單因素試驗的基礎(chǔ)上確定用量范圍，選擇小米粉、水、生粉、澄粉用量4 個因素分別對小米腸粉制作成品的影響，并對小米粉用量、水用量、生粉用量與澄粉質(zhì)量比進(jìn)行三因素三水平正交試驗確定小米腸粉皮料的最佳配方，并對正交試驗的9 個試驗產(chǎn)品進(jìn)行感官評價。

小米腸粉正交試驗結(jié)果見表6。

表6 小米腸粉正交試驗結(jié)果

由表6 可知，對小米腸粉皮料造成影響的3 個因素由大到小依次為C＞B＞A，即為生粉與澄粉用量比對小米腸粉皮料感官品質(zhì)影響最大、水用量影響次之、小米粉用量的影響最小。由正交試驗結(jié)果表可知，產(chǎn)品的最優(yōu)配方為A1B3C2。因此，小米腸粉皮料的最佳配方為小米粉用量50 g，水用量130 g，生粉與澄粉質(zhì)量比為5∶2（25 g∶10 g） 時，小米腸粉品質(zhì)最佳，該配方制作的小米腸粉，色澤均勻，呈正常黃色，表面有光澤；口感細(xì)軟，咀嚼性好，不黏牙，彈性適中；小米香味濃郁，氣味純正，無不良?xì)馕叮粩嗝娼Y(jié)構(gòu)均勻細(xì)膩，厚薄一致，表面光滑。

2.6 小米腸粉最佳工藝配方確定

因感官評價一般采用評分法，而該方法易受主觀因素的影響，導(dǎo)致很多時候科研人員很難對產(chǎn)品進(jìn)行客觀而準(zhǔn)確的評價[19-21]。而模糊數(shù)學(xué)可以對不同評價目標(biāo)的多種品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行科學(xué)的評價，從而得出客觀準(zhǔn)確的評價結(jié)果，相對言之模糊數(shù)學(xué)更加適用[22]。結(jié)果表明，當(dāng)小米粉用量為50 g，水用量為130 g，生粉與澄粉質(zhì)量比為5∶2（25 g∶10 g） 時，小米腸粉皮料模糊感官評分最高，感官品質(zhì)最佳。

2.7 小米腸粉最佳樣品質(zhì)構(gòu)特性分析

最佳配方TPA 試驗及其結(jié)果分析見表7。

TPA 試驗反映了小米腸粉的硬度、黏附性、內(nèi)聚性、彈性、膠黏性和咀嚼性。由表7 可知，其硬度的平均值為14.2 N，說明小米腸粉皮料軟硬度適中，食用起來口感較好，不會過于硬實或軟爛；其黏附性的平均值為0.387 N/mm，說明小米腸粉皮料黏附性良好；其內(nèi)聚性的平均值為0.4 Ratio，說明小米腸粉皮料組織結(jié)構(gòu)良好，不易斷裂；其彈性的平均值為2.71 mm，說明小米腸粉皮料彈性良好，口感較為適中；其膠黏性的平均值為5.1 N，說明小米腸粉皮料膠黏性良好；其咀嚼性的平均值為13.6 mJ，說明小米腸粉皮料咀嚼性良好，有一定的韌性。

表7 最佳配方TPA 試驗及其結(jié)果分析

3 結(jié)論

參考了傳統(tǒng)抽屜式腸粉的制作方法，采用小米為原料制作創(chuàng)新式腸粉皮料，并通過單因素試驗確定各影響因素的用量取值范圍，正交試驗與質(zhì)構(gòu)分析相結(jié)合，通過感官評分和模糊數(shù)學(xué)評價共同測評，最終確定最佳配方為小米粉用量50 g，水用量130 g，生粉與澄粉質(zhì)量比5∶2（25 g∶10 g），該配方制備的小米腸粉皮料模糊感官評分最高。

立足于倡導(dǎo)粗糧飲食，創(chuàng)新改良傳統(tǒng)小吃這一方向。提倡人們在日常飲食中，做到膳食結(jié)構(gòu)粗細(xì)搭配、營養(yǎng)均衡，確保每日有充足的粗糧攝入，改善精細(xì)化飲食的模式。除了改變?nèi)藗冿嬍秤^念，更應(yīng)該注重粗糧加工的發(fā)展模式。首先，可以利用媒體平臺進(jìn)行有效推廣，拓寬粗糧市場的銷售渠道，提升粗糧飲食的影響力。其次，通過科技力量，提升雜糧口感，開發(fā)具有高附加值的雜糧產(chǎn)品[23]。最后，將粗糧與當(dāng)下流行的網(wǎng)紅食品及日常生活必食品進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，提高粗糧飲食在人民日常飲食的比重。