模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)在海鮮汁研究的應(yīng)用

文 潘志民 張小芳 鄒文中* 陳建旭

1.丸莊金龍魚（泰州）食品工業(yè)有限公司；2.北海職業(yè)學(xué)院海洋食品研發(fā)中心；3.廣東美味源香料股份有限公司

以低值海產(chǎn)品為原料，使用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)海鮮汁調(diào)味料的加工配方及工藝進(jìn)行優(yōu)化，并使用模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)方法獲得海鮮汁調(diào)味料的最佳加工配方及工藝條件為琥珀酸二鈉1.4kg、海鮮膏（食品用香精）1.5kg、煮制溫度96℃、鮑魚汁1kg、白砂糖4kg、煮制時(shí)間40min，并通過選取體態(tài)、色澤、風(fēng)味、滋味因素為評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立海鮮汁感官綜合評(píng)分體系。

海鮮汁調(diào)味料（Seafood juice）是以水、低值海產(chǎn)品、釀造醬油、白砂糖、食用鹽以及鮑魚汁為原料，添加谷氨酸鈉、乙酰化雙淀粉己二酸酯、羥丙基二淀粉磷酸酯、焦糖色、呈味核苷酸二鈉、黃原膠、香辛料、食品用香精、維生素C、山梨酸鉀為輔料，經(jīng)破碎、高溫高壓燉煮、研磨、均質(zhì)、配料、溶解、煮制、保溫殺菌、冷卻、罐裝等主要工藝加工制成的海鮮汁調(diào)味料。

關(guān)于海鮮汁調(diào)味料的研究，主要集中在海鮮汁調(diào)味料使用的低值海產(chǎn)品原料自溶條件的選擇及優(yōu)化、酶解條件的選擇及優(yōu)化等方面，而有關(guān)海鮮汁調(diào)味料后續(xù)制作的添加物料鮑魚汁，白砂糖、海鮮膏（食品用香精）、琥珀酸二鈉對(duì)海鮮汁調(diào)味料品質(zhì)影響，制作溫度及制作時(shí)間對(duì)海鮮汁調(diào)味料品質(zhì)影響的研究均鮮有報(bào)道。此外，在海鮮汁調(diào)味料研發(fā)過程中，通常通過化學(xué)分析方法和儀器分析方法檢驗(yàn)游離氨基酸總量、總酸、總糖、鹽份、固形物含量、粘度等理化指標(biāo)，但相比之下，感官評(píng)價(jià)方法仍然是必不可少的主觀評(píng)價(jià)分析方法。在各種感官指標(biāo)描述的感官評(píng)價(jià)中，目前普遍采用的方法是評(píng)分法，但是使用此方法時(shí)由于差異的存在，而且評(píng)分離散程度較大，使得評(píng)價(jià)結(jié)果具有一定的主觀性，也有一定的局限性，因而很難對(duì)海鮮汁調(diào)味料的產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行準(zhǔn)確和客觀的評(píng)價(jià)。模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)方法由于可以綜合考慮各種因素對(duì)總體效果的綜合貢獻(xiàn)，變換人類判斷問題的思維方式，因而使用模糊數(shù)學(xué)原理模擬人類判斷問題的模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)判方法，能夠?qū)κ称焚|(zhì)量作出科學(xué)、準(zhǔn)確與客觀的評(píng)價(jià)，為海鮮汁調(diào)味料的生產(chǎn)和研發(fā)提供依據(jù)。本文采用模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)法和正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，以低值海產(chǎn)品為原料并輔助添加輔料，制作成海鮮汁調(diào)味料，并研究了海鮮汁調(diào)味料的最佳原料添加量及加工工藝。

1.材料與方法

1.1材料與試劑

低值海產(chǎn)品原料、鮑魚、食鹽、白砂糖、味精：購自廣東陽江陽西。

梨酸鉀、焦糖色、呈味核苷酸二鈉、黃原膠、維生素C、乙?；p淀粉己二酸酯、羥丙基二淀粉磷酸酯：食品級(jí)、市售。

香辛料、海鮮膏（食品用香精）：食品級(jí)、廣東美味源香料股份有限公司。

1.2主要儀器

均質(zhì)機(jī)：上海東華高壓均質(zhì)機(jī)廠，GYB-3000-4SQN型；

可傾式夾層鍋：廣州市江鑫機(jī)械有限公司，JCG-0.2型；

膠體磨：JMS-130型，廊坊正瑞機(jī)械有限公司；

反應(yīng)釜：廣州市華星輕機(jī)有限公司，HXL-300型；

旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：上海一凱儀器設(shè)備有限公司，RE-52A型；

電子天平：上海光正醫(yī)療儀器有限公司，TG-328A型；

高溫循環(huán)油浴鍋：上海一凱儀器設(shè)備有限公司，GY-20L；

破碎機(jī)：興寧市東賢環(huán)保節(jié)能設(shè)備，A-01型。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1海鮮汁調(diào)味料的制備工藝流程

1.3.2操作要點(diǎn)

1.3.2.1低值海產(chǎn)品的選擇

海鮮汁調(diào)味料是以低值海產(chǎn)品為原料。低值海產(chǎn)品原料包括海產(chǎn)品加工中剩余的皮、骨頭、頭、尾和肉等，也包括無多大實(shí)用價(jià)值的魚、蝦、蟹、貝類等海產(chǎn)品。選用經(jīng)衛(wèi)生檢驗(yàn)合格的低值海產(chǎn)品原料，要求新鮮無腐敗變質(zhì)現(xiàn)象，無異味。

1.3.2.2破碎

海產(chǎn)品原料需經(jīng)過破碎機(jī)進(jìn)行破碎，大小約為0.5cm*0.5cm粒狀。

1.3.2.3燉煮

將破碎的海產(chǎn)品原料放入反應(yīng)釜中，添加2倍原料的水，攪拌均勻后加溫加壓至121℃，充分燉煮2小時(shí)。

1.3.2.4過篩、研磨、均質(zhì)

燉煮完后，用20目的網(wǎng)篩過濾，濾去骨頭、甲殼等硬物，濾液用膠體磨研磨均勻，再用均質(zhì)機(jī)均質(zhì)一次。

1.3.2.5鮑魚汁的制作

取新鮮鮑魚1.0kg，加水20kg，加熱到100℃熬煮60min，過篩取汁，鮑魚作它用，濾汁添加20%的食用鹽，混合均勻后冷藏備用。

1.3.2.6煮制、保溫殺菌

煮制過程中一邊升溫一邊添加原輔料、黃原膠、乙?；p淀粉己二酸酯，羥丙基二淀粉磷酸酯應(yīng)先用水混合均勻再添加，山梨酸鉀、維生素C分別用水溶解后加入，但二者不能混合一起加入，海鮮膏應(yīng)在煮制完成時(shí)添加進(jìn)入保溫殺菌工序。

1.3.3海鮮汁調(diào)味料的配方及工藝優(yōu)化試驗(yàn)

通過預(yù)先進(jìn)行的單因素實(shí)驗(yàn)及結(jié)果，設(shè)定海鮮汁調(diào)味料產(chǎn)品的基礎(chǔ)配方為：清水63kg、低值海鮮產(chǎn)品14kg、釀造醬油10kg、食用鹽3.2kg、谷氨酸鈉2.6kg、乙?；p淀粉己二酸酯1.3kg、羥丙基二淀粉磷酸酯1.8kg、焦糖色0.7kg、5’-呈味核苷酸二鈉0.13kg、黃原膠0.06kg、香辛料0.8kg、維生素C0.2kg、山梨酸鉀0.06kg，并以琥珀酸二鈉、海鮮膏（食品用香精）、白砂糖、鮑魚汁添加量和制作時(shí)間、制作溫度為主要因素，采用L8（27）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行正交試驗(yàn)，以感官評(píng)定為指標(biāo)。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。

表1 海鮮汁調(diào)味料配方L8（27）因素水平表

1.3.4感官評(píng)價(jià)方法

選擇10位經(jīng)過專門培訓(xùn)的評(píng)價(jià)員組成的評(píng)價(jià)小組，對(duì)8種制作好的海鮮汁調(diào)味料的體態(tài)、色澤、風(fēng)味、滋味等指標(biāo)分別進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，并從優(yōu)等、良好、一般、差等4個(gè)等級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià)（見表2），鑒評(píng)結(jié)果見表4。樣品要求及評(píng)價(jià)環(huán)境需要滿足一些基本條件：樣品的品溫在一年四季都保持接近，在冬天等低溫季節(jié)，需要提前對(duì)樣品進(jìn)行加溫、保溫處理；評(píng)價(jià)員無任何感覺方面的缺陷，身體健康，并對(duì)感官分析有興趣，無明顯個(gè)人氣味，個(gè)人衛(wèi)生條件良好；評(píng)價(jià)員在檢驗(yàn)前1小時(shí)內(nèi)不使用有氣味的化妝品、不吃東西、不抽煙，能按照培訓(xùn)的技術(shù)要求進(jìn)行評(píng)價(jià)；感官評(píng)價(jià)環(huán)境應(yīng)光線充足、柔和，環(huán)境安靜、無噪聲干擾；感官評(píng)價(jià)環(huán)境應(yīng)無外來氣味污染，具備良好通風(fēng)，環(huán)境的溫度、濕度盡量讓評(píng)價(jià)員感到舒適。

表2 海鮮汁調(diào)味料感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

表4 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1.3.5模糊數(shù)學(xué)模型的建立

1.3.5.1因素集、評(píng)語集和加權(quán)重集的建立

本研究以海鮮汁調(diào)味料色澤（U1）、體態(tài)（U2）、滋味（U3）、風(fēng)味（U4）為因素，從而得到海鮮汁調(diào)味料的因素集U={U1，U2，U3，U4}。

評(píng)定小組討論確定，海鮮汁調(diào)味料的評(píng)價(jià)等級(jí)為優(yōu)等（L1）、良好（L2）、一般（L3）、差等（L4），因此確定海鮮汁調(diào)味料的評(píng)語集為：L={L1，L2，L3，L4}。以10分為標(biāo)準(zhǔn)，各指標(biāo)評(píng)分大于9分為優(yōu)等，評(píng)分在7-9分為良好，評(píng)分在5-7分為一般，若評(píng)分小于5分則為差等。

本法權(quán)重集采用調(diào)查統(tǒng)計(jì)法確定，由20位用戶對(duì)產(chǎn)品體態(tài)、色澤、風(fēng)味、滋味等因素在所有因素中所占重要性程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，用比率表示并填寫在表格上，對(duì)各因素進(jìn)行權(quán)重統(tǒng)計(jì)計(jì)算后，確定因素權(quán)重集M={M1，M2，M3，M4}。

1.3.5.2模糊矩陣的確立和模糊轉(zhuǎn)換

根據(jù)文獻(xiàn)資料的方法，先通過10位評(píng)價(jià)員的感官評(píng)價(jià)對(duì)各指標(biāo)的分?jǐn)?shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，然后將各級(jí)的票數(shù)除以10得到模糊關(guān)系矩陣N，再通過處理海鮮汁調(diào)味料的感官評(píng)價(jià)結(jié)果，將因素權(quán)重集M與模糊關(guān)系矩陣N合成，得到模糊關(guān)系評(píng)價(jià)集K=M×N，從而得到第i個(gè)海鮮汁調(diào)味料樣品的評(píng)價(jià)結(jié)果為Ki=M×Ni（i為1-8）。最后引進(jìn)綜合評(píng)分矩陣T處理模糊關(guān)系評(píng)價(jià)集K，根據(jù)感官評(píng)價(jià)的特殊性，設(shè)評(píng)價(jià)等級(jí)集Y={y1，y2，y3，y4}，得到海鮮汁調(diào)味料樣品的模糊綜合評(píng)價(jià)總分T=K×Y。

2.結(jié)果與分析

2.1因素權(quán)重集的建立

由20位用戶對(duì)海鮮汁調(diào)味料產(chǎn)品樣品的4項(xiàng)因素重要性程度的進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，通過對(duì)各因素的重要性程度進(jìn)行評(píng)價(jià)的結(jié)果統(tǒng)計(jì)，得出色澤的權(quán)重為0.211，體態(tài)的權(quán)重為0.177，滋味的權(quán)重為0.339，風(fēng)味的權(quán)重為0.273，因而得到因素權(quán)重集為M={0.211，0.177，0.339，0.273 }。

2.2模糊感官評(píng)價(jià)結(jié)果

對(duì)8種制作好的海鮮汁調(diào)味料的體態(tài)、色澤、風(fēng)味、滋味等4個(gè)指標(biāo)分別進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，由10名感官評(píng)價(jià)員在設(shè)定的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行，對(duì)每個(gè)評(píng)價(jià)員評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行收集匯總并統(tǒng)計(jì)分析，得出海鮮汁調(diào)味料樣品的感官評(píng)價(jià)結(jié)果。評(píng)價(jià)結(jié)果見表3。

2.3模糊矩陣的建立結(jié)果

由表3可知，以1號(hào)海鮮汁調(diào)味料樣品的色澤為例，0人評(píng)9-10分，1人評(píng)7-9分，4人評(píng)5-7分，5人評(píng)5分以下，則得到U1={0.0，0.1，0.4，0.5}，同理可得到U2={0.1，0.1，0.5，0.3}，

表3 不同加工條件下海鮮汁調(diào)味料感官評(píng)價(jià)結(jié)果

表5 方差分析

3.結(jié)論

3.1通過調(diào)查統(tǒng)計(jì)方法確定海鮮汁調(diào)味料的因素權(quán)重集，并采用模糊感官評(píng)價(jià)法和模糊轉(zhuǎn)換得到模糊關(guān)系矩陣N，進(jìn)而得到樣品模糊感官評(píng)價(jià)綜合評(píng)分T。

3.2使用模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)法，通過L8（27）正交試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，對(duì)海鮮汁調(diào)味料的加工配方及工藝進(jìn)行優(yōu)化，得出海鮮汁調(diào)味料的最佳加工工藝條件為琥珀酸二鈉1.40kg、海鮮膏（食品用香精）1.50kg、煮制溫度96℃、鮑魚汁1.00kg、白砂糖4.00kg、煮制時(shí)間40min，因素對(duì)樣品的影響順序從小到大為E＜D＜C＜F＜A＜B。

3.3模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)法在應(yīng)用中能夠獲得較準(zhǔn)確的、客觀的海鮮汁調(diào)味料的感觀評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，為海鮮汁調(diào)味料的生產(chǎn)和研發(fā)提供加工工藝條件依據(jù)。