模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)法優(yōu)化沙光魚(yú)紫菜片配方

◎ 胡 姝，呂復(fù)云，錢(qián)亮亮，韋東余

（1.江蘇海洋大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 連云港 222005；2.連云港市質(zhì)量技術(shù)綜合檢驗(yàn)檢測(cè)中心，江蘇 連云港 222002）

沙光魚(yú)（Acanthogobius hasta），學(xué)名“矛尾復(fù)蝦虎魚(yú)”，是產(chǎn)于海水及咸淡水的大型蝦虎魚(yú)，分布于太平洋西北部、中國(guó)、日本和韓國(guó)海域[1-2]。我國(guó)連云港地區(qū)生長(zhǎng)環(huán)境適宜，沙光魚(yú)繁殖迅速。自古以來(lái)連云港當(dāng)?shù)厝司陀惺秤蒙彻怍~(yú)的習(xí)慣，連云港民間有“十月沙光賽羊湯”之說(shuō)。沙光魚(yú)肉質(zhì)細(xì)嫩、味道鮮美、營(yíng)養(yǎng)豐富，深受消費(fèi)者的喜愛(ài)[3-4]。新鮮的沙光魚(yú)水分含量高，肉質(zhì)柔軟細(xì)嫩，組織脆弱，捕獲后魚(yú)體易死亡，死后極易腐敗變質(zhì)，不易貯藏，加工與貯運(yùn)保鮮難度大[5-6]。目前市場(chǎng)上多以鮮售為主，主要集中在每年的秋冬季，因此不能滿足消費(fèi)者全年消費(fèi)的需求，也影響了沙光魚(yú)的推廣和產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。因此，迫切需要開(kāi)發(fā)一種新的保存方法，以減少損失并提高沙光魚(yú)的食品價(jià)值。

紫菜隸屬紅藻門(mén)，紅毛菜科[7]，紫菜中蛋白質(zhì)含量豐富，富含多種人體必需氨基酸與非必需氨基酸[8]。紫菜具有十分高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，高蛋白、低脂肪，含有豐富的礦質(zhì)元素以及多種維生素，中醫(yī)認(rèn)為其具有很多的養(yǎng)生功能，如清熱化痰、軟堅(jiān)利水、補(bǔ)腎養(yǎng)心，是寶貴的天然海藻保健食品之一[9]。受限于國(guó)民的飲食習(xí)慣，目前市場(chǎng)上紫菜產(chǎn)品品種主要為干紫菜餅、即食海苔和沖泡紫菜湯等[10]。本研究以沙光魚(yú)和紫菜為材料，開(kāi)發(fā)出易于被市場(chǎng)接受的沙光魚(yú)紫菜片半干產(chǎn)品，將大大提高沙光魚(yú)和紫菜的附加值，具有良好的發(fā)展前景

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

沙光魚(yú)購(gòu)于連云港淘生鮮鮮活水產(chǎn)；紫菜購(gòu)于連云港小巢海洋食品有限公司；食用植物油、食鹽、白砂糖和大料：市售。

1.2 儀器與設(shè)備

ME204 電子天平：梅特勒儀器上海有限公司；DHG-9030A 電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：一恒儀器上海有限公司；P-400 青葉真空包裝機(jī)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

原料沙光魚(yú)去腥打碎→紫菜復(fù)水瀝干打碎→混合調(diào)味壓片→烘烤→包裝→滅菌→成品。

1.3.2 操作流程

（1）原料沙光魚(yú)去腥打碎。將沙光魚(yú)去鱗，去除內(nèi)臟，用清水洗凈備用，將腌制過(guò)的沙光魚(yú)用勻漿機(jī)打碎。

（2）紫菜切碎復(fù)水瀝干。以干凈的紫菜為原料，將紫菜加入50 ℃左右的水中進(jìn)行復(fù)水處理，置于金屬瀝網(wǎng)上瀝水5 min，備用。

（3）混合調(diào)味壓片。分別在一定質(zhì)量的沙光魚(yú)肉、紫菜片中加入食用植物油和食鹽進(jìn)行調(diào)味。對(duì)沙光魚(yú)和紫菜片進(jìn)行壓片，厚度為0.3 cm。

（4）烘烤。將上述壓好的魚(yú)片烘烤至水分活度為0.70 ～0.90，在干燥的過(guò)程中應(yīng)保持魚(yú)片的狀態(tài)。

（5）包裝。將烘烤后的沙光魚(yú)紫菜片進(jìn)行密封封口，放入真空袋中，真空度為0.052 ～0.062 Mpa。

（6）滅菌。將魚(yú)片放入高壓滅菌鍋中，121 ℃條件下殺菌20 min，然后放至常溫環(huán)境自然冷卻即為魚(yú)片成品。

1.4 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

對(duì)沙光魚(yú)肉添加量、紫菜添加量、食用植物油添加量和食鹽添加量進(jìn)行單因素試驗(yàn)，通過(guò)感官評(píng)價(jià)法研究各因素沙光魚(yú)紫菜片感官品質(zhì)的影響。

（1）沙光魚(yú)肉添加量單因素試驗(yàn)。固定紫菜的添加量為10.0%，食用植物油的添加量為10.0%，食鹽的添加量為2.0%，設(shè)置沙光魚(yú)肉的添加水平為75.0%、80.0%、85.0%、90.0%和95.0%，探究沙光魚(yú)肉的添加量對(duì)成品感官品質(zhì)的影響。

（2）紫菜添加量單因素試驗(yàn)。固定沙光魚(yú)的添加量為85.0%，食用植物油的添加量為10.0%，食鹽的添加量為2.0%，設(shè)置紫菜的添加水平為6.0%、8.0%、10.0%、12.0%和14.0%，探究紫菜的添加量對(duì)成品感官品質(zhì)的影響。

（3）食用植物油添加量單因素試驗(yàn)。固定沙光魚(yú)的添加量為85.0%，紫菜的添加量為10.0%，食鹽的添加量為2.0%，設(shè)置食用植物油的添加量為6.0%、8.0%、10.0%、12.0%和14.0%，探究食用植物油的添加量對(duì)成品感官品質(zhì)的影響。

（4）食鹽添加量單因素試驗(yàn)。固定沙光魚(yú)的添加量為85.0%，紫菜的添加量為10.0%，食用植物油的添加量為10.0%，設(shè)置食鹽的添加量為1.0%、2.0%、3.0%、4.0%和5.0%，探究食鹽的添加量對(duì)成品感官品質(zhì)的影響。

1.5 正交試驗(yàn)優(yōu)化沙光魚(yú)紫菜片配方

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，選擇3 個(gè)水平的沙光魚(yú)肉添加量、紫菜添加量、食用植物油添加量和食鹽添加量進(jìn)行4 因素3 水平正交試驗(yàn)。因素水平如表1 所示。

表1 正交試驗(yàn)因素與水平表

1.6 感官評(píng)定方法

將烤制好的沙光魚(yú)紫菜片進(jìn)行冷卻，對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，挑選食品專(zhuān)業(yè)并有感官評(píng)定經(jīng)驗(yàn)的10 位同學(xué)進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。參照李玉珍等[11]模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)法的品評(píng)標(biāo)準(zhǔn)，稍作修改，對(duì)樣品的色澤、風(fēng)味、外觀形態(tài)和口感進(jìn)行評(píng)價(jià)。本試驗(yàn)設(shè)定4 個(gè)一級(jí)指標(biāo)和8 個(gè)二級(jí)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，每個(gè)指標(biāo)分別以優(yōu)、良、中、差4 個(gè)等級(jí)進(jìn)行評(píng)判。

1.6.1 感官因素集的確立

感官評(píng)價(jià)因素集是指在對(duì)食品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)時(shí)，最能反映該食品感官質(zhì)量的一組指標(biāo)的集合[12]。對(duì)感官評(píng)價(jià)因素集進(jìn)行確立，沙光魚(yú)紫菜片成品的一級(jí)評(píng)價(jià)因素集U1={色澤u1，風(fēng)味u2，外觀形態(tài)u3，口感u4}和二級(jí)評(píng)價(jià)因素集U2={顏色u11，光澤度u12，香氣u13，異味u14，均一性u(píng)15，彈性u(píng)16，咀嚼性u(píng)17，滋味u18}。

1.6.2 感官評(píng)語(yǔ)集的確立

感官評(píng)語(yǔ)集是指對(duì)上述每個(gè)指標(biāo)因素信息的集合[13]。可以用數(shù)字、字母或者文字來(lái)表示評(píng)語(yǔ)集，建立成品的評(píng)語(yǔ)集V=｛優(yōu)v1、良v2、中v3、差v4｝，優(yōu)、良、中、差分別為90 分、80 分、70 分、50 分。

1.6.3 感官評(píng)語(yǔ)權(quán)重集的確立

感官評(píng)價(jià)各因素重要程度的集合稱(chēng)為感官評(píng)價(jià)權(quán)重集，本文采用強(qiáng)制決定法決定一級(jí)評(píng)價(jià)因素的權(quán)重為A={a1，a2，a3，a4}，采用層次分析法決定二級(jí)評(píng)價(jià)因素的權(quán)重為B={b11，b12，b21，b22，b31，b32，b41，b42}。各感官評(píng)價(jià)因素的綜合權(quán)重Wij=ai×bij，i=1、2、3、4，j=1、2。

1.6.4 感官評(píng)價(jià)矩陣的確立

10 名評(píng)定員對(duì)成品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，并按照不同票數(shù)進(jìn)行結(jié)果排布，建立矩陣R。將綜合評(píng)價(jià)結(jié)果Y=W·R乘以對(duì)應(yīng)的等第分值，最后求和可以得出成品的最終綜合評(píng)價(jià)值T，即為感官評(píng)分。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官評(píng)價(jià)結(jié)果

2.1.1 感官一級(jí)權(quán)重的確定

10 名感官評(píng)定員分別對(duì)魚(yú)片成品的色澤、風(fēng)味、外觀形態(tài)和口感4 種因素來(lái)進(jìn)行感官一級(jí)評(píng)價(jià)，兩個(gè)指標(biāo)相應(yīng)對(duì)比重要的記1 分，重要性低的記0 分，與自身相比記1 分，對(duì)應(yīng)的分布情況如表2 所示。

2.1.2 感官二級(jí)權(quán)重的確定

確定同一級(jí)考察因素下的兩個(gè)二級(jí)考察因素的重要程度。如果兩個(gè)指標(biāo)相比具有相同的重要性則用1表示；如果兩個(gè)指標(biāo)相比前者比后者重要，則用2 ～9表示重要程度，2 為稍微重要，9 為最重要。二級(jí)考察因素的權(quán)重如表3 所示。

表3 感官二級(jí)權(quán)重表

2.1.3 模糊矩陣的確立

通過(guò)一級(jí)權(quán)重評(píng)價(jià)和二極權(quán)重評(píng)價(jià)得出各感官評(píng)價(jià)因素的綜合權(quán)重：W1=0.18×0.666 7=0.120 0；W2=0.18×0.333 3=0.060 0；W3=0.28×0.333 3=0.093 3；W4=0.28×0.666 7=0.186 7；W5=0.23×0.500 0=0.115 0；W6=0.23×0.500 0=0.115 0；W7=0.31×0.250 0=0.077 5；W8=0.31×0.750 0=0.232 5。綜合感官評(píng)價(jià)權(quán)重集W=｛0.120 0，0.060 0，0.093 3，0.186 7，0.115 0，0.115 0，0.075 5，0.232 5｝。

2.2 成品單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 沙光魚(yú)肉添加量對(duì)成品的影響

如圖1 所示，當(dāng)沙光魚(yú)肉添加量增加時(shí)，產(chǎn)品的感官評(píng)分顯著增加。當(dāng)沙光魚(yú)肉添加量為85.0%時(shí)，產(chǎn)品的感官評(píng)分達(dá)到最高。隨后，沙光魚(yú)肉添加量繼續(xù)增加時(shí)，產(chǎn)品的感官評(píng)分顯著下降。選擇80.0%、85.0%和90.0%為成品中沙光魚(yú)肉添加量的正交試驗(yàn)水平。

圖1 沙光魚(yú)肉添加量對(duì)成品風(fēng)味的影響圖

2.2.2 紫菜添加量對(duì)成品的影響

如圖2 所示，當(dāng)紫菜添加量增加時(shí)，產(chǎn)品的感官評(píng)分顯著增加。當(dāng)紫菜添加量為12.0%時(shí)，產(chǎn)品的感官評(píng)分達(dá)到最高。隨后，紫菜添加量繼續(xù)增加時(shí)，產(chǎn)品的感官評(píng)分顯著下降。選擇10.0%、12.0%和14.0%為成品中紫菜添加量的正交試驗(yàn)水平。

圖2 紫菜添加量對(duì)成品風(fēng)味的影響圖

2.2.3 食用植物油添加量對(duì)成品的影響

如圖3 所示，當(dāng)食用植物油添加量增加時(shí)，產(chǎn)品的感官評(píng)分顯著增加。當(dāng)食用植物油添加量為10.0%時(shí)，產(chǎn)品的感官評(píng)分達(dá)到最高。隨后，食用植物油添加量繼續(xù)增加時(shí)，產(chǎn)品的感官評(píng)分顯著下降。綜上，選擇8.0%、10.0%和12.0%為成品中食用植物油添加量的正交試驗(yàn)水平。

圖3 食用植物油添加量對(duì)成品風(fēng)味的影響圖

2.2.4 食鹽添加量對(duì)成品的影響

如圖4 所示，當(dāng)食鹽添加量增加時(shí)，產(chǎn)品的感官評(píng)分顯著增加。當(dāng)食鹽添加量為2.0%時(shí)，產(chǎn)品的感官評(píng)分達(dá)到最高。隨后，食鹽添加量繼續(xù)增加時(shí)，產(chǎn)品的感官評(píng)分顯著下降。綜上，選擇1.0%、2.0%和3.0%為成品中食鹽添加量的正交試驗(yàn)水平。

圖4 食鹽添加量對(duì)成品風(fēng)味的影響圖

2.3 成品配方的優(yōu)化

2.3.1 感官評(píng)定票數(shù)分布

由表4 可知，評(píng)定員對(duì)成品的評(píng)價(jià)分布不集中，具有一定的差異性，所以不能用平均值來(lái)進(jìn)行成品的感官評(píng)價(jià)[14]。表4 是正交試驗(yàn)所得9 份樣品感官評(píng)價(jià)的票數(shù)分布。

表4 沙光魚(yú)紫菜片成品感官評(píng)定票數(shù)分布表

2.3.2 成品綜合評(píng)價(jià)結(jié)果計(jì)算

設(shè)感官綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為Yi，根據(jù)模糊數(shù)學(xué)計(jì)算公式Y(jié)i=W×Ri，其中i=1、2、3…n，n=9。由此可得出9 組試驗(yàn)評(píng)價(jià)結(jié)果：Y1=（0.264 7，0.190 9，0.268 3，0.274 1）；Y2=（0.494 6，0.277 6，0.133 4，0.092 5）；Y3=（0.348 9，0.299 5，0.222 9，0.126 8）；Y4=（0.495 0，0.351 3，0.091 5，0.072 2）；Y5=（0.478 7，0.236 5，0.181 2，0.101 6）；Y6=（0.581 9，0.286 1，0.109 1，0.020 8）；Y7=（0.476 0，0.242 8，0.166 0，0.113 2）；Y8=（0.593 8，0.261 3，0.079 3，0.063 6）；Y9=（0.258 1，0.294 4，0.215 9，0.229 7）。

2.3.3 沙光魚(yú)紫菜片綜合評(píng)價(jià)值的計(jì)算

將綜合評(píng)價(jià)結(jié)果乘以對(duì)應(yīng)的等第分值，并且進(jìn)行相加，得出每個(gè)成品的最后得分。以樣品1 為例，T1=0.264 7×90+0.190 9×80+0.268 3×70+0.274 1×50=71.58，各樣品最終感官所得見(jiàn)表5。

表5 沙光魚(yú)紫菜片正交試驗(yàn)結(jié)果表

由表5 可知，影響沙光魚(yú)紫菜片品質(zhì)的因素的主次順序?yàn)镈＞A＞B＞C，即食鹽添加量＞沙光魚(yú)添加量＞紫菜添加量＞食用植物油添加量。由K值分析可得，沙光魚(yú)紫菜片成品的最佳配方為A2B2C2D2，，此組合不在正交表中，因此需要進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)可得A2B2C2D2感官評(píng)分為83.75 分，低于正交表第6 組A2B3C1D2的評(píng)分，因此最終確定A2B3C1D2為沙光魚(yú)紫菜片最優(yōu)配方，即沙光魚(yú)肉添加量85.0 g、紫菜添加量14.0 g、食用植物油添加量8.0 g、食鹽添加量2.0 g。此條件制備的成品口感鮮美，軟硬適中，營(yíng)養(yǎng)豐富，為休閑食品的加工生產(chǎn)提供新的思路。

3 結(jié)論

本文以模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)法得到的感官評(píng)分為指標(biāo)，通過(guò)單因素分析和正交試驗(yàn)，對(duì)沙光魚(yú)紫菜片工藝配方進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明，最佳配方為沙光魚(yú)肉添加量85.0 g、紫菜添加量14.0 g、食用植物油添加量8.0 g、食鹽添加量2.0 g。此配方制作出的成品香氣濃郁，口感細(xì)膩，營(yíng)養(yǎng)豐富。