張 瑋,畢經(jīng)偉,薛 偉,田 軍,高 博,譚麗萍
(赤峰市農(nóng)牧科學(xué)研究所,內(nèi)蒙古赤峰 024031)
向日葵(Helianthus annuus L.) 屬菊科菊亞科向日葵屬植物,是世界四大油料作物之一,具有耐鹽堿、耐干旱、耐瘠薄、適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn),在我國內(nèi)蒙古、新疆、東北地區(qū)廣泛種植。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,2019 年我國種植面積超過85.00 萬hm2,總產(chǎn)量240.00 萬t[1]。向日葵以其較高的食用價(jià)值和廣泛的用途,已成為我國重要的經(jīng)濟(jì)作物和油料作物。
葵花籽是向日葵的果實(shí),主要作為休閑零食及制作糕點(diǎn)的輔料,在全世界普及??ㄗ阎懈缓G原酸、亞油酸、甾醇、維生素及微量元素等多種生物活性物質(zhì),有益于人體健康。我國有嗑食葵花籽的傳統(tǒng)習(xí)慣,是食葵的主要生產(chǎn)國和消費(fèi)國[2],2013—2014 年度,我國的葵花籽消費(fèi)總量為191.1 萬t,而在2019—2020 年度,則猛增至307 萬t;其中,食用葵的消費(fèi)量從156.3 萬t 增至216.0 萬t[3]。近年來,隨著向日葵產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,不同品種和質(zhì)量的葵花籽由于品質(zhì)的區(qū)別,價(jià)格也存在較大差異。人們對(duì)葵花籽的外在感官及內(nèi)在品質(zhì)的要求也不斷提高,需要注重提高向日葵的綜合品質(zhì),以適應(yīng)市場(chǎng)需求。
與其他食品相同,葵花籽的品質(zhì)是一種復(fù)合評(píng)價(jià)因子,由產(chǎn)品外觀和許多內(nèi)在因素共同構(gòu)成,主要分為感官品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)[4]。感官品質(zhì)是指可以通過人的視覺、嗅覺、觸覺和味覺進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的品質(zhì)特性,葵花籽的營養(yǎng)成分及營養(yǎng)品質(zhì)已有較多相關(guān)研究[5-6],但對(duì)于其感官品質(zhì)的評(píng)價(jià)尚未見報(bào)道。
食品感官評(píng)價(jià)是食品綜合質(zhì)量評(píng)價(jià)的一種重要方法,是由食品感官評(píng)價(jià)者通過各種人體感知渠道(如視覺、嗅覺、味覺和觸覺等) 對(duì)其屬性做出綜合評(píng)價(jià)的系統(tǒng)分析方法[7],能夠比較完整、全面地描述食品的感官特征。因感官評(píng)價(jià)一般采用評(píng)分法,許多數(shù)據(jù)具有一定的主觀性和模糊性,導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果具有不確定性、不穩(wěn)定性和局限性。
模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法以模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論為基礎(chǔ),對(duì)由多因素制約的食品感官品質(zhì)做出總體評(píng)價(jià),可量化一些不易定量、邊界不清或是不能準(zhǔn)確描述的因素,避免受到人為主觀性影響和不確定性,并且能較為全面地反映食品感官的各項(xiàng)信息,提高評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性、合理性和客觀性[8]。近年來,模糊綜合評(píng)價(jià)法在果蔬營養(yǎng)品質(zhì)、食品配方工藝優(yōu)化評(píng)價(jià)等方面應(yīng)用較多[9-14],但在葵花籽感官品質(zhì)評(píng)價(jià)方面的研究尚無相關(guān)報(bào)道。
6 份當(dāng)年收獲的食用向日葵籽實(shí),均由赤峰市農(nóng)牧科學(xué)研究所提供,經(jīng)初步篩選,剔除蟲蝕、干癟籽粒,清洗后晾曬0.5 h 瀝干水分。經(jīng)由微波爐烘焙至熟,不添加任何調(diào)味品。
由10 名品評(píng)人員組成評(píng)價(jià)小組,按照葵花籽品質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)6 份葵花籽樣品進(jìn)行評(píng)定(評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表1)。評(píng)價(jià)前要求品評(píng)人員充分了解各種感官評(píng)價(jià)指標(biāo)的含義和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在評(píng)價(jià)過程中,評(píng)價(jià)人員需保證客觀公正,各樣品評(píng)定之間要用清水漱口。樣品評(píng)價(jià)后,對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析[10]。
表1 葵花籽感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)
葵花籽感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表1。
6 份葵花籽樣品,依次進(jìn)行編號(hào),分別為S1,S2,S3,S4,S5,S6, 得到評(píng)價(jià)對(duì)象集S={S1,S2,S3,S4,S5,S6}。
因素集U={u1,u2,u3,u4},其中u1表示形態(tài),u2表示色澤,u3表示氣味,u4表示口感,即U={形態(tài),色澤,氣味,口感}。
評(píng)語集V={v1,v2,v3,v4},其中v1表示優(yōu),v2表示良,v3表示中,v4表示差,即V={優(yōu),良,中,差}。
根據(jù)形態(tài)、色澤、氣味、口感在葵花籽感官評(píng)價(jià)中的作用,可采用強(qiáng)制決定法來確定各因素的權(quán)重。評(píng)價(jià)權(quán)重集A={a1,a2,a3,a4}。將形態(tài)30%、色澤20%,氣味10%和口感40%作為權(quán)重系數(shù)的分配依據(jù),形態(tài)、色澤、氣味、口感的權(quán)重系數(shù)分別為0.3,0.2,0.1,0.4,總和為1,即權(quán)重集A={0.3,0.2,0.1,0.4}。
模糊關(guān)系綜合評(píng)判集:
式中:Y——葵花籽感官指標(biāo)綜合評(píng)定結(jié)果;
A——權(quán)重集;
R——模糊矩陣。
按照制定的感官評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn),10 名感官評(píng)定人員對(duì)6 份葵花籽的感官品質(zhì)進(jìn)行評(píng)定。
6 種葵花籽感官評(píng)定結(jié)果見表2。
表2 6 種葵花籽感官評(píng)定結(jié)果/分
由表2 可知,根據(jù)感官評(píng)定結(jié)果,10 名評(píng)定人員認(rèn)為葵花籽S1形態(tài)優(yōu)的有2 人,良的有4 人,中的有2 人,差的有2 人,則得到U1=(0.2,0.4,0.2,0.2);同理,U2=(0.6,0.2,0.2,0),U3=(0.5,0.3,0.1,0.1),U4=(0.4,0.2,0.2,0.2),把得到的4 個(gè)因素的評(píng)價(jià)結(jié)果組成一個(gè)矩陣為:
同理,
對(duì)矩陣進(jìn)行模糊變化,由模糊關(guān)系綜合評(píng)判集Y=A×R
同理,
將評(píng)價(jià)結(jié)果的等級(jí)優(yōu)、良、中、差依次賦予分值90,80,70,60 分,將模糊變化后綜合評(píng)判結(jié)果的各個(gè)量,分別乘以相應(yīng)的分值,并進(jìn)行加和,可得出每個(gè)樣品的最后得分:
同理,可得H2=84.4,H3=77.4,H4=74.5,H5=81.5,H6=69.9。
因此,以上6 份葵花籽樣品的感官品質(zhì)評(píng)分從高到低依次為S2>S5>S1>S3>S4>S6。S2和S5的綜合得分高于8 分,這2 份樣品被評(píng)價(jià)為優(yōu)、良,綜合表現(xiàn)為籽粒長或長卵型,大小一致,寬、長適宜,畸形籽粒無或少;籽粒皮殼條紋無或少,光澤度較好,有香氣、無異味,口感好;S1、S3和S4綜合得分在7~8 分,這3 份樣品被評(píng)價(jià)為良、中,綜合表現(xiàn)為籽粒大小較一致,寬、長較適宜,有畸形籽粒,籽粒皮殼有條紋,光澤度較差,口感一般,香味較淡;S6的綜合得分低于7 分,該樣品被評(píng)價(jià)為中、差,綜合表現(xiàn)為籽粒寬卵形,不整齊,寬、長較適宜,畸形籽粒較多,粒色雜,皮殼光澤度差,霉斑或銹斑多,口感差,咀嚼性差。
以6 份熟制葵花籽為試驗(yàn)材料,以色澤、形態(tài)、氣味、口感等為感官品質(zhì)權(quán)重指標(biāo),利用模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法,確立因素集、評(píng)語集、質(zhì)量因素權(quán)重集,建立模糊評(píng)判矩陣,應(yīng)用模糊綜合評(píng)判法對(duì)這6份樣品的綜合品質(zhì)進(jìn)行了評(píng)分和排名,排名越高,說明綜合品質(zhì)越優(yōu),反之越差。結(jié)果表明,6 份樣品中S2的得分最高,說明綜合品質(zhì)最優(yōu);S6的得分最低,說明綜合品質(zhì)最差。
在模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法中,權(quán)重的確定非常重要,在很大程度上影響最終的評(píng)價(jià)結(jié)果。研究根據(jù)強(qiáng)制決定法確定了各因素的權(quán)重,而在實(shí)際應(yīng)用中,要按照不同年份的市場(chǎng)行情、消費(fèi)者偏好及加工目標(biāo)等方面要求對(duì)各因素給予不同的權(quán)重系數(shù)[10]。
食品感官評(píng)價(jià)具有多變性和復(fù)雜性等特點(diǎn),其結(jié)果與評(píng)價(jià)人員的個(gè)人喜好、飲食習(xí)慣等因素密切相關(guān),但在某種程度上也具有一定的普遍性,對(duì)于同一類食品,感官品質(zhì)中的某些指標(biāo)(如葵花籽的外觀色澤、大小、硬度等) 的要求是基本一致的,因此,應(yīng)進(jìn)一步建立健全葵花籽的綜合品質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和方法,最大程度地摒除由人為主觀影響引起的評(píng)價(jià)結(jié)果的不確定性,保證評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性、客觀性和準(zhǔn)確性。
葵花籽的營養(yǎng)成分相關(guān)指標(biāo)可由儀器測(cè)定分析得到。旨在探索建立一種感官評(píng)價(jià)的方法和模型,將模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)法和儀器分析方法相結(jié)合,對(duì)葵花籽進(jìn)行更準(zhǔn)確的品質(zhì)評(píng)價(jià),進(jìn)一步完善葵花籽品質(zhì)評(píng)價(jià)體系,為優(yōu)質(zhì)食葵品種的選育和篩選提供理論依據(jù)。