模糊綜合評判法在牦牛肉感官評定中的應用

韓冬潔,包高良,劉亞娜,孫寶忠,張　麗,謝　鵬,李海鵬,余群力

(1.中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所,北京 100193;2.甘肅農業大學食品科學與工程學院,甘肅蘭州 730070)

?

模糊綜合評判法在牦牛肉感官評定中的應用

韓冬潔1,2,包高良1，2,劉亞娜1，2,孫寶忠1,*,張麗1,2,謝鵬1,李海鵬1,余群力2

(1.中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所,北京 100193;2.甘肅農業大學食品科學與工程學院,甘肅蘭州 730070)

將模糊綜合評判法應用于牦牛肉的感官評定中,通過消費者構成的評定小組進行實驗確定權重分數,采用乘法算子和最大隸屬度原則確定樣品的評價結果。結果表明:牦牛肉的色澤、粘度、彈性、氣味、煮沸后肉湯的權重分數分別為0.245、0.14、0.155、0.245、0.215;通過模糊數學綜合評判法,得到牦牛肉貯藏0、1、2、3、4、5 d的感官評定綜合評價得分分別為85.20、80.75、74.31、63.60、58.91、45.57;該方法可以客觀的判斷牦牛肉的等級,為牦牛肉感官評定量化提供理論參考依據。

牦牛肉,模糊綜合評判,感官評定

牦牛是青藏高原牧民賴以生存發展的主要畜種,也是我國人民肉牛等畜產品品味化消費的獨特品種資源[1]。牦牛肉具有肉味鮮美,高蛋白、低脂肪的營養特性,是消費者青睞的天然綠色食品[2]。消費者對于肉品的要求,不僅傾向于其純天然的特性,豐富的營養,還關注于肉品的新鮮度。目前,檢測肉品新鮮度的方法有感官檢測、化學檢測以及微生物檢測,化學檢測中揮發性鹽基氮(TVB-N)是國標的經典檢測法,但這種傳統方法用時較長,過程也較為繁瑣;微生物檢測常用的檢測方法是測定菌落總數與大腸菌群數,該方法在細菌培養上耗時較長,技術難度較大[3];而感官評價作為評價肉品新鮮度的一個重要方法,具有方便、快捷、不需要固定儀器等優勢,并且感官評價能夠察覺其他檢驗方法無法鑒別的產品質量特殊性污染和微量變化,因此迫切需要建立科學合理的牦牛肉感官評定方法。

目前,感官評定方法通常采用的是分組綜合評價法,這種方法雖然能較好地對樣品進行綜合分析,但是由于評定人員自身條件的不同,評定分數往往離散程度較大,很難獲得比較一致的結果,而模糊綜合評判法是一種基于模糊數學的綜合評價方法,用模糊數學對受到各種因素制約的對象做出一個總體的評價,具有結果清晰,系統性強的特點,能較好的解決模糊的,難以量化的問題,適合各種非確定性問題的解決,獲得一個綜合又客觀的評價結果[4-5],目前模糊綜合評判方法被應用于食品等多個領域[6-8],王瓊波[9]應用模糊綜合評價方法確定了三種米酒的感官評定等級;秦波[10]等運用模糊綜合評價法運用到紫薯干燥方法的篩選中,采用權重分配和乘法算子確定了5種不同干燥方法的優劣;曹雪慧[11]將模糊綜合評判應用到雞肉中,客觀的判斷了雞肉的等級;錢聰[12]運用模糊數學綜合評判方法對發酵牦牛肉的感官質量進行綜合評價,判斷產品等級及綜合評價得分。然而該方法在牦牛肉上的應用還未見報道。

表1　牦牛肉感官評分標準Table 1　Sensory evaluation standards of yak meat

本實驗在GB 17238-2008《鮮、凍分割牛肉》[13]的基礎上,以牦牛肉的色澤、粘度、彈性、氣味及煮沸后肉湯為評價因素,對宰后牦牛肉貯藏過程中的感官質量進行了綜合評定,建立牦牛肉感官評定標準,通過模糊數學綜合評判獲得牦牛肉感官品質檢測的有效方法,以期為該方法在牦牛肉感官評價上的應用提供理論參考依據。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

牦牛肉來自甘肅安多清真綠色食品有限公司,隨機選取6頭發育正常、健康無病的6～7歲公牦牛,宰前禁食7 h禁水2 h,宰后胴體劈半,在當地室溫下(環境溫度6～8 ℃)下貯藏,分別在宰后0、1、2、3、4、5 d取其外脊作為實驗樣品。

BS214D型電子天平北京賽多利斯儀器系統有限公司;HH-4型可調恒溫數顯水浴鍋浙江省金壇市榮華儀器制造有限公司。

1.2實驗方法

1.2.1感官評定參考GB/T 16291.1-2012《感官分析:選拔與培訓感官分析:優選評價員導則》[14]挑選10位經過培訓選拔的品評員組成評價小組,要求感官評定人員在評定前12 h內不喝酒、不吸煙、身體健康狀況良好,無過敏和疾病,使實驗結果達到客觀準確的結果。

參照GB/T 17238-2008的要求對牦牛肉的色澤、粘度、彈性、氣味、煮沸后肉湯等方面進行評分,煮沸后肉湯參照GB/T 5009.44-2003[15],稱取20 g絞碎的牦牛肉,置于200 mL燒杯中,加100 mL水,用表面皿蓋上加熱50～60 ℃,開蓋檢查氣味,繼續加熱煮沸20～30 min,檢查肉湯的氣味、滋味和透明度,以及脂肪的氣味和滋味。牦牛肉感官評定標準見表1。

1.2.2牦牛肉模糊綜合評價模型的建立實驗以牦牛肉色澤、粘度、彈性、氣味、煮沸后肉湯為因素級,以優、良、差為評語級,收集評價員的評價結果,對感官評價結果用模糊綜合評價方法對其進行分析,根據最大隸屬度原則,判斷產品所屬等級。

1.2.2.1因素級、評語集的確定

因素集U={U1,U2,U3,U4,U5}={色澤,粘度,彈性,氣味,煮沸后肉湯};

評語集V={V1,V2,V3}={優,良,差}。

1.2.2.2進行單因素評判得到隸屬度向量r1=[ri1,ri2,…,rim],形成隸屬矩陣

1.2.2.3確定因素集權重向量參照姬長英[16]的方法,采用強制決定法,確定各指標權重進行模糊數學綜合評價,請感官評價小組成員對感官指標的重要性做兩兩比較,根據重要程度不同進行打分:因素重要程度差別大時用0∶4;差別稍大時用1∶3;重要程度接近時用2∶2。

1.2.2.4計算綜合評判值計算模糊關系綜合評判集:模糊綜合評判集B=AUOR,式中:B為綜合評判集,AU為權重集;

歸一化處理:在得到的評定結果向量B中,若∑Bi=1(i=1,2,……,n),則不需要進一步處理,否則需要進行歸一化處理[10],即每個B值需除以綜合評定結果總和,即Bi/∑Bi;

根據隸屬度最大原則做出評判,計算綜合評判值。

1.3數據處理與統計分析

采用Math Type數學公式編輯器和Microsoft Excel 2007進行實驗數據處理與分析。

2　結果與分析

2.1評價對象(X)、因素集(U)、評價等級(V)的建立

表2　牦牛肉的權重評分結果Table 2　Weight scoring results of yak meat

評價對象X:X={牦牛肉0 d,牦牛肉1 d,牦牛肉2 d,……,牦牛肉5 d}={1#,2#,……,6#};

因素集U:選擇牦牛肉的色澤、粘度、彈性、氣味、煮沸后肉湯為感官評定的項目,設U={ U1,U2,U3,U4,U5}={色澤,粘度,彈性,氣味,煮沸后肉湯};

評價等級V={V1,V2,V3}={優,良,差}。

2.2確定各指標權重(AU)

各指標權重統計結果如表2。將各因素所得總分除以全部因素總分之和即權重系數,各項目權重如表3所示,可以表示為:AU=[X1X2X3X4X5]=[0.24500.14000.15500.24500.2150]。

表3　牦牛肉感官指標項目權重Table 3　Weight coefficient of index in sensory evaluation of yak meat

2.3單因素評價

現請10名品評員對不同貯藏時間的牦牛肉按照表1的標準進行感官評定。對每一個因素進行逐個評判,滿分為100分,按照評語集中的標準進行登記區分,統計每一因素的各個評語的人次,感官評價結果見表4。

表4　感官評定結果Table 4　Sensory evaluation results of yak meat

2.4綜合評價

在模糊綜合評判中,如權重分布較均勻、評價員的意見差異較大時,出現雙峰值和多峰值的幅度將增大,為了減小出現雙峰值和多峰值的概率[17-18],本實驗采用復合矩陣算子M(·，⊕),以1#為例,具體過程如下,其他評判結果如表5。

表5　牦牛肉樣品綜合評價結果Table 5　Results of comprehensive sensory evaluation of yak meat

根據最大隸屬度原則,以1#樣品為例,b1=0.8030為最大隸屬度,可以判定1#為優級,同理,2#為優級;3#、4#、5#為良級;6#為差級。同級產品優劣的比較,采用中值法[12]對評價集賦值,每個評價等級[10080]、[7960]、[590],取相應分數段的中間值90,70,30,得到評價等級向量H=[907030]。綜合評價結果得分為S=B·HT。各樣品的綜合評價得分如表6。

表6　綜合評價得分表Table 6　The comprehensive evaluation results of yak meat

由綜合評價得分可知,隨著貯藏時間的延長,牦牛肉感官評價得分降低,與李升升等[19]研究的牦牛肉在貯藏過程中的感官評分值變化趨勢一致。肌肉在貯藏過程中感官評分值的降低是由多種因素共同作用的結果,在貯藏過程中肌紅蛋白與氧結合,生成鮮紅色的氧合肌紅蛋白,隨后逐漸氧化成高鐵肌紅蛋白,顏色變暗,這三種肌紅蛋白的轉變,引起了牦牛肉色澤的變化[20];貯藏過程中由于風干膜的快速形成使牦牛肉的彈性變差;牦牛肉因其獨特的營養特性、在貯藏過程中肉的表面與氧氣接觸面積較大等原因易受到微生物的污染,引起肉的腐敗變質[21];同時脂肪氧化尤其是不飽和脂肪酸的氧化也是引起肉類食品變質的主要原因,該種氧化降解使肉的顏色、風味、組織結構等發生一系列的化學變化使其感官狀態發生改變[3，22]。

3　結論

本實驗運用模糊綜合評判方法綜合考察了生鮮牦牛肉的感官品質,采用權重分配和乘法算子對品評結果進行統計與分析,確定了牦牛肉貯藏過程中感官評分。結果表明:牦牛肉的色澤、粘度、彈性、氣味、煮沸后肉湯的權重分數分別為0.245、0.14、0.155、0.245、0.215;通過模糊綜合評判法,得到牦牛肉貯藏0、1、2、3、4、5 d的感官評定綜合評價得分分別為85.20、80.75、74.31、63.60、58.91、45.57。

根據模糊綜合評判的結果,可以看出應用模糊綜合評判法評價牦牛肉感官質量的可行性與優越性,實驗過程方便、快捷,并且有利于減少實驗中的主觀因素,使實驗結果更加科學、客觀、接近實際應用。通過確定權重、計算模糊評價分值來比較樣品之間的感官質量優劣,能夠更加直觀快捷地比較出樣品之間的感官差別,保證了評價結果的準確性,為牦牛肉的感官評價提供了一種行之有效的參考方法,豐富了肉制品的感官評價方法,為食品感官檢驗的定量化提供理論參考依據。

模糊數學中確定權重的方法在食品感官評價中有很大的應用前景。感官評價是一個復雜的過程,為了得到更加準確的結果,還可以借助電子眼、電子鼻、電子舌等檢測系統,將各種單一的研究方法結合起來,綜合判斷牦牛肉感官質量的優劣,是未來發展的一個新趨勢。

[1]田甲春,韓玲,劉昕,等.牦牛肉宰后成熟機理與肉用品質研究[J]. 農業機械學報,2012(12):146-150.

[2]李鵬,王存堂,韓玲,等.甘南牦牛肉質特性和營養成分分析[J].食品科學,2010(22):414-416.

[3]雷力. 肉的新鮮度檢測方法研究[D].長春:吉林大學,2011.

[4]鄧屹洋,李石新.基于模糊綜合評判的肉制品感官質量評價及控制研究[D]. 長沙:湖南科技大學,2013.

[5]晉圣坤,李勇.模糊綜合評判法在食品感官分析中的應用[J]. 肉類研究,2011(1):64-67.

[6]馬千里,田英姿,英犁,等.模糊綜合評價法在新疆葡萄質量評價分析中的應用[J]. 現代食品科技,2015(2):179-183.

[7]Wang Jianhua,LU Xianguo,JIANG Ming,et al. Fuzzy synthetic evaluation of wetland soil quality degradation:A case study on the SanjiangPlain,Northeast China[J]. Pedosphere,2009,19(6):756-764.

[8]MukhopadhyayS,Majumdar G C,Goswami T K,et al. Fuzzy logic(similarity analysis)approach for sensory evaluation of chhanapodo[J]. LWT-Food Science and Technology,2013,53(1):204-210.

[9]王瓊波.模糊綜合評價法在米酒感官評價中的應用[J]. 飲料工業,2014(6):42-44.

[10]秦波,路海霞,陳團偉,等.模糊綜合評價法在紫薯干燥方法篩選中的應用[J]. 包裝與食品機械,2015(1):8-12.

[11]曹雪慧,劉麗萍.模糊綜合評判在雞肉感官評價中的應用[J]. 食品科學,2012(8):241-243.

[12]錢聰,不同部位牦牛肉發酵過程中的品質變化及成品質量的評價[D].蘭州:甘肅農業大學,2014.

[13]GB/T 17238-2008 鮮凍分割牛肉[S].

[14]GB/T 16291.1-2012感官分析選拔、培訓與管理評價員一般導則[S].

[15]GB/T 5009.44-2003肉與肉制品衛生指標分析[S].

[16]姬長英.感官模糊綜合評價中權重分配的正確制定[J]. 食品科學,1989(7):5-8.

[17]李玉琳,高志剛,韓延玲.模糊綜合評價中權值確定和合成算子選擇[J]. 計算機工程與應用,2006(23):38-42.

[18]伊廣林.模糊綜合評價中參數和算子的選擇[J]. 測井技術,1983(6):21-29.

[19]李升升,靳義超,謝鵬. 熱鮮牦牛肉貯存期間品質變化研究[J]. 食品工業,2015,9(36):76-78.

[20]劉佳東,余群力,李永鵬. 宰后冷卻牦牛肉排酸過程中肉用品質的變化[J]. 甘肅農業大學學報,2011,2:111-114.

[21]萬紅玲,雒林通,吳建平. 牦牛肉品質特性研究進展[J]. Journal of Animal Science and Veterinary Medicine,2012,31(1):36-40.

[22]羿慶燕,華晶忠,李官浩,等. 不同質量等級延邊黃牛肉成熟期間新鮮度的變化[J]. 肉類研究,2013,27(3):13-16.

Application of fuzzy comprehensive evaluation in sensory analysis of yak meat

HAN Dong-jie1,2,BAO Gao-liang1,2,LIU Ya-na1,2,SUN Bao-zhong1,*,ZHANG Li1,2,XIE Peng1,LI Hai-peng1,YU Qun-li2

(1.Institute of Animal Science,Chinese Academy of Agricultural Science,Beijing 100193,China;2.College of Food Science and Engineering,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China)

The fuzzy comprehensive evaluation was applied to evaluate the sensory character of yak meat.The weight fraction was determined by sensory evaluation group,and the multiplying operator and maximum subordination principle were used to determine the sample results of the evaluation. The results showed that,the evaluation scores for the color,viscosity,flexible,smell,taste of yak soup after heating were 0.245,0.14,0.155,0.245,0.215,and 0.155,respectively. By using fuzzy mathematics comprehensive judgement,the evaluation scores for the 0,1,2,3,4 and 5 d were 85.20,80.75,74.31,63.60,58.91 and 45.57,respectively. This method can objectively determine the level and quality of yak meat,and provide the basis for quantification in sensory evaluation of yak meat.

yak;fuzzy comprehensive evaluation;sensory evaluation

2016-02-02

韓冬潔(1990-)，女，碩士研究生，研究方向：畜產品加工，E-mail:hdj1108@163.com。

孫寶忠(1964-)，男，博士，研究員，主要從事肉品質量與安全研究，E-mail:baozhongsun@163.com。

國家現代農業(肉牛牦牛)產業技術體系資助項目(CARS-38)；公益性行業(農業)科研專項(201203009)。

TS251.1

A

1002-0306(2016)15-0283-04

10.13386/j.issn1002-0306.2016.15.046