基于模糊綜合感官評(píng)價(jià)法研究海帶豬肉丸加工工藝

王成花，于海峰

（齊魯工業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，濟(jì)南 250353）

基于模糊綜合感官評(píng)價(jià)法研究海帶豬肉丸加工工藝

王成花，于海峰*

（齊魯工業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，濟(jì)南 250353）

以豬肉和海帶為原料，通過單因素和正交試驗(yàn)，結(jié)合模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)法，研究海帶豬肉丸的加工工藝。結(jié)果表明：海帶豬肉丸的最佳配方為海帶25 g，肥膘25 g，冰水20 g，淀粉16 g。

海帶；豬肉丸；模糊數(shù)學(xué)；感官評(píng)價(jià)

海帶，含有豐富的蛋白質(zhì)、糖、鐵、鈣、磷和人類必需的微量元素碘，且吸收率高達(dá)80%，被譽(yù)為“碘之王”［1］。海帶還具有免疫調(diào)節(jié)作用、降血脂作用、降血糖作用、抗氧化、抗腫瘤等多種保健功能［2－4］。因此，海帶及其提取物被廣泛應(yīng)用于食品領(lǐng)域，例如海帶保健蛋糕、海帶保健醬油［5］、海帶掛面［6］、海帶茶、海帶豆奶等。

我國是海帶生產(chǎn)大國，雖然海帶在食品方面的應(yīng)用很廣泛，但海帶的加工研究仍處于起步階段，海帶資源因各種問題仍有大量被棄用，有效開發(fā)利用海帶仍然是海洋與漁業(yè)面臨的重要課題。將新鮮海帶加入到肉丸的生產(chǎn)工藝中，開發(fā)功能性海帶豬肉丸，既增加了肉丸的營養(yǎng)價(jià)值，又拓展了海帶的應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)于海帶資源的加工利用具有重要意義。

在肉丸的加工工藝研究過程中，感官特性是衡量其品質(zhì)的重要因素，但是由于感官評(píng)定主體人為因素的主觀性影響，在對(duì)肉丸的感官品質(zhì)進(jìn)行評(píng)定時(shí)，評(píng)定結(jié)果具有模糊性和離散度大等特點(diǎn)［7］，結(jié)果較難統(tǒng)一。而模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)法可以對(duì)感官評(píng)價(jià)的屬性進(jìn)行數(shù)學(xué)化和定量化的描述和處理［8－10］，可以獲得較為客觀的結(jié)果。因此，本試驗(yàn)采用模糊綜合感官評(píng)價(jià)法對(duì)海帶豬肉丸的色澤、口感、滋味和組織這些感官屬性進(jìn)行定量化和數(shù)學(xué)化處理，確定海帶豬肉丸的工藝配方，并結(jié)合物性儀儀器分析方法，測定產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)特性，驗(yàn)證模糊綜合感官評(píng)價(jià)法在海帶豬肉丸評(píng)價(jià)應(yīng)用中的可行性。

1 試驗(yàn)材料與儀器

1.1 試驗(yàn)材料

豬瘦肉、豬肥膘肉淀粉、新鮮海帶、豬肥膘、食鹽、糖、味精、胡椒粉（市售）；蔥、姜（市售）；卡拉膠、磷酸鹽（濟(jì)南藍(lán)宇試劑有限公司）。

1.2 試驗(yàn)儀器

ALC-210.4型電子天平 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；ZB-20L型實(shí)驗(yàn)室用斬拌機(jī) 諸城市金山機(jī)械有限公司；物性測試儀 英國Stable Micro System公司；MCSF205型電磁爐 廣東美的生活電器公司。

2 試驗(yàn)方法

2.1 工藝流程

2.2 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.2.1 海帶添加量

在100 g豬肉（豬后肘）的基礎(chǔ)上，海帶添加量分別為15，20，25，30 g；其他因素添加量為肥膘25 g、淀粉15 g、食鹽2 g、冰水25 g。

2.2.2 肥膘添加量

在100 g豬肉（豬后肘）的基礎(chǔ)上，肥膘添加量分別為15，20，25，30 g；保持其他因素添加量為海帶25 g、淀粉15 g、冰水25g、食鹽2 g。

2.2.3 冰水添加量

在100 g豬肉（豬后肘）的基礎(chǔ)上，冰水添加量分別為15，20，25，30 g；其他因素添加量為海帶25 g、肥膘25 g、淀粉15 g、食鹽2 g。

2.2.4 淀粉添加量

在100 g豬肉（豬后肘）的基礎(chǔ)上，淀粉添加量分別為8，12，16，20 g，其他因素添加量為海帶25 g、肥膘25 g、冰水25 g、食鹽2 g。

2.3 正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，采用L9（34）正交試驗(yàn)對(duì)海帶添加量、肥瞟添加量、冰水添加量、淀粉添加量進(jìn)行四因素三水平正交試驗(yàn)，試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)見表1。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表 g

2.4 感官評(píng)定方法

2.4.1 感官評(píng)價(jià)小組的建立

由10名經(jīng)過食品感官評(píng)定培訓(xùn)的人員組成感官評(píng)定小組，對(duì)海帶豬肉丸的色澤、口感、滋味、組織4個(gè)方面進(jìn)行感官評(píng)定。要求評(píng)定人員在評(píng)定前12 h不得飲酒，不食用刺激性食物，所有待評(píng)樣品均以統(tǒng)一容器盛裝，隨機(jī)取樣，評(píng)定人員在單獨(dú)房間內(nèi)進(jìn)行評(píng)定，評(píng)定過程中不能相互交談?dòng)懻摚u(píng)定一個(gè)樣品后要漱口，時(shí)間間隔單位為10 min。

2.4.2 確定感官評(píng)價(jià)因素集

本試驗(yàn)選擇海帶豬肉丸的色澤（u1）、口感（u2）、滋味（u3）、組織（u4）組成因素集，得到因素集U＝｛u1，u2，u3，u4｝。

2.4.3 評(píng)語集的建立

經(jīng)感官評(píng)價(jià)小組討論確定海帶豬肉丸的評(píng)價(jià)等級(jí)為優(yōu)（v1），良（v2），中（v3），差（v4），感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2，得到海帶豬肉丸的評(píng)語集V＝｛v1，v2，v3，v4｝。

表2 海帶豬肉丸感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

2.4.4 質(zhì)量因素權(quán)重集的確立

本試驗(yàn)采用調(diào)查法確定色澤、口感、滋味、組織各質(zhì)量因素的權(quán)重。結(jié)果為色澤（0.20）、口感（0.30）、滋味（0.35）、組織（0.15），即K＝（0.20，0.30，0.35，0.15）。

2.5 物性儀質(zhì)構(gòu)特性分析

將煮制后的肉丸冷卻至室溫，用小刀將其修剪為2.00 cm高的圓柱體，以物性儀測定其質(zhì)構(gòu)指標(biāo)：硬度和彈性。

測試參數(shù)：測試前速度2.0 mm／s；測試速度2.0 mm／s；測試后速度5.0 mm／s；壓縮比50%；2次下壓間隔時(shí)間5 s；觸發(fā)類型：自動(dòng)；探頭類型：P50；觸發(fā)力5 g。

3 結(jié)果與討論

3.1 海帶添加量對(duì)肉丸感官品質(zhì)的影響

運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)原理對(duì)實(shí)驗(yàn)單因素進(jìn)行評(píng)價(jià)，模糊評(píng)定矩陣根據(jù)評(píng)定人員的評(píng)定結(jié)果確定，即將表3中的數(shù)字除以評(píng)定人總數(shù)（10人），就可以得到模糊矩陣A1，A2，A3，A4。

表3 海帶添加量對(duì)肉丸感官品質(zhì)的影響

且有0≤aij≤1及∑aij＝1（i＝1～4）。

評(píng)定結(jié)果是指標(biāo)權(quán)重集中（K）與模糊矩陣A的合成，即Y＝K·A。

對(duì)于海帶添加量為15 g的樣品有：

所以y1＝（0.2∧0.3）∨（0.3∧0.2）∨（0.35∧0.3）∨（0.15∧0.3）＝0.2∨0.2∨0.3∨0.15＝0.3；同理可得y2＝0.35；y3＝0.3；y4＝0.1，則Y1＝（0.3，0.35，0.3，0.1）。同理可得海帶添加量為20 g的樣品Y2＝（0.35，0.3，0.2，0.2）；海帶添加量為25 g的樣品Y3＝（0.35，0.2，0.1，0.1）；海帶添加量為30 g的樣品Y4＝（0.3，0.35，0.3，0.2）。

因?yàn)樘砑?0 g海帶的樣品和添加25 g海帶的樣品最高峰出現(xiàn)在優(yōu)級(jí)，所以將Y2和Y3進(jìn)行歸一化處理，得到Y(jié)2＇＝（0.333，0.286，0.191，0.190），Y3＇＝（0.467，0.267，0.133，0.133），這說明添加20 g海帶的樣品有33.3%的人認(rèn)為產(chǎn)品感官品質(zhì)為優(yōu)級(jí)，添加25 g海帶的樣品有46.7%的人認(rèn)為產(chǎn)品感官品質(zhì)為優(yōu)級(jí)。因此可得海帶的最佳添加量為25 g。

3.2 肥膘添加量對(duì)肉丸感官品質(zhì)的影響

在肉制品的加工制作中，脂肪不僅能夠賦予食品一定的風(fēng)味［11，12］，同時(shí)還可以改善產(chǎn)品的組織結(jié)構(gòu)。但是，過多的脂肪攝入量對(duì)健康不利。將不同肥膘添加量的樣品按照3.1的方法進(jìn)行處理，得到以下試驗(yàn)結(jié)果：

Y1＝（0.2，0.3，0.2，0.2），Y2＝（0.3，0.3，0.2，0.1），Y3＝（0.35，0.3，0.1，0.1），Y4＝（0.2，0.2，0.3，0.2）。由此可知，添加20 g肥膘的樣品優(yōu)級(jí)的贊成率最高。

3.3 冰水添加量對(duì)肉丸感官品質(zhì)的影響

在肉丸加工過程中，加入冰水能夠降低肉糜的中心溫度［13］，使配料及淀粉得以溶解，在煮制過程中促進(jìn)淀粉的糊化，提高肉丸的凝膠性能，賦予肉丸更好的彈性。將不同冰水添加量的樣品按照3.1的方法進(jìn)行處理，得到以下試驗(yàn)結(jié)果：

Y1＝（0.3，0.35，0.3，0.1），Y2＝（0.35，0.35，0.2，0.2），Y3＝（0.35，0.35，0.15，0），Y4＝（0.3，0.3，0.2，0.1）。

因?yàn)樘砑?5 g冰水的樣品和添加20 g冰水的樣品最高峰均出現(xiàn)在優(yōu)級(jí)，所以將Y2和Y3進(jìn)行歸一化處理，得到Y(jié)2＇＝（0.318，0.318，0.182，0.182）Y3＇＝（0.412，0.412，0.176，0）。這說明添加15 g冰水的樣品有31.8%的人認(rèn)為產(chǎn)品感官品質(zhì)為優(yōu)級(jí)，而添加20 g冰水的樣品有41.2%的人認(rèn)為產(chǎn)品感官品質(zhì)為優(yōu)級(jí)。由此可得冰水的添加量為20 g。

3.4 淀粉添加量對(duì)肉丸感官品質(zhì)的影響

適量淀粉的加入能夠有效改善肉丸的質(zhì)構(gòu)特性，因?yàn)樵谌馔璧闹笾七^程中，淀粉能夠充分吸水糊化使肉丸的凝膠強(qiáng)度增加［14］，從而賦予其更好的彈性和內(nèi)聚性。將不同淀粉添加量的樣品按照3.1的方法進(jìn)行處理，得到以下試驗(yàn)結(jié)果：

Y1＝（0.3，0.35，0.3，0.1），Y2＝（0.3，0.35，0.2，0.1），Y3＝（0.35，0.3，0.2，0.0），Y4＝（0.3，0.3，0.3，0.1）。由此可知淀粉的添加量為16 g。

3.5 正交試驗(yàn)對(duì)肉丸感官品質(zhì)的影響

正交試驗(yàn)各因素和水平見表1，正交試驗(yàn)產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)特性和感官評(píng)分結(jié)果分別見表4和表5。各試驗(yàn)組感官評(píng)價(jià)結(jié)果數(shù)據(jù)處理方法與單因素試驗(yàn)的處理方法相同，得到如下結(jié)果：

Y1＝（0.3，0.35，0.3，0），Y2＝（0.35，0.35，0.2，0），Y3＝（0.3，0.35，0.35，0），Y4＝（0.3，0.35，0.3，0），Y5＝（0.3，0.35，0.3，0），Y6＝（0.35，0.3，0.1，0），Y7＝（0.35，0.35，0.2，0），Y8＝（0.3，0.35，0.2，0），Y9＝（0.3，0.3，0.2，0）。

由此試驗(yàn)可知，Y2，Y6，Y73個(gè)試驗(yàn)組的樣品最高峰均出現(xiàn)在優(yōu)級(jí)，因此進(jìn)行歸一化處理，得到Y(jié)2＇＝（0.389，0.389，0.222），Y6＇＝（0.467，0.40，0，0.133），Y7＇＝（0.389，0.389，0.222）。由此可知，Y6試驗(yàn)組的樣品得分較高，有46.7%的人認(rèn)為該樣品感官品質(zhì)為優(yōu)級(jí)。

硬度和彈性是肉丸的主要質(zhì)構(gòu)特性指標(biāo)，一般來說，硬度小、彈性大的肉丸產(chǎn)品可為消費(fèi)者帶來良好的咀嚼體驗(yàn)。由表4可知，對(duì)硬度影響大小的因素排序?yàn)锽＞A＞C＞D，最佳組合是A1B3C3D1；對(duì)彈性影響大小的因素排序?yàn)镈＞B＝A＞C，最佳組合是A1B3C1D3，綜合2個(gè)質(zhì)構(gòu)特性指標(biāo)，選擇最佳組合A1B3C1D3。以最佳組合做驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果表明最佳組合測定硬度和彈性指標(biāo)與6號(hào)試驗(yàn)產(chǎn)品指標(biāo)接近，分別為5849.42和0.88。因此綜合感官評(píng)價(jià)和質(zhì)構(gòu)分析兩方面的因素，確定海帶豬肉丸的配方為（每100 g豬肉）：海帶25 g，肥膘25 g，冰水20 g，淀粉16 g。

表4 正交試驗(yàn)的質(zhì)構(gòu)儀特性測試結(jié)果

表5 正交試驗(yàn)感官評(píng)定結(jié)果

續(xù) 表

4 結(jié)論

將模糊綜合感官評(píng)價(jià)法與物性儀儀器分析法相結(jié)合，用于海帶豬肉丸的配方研究，通過單因素和正交試驗(yàn)確定了海帶豬肉丸的工藝配方。海帶豬肉丸最佳工藝配方為：每100 g豬肉添加海帶25 g，肥膘25 g，冰水20 g，淀粉16 g。在此條件下，制得的海帶豬肉丸產(chǎn)品具有最佳的感官品質(zhì)，優(yōu)級(jí)贊成率為46.7%，該結(jié)果與硬度和彈性的分析結(jié)果基本一致。

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Study on Processing Technology of Kelp Pork Meatballs by Fuzzy Mathematics Sensory Evaluation

WANG Cheng-hua，YU Hai-feng*
（College of Food Science and Engineering，Qilu University of Technology，Ji＇nan 250353，China）

Use pork and kelp as raw materials，the processing technology of kelp pork meatballs is studied by single factor and orthogonal tests combined with fuzzy mathematical sensory evaluation method.The results show that the optimal formula of kelp pork meatballs are kelp of 25 g，fat of 25 g，ice water of 20 g，starch of 16 g.

kelp；pork meatballs；fuzzy mathematics；sensory evaluation

TS251.8

A

10.3969／j.issn.1000-9973.2017.10.017

1000-9973（2017）10-0079-04

2017－04－28 *通訊作者

山東省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（2014GSF121039）；山東省高等學(xué)校科技計(jì)劃項(xiàng)目（J13LE01）；山東省研究生教育創(chuàng)新計(jì)劃（SDYC15028）

于海峰（1975－），女，教授，博士，研究方向：功能性食品與食品添加劑。