基于模糊數(shù)學(xué)綜合感官評(píng)價(jià)的粗糧比薩餅皮的工藝研究

（哈爾濱商業(yè)大學(xué)旅游與烹飪學(xué)院，黑龍江哈爾濱150000）

比薩是一種主副食兼用的意大利食品[1]，由餡料和餅底兩部分組成，餡料除奶酪必須添加外，根據(jù)個(gè)人口味可添加不同水果、蔬菜、肉類等；餅底是由半發(fā)酵的小麥粉制作成托盤(pán)型的外皮[2]，經(jīng)過(guò)高溫烘而成，是產(chǎn)品鑒別和消費(fèi)者認(rèn)知的重要因素[3]，而比薩餅皮與其他焙烤食品相比，其質(zhì)量及其工業(yè)化操作研究較少。粗糧是現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)保健大力推薦的一類食物原料，其精加工程度低，不溶性纖維素含量豐富，單獨(dú)使用，口感粗糙，可食性不強(qiáng)，但當(dāng)與精細(xì)加工的主食原料相配合使用，卻能起到很好的營(yíng)養(yǎng)素互補(bǔ)作用[4-5]，提高產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

在食品加工工藝研究過(guò)程中，感官特性通常是評(píng)價(jià)其質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，而評(píng)價(jià)感官屬性的描述上難以劃分出清晰的界限，往往具有模糊性，如外觀、香氣、滋味以及口感等因素，因此采用模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)法對(duì)這些性質(zhì)進(jìn)行數(shù)學(xué)化和定量化的描述和處理，可以得到較為客觀的檢驗(yàn)結(jié)果[6-8]。本文對(duì)粗糧比薩餅皮的原料和輔料配方進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交優(yōu)化試驗(yàn)以及模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)等方法確定了粗糧比薩餅皮的最優(yōu)配方。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

酵母：安琪酵母股份公司；黃油：福瑞克烘焙黃油；白砂糖、大豆油：中糧集團(tuán)有限公司；精制食鹽：市售；燕麥片：遼寧際豐食品有限公司；小麥粉：河北省邯鄲市五得利面粉有限公司；玉米、蕎麥：哈爾濱家樂(lè)福超市。

HZD 5KW-PX電磁爐：廣東順德海智達(dá)電子商務(wù)有限公司；32S醒發(fā)箱、SM-603T電熱烤爐：無(wú)錫新麥機(jī)械有限公司；

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 粗糧比薩餅皮的制作工藝流程[9-10]

原輔料預(yù)處理→原輔料混合→面團(tuán)調(diào)制→分割搓圓→成型醒發(fā)→烘烤→冷卻

1.2.2 粗糧比薩餅皮的操作要點(diǎn)

1）面團(tuán)調(diào)制：先將酵母的綿白糖混合均勻，再放入35℃的溫水，待產(chǎn)生大量氣泡之后，放入黃油搓化，加入過(guò)篩的小麥粉和苦蕎粉以及不過(guò)篩的食鹽攪拌均勻。最后加入燕麥片和黃金玉米再次攪拌，至面團(tuán)成型。

2）分割搓圓：將調(diào)制好的面團(tuán)分割為100 g一個(gè)，并搓成球形。

3）成型醒發(fā)：將分割搓圓的面團(tuán)搟成圓形，卷邊為直徑6″的圓餅，并戳洞。烤盤(pán)紙刷上一層薄油，將比薩餅皮放置上面，一同放入濕度為80%的醒箱中醒發(fā)。

4）烘烤：烤箱預(yù)熱15 min，使烤箱內(nèi)內(nèi)部溫度均勻。

5）冷卻：烘烤結(jié)束后，將烤盤(pán)取出，使比薩餅皮自然冷卻。

1.2.3 粗糧比薩餅皮原料配方正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

燕麥片添加量（0、5、10、15、20 g）、黃金玉米添加量（0、5、10、15、20 g）、苦蕎粉添加量（5、10、15、20、25 g）為考察因素進(jìn)行單因素試驗(yàn)，并在單因素的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了L9（34）正交試驗(yàn)（正交試驗(yàn)因素水平表見(jiàn)表1），確定粗糧比薩餅皮原料配方。固定輔料配方普通小麥粉55g，黃油4g，酵母1g，水36g，綿白糖6g。固定加工工藝：醒箱濕度80%，醒發(fā)溫度37℃，醒發(fā)時(shí)間7min，烘焙上火溫度210℃，底火溫度190℃，烘焙時(shí)間10 min。

表1 粗糧比薩餅皮最優(yōu)原料配方正交試驗(yàn)因素與水平Table1 Factor and leve table of coarse grain pizza crust

1.2.4 粗糧比薩餅皮輔料配方正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

黃油的添加量（4、6、8、10、12 g）、綿白糖的添加量（2、6、10、14、18 g）、水的添加量（32、34、36、38、40 g）、酵母的添加量（0.5、1、1.5、2、2.5 g）為考察因素進(jìn)行單因素試驗(yàn)，并在單因素的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了L9（34）正交試驗(yàn)（正交試驗(yàn)因素水平表見(jiàn)表2），確定粗糧比薩餅皮輔料配方。固定加工工藝：濕度80%，醒發(fā)溫度37℃，醒發(fā)時(shí)間7min，烘焙上火溫度210℃，底火溫度190℃，烘焙時(shí)間10 min。

表2 粗糧比薩餅皮最優(yōu)輔料配方正交試驗(yàn)因素與水平Table 2 Orthogonal factor level table of coarse grain pizza crust

1.3 粗糧比薩餅皮感官品質(zhì)的評(píng)定[11]

品嘗小組成員由10位對(duì)品嘗有一定經(jīng)驗(yàn)的人員組成，根據(jù)粗糧比薩餅皮的質(zhì)量評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分別給粗糧比薩餅皮打分，評(píng)分結(jié)果取小組各成員評(píng)分的平均分。粗糧比薩餅皮感官評(píng)價(jià)方法參照鄧曼莉[11]方法進(jìn)行。粗糧比薩餅皮感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。

1.4 建立模綜合評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型[7-8，12]

1.4.1 評(píng)價(jià)對(duì)象集Y

評(píng)價(jià)對(duì)象集Y是研究中需要進(jìn)行感官評(píng)價(jià)的產(chǎn)品的集合。Y={Y1，Y2，Y3，Y4，Y5，Y6，Y7，Y8，Y9}，Y1～Y9分別代表本研究中L9（34）中制作的9組粗糧比薩餅皮，用Yj表示9組粗糧比薩餅皮的綜合評(píng)價(jià)，其中 j=1，2，3，......，9。

1.4.2 評(píng)價(jià)因素集U

評(píng)價(jià)因素集U是研究中產(chǎn)品感官質(zhì)量的構(gòu)成因素的集合。U={U1，U2，U3，U4，U5}，U1-U5分別代表本研究中色澤、形態(tài)、滋味、口感、組織等指標(biāo)。

表3 粗糧比薩餅皮的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 3 Marking standard of coarse grain pizza crust

1.4.3 評(píng)價(jià)等級(jí)集V

評(píng)價(jià)等級(jí)集V為為對(duì)述每個(gè)因素的評(píng)價(jià)集合。V={V1，V2，V3，V4，V5}，V1-V5分別代表本研究中優(yōu)等、良好、中等、差和極差。

1.4.4 評(píng)價(jià)權(quán)重X

評(píng)價(jià)權(quán)重實(shí)際上就是各因素的重要程度。一般來(lái)說(shuō)色澤、形態(tài)、滋味、口感、組織對(duì)粗糧比薩餅皮的重要程度是不同的。根據(jù)10位評(píng)判員的打分，計(jì)算出各因素的權(quán)重值，確定權(quán)重集X={X1，X2，X3，X4，X5}={0.20，0.15，0.25，0.25，0.15}。

以10人為一組，每人一張打分表，根據(jù)自己的感官對(duì)每道菜的色澤、外觀、味道、口感、香味先做一個(gè)權(quán)重評(píng)價(jià)，總分為100分，如表4。

表4 權(quán)重評(píng)分表Table 4 Weights Analysis

2 結(jié)果與討論

2.1 粗糧比薩餅皮原料配方優(yōu)化

2.1.1 粗糧比薩餅皮原料模糊感官評(píng)價(jià)結(jié)果

由10個(gè)感官評(píng)價(jià)員對(duì)原料粗糧比薩餅皮正交試驗(yàn)組按照色澤、味道、外觀、口感以及香氣進(jìn)行了逐一評(píng)價(jià)，感官評(píng)價(jià)結(jié)果如表5所示。

表5 感官評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果Table 5 Result of sensory evaluation

2.1.2 建立模糊矩陣

將對(duì)9組試驗(yàn)的數(shù)據(jù)分別除以感官評(píng)價(jià)員的總?cè)藬?shù)10人，得到9個(gè)模糊評(píng)判矩陣，分別對(duì)應(yīng)1～9號(hào)試驗(yàn)。

2.1.3 計(jì)算綜合隸屬度

依據(jù)模糊變換原理，用矩陣乘法計(jì)算樣品對(duì)各類因合隸屬度Yj=X·Rj。例如對(duì)4號(hào)樣品進(jìn)行評(píng)價(jià)，并歸一化：

按照此方法對(duì)各個(gè)樣品的評(píng)分結(jié)果進(jìn)行綜合分析得到評(píng)判結(jié)果Yj如表6所示。

表6 試驗(yàn)的綜合隸屬度Table 6 Comprehensive feudatory degree

2.1.4 正交試驗(yàn)結(jié)果

將表6中綜合評(píng)價(jià)結(jié)果分別乘以其對(duì)應(yīng)的分值（優(yōu)、良、中、差、極差依次被賦予分值 100、90、80、70、60分），并進(jìn)行加和，最后可得出每個(gè)樣品的最后總得分，結(jié)果如表7所示。

表7 粗糧比薩餅皮原料配方正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 7 Result of orthogonaltest design on coarse grain pizza crust

從表7中數(shù)據(jù)可看出在整個(gè)原料配方中，黃金玉米添加量對(duì)感官影響最為顯著，燕麥片的添加量對(duì)整體感官影響最小，即3種因素對(duì)粗糧比薩餅皮的影響依次為：A＞C＞B，即黃金玉米的添加量＞苦蕎粉的添加量＞燕麥片的添加量；粗糧比薩餅皮的最佳組合為A2B2C3，即黃金玉米的添加量為7 g，燕麥片的添加量為7 g，苦蕎粉的添加量為17 g。

2.2 粗糧比薩餅皮輔料配方優(yōu)化

2.2.1 粗糧比薩餅皮輔料模糊感官評(píng)價(jià)結(jié)果

由10個(gè)感官評(píng)價(jià)員對(duì)9組粗糧比薩餅皮按照色澤、味道、外觀、口感以及香氣進(jìn)行了逐一評(píng)價(jià)，感官評(píng)價(jià)結(jié)果如表8所示。

表8 粗糧比薩餅皮輔料的感官評(píng)定實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 8 Result of sensory evaluation

2.2.2 建立模糊矩陣

將對(duì)9組試驗(yàn)的數(shù)據(jù)分別除以感官評(píng)價(jià)員的總?cè)藬?shù)10人，得到9個(gè)模糊評(píng)判矩陣，分別對(duì)應(yīng)1-9號(hào)試驗(yàn)。

2.2.3 計(jì)算綜合隸屬度

按照以上方法對(duì)各個(gè)樣品的評(píng)分結(jié)果進(jìn)行綜合分析得到評(píng)判結(jié)果Yj如表9所示。

表9 試驗(yàn)的綜合隸屬度Table 9 Comprehensive feudatory degree

2.2.4 正交試驗(yàn)結(jié)果

將表9中綜合評(píng)價(jià)結(jié)果分別乘以其對(duì)應(yīng)的分值（優(yōu)、良、中、差、極差依次被賦予分值 100、90、80、70、60分），并進(jìn)行加和，最后可得出每個(gè)樣品的最后總得分，如表10所示。

表10 粗糧比薩餅皮最優(yōu)輔料配方正交試驗(yàn)組Table 10 Orthogonal factor level table of coarse grain pizza crust

從表10中數(shù)據(jù)可看出在整個(gè)輔料配方中，黃油的添加量對(duì)感官影響最為顯著，綿白糖的添加量對(duì)整體感官影響最小，即4種因素對(duì)粗糧比薩餅皮的影響依次為：A’＞C’＞D’＞B’，即黃油的添加量＞水的添加量＞酵母的添加量＞綿白糖的添加量；粗糧比薩餅皮輔料配方和感官得分得出的最優(yōu)組合為A3’B2’C3’D2’。即黃油的添加量為 11 g，綿白糖的添加量為8 g，水的添加量為39 g，酵母的添加量為1 g。經(jīng)過(guò)該配方生產(chǎn)的比薩餅皮感官評(píng)分均優(yōu)于正交試驗(yàn)組。

3 結(jié)論

通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)確定粗糧比薩餅皮的最優(yōu)原料配方為：黃金玉米7 g，燕麥片7 g，苦蕎粉17 g。粗糧比薩餅皮的最優(yōu)輔料配方為：黃油11 g，綿白糖8 g，水39 g，酵母1 g。該粗糧比薩產(chǎn)品的研制不僅滿足了人們對(duì)比薩風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)的要求，同時(shí)也為比薩產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)開(kāi)辟了新的研究方法，將為比薩市場(chǎng)帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益。

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