模糊數(shù)學(xué)感官評價法優(yōu)化茶樹菇牛肉醬制作工藝

高子武，王恒鵬，吳鵬，陳勝姝，屠明亮，孟祥忍

(揚州大學(xué)，江蘇 揚州 225127)

茶樹菇，是一種食藥兼用的真菌，主要分布于亞熱帶和溫帶地區(qū)，含有豐富的多糖、礦物質(zhì)和蛋白質(zhì)，具有抗衰老、抗氧化等營養(yǎng)價值[1]。醬鹵牛肉是通過對牛肉進行預(yù)處理和預(yù)煮，并按一定比例添加香料及調(diào)味料鹵煮而成的，具有濃厚的醬香味[2]。醬鹵牛肉是我國民間肉制品加工經(jīng)驗和智慧的結(jié)晶，醇厚濃郁的口感使其有“肉中驕子”之美譽[3]，廣受消費者的喜愛。豆瓣醬是由蠶豆、食鹽、辣椒等原料熬制而成的醬，蛋白質(zhì)含量豐富，不僅能增加菜品的營養(yǎng)價值，而且在微生物的作用下，豆瓣醬中的大分子物質(zhì)經(jīng)過一系列微生物代謝及生物化學(xué)反應(yīng)后分解產(chǎn)生氨基酸、多肽、單糖等[4]，使菜品滋味更加鮮美，有開胃助食的作用。此外，豆瓣醬富含不飽和脂肪酸，可以保持血管的彈性和防止脂肪肝的形成[5]。

目前，現(xiàn)有文獻還未見對茶樹菇牛肉醬的研制，醬鹵牛肉應(yīng)用于醬料的制備更鮮有報道。食品加工過程中，傳統(tǒng)感官評價主觀性強，穩(wěn)定性差，且評價感官屬性的描述上具有模糊性，模糊數(shù)學(xué)評價法可通過數(shù)學(xué)化的處理，使評價結(jié)果較科學(xué)客觀[6]。本試驗以茶樹菇、醬鹵牛肉、豆瓣醬、橄欖油為主要原料研制一種復(fù)合型醬料，采用4因素3水平正交試驗進行工藝優(yōu)化，同時使用模糊數(shù)學(xué)感官評價法進行感官評價，探究茶樹菇牛肉醬最佳制作工藝，以期為新型醬料的研制和科學(xué)化加工提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

郫縣豆瓣醬、牛腱肉、九鯉湖茶樹菇、橄欖油、香油、鹽、糖、味精、料酒、蔥、姜、蒜、茴香、八角、桂皮、黃油、家樂濃縮鹵汁：以上材料均購于揚州麥德龍超市。

1.2 主要儀器

BS210S千分之一電子天平 上海方瑞儀器有限公司；LDZX-30KBS型滅菌鍋 上海申安醫(yī)療器械廠；WK2102型電磁爐 廣東美的生活電器制造有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 茶樹菇牛肉醬制作工藝流程

1.3.2 操作要點

1.3.2.1 茶樹菇的制備

選擇形態(tài)完整、干凈的茶樹菇清洗干凈，用溫水浸泡20 min，泡透后將其切割成約0.5 cm3的丁，待用。

1.3.2.2 醬鹵牛肉的制備

參照苗清霞等[7]研制的配方修改，取牛腱肉500 g洗凈，去除表面可見筋膜和脂肪，20 g鹽均勻涂抹于牛肉表面腌制24 h。冷水下鍋焯水至斷生，取濃縮鹵汁325 mL，按1∶10的比例加入3250 mL清水，加入八角4 g、桂皮2.5 g、茴香6 g、花椒4 g、蔥10 g、姜10 g，料酒50 mL，煮開后放入牛腱肉繼續(xù)加熱使水沸騰，煮至牛腱內(nèi)部成熟后，小火保持沸騰狀態(tài)鹵煮3 h。將鹵煮好的牛肉取出，切成1 cm3大小的肉丁，待用。

1.3.2.3 其他原料的制備

取新鮮的蔥、姜、蒜洗凈，去皮，切成2 mm3的末，待用。

1.3.2.4 炒制

將鍋燒熱，倒入橄欖油加熱至100 ℃，放入蔥、姜、蒜末，待煸炒出香味且鍋內(nèi)升溫至120 ℃時加入豆瓣醬，炒至有濃郁香氣，依次加入醬鹵牛肉丁、茶樹菇丁，加入調(diào)味料調(diào)味后不停翻炒，防止粘鍋，出鍋前淋上香油，翻炒均勻。

1.3.2.5 裝瓶、滅菌

將炒制好的醬按每罐凈重250 g的標(biāo)準(zhǔn)，油封處理后裝瓶，滅菌鍋設(shè)置為120 ℃，殺菌20 min，殺菌后冷卻至室溫。

1.3.3 單因素試驗

基礎(chǔ)配方設(shè)定為鹽1.5%、糖3%、味精1%、料酒2.5%、蔥3.5%、姜2%、蒜3.5%、香油2%、清水6%時，分別對豆瓣醬、茶樹菇、醬鹵牛肉、橄欖油添加量的工藝參數(shù)進行優(yōu)化。

1.3.3.1 豆瓣醬添加量對醬料感官品質(zhì)的影響

每次試驗控制茶樹菇添加量為12%、醬鹵牛肉添加量為20%、橄欖油添加量為8%，豆瓣醬添加量分別為25%、30%、35%、40%、45%，對茶樹菇牛肉醬進行感官評價。

1.3.3.2 茶樹菇添加量對醬料感官品質(zhì)的影響

每次試驗控制豆瓣醬添加量為35%、醬鹵牛肉添加量為20%、橄欖油添加量為8%，茶樹菇添加量分別為8%、10%、12%、14%、16%，對茶樹菇牛肉醬進行感官評價。

1.3.3.3 醬鹵牛肉添加量對醬料感官品質(zhì)的影響

每次試驗控制豆瓣醬添加量為35%、茶樹菇添加量為12%、橄欖油添加量為8%，醬鹵牛肉添加量分別為10%、15%、20%、25%、30%，對茶樹菇牛肉醬進行感官評價。

1.3.3.4 橄欖油添加量對醬料感官品質(zhì)的影響

每次試驗控制豆瓣醬添加量為35%、茶樹菇添加量為12%、醬鹵牛肉添加量為20%，橄欖油添加量分別為8%、10%、12%、14%、16%，對茶樹菇牛肉醬進行感官評價。

1.3.4 正交試驗設(shè)計

茶樹菇牛肉醬正交試驗因素水平表見表1。

表1 茶樹菇牛肉醬正交試驗因素水平表Table 1 The orthogonal experimental factors and levels of Agrocybe aegirit beef sauce %

1.3.5 感官評分標(biāo)準(zhǔn)

茶樹菇牛肉醬感官評價標(biāo)準(zhǔn)表見表2。

表2 茶樹菇牛肉醬感官評價標(biāo)準(zhǔn)表Table 2 Sensory evaluation standard table of Agrocybe aegirit beef sauce

1.4 模糊數(shù)學(xué)模型的建立

1.4.1 因素集評語和加權(quán)重集的建立

因素集 M={豆瓣醬添加量，茶樹菇添加量，醬鹵牛肉添加量，橄欖油添加量}；權(quán)重采用強制決定法[8]，確定茶樹菇牛肉醬各感官指標(biāo)的權(quán)重X={0.25，0.3，0.25，0.2}，即色澤0.25、口感0.3、氣味0.25、形態(tài)0.2；評語集={優(yōu)，良，中，差}。

1.4.2 模糊關(guān)系綜合評判集

用 U表示茶樹菇牛肉醬感官指標(biāo)綜合評判的結(jié)果，U=X·T，其中X為權(quán)重，T為模糊矩陣。T是由每個因素的每種評語的人員數(shù)除以總的評定人員得到[9]。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果

在單因素試驗中以10名食品相關(guān)專業(yè)經(jīng)過感官評價訓(xùn)練的師生組成，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，對影響因素的水平進行初步篩選[10]。

2.1.1 豆瓣醬添加量對茶樹菇牛肉醬感官品質(zhì)的影響

圖1 豆瓣醬添加量對茶樹菇牛肉醬感官品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of soybean paste additive amount on sensory quality of Agrocybe aegirit beef sauce

由圖1可知，在相同的茶樹菇、醬鹵牛肉和橄欖油添加量條件下，隨著豆瓣醬添加量的增大，茶樹菇牛肉醬感官評分呈先增大后減小的趨勢(p<0.05)。當(dāng)豆瓣醬添加量為25%時，茶樹菇牛肉醬的感官評分最低，為70.6，此時豆瓣醬添加量較少，醬料較稀且分布不均勻，色澤略暗，口感較差。當(dāng)豆瓣醬添加量為35%時，感官評分高達91.1，此時茶樹菇牛肉醬色澤紅潤，口味鮮香，濃稠適中，口感協(xié)調(diào)。當(dāng)豆瓣醬添加量達到45%時感官評分較低，僅為76.3，可能是豆瓣醬比例過大導(dǎo)致此時醬料較濃稠，口味偏咸、不協(xié)調(diào)，且無光澤。可見豆瓣醬添加量適當(dāng)可以提升茶樹菇牛肉醬的口感，比例較小或較大都會使產(chǎn)品的食用品質(zhì)下降。因此，豆瓣醬的添加量宜選擇30%～40%。

2.1.2 茶樹菇添加量對茶樹菇牛肉醬感官品質(zhì)的影響

圖2 茶樹菇添加量對茶樹菇牛肉醬感官品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of Agrocybe aegirit additive amount on sensory quality of Agrocybe aegirit beef sauce

由圖2可知，當(dāng)豆瓣醬、醬鹵牛肉和橄欖油添加量一定時，感官評分隨茶樹菇添加量的增加呈先增大后減小的趨勢。當(dāng)茶樹菇添加量為8%時，醬料感官評分較低，可能是茶樹菇添加量較少且顆粒較小，在醬料中不夠明顯而無法凸顯茶樹菇香味所致。當(dāng)茶樹菇添加量為12%時，醬料感官評分最高，此時醬料色澤紅潤油亮、咸甜適中且醬料分布均勻，說明此時茶樹菇添加量適當(dāng)。當(dāng)茶樹菇添加量為16%時，茶樹菇牛肉醬的感官評分最低，僅為72.3，茶樹菇添加量較多使得醬料中固形物較多，醬料密度濃稠，色澤灰暗，口感不太協(xié)調(diào)。因此，茶樹菇添加量宜選擇10%～14%。

2.1.3 醬鹵牛肉添加量對茶樹菇牛肉醬感官品質(zhì)的影響

由圖3可知，當(dāng)醬鹵牛肉添加量從10%增加到20%時，茶樹菇牛肉醬感官評分呈上升狀態(tài)，當(dāng)醬鹵牛肉添加量為20%時，感官評分最高，此時醬料的感官表現(xiàn)為色澤油亮紅潤，醬鹵牛肉香氣濃郁突出，口感咸甜適中，且醬料中固形物分布均勻。當(dāng)醬鹵牛肉添加量繼續(xù)增加至25%和30%時，茶樹菇牛肉醬的感官品質(zhì)持續(xù)下降，可能是醬鹵牛肉中含有一定量的鹽和味精，在高溫炒制狀態(tài)下，醬鹵牛肉中的部分風(fēng)味物質(zhì)進入醬料中，致其口味偏咸、口感不協(xié)調(diào)，且固形物增加致使醬料分布不均勻。可見由于醬鹵牛肉本身含有一定味道，醬鹵牛肉需根據(jù)醬料的整體口感適量添加。因此，醬鹵牛肉的添加量宜選擇15%～25%。

圖3 醬鹵牛肉添加量對茶樹菇牛肉醬感官品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of marinated beef additive amount on sensory quality of Agrocybe aegirit beef sauce

2.1.4 橄欖油添加量對茶樹菇牛肉醬感官品質(zhì)的影響

圖4 橄欖油添加量對茶樹菇牛肉醬感官品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of olive oil additive amount on sensory quality of Agrocybe aegirit beef sauce

由圖4可知，當(dāng)橄欖油添加量為8%時，醬料的感官評分為87.6，此時醬料色澤較為紅潤，口味鮮香，但醬料略顯不夠明亮。當(dāng)橄欖油添加量為10%時，醬料紅潤有光澤，口感爽滑，鮮香十足，茶樹菇牛肉醬的感官品質(zhì)最佳。橄欖油添加量在10%～16%時，茶樹菇牛肉醬感官品質(zhì)不斷下降，感官表現(xiàn)為醬料中固形物分布不均勻，油脂較多且與醬料分離。可見，當(dāng)橄欖油添加過適量時，可使醬料色澤油亮，香氣突出，但添加量較多時容易與醬料分離從而降低食用品質(zhì)。因此，橄欖油添加量宜選擇8%～12%。

2.2 模糊感官評定及模糊矩陣建立

模糊感官評定及模糊矩陣建立見表3。

表3 模糊感官評價矩陣Table 3 Fuzzy sensory evaluation matrix

將表4中每個茶樹菇牛肉醬樣品感官因素各個等級評價人數(shù)除以總評價人數(shù)得到模糊矩陣。以第一個茶樹菇牛肉醬樣品為例：色澤評價結(jié)果有1人選優(yōu)、4人選良、2人選中、3人選差，則T色澤=(1,4,2,3)。同理，T口感=(1,2,4,3)；T氣味=(4,4,1,1)；T形態(tài)=(0,4,4,2)。由表3可得樣品1～9的模糊矩陣Ti。

根據(jù)模糊變換原理可知U=X·T[11]，對應(yīng)第i號茶樹菇牛肉醬樣品評價結(jié)果為Ui=X·Ti，以1號茶樹菇牛肉醬樣品為例，其綜合評價的結(jié)果如下：

U1=X·T1={0.25，0.3，0.25，0.2}×

按照該計算方法對1～9號樣品進行綜合模糊評判，見表4。

表4 茶樹菇牛肉醬感官綜合評價結(jié)果Table 4 The sensory evaluation results of Agrocybe aegirit beef sauce

分別將90，80，70，60分賦值于優(yōu)、良、中、差4個等級，再將綜合評價結(jié)果的各個值分別乘以其對應(yīng)的等級分值，并進行求和，得出每個樣品的模糊感官綜合評分，各個樣品最終感官綜合得分結(jié)果見表5。

2.3 正交試驗結(jié)果

表5 茶樹菇牛肉醬制作正交試驗結(jié)果Table 5 Orthogonal test results of Agrocybe aegirit beef sauce

續(xù) 表

由表5可知，茶樹菇牛肉醬制作工藝的最佳組合為A2B2C3D1，即豆瓣醬添加量35%、茶樹菇添加量12%、醬鹵牛肉添加量20%、橄欖油添加量8%。經(jīng)驗證，該條件下制作而成的醬料鮮辣咸香，色澤油亮，口感最佳。由極差值R 可知，對茶樹菇牛肉醬品質(zhì)影響的4個因素中A>C>B>D，即豆瓣醬添加量對醬料工藝品質(zhì)影響最大，其次是醬鹵牛肉和茶樹菇的添加量，橄欖油添加量的影響最小。

3 結(jié)論

采用模糊數(shù)學(xué)綜合評價法進行茶樹菇牛肉醬制作工藝的優(yōu)化相對減少了感官評價的人為主觀評判誤差，使評價結(jié)果具有一定科學(xué)性。結(jié)果表明：以250 g總量計算，在鹽1.5%、糖3%、味精1%、料酒2.5%、蔥3.5%、姜2%、蒜3.5%，香油2%、清水6%基礎(chǔ)上，當(dāng)豆瓣醬添加量為35%、茶樹菇添加量為12%、醬鹵牛肉添加量為20%、橄欖油添加量為8%時，茶樹菇牛肉醬的感官品質(zhì)最佳。