利用模糊數學感官評價法優化香菇粥伴侶配方

許方方，崔國梅，魏書信，趙金瑤，李順峰，劉麗娜，田廣瑞

（1.河南省農科院 農副產品加工研究所，河南鄭州450002；2.河南農業大學食品科學技術學院，河南鄭州450002）

0 引言

香菇不僅味道鮮美獨特，且具有很高的營養價值。目前，香菇的加工形式越來越多樣化。齊琳琳等人[1]通過真空油炸方式，將香菇制成香菇脆片。王寶剛等人[2]將香菇烘干磨成粉后調配到面粉中制成香菇饅頭。還有香菇醬油、香菇酥糖等，極大地豐富了香菇產品的形式。粥是我國餐桌上的常客，隨著生活水平的進步，人們對粥的口感、風味及營養也提出了較高的要求，皮蛋瘦肉粥、八寶粥、香菇雞肉粥等成為早餐店的熱銷品。香菇粥因其補脾益氣、補肝腎、健脾胃、增進食欲、促進消化、提高機體抵抗力和免疫力等功效備受人們青睞。香菇粥要慢火熬制，而現代生活節奏加快，在一定程度上限制其食用。

以鮮香菇為主要原料研制香菇粥伴侶，經過鹵煮的香菇丁賦予其鹵香味同時再稍加調配，不僅配料安全、標簽清潔，而且能夠保持香菇的營養及風味，此外開袋加入事先熬制好的大米粥即成香菇粥，方便快捷。而有關香菇粥伴侶的研究鮮見報道，市場上也少見該種產品，為香菇粥伴侶類產品提供技術參考。由于品評員的感官評價帶有一定的主觀性，這樣就會引起結果的不確定性[3]，而通過單因素試驗和正交試驗，利用模糊數學感官評價法[4]研究了香菇粥伴侶的最佳配料比，以制得口感鮮美、風味突出的香菇粥伴侶。

1 材料與方法

1.1 主要材料

鮮香菇，產自河南省西峽縣；香菇精，廣州正味食品有限公司提供；雞肉膏，天津春發生物科技集團有限公司提供；食用油、食鹽、白砂糖、香辛料，均為市售。

鹽酸、乙醇、無水乙醚、硫酸銅、硫酸鉀、硫酸、硼酸、氫氧化鈉，國藥集團化學試劑有限公司提供；石油醚，淄博市臨淄東方紅化工廠提供；碘、碘化鉀，金海碘化工（青島）有限公司提供；溴甲酚綠指示劑、亞甲基藍指示劑，南京化學試劑股份有限公司提供；硝酸、高氯酸、氯化銫、磷酸二氫鉀、氯化鈉、葡萄糖、平板計數瓊脂，廣東環凱微生物科技有限公司提供。

YG-350型切丁機，興化市宇工脫水機械有限公司產品；JA5003B型分析天平，上海精科天美科學儀器有限公司產品；MJ-78A型高壓滅菌，施都凱儀器設備上海有限公司產品；ST-35型真空包裝機，溫州市大江真空包裝機械有限公司產品；Advanced-Ⅰ型艾柯超純水機，臺灣艾柯成都康寧實驗專用純水設備廠產品；HC-3018型高速冷凍離心機，安徽中科中加科學儀器有限公司產品；DF-101S型集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，河南省予華儀器有限公司產品；FE20型pH計，梅特勒-托利多儀器上海有限公司產品；UV-1800型紫外可見分光光度計，濟南海能儀器股份有限公司產品；ZX-9140MBE型數顯鼓風干燥箱、SHZ-B型水浴恒溫振蕩器，上海博訊實業有限公司醫療設備廠產品；XB-20B型多功能粉碎機，上海兆申科技有限公司產品；SKD-200型自動凱氏定氮儀，上海沛歐分析儀器有限公司產品；SXT-06型索氏提取裝置，上海本昂科學儀器有限公司產品；JCYZ-500型原子吸收分光光度計，青島聚創環保集團有限公司產品；CA-HM型食品熱量成分檢測儀，北京盈盛恒泰科技有限責任公司產品。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程新鮮香菇→挑選、清洗→去柄、切丁→鹵煮→與雞絲混合→調味→包裝→滅菌→裝箱。

1.2.2 操作要點

（1）原料的選擇及切丁。選用七八分成熟、新鮮、無霉斑、無不良氣味的完好香菇，去除菇柄，用切丁機切成5 mm3大小均勻的香菇丁。

（2）鹵湯的熬制及鹵煮。加入香葉2.6 g，八角11.3 g，丁香2.6 g，桂皮5.6 g，白芷8.9 g，花椒3.6 g，良姜3g，肉蔻3.8 g，雞精4.0 g，食鹽60.0 g，白砂糖31.0 g，雞肉膏35.0 g，水4 000 g，水燒開后文火熬制3 h。然后，將香菇丁倒入提前熬好的鹵湯中進行鹵煮7 min。

（3）大米粥熬制。將80 g大米置于1 000 g水中，加入馬鈴薯淀粉16 g，雞絲24 g，水燒開后文火熬制25 min，再以300 g大米粥為基礎進行調配。

（4）混合與包裝。將一定量的香菇丁與提前鹵制好的雞絲混合均勻并加入適量的調味料。將產品進行抽真空包裝后滅菌。

1.2.3 香菇粥伴侶配方的單因素試驗

以300 g大米粥為基礎，將香菇丁鹵煮7 min，因為時間短不熟且不夠入味，時間太長則顏色太深，影響感官品質。通過鹵煮提高了產品風味，而只需以香菇丁、香菇精、食鹽、白砂糖為試驗因子，產品感官評價為指標，通過模糊數學綜合評判法，確定最佳配比。

（1）香菇丁添加量對產品感官評價的影響。以300 g提前熬制好的大米粥為基礎，在香菇精添加量0.04%，食鹽添加量0.2%，白砂糖添加量0.2%的同時，研究6%，8%，10%，12%，14%不同的香菇丁添加量對香菇粥感官品質的影響。

（2）香菇精添加量對產品感官評價的影響。以300 g提前熬制好的大米粥為基礎，在香菇丁添加量10%，食鹽添加量0.2%，白砂糖添加量0.2%的同時，研究0，0.02%，0.04%，0.06%，0.08%不同的香菇精添加量對香菇粥感官品質的影響。

（3）食鹽添加量對產品感官評價的影響。以300 g提前熬制好的大米粥為基礎，在香菇丁添加量10%，香菇精添加量0.04%，白砂糖添加量0.2%的同時，研究0，0.1%，0.2%，0.3%，0.4%不同的食鹽添加量對香菇粥感官品質的影響。

（4）白砂糖添加量對產品感官評價的影響。以300 g提前熬制好的大米粥為基礎，在香菇丁添加量10%，香菇精添加量0.04%，食鹽添加量0.2%的同時，研究0，0.1%，0.2%，0.3%，0.4%不同的白砂糖添加量對香菇粥感官品質的影響。

1.2.4 香菇粥伴侶配方的正交試驗

在單因素試驗基礎上，對香菇丁、香菇精、食鹽、白砂糖的添加量進行四因素三水平L9（34）正交試驗，通過模糊數學綜合評判法確定香菇粥伴侶的最佳配方。

香菇粥伴侶配方正交試驗因素與水平設計見表1。

表1 香菇粥伴侶配方正交試驗因素與水平設計/%

1.2.5 感官評價方法

由10名品評人員組成評定小組，將制備好的香菇粥伴侶加至300 g大米粥中，攪拌均勻后，進行感官評定。感官評定人員在評定前12 h不喝酒、不吸煙、不吃辛辣等刺激性食物，評定一個樣品后，要以清水漱口并間隔10 min再感官評定下一個樣品[5]。

香菇粥感官評定標準見表2。

表2 香菇粥感官評定標準

1.2.6 建立數學模型

模糊數學法是研究用精確的數學方法描述一些模糊現象的一種理論和方法，可將一些不易定量的因素定量化[6]。目前，該方法已經在醋、調味醬、復合調味品等食品的感官品質評價中得以應用[7-9]。

以色澤、風味、滋味、粥體狀態4個因素設為評定論域（U）。以優（90分）、中（80分）、差（70分）為評語論域（V），V=（90，80，70），采用強制決定法[10]確定色澤、風味、滋味、粥體狀態各因素的權重（A），結果為色澤（20%）、風味（20%）、滋味（30%）、粥體狀態（30%），即A=（0.2 0.2 0.3 0.3），且總和等于1。食品感官指標綜合評定結果用Y表示，Y表示權重A和模糊矩陣R的合成，即Y=A×R[11]。

1.2.7 理化指標及微生物指標檢測

水分、蛋白質、脂肪、灰分、鈉含量、能量的檢測均參照國家標準，碳水化合物通過計算獲得其含量。微生物指標如菌落總數、大腸菌群、沙門氏菌、大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌的檢測均參照國家標準。

蛋白質測定參照GB 5009.5—2016，脂肪測定參照GB 5009.6—2016，水分測定參照GB 5009.3—2016，總灰分測定參照GB 5009.4—2016，鈉含量測定參照GB 5009.91—2017，總熱值測定參照ISO 9831—1998，菌落總數測定參照GB 4789.2—2016，大腸菌群測定參照GB 4789.3—2016，沙門氏菌測定參照GB 4789.4—2016，金黃色葡萄球菌測定參照GB 4789.10—2016，大腸埃希氏菌測定參照GB 4789.38—2016。

1.3 數據處理

運用Excel 2010和SPSS 16.0軟件進行數據處理與分析。

2 結果與分析

2.1 香菇粥伴侶配方的單因素試驗

2.1.1 鹵香菇丁添加量對產品感官評價的影響

鹵香菇丁的添加能夠影響香菇粥的風味和粥體狀態，由10個感官評價員對9份香菇粥按色澤、風味、滋味、粥體狀態進行了逐一評價。

香菇丁添加量對香菇粥感官評定的影響見表3。

表3 香菇丁添加量對香菇粥感官評定的影響/分

根據公式Y=A×R，得到

同理，得H2=85.8，H3=87.7，H4=86.3，H5=82.4。

根據評分結果，分析香菇丁添加量對產品感官品質的影響。

香菇丁添加量對產品品質的影響見圖1。

由圖1可知，隨著香菇丁添加量的增加，模糊感官評分先增大后減小，當香菇丁添加量為10%時，模糊感官得分最高，香菇粥的口味和粥體狀態最佳。香菇添加量不足則香菇風味不夠突出，粥體狀態不夠充盈。隨著香菇添加量的增加，風味越發突出，粥體狀態也更加充盈，但是添加量持續增加，香菇風味過于濃郁，反而給人不愉快的感覺，而且會影響粥體狀態及視覺效果，同時加工成本也會有所上升。所以，香菇丁添加量為10%時最為合適。

圖1 香菇丁添加量對產品品質的影響

2.1.2 香菇精添加量對產品感官評價的影響

香菇精是以香菇為主要原料，生產出的美味與營養兼備的新一代復合型天然調味品，符合廣大消費者對美味、安全、營養食品的追求。香菇精很大程度地保留了香菇特有的香味和鮮味，是香菇風味的主要呈味成分之一[12-16]，也是支撐香菇粥伴侶味道表達的重要因素。不同香菇精添加量的試驗結果處理方法同2.1.1，結果如下：

選取我院2015年5月～2018年5月收治的60例重癥哮喘并發呼吸衰竭患者作為臨床研究對象，將所有研究對象按照隨機數字表法分為對照組與觀察組，各30例。觀察組：男16例，女14例；年齡19～80歲，平均（47.56±12.58）歲；對照組：男17例，女13例；年齡20～81歲，平均（48.27±12.53）歲。兩組患者的基本資料經統計學分析差異無顯著性；差異無統計學意義（P＞0.05）。

根據評分結果，分析香菇精添加量對產品感官品質的影響。

香菇精添加量對產品品質的影響見圖2。

圖2 香菇精添加量對產品品質的影響

由圖2可知，隨著香菇精添加量的增加，模糊感官評分先增大后減小，香菇精添加量為0.04%時，模糊感官評分最高，香菇粥的滋味最佳。隨著香菇精添加量的增加，風味愈發濃郁，粥的滋味越來越好，但是過量添加，導致香菇風味過于濃郁，口感過于鮮美，反而產生不愉快的感覺，所以添加量在0.04%時最為合適。

2.1.3 食鹽添加量對產品感官評價的影響

食鹽是最主要的咸味劑[17]，是食品體系中不可或缺的成分[18]，具有一定的提鮮作用，其添加量直接影響了香菇粥的風味與口感。不同食鹽添加量的試驗結果處理方法同2.1.1，結果如下：

根據評分結果，分析食鹽添加量對產品感官品質的影響。

食鹽添加量對產品品質的影響見圖3。

圖3 食鹽添加量對產品品質的影響

由圖3可知，隨著食鹽添加量增加，模糊感官評分先增大后減小，食鹽添加量為0.2%時，模糊感官評分最高，香菇粥的風味、滋味最佳。食鹽添加量不足，口感較淡，過量則過咸，且會影響其他風味的表達，所以食鹽添加量為0.2%時最為合適。

2.1.4 白砂糖添加量對產品感官評價的影響

白砂糖是最常用的甜味劑，不僅是甜味表達的主要物質，也有一定的增鮮作用，同時對咸味也有一定的調節作用，白砂糖與食鹽的相互作用對香菇粥的口感具有很大的影響[19]。白砂糖添加量很大程度上影響香菇粥的口感的飽滿程度。不同白砂糖添加量的試驗結果處理方法同2.1.1，結果如下：

根據評分結果，分析白砂糖添加量對產品感官品質的影響。

白砂糖添加量對產品品質的影響見圖4。

由圖4可知，隨著白砂糖添加量增加，模糊感官評分先增大后減小，白砂糖添加量為0.2%時，模糊感官評分最高，香菇粥的風味、滋味最佳。白砂糖添加量不足，會影響鮮味的表達和弱化對咸味的調節作用，同時也會影響其他風味物質的表達；若添加過量則甜味口感太重，一則掩蓋了其他風味，二則也不符合粥的滋味要求。根據模糊感官評價白砂糖添加量為0.2%最為合適。

圖4 白砂糖添加量對產品品質的影響

2.2 香菇粥伴侶配方的正交試驗結果

按照感官評價方法和數據處理方法對正交試驗中樣品進行感官評價。

香菇粥伴侶配方正交試驗結果見表4。

表4 香菇粥伴侶配方正交試驗結果

由表4可知，各因素對香菇粥感官品質影響的主次順序為A>C>B>D，即香菇丁添加量>食鹽添加量>香菇精添加量>白砂糖添加量。選擇各因素中K值最大的水平以作為該因素的最優水平，可以看出香菇粥伴侶4個因素的最佳組合為A2B2C2D1，即香菇粥伴侶的最佳配方為香菇丁添加量10%，香菇精添加量0.04%，食鹽添加量0.20%，白砂糖添加量0.15%。

2.3 香菇粥伴侶配方的最佳工藝的驗證試驗

試驗中，最佳工藝A2B2C2D1沒有出現，因而需要設計驗證試驗進行驗證，具體的條件為香菇丁10%，香菇精0.04%，食鹽0.20%，白砂糖0.15%。綜合得分為89.6分，大于表4中的最高得分。因此，正交試驗得出的最優香菇粥伴侶配方組合符合實際。在該配方下香菇粥伴侶配制的香菇粥粥體狀態良好、香菇味濃郁、咸味鮮味適宜。

2.4 理化指標和微生物指標檢測結果

產品檢測嚴格按照國家標準進行測定，根據預試驗，產品滅菌采用105℃，30 min的高壓滅菌。

產品微生物指標檢驗結果見表5，產品理化指標檢驗結果見表6。

表5 產品微生物指標檢驗結果

表6 產品理化指標檢驗結果

由表5可知，菌落總數（CFU/g）小于10，大腸菌群（MPN/g）及大腸埃希氏菌（MPN/g）均小于3.0，無致病菌檢出，產品符合國家衛生標準。表5可為標簽營養成分表提供參考。

3 結論

以鮮香菇為主要原料，經過鹵煮、調配而成香菇粥伴侶，然后真空包裝滅菌。不僅配料清潔，能夠保持香菇的營養和原始風味并具有鹵制的滋味，且開袋加入事先熬制好的粥即成香菇粥，方便快捷。由試驗結果可知，香菇丁、香菇精、食鹽、白砂糖都是影響香菇粥伴侶的重要因素。通過單因素試驗和正交試驗，利用模糊數學感官評價法得到香菇粥伴侶的最佳工藝配方為香菇丁加入預先鹵制好的鹵湯中鹵煮7 min，然后按照鹵香菇丁添加量10%，香菇精添加量0.04%，食鹽添加量0.20%，白砂糖添加量0.15%的比例進行調配，在該條件下香菇既有原始風味，又有鹵制的特色滋味，利用香菇粥伴侶配制的香菇粥口感鮮美、風味突出。產品真空包裝于105℃，30 min的高壓滅菌后進行理化指標和微生物檢測，符合國家衛生標準。