模糊數(shù)學感官評價在海鮮汁研究的應用

文 潘志民 張小芳 鄒文中* 陳建旭

1.丸莊金龍魚（泰州）食品工業(yè)有限公司；2.北海職業(yè)學院海洋食品研發(fā)中心；3.廣東美味源香料股份有限公司

以低值海產(chǎn)品為原料，使用正交試驗設計對海鮮汁調味料的加工配方及工藝進行優(yōu)化，并使用模糊數(shù)學感官評價方法獲得海鮮汁調味料的最佳加工配方及工藝條件為琥珀酸二鈉1.4kg、海鮮膏（食品用香精）1.5kg、煮制溫度96℃、鮑魚汁1kg、白砂糖4kg、煮制時間40min，并通過選取體態(tài)、色澤、風味、滋味因素為評價指標，建立海鮮汁感官綜合評分體系。

海鮮汁調味料（Seafood juice）是以水、低值海產(chǎn)品、釀造醬油、白砂糖、食用鹽以及鮑魚汁為原料，添加谷氨酸鈉、乙酰化雙淀粉己二酸酯、羥丙基二淀粉磷酸酯、焦糖色、呈味核苷酸二鈉、黃原膠、香辛料、食品用香精、維生素C、山梨酸鉀為輔料，經(jīng)破碎、高溫高壓燉煮、研磨、均質、配料、溶解、煮制、保溫殺菌、冷卻、罐裝等主要工藝加工制成的海鮮汁調味料。

關于海鮮汁調味料的研究，主要集中在海鮮汁調味料使用的低值海產(chǎn)品原料自溶條件的選擇及優(yōu)化、酶解條件的選擇及優(yōu)化等方面，而有關海鮮汁調味料后續(xù)制作的添加物料鮑魚汁，白砂糖、海鮮膏（食品用香精）、琥珀酸二鈉對海鮮汁調味料品質影響，制作溫度及制作時間對海鮮汁調味料品質影響的研究均鮮有報道。此外，在海鮮汁調味料研發(fā)過程中，通常通過化學分析方法和儀器分析方法檢驗游離氨基酸總量、總酸、總糖、鹽份、固形物含量、粘度等理化指標，但相比之下，感官評價方法仍然是必不可少的主觀評價分析方法。在各種感官指標描述的感官評價中，目前普遍采用的方法是評分法，但是使用此方法時由于差異的存在，而且評分離散程度較大，使得評價結果具有一定的主觀性，也有一定的局限性，因而很難對海鮮汁調味料的產(chǎn)品質量進行準確和客觀的評價。模糊數(shù)學感官評價方法由于可以綜合考慮各種因素對總體效果的綜合貢獻，變換人類判斷問題的思維方式，因而使用模糊數(shù)學原理模擬人類判斷問題的模糊數(shù)學綜合評判方法，能夠對食品質量作出科學、準確與客觀的評價，為海鮮汁調味料的生產(chǎn)和研發(fā)提供依據(jù)。本文采用模糊數(shù)學感官評價法和正交實驗設計，以低值海產(chǎn)品為原料并輔助添加輔料，制作成海鮮汁調味料，并研究了海鮮汁調味料的最佳原料添加量及加工工藝。

1.材料與方法

1.1材料與試劑

低值海產(chǎn)品原料、鮑魚、食鹽、白砂糖、味精：購自廣東陽江陽西。

梨酸鉀、焦糖色、呈味核苷酸二鈉、黃原膠、維生素C、乙?；p淀粉己二酸酯、羥丙基二淀粉磷酸酯：食品級、市售。

香辛料、海鮮膏（食品用香精）：食品級、廣東美味源香料股份有限公司。

1.2主要儀器

均質機：上海東華高壓均質機廠，GYB-3000-4SQN型；

可傾式夾層鍋：廣州市江鑫機械有限公司，JCG-0.2型；

膠體磨：JMS-130型，廊坊正瑞機械有限公司；

反應釜：廣州市華星輕機有限公司，HXL-300型；

旋轉蒸發(fā)儀：上海一凱儀器設備有限公司，RE-52A型；

電子天平：上海光正醫(yī)療儀器有限公司，TG-328A型；

高溫循環(huán)油浴鍋：上海一凱儀器設備有限公司，GY-20L；

破碎機：興寧市東賢環(huán)保節(jié)能設備，A-01型。

1.3試驗方法

1.3.1海鮮汁調味料的制備工藝流程

1.3.2操作要點

1.3.2.1低值海產(chǎn)品的選擇

海鮮汁調味料是以低值海產(chǎn)品為原料。低值海產(chǎn)品原料包括海產(chǎn)品加工中剩余的皮、骨頭、頭、尾和肉等，也包括無多大實用價值的魚、蝦、蟹、貝類等海產(chǎn)品。選用經(jīng)衛(wèi)生檢驗合格的低值海產(chǎn)品原料，要求新鮮無腐敗變質現(xiàn)象，無異味。

1.3.2.2破碎

海產(chǎn)品原料需經(jīng)過破碎機進行破碎，大小約為0.5cm*0.5cm粒狀。

1.3.2.3燉煮

將破碎的海產(chǎn)品原料放入反應釜中，添加2倍原料的水，攪拌均勻后加溫加壓至121℃，充分燉煮2小時。

1.3.2.4過篩、研磨、均質

燉煮完后，用20目的網(wǎng)篩過濾，濾去骨頭、甲殼等硬物，濾液用膠體磨研磨均勻，再用均質機均質一次。

1.3.2.5鮑魚汁的制作

取新鮮鮑魚1.0kg，加水20kg，加熱到100℃熬煮60min，過篩取汁，鮑魚作它用，濾汁添加20%的食用鹽，混合均勻后冷藏備用。

1.3.2.6煮制、保溫殺菌

煮制過程中一邊升溫一邊添加原輔料、黃原膠、乙酰化雙淀粉己二酸酯，羥丙基二淀粉磷酸酯應先用水混合均勻再添加，山梨酸鉀、維生素C分別用水溶解后加入，但二者不能混合一起加入，海鮮膏應在煮制完成時添加進入保溫殺菌工序。

1.3.3海鮮汁調味料的配方及工藝優(yōu)化試驗

通過預先進行的單因素實驗及結果，設定海鮮汁調味料產(chǎn)品的基礎配方為：清水63kg、低值海鮮產(chǎn)品14kg、釀造醬油10kg、食用鹽3.2kg、谷氨酸鈉2.6kg、乙?；p淀粉己二酸酯1.3kg、羥丙基二淀粉磷酸酯1.8kg、焦糖色0.7kg、5’-呈味核苷酸二鈉0.13kg、黃原膠0.06kg、香辛料0.8kg、維生素C0.2kg、山梨酸鉀0.06kg，并以琥珀酸二鈉、海鮮膏（食品用香精）、白砂糖、鮑魚汁添加量和制作時間、制作溫度為主要因素，采用L8（27）正交試驗設計方案，進行正交試驗，以感官評定為指標。正交試驗設計見表1。

表1 海鮮汁調味料配方L8（27）因素水平表

1.3.4感官評價方法

選擇10位經(jīng)過專門培訓的評價員組成的評價小組，對8種制作好的海鮮汁調味料的體態(tài)、色澤、風味、滋味等指標分別進行感官評價，并從優(yōu)等、良好、一般、差等4個等級進行評價（見表2），鑒評結果見表4。樣品要求及評價環(huán)境需要滿足一些基本條件：樣品的品溫在一年四季都保持接近，在冬天等低溫季節(jié)，需要提前對樣品進行加溫、保溫處理；評價員無任何感覺方面的缺陷，身體健康，并對感官分析有興趣，無明顯個人氣味，個人衛(wèi)生條件良好；評價員在檢驗前1小時內(nèi)不使用有氣味的化妝品、不吃東西、不抽煙，能按照培訓的技術要求進行評價；感官評價環(huán)境應光線充足、柔和，環(huán)境安靜、無噪聲干擾；感官評價環(huán)境應無外來氣味污染，具備良好通風，環(huán)境的溫度、濕度盡量讓評價員感到舒適。

表2 海鮮汁調味料感官評價標準

表4 正交實驗結果

1.3.5模糊數(shù)學模型的建立

1.3.5.1因素集、評語集和加權重集的建立

本研究以海鮮汁調味料色澤（U1）、體態(tài)（U2）、滋味（U3）、風味（U4）為因素，從而得到海鮮汁調味料的因素集U={U1，U2，U3，U4}。

評定小組討論確定，海鮮汁調味料的評價等級為優(yōu)等（L1）、良好（L2）、一般（L3）、差等（L4），因此確定海鮮汁調味料的評語集為：L={L1，L2，L3，L4}。以10分為標準，各指標評分大于9分為優(yōu)等，評分在7-9分為良好，評分在5-7分為一般，若評分小于5分則為差等。

本法權重集采用調查統(tǒng)計法確定，由20位用戶對產(chǎn)品體態(tài)、色澤、風味、滋味等因素在所有因素中所占重要性程度進行評價，用比率表示并填寫在表格上，對各因素進行權重統(tǒng)計計算后，確定因素權重集M={M1，M2，M3，M4}。

1.3.5.2模糊矩陣的確立和模糊轉換

根據(jù)文獻資料的方法，先通過10位評價員的感官評價對各指標的分數(shù)進行統(tǒng)計，然后將各級的票數(shù)除以10得到模糊關系矩陣N，再通過處理海鮮汁調味料的感官評價結果，將因素權重集M與模糊關系矩陣N合成，得到模糊關系評價集K=M×N，從而得到第i個海鮮汁調味料樣品的評價結果為Ki=M×Ni（i為1-8）。最后引進綜合評分矩陣T處理模糊關系評價集K，根據(jù)感官評價的特殊性，設評價等級集Y={y1，y2，y3，y4}，得到海鮮汁調味料樣品的模糊綜合評價總分T=K×Y。

2.結果與分析

2.1因素權重集的建立

由20位用戶對海鮮汁調味料產(chǎn)品樣品的4項因素重要性程度的進行評價分析，通過對各因素的重要性程度進行評價的結果統(tǒng)計，得出色澤的權重為0.211，體態(tài)的權重為0.177，滋味的權重為0.339，風味的權重為0.273，因而得到因素權重集為M={0.211，0.177，0.339，0.273 }。

2.2模糊感官評價結果

對8種制作好的海鮮汁調味料的體態(tài)、色澤、風味、滋味等4個指標分別進行感官評價，由10名感官評價員在設定的實驗條件下進行，對每個評價員評價結果進行收集匯總并統(tǒng)計分析，得出海鮮汁調味料樣品的感官評價結果。評價結果見表3。

2.3模糊矩陣的建立結果

由表3可知，以1號海鮮汁調味料樣品的色澤為例，0人評9-10分，1人評7-9分，4人評5-7分，5人評5分以下，則得到U1={0.0，0.1，0.4，0.5}，同理可得到U2={0.1，0.1，0.5，0.3}，

表3 不同加工條件下海鮮汁調味料感官評價結果

表5 方差分析

3.結論

3.1通過調查統(tǒng)計方法確定海鮮汁調味料的因素權重集，并采用模糊感官評價法和模糊轉換得到模糊關系矩陣N，進而得到樣品模糊感官評價綜合評分T。

3.2使用模糊數(shù)學感官評價法，通過L8（27）正交試驗方案設計，對海鮮汁調味料的加工配方及工藝進行優(yōu)化，得出海鮮汁調味料的最佳加工工藝條件為琥珀酸二鈉1.40kg、海鮮膏（食品用香精）1.50kg、煮制溫度96℃、鮑魚汁1.00kg、白砂糖4.00kg、煮制時間40min，因素對樣品的影響順序從小到大為E＜D＜C＜F＜A＜B。

3.3模糊數(shù)學感官評價法在應用中能夠獲得較準確的、客觀的海鮮汁調味料的感觀評價數(shù)據(jù)，為海鮮汁調味料的生產(chǎn)和研發(fā)提供加工工藝條件依據(jù)。