趙建新,范大明,熊 磊,陳 衛(wèi),張 灝,陳 聰,劉 鑫
(1.江南大學食品學院,江蘇 無錫 214122;2.中儲糧油脂營銷有限公司,北京 100088;3.豐益(上海)生物技術研發(fā)中心有限公司,上海 200137)
當前研究豆?jié){品質評價的方法主要以感官品質評定為主,但關于感官評定的指標與內容較為混亂。國內學者一般都采用打分法的手段進行感官評定,苗穎等人評價豆?jié){時,以豆?jié){色澤、組織狀態(tài)為評價指標,將二者都設置為20分,權重值認為1:1;李立英等人以豆?jié){的色澤、組織狀態(tài)、氣味和滋味、雜質等為評價指標,權重值都認為1,通過計算獲得最佳工藝豆?jié){。曹冬梅等人采用模糊數(shù)學的方法,按照評價員在某個打分區(qū)間的人數(shù)多少得到矩陣值,再根據(jù)自己確定的權重值計算出豆?jié){的得分;國外學者對于豆?jié){的評價一般都采用九分法的感官評價方法,這種評價方法由Watts等人于1989年建立;以后的國外的學者Chinyere等人都是采用這種評價方法對豆?jié){進行感官鑒定的,評價指標主要有色澤、風味、口感和整體接受度。不同的評價方法建立的豆?jié){工藝也千差萬別,因此,建立一套科學合理的豆?jié){評價體系,對于豆?jié){的生產(chǎn)品質穩(wěn)定化、規(guī)范豆?jié){市場具有重要的意義。
豆?jié){:購自無錫市大潤發(fā)超市;牛胰蛋白酶(2500U/mg):上海源聚生物試劑有限公司;FOSS-Kjeltec 2100型凱氏定氮儀:蘇州安創(chuàng)儀器有限公司;自動索氏提取器:丹麥FOSS分析儀器公司。
1.2.1 豆?jié){的感官評定 所有豆?jié){樣品采用一定的方法,分別對色澤、香氣、潤滑度、口感濃度、滋味進行評價;以10分制填寫評分。
1.2.2 豆?jié){的營養(yǎng)指標與安全指標的確定 豆?jié){中蛋白質含量參照GB 5009.5-2010;脂肪含量參照GB/T 14772-2008;胰蛋白酶抑制劑含量參照GB/T 21498-2008。
7種市售豆?jié){的感官評定結果見表1。
豆?jié){色澤、香氣、潤滑度、口感濃度、滋味權重的評價方法分為主觀評價法和客觀評價法,需經(jīng)組合賦權法得到每個指標的權重值。主觀評價法是對每個專家的評分值進行歸一化處理;其歸一化值的平均值即為五個指標的主觀權重值。歸一化公式為:
表1 7種市售豆?jié){感官評價及其統(tǒng)計分析
續(xù)表1 7種市售豆?jié){感官評價及其統(tǒng)計分析
表2 歸一化數(shù)據(jù)及均值與標準差
續(xù)表2 歸一化數(shù)據(jù)及均值與標準差
其中Yij表示樣品i在j指標上的歸一化值;Xijk為第k位專家對樣品i的第j項指標的打分值。求出各個專家對所有樣品不同指標評分值的均值和標準偏差;此時,若某標準偏差較大說明專家們對該指標的質量評價上存在較大的歧義,最好通過協(xié)商使各位專家的意見基本趨于一致。計算結果見表2。
由表2顯示,各位專家對每個豆?jié){樣品的評分標準偏差都在0.02(<0.05)范圍內,此時,15位專家對7個樣品的5個指標的平均值即是五項指標的主觀權重;經(jīng)平均得知,豆?jié){色澤、香氣、潤滑度、口感濃度、滋味的主觀權重分別為0.2075、0.1975、0.2048、0.1943、0.1959;其中色澤的主觀權重值略大,這也說明,消費者對豆?jié){的第一印象是很重要的,而從另一方面來說,這也是專家們對豆?jié){產(chǎn)品的色澤較為滿意,整體打分偏高造成的;豆?jié){的最終質量應該是由外在品質和內在品質兩方面構成的,因此,要全面的反應豆?jié){的品質是否優(yōu)秀,還應該用客觀權重進行衡量。
通常認為,如果專家們對豆?jié){的某一指標的評價結果差異較小,那么說明該指標對區(qū)分豆?jié){好壞的能力就偏弱,反之就偏強;正是基于以上觀點,可以通過分數(shù)的變異系數(shù)求出豆?jié){的客觀權重,各指標的均值Xˉ和方差Sji如下:
其中,Xji為第j個被評價豆?jié){在第i個指標上的取值(i=1,2,3,4,5)。
各指標的變異系數(shù)Vi(i=1,2,3,4,5)通過標準差除以均值得到,對Vi按照公式(2-1)進行歸一化處理即可得到7種豆?jié){每個指標的客觀權重,結果見表2;即:
根據(jù)各個專家對7個豆?jié){樣品五項指標的變異系數(shù)可以得出豆?jié){的色澤、香氣、潤滑度、口感濃度、滋味的客觀權重系數(shù)分別為0.1291、0.2186、0.1819、0.2541、0.2164。
主觀權重是各位專家對豆?jié){某項指標進行評價的平均值;客觀權重則是各位專家對豆?jié){某項指標評價分數(shù)的變異系數(shù)進行歸一化處理得到的值。因此,將二者結合而得到的權重更具有說服力,將二者兼顧的方法即是組合賦權法。
設豆?jié){某指標Xi(i=1,2,3,4,5)的主觀權重是αi,客觀權重是βi,那么該指標的主客觀賦權結果即是αiβi,將根據(jù)式(2-1)進行歸一化處理,即可得到組合權重為:
由公式(2-4)即可計算出豆?jié){的色澤、香氣、潤滑度、口感濃度、滋味的組合權重值分別為0.1346、0.217、0.1873、0.248、0.213。該結果表示,豆?jié){的感官指標中,口感是最重要的,豆?jié){香氣次之,對色澤的要求最低,這比較符合消費者對豆?jié){的一般認識。
豆?jié){的營養(yǎng)指標以蛋白質和脂肪的含量為標準;安全指標以胰蛋白酶抑制劑的活性為指標,胰蛋白酶抑制劑的活性測定參照GB/T 21498-2008的方法,根據(jù)Rackis等人的研究成果顯示,胰蛋白酶抑制劑殘留10%~20%較為合適,一般認為15%以下較為是安全的,因此以胰蛋白酶抑制劑的殘留率定義為豆?jié){安全指標。以蒸汽煮漿35s,分別保溫 0min、10min、20min、30min、40min、50min、60min制備的豆?jié){為例,來說明豆?jié){品質評價體系的建立。首先對7個樣品進行的感官評價、蛋白質和脂肪的含量以及殘留胰蛋白酶抑制劑活性(TIA)的測定,7個樣品按保溫時間從低到高分別編號1至7,實驗結果見表3。
表3 豆?jié){的感官評分、蛋白質和脂肪的含量及殘留胰蛋白酶抑制劑的活性
要排出不同保溫時間的豆?jié){質量優(yōu)異情況,需將指標正向化再無量綱化,其中胰蛋白酶抑制劑的活性不需要進行正向化,可把其當做一個硬性指標,當其活性高于15%時,自動舍去取下一排序的豆?jié){樣品。
豆?jié){中的脂肪并不是越多越好,也不是越少越好,而是由一個最佳范圍區(qū)間,因此脂肪含量屬于望目指標。通常認為最佳范圍是通過實驗的評價、對市面上較為流行的豆?jié){中脂肪含量的測定以及豆?jié){工廠的工程師詢問等方式獲得的,認為脂肪含量在1~3g之間較好,由于這7個樣品的脂肪含量都在這個區(qū)間范圍內,因此可以認為脂肪指標也是正向指標;蛋白質和感官評分都為正向指標。
按照上述分析的特點,采用均值法對各個正向指標無量綱化,計算公式為:
表4 豆?jié){主客觀指標的無量綱化結果
參照公式(2-5)對表3正向指標的處理結果見表4。
無量綱化處理各指標后,還要對每個指標賦予權重;前兩個指標是蛋白質和脂肪指標,可按照2.1的方法求出蛋白質和脂肪的權重分別是0.500125和0.499875。由2.1同樣可知豆?jié){的色澤、香氣、潤滑度、口感濃度、滋味的組合權重值分別為0.1346、0.217、0.1873、0.248、0.213,同樣填入表4之中。
根據(jù)求得的各個指標的權重,利用表4得到的數(shù)據(jù)分別采用線性綜合法、幾何綜合法和混合綜合法對不同保溫時間的豆?jié){進行評分。線性綜合法的公式如下:
幾何綜合法的公式如下:
綜合混合法的公式[i]如下:
其中,Z為豆?jié){的綜合評分值;ωi為i指標的權重值;Yi為i指標的無量綱化值;α、β分別為線性綜合評分值和幾何綜合平均值的權重,都視為0.5。根據(jù)公式(2-6)、(2-7)、(2-8)的計算結果見表5。
結合最終評分值和殘留TIA的活性大小可以得到品質最佳的豆?jié){,由表5可知,豆?jié){經(jīng)蒸汽35s處理后,再經(jīng)40min保溫處理所制得的豆?jié){得分最高,且其殘留TIA在10.82%左右,符合安全評價,因此蒸汽處理35s后的最佳保溫時間定為40min。此過程也即是豆?jié){的品質評價體系的建立。
表5 豆?jié){綜合評分值及排序
(1)利用多位專家對多個豆?jié){樣品感官評定,利用組合賦權法分析得到豆?jié){色澤、香氣、潤滑度、口感濃度、滋味的組合權重值分別為0.1346、0.217、0.1873、0.248、0.213。(2)初步建立了一套豆?jié){質量評價方法,即利用感官評定和儀器測定結果,通過對各個指標的混合綜合法進行分析,得到了品質最高的豆?jié){樣品。此方法可以用于豆?jié){樣品的量化與排序。
(略)