羅聯(lián)鈺

（福建岳海水產(chǎn)食品有限公司，福建寧德352102）

基于模糊數(shù)學(xué)的海參凍感官綜合評價(jià)方法

羅聯(lián)鈺

（福建岳海水產(chǎn)食品有限公司，福建寧德352102）

采用正交試驗(yàn)方法，以色澤、滋味、組織狀態(tài)、口感為評價(jià)指標(biāo)，確定合理的因素權(quán)重，建立感官綜合評價(jià)評分體系，通過模糊數(shù)學(xué)綜合評價(jià)篩選出即食海參凍的最佳配方。研制的即食海參凍最佳配方是：魔芋精粉1.5%、明膠8.0%、海參30.0%、蠔油8.0%。研究結(jié)果為優(yōu)化即食海參凍的配方，實(shí)現(xiàn)海參的高值化利用提供理論依據(jù)。

海參凍；模糊數(shù)學(xué)；感官評價(jià)；配方

海參作為不含膽固醇的動(dòng)物性食品，由于其營養(yǎng)價(jià)值高、富含多種活性成分，在我國一向被視為佐膳佳品和強(qiáng)身健體的理想佳品[1-2]。近年研究發(fā)現(xiàn)，海參富含具有藥理活性的生物活性物質(zhì)，有抗凝血、抗血栓、降血脂、抗腫瘤、提高免疫力及促細(xì)胞生長等功能[3-4]。但海參的鮮活品保存十分困難[5]。活海參離開生長環(huán)境后如條件不適幾小時(shí)就會自溶消失，長途運(yùn)輸可減重80%，因運(yùn)輸和儲存困難，內(nèi)陸人很難吃到鮮活海參[6]。市場上大多數(shù)海參是干制品，家庭消費(fèi)中也以干海參為主。干制海參在干制過程中經(jīng)鹽水反復(fù)煮制和曬干，其原有風(fēng)味受損，營養(yǎng)價(jià)值降低。干海參食用時(shí)需要較長時(shí)間的發(fā)制，食用不便，且發(fā)制稍有不慎就會使海參產(chǎn)品口感不佳，其次家庭食用海參的方式較為單一，大多數(shù)人將海參作為一種保健品，很少考慮其風(fēng)味和口感。目前現(xiàn)有技術(shù)中的海參產(chǎn)品主要存在發(fā)制時(shí)間長，營養(yǎng)成分單一、食用不便、需特定條件儲藏等問題。隨著海參養(yǎng)殖產(chǎn)量的不斷增加，如何充分、高效地利用海參資源和開發(fā)品質(zhì)優(yōu)良的海參產(chǎn)品，越來越受人們關(guān)注[1]。如果將其加工成開袋即食、美味可口的海參產(chǎn)品，不但可以滿足現(xiàn)代消費(fèi)者生活節(jié)奏快、飲食要求高的消費(fèi)需求，也將有助于海參產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，研制食用方便、貯藏便利、富含營養(yǎng)的海參產(chǎn)品具有重要意義。

在食品體系的質(zhì)量評價(jià)中，感官評價(jià)起著主導(dǎo)作用[8]，感官評價(jià)是用于喚起、測量、分析和解釋產(chǎn)品通過視覺、嗅覺、觸覺、味覺和聽覺所引起反應(yīng)的科學(xué)方法[9]。感官評定由于其直接、快捷的優(yōu)點(diǎn)在食品的質(zhì)量評價(jià)中常被采用，但受品評人員心理等主觀因素的影響，評定分?jǐn)?shù)的離散度較大，結(jié)果較難統(tǒng)一，很難對食品的質(zhì)量作出客觀、準(zhǔn)確的評判。模糊數(shù)學(xué)是用精確的數(shù)學(xué)方法來處理無法用數(shù)字精確描述的模糊概念或事物[10]，采用模糊數(shù)學(xué)的方法處理評定結(jié)果，因其綜合考慮了所有的評定因素，使得評價(jià)結(jié)果較為合理[7]，因此，模糊數(shù)學(xué)感官評定法在食品加工研究中有著廣泛的應(yīng)用。劉春泉等[8]通過正交試驗(yàn)與模糊數(shù)學(xué)評價(jià)相結(jié)合，篩選出品質(zhì)較優(yōu)的糯玉米汁配方；隋秀芳等[11]通過正交試驗(yàn)結(jié)合模糊數(shù)學(xué)感官評定法對苦蕎茶新配方進(jìn)行優(yōu)化；吳靖娜等[12]通過響應(yīng)面分析法結(jié)合模糊數(shù)學(xué)感官評價(jià)優(yōu)化液熏鮑生產(chǎn)工藝?；诖?，本研究應(yīng)用正交試驗(yàn)和模糊數(shù)學(xué)中的模糊關(guān)系，對調(diào)味海參凍的色澤、滋氣味和組織狀態(tài)等感官指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)，篩選出品質(zhì)較好的配方，希望為調(diào)味即食海參凍的生產(chǎn)和評定提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

海參：福建岳海水產(chǎn)食品有限公司提供；蠔油：佛山市海天調(diào)味食品股份有限公司；魔芋精粉：成都鵬興魔芋精粉廠；明膠（食用級）：東莞市五龍明膠有限公司；加工用水（符合GB 5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的要求）；食用鹽：福建食鹽公司；白砂糖：廣州市華僑糖廠；味精：福建省建陽武夷味精有限公司；雞粉：上海太太樂食品有限公司；味醂（調(diào)料酒）：寶酒造食品有限公司；枸杞：寧夏杞天下生物科技有限公司；檸檬酸：山東省中創(chuàng)檸檬生化有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備

YP2001N型電子天平：上海精宏科學(xué)儀器有限公司；HH-4型數(shù)顯恒溫水浴鍋：常州國華電器有限公司；HEGON美的電磁爐：美的有限公司；BCD-248WBCS ZA型Haier冰箱：青島海爾股份有限公司；200L帶攪拌可傾斜夾層鍋：安徽博通機(jī)械設(shè)備有限公司；KIS-480塑料杯自動(dòng)封口機(jī)：溫州市盛典包裝機(jī)械有限公司。

1.3 方法

1.3.1 海參凍生產(chǎn)工藝

1.3.2 操作要點(diǎn)

1.3.2.1 海參前處理

將鮮海參去除內(nèi)臟、沙嘴、海參牙，置于水中蒸煮8 min～10 min（蒸煮溫度為90℃～100℃），撈出備用，得到處理好的海參。

1.3.2.2 切割

根據(jù)客戶需要，將海參切成方丁或條狀；切成1 cm×1 cm海參丁。

1.3.2.3 明膠溶膠

取適量明膠于定量冷水中發(fā)脹30 min，于60℃下加熱至明膠融化，保溫備用。

1.3.2.4 魔芋溶膠

將魔芋精粉和已經(jīng)定量好的食鹽、白砂糖、味精混合均勻，取少量沸水溶解酸度調(diào)節(jié)劑備用。打開攪拌器，邊攪拌邊倒入混合好的魔芋粉和調(diào)味料（緩緩，均勻倒入，使之分散，防止結(jié)團(tuán)），85℃（膠液冒泡）左右恒溫?cái)嚢? min～8 min，使其充分分散、吸水、溶脹，使膠液細(xì)微化，組織狀態(tài)更加均勻細(xì)膩。

1.3.2.5 混膠液

將融化的明膠倒入魔芋膠調(diào)味液，再加入蠔油充分混勻，除去表面層的泡沫后即可起鍋。

1.3.2.6 過濾

趁熱用已消毒的100目不銹鋼篩網(wǎng)過濾，以除去少量雜質(zhì)、泡沫及一些可能存在的膠粒，制得澄清透明、黏滑、組織結(jié)構(gòu)細(xì)膩的混合膠液備用。

1.3.2.7 灌裝、滅菌

取干凈無菌容器并定量加入海參?；驐l，趁熱進(jìn)行灌裝并密封，在85℃下保持20 min。

1.3.2.8 冷卻

將殺菌好的產(chǎn)品依次倒扣在10℃～15℃冷水池里，冷卻10 min～15 min后翻面使海參均勻分布在膠凍中。膠凍的形成是一個(gè)緩慢的過程，16 h后才能達(dá)到產(chǎn)品的最終強(qiáng)度，在此期間搖晃或移動(dòng)產(chǎn)品都會干擾膠凍結(jié)構(gòu)的形成，導(dǎo)致最終強(qiáng)度低[13]。因此，將冷卻的成品在室溫冷卻3 h后，再放入4℃冷藏柜中冷藏，使之進(jìn)一步成為凝膠。

1.3.3 海參凍的配方優(yōu)化試驗(yàn)

根據(jù)預(yù)試驗(yàn)和單因素試驗(yàn)結(jié)果，確定的基礎(chǔ)配方雞粉3.0%、食用鹽1.0%、味精0.2%、味醂1.5%、白砂糖0.6%、枸杞1.5%、檸檬酸0.05%，以魔芋精粉添加量（A）、明膠添加量（B）、海參添加量（C）、蠔油添加量（D）為主要因素，選取L9（34）正交表進(jìn)行正交試驗(yàn)，具體水平選取和設(shè)計(jì)見表1。

1.3.4 感官評價(jià)方法

采用10分法評定，即由10名評價(jià)員（5男5女），在評價(jià)之前，對評價(jià)員進(jìn)行評價(jià)培訓(xùn)，使評價(jià)員能客觀地進(jìn)行評價(jià)，不攙雜個(gè)人情緒；為提高感官評價(jià)的可信度，感官鑒別的時(shí)間在14∶00～16∶00時(shí)，不能在餐后1 h參與鑒別，鑒別的最適溫度為15℃～25℃（常溫），在鑒別時(shí)應(yīng)注意避免混雜外來氣味并保持口腔清爽，當(dāng)有情緒影響時(shí)不要進(jìn)行品評。所有樣品均采用3位隨機(jī)數(shù)編碼，常溫下供評價(jià)員進(jìn)行評價(jià)，對每個(gè)樣品按氣味、色澤、外觀、組織狀態(tài)、口感5個(gè)指標(biāo)，并分設(shè)5個(gè)等級逐一進(jìn)行單因素評價(jià)，填寫感官評價(jià)表[8]。感官品質(zhì)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。擔(dān)任評價(jià)員的基本條件是[14]：身體健康、無任何感覺方面的缺陷，并對感官分析有興趣；個(gè)人衛(wèi)生條件良好、無明顯個(gè)人氣味；不嗜煙酒，且在檢驗(yàn)前1 h內(nèi)不抽煙、不吃東西，不使用有氣味的化妝品；按照培訓(xùn)的技術(shù)要求進(jìn)行評價(jià)。

表1 海參凍配方優(yōu)化正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平表Table 1 Factors and levels of orthonal-test for the optimization of fortnulation of sea cucumber jelly

表2 海參凍感官質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Criteria for sensory evaluations of sea cucumber jelly

1.3.5 模糊數(shù)學(xué)模型的建立

1.3.5.1 因素集、評語集和加權(quán)重集的建立

因素集，即影響被評判對象的指標(biāo)集合，本研究以色澤（u1）、滋味（u2）、組織狀態(tài)（u3）、口感（u4）為因數(shù)，從而得到的因數(shù)集U={u1，u2，u3，u4}。

評語集是參評者對評價(jià)指標(biāo)反饋信息的集合，確定評語論域需要評定的等級。經(jīng)過評定小組討論，確定海參凍的評價(jià)等級為優(yōu)（n1）、良（n2）、中（n3）、差（n4），得到海參凍的評語集N={n1，n2，n3，n4}。以5分為標(biāo)準(zhǔn)，各指標(biāo)大于4分為優(yōu)，得分3分～4分為良，得分2分～3分為中，得分小于2分為差。

采用頻數(shù)統(tǒng)計(jì)法確定權(quán)重，請20位用戶將色澤、滋味、組織狀態(tài)與口感，各因素在所有因素中所占重要性程度的比率填在表格上，并對上述各因素進(jìn)行單因素權(quán)重統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)，得到質(zhì)量因素權(quán)重集X={x1，x2，x3，x4}。

1.3.5.2 模糊矩陣的確立和模糊轉(zhuǎn)換

根據(jù)潘志民等[14]的方法，先統(tǒng)計(jì)10位評價(jià)員的感官評價(jià)分?jǐn)?shù)，將各級的票數(shù)除以10得到模糊關(guān)系矩陣R，再處理海參凍的感官評價(jià)結(jié)果，將質(zhì)量因素權(quán)重集X與模糊關(guān)系矩陣R合成，得到模糊關(guān)系評價(jià)集Y= X×R，從而得到第i個(gè)海參凍樣品的評價(jià)結(jié)果為Yi= X×Ri（i為1～9）。最后引進(jìn)綜合評分矩陣T處理模糊關(guān)系評價(jià)集Y，根據(jù)感官評價(jià)的特殊性，設(shè)評價(jià)等級集K={k1，k2，k3，k4}，得到海參凍樣品的模糊綜合評價(jià)總分T=Y×K。

2 結(jié)果與分析

2.1 質(zhì)量因素權(quán)重集的建立

15位用戶對海參凍4項(xiàng)質(zhì)量因素重要性程度的分析結(jié)果如表3所示。

表3 海參凍各因素重要性程度分析表Table 3 Importance degree analysis of various factors of sea cucumber jelly

從表3中可見，通過對各因素的重要性程度進(jìn)行評價(jià)得出色澤的權(quán)重為0.177，滋味的權(quán)重為0.231，組織狀態(tài)的權(quán)重為0.286，口感的權(quán)重為0.307，從而得到質(zhì)量因素權(quán)重集X={0.177，0.231，0.286，0.307}。

2.2 模糊感官評價(jià)結(jié)果

通過10名感官評價(jià)員在專門試驗(yàn)條件下對9個(gè)即食海參凍樣品進(jìn)行4項(xiàng)指標(biāo)的評價(jià)，將評價(jià)結(jié)果收集匯總并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出海參凍的感官評價(jià)結(jié)果見表4。

表4 不同配料下海參凍感官評價(jià)結(jié)果Table 4 Sensory evaluation results of sea cucumber jelly with different ingredients

2.3 模糊矩陣的建立結(jié)果

由表4可知，在10人對海參凍色澤的評價(jià)結(jié)果中，樣品1有2人認(rèn)為優(yōu)，2人認(rèn)為良，2人認(rèn)為一般，4人認(rèn)為差，則得到U色澤=[0.2 0.2 0.2 0.4]，同理得到U滋味=[0.0 0.2 0.2 0.6]，U組織狀態(tài)=[0.0 0.0 0.3 0.7]，U口感=[0.0 0.1 0.4 0.5]把上述得到的4個(gè)因素的評價(jià)結(jié)果寫成一個(gè)矩陣為：

同理可得

根據(jù)公式Y(jié)=X×R，得到第1個(gè)海參凍樣品的評價(jià)結(jié)果為

按照上述方法依次得到其余海參凍樣品的評價(jià)結(jié)果。各個(gè)樣品的綜合評判結(jié)果見表5。

2.4 綜合得分和海參凍的最佳配方

模糊綜合評價(jià)總分T=Y×K，由第1個(gè)樣品的Y1={0.035 0.112 0.290 0.563}，和評價(jià)等級集K={4.5，3.5，2.5，1.5}，算得：

表5 各個(gè)樣品的綜合評判結(jié)果Table 5 Results of comprehensive evaluation of different samples

第1個(gè)海參凍樣品的模糊綜合評分

同理可得T2=3.017，T3=2.841，T4=3.312，T5=4.117，T6=3.353，T7=3.304，T8=3.402，T9=2.038。

海參凍優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與方差分析見表6。

表6 海參凍優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 6 Results of orthogonal experiment for the optimization of fortnulation of sea cucumber jelly

由表6中R值大小可知，各因素的影響順序從大到小為A（魔芋精粉）＞B（明膠）＞C（海參）＞D（蠔油）。由表6可見，試驗(yàn)5號的綜合評分分?jǐn)?shù)最高，大于4，為非常優(yōu)；試驗(yàn)2、4、6、7、8號綜合評分在3～4之間，為良。試驗(yàn)5號的配方最佳，其水平組合為A2B2C3D1，而通過比較k值，最佳配方對應(yīng)的水平組合為A2B2C3D2，這一組合在正交試驗(yàn)中沒有出現(xiàn)，需做驗(yàn)證試驗(yàn)。通過對最佳配方條件所對應(yīng)水平的試驗(yàn)號10進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，同樣是通過10名感官評價(jià)員在專門試驗(yàn)條件下對試驗(yàn)號5和試驗(yàn)號10的即食海參凍樣品進(jìn)行4項(xiàng)指標(biāo)（色澤、滋味、組織狀態(tài)、口感）的評價(jià)，將評價(jià)結(jié)果收集匯總并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到的模糊綜合評分結(jié)果如表7。由驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果可知最佳組合為A2B2C3D2，其得分為4.346。因此，海參凍的最優(yōu)配方為魔芋精粉1.5%、明膠8.0%，海參30.0%、蠔油8.0%。

表7 優(yōu)化配方評價(jià)結(jié)果Table 7 Evaluation of optimal composition

3 結(jié)論

本文采用L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案對海參凍的配方進(jìn)行優(yōu)化，并應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)感官評價(jià)法得出海參凍的最佳配方為海參30.0%、蠔油8.0%、魔芋精粉1.5%、明膠8.0%，各因素的影響順序從大到小依次為A＞B＞C＞D。利用模糊數(shù)學(xué)感官評價(jià)法能夠獲得客觀、較準(zhǔn)確的評判和優(yōu)化海參凍的配方，可為海參凍的生產(chǎn)和研發(fā)提供依據(jù)。魔芋膠精粉和明膠復(fù)配具有良好的協(xié)同增效作用，改善了海參凍的膠凍的熔點(diǎn)、彈性、透明度、咀嚼性、保水性，使海參凍晶瑩剔透、富有光澤，口感脆嫩、細(xì)膩爽滑、咀嚼性好，有利于產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)和運(yùn)輸銷售。

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Comprehensive Sensory Evaluation of Sea Cucumber Jelly Based on Fuzzy Mathematics

LUO Lian-yu
（Fujian Yuehai Fishery Foods Co.，Ltd.，Ningde 352102，F(xiàn)ujian，China）

The processing technology of ready-to-eat sea cucumber jelly was optimized by the parameters of enzymolysis（L9（34））and the fuzzy mathematics sensory was evaluated，through selecting color，organization，flavor and taste as the evaluation factors，and the integrated assessment system was established by calculate the weight coefficient of each factor.The optimal processing conditions were as follows：konjac flour 1.5%，gelatin 8.0%，sea cucumber 30.0%and oyster sauce 8.0%.The result of study provides a theoretical basis for optimizing the formula of the ready-to-eat sea cucumber jelly and realizing the high-value utilization of the sea cucumber.

sea cucumber jelly；fuzzy mathematics；sensory evaluation；formula

2016-10-27

福建省海洋高新產(chǎn)業(yè)發(fā)展項(xiàng)目（閩海洋高新[2013]009號）

羅聯(lián)鈺（1979—），男（漢），工程師，本科，主要從事水產(chǎn)品的深加工研究與質(zhì)量管理。

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.16.021