利用模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)法優(yōu)化香菇粥伴侶配方

許方方，崔國(guó)梅，魏書(shū)信，趙金瑤，李順?lè)?，劉麗娜，田廣瑞

（1.河南省農(nóng)科院 農(nóng)副產(chǎn)品加工研究所，河南鄭州450002；2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，河南鄭州450002）

0 引言

香菇不僅味道鮮美獨(dú)特，且具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。目前，香菇的加工形式越來(lái)越多樣化。齊琳琳等人[1]通過(guò)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(diào)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(chǎn)品的形式。粥是我國(guó)餐桌上的?？停S著生活水平的進(jìn)步，人們對(duì)粥的口感、風(fēng)味及營(yíng)養(yǎng)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(xiāo)品。香菇粥因其補(bǔ)脾益氣、補(bǔ)肝腎、健脾胃、增進(jìn)食欲、促進(jìn)消化、提高機(jī)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(xiàn)代生活節(jié)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(jīng)過(guò)鹵煮的香菇丁賦予其鹵香味同時(shí)再稍加調(diào)配，不僅配料安全、標(biāo)簽清潔，而且能夠保持香菇的營(yíng)養(yǎng)及風(fēng)味，此外開(kāi)袋加入事先熬制好的大米粥即成香菇粥，方便快捷。而有關(guān)香菇粥伴侶的研究鮮見(jiàn)報(bào)道，市場(chǎng)上也少見(jiàn)該種產(chǎn)品，為香菇粥伴侶類(lèi)產(chǎn)品提供技術(shù)參考。由于品評(píng)員的感官評(píng)價(jià)帶有一定的主觀性，這樣就會(huì)引起結(jié)果的不確定性[3]，而通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，利用模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)法[4]研究了香菇粥伴侶的最佳配料比，以制得口感鮮美、風(fēng)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(chǎn)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(fā)生物科技集團(tuán)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(wú)水乙醚、硫酸銅、硫酸鉀、硫酸、硼酸、氫氧化鈉，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)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(lán)指示劑，南京化學(xué)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(jì)數(shù)瓊脂，廣東環(huán)凱微生物科技有限公司提供。

YG-350型切丁機(jī)，興化市宇工脫水機(jī)械有限公司產(chǎn)品；JA5003B型分析天平，上海精科天美科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；MJ-78A型高壓滅菌，施都凱儀器設(shè)備上海有限公司產(chǎn)品；ST-35型真空包裝機(jī)，溫州市大江真空包裝機(jī)械有限公司產(chǎn)品；Advanced-Ⅰ型艾柯超純水機(jī)，臺(tái)灣艾柯成都康寧實(shí)驗(yàn)專(zhuān)用純水設(shè)備廠產(chǎn)品；HC-3018型高速冷凍離心機(jī)，安徽中科中加科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)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(chǎn)品；FE20型pH計(jì)，梅特勒-托利多儀器上海有限公司產(chǎn)品；UV-1800型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，濟(jì)南海能儀器股份有限公司產(chǎn)品；ZX-9140MBE型數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱、SHZ-B型水浴恒溫振蕩器，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠產(chǎn)品；XB-20B型多功能粉碎機(jī)，上海兆申科技有限公司產(chǎn)品；SKD-200型自動(dòng)凱氏定氮儀，上海沛歐分析儀器有限公司產(chǎn)品；SXT-06型索氏提取裝置，上海本昂科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；JCYZ-500型原子吸收分光光度計(jì)，青島聚創(chuàng)環(huán)保集團(tuán)有限公司產(chǎn)品；CA-HM型食品熱量成分檢測(cè)儀，北京盈盛恒泰科技有限責(zé)任公司產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)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(diào)味→包裝→滅菌→裝箱。

1.2.2 操作要點(diǎn)

（1）原料的選擇及切丁。選用七八分成熟、新鮮、無(wú)霉斑、無(wú)不良?xì)馕兜耐旰孟愎?，去除菇柄，用切丁機(jī)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(kāi)后文火熬制3 h。然后，將香菇丁倒入提前熬好的鹵湯中進(jìn)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(kāi)后文火熬制25 min，再以300 g大米粥為基礎(chǔ)進(jìn)行調(diào)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(diào)味料。將產(chǎn)品進(jìn)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(yàn)

以300 g大米粥為基礎(chǔ)，將香菇丁鹵煮7 min，因?yàn)闀r(shí)間短不熟且不夠入味，時(shí)間太長(zhǎng)則顏色太深，影響感官品質(zhì)。通過(guò)鹵煮提高了產(chǎn)品風(fēng)味，而只需以香菇丁、香菇精、食鹽、白砂糖為試驗(yàn)因子，產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)為指標(biāo)，通過(guò)模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)判法，確定最佳配比。

（1）香菇丁添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)的影響。以300 g提前熬制好的大米粥為基礎(chǔ)，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(shí)，研究6%，8%，10%，12%，14%不同的香菇丁添加量對(duì)香菇粥感官品質(zhì)的影響。

（2）香菇精添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)的影響。以300 g提前熬制好的大米粥為基礎(chǔ)，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(shí)，研究0，0.02%，0.04%，0.06%，0.08%不同的香菇精添加量對(duì)香菇粥感官品質(zhì)的影響。

（3）食鹽添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)的影響。以300 g提前熬制好的大米粥為基礎(chǔ)，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(shí)，研究0，0.1%，0.2%，0.3%，0.4%不同的食鹽添加量對(duì)香菇粥感官品質(zhì)的影響。

（4）白砂糖添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)的影響。以300 g提前熬制好的大米粥為基礎(chǔ)，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(shí)，研究0，0.1%，0.2%，0.3%，0.4%不同的白砂糖添加量對(duì)香菇粥感官品質(zhì)的影響。

1.2.4 香菇粥伴侶配方的正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，對(duì)香菇丁、香菇精、食鹽、白砂糖的添加量進(jìn)行四因素三水平L9（34）正交試驗(yàn)，通過(guò)模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)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(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 香菇粥伴侶配方正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)/%

1.2.5 感官評(píng)價(jià)方法

由10名品評(píng)人員組成評(píng)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(jìn)行感官評(píng)定。感官評(píng)定人員在評(píng)定前12 h不喝酒、不吸煙、不吃辛辣等刺激性食物，評(píng)定一個(gè)樣品后，要以清水漱口并間隔10 min再感官評(píng)定下一個(gè)樣品[5]。

香菇粥感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 香菇粥感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

1.2.6 建立數(shù)學(xué)模型

模糊數(shù)學(xué)法是研究用精確的數(shù)學(xué)方法描述一些模糊現(xiàn)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(jīng)在醋、調(diào)味醬、復(fù)合調(diào)味品等食品的感官品質(zhì)評(píng)價(jià)中得以應(yīng)用[7-9]。

以色澤、風(fēng)味、滋味、粥體狀態(tài)4個(gè)因素設(shè)為評(píng)定論域（U）。以?xún)?yōu)（90分）、中（80分）、差（70分）為評(píng)語(yǔ)論域（V），V=（90，80，70），采用強(qiáng)制決定法[10]確定色澤、風(fēng)味、滋味、粥體狀態(tài)各因素的權(quán)重（A），結(jié)果為色澤（20%）、風(fēng)味（20%）、滋味（30%）、粥體狀態(tài)（30%），即A=（0.2 0.2 0.3 0.3），且總和等于1。食品感官指標(biāo)綜合評(píng)定結(jié)果用Y表示，Y表示權(quán)重A和模糊矩陣R的合成，即Y=A×R[11]。

1.2.7 理化指標(biāo)及微生物指標(biāo)檢測(cè)

水分、蛋白質(zhì)、脂肪、灰分、鈉含量、能量的檢測(cè)均參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，碳水化合物通過(guò)計(jì)算獲得其含量。微生物指標(biāo)如菌落總數(shù)、大腸菌群、沙門(mén)氏菌、大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌的檢測(cè)均參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

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

1.3 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用Excel 2010和SPSS 16.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 香菇粥伴侶配方的單因素試驗(yàn)

2.1.1 鹵香菇丁添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)的影響

鹵香菇丁的添加能夠影響香菇粥的風(fēng)味和粥體狀態(tài)，由10個(gè)感官評(píng)價(jià)員對(duì)9份香菇粥按色澤、風(fēng)味、滋味、粥體狀態(tài)進(jìn)行了逐一評(píng)價(jià)。

香菇丁添加量對(duì)香菇粥感官評(píng)定的影響見(jiàn)表3。

表3 香菇丁添加量對(duì)香菇粥感官評(píng)定的影響/分

根據(jù)公式Y(jié)=A×R，得到

同理，得H2=85.8，H3=87.7，H4=86.3，H5=82.4。

根據(jù)評(píng)分結(jié)果，分析香菇丁添加量對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響。

香菇丁添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響見(jiàn)圖1。

由圖1可知，隨著香菇丁添加量的增加，模糊感官評(píng)分先增大后減小，當(dāng)香菇丁添加量為10%時(shí)，模糊感官得分最高，香菇粥的口味和粥體狀態(tài)最佳。香菇添加量不足則香菇風(fēng)味不夠突出，粥體狀態(tài)不夠充盈。隨著香菇添加量的增加，風(fēng)味越發(fā)突出，粥體狀態(tài)也更加充盈，但是添加量持續(xù)增加，香菇風(fēng)味過(guò)于濃郁，反而給人不愉快的感覺(jué)，而且會(huì)影響粥體狀態(tài)及視覺(jué)效果，同時(shí)加工成本也會(huì)有所上升。所以，香菇丁添加量為10%時(shí)最為合適。

圖1 香菇丁添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

2.1.2 香菇精添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)的影響

香菇精是以香菇為主要原料，生產(chǎn)出的美味與營(yíng)養(yǎng)兼?zhèn)涞男乱淮鷱?fù)合型天然調(diào)味品，符合廣大消費(fèi)者對(duì)美味、安全、營(yíng)養(yǎng)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(fēng)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(dá)的重要因素。不同香菇精添加量的試驗(yàn)結(jié)果處理方法同2.1.1，結(jié)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(fā)呼吸衰竭患者作為臨床研究對(duì)象，將所有研究對(duì)象按照隨機(jī)數(shù)字表法分為對(duì)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(duì)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(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析差異無(wú)顯著性；差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

根據(jù)評(píng)分結(jié)果，分析香菇精添加量對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響。

香菇精添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響見(jiàn)圖2。

圖2 香菇精添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

由圖2可知，隨著香菇精添加量的增加，模糊感官評(píng)分先增大后減小，香菇精添加量為0.04%時(shí)，模糊感官評(píng)分最高，香菇粥的滋味最佳。隨著香菇精添加量的增加，風(fēng)味愈發(fā)濃郁，粥的滋味越來(lái)越好，但是過(guò)量添加，導(dǎo)致香菇風(fēng)味過(guò)于濃郁，口感過(guò)于鮮美，反而產(chǎn)生不愉快的感覺(jué)，所以添加量在0.04%時(shí)最為合適。

2.1.3 食鹽添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)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(fēng)味與口感。不同食鹽添加量的試驗(yàn)結(jié)果處理方法同2.1.1，結(jié)果如下：

根據(jù)評(píng)分結(jié)果，分析食鹽添加量對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響。

食鹽添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響見(jiàn)圖3。

圖3 食鹽添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

由圖3可知，隨著食鹽添加量增加，模糊感官評(píng)分先增大后減小，食鹽添加量為0.2%時(shí)，模糊感官評(píng)分最高，香菇粥的風(fēng)味、滋味最佳。食鹽添加量不足，口感較淡，過(guò)量則過(guò)咸，且會(huì)影響其他風(fēng)味的表達(dá)，所以食鹽添加量為0.2%時(shí)最為合適。

2.1.4 白砂糖添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)的影響

白砂糖是最常用的甜味劑，不僅是甜味表達(dá)的主要物質(zhì)，也有一定的增鮮作用，同時(shí)對(duì)咸味也有一定的調(diào)節(jié)作用，白砂糖與食鹽的相互作用對(duì)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(yàn)結(jié)果處理方法同2.1.1，結(jié)果如下：

根據(jù)評(píng)分結(jié)果，分析白砂糖添加量對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響。

白砂糖添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響見(jiàn)圖4。

由圖4可知，隨著白砂糖添加量增加，模糊感官評(píng)分先增大后減小，白砂糖添加量為0.2%時(shí)，模糊感官評(píng)分最高，香菇粥的風(fēng)味、滋味最佳。白砂糖添加量不足，會(huì)影響鮮味的表達(dá)和弱化對(duì)咸味的調(diào)節(jié)作用，同時(shí)也會(huì)影響其他風(fēng)味物質(zhì)的表達(dá)；若添加過(guò)量則甜味口感太重，一則掩蓋了其他風(fēng)味，二則也不符合粥的滋味要求。根據(jù)模糊感官評(píng)價(jià)白砂糖添加量為0.2%最為合適。

圖4 白砂糖添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

2.2 香菇粥伴侶配方的正交試驗(yàn)結(jié)果

按照感官評(píng)價(jià)方法和數(shù)據(jù)處理方法對(duì)正交試驗(yàn)中樣品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

香菇粥伴侶配方正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 香菇粥伴侶配方正交試驗(yàn)結(jié)果

由表4可知，各因素對(duì)香菇粥感官品質(zhì)影響的主次順序?yàn)锳>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(yōu)水平，可以看出香菇粥伴侶4個(gè)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(yàn)證試驗(yàn)

試驗(yàn)中，最佳工藝A2B2C2D1沒(méi)有出現(xiàn)，因而需要設(shè)計(jì)驗(yàn)證試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)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(yàn)得出的最優(yōu)香菇粥伴侶配方組合符合實(shí)際。在該配方下香菇粥伴侶配制的香菇粥粥體狀態(tài)良好、香菇味濃郁、咸味鮮味適宜。

2.4 理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

產(chǎn)品檢測(cè)嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定，根據(jù)預(yù)試驗(yàn)，產(chǎn)品滅菌采用105℃，30 min的高壓滅菌。

產(chǎn)品微生物指標(biāo)檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5，產(chǎn)品理化指標(biāo)檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

表5 產(chǎn)品微生物指標(biāo)檢驗(yàn)結(jié)果

表6 產(chǎn)品理化指標(biāo)檢驗(yàn)結(jié)果

由表5可知，菌落總數(shù)（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(wú)致病菌檢出，產(chǎn)品符合國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。表5可為標(biāo)簽營(yíng)養(yǎng)成分表提供參考。

3 結(jié)論

以鮮香菇為主要原料，經(jīng)過(guò)鹵煮、調(diào)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(yíng)養(yǎng)和原始風(fēng)味并具有鹵制的滋味，且開(kāi)袋加入事先熬制好的粥即成香菇粥，方便快捷。由試驗(yàn)結(jié)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(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，利用模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)法得到香菇粥伴侶的最佳工藝配方為香菇丁加入預(yù)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(jìn)行調(diào)配，在該條件下香菇既有原始風(fēng)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(fēng)味突出。產(chǎn)品真空包裝于105℃，30 min的高壓滅菌后進(jìn)行理化指標(biāo)和微生物檢測(cè)，符合國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。