基于模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法研制鮰魚(yú)辣椒醬配方的研究

胡梁斌，黎家奇，朱琳，莫海珍，崔震昆*

(1.河南科技學(xué)院 食品學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003；2.河南科技學(xué)院 新科學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003)

辣椒(chilli，hot pepper)又稱(chēng)海椒、番椒、香椒、辣子等，是茄科一年生草本植物[1]。辣椒性味辛辣，具有溫中健胃，促進(jìn)食欲，幫助人體消化，促進(jìn)血液循環(huán)等功效[2]。長(zhǎng)吻鮠(Leiocassislongirostris)，俗稱(chēng)鮰魚(yú)，其肉多刺少，肌肉間無(wú)刺，營(yíng)養(yǎng)豐富，肉質(zhì)鮮美，易于加工[3]，深受消費(fèi)者和餐飲商家的喜愛(ài)。據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)，中國(guó)鮰魚(yú)2015年養(yǎng)殖產(chǎn)量為26.50萬(wàn)噸，較2014年增加了6.58%[4]。目前，我國(guó)鮰魚(yú)一部分是以鮮活方式售賣(mài)和冷凍魚(yú)片出口為主[5]，鮰魚(yú)的精深加工產(chǎn)品較少，目前有學(xué)者研究鮰魚(yú)魚(yú)露[6]、鮰魚(yú)肉火腿腸、鮰魚(yú)皮膠原蛋白的提取、鮰魚(yú)下腳料蛋白質(zhì)的回收[7]和鮰魚(yú)骨膠原蛋白的提取[8]等。

模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)判方法的最大優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)精確的數(shù)字手段將相對(duì)復(fù)雜、不夠確定的多因素問(wèn)題轉(zhuǎn)化為有數(shù)據(jù)依據(jù)的簡(jiǎn)單易行的定量的評(píng)價(jià)模式，具有很好的客觀性[9]。本試驗(yàn)嘗試采用正交試驗(yàn)和模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法，選擇辣椒素較多的朝天椒、色澤紅亮的二荊條泡椒，配以豆香濃郁的郫縣豆瓣醬和黃豆辣醬來(lái)研制一種美味可口的鮰魚(yú)肉辣椒醬，產(chǎn)品辣味適口，香氣濃郁，味道醇厚，以期為鮰魚(yú)的精深加工提供思路。

1 材料與方法

1.1 材料與主要設(shè)備

1.1.1 材料

朝天椒(古福牌)、二荊條泡椒(新都泡菜)、生鮮鮰魚(yú)、郫縣豆瓣醬(四川省郫縣)、黃豆辣醬(海天牌)、花生油(金龍魚(yú)牌)、姜、蒜、洋蔥、油炸花生、白砂糖(舒可曼牌)、香葉(廚大媽牌)、八角(廚大媽牌)、花椒(廚大媽牌)、食鹽(新鄉(xiāng)鹽業(yè)物流公司)、老抽(李錦記牌)。

1.1.2 主要設(shè)備

TLE204E/02型電子天平 梅特勒-托利多儀器上海有限公司；Q-1000B型高速多功能粉碎機(jī) 上海冰都電器有限公司；SDHC8E15-210D型電磁爐 浙江蘇泊爾股份有限公司；溫州達(dá)豐牌DZ260型真空包裝機(jī)、食品真空包裝袋(材料：PA+CCP，使用溫度-20～121 ℃) 深圳市品尚烹飪技術(shù)有限公司。

1.2 魚(yú)肉辣椒醬的工藝流程

魚(yú)肉辣椒醬的工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 工藝流程Fig.1 The technological process

1.3 基本配方

鮰魚(yú)肉60 g，朝天椒添加量10 g，二荊條泡椒添加量40 g，郫縣豆瓣醬添加量30 g，黃豆辣醬添加量30 g，金龍魚(yú)花生油120 g，花生碎30 g，洋蔥20 g，姜20 g，蒜20 g，白砂糖10 g，香葉、八角和花椒各1 g，食鹽2 g，老抽2 mL。

1.4 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在預(yù)試驗(yàn)基礎(chǔ)配方和單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)魚(yú)肉辣椒醬采用L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案[10]，因素水平見(jiàn)表1。

表1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平表Table 1 Orthogonal experimental factors and levels table g

1.5 感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

選取8名食品學(xué)院學(xué)生組成評(píng)定小組，對(duì)魚(yú)肉辣椒醬進(jìn)行感官評(píng)定。要求評(píng)定者在評(píng)定前12 h內(nèi)不吸煙、不飲酒、不食辛辣等刺激性食物；每個(gè)人的評(píng)定過(guò)程要單獨(dú)進(jìn)行，每評(píng)完一個(gè)樣品要以清水漱口，同時(shí)注意間隔10 min以后再評(píng)定下一個(gè)樣品。感官評(píng)定的具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation criteria

1.6 魚(yú)肉辣椒醬感官評(píng)價(jià)模糊數(shù)學(xué)法模型的建立

1.6.1 因素集、評(píng)語(yǔ)集和加權(quán)重集的建立

根據(jù)楊立[11]的研究確定因素集U={色澤，香氣，滋味，組織形態(tài)}；采用強(qiáng)制決定法[12]確定魚(yú)肉辣椒醬各感官指標(biāo)的權(quán)重集X=(0.20，0.30，0.30，0.20)，即色澤0.20，香氣0.30，滋味0.30，組織形態(tài)0.20；評(píng)語(yǔ)集={優(yōu)，良，中，差}。

1.6.2 模糊關(guān)系綜合評(píng)判集

食品感官指標(biāo)綜合評(píng)判的結(jié)果用Y表示，Y=X·R，其中用X表示權(quán)重，用R表示模糊矩陣。

1.7 理化及微生物指標(biāo)

根據(jù)食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 2718-2014《釀造醬》[13]，檢驗(yàn)成品中氨基酸態(tài)氮和大腸菌群；根據(jù)食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 2762-2017《食品中污染物限量》[14]，檢驗(yàn)成品中鉛含量、總砷含量；根據(jù)食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 2761-2017《食品中真菌毒素限量》[15]，檢驗(yàn)成品中黃曲霉毒素B1。

2 結(jié)果與分析

2.1 模糊感官評(píng)價(jià)結(jié)果

本試驗(yàn)由8名評(píng)價(jià)員對(duì)正交試驗(yàn)的9組魚(yú)肉辣椒醬樣品進(jìn)行感官評(píng)定，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 感官評(píng)價(jià)結(jié)果Table 3 Sensory evaluation results

2.2 建立模糊矩陣

將表3中的各樣品質(zhì)量因素各等級(jí)評(píng)價(jià)人數(shù)除以總評(píng)價(jià)人數(shù)，得到模糊矩陣R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8，R9。以表3中1號(hào)樣品為例子，色澤評(píng)價(jià)結(jié)果有3人選優(yōu)，5人選良，0人選中，0人選差。則R色澤=(0.375，0.625，0，0)；同理，R香氣=(0.125，0.5，0.25，0.125)；R滋味=(0，0.625，0.375，0)；R組織形態(tài)=(0.125，0.5，0.125，0.25)。

把這一組評(píng)價(jià)結(jié)果寫(xiě)成矩陣形式，即可得到：

依據(jù)模糊數(shù)學(xué)原理：Y=X·R,對(duì)應(yīng)第j號(hào)樣品評(píng)價(jià)結(jié)果為Yj=X·Rj，以1號(hào)樣品為例，對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果(見(jiàn)表4)如下：

Y1=X·R1=(0.2，0.3，0.3，0.2)·

表4 綜合評(píng)判結(jié)果Table 4 Comprehensive evaluation results

Yj評(píng)價(jià)結(jié)果集Y1(0.1375,0.5625,0.2125,0.0875)Y2(0.1625,0.4375,0.3,0.1)Y3(0.0625,0.5,0.3375,0.1)Y4(0.125,0.325,0.375,0.175)Y5(0.2125,0.5,0.1875,0.1)

續(xù) 表

2.3 正交試驗(yàn)結(jié)果

將表4中綜合評(píng)價(jià)結(jié)果的各個(gè)量分別與其對(duì)應(yīng)的分值(優(yōu)、良、中、差依次賦予分值為90，80，70，60分)相乘，然后相加，最后可得出每個(gè)樣品的總得分，見(jiàn)表5。

表5 L9(34)正交試驗(yàn)結(jié)果Table 5 L9(34) orthogonal experimental results

由表5可知，各因素對(duì)魚(yú)肉辣椒醬品質(zhì)的綜合得分影響因素為D>C>B>A；黃豆辣醬用量的多少對(duì)成品評(píng)分結(jié)果影響較大，其次依次是郫縣豆瓣醬、二荊條泡椒、朝天椒。由此得到的最優(yōu)方案為A3B3C1D2，即：朝天椒添加量10 g，二荊條泡椒添加量40 g，郫縣豆瓣醬添加量30 g，海天黃豆辣醬添加量30 g。

正交試驗(yàn)中感官評(píng)分最高的為第6組A2B3C1D2，評(píng)定結(jié)果為良好，將這個(gè)組合與最優(yōu)方案A3B3C1D2做驗(yàn)證對(duì)比試驗(yàn)，最優(yōu)方案評(píng)定結(jié)果為優(yōu)，得分為88分，驗(yàn)證了正交試驗(yàn)理論組合的可靠性。

經(jīng)測(cè)定，最優(yōu)配方為朝天椒添加量10 g，二荊條泡椒添加量40 g，郫縣豆瓣醬添加量30 g，海天黃豆辣醬添加量30 g。

2.4 理化及微生物指標(biāo)

理化及微生物指標(biāo)見(jiàn)表6。

表6 理化及微生物指標(biāo)Table 6 The results of physicochemical test and microorganism test

3 結(jié)論

運(yùn)用正交試驗(yàn)和模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)法相結(jié)合的方法，得出的魚(yú)肉辣椒醬的配方為：鮰魚(yú)肉60 g，朝天椒10 g，泡椒40 g，郫縣豆瓣醬30 g，黃豆辣醬30 g，花生油120 g，花生碎30 g，洋蔥20 g，姜20 g，蒜20 g，白砂糖10 g，香葉、八角和花椒各1 g，食鹽2 g，老抽2 mL，成品色澤均勻，紅棕色，富有光澤，香味濃郁。試驗(yàn)結(jié)果體現(xiàn)了模糊數(shù)學(xué)在評(píng)價(jià)食品感官品質(zhì)上的可行性和優(yōu)越性。