基于模糊數(shù)學(xué)的熏牛肉品質(zhì)評價方法研究

曾志強，劉曉春

(南昌理工學(xué)院，南昌 330044)

風(fēng)味是煙熏類肉制品品質(zhì)的重要指標(biāo)，可通過氣味、滋味等不同的品質(zhì)指標(biāo)對熏牛肉品質(zhì)進(jìn)行綜合評價[1-2]。模糊數(shù)學(xué)能夠?qū)⒏泄僭u價過程中的相關(guān)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行量化，減少主觀因素對品質(zhì)評價過程的影響[3]。本文利用電子舌和電子鼻技術(shù)對熏牛肉主成分進(jìn)行測定，通過對色澤、氣味、質(zhì)地、回味以及滋味5個不同的品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行評價，建立熏牛肉模糊數(shù)學(xué)感官評價方程，對熏牛肉品質(zhì)進(jìn)行感官綜合評價。

1 熏牛肉樣品制備與試驗測定方法

熏牛肉制備過程：取牛肉的肩肉6組，調(diào)味品選用市場銷售的普通調(diào)味品，采用5種煙熏液對牛肉進(jìn)行處理，同時1組牛肉不添加煙熏液，所用煙熏液及添加量見表1。

表1 煙熏液型號及添加量Table 1 Models and additive amount of smoked liquid

續(xù) 表

將牛肉樣品清洗瀝干后去掉筋膜，并切成15 cm的塊狀，按照重量分成相等的6份，分別加入相同質(zhì)量的清水和調(diào)味品，煮沸后去除浮于水面的浮沫，每隔20 min將每組牛肉進(jìn)行翻面，煮沸2.5 h后撈出靜置。在第2～6組牛肉表面涂抹煙熏液，將涂抹煙熏液的牛肉和未涂抹煙熏液的牛肉同時放置于烘箱中烘烤，烘烤時長為10 min，烘箱溫度為50 ℃，烘烤完成后再次在第2～6組牛肉表面涂抹煙熏液，涂抹完成后將牛肉再次放置于烘箱中烘烤，烘烤時長為10 min，烘箱溫度為50 ℃，烘烤完成后放置待檢測[4-6]。

將制備好的6組樣品分別在料理機(jī)中進(jìn)行攪碎，分別取15 g熏牛肉樣品肉末，放置于250 mL錐形瓶中，加入150 mL純凈水，在50 ℃條件下進(jìn)行水浴加熱處理，水浴20 min。水浴加熱完成后，取錐形瓶中的上清液，置于離心管中，在冷凍離心機(jī)中進(jìn)行離心處理，離心機(jī)轉(zhuǎn)速5000 r/min，離心冷凍溫度4 ℃，離心機(jī)旋轉(zhuǎn)15 min，離心完成后進(jìn)行過濾，取濾液進(jìn)行檢測，檢測方法使用電子舌測定法[7-8]。

分別取攪碎后的熏牛肉樣品肉末15 g，放置于250 mL錐形瓶中，采用保鮮膜將錐形瓶進(jìn)行密封，在40 ℃條件下進(jìn)行水浴加熱處理，水浴5 min。水浴完成后采用電子鼻測定法對樣品溶液進(jìn)行測定[9]。電子鼻測定過程中采用頂空進(jìn)樣的方式，清洗時間設(shè)定為60 s，傳感器歸零時間設(shè)定為5 s，樣品準(zhǔn)備時間設(shè)定為5 s，數(shù)據(jù)采樣時間設(shè)定為80 s。

采用感官評價法分別從熏牛肉的色澤、氣味、質(zhì)地、回味以及滋味5個不同角度，對熏牛肉進(jìn)行感官等級評價，感官評價人員為10名專業(yè)培訓(xùn)后的學(xué)生，評價等級分為很好、好、一般以及差[10]。要求感官評價人員身體健康，無不良嗜好，同時在評價前1 h不能進(jìn)食，評價過程中保持獨立評價。

2 模糊數(shù)學(xué)理論依據(jù)

利用模糊數(shù)學(xué)進(jìn)行熏牛肉品質(zhì)綜合評價時，首先建立評價因素集，假設(shè)熏牛肉評價因素包含色澤、質(zhì)地、氣味、滋味以及回味，則構(gòu)建出的評價因素集為：

熏牛肉品質(zhì)綜合評價指標(biāo)集由評價等級組成，可分為很好、好、一般以及差，則構(gòu)建出的醬牛肉評價指標(biāo)集為：

熏牛肉品質(zhì)感官綜合評價標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 熏牛肉品質(zhì)感官綜合評價標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Comprehensive sensory evaluation criteria for the quality of smoked beef

熏牛肉品質(zhì)綜合評價權(quán)重集是指各個評價指標(biāo)占總評價的比重，權(quán)重集用X表示，對熏牛肉品質(zhì)進(jìn)行綜合評價時，每一個評價指標(biāo)所得的評價值與評價人數(shù)之間的比值可組成模糊關(guān)系矩陣R。模糊關(guān)系評價集合Y可表示為評價指標(biāo)權(quán)重集合X與模糊關(guān)系矩陣R的乘積，表示為Y=X×R，由此可以得出第i個評價結(jié)果為Yi=X×Ri。

3 熏牛肉樣品測定結(jié)果及品質(zhì)評價

利用電子舌測定法分別對6種熏牛肉樣品進(jìn)行測定，分別獲取對熏牛肉樣品品質(zhì)產(chǎn)生影響的前2個主成分，測定數(shù)據(jù)表明，主成分1對熏牛肉品質(zhì)的貢獻(xiàn)率為60.126%，主成分2對熏牛肉品質(zhì)的貢獻(xiàn)率為26.391%，前2個主成分對熏牛肉品質(zhì)的累計貢獻(xiàn)率達(dá)到86.517%，表明前2個主成分能夠?qū)ρＨ獾钠焚|(zhì)信息進(jìn)行有效的反映[11-12]。檢測數(shù)據(jù)同時表明，5組涂抹煙熏液的熏牛肉樣品與未涂抹煙熏液的熏牛肉樣品主成分分布區(qū)域偏離較大，每種熏牛肉樣品主成分試驗數(shù)據(jù)相對集中，由此說明電子舌測定法能夠有效區(qū)別不同熏牛肉樣品之間的差異[13]。利用電子鼻測定法分別對6種熏牛肉樣品進(jìn)行測定，分別獲取對熏牛肉樣品品質(zhì)產(chǎn)生影響的前2個主成分，測定數(shù)據(jù)表明，主成分1對熏牛肉品質(zhì)的貢獻(xiàn)率為61.379%，主成分2對熏牛肉品質(zhì)的貢獻(xiàn)率為27.324%，前2個主成分對熏牛肉品質(zhì)的累計貢獻(xiàn)率達(dá)到88.703%，同樣說明前2個主成分能夠?qū)ρＨ獾钠焚|(zhì)信息進(jìn)行有效的反映[14]。綜上所述,本文進(jìn)行熏牛肉品質(zhì)綜合評價時，所用主成分主要為熏牛肉前2個主成分。本試驗測定過程中所用電子鼻包含10個傳感器，其中A傳感器對應(yīng)芳烴化合物，B傳感器對應(yīng)氮氧化合物，C傳感器對應(yīng)胺或芳香分子，D傳感器對應(yīng)氫化物，E傳感器對應(yīng)烯烴或芳香族極性分子，F(xiàn)傳感器對應(yīng)烷類，G傳感器對應(yīng)硫化物，H傳感器對應(yīng)硫或者芳香族化合物，I傳感器對應(yīng)芳烴化合物或含硫有機(jī)化合物，J傳感器對應(yīng)脂肪。對熏牛肉樣品進(jìn)行主成分測定，并作為熏牛肉品質(zhì)評價的依據(jù)。利用模糊數(shù)學(xué)分析法對熏牛肉進(jìn)行感官綜合評價時，可以避免傳統(tǒng)感官評價過程中出現(xiàn)的個體差異性，模糊數(shù)學(xué)分析法是一種采用定量化方法進(jìn)行數(shù)學(xué)評價的過程[15]。

表3 熏牛肉品質(zhì)指標(biāo)調(diào)查結(jié)果Table 3 Investigation results of quality indexes of smoked beef

續(xù) 表

感官評價人員對6種熏牛肉樣品分別從色澤、質(zhì)地、氣味、滋味以及回味5個角度進(jìn)行等級評價，得到的熏牛肉等級評價結(jié)果見表4。

表4 熏牛肉等級評價結(jié)果Table 4 Grade evaluation results of smoked beef

由此可以得出1號熏牛肉樣品的感官綜合評價結(jié)果：

同理可以得出2號熏牛肉樣品的感官綜合評價結(jié)果：Y2=|0.27 0.55 0.16 0.02|， 3號熏牛肉樣品的感官綜合評價結(jié)果：Y3=|0.64 0.19 0.17 0|， 4號熏牛肉樣品的感官綜合評價結(jié)果：Y4=|0.14 0.25 0.45 0.02|， 5號熏牛肉樣品的感官綜合評價結(jié)果：Y5=|0.07 0.24 0.48 0.21|， 6號熏牛肉樣品的感官綜合評價結(jié)果：Y6=|0.06 0.44 0.35 0.2|。

模糊數(shù)學(xué)感官綜合評價總分可通過T=Y×K計算得到，其中第1個熏牛肉樣品評價結(jié)果為Y1=[0 0.25 0.51 0.24]，評價等級集合為K=[9 7 4 1]T，由此可以計算得出第1個熏牛肉樣品感官綜合評價得分為：

同理可得，T2=6.94，T3=7.77，T4=4.83，T5=4.44，T6=5.22。

利用模糊數(shù)學(xué)感官評價對6種熏牛肉樣品進(jìn)行綜合評分，評分越高表示熏牛肉的品質(zhì)越高，綜上所述，所得熏牛肉品質(zhì)評價結(jié)果見表5。

表5 熏牛肉品質(zhì)評價結(jié)果Table 5 Quality evaluation results of smoked beef

由表5可知， 3號熏牛肉樣品的品質(zhì)綜合評分最高，得分達(dá)到7.77分，表現(xiàn)出令人愉悅的煙熏液香味，同時具有較好的煙熏顏色；2號熏牛肉樣品的品質(zhì)綜合評分為6.94分，樣品略有煙熏色，煙熏香味適宜，并帶有一定的煙熏味道；6號熏牛肉樣品的品質(zhì)綜合評分為5.22分，樣品外觀顏色一般，帶有較好的木質(zhì)煙熏味道；4號熏牛肉樣品的品質(zhì)綜合評分為4.83分，樣品有煙熏味，外觀煙熏色較好；5號熏牛肉樣品的品質(zhì)綜合評分為4.44分，樣品有煙熏味，外觀煙熏色一般；1號熏牛肉樣品的品質(zhì)綜合評分最低，為4.03分，樣品有正常的牛肉香味，外觀顏色一般，無煙熏味。

4 結(jié)論

模糊數(shù)學(xué)感官評價法是一種能夠?qū)κ称菲焚|(zhì)進(jìn)行定量分析的有效方法，受專家小組感官評定的主觀影響，品質(zhì)評價結(jié)果存在一定程度的局限性，模糊數(shù)學(xué)感官評價法利用大數(shù)據(jù)處理的方式對待測定樣品進(jìn)行篩選與評價，能夠降低人為主觀的影響，減小專家小組主觀因素差異性對評價結(jié)果的影響。