模糊數(shù)學(xué)法在牡蠣發(fā)酵呈味基料感官評定中的應(yīng)用

梁 影

(漯河食品職業(yè)學(xué)院，河南 漯河 462000)

牡蠣作為我國豐富的貝類資源之一，因具有人體必需的氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)而被廣泛食用，其加工工藝種類較多，發(fā)酵是中國水產(chǎn)品的傳統(tǒng)加工工藝，牡蠣采用的發(fā)酵工藝不僅可以延長保質(zhì)期而且能夠充分地保留其營養(yǎng)價值和提高風(fēng)味[1,2]。牡蠣發(fā)酵呈味基料不僅在調(diào)味品中很受歡迎，也是某些發(fā)展中國家食用蛋白質(zhì)的重要來源之一。牡蠣發(fā)酵產(chǎn)物中含有約20 g/L氮源，其中80%以氨基酸的形式存在，因此它們被認(rèn)為是重要的蛋白質(zhì)來源[3-5]。模糊數(shù)學(xué)評價是布爾代數(shù)的一種推廣，其為現(xiàn)有方法提供了有用的替代方案[6]，模糊數(shù)學(xué)技術(shù)可以模擬專家的思維和行動控制這樣復(fù)雜的過程[7]，模糊數(shù)學(xué)評價在食品感官評價中的應(yīng)用較多[8-12]。但對于牡蠣的模糊數(shù)學(xué)評價方法的研究較少，鄒文中等[13]對冷凍牡蠣的加工工藝進(jìn)行了模糊數(shù)學(xué)評價，結(jié)合感官評價結(jié)果確定其最優(yōu)的工藝條件。牡蠣發(fā)酵產(chǎn)物是一種可以廉價生產(chǎn)的產(chǎn)品，目前有越來越多的研究方法在調(diào)查不同牡蠣發(fā)酵產(chǎn)物的感官評價品質(zhì)。然而， 這項研究的目的是調(diào)查通過模糊數(shù)學(xué)評價方法衡量不同發(fā)酵牡蠣產(chǎn)物的感官評價結(jié)果。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮牡蠣：在實(shí)驗當(dāng)天購于河南漯河水產(chǎn)品市場；風(fēng)味蛋白酶與胰蛋白酶：購自河南萬邦實(shí)業(yè)有限公司。

1.2 實(shí)驗方法

1.2.1 牡蠣酶解工藝

牡蠣勻漿→稀釋→酶解→終止反應(yīng)→離心→取上清液得產(chǎn)物。

1.2.2 牡蠣酶解時間的確定工藝條件

新鮮牡蠣20 g進(jìn)行勻漿，去離子水20 mL對其進(jìn)行稀釋，稀釋比例為1∶1，稀釋之后的牡蠣液進(jìn)行pH的調(diào)節(jié)，使用0.01 mol/L氫氧化鈉溶液，按照比例加入風(fēng)味蛋白酶和胰蛋白酶，其中風(fēng)味蛋白酶的添加量為牡蠣液的0.03%，按照2∶1的比例加入風(fēng)味蛋白酶2倍的胰蛋白酶，在55 ℃的恒溫水浴鍋中進(jìn)行酶解并定時，每間隔時間為12 h時取出，酶解終點(diǎn)時間為48 h，酶解時間分別為12，24，36，48 h 4組，每組進(jìn)行3組對照，取出后在沸水浴中反應(yīng)20 min，終止酶解反應(yīng)，并進(jìn)行離心，轉(zhuǎn)速為8000 r/min，時間為20 min，取上清液則為產(chǎn)物，實(shí)驗操作全過程保證為食品級操作。

1.2.3 酶解產(chǎn)物感官評價

表1 牡蠣呈味基料感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 1 The sensory evaluation standard of oyster flavor base

1.2.4 模糊數(shù)學(xué)綜合評價模型的建立

首先，因素集用U表示，代表牡蠣發(fā)酵呈味基料的集合，牡蠣發(fā)酵呈味基料的評價主要有鮮味、甜味、咸味、流體性質(zhì)4個指標(biāo)，U1表示為鮮度，U2表示為甜味，U3表示為咸味，U4表示為流體性質(zhì)，U={U1，U2，U3，U4}，即U={鮮味，甜味，咸味，流體性質(zhì)}。

其次，評價等級集用V表示，即是對不同評價指標(biāo)的評價分?jǐn)?shù)等級的表示，其中V1為優(yōu)，V2為良，V3為中，V4為差，V={V1，V2，V3，V4}，即V={優(yōu)，良，中，差}={4，3，2，1}。

最后，權(quán)重集用X表示，即評價指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)的集合，牡蠣發(fā)酵呈味基料的評價主要以鮮味為主，作為調(diào)味料的前體，主要評價標(biāo)準(zhǔn)為鮮味，其次為咸味、流體性質(zhì)和甜味。因此，感官評價指標(biāo)按次序為鮮味、流體性質(zhì)、咸味、甜味4個指標(biāo)，表示牡蠣發(fā)酵呈味基料不同的評價指標(biāo)在料酒的感官評價中所占的重要程度，通過分析后發(fā)現(xiàn)權(quán)重集X={X1，X2，X3，X4}，即X={0.4，0.1，0.2，0.3}。

2 結(jié)果與討論

2.1 4種不同牡蠣發(fā)酵呈味基料感官評價結(jié)果與模糊矩陣的關(guān)系建立

根據(jù)表1的牡蠣發(fā)酵呈味基料的感官評價指標(biāo)，1位感官評價人員給定了4種不同樣品的感官評價結(jié)果，并將結(jié)果進(jìn)行整理分析，結(jié)果見表2。

表2 4種牡蠣發(fā)酵呈味基料的感官評分表Table 2 Sensory scoring table of four kinds of oyster fermentation flavor base

以酶解時間為12 h的樣品的感官評價為例，其中有1人對鮮味評價為“優(yōu)”，4人評價為“良”，3人評價為“中”，2人評價為“差”，結(jié)果再除以整體評價人數(shù)10人，最終結(jié)果為U鮮味={0.1，0.4，0.3，0.2}，結(jié)合上述方式，將甜味、流體性質(zhì)、咸味也同時進(jìn)行上述分析，得到模糊矩陣。

其中，4種樣品經(jīng)過模糊數(shù)學(xué)評價后模糊矩陣為R1，R2，R3，R4：

4種樣品的模糊綜合評判結(jié)果分析：

Y1=X·R1={0.4，0.1，0.2，0.3}·

Y11=0.07，

Y12=0.38，

Y13=0.31，

Y14=0.24，

Y1=(0.07，0.38，0.31，0.24)。

同理計算出其余3種樣品的結(jié)果值：

Y2=X·R2={0.4，0.1，0.2，0.3}·

Y21=0.22，

Y22=0.47，

Y23=0.3，

Y24=0.1，

評價結(jié)果為Y2=(0.22，0.47，0.3，0.1)。

Y3=X·R3={0.4，0.1，0.2，0.3}·

Y31=0.21，

Y32=0.52，

Y33=0.25，

Y34=0.27，

評價結(jié)果為Y3=(0.21，0.52，0.25，0.27)。

Y4=X·R4={0.4，0.1，0.2，0.3}·

Y41=0，

Y42=0.29，

Y43=0.48，

Y44=0.23，

Y4=(0，0.29，0.48，0.23)。

表3 不同牡蠣發(fā)酵呈味基料的綜合評分結(jié)果Table 3 Comprehensive scoring results of different oyster fermentation flavor bases

由表3可知，鮮味和流體性質(zhì)是牡蠣發(fā)酵產(chǎn)物評價的關(guān)鍵因素，在不同的酶解時間內(nèi)，各樣品的感官綜合評價結(jié)果相差較大，其中酶解24 h的值為最高，則感官評價最高，而酶解48 h后的產(chǎn)物評價結(jié)果最低，由于長時間的密封酶解對其感官品質(zhì)起到一定的負(fù)面作用，影響較大，并且酶解36 h的評價結(jié)果略微低于酶解24 h的結(jié)果，因此，牡蠣發(fā)酵產(chǎn)物的最優(yōu)酶解時間為24 h，獲得最優(yōu)的感官評價的牡蠣發(fā)酵呈味基料。

2.2 4種不同牡蠣發(fā)酵呈味基料的感官評價結(jié)果

將10人對4種牡蠣呈味基料進(jìn)行感官評價的不同指標(biāo)的平均分值進(jìn)行整理，見表4。

表4 4種牡蠣發(fā)酵呈味基料的感官評價各指標(biāo)平均值總和Table 4 The sum of average values of sensory evaluation indicators of the four oyster fermentation flavor bases

通過感官評價各指標(biāo)平均值的總和與模糊數(shù)學(xué)評價后的結(jié)果進(jìn)行比較分析發(fā)現(xiàn)，兩者最終呈現(xiàn)的結(jié)果相同，但是最后通過模糊數(shù)學(xué)評價方法與感官評價的結(jié)合，結(jié)果更為精密準(zhǔn)確，可信度更高，可推廣使用。

3 結(jié)論

感官評價結(jié)合模糊數(shù)學(xué)綜合評價為酶解時間24 h的牡蠣發(fā)酵呈味基料的評分最高，Y2=(0.22,0.47,0.3,0.1)，鮮味為0.22，甜味為0.47，咸味為0.3，流體性質(zhì)為0.1，因為作為牡蠣發(fā)酵產(chǎn)物的評判標(biāo)準(zhǔn)，其中鮮味最為重要，對于產(chǎn)品的品質(zhì)影響較大，通過感官評價各指標(biāo)平均值的加和以及模糊數(shù)學(xué)評價判斷，酶解24 h的牡蠣發(fā)酵呈味基料的結(jié)果顯著高于其他酶解時間，酶解時間較短則其鮮味等品質(zhì)沒有最大化地呈現(xiàn)出來，若酶解時間過長，則對于牡蠣的發(fā)酵有一定的負(fù)面影響。采用模糊數(shù)學(xué)評價結(jié)合的方式能精確、有效地評價牡蠣發(fā)酵呈味基料的感官品質(zhì)，為后期調(diào)味料等的評價方法提供了理論依據(jù)和方法。