模糊數(shù)學綜合評價法優(yōu)化銀耳蒂頭面包制作工藝

摘 要：將銀耳蒂頭制成超微粉，添加到制作面包原料中制成銀耳蒂頭面包。以感官評分為指標，研究銀耳蒂頭超微粉添加量、酵母添加量、水分添加量對銀耳蒂頭面包感官評分的影響。在單因素試驗基礎上，采用模糊數(shù)學綜合評價法，通過Box-Benhnken響應面法對銀耳蒂頭面包工藝配方進行優(yōu)化。結果表明：銀耳蒂頭面包制作最佳制作工藝配方（以占高筋面粉百分比計算）為高筋面粉300 g（100%）、銀耳蒂頭超微粉31.32 g（10.44%）、細砂糖60 g（20%）、黃油24 g（8%）、酵母3.99 g（1.33%）、食鹽1.8 g（0.8%）、雞蛋液36 g（12%）、水138.39 g（46.13%）。采用該最佳制作工藝配方生產(chǎn)的銀耳蒂頭面包外表呈金黃色，外形飽滿，表面光滑，具有面包特有的香味，手感柔軟有彈性，口感柔軟，不黏牙。

關鍵詞：銀耳蒂頭;面包;模糊數(shù)學;感官評價

中圖分類號：TQ 281?? 文獻標志碼：A?? 文章編號：0253-2301（2021）08-0017-07

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2021.08.003

Process Optimization of Bread Made from Tremella Fuciformis Pedicle byFuzzy Mathematical Comprehensive Evaluation Method

CHEN Ru-cai

（Fujian Business University， Fuzhou， Fujian 350012， China）

Abstract： The Tremella fuciformis pedicle was made into the ultramicro-pulverised powder， and added into the bread-making materials to make the bread of Tremella fuciformis pedicle. By using the sensory score as the indicators， the effects of the additive amount of ultramicro-pulverised powder， yeast and water on the sensory score of the bread made from Tremella fuciformis pedicle were studied. Based on the single factor experiment， the fuzzy mathematical comprehensive evaluation method was used to optimize the technical formula of the bread made from Tremella fuciformis pedicle by Box-Benhnken response surface method. The results showed that the optimum formula of the bread made from Tremella fuciformis pedicle （calculated by the percentage of high protein flour） was as follows： high protein flour 300 g （100%）， ultramicro-pulverised powder 31.32 g （10.44%）， berry sugar 60 g （20%）， butter 24 g （8%）， yeast 3.99 g （1.33%）， salt 1.8 g （0.8%）， egg liquid 36 g （12%）， water 138.39 g （46.13%）. The bread made with the best formula was golden in appearance， full in shape， smooth in surface， soft and elastic in touch， soft in taste， with the unique flavor of bread.

Key words： Tremella fuciformis pedicle; Bread; Fuzzy mathematics; Sensory evaluation

銀耳蒂頭是銀耳加工過程中去除的下腳料，其質地較硬、商品價值低，目前主要作為飼料或廢棄物丟棄。經(jīng)張李躬[1]測定，銀耳蒂頭中的蛋白質、粗多糖、礦物質等營養(yǎng)物質含量比銀耳子實體中的蛋白質、粗多糖、礦物質含量分別高58.4%、56.7%、125%。因此，銀耳蒂頭的營養(yǎng)價值超過了銀耳子實體的營養(yǎng)價值，具有較高的開發(fā)價值。銀耳主要生長在亞熱帶地區(qū)，四川省通江縣和福建省寧德市是最主要的產(chǎn)區(qū)，根據(jù)寧德市統(tǒng)計局公布的數(shù)據(jù)，2018年僅寧德市銀耳產(chǎn)量就超過4萬t。如此巨大數(shù)量的銀耳在加工過程中所丟棄的銀耳蒂頭的數(shù)量也是十分巨大，如能夠進行合理的加工利用，將會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。

在食品工藝研究中，研究人員經(jīng)常使用感官評價作為指標來衡量研究中產(chǎn)品品質的好壞，由于感官評價數(shù)據(jù)具有模糊性和主觀性，使得感官評價結果具有不穩(wěn)定性和不確定性。模糊數(shù)學綜合評價法能夠克服感官評價的缺陷，它是根據(jù)模糊數(shù)學隸屬度的原則將食品的定性評價轉化為定量評價，進而對食品的感官接受度做出客觀評價的一種方法[2]。目前，在銀耳的應用研究中，有關銀耳面包加工的研究較少，其中張欣等[3-4]將高溫高壓處理過的銀耳漿添加到面包中，得到銀耳面包口感細膩、柔軟有彈性、營養(yǎng)豐富并帶有獨特的銀耳香味;秦明等[5]則研究不同粒徑銀耳粉對銀耳面包品質的影響。以上研究都是以銀耳子實體為原料，沒有涉及銀耳加工過程中的下腳料-銀耳蒂頭的利用。本研究將銀耳蒂頭加工成的超微粉加入到面包中，采用模糊數(shù)學綜合評價法，應用Box-Benhnken響應面試驗設計和數(shù)據(jù)處理，確定銀耳蒂頭面包的最佳配方工藝，以期能研究出一款健康營養(yǎng)的面包，同時拓展了銀耳蒂頭的應用領域，促進了銀耳蒂頭的綜合利用。

1 材料與方法

1.1 試驗材料和試劑

銀耳蒂頭、高筋面粉、黃油、細砂糖、酵母、雞蛋、食鹽。

1.2 儀器設備

烤箱、攪拌機、多功能攪拌機、超微粉碎機、醒發(fā)箱。

1.3 試驗方法

1.3.1 原味面包配方 高筋面粉300 g（100%）、細砂糖60 g（20%）、黃油24 g（8%）、酵母4.5 g（1.5%）、食鹽1.8 g（0.8%）、雞蛋液36 g（12%）、水126 g

（42%）。以占高筋面粉百分比計算。

1.3.2 工藝流程 高筋面粉→添加銀耳蒂頭粉、細砂糖、食鹽、酵母混合均勻→加入雞蛋液、水→攪拌面團起筋→加入黃油攪拌至終點→整形→醒發(fā)→入烤箱烘烤→成品冷卻

1.3.3 操作要點 （1）原料混合：細砂糖、食鹽、酵母與面粉混合時，細砂糖、食鹽不能與酵母直接接觸，應將細砂糖、食鹽與面粉混合均勻后再加入酵母混合。（2）面團攪拌終點：面團十分光滑，能夠抻開形成薄膜，且斷口光滑。（3）整形：面團攪拌到終點后搓圓，松弛15 min，切分成30 g的小劑子，搓圓成型。（4）醒發(fā)：醒發(fā)箱預先設溫度為38℃，相對濕度為85%，將成型好的面包胚放入醒發(fā)箱進行醒發(fā)。（5）烘烤：烤箱需提前預熱至上火160℃，下火170℃，將醒發(fā)好的面包胚放入烤箱烘烤15 min取出。（6）冷卻：烘烤結束后，將面包取出自然冷卻。

1.3.4 響應面試驗設計 在單因素試驗基礎上，以基礎配方中各原料占高筋面粉的百分比計算，其中食鹽（0.6%）、雞蛋液（12%）、黃油（8%）的添加量不變，分別將銀耳蒂頭超微粉添加量（5%、10%、15%、20%）、酵母添加量（0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%）、水分添加量（40%、45%、50%、55%、60%）定為考察因素進行單因素試驗，采用Box-Benhnken響應面法對銀耳蒂頭面包工藝配方進行優(yōu)化，試驗因素水平如表1所示。

1.3.5 感官評定 感官評審小組成員由經(jīng)過感官評定培訓的具有中級西點師證的學生10人（5男5女）組成。在單因素試驗基礎上，采用Box-Benhnken響應面法設計制備17組銀耳蒂頭面包，由感官評審小組成員對17組銀耳蒂頭面包樣品進行評分，感官標準參照孫瑩等[6]的方法進行，具體的感官評價標準見表2。

1.3.6 模糊綜合評價數(shù)學模型的建立 評價對象集（Y）的建立，對象集是研究中需要感官評價的試驗產(chǎn)品的集合。Y=（Y1，Y2，Y3，Y4，Y5，Y6，Y7，Y8，Y9，Y10，Y11，Y12，Y13，Y14，Y15 ，Y16，Y17），Y1～Y17分別代表響應面試驗中銀耳蒂頭面包。用Yj表示j組銀耳蒂頭面包的綜合評價，其中j=1，2，3，…，17。

評價因素集（U）的建立，因素集是在本試驗中產(chǎn)品的感官項目所構成因素的集合。U=（U1，U2，U3，U4，U5），U1～U5分別代表色澤、形態(tài)、香味、口感、觸感等感官項目。

評語集（V）建立，評語集是每個感官項目評價的集合，V=（V1，V2，V3，V4，V5），V1～V5分別代表本試驗中總評價等級優(yōu)、良、中、差、極差。

評價權重X的確定，各因素的重要程度不相等，權重集X的元素綜合為1。本試驗采用用戶調查法[7]和二次對比決定法[8]，由感官評審小組的10名成員對銀耳蒂頭面包的色澤、形態(tài)、香味、口感、觸感的權重進行評分，總分為100分，并依據(jù)評分結果確定各因素的評價權重X=（X1，X2，X3，X4，X5）。

1.3.7 綜合評價結果表達 根據(jù)歸一化理論[9]，將第j組樣品的評價結果Yj歸一化后算出綜合評價結果Gj=（gj1，gj2，gj3，gj4，gj5）。取表2中評語集對應分數(shù)的中值得到P=（p1，p2，p3，p4，p5）= （95，85，75，65，55） ，用總分數(shù)法來表達綜合評價結果，Zj=∑mGjpi（m=5，j=1，2，3…，17）= 95 gj1+85 gj2+75 gj3+65 gj4+55 gj5。

2 結果與分析

2.1 銀耳蒂頭面包的感官評價

感官評審小組10名成員對17組銀耳蒂頭面包進行評價，結果見表3。

2.2 模糊矩陣的建立

感官評價小組評分結果分別為色澤20分、形態(tài)16.5分、香味22.5分，口感25分、觸感16分，各項評價指標得分與總分100分的比重即為權重，通過計算可得銀耳蒂頭面包感官評價指標的權重X=（0.2000，0.1650，0.2250，0.2500，0.1600）。

將表3中的試驗數(shù)據(jù)除以感官評審小組的成員數(shù)10，得到了17個模糊矩陣，分別對應試驗號1～17，其中第1組樣品的模糊矩陣如下：

R1=0.2 0.5 0.2 0.1 00.2 0.4 0.3 0.1 00.2 0.5 0.3 0? 00.1 0.4 0.3 0.2 00.3 0.5 0.2 0? 0

同理可得到其他16組樣品的模糊矩陣分別為R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17。

2.3 綜合隸屬度計算

按照模糊矩陣變換的原理：Y=X·R，第j組樣品評價結果為Yj=X·Rj，以第1組樣品為例，計算結果為：

Y1=X·R1=（0.2000，0.1650，0.2250，0.2500，0.1600）：0.2 0.5 0.2 0.1 00.2 0.4 0.3 0.1 00.2 0.5 0.3 0? 00.1 0.4 0.3 0.2 00.3 0.5 0.2 0? 0=（0.1910，0.4585，0.2640，0.0865，0）

同理可計算出Y2～Y17，見表4。

2.4 綜合評價結果計算 以第1組樣品為例，將Y1歸一化得到G1=（g11，g12，g13，g14，g15

）=（0.1910，0.4585，0.2640，0.0865，0）。

第1組樣品的模糊評價得分為Z1=0.1910×95+0.4585×85+0.2640×75+0.0865×65+0×55≈82.54

同理，可計算出其他16組樣品評價得分Z2～Z17，見表5。

2.5 響應面試驗結果

采用Design-Expert 8.0.6軟件對響應面試驗數(shù)據(jù)進行分析，結果見表6。由表6可知，本試驗構建的響應面回歸模型是極顯著的（P<0.01），在所有因素中，B、C、AB、AC、A2、B2、C2對銀耳蒂頭面包的影響極顯著。由FB>FC>FA可得，影響銀耳蒂頭面包感官評分的因素由大到小依次為：酵母添加量、銀耳蒂頭超微粉添加量、水分添加量。本試驗構建模型的擬合二次回歸方程為：

Y=-519.043+2.6514A+39.306B+24.5988C-0.976AB+0.128AC+0.216BC-0.34952A2-14.712B2-0.28632C2

此回歸方程具有較好的擬合效果（R2=0.9474），非試驗因素對試驗結果的影響不顯著（失擬項P>0.05），可應用于篩選銀耳蒂頭面包的配方工藝條件。

從圖1可知，響應曲面的坡度較陡峭，說明銀耳蒂頭超微粉添加量、酵母添加量和水分添加量三者的交互作用對銀耳蒂頭面包感官評分有一定的影響。圖1a、圖1b中等高線均是橢圓形，表明銀耳蒂頭添加量與酵母添加量、銀耳蒂頭添加量與水分添加量的交互作用對銀耳蒂頭面包感官評分的影響顯著;圖1c中的等高線是圓形的，表明酵母添加量與水分添加量影響不顯著，這與表7中的模型回歸方差分析結果一致。

2.6 最優(yōu)配方及驗證試驗

由擬合二次回歸方程可得，銀耳蒂頭超微粉添加量、酵母添加量、水分添加量的最優(yōu)配比（以占高筋面包百分比計）分別為10.44%、1.33%、46.13%，此最佳制作工藝條件下銀耳蒂頭面包的感官評分為83.60分。選取銀耳蒂頭超微粉添加量、酵母添加量、水分添加量的最優(yōu)配比，加上其他不變的原料來驗證預測值：高筋面粉300 g（100%）、銀耳蒂頭超微粉31.32 g（10.44%）、細砂糖60 g（20%）、黃油24 g（8%）、酵母3.99 g（1.33%）、食鹽1.8 g（0.8%）、雞蛋液36 g（12%）、水138.39 g（46.13%），重復3次，結果經(jīng)過感官評審小組評分后計算最后得分83.90分，接近預測值，說明回歸方程具有較高的擬合度，能夠真實反映銀耳蒂頭超微粉添加量、酵母添加量、水分添加量對銀耳蒂頭面包感官評分的影響。

3 結論

本研究在單因素試驗的基礎上，以感官評分為指標，采用模糊數(shù)學綜合評價法，通過Box-Benhnken響應面法對銀耳蒂頭面包工藝配方進行優(yōu)化，獲得最佳配方（以占高筋面粉百分比）：高筋面粉300 g（100%）、銀耳蒂頭超微粉31.32 g（10.44%）、細砂糖60 g（20%）、黃油24 g（8%）、酵母3.99 g（1.33%）g、食鹽1.8 g（0.8%）、雞蛋液36 g（12%）、水138.39? g（46.13%）。采用該最優(yōu)配方生產(chǎn)的銀耳蒂頭面包外表呈金黃色，外形飽滿，表面光滑，具有面包特有的香味，手感柔軟有彈性，口感柔軟，不黏牙。

感官指標作為面包最直觀的指標，具有很強的指示作用，本研究以感官評分作為評價樣品的指標，采用綜合數(shù)學評價法對定性的感官評價結果進行綜合換算成定量的感官評分，使得評價結果更加客觀，更加準確[10]。在確定最佳配方后，下一步將著重研究添加銀耳蒂頭超微粉對面包其他品質指標，如持水性、質構方面的影響，為銀耳蒂頭后續(xù)的應用提供理論依據(jù)和技術支持。

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（責任編輯：林玲娜）

收稿日期：2021-07-10

作者簡介：陳汝財，男，1979年生，講師，主要從事農產(chǎn)品加工技術、食品安全研究。

基金項目：福建省教育廳中青年教師教育科研（科技類）項目（JAT190492）。