模糊綜合評(píng)判法在梨罐頭感官評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

劉麗雅，裴廣眾，裴碩磊，郝建雄，饒歡，趙丹丹*

1. 河北科技大學(xué)食品與生物學(xué)院（石家莊 050018）；2. 河北德弘食品有限公司（石家莊 051432）

梨果鮮美，肉脆多汁，富含營養(yǎng)，具有清肺鎮(zhèn)咳、清熱鎮(zhèn)靜的功效[1-2]。由于梨果罐頭具有便于攜帶，食用方便和儲(chǔ)存期長的特點(diǎn)，因此梨果罐頭深受消費(fèi)者的青睞。國內(nèi)市場(chǎng)梨果罐頭產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，嚴(yán)重?fù)p害行業(yè)形象，因此迫切需要建立科學(xué)合理的感官評(píng)定方法以評(píng)價(jià)產(chǎn)品質(zhì)量。產(chǎn)品的品質(zhì)不能憑某一項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)作為評(píng)判質(zhì)量好壞的依據(jù)，而應(yīng)綜合各種感官特征進(jìn)行全面系統(tǒng)的評(píng)價(jià)[3-4]，建立科學(xué)合理的感官評(píng)價(jià)方法對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)于建立梨果罐頭產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)具有重要意義。

食物的感官品質(zhì)是對(duì)食物在消費(fèi)者心中產(chǎn)生的總體印象的估計(jì)，感官分析就是利用科學(xué)客觀的方法，借助于人的感觀如耳朵、嘴巴、眼睛、鼻子等對(duì)食品感官性質(zhì)進(jìn)行評(píng)定、喚起、測(cè)定、分析、解釋；對(duì)食品的感官特性進(jìn)行定量與定性的分析研究，以解析人們對(duì)這些產(chǎn)品的真實(shí)感受或喜好水平，并測(cè)知產(chǎn)品自身的質(zhì)量特性[5-7]。傳統(tǒng)的感官分析對(duì)食品進(jìn)行綜合評(píng)定時(shí)常采用總分法，但由于感官評(píng)定人員對(duì)食品品質(zhì)變化與打分分值變化的尺度，難以把握準(zhǔn)確，因此百分制并不總是能正確反映產(chǎn)品的質(zhì)量好壞。模糊綜合評(píng)判法首先由Zaden提出，是一種基于模糊數(shù)學(xué)中的隸屬度理論，將定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評(píng)價(jià)的方法，是模仿人的判斷問題的邏輯思維方法、利用模糊數(shù)學(xué)理論分析和評(píng)估具有“模糊性”事務(wù)系統(tǒng)的剖析方法，模糊綜合性評(píng)判法可降低由人為造成的因素的影響，如偶然性和主觀性，大幅提升評(píng)價(jià)的科學(xué)性、合理性、客觀性，這一方法已應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域[8-10]。

模糊綜合評(píng)判是對(duì)多種屬性的單個(gè)事物，或者說其總體優(yōu)劣受多種因素影響的事物，基于加權(quán)評(píng)分法，避免人工主觀因素的影響，作出一個(gè)合理的綜合屬性或因素的總體評(píng)判，為準(zhǔn)確地描述和客觀評(píng)價(jià)梨果罐頭的品質(zhì)提供科學(xué)方法[11-12]。試驗(yàn)采用模糊綜合評(píng)價(jià)對(duì)市場(chǎng)的梨果罐頭進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。綜合利用食品感官、食品分析、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析等相關(guān)理論知識(shí)，建立模糊數(shù)學(xué)模型，解決傳統(tǒng)感官評(píng)定分析中存在的問題。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

取自10個(gè)品牌的梨罐頭，分別由1～10進(jìn)行編號(hào)，所有梨罐頭產(chǎn)品均購自線下超市。感官評(píng)定用具主要有刀、牙簽、盤子。

1.2 感官評(píng)定方法

根據(jù)QB/T 1379—2014《梨罐頭》可知，梨罐頭的色澤、組織形態(tài)、口感及風(fēng)味、湯汁是反映產(chǎn)品感官質(zhì)量的重要指標(biāo)，各指標(biāo)分設(shè)4個(gè)等級(jí)，參照罐頭工業(yè)手冊(cè)中梨罐頭感官質(zhì)量評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)中的感官要求，見表1和表2。試驗(yàn)由10名從事食品專業(yè)人員組成的評(píng)定小組，對(duì)上述4個(gè)因素進(jìn)行分項(xiàng)感官評(píng)定，要求感官評(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，每品評(píng)一個(gè)樣品后，要以清水漱口并間隔一段時(shí)間再品評(píng)下一個(gè)樣品。全部評(píng)價(jià)結(jié)束后，收集評(píng)價(jià)人員的評(píng)價(jià)表，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

表1 梨罐頭感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)分

表2 感官指標(biāo)一般評(píng)價(jià)

1.3 模糊數(shù)學(xué)模型的建立

以色澤、組織形態(tài)、口感及風(fēng)味、湯汁為因素集，以好、較好、一般、差為評(píng)語集，根據(jù)感官評(píng)定結(jié)果，建立4個(gè)單因素評(píng)定矩陣，用模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)方法對(duì)其進(jìn)行分析。

1.3.1 因素集、評(píng)語集建立

因素集U={色澤U1，組織形態(tài)U2，口感及風(fēng)味U3，湯汁U4}；評(píng)語集V={好，較好，一般，差}。

1.3.2 權(quán)重的確定

采用模糊數(shù)學(xué)法進(jìn)行食品感官質(zhì)量評(píng)定時(shí)，權(quán)重分配方案的正確與否直接影響到評(píng)價(jià)結(jié)果的正確性。依據(jù)表1梨罐頭感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，即色澤20分、組織形態(tài)30分、口感及風(fēng)味40分、湯汁10分作為權(quán)重系數(shù)的分配依據(jù)，色澤、組織形態(tài)、口感及風(fēng)味、湯汁的權(quán)重系數(shù)分別為0.2，0.3，0.4和0.1，總和為1，即梨罐頭的權(quán)重集X={0.2，0.3，0.4，0.1}。

1.3.3 模糊關(guān)系綜合評(píng)判集

模糊關(guān)系綜合評(píng)判集Y=X×R，式中：Y為綜合評(píng)判集，X為權(quán)重集，R為模糊矩陣。

2 結(jié)果與討論

2.1 傳統(tǒng)百分制總分法分析

評(píng)價(jià)小組按照百分制對(duì)梨罐頭進(jìn)行打分，其統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表3。

表3 不同品牌的梨罐頭評(píng)價(jià)員評(píng)分

試驗(yàn)結(jié)果表明樣品4質(zhì)量最好，其次為樣品1、樣品10、樣品2、樣品7、樣品3、樣品5、樣品6、樣品9、樣品8，其中樣品8質(zhì)量最差。

2.2 模糊綜合評(píng)判法分析

2.2.1 建立模糊矩陣

由表4可知：在10人對(duì)罐頭色澤的評(píng)價(jià)結(jié)果中，以樣品1號(hào)樣品色澤為例，9人選擇好，1人選擇較好，0人選擇一般，0人選擇差，則得到V色澤=（0.9，0.1，0，0）。對(duì)組織形態(tài)的評(píng)價(jià)結(jié)果中，有4人選擇好，5人選擇較好，1人選擇一般，0人選擇差，則得到V組織形態(tài)=（0.4，0.5，0.1，0），同理得到V口感及風(fēng)味=（0.4，0.6，0，0）、V湯汁=（0.6，0.4，0，0）。

表4 梨罐頭感官評(píng)定統(tǒng)計(jì)表

把得到4個(gè)因素的評(píng)價(jià)結(jié)果寫成一個(gè)矩陣：

2.2.2 確立模糊關(guān)系綜合評(píng)判集

Y11=（0.2 ∧ 0.9）∨（0.3 ∧ 0.4）∨（0.4 ∧ 0.4）∨（0.1 ∧ 0.6）=0.2 ∨ 0.3 ∨ 0.4 ∨ 0.1=0.4

同理得Y12=0.4，Y13=0.1，Y14=0。歸一化后，0.4+0.4+0.1+0=0.9。

故：Y1=（0.4/0.9，0.4/0.9，0.1/0.9，0/0.9）=（0.44，0.44，0.11，0），Y1的峰值為0.44；Y2=（0.22，0.44，0.33，0），Y2的峰值為0.44；Y3=（0.22，0.33，0.44，0），Y3的峰值為0.44；Y4=（0.38，0.5，0.13，0），Y4的峰值為0.5；Y5=（0.2，0.4，0.4，0），Y5的峰值為0.4；Y6=（0.27，0.36，0.36，0），Y6的峰值為0.36；Y7=（0.25，0.25，0.33，0.17），Y7的峰值為0.33；Y8=（0.23，0.23，0.23，0.3），Y8的峰值為0.3；Y9=（0.25，0.25，0.25，0.25），Y9的峰值為0.25；Y10=（0.4，0.4，0.2，0），Y10的峰值為0.4。

設(shè)定感官特殊性好100分、較好80分、一般60分、差是40分，則10種樣品的總分中T1=（0.44×100+0.44×80+0.11×60+0×40）=85.8，同理得T2=77，T3=74.8，T4=85.8，T5=76，T6=77.4，T7=71.6，T8=67.2，T9=70，T10=84。因此10個(gè)品牌梨罐頭的品質(zhì)優(yōu)劣順序?yàn)镾1=S4＞S10＞S6＞S2＞S5＞S3＞S7＞S9＞S8。

試驗(yàn)結(jié)果表明，樣品1和樣品4質(zhì)量最好，其次為樣品10、樣品6、樣品2、樣品5、樣品3、樣品7、樣品9、樣品8，其中樣品8質(zhì)量最差。

2.3 百分制總分法與模糊綜合評(píng)判法比較

梨罐頭樣品感官總體可接受性和傳統(tǒng)百分制總分、模糊綜合總分的結(jié)果見表5。評(píng)價(jià)小組對(duì)總體可接性的評(píng)價(jià)結(jié)果可看出，樣品4得分最高，樣品8得分最低。從梨罐頭感官總體可接受性和傳統(tǒng)百分制總分、模糊綜合總分之間的關(guān)系可以看出，產(chǎn)品的模糊綜合得分之間的相關(guān)性R2=0.912 4，優(yōu)于總體可接受性和感官品評(píng)總分的相關(guān)性R2=0.850 0（圖1和圖2）。由此表明模糊綜合評(píng)判法更能準(zhǔn)確地反應(yīng)梨罐頭品質(zhì)。百分制總分法的缺陷可能是由于各感官分析項(xiàng)目權(quán)重值的不同，分配的分值不同，從而導(dǎo)致打分尺度不同，而評(píng)價(jià)員又很難準(zhǔn)確把握不同項(xiàng)目上分值變化與感官品質(zhì)變化的真實(shí)關(guān)系。

圖1 總體可接受性與感官品評(píng)總分之間的關(guān)系

圖2 總體可接受性與模糊綜合得分之間的關(guān)系

表5 梨罐頭感官分析數(shù)據(jù)總分法與模糊綜合評(píng)判分析結(jié)果 單位：分

3 結(jié)論

在感官評(píng)價(jià)中，運(yùn)用傳統(tǒng)的百分法會(huì)因很多的主觀因素，而導(dǎo)致數(shù)據(jù)失去其準(zhǔn)確性。模糊數(shù)學(xué)運(yùn)用其科學(xué)的計(jì)算方法有效避免眾多主觀因素對(duì)感官鑒評(píng)結(jié)果的影響，使結(jié)果更科學(xué)準(zhǔn)確，更具說服力[13]。通過傳統(tǒng)百分制總分法和模糊綜合評(píng)判2種方法進(jìn)行的10種梨罐頭感官品評(píng)，最終得出梨罐頭感官總體可接受性和傳統(tǒng)百分制總分、模糊綜合總分之間的關(guān)系可以看出產(chǎn)品的模糊綜合得分之間的相關(guān)性R2=0.912 4，優(yōu)于總體可接受性和感官品評(píng)總分的相關(guān)性R2=0.850 0。結(jié)果表明與傳統(tǒng)百分法相比，模糊綜合評(píng)判法更能準(zhǔn)確地反應(yīng)梨罐頭品質(zhì)，結(jié)果更加貼近評(píng)價(jià)人員的整體質(zhì)量判斷感受，更能客觀反映產(chǎn)品的品質(zhì)，判斷結(jié)果更加符合客觀規(guī)律[14]。因此，可認(rèn)為模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)判對(duì)于梨罐頭感官評(píng)定是一種科學(xué)有效的方法。