基于模糊數學感官評價添加菊粉的牛肉丸及品質比較研究

農建誠，韋銀幕，羅文婷

(1.廣西現代職業技術學院，廣西 河池 547000；2.廣西科技師范學院，廣西 來賓 546199)

牛肉丸是一種傳統的肉制品，將牛肉打成肉糜并制成肉丸可以豐富百姓的餐桌食材。在肉丸的制作過程中，除肉類成分外，往往還在肉糜中添加一些植物蛋白，用以改善產品品質，鎖住脂肪和水分，減少肉丸在煮制過程中的水分損失，提升口感[1-3]。現在越來越多的研究集中于向肉糜中加入膳食纖維，用于促進膽汁代謝，達到清潔膽固醇的目的[4-6]。

菊粉是一種可溶性的植物多糖，作為一種常見的膳食纖維，多來自于植物，在菊科、百合科等植物中均有發現[7-9]。菊粉的營養價值較高，可有效提高人體腸道有益菌的活性，在食品加工中，可以作為脂肪的替代品，促進腸道營養物質吸收[10-11]。

本實驗在牛肉丸制作過程中添加不同質量分數的菊粉，通過模糊數學與感官評價的方法評價牛肉丸品質，同時對牛肉丸的色澤、滋味、質地以及組織形態進行品質測定。通過本文的研究，以期達到改善牛肉丸品質，同時提升牛肉丸食用價值的效果。

1 材料和方法

1.1 材料

牛后腿肉、調味品：廣西壯族自治區河池市家家樂超市。

1.2 試劑

菊粉：河北秋林化工有限公司。

1.3 主要儀器與設備

Kinexus Ultra旋轉流變儀 英國馬爾文儀器有限公司；TWS-5000水浴鍋 福州樂美儀器有限公司；PB301破壁料理機 浙江寧波科帥電器實業有限公司。

1.4 方法

選取新鮮的牛后腿肉，用無菌水清洗，瀝干，切成邊長為5 cm左右的正方體，使用絞肉機對塊狀牛肉進行絞制，絞肉過程中，使用直徑為3 mm的篩網反復絞制3次，使牛肉呈肉糜狀態。絞制過程中會產生一定的熱量，為防止熱量對牛肉品質產生影響，因此在絞制過程中需要對牛肉進行冷卻處理[12-13]。

肉糜絞制完成后，以表1的配比進行調制。

表1 牛肉肉糜調味工藝配比

向配制好的肉糜中加入適量的清水，將肉糜調制至黏稠度適中。根據不同的牛肉丸生產工藝，從調制好的肉糜中隨機取出5份，每份肉糜重量1 kg，向肉糜中加入不同質量分數的菊粉，攪拌均勻，使肉糜的整體稀稠程度均勻一致，達到拍打肉糜時可以顫動即可。

隨后將攪拌均勻的肉糜進行冷藏腌制。腌制完成后，手工將肉糜擠壓成圓形肉丸，投入沸水中烹煮10 min，至肉丸漂浮于水面時即為成熟。按照不同的菊粉添加量將牛肉丸進行分組，分別進行品質測定及感官評價[14]。

1.4.1 牛肉丸品質測定

1.4.1.1 蒸煮損失率測定

準確稱取10.0 g生牛肉丸3份，蒸煮完成后，使用清水進行沖淋，降低牛肉丸的溫度，快速去除牛肉丸表面水分，稱重，計算牛肉丸的蒸煮損失率[15]。

式中：m1表示蒸煮前的生牛肉丸重量，m2表示蒸煮后的牛肉丸重量。

1.4.1.2 牛肉丸持水性測定

取生牛肉丸切成3 mm的薄片，準確稱取重量。經6000 r/min離心20 min后，取出再次進行稱重，計算牛肉丸的持水性[16-17]：

式中：m4表示離心前的牛肉丸重量，m3表示離心后的牛肉丸重量。

1.4.1.3 牛肉丸凝膠強度測定

取生牛肉丸，沿直徑方向切成小塊。使用T/1.3 BN型探頭，以5 g觸發，每個樣品進行6次平行檢測，取均值，計算牛肉丸凝膠強度[18-20]：

凝膠強度(g·mm)=破斷力(g)×凹陷距離(mm)。

1.4.1.4 牛肉丸流變性質測定

取生牛肉丸，將牛肉丸樣品放置于流變儀平臺上，使用硅油進行密封，防止流變過程中水分蒸發，在線性區域內進行動態頻率和溫度掃描，每組樣品測量5次，取均值，即為牛肉丸流變性質[21-23]。

1.4.2 牛肉丸感官評價

感官評定小組由受過專業學習的10位成員組成。在進行感官綜合評價時，感官評定小組評價標準見表2，分別從牛肉丸的色澤、滋味、質地以及組織形態4個因素角度進行評價。

表2 牛肉丸品質感官綜合評價標準

1.4.2.1 建立感官綜合評價因素集U

U=(色澤，滋味，質地，組織形態)=(u1，u2，u3，u4)。

1.4.2.2 建立感官綜合評價集V

V=(優秀，良好，一般)=(v1，v2，v3)。

1.4.2.3 建立感官評價單因素矩陣R

1.4.2.4 確定感官綜合評價權重矩陣A

1.4.2.5 確定感官評價模糊綜合評判矩陣

B=A·R(其中，B是A和R的模糊矩陣運算合成)。

1.4.2.6 得出感官評價結論

根據最大隸屬原則，得出感官評價結論。

2 結果與分析

2.1 牛肉丸品質

2.1.1 牛肉丸的蒸煮損失率

牛肉丸的蒸煮損失率越大，表明樣品加工過程中的得率越小[24]。不同菊粉添加量所對應的牛肉丸蒸煮損失率見圖1。隨著菊粉添加量的增加，牛肉丸的蒸煮損失率呈現先下降后略微升高的現象；當菊粉添加量為16%時，菊粉對牛肉丸蒸煮損失率的影響效果最突出，達到(3.70±0.58)%，其主要原因可能是菊粉中的多糖類物質能夠有效阻礙肌肉組織的脫水，在牛肉丸蒸煮過程中，多糖物質與肌肉中的蛋白質形成穩定的網狀結構，形成肌肉表面保護層，從而減少蒸煮過程中的肉質損失，隨著菊粉添加量的增加，網狀結構的孔隙變大，此時網狀結構受到破壞，造成肉質損失提高[25-26]。

圖1 牛肉丸損失率隨菊粉添加量增加的變化

2.1.2 牛肉丸的持水性

菊粉添加量對牛肉丸持水性的影響見圖2。在菊粉添加量為4%～16%時，牛肉丸的持水性無顯著變化；但當菊粉添加量為20%時，持水性顯著上升(p<0.5)，達(97.3±2.5)%，主要原因可能是菊粉不僅能夠吸收牛肉丸中的游離水，同時可以從外界吸收水分，通過填充蛋白質孔隙，使牛肉丸內部構造更加致密。

圖2 牛肉丸的持水性隨菊粉添加量增加的變化

2.1.3 牛肉丸的凝膠強度

菊粉添加量對牛肉丸凝膠強度的影響見圖3。

圖3 對牛肉丸凝膠強度的變化隨菊粉添加量增加

由圖3可知，牛肉丸的凝膠強度在較低菊粉添加量時略有提升，但未達到顯著水平；當菊粉添加量為20%時，牛肉丸的凝膠強度顯著升高，達到(13.6±0.64) g·mm(p<0.1)，主要原因是菊粉中的多糖物質使牛肉中多種分子的相互作用力提升，形成穩定結構，這一過程使牛肉丸表現出更加筋道的口感。

2.1.4 牛肉丸的流變性質

牛肉丸的儲能模量可用來反映牛肉丸的流變性質。菊粉添加量對牛肉丸流變性質影響的測定數據見表3。隨著掃描頻率的增加，牛肉丸的儲能模式增高；當掃描頻率相同時，添加菊粉會引起牛肉丸的流變性質提升。

表3 牛肉丸的儲能模量隨菊粉添加量增加的變化

2.2 牛肉丸的感官綜合評價

10名感官綜合評價人員對5組不同菊粉添加量的牛肉丸分別進行評價，評價結果見表4。

表4 菊粉添加量對牛肉丸品質影響綜合評價數據

采用專家調查法確定權重，確定感官綜合評價權重矩陣A=(0.2，0.3，0.2，0.3)。

對5組不同菊粉添加量的牛肉丸樣品進行模糊綜合評價B=A·R，模糊綜合評價結果：

B1=A·R1=(0.2，0.3，0.2，0.3)·

B2=A·R2=(0.2，0.3，0.2，0.3)·

B3=A·R3=(0.2，0.3，0.2，0.3)·

B4=A·R4=(0.2，0.3，0.2，0.3)·

B5=A·R5=(0.2，0.3，0.2，0.3)·

由評價結果可知，根據最大隸屬原則，認定當菊粉添加量為16%時，所得牛肉丸的感官綜合評價最高，其隸屬度為0.86。感官評價結果表明，當菊粉添加量為16%時，在所得牛肉丸感官綜合評價中有86%的感官綜合評價人員認為優秀，12%認為良好，2%認為一般。當菊粉添加量為20%時，牛肉丸出現變硬現象，造成感官綜合評價低于菊粉添加量為16%的牛肉丸樣品。該結果表明，模糊數學感官評價與品質測定分析結果相符。

3 結論

在牛肉丸制作過程中加入不同質量比的菊粉(4%、8%、12%、16%、20%)，通過模糊數學與感官評價的方法評測牛肉丸品質，同時進行牛肉丸色澤、滋味、質地以及組織形態的評價。結果發現，隨著菊粉添加量的增加，牛肉丸的蒸煮損失率呈現先下降后略微升高的現象；當菊粉添加量為16%時，牛肉丸的蒸煮損失率最小，為(3.70±0.58)%；牛肉丸的持水性不斷升高，持水性指標與菊粉添加量呈正比關系；牛肉丸的凝膠強度隨著菊粉添加量的增加而升高，表現為肉丸咀嚼性提升。當菊粉添加量為16%時，所得牛肉丸的感官綜合評價最高，有86%的評定人員認為此時所得牛肉丸綜合評價為優秀。

本研究旨在了解不同菊粉添加量對牛肉丸的蒸煮損失及感官評價的影響，從而為牛肉丸的制作提供理論支撐和實踐方案。