模糊數學感官評價法優化沙光魚紫菜片配方

◎ 胡 姝，呂復云，錢亮亮，韋東余

（1.江蘇海洋大學 食品科學與工程學院，江蘇 連云港 222005；2.連云港市質量技術綜合檢驗檢測中心，江蘇 連云港 222002）

沙光魚（Acanthogobius hasta），學名“矛尾復蝦虎魚”，是產于海水及咸淡水的大型蝦虎魚，分布于太平洋西北部、中國、日本和韓國海域[1-2]。我國連云港地區生長環境適宜，沙光魚繁殖迅速。自古以來連云港當地人就有食用沙光魚的習慣，連云港民間有“十月沙光賽羊湯”之說。沙光魚肉質細嫩、味道鮮美、營養豐富，深受消費者的喜愛[3-4]。新鮮的沙光魚水分含量高，肉質柔軟細嫩，組織脆弱，捕獲后魚體易死亡，死后極易腐敗變質，不易貯藏，加工與貯運保鮮難度大[5-6]。目前市場上多以鮮售為主，主要集中在每年的秋冬季，因此不能滿足消費者全年消費的需求，也影響了沙光魚的推廣和產業鏈的發展。因此，迫切需要開發一種新的保存方法，以減少損失并提高沙光魚的食品價值。

紫菜隸屬紅藻門，紅毛菜科[7]，紫菜中蛋白質含量豐富，富含多種人體必需氨基酸與非必需氨基酸[8]。紫菜具有十分高的營養價值，高蛋白、低脂肪，含有豐富的礦質元素以及多種維生素，中醫認為其具有很多的養生功能，如清熱化痰、軟堅利水、補腎養心，是寶貴的天然海藻保健食品之一[9]。受限于國民的飲食習慣，目前市場上紫菜產品品種主要為干紫菜餅、即食海苔和沖泡紫菜湯等[10]。本研究以沙光魚和紫菜為材料，開發出易于被市場接受的沙光魚紫菜片半干產品，將大大提高沙光魚和紫菜的附加值，具有良好的發展前景

1 材料與方法

1.1 試驗材料

沙光魚購于連云港淘生鮮鮮活水產；紫菜購于連云港小巢海洋食品有限公司；食用植物油、食鹽、白砂糖和大料：市售。

1.2 儀器與設備

ME204 電子天平：梅特勒儀器上海有限公司；DHG-9030A 電熱恒溫鼓風干燥箱：一恒儀器上海有限公司；P-400 青葉真空包裝機。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程

原料沙光魚去腥打碎→紫菜復水瀝干打碎→混合調味壓片→烘烤→包裝→滅菌→成品。

1.3.2 操作流程

（1）原料沙光魚去腥打碎。將沙光魚去鱗，去除內臟，用清水洗凈備用，將腌制過的沙光魚用勻漿機打碎。

（2）紫菜切碎復水瀝干。以干凈的紫菜為原料，將紫菜加入50 ℃左右的水中進行復水處理，置于金屬瀝網上瀝水5 min，備用。

（3）混合調味壓片。分別在一定質量的沙光魚肉、紫菜片中加入食用植物油和食鹽進行調味。對沙光魚和紫菜片進行壓片，厚度為0.3 cm。

（4）烘烤。將上述壓好的魚片烘烤至水分活度為0.70 ～0.90，在干燥的過程中應保持魚片的狀態。

（5）包裝。將烘烤后的沙光魚紫菜片進行密封封口，放入真空袋中，真空度為0.052 ～0.062 Mpa。

（6）滅菌。將魚片放入高壓滅菌鍋中，121 ℃條件下殺菌20 min，然后放至常溫環境自然冷卻即為魚片成品。

1.4 單因素試驗設計

對沙光魚肉添加量、紫菜添加量、食用植物油添加量和食鹽添加量進行單因素試驗，通過感官評價法研究各因素沙光魚紫菜片感官品質的影響。

（1）沙光魚肉添加量單因素試驗。固定紫菜的添加量為10.0%，食用植物油的添加量為10.0%，食鹽的添加量為2.0%，設置沙光魚肉的添加水平為75.0%、80.0%、85.0%、90.0%和95.0%，探究沙光魚肉的添加量對成品感官品質的影響。

（2）紫菜添加量單因素試驗。固定沙光魚的添加量為85.0%，食用植物油的添加量為10.0%，食鹽的添加量為2.0%，設置紫菜的添加水平為6.0%、8.0%、10.0%、12.0%和14.0%，探究紫菜的添加量對成品感官品質的影響。

（3）食用植物油添加量單因素試驗。固定沙光魚的添加量為85.0%，紫菜的添加量為10.0%，食鹽的添加量為2.0%，設置食用植物油的添加量為6.0%、8.0%、10.0%、12.0%和14.0%，探究食用植物油的添加量對成品感官品質的影響。

（4）食鹽添加量單因素試驗。固定沙光魚的添加量為85.0%，紫菜的添加量為10.0%，食用植物油的添加量為10.0%，設置食鹽的添加量為1.0%、2.0%、3.0%、4.0%和5.0%，探究食鹽的添加量對成品感官品質的影響。

1.5 正交試驗優化沙光魚紫菜片配方

在單因素試驗基礎上，選擇3 個水平的沙光魚肉添加量、紫菜添加量、食用植物油添加量和食鹽添加量進行4 因素3 水平正交試驗。因素水平如表1 所示。

表1 正交試驗因素與水平表

1.6 感官評定方法

將烤制好的沙光魚紫菜片進行冷卻，對其進行感官評價，挑選食品專業并有感官評定經驗的10 位同學進行感官評價。參照李玉珍等[11]模糊數學評價法的品評標準，稍作修改，對樣品的色澤、風味、外觀形態和口感進行評價。本試驗設定4 個一級指標和8 個二級指標進行評價，每個指標分別以優、良、中、差4 個等級進行評判。

1.6.1 感官因素集的確立

感官評價因素集是指在對食品進行感官評價時，最能反映該食品感官質量的一組指標的集合[12]。對感官評價因素集進行確立，沙光魚紫菜片成品的一級評價因素集U1={色澤u1，風味u2，外觀形態u3，口感u4}和二級評價因素集U2={顏色u11，光澤度u12，香氣u13，異味u14，均一性u15，彈性u16，咀嚼性u17，滋味u18}。

1.6.2 感官評語集的確立

感官評語集是指對上述每個指標因素信息的集合[13]。可以用數字、字母或者文字來表示評語集，建立成品的評語集V=｛優v1、良v2、中v3、差v4｝，優、良、中、差分別為90 分、80 分、70 分、50 分。

1.6.3 感官評語權重集的確立

感官評價各因素重要程度的集合稱為感官評價權重集，本文采用強制決定法決定一級評價因素的權重為A={a1，a2，a3，a4}，采用層次分析法決定二級評價因素的權重為B={b11，b12，b21，b22，b31，b32，b41，b42}。各感官評價因素的綜合權重Wij=ai×bij，i=1、2、3、4，j=1、2。

1.6.4 感官評價矩陣的確立

10 名評定員對成品進行感官評價，并按照不同票數進行結果排布，建立矩陣R。將綜合評價結果Y=W·R乘以對應的等第分值，最后求和可以得出成品的最終綜合評價值T，即為感官評分。

2 結果與分析

2.1 感官評價結果

2.1.1 感官一級權重的確定

10 名感官評定員分別對魚片成品的色澤、風味、外觀形態和口感4 種因素來進行感官一級評價，兩個指標相應對比重要的記1 分，重要性低的記0 分，與自身相比記1 分，對應的分布情況如表2 所示。

2.1.2 感官二級權重的確定

確定同一級考察因素下的兩個二級考察因素的重要程度。如果兩個指標相比具有相同的重要性則用1表示；如果兩個指標相比前者比后者重要，則用2 ～9表示重要程度，2 為稍微重要，9 為最重要。二級考察因素的權重如表3 所示。

表3 感官二級權重表

2.1.3 模糊矩陣的確立

通過一級權重評價和二極權重評價得出各感官評價因素的綜合權重：W1=0.18×0.666 7=0.120 0；W2=0.18×0.333 3=0.060 0；W3=0.28×0.333 3=0.093 3；W4=0.28×0.666 7=0.186 7；W5=0.23×0.500 0=0.115 0；W6=0.23×0.500 0=0.115 0；W7=0.31×0.250 0=0.077 5；W8=0.31×0.750 0=0.232 5。綜合感官評價權重集W=｛0.120 0，0.060 0，0.093 3，0.186 7，0.115 0，0.115 0，0.075 5，0.232 5｝。

2.2 成品單因素試驗結果

2.2.1 沙光魚肉添加量對成品的影響

如圖1 所示，當沙光魚肉添加量增加時，產品的感官評分顯著增加。當沙光魚肉添加量為85.0%時，產品的感官評分達到最高。隨后，沙光魚肉添加量繼續增加時，產品的感官評分顯著下降。選擇80.0%、85.0%和90.0%為成品中沙光魚肉添加量的正交試驗水平。

圖1 沙光魚肉添加量對成品風味的影響圖

2.2.2 紫菜添加量對成品的影響

如圖2 所示，當紫菜添加量增加時，產品的感官評分顯著增加。當紫菜添加量為12.0%時，產品的感官評分達到最高。隨后，紫菜添加量繼續增加時，產品的感官評分顯著下降。選擇10.0%、12.0%和14.0%為成品中紫菜添加量的正交試驗水平。

圖2 紫菜添加量對成品風味的影響圖

2.2.3 食用植物油添加量對成品的影響

如圖3 所示，當食用植物油添加量增加時，產品的感官評分顯著增加。當食用植物油添加量為10.0%時，產品的感官評分達到最高。隨后，食用植物油添加量繼續增加時，產品的感官評分顯著下降。綜上，選擇8.0%、10.0%和12.0%為成品中食用植物油添加量的正交試驗水平。

圖3 食用植物油添加量對成品風味的影響圖

2.2.4 食鹽添加量對成品的影響

如圖4 所示，當食鹽添加量增加時，產品的感官評分顯著增加。當食鹽添加量為2.0%時，產品的感官評分達到最高。隨后，食鹽添加量繼續增加時，產品的感官評分顯著下降。綜上，選擇1.0%、2.0%和3.0%為成品中食鹽添加量的正交試驗水平。

圖4 食鹽添加量對成品風味的影響圖

2.3 成品配方的優化

2.3.1 感官評定票數分布

由表4 可知，評定員對成品的評價分布不集中，具有一定的差異性，所以不能用平均值來進行成品的感官評價[14]。表4 是正交試驗所得9 份樣品感官評價的票數分布。

表4 沙光魚紫菜片成品感官評定票數分布表

2.3.2 成品綜合評價結果計算

設感官綜合評價結果為Yi，根據模糊數學計算公式Yi=W×Ri，其中i=1、2、3…n，n=9。由此可得出9 組試驗評價結果：Y1=（0.264 7，0.190 9，0.268 3，0.274 1）；Y2=（0.494 6，0.277 6，0.133 4，0.092 5）；Y3=（0.348 9，0.299 5，0.222 9，0.126 8）；Y4=（0.495 0，0.351 3，0.091 5，0.072 2）；Y5=（0.478 7，0.236 5，0.181 2，0.101 6）；Y6=（0.581 9，0.286 1，0.109 1，0.020 8）；Y7=（0.476 0，0.242 8，0.166 0，0.113 2）；Y8=（0.593 8，0.261 3，0.079 3，0.063 6）；Y9=（0.258 1，0.294 4，0.215 9，0.229 7）。

2.3.3 沙光魚紫菜片綜合評價值的計算

將綜合評價結果乘以對應的等第分值，并且進行相加，得出每個成品的最后得分。以樣品1 為例，T1=0.264 7×90+0.190 9×80+0.268 3×70+0.274 1×50=71.58，各樣品最終感官所得見表5。

表5 沙光魚紫菜片正交試驗結果表

由表5 可知，影響沙光魚紫菜片品質的因素的主次順序為D＞A＞B＞C，即食鹽添加量＞沙光魚添加量＞紫菜添加量＞食用植物油添加量。由K值分析可得，沙光魚紫菜片成品的最佳配方為A2B2C2D2，，此組合不在正交表中，因此需要進行驗證實驗。驗證實驗可得A2B2C2D2感官評分為83.75 分，低于正交表第6 組A2B3C1D2的評分，因此最終確定A2B3C1D2為沙光魚紫菜片最優配方，即沙光魚肉添加量85.0 g、紫菜添加量14.0 g、食用植物油添加量8.0 g、食鹽添加量2.0 g。此條件制備的成品口感鮮美，軟硬適中，營養豐富，為休閑食品的加工生產提供新的思路。

3 結論

本文以模糊數學感官評價法得到的感官評分為指標，通過單因素分析和正交試驗，對沙光魚紫菜片工藝配方進行優化。結果表明，最佳配方為沙光魚肉添加量85.0 g、紫菜添加量14.0 g、食用植物油添加量8.0 g、食鹽添加量2.0 g。此配方制作出的成品香氣濃郁，口感細膩，營養豐富。