基于模糊感官评价对大米感官品质分析

,,,*,,芳宏,

(1.贵州大学酿酒与食品工程学院,贵州贵阳 550025; 2.贵州省农畜产品贮藏与加工重点实验室,贵州贵阳 550025; 3.贵州大学生命科学学院,贵州贵阳 550025)

基于模糊感官评价对大米感官品质分析

刘敏1,2,谭书明2,3,*,张洪礼1,2,刘芳宏1,2,孙晓东1,2

(1.贵州大学酿酒与食品工程学院,贵州贵阳 550025; 2.贵州省农畜产品贮藏与加工重点实验室,贵州贵阳 550025; 3.贵州大学生命科学学院,贵州贵阳 550025)

以7种不同品种的大米为研究对象,运用模糊综合评判法评价大米感官品质,用质构仪及色差仪对米饭品质进行评定。结果表明:大粒香米饭感官品质最佳,内优5H25最差,米饭质构特性中内优5H25米饭弹性和咀嚼性最大,大粒溪香、大粒香、金麻粘3种米饭在粘硬度比、粘性、弹性均无显著差异,且大粒香3项指标值均最大,说明大粒香质构特性最佳。不同品种米饭色差值存在显著差异。结合感官评价中对米饭色泽要求综合分析色差值,大粒香和金麻粘色泽最佳。模糊感官评价与外观品质特性和质构特性结果相一致,综合分析表明:大粒香米饭感官品质最佳,说明模糊感官评价能有效的评价米饭感官品质。

大米,模糊感官评价,感官品质,质构,色泽

大米为大众食用主食之一,全世界有39个国家以米饭为主食,特别是亚洲国家[1]。随着生活质量的不断提高,消费观念的提升,消费者对大米感官品质要求逐渐提高,不仅要求大米外品质好,同时大米食味品质也要佳。据调查,感官品质是影响消费者购买大米主要因素,而大米产地、价格、品种作为次要因素考虑[2]。GriglioneA和Cho S[3-4]等认为影响大米经济效率的主要因素包括质地、风味、口感和色泽等感官品质,因此,如何有效、准确的评价大米感官品质也成为众多大米研究者拟以解决的问题之一。

大米感官品质评价的主要方法包括理化指标评价、传统感官评分和仪器评价。其中,理化指标评价法主要是对大米化学成分进行测定,分析其与大米感官品质的相关性,从而使用理化指标间接反映大米感官品质,但由于其操作复杂、工作量大以及大米蒸煮后理化指标可能发生了改变[5-6]。因此,本方法难以直观准确地描述大米感官品质。采用传统感官评分法[7],由于评定人员的差异性,所得结果易出现离散度较大的情况,此外,当评定较多样品时,而又出现评价的加权平均数相同,则难以区分样品好或次好的排名。采用模糊综合评判可以杜绝此类情况的发生[8]。模糊综合评价通过模糊数学的原理和方法,建立一个反映样品本质特征的理想的评价模式,从而将定性评价转化为定量评价,减少评价主体间的主观误差,使最终结果更加科学客观[9-14]。由于感官评价和理化指标评价的局限性,越来越多的研究者将各种先进仪器用于大米品质研究中,如:用气质联用技术(GC-MS)、嗅辨仪(GC-O)、高效液相色谱-质谱联用(HPLC-MS)以及电子鼻、食味计、电子舌、质构仪、色差仪、近红外和中红外技术、差示扫描量热分析仪(DSC)、快速粘度测定仪(RVA)和环境扫描电镜(SEM)等对大米食、蒸煮、外观及理化品质测定[15-19]。现代仪器为大米品质研究提供有力技术支撑,但由于仪器使用也存在一定的制约因素,因此感官评价依旧不可取代。

表1 米饭口感评价标准Table 1 Rice taste evaluation criteria

本文以不同品种大米为原料,通过模糊感官评价结合质构仪和色差仪对不同大米感官品质进行分析,研究不同品种大米感官品质差异性,进而为大米品种选育、大米品质评价技术以及大众选购大米等方面提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1材料与仪器

优质稻 大粒溪香,大粒香,金麻粘贵州湄潭龙脉皇米有限公司;玉珍香 贵州省湄潭县竹香米业有限责任公司;Y两优585 贵州卓豪农业科技有限公司;杂交稻:内优5H25 贵州省遵义市农户自家。

TMS-Pro质构仪 北京盈盛恒泰科技有限公司;Nh310色差仪 上海卡罗卡超仪器有限公司;美的全智能电饭煲 广东美的生活电器制造有限公司;0～150 mm电子数显卡尺 上海申韩量具有限公司。

1.2实验方法

1.2.1 大米感官品质评价 参照GB/T 15682-2008米饭评价方法[20]采用模糊感官评价,邀请10 位食品专业研究生组成评定小组,按表1,对不同品种米饭的气味、外观结构、适口性、滋味4个因素口感进行评价,并记录评价结果。

建立模糊数学法模型[21]:因素集、评语集和权重集的确定。因素集 U={U1,U2,U3,U4}={气味,外观结构,适口性,滋味};评语集X={X1,X2,X3}={好,较好,差};采用模糊数学法进行食品感官质量评判时,权重分配方案的合理与否直接影响到评价结果的正确性。所谓权重分配方案实际上就是各因素的重要程度也就是说大众对各种因素的要求的满足的急切程度,即使现实生活中每个人对各因素的要求有所不同但总体来看却是非常一致的。结合GB/T15682中米饭感官品质的评价标准,本实验采用强制决定法确定大米米饭各感官指标的权重。权重集 R={R1,R2,R3,R4}={0.25,0.20,0.30,0.25},即气味占 0.25,外观结构占 0.20,适口性占 0.30,滋味占 0.25[22]。模糊数学评判集:模糊数学综合评定集 Y=R·y,其中 R 为权重集,y 为模糊数学矩阵,y是由每个因素的每一种评语的人员数除以总的评定人员所得到。

1.2.2 大米外观品质测定 按照中华人民共和国农业部标准NY147-88米质的测定方法,使用子数显卡尺及聚光灯,对大米原料长、宽、厚、长宽比、垩白米率、垩白大小、垩白度进行测定。

1.2.3 米饭颜色测定 采用Nh310便携式色差仪测定不同品种大米及米饭亮度L*、红绿值a*和黄绿值b*、ΔH*、ΔE*,每个样品平均4次,按以下公式计算白度(W)和颜色值(B)[23]。

1.2.4 米饭质构特性测定米饭物性测试参数 参照邓灵珠[24]米饭质构特性的测定方法,取3粒米饭,呈米字型排放。使用P/36R圆柱形探头,70%的压缩比例,0.5 mm/s压缩速率,1.5N触发力,1000N感应元量程,20 mm上升高度,30 mm/min测试速率。每个样品测定3次,取其平均值。测定指标为:硬度、黏附性、内聚性、弹性、粘性、咀嚼性和粘硬度比。

1.2.5 数据统计 分析样品平行测三次,用SPSS 19.0软件进行显著性及相关性分析。

2 结果与分析

2.1建立模糊评判矩阵

按照感官评定标准,10 名感官评定人员对7种米饭样品进行感官评定,结果见表2。

表2 不同品种米饭感官评定结果Table 2 Sensory evaluation results of different rice varieties

将表2中7种米饭样品口感因素的各等级评价人数分别除以总评价人数,得到模糊矩阵y。把上述对1号样品的4个单因素评价结果写成一个模糊矩阵1、2、3、4、5、6、7七个样品的模糊矩阵分别为 y1、y2、y3、y4、y5、y6、y7。以编号为1的大粒溪香为例,可建立气味、外观结构、适口性和滋味,4个单因素的模糊评价矩阵:U1=[0.8 0.2 0.0],U2=[0.7 0.3 0.0],U3=[0.7 0.3 0.0],U4=[0.7 0.2 0.1]

表3 不同品种米饭综合评定结果Table 3 Comprehensive sensory evaluation of different rice varieties

模糊数学综合分析:模糊综合评价法具有结果清晰,能较好的解决模糊的、难以量化的问题,适应各种非确定性问题的解决。将评分结果进行处理,得到模糊数学综合分析结果为Y,Y是模糊向量 R 和模糊矩阵y的合成Y=R×y,即

即Y1=(0.725 0.25 0.025),同理,可得到其他组样品的模糊评价结果。然后以评语集V={X1,X2,X3}={好、较好、差} 3个等级依次赋值 90、70、50,分别将Y 中各个量乘其相对应的分值,再加和[25],最后得到感官评定值见表3。

由表3可知,排名前三的分别是大粒香、大粒溪香、金麻粘。大粒香米饭综合评价最高,说明大粒香米饭感官品质最佳。大粒香和大粒溪香在综合评分较为接近,说明二者在感官品质上较为相似,其综合评分介于好与较好之间,更偏向于好。金麻粘、丰优香占和玉珍香综合评分较为接近,感官品质较好,但较前二者相比次之,7号样品(内优5H25米饭)综合评分和排名二者均最低,感官品质最差。感官评价差距大的主要原因,可能是由于品种间的差异性所造成的。编号为1～6六个品种为优质稻,编号为7的大米为常规稻,说明品种的不同对其感官品质影响较大。

2.2七种大米外观品质测定结果

表4 7种大米外观品质Table 4 7 kinds of rice appearance quality

注：同行不同字母表示差异显著(p<0.05,n=3),表5、表6同。

表5 7种米饭质构特性Table 5 7 kinds of rice texture characteristics

大米外观品质对米饭感官品质有最直接的影响。外观品质对米饭食味评价值关联度最高,其相关系数达到0.962,其次分别为滋味、黏性、香味和硬度[24]。同时,周治宝[25]研究认为,米粒越宽、垩白率及垩白度越大,大米食味品质越差。且大米粒越厚,米饭食味品质越佳。由表4可知,不同品种大米外观品质除垩白大小外其余均存在显著差异。内优5H25粒长最短、厚度和长宽比均最低,垩白米粒、垩白大小、垩白度均最大,说明内优5H25感官品质最差,同时内优5H25米饭的模糊感官评价分值最低,说大米外观品质可以间接反映米饭感官品质。这一结果主要由于品种的差异性和加工工序引起的,内优5H25为常规稻且为农户自己播种、收割、晾晒、砻谷、除糙、碾米加工而成的精米,因而易出现外观品质较其他6种优质稻差。金麻粘长宽比最大,玉珍香、大粒香及大粒溪香之间长宽比差异不显著。垩白度被作为评价大米外观品质的重要指标之一,也是影响大米感官品质的重要因素,当大米垩白度越低,其外观品种越好[26]。垩白的形成主要是由于胚乳中的淀粉和蛋白质积累不够充分,导致淀粉颗粒排列疏松,使得颗粒间充气折射所致,从而引起感官品质差异性[27]。垩白度除内优5H25及Y两优585外,其余样品均不显著,根据NY147-88米质测定方法[28],可将7种大米的垩白度分为三种级别:大粒香、大粒溪香、金麻粘、丰优香占为二级垩白度(1～5);玉珍香为三级垩白度(6～10);内优5H25和Y两优585为四级垩白度(10～20)。表4中,大粒香垩白度最低且与金麻粘和大粒溪香差异不大,说明三个品种外观品质较好。

表6 七种米饭色差值Table 6 7 kinds of rice color difference

2.3七种米饭质构特性测定结果

Mohapatra等[29]认为,采用质构仪测定米饭的质构特性可以表征大米的品质。硬度越小,黏附性、粘性、弹性、咀嚼性越大,米饭食味品质越好。粘性、硬度、粘硬度比是反映米饭口感的重要指标,当粘度与硬度的比越大,米饭的食味品质越好。由表5可知,不同品种间质构特性存在显著差异。黏附性指咀嚼时,由米饭与牙齿的接触而的产生局部连接的现象[30],丰优香占黏附性最大,金麻粘最低。弹性与咀嚼性呈正相关,弹性越大,咀嚼时越有嚼劲,内优5H25米饭弹性和咀嚼性最大,Y两优585二者均最低,内优5H25为常规稻且为农户自己砻谷、除糙、碾米等工序加工而成的精米未进行分级、色选等后续工序,因而所保留的糊粉层相对较多,所以其弹性和咀嚼性比其他6个优质稻大。表5中大粒溪香、大粒香、金麻粘3种米饭在粘硬度比、粘性、弹性均无显著差异,且大粒香3项指标值均最大,说明大粒香口感品质最佳,这与模糊感官评价相一致。

2.4七种米饭色泽测定结果

对大米色泽测检,得到与大米颜色相关的L*、a*、b*、ΔH*、ΔE*、W和B颜色值,其中,L*明暗程度,值在0～100之间,值越小表示样品越暗,a*值为-80～100之间,a*正值表示偏红,为负值表示偏绿,b值在-80～70之间变化,b*正值代表略偏黄,b*负值代表略偏蓝。由表6可知,7种米饭样品L*无显著差异,金麻粘较其他6种样品L*最大,偏明亮。大粒香和大粒溪香、Y两优585和玉珍香L*相接近。除金麻粘a*为负值,其余均为正值,即金麻粘较其他6种米饭样品偏绿。大粒溪香、Y两优585和内优5H25米饭样品的b*值较大,总体偏黄。ΔH*和ΔE*7种米饭样品差异不显著。W表示白度,金麻粘白度值最大,其次为大粒香、大粒溪香。B表征颜色值,颜色值越大,颜色越深。由表6可知,不同品种间颜色值不同,玉珍香颜色值最大,大粒香最小,即玉珍香米饭颜色越深,大粒香米饭颜色最浅。根据感官评价和色差值,选择L*、b*和W值综合评价大米米饭色泽。大粒香、大粒溪香、金麻粘L*和W值最大,即大粒香、大粒溪香、金麻粘较其他4个样品偏亮白;金麻粘、大粒香和玉珍香b*值较小且为正值,说明金麻粘、大粒香和玉珍香色泽相对正常,即不偏黄。综合分析大米米饭色差值,大粒香和金麻粘色泽最佳,结合感官品质综合分析,说明大米原料的色泽与米饭感官品质之间存在一定关联性,色泽较好的大米原料其米饭感官品质相对也较好。

3 结论

采用模糊感官评价结合质构仪和色差仪对不同品种大米感官质量进行评价,模糊感官评价结果表明大粒香米饭的感官质量最佳,内优5H25最差,编号为1～6的优质稻感官质量明显优于编号为7的常规稻(内优5H25),说明模糊感官评价对大米感官质量评价相对客观,能有效的评价不同品种感官质量差异性。质构特性中内优5H25米饭与其他6个品种相比弹性和咀嚼性均较大,主要是由于内优5H25为常规稻以及在加工过程中保留了相对较多的糊粉层,即主要是由于品种和加工工序的差异性所引起的,大粒溪香米饭在粘硬度比、粘性、弹性指标均最大,说明大粒香口感品质最佳,这与模糊感官评价相一致。不同品种的大米米饭色差值存在显著差异,结合感官评价中对米饭色泽要求综合分析色差值,7种大米米饭中大粒香和金麻粘色泽最佳。

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Sensoryqualityanalysisofricebasedonfuzzysensoryevaluation

LIUMin1,2,TANShu-ming2,3，*,ZHANGHong-li1,2,LIUFang-hong1,2,SUNXiao-dong1,2

(1.School of Liquor and Food Engineering,Guizhou University,Guiyang 550025,China; 2.Key Laboratory of Agricultural and Animal Products Store & Processing of Guizhou Province,Guiyang 550025,China; 3.College of Life Science,Guizhou University,Guiyang 550025,China)

Fuzzy comprehensive evaluation was used to evaluate the sensory quality of rice,texture analyzer and color difference meter was used to evaluate the quality 7 different varieties of rice in this research.The results showed that the best the quality of rice was dalixiang,and the worst was 5H25. The rice of 5H25 had the best elasticity and chewiness.There were no significant differences among sticky hardness ratio,viscosity and elasticity of dalixixiang,jinmazhan and dalixiang,and dalixiang had the best texture with large value of sticky hardness ratio,viscosity and elasticity.There were significant differences in the color of different varieties of rice.The color of dalixiang and jinmazhan was the best by the comprehensive analysis of color value combined with sensory evaluation of rice color requirements.The fuzzy sensory evaluation was consistent with the appearance quality and texture characteristics,the comprehensive analysis showed that the sensory quality of dalixiang was the best,indicating that the fuzzy sensory evaluation can effectively evaluate the sensory quality of rice.

rice;fuzzy sensory evaluation;sensory quality;texture;color

2017-04-07

刘敏(1993-)，女，硕士研究生，研究方向：粮食、油脂及植物蛋白工程，E-mail：18285116618@163.com。

*

谭书明(1964-)，男，学士，教授，研究方向：粮食加工，E-mail：759409303@qq.com。

水稻优质精深加工技术研究及示范转化黔科技合成转字[2015]5021-6号。

TS207.3

A

1002-0306(2017)21-0247-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.21.049