模糊数学感官评价法优化茶树菇牛肉酱制作工艺

高子武，王恒鹏，吴鹏，陈胜姝，屠明亮，孟祥忍

(扬州大学，江苏 扬州 225127)

茶树菇，是一种食药兼用的真菌，主要分布于亚热带和温带地区，含有丰富的多糖、矿物质和蛋白质，具有抗衰老、抗氧化等营养价值[1]。酱卤牛肉是通过对牛肉进行预处理和预煮，并按一定比例添加香料及调味料卤煮而成的，具有浓厚的酱香味[2]。酱卤牛肉是我国民间肉制品加工经验和智慧的结晶，醇厚浓郁的口感使其有“肉中骄子”之美誉[3]，广受消费者的喜爱。豆瓣酱是由蚕豆、食盐、辣椒等原料熬制而成的酱，蛋白质含量丰富，不仅能增加菜品的营养价值，而且在微生物的作用下，豆瓣酱中的大分子物质经过一系列微生物代谢及生物化学反应后分解产生氨基酸、多肽、单糖等[4]，使菜品滋味更加鲜美，有开胃助食的作用。此外，豆瓣酱富含不饱和脂肪酸，可以保持血管的弹性和防止脂肪肝的形成[5]。

目前，现有文献还未见对茶树菇牛肉酱的研制，酱卤牛肉应用于酱料的制备更鲜有报道。食品加工过程中，传统感官评价主观性强，稳定性差，且评价感官属性的描述上具有模糊性，模糊数学评价法可通过数学化的处理，使评价结果较科学客观[6]。本试验以茶树菇、酱卤牛肉、豆瓣酱、橄榄油为主要原料研制一种复合型酱料，采用4因素3水平正交试验进行工艺优化，同时使用模糊数学感官评价法进行感官评价，探究茶树菇牛肉酱最佳制作工艺，以期为新型酱料的研制和科学化加工提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

郫县豆瓣酱、牛腱肉、九鲤湖茶树菇、橄榄油、香油、盐、糖、味精、料酒、葱、姜、蒜、茴香、八角、桂皮、黄油、家乐浓缩卤汁：以上材料均购于扬州麦德龙超市。

1.2 主要仪器

BS210S千分之一电子天平 上海方瑞仪器有限公司；LDZX-30KBS型灭菌锅 上海申安医疗器械厂；WK2102型电磁炉 广东美的生活电器制造有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 茶树菇牛肉酱制作工艺流程

1.3.2 操作要点

1.3.2.1 茶树菇的制备

选择形态完整、干净的茶树菇清洗干净，用温水浸泡20 min，泡透后将其切割成约0.5 cm3的丁，待用。

1.3.2.2 酱卤牛肉的制备

参照苗清霞等[7]研制的配方修改，取牛腱肉500 g洗净，去除表面可见筋膜和脂肪，20 g盐均匀涂抹于牛肉表面腌制24 h。冷水下锅焯水至断生，取浓缩卤汁325 mL，按1∶10的比例加入3250 mL清水，加入八角4 g、桂皮2.5 g、茴香6 g、花椒4 g、葱10 g、姜10 g，料酒50 mL，煮开后放入牛腱肉继续加热使水沸腾，煮至牛腱内部成熟后，小火保持沸腾状态卤煮3 h。将卤煮好的牛肉取出，切成1 cm3大小的肉丁，待用。

1.3.2.3 其他原料的制备

取新鲜的葱、姜、蒜洗净，去皮，切成2 mm3的末，待用。

1.3.2.4 炒制

将锅烧热，倒入橄榄油加热至100 ℃，放入葱、姜、蒜末，待煸炒出香味且锅内升温至120 ℃时加入豆瓣酱，炒至有浓郁香气，依次加入酱卤牛肉丁、茶树菇丁，加入调味料调味后不停翻炒，防止粘锅，出锅前淋上香油，翻炒均匀。

1.3.2.5 装瓶、灭菌

将炒制好的酱按每罐净重250 g的标准，油封处理后装瓶，灭菌锅设置为120 ℃，杀菌20 min，杀菌后冷却至室温。

1.3.3 单因素试验

基础配方设定为盐1.5%、糖3%、味精1%、料酒2.5%、葱3.5%、姜2%、蒜3.5%、香油2%、清水6%时，分别对豆瓣酱、茶树菇、酱卤牛肉、橄榄油添加量的工艺参数进行优化。

1.3.3.1 豆瓣酱添加量对酱料感官品质的影响

每次试验控制茶树菇添加量为12%、酱卤牛肉添加量为20%、橄榄油添加量为8%，豆瓣酱添加量分别为25%、30%、35%、40%、45%，对茶树菇牛肉酱进行感官评价。

1.3.3.2 茶树菇添加量对酱料感官品质的影响

每次试验控制豆瓣酱添加量为35%、酱卤牛肉添加量为20%、橄榄油添加量为8%，茶树菇添加量分别为8%、10%、12%、14%、16%，对茶树菇牛肉酱进行感官评价。

1.3.3.3 酱卤牛肉添加量对酱料感官品质的影响

每次试验控制豆瓣酱添加量为35%、茶树菇添加量为12%、橄榄油添加量为8%，酱卤牛肉添加量分别为10%、15%、20%、25%、30%，对茶树菇牛肉酱进行感官评价。

1.3.3.4 橄榄油添加量对酱料感官品质的影响

每次试验控制豆瓣酱添加量为35%、茶树菇添加量为12%、酱卤牛肉添加量为20%，橄榄油添加量分别为8%、10%、12%、14%、16%，对茶树菇牛肉酱进行感官评价。

1.3.4 正交试验设计

茶树菇牛肉酱正交试验因素水平表见表1。

表1 茶树菇牛肉酱正交试验因素水平表Table 1 The orthogonal experimental factors and levels of Agrocybe aegirit beef sauce %

1.3.5 感官评分标准

茶树菇牛肉酱感官评价标准表见表2。

表2 茶树菇牛肉酱感官评价标准表Table 2 Sensory evaluation standard table of Agrocybe aegirit beef sauce

1.4 模糊数学模型的建立

1.4.1 因素集评语和加权重集的建立

因素集 M={豆瓣酱添加量，茶树菇添加量，酱卤牛肉添加量，橄榄油添加量}；权重采用强制决定法[8]，确定茶树菇牛肉酱各感官指标的权重X={0.25，0.3，0.25，0.2}，即色泽0.25、口感0.3、气味0.25、形态0.2；评语集={优，良，中，差}。

1.4.2 模糊关系综合评判集

用 U表示茶树菇牛肉酱感官指标综合评判的结果，U=X·T，其中X为权重，T为模糊矩阵。T是由每个因素的每种评语的人员数除以总的评定人员得到[9]。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

在单因素试验中以10名食品相关专业经过感官评价训练的师生组成，结果以平均值±标准差表示，对影响因素的水平进行初步筛选[10]。

2.1.1 豆瓣酱添加量对茶树菇牛肉酱感官品质的影响

图1 豆瓣酱添加量对茶树菇牛肉酱感官品质的影响Fig.1 Effect of soybean paste additive amount on sensory quality of Agrocybe aegirit beef sauce

由图1可知，在相同的茶树菇、酱卤牛肉和橄榄油添加量条件下，随着豆瓣酱添加量的增大，茶树菇牛肉酱感官评分呈先增大后减小的趋势(p<0.05)。当豆瓣酱添加量为25%时，茶树菇牛肉酱的感官评分最低，为70.6，此时豆瓣酱添加量较少，酱料较稀且分布不均匀，色泽略暗，口感较差。当豆瓣酱添加量为35%时，感官评分高达91.1，此时茶树菇牛肉酱色泽红润，口味鲜香，浓稠适中，口感协调。当豆瓣酱添加量达到45%时感官评分较低，仅为76.3，可能是豆瓣酱比例过大导致此时酱料较浓稠，口味偏咸、不协调，且无光泽。可见豆瓣酱添加量适当可以提升茶树菇牛肉酱的口感，比例较小或较大都会使产品的食用品质下降。因此，豆瓣酱的添加量宜选择30%～40%。

2.1.2 茶树菇添加量对茶树菇牛肉酱感官品质的影响

图2 茶树菇添加量对茶树菇牛肉酱感官品质的影响Fig.2 Effect of Agrocybe aegirit additive amount on sensory quality of Agrocybe aegirit beef sauce

由图2可知，当豆瓣酱、酱卤牛肉和橄榄油添加量一定时，感官评分随茶树菇添加量的增加呈先增大后减小的趋势。当茶树菇添加量为8%时，酱料感官评分较低，可能是茶树菇添加量较少且颗粒较小，在酱料中不够明显而无法凸显茶树菇香味所致。当茶树菇添加量为12%时，酱料感官评分最高，此时酱料色泽红润油亮、咸甜适中且酱料分布均匀，说明此时茶树菇添加量适当。当茶树菇添加量为16%时，茶树菇牛肉酱的感官评分最低，仅为72.3，茶树菇添加量较多使得酱料中固形物较多，酱料密度浓稠，色泽灰暗，口感不太协调。因此，茶树菇添加量宜选择10%～14%。

2.1.3 酱卤牛肉添加量对茶树菇牛肉酱感官品质的影响

由图3可知，当酱卤牛肉添加量从10%增加到20%时，茶树菇牛肉酱感官评分呈上升状态，当酱卤牛肉添加量为20%时，感官评分最高，此时酱料的感官表现为色泽油亮红润，酱卤牛肉香气浓郁突出，口感咸甜适中，且酱料中固形物分布均匀。当酱卤牛肉添加量继续增加至25%和30%时，茶树菇牛肉酱的感官品质持续下降，可能是酱卤牛肉中含有一定量的盐和味精，在高温炒制状态下，酱卤牛肉中的部分风味物质进入酱料中，致其口味偏咸、口感不协调，且固形物增加致使酱料分布不均匀。可见由于酱卤牛肉本身含有一定味道，酱卤牛肉需根据酱料的整体口感适量添加。因此，酱卤牛肉的添加量宜选择15%～25%。

图3 酱卤牛肉添加量对茶树菇牛肉酱感官品质的影响Fig.3 Effect of marinated beef additive amount on sensory quality of Agrocybe aegirit beef sauce

2.1.4 橄榄油添加量对茶树菇牛肉酱感官品质的影响

图4 橄榄油添加量对茶树菇牛肉酱感官品质的影响Fig.4 Effect of olive oil additive amount on sensory quality of Agrocybe aegirit beef sauce

由图4可知，当橄榄油添加量为8%时，酱料的感官评分为87.6，此时酱料色泽较为红润，口味鲜香，但酱料略显不够明亮。当橄榄油添加量为10%时，酱料红润有光泽，口感爽滑，鲜香十足，茶树菇牛肉酱的感官品质最佳。橄榄油添加量在10%～16%时，茶树菇牛肉酱感官品质不断下降，感官表现为酱料中固形物分布不均匀，油脂较多且与酱料分离。可见，当橄榄油添加过适量时，可使酱料色泽油亮，香气突出，但添加量较多时容易与酱料分离从而降低食用品质。因此，橄榄油添加量宜选择8%～12%。

2.2 模糊感官评定及模糊矩阵建立

模糊感官评定及模糊矩阵建立见表3。

表3 模糊感官评价矩阵Table 3 Fuzzy sensory evaluation matrix

将表4中每个茶树菇牛肉酱样品感官因素各个等级评价人数除以总评价人数得到模糊矩阵。以第一个茶树菇牛肉酱样品为例：色泽评价结果有1人选优、4人选良、2人选中、3人选差，则T色泽=(1,4,2,3)。同理，T口感=(1,2,4,3)；T气味=(4,4,1,1)；T形态=(0,4,4,2)。由表3可得样品1～9的模糊矩阵Ti。

根据模糊变换原理可知U=X·T[11]，对应第i号茶树菇牛肉酱样品评价结果为Ui=X·Ti，以1号茶树菇牛肉酱样品为例，其综合评价的结果如下：

U1=X·T1={0.25，0.3，0.25，0.2}×

按照该计算方法对1～9号样品进行综合模糊评判，见表4。

表4 茶树菇牛肉酱感官综合评价结果Table 4 The sensory evaluation results of Agrocybe aegirit beef sauce

分别将90，80，70，60分赋值于优、良、中、差4个等级，再将综合评价结果的各个值分别乘以其对应的等级分值，并进行求和，得出每个样品的模糊感官综合评分，各个样品最终感官综合得分结果见表5。

2.3 正交试验结果

表5 茶树菇牛肉酱制作正交试验结果Table 5 Orthogonal test results of Agrocybe aegirit beef sauce

续 表

由表5可知，茶树菇牛肉酱制作工艺的最佳组合为A2B2C3D1，即豆瓣酱添加量35%、茶树菇添加量12%、酱卤牛肉添加量20%、橄榄油添加量8%。经验证，该条件下制作而成的酱料鲜辣咸香，色泽油亮，口感最佳。由极差值R 可知，对茶树菇牛肉酱品质影响的4个因素中A>C>B>D，即豆瓣酱添加量对酱料工艺品质影响最大，其次是酱卤牛肉和茶树菇的添加量，橄榄油添加量的影响最小。

3 结论

采用模糊数学综合评价法进行茶树菇牛肉酱制作工艺的优化相对减少了感官评价的人为主观评判误差，使评价结果具有一定科学性。结果表明：以250 g总量计算，在盐1.5%、糖3%、味精1%、料酒2.5%、葱3.5%、姜2%、蒜3.5%，香油2%、清水6%基础上，当豆瓣酱添加量为35%、茶树菇添加量为12%、酱卤牛肉添加量为20%、橄榄油添加量为8%时，茶树菇牛肉酱的感官品质最佳。