基于模糊综合评判法的银耳红枣猪肉香肠制作工艺研究

樊金山，曹 正，黄小忠，谢春芹，曹 淼，张 宇，陈 岑

（江苏农林职业技术学院，江苏 句容 212400）

模糊综合评判法是一种数学模型，采用模糊关系合成理论，将一些无法准确定量的因素进行量化评定的方法［1］。而传统的食品感官评定是评定员采用总分法进行评定，但在实际评定过程中往往受到很多不确定因素影响评定，食品感官特性的评价一般很难用准确的评分去表达，故采用模糊综合评判法应用于食品感官评定更为合理、准确、客观［2］。

银耳，是真菌银耳的子实体，属于真菌类，是一种兼具食用和药用功能的优质食用菌。银耳味淡、性平、无毒，具有开胃清肠、补脾益气、润肺滋阴的作用［3］。银耳含有丰富的植物性天然胶质，同时具有保健功效的银耳多糖［4］。现代医学界认定银耳可促进新陈代谢和血液循环、增强机体免疫力、改善器官功能。

红枣，又名大枣，富含糖类、膳食纤维、蛋白质、多种氨基酸、皂苷和钙、磷、铁等矿物质，具有滋阴补阳、补中益气、养血安神之功效［5］。古籍《本草备要》中记载，红枣能补中益气、润心肺、调营卫、缓阴血、生津液、悦颜色、通九窍、助十二经等功效［6］。研究表明干枣的粗蛋白含量为2.28%～3.78%，总糖含量为51.4%～66.5%，粗纤维含量为1.95%～3.10%，粗脂肪含量为0.6%～1.4%［7］。由于红枣的加工与食用方式比较单一，晒干后枣皮较硬，难咀嚼且不易消化，易潮易霉烂［8］，使得产品的附加值和营养利用率降低。

银耳多糖分子含有多个羟基，使其具有一定的分子极性，这也保证其在油滴表面能够以范德华力的形式结合，并在微滴表面形成一层良好的亲水胶体膜，防止微滴之间聚合，从而增加体系的乳化活力和乳化稳定性［9］。银耳作为增稠剂添加到食品中不仅具有一般增稠的作用，还可以提供良好的风味和充足的营养价值。现代研究表明银耳多糖具有极强保湿作用并有一定乳化作用［10］。而银耳作为具有高营养价值的真菌，也正在被加工成工业化产品。现有的银耳加工品种主要有即食银耳、方便银耳、银耳日化品等产品［11］。在通过添加食用菌成分来提高营养保健价值的香肠工艺研究中，已经有添加杏鲍菇［12］、平菇［13］等进行香肠制作的研究，但到目前为止国内对添加银耳、红枣粉制作香肠的相关研究较少。本研究采用银耳红枣粉和新鲜猪肉作为生产原料，淀粉、盐、料酒和水等作为辅料研制一种银耳保健香肠，该产品既方便生产加工又可以降低生产成本，还具有一定的保健作用，以期为今后产品研发提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

优质猪后腿肉、背膘肉，市售；银耳粉，长沙博健生物科技有限公司，200 目，纯度100%；红枣粉，沧州星盛食品有限公司，200 目，纯度100%；复合磷酸盐（焦磷酸钠∶三聚磷酸钠∶六偏磷酸钠=2∶2∶1），徐州添安食品添加剂有限公司，食品级；玉米淀粉，上海东方博金生物科技有限公司，食品级；大豆分离蛋白，河南恩苗有限公司，食品级；胶原蛋白肠衣，梧州神冠蛋白肠衣有限公司，直径30 mm。

1.2 仪器和设备

SZ-5 型斩拌机，广州旭众食品机械有限公司；DHG-9123A 型电热鼓风干燥箱，上海一恒科学仪器有限公司；TA.XTPlus 质构仪，英国 SMS 公司；立式4 L 手动灌肠机，临沂明特机械有限公司，所有使用仪器都取自实验室。

1.3 试验方法

1.3.1 基本配方 猪肉100 g（肥瘦比 2∶8），食盐3 g，复合磷酸盐（焦磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠=2∶2∶1）0.4 g，银耳红枣粉（1∶1）9 g，玉米淀粉6 g，大豆分离蛋白2 g，冰水25 g。

1.3.2 操作要点

1）原料肉处理。在菜市场选取检疫合格、品质优良的鲜肉，仔细去除碎骨、肌腱、筋膜、淋巴等组织，清洗干净淤血，将肥瘦肉分别切成约2 cm 左右肉片，然后切成肉丁。

2）腌制。称取一定量的瘦肉粒，加入食盐、复合磷酸盐，放入容器内，与肉搅拌均匀，置于0～4 ℃的冰箱中冷藏腌制大约12 h。按肥瘦比2∶8 称取的肥肉，加入一定量的食盐，置于0～4 ℃的冰箱中冷藏腌制大约12 h。

3）绞肉、斩拌和拌馅。将冰箱中腌好的肉取出，将腌制好的肥肉和瘦肉分别放入5、7 mm 搅拌机中搅成不同粒径的肉粒，将绞好的肉置于斩拌机中，斩拌机在低速下加入一定量（总量1/3）的冰水，调至高速斩拌2 min，再调至中速之后加入一定量的银耳红枣粉、大豆分离蛋白，然后加入一定量（总量1/3）的冰水，再调至高速斩拌2 min，最后调至中速加入一定量的玉米淀粉和一定量（总量1/3）的冰水，然后调至高速斩拌2 min，斩拌总时间约6 min，使其充分混匀，直至肉糜表面有光泽、无结块、无油花，温度控制在12 ℃以下。

4）灌制、捆扎、扎眼。将肉馅置于灌肠机内，真空条件下灌入直径30 mm 的肠衣，6 cm 长为一段进行捆扎，扎眼排气。

5）烘烤、蒸煮。放于预热至55 ℃左右的干燥箱，烘制25 min，将烘香肠取出，于锅中煮制，用温度计测量温度，保持温度在80 ℃左右，煮制时间30 min。

6）冷却储藏。将烘干的香肠冷却至室温，4 ℃储藏。

1.3.3 指标测定

1）质构测定。采用英国SMS 公司生产的TA.XTPlus 质构分析仪［14］，在测值之前校正高度，并在电脑上对参数进行修改。测前速度：1.00 mm/s；测中速度：5.00 mm/s；测后速度：5.00 mm/s；strain（形变）：30%，质构仪的探头选择TP/36R。样品的准备：切成高1 cm，直径20 mm 的圆柱体。平行测试5次。

TPA 特征值参照 Boume［15］的定义及方法及 Fiszman 等［16］、Pons 等［17］的方法进行改进，包括硬度（Hardness）、咀嚼性（Chewiness）、弹性（Springiness）、黏聚性（Cohesiveness）。硬度指探头第一次穿冲样品时的压力峰值；弹性是探头第二次穿冲的测量高度除以第一次测量的高度；黏聚性是探头第二次穿冲的用功面积除以第一次的用功面积；咀嚼性用于固体产品，计算公式为咀嚼性=硬度×弹性×黏聚性。

2）感官评定。在实验室的标准环境下，选定10位食品专业人员，进行简单培训后，随机对产品的组织形态、口感、色泽、风味4 个方面进行感官评定。香肠感官评分标准参考徐银等［12］研究略作修改，见表1。

表1 银耳红枣香肠感官评分标准

3）产品指标。质量指标按照GB/T 20712—2006《火腿肠》［18］的感官要求进行评定，见表2。微生物测定采用Q/FJLC 0005 S—2020《即食肉灌肠》［19］。

表2 感官要求

1.4 试验设计

1.4.1 单因素试验 分别以银耳红枣粉添加量、玉米淀粉添加量、冰水添加量作为单因素，以质构、感官评价作为考察指标，确定各因素较优范围，具体见表3。

表3 单因素试验水平

1.4.2 响应面设计 在单因素试验的基础上，根据Box-Behnken 中心组合试验设计原理，选取银耳红枣粉添加量（A）、玉米淀粉添加量（B）、冰水添加量（C）3 个因素，采用3 因素3 水平的响应面分析方法，进一步优化银耳红枣香肠的配方工艺，确定最佳工艺配方。响应面试验因素水平见表4。

表4 Box-Behnken 试验设计因素和水平

1.5 模糊数学模型的建立

1.5.1 模糊矩阵的建立 因素集是指产品感官质量构成因素的集合，本试验中U=｛结构组织U1、口感U2、色泽U3、风味U4｝［20］。评语集V是被评对象所属级别的集合，本试验中V=｛优V1、良V2、差V3｝，其中优为 95 分，良为 80 分，差为 65 分。

选取食品专业的评价人员，人数为K（此试验K=10），Dij表示在Ui（i=1～4 的其中一个整数）下的选择Vj（j=1～3 的其中一个整数）的人数，得rij=Dij/K，故模糊矩阵R为：

式中，i=4（包括结构组织、口感、色泽、风味），j=3（包括优、良、差）。

1.5.2 权重的确定 权重是各因素在所有因素中所占的比重，其总和为 1，表示X=｛x1，x2，…，xn｝［21］。本试验采用调查法［22］确定各因素的权重，分别是组织结构（0.20）、口感（0.25）、色泽（0.25）、风味（0.30），即权重集X=｛0.20，0.25，0.25，0.30｝。

1.5.3 模糊关系综合评判集 综合评判集Y是指研究过程中需要进行评价产品的集合，Y=X×R，其中X为权重集，R为模糊矩阵［23］。依据感官等级，建立感官特殊性数集Z=（95，80，65），则产品模糊综合评价总分为T=Y×Z［24］。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果与分析

2.1.1 不同银耳红枣粉添加量对银耳红枣猪肉香肠品质的影响 由图1、图2 可知，随着银耳红枣粉量的增加，质构特性和感官评分均呈先升高后下降的趋势，其中添加量为9%时均达到最大值，可能是因为随着银耳红枣粉量的增加，在香肠中起到一定的增稠作用［25］，提高其质构特性和感官评分，但添加量过大，降低蛋白质和脂肪的比例，从而降低其持水力，这样反而影响香肠作为肉制品的产品特性，故银耳红枣粉最佳添加量为9%。

图1 不同银耳红枣粉添加量对银耳红枣猪肉香肠质构的影响

图2 不同银耳红枣粉添加量对银耳红枣猪肉香肠感官评分的影响

2.1.2 不同玉米淀粉添加量对银耳红枣猪肉香肠品质的影响 由图3、图4 可知，随着玉米淀粉从2%增至6%时，质构特性和感官评价均逐渐增加，且差异显著，但增加量超过6%之后，质构特性和感官评分出现下降趋势。可能是因为玉米淀粉具有吸水性、黏着性和凝胶性等特性［26］，少量添加会改善香肠的质构特性和感官评分，但随着变性淀粉添加量过大，影响其保水力及黏着力，从而会影响产品品质，故玉米淀粉最佳添加量为6%。

图3 不同玉米淀粉添加量对银耳红枣猪肉香肠质构的影响

图4 不同玉米淀粉添加量对银耳红枣猪肉香肠感官评分的影响

2.1.3 不同冰水添加量对银耳红枣猪肉香肠品质的影响 由图5、图6 可知，硬度、咀嚼性、弹性、黏聚性在15%和20%时较高，且差异不显著，但随后逐渐下降，而冰水添加量从15%到25%时，感官评分逐步升高，之后也出现下降趋势，且差异显著。可能原因是由于前期加入冰水，在斩拌过程中起到降温作用，盐溶性蛋白析出，提高了其保水性、保油性，从而产品感官评分升高，但对于质构特性影响不大，后期其质构特性因冰水量加入过大逐渐变差，从而感官评分也随之降低，故冰水最佳添加量为25%。

图5 不同冰水添加量对银耳红枣猪肉香肠质构的影响

图6 不同冰水添加量对银耳红枣猪肉香肠感官评分的影响

2.2 响应面试验结果及分析

2.2.1 响应面感官评定票数结果 表5 为10 名评定员对银耳红枣猪肉香肠的评定票数分布，可以看出评定员从组织状态、口感、色泽、风味4 个指标给出了不同的感官评价结果，从数据上看是不集中，这就需要利用科学的数学评判方法——模糊综合评判法去综合评价，目的就是抵消因个体评点差异引起的评判不准确。

表5 银耳红枣猪肉香肠感官评定票数分布

2.2.2 模糊综合评判分析 以试验号1 为例，D组织形态=（3，2，5），则r组织形态=（0.3，0.2，0.5），依此类推得出r口感=（0.2，0.4，0.4），r色泽=（0.3，0.4，0.3），r风味=（0.3，0.3，0.4），得到再根据模糊变换原理，计算综合隶属度Y=X×R，得出Y1=0.330，0.395），最后按公式T=Y×Z计算出感官评价总分T1，即T1=（0.275，0.330，0.395）×（95，80，65）=78.2，以此类推计算出其他试验的感官评价总分。

2.2.3 响应面设计结果 根据银耳红枣粉添加量（A）、玉米淀粉添加量（B）、冰水添加量（C）3 个因素，以感官评价总分（T）为响应值，采用Box-Behnken 中心组合试验设计得出试验设计结果，具体见表6。

表6 Box-Behnken 试验设计结果

2.2.4 响应面回归模型分析 将所得试验数据用Design-Expert 8.0.6 软件进行回归拟合与方差分析，获得感官评价总分T的回归方程：T=86.12+1.19×A+1.04×B+0.42×C+0.32×AB-0.95×AC+2.15×BC-3.37×A2-1.97×B2-4.45×C2。

由表7 可知，回归模型P＜0.000 1，表示差异极显著，失拟项P=0.491 2，表示差异不显著（P＞0.05），说明拟合度较好，误差小。由F的大小可以判定影响感官评价总分的主次顺序为A＞B＞C。另外，一次项A、B和二次项AC、BC、A2、B2、C2对感官评价总分都是差异极显著。

表7 方差分析

银耳红枣粉添加量、玉米淀粉添加量、冰水添加量3 个因素存在交互作用，具体见图8。以感官评价总分为响应值，观察两因素对其影响显著程度，响应面中的等高线图，可以反映2 个不同条件交互作用对银耳红枣猪肉香肠感官评价综合值的影响，等高线的形状越接近圆形，表明2 个因素交互作用越弱，越接近椭圆形交互作用越强，影响显著。由图8 可知，银耳红枣粉添加量与冰水添加量的等高线、玉米淀粉添加量与冰水添加量的等高线都趋于椭圆形，说明其交互作用对银耳红枣猪肉香肠的感官评价综合值有显著影响，而银耳红枣粉添加量与玉米淀粉添加量的等高线趋于圆形，说明其交互作用对银耳红枣猪肉香肠的感官评价综合值的影响不显著，即AC、BC交互作用显著，AB交互作用不显著。

图8 各因素交互作用对感官评价总分影响的响应面

2.2.5 响应面优化配方工艺结果 本试验通过单因素试验及Box-Behnken 中心组合试验建立回归方程，模型拟合度较好。影响感官评价总分的主次顺序为A＞B＞C，即银耳红枣粉添加量＞玉米淀粉添加量＞冰水添加量。通过Design-Expert 软件分析得出银耳红枣香肠的最优工艺配方为银耳红枣粉添加量9.35%，玉米淀粉添加量6.68%、冰水添加量25.55%，此时回归模型预测银耳红枣香肠的感官评价总分为86.42 分。综合考虑实际操作，将最佳配方调整为银耳红枣粉添加量9%，玉米淀粉添加量7%、冰水添加量25%。

2.3 产品指标

2.3.1 感官要求 按照最佳配方（银耳红枣粉添加量9%，玉米淀粉添加量7%、冰水添加量25%）工艺制得的银耳红枣猪肉香肠，其产品符合GB/T 20712—2006 感官要求，肠体呈粉色，有银耳红枣特有香味、质地紧实、有弹性、切片光滑、咸淡适中。

2.3.2 微生物指标 微生物测定采用Q/FJLC 0005 S—2020进行结果测定，其中菌落总数≤20 000 CFU/g，大肠菌群≤20 CFU/g，金黄色葡萄球菌≤100 CFU/g，沙门氏菌、单核细胞增生李斯特氏菌、大肠埃希氏菌（0157：H7b）均无检出，符合标准要求。

3 小结

采用模糊综合评判计算出的感官评价总分为响应值，通过响应面法优化得出影响感官评价总分的主次顺序为银耳红枣粉添加量＞玉米淀粉添加量＞冰水添加量，最优工艺配方为银耳红枣粉添加量9%，玉米淀粉添加量7%、冰水添加量25%。本研究中银耳红枣粉添加量9%与徐银等［12］研究杏鲍菇风味香肠中加入杏鲍菇菇液添加量8%相近，同时玉米淀粉7%也与其淀粉添加量9%相近。朱紫玉等［27］研究桔梗替代脂肪对乳化型香肠的冰水添加量为18%时，品质特性和感官评分最优，本研究中冰水添加量25%与其较为接近。按照最优配方制作的产品肠体呈粉色、有银耳红枣特有香味、质地紧实、有弹性、切片光滑、咸淡适中、产品微生物指标合格。银耳红枣猪肉香肠不仅具有丰富的营养物质及较高的药用价值，也符合现代消费者对食品的需求，具有一定的市场前景。