模糊数学感官评价法优化沙光鱼紫菜片配方

2023-06-13吕复云钱亮亮韦东余

现代食品 2023年7期

◎ 胡姝，吕复云，钱亮亮，韦东余

（1.江苏海洋大学食品科学与工程学院，江苏连云港 222005；2.连云港市质量技术综合检验检测中心，江苏连云港 222002）

沙光鱼（Acanthogobius hasta），学名“矛尾复虾虎鱼”，是产于海水及咸淡水的大型虾虎鱼，分布于太平洋西北部、中国、日本和韩国海域[1-2]。我国连云港地区生长环境适宜，沙光鱼繁殖迅速。自古以来连云港当地人就有食用沙光鱼的习惯，连云港民间有“十月沙光赛羊汤”之说。沙光鱼肉质细嫩、味道鲜美、营养丰富，深受消费者的喜爱[3-4]。新鲜的沙光鱼水分含量高，肉质柔软细嫩，组织脆弱，捕获后鱼体易死亡，死后极易腐败变质，不易贮藏，加工与贮运保鲜难度大[5-6]。目前市场上多以鲜售为主，主要集中在每年的秋冬季，因此不能满足消费者全年消费的需求，也影响了沙光鱼的推广和产业链的发展。因此，迫切需要开发一种新的保存方法，以减少损失并提高沙光鱼的食品价值。

紫菜隶属红藻门，红毛菜科[7]，紫菜中蛋白质含量丰富，富含多种人体必需氨基酸与非必需氨基酸[8]。紫菜具有十分高的营养价值，高蛋白、低脂肪，含有丰富的矿质元素以及多种维生素，中医认为其具有很多的养生功能，如清热化痰、软坚利水、补肾养心，是宝贵的天然海藻保健食品之一[9]。受限于国民的饮食习惯，目前市场上紫菜产品品种主要为干紫菜饼、即食海苔和冲泡紫菜汤等[10]。本研究以沙光鱼和紫菜为材料，开发出易于被市场接受的沙光鱼紫菜片半干产品，将大大提高沙光鱼和紫菜的附加值，具有良好的发展前景

1 材料与方法

1.1 试验材料

沙光鱼购于连云港淘生鲜鲜活水产；紫菜购于连云港小巢海洋食品有限公司；食用植物油、食盐、白砂糖和大料：市售。

1.2 仪器与设备

ME204 电子天平：梅特勒仪器上海有限公司；DHG-9030A 电热恒温鼓风干燥箱：一恒仪器上海有限公司；P-400 青叶真空包装机。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程

原料沙光鱼去腥打碎→紫菜复水沥干打碎→混合调味压片→烘烤→包装→灭菌→成品。

1.3.2 操作流程

（1）原料沙光鱼去腥打碎。将沙光鱼去鳞，去除内脏，用清水洗净备用，将腌制过的沙光鱼用匀浆机打碎。

（2）紫菜切碎复水沥干。以干净的紫菜为原料，将紫菜加入50 ℃左右的水中进行复水处理，置于金属沥网上沥水5 min，备用。

（3）混合调味压片。分别在一定质量的沙光鱼肉、紫菜片中加入食用植物油和食盐进行调味。对沙光鱼和紫菜片进行压片，厚度为0.3 cm。

（4）烘烤。将上述压好的鱼片烘烤至水分活度为0.70 ～0.90，在干燥的过程中应保持鱼片的状态。

（5）包装。将烘烤后的沙光鱼紫菜片进行密封封口，放入真空袋中，真空度为0.052 ～0.062 Mpa。

（6）灭菌。将鱼片放入高压灭菌锅中，121 ℃条件下杀菌20 min，然后放至常温环境自然冷却即为鱼片成品。

1.4 单因素试验设计

对沙光鱼肉添加量、紫菜添加量、食用植物油添加量和食盐添加量进行单因素试验，通过感官评价法研究各因素沙光鱼紫菜片感官品质的影响。

（1）沙光鱼肉添加量单因素试验。固定紫菜的添加量为10.0%，食用植物油的添加量为10.0%，食盐的添加量为2.0%，设置沙光鱼肉的添加水平为75.0%、80.0%、85.0%、90.0%和95.0%，探究沙光鱼肉的添加量对成品感官品质的影响。

（2）紫菜添加量单因素试验。固定沙光鱼的添加量为85.0%，食用植物油的添加量为10.0%，食盐的添加量为2.0%，设置紫菜的添加水平为6.0%、8.0%、10.0%、12.0%和14.0%，探究紫菜的添加量对成品感官品质的影响。

（3）食用植物油添加量单因素试验。固定沙光鱼的添加量为85.0%，紫菜的添加量为10.0%，食盐的添加量为2.0%，设置食用植物油的添加量为6.0%、8.0%、10.0%、12.0%和14.0%，探究食用植物油的添加量对成品感官品质的影响。

（4）食盐添加量单因素试验。固定沙光鱼的添加量为85.0%，紫菜的添加量为10.0%，食用植物油的添加量为10.0%，设置食盐的添加量为1.0%、2.0%、3.0%、4.0%和5.0%，探究食盐的添加量对成品感官品质的影响。

1.5 正交试验优化沙光鱼紫菜片配方

在单因素试验基础上，选择3 个水平的沙光鱼肉添加量、紫菜添加量、食用植物油添加量和食盐添加量进行4 因素3 水平正交试验。因素水平如表1 所示。

表1 正交试验因素与水平表

1.6 感官评定方法

将烤制好的沙光鱼紫菜片进行冷却，对其进行感官评价，挑选食品专业并有感官评定经验的10 位同学进行感官评价。参照李玉珍等[11]模糊数学评价法的品评标准，稍作修改，对样品的色泽、风味、外观形态和口感进行评价。本试验设定4 个一级指标和8 个二级指标进行评价，每个指标分别以优、良、中、差4 个等级进行评判。

1.6.1 感官因素集的确立

感官评价因素集是指在对食品进行感官评价时，最能反映该食品感官质量的一组指标的集合[12]。对感官评价因素集进行确立，沙光鱼紫菜片成品的一级评价因素集U1={色泽u1，风味u2，外观形态u3，口感u4}和二级评价因素集U2={颜色u11，光泽度u12，香气u13，异味u14，均一性u15，弹性u16，咀嚼性u17，滋味u18}。

1.6.2 感官评语集的确立

感官评语集是指对上述每个指标因素信息的集合[13]。可以用数字、字母或者文字来表示评语集，建立成品的评语集V=｛优v1、良v2、中v3、差v4｝，优、良、中、差分别为90 分、80 分、70 分、50 分。

1.6.3 感官评语权重集的确立

感官评价各因素重要程度的集合称为感官评价权重集，本文采用强制决定法决定一级评价因素的权重为A={a1，a2，a3，a4}，采用层次分析法决定二级评价因素的权重为B={b11，b12，b21，b22，b31，b32，b41，b42}。各感官评价因素的综合权重Wij=ai×bij，i=1、2、3、4，j=1、2。

1.6.4 感官评价矩阵的确立

10 名评定员对成品进行感官评价，并按照不同票数进行结果排布，建立矩阵R。将综合评价结果Y=W·R乘以对应的等第分值，最后求和可以得出成品的最终综合评价值T，即为感官评分。

2 结果与分析

2.1 感官评价结果

2.1.1 感官一级权重的确定

10 名感官评定员分别对鱼片成品的色泽、风味、外观形态和口感4 种因素来进行感官一级评价，两个指标相应对比重要的记1 分，重要性低的记0 分，与自身相比记1 分，对应的分布情况如表2 所示。

2.1.2 感官二级权重的确定

确定同一级考察因素下的两个二级考察因素的重要程度。如果两个指标相比具有相同的重要性则用1表示；如果两个指标相比前者比后者重要，则用2 ～9表示重要程度，2 为稍微重要，9 为最重要。二级考察因素的权重如表3 所示。

表3 感官二级权重表

2.1.3 模糊矩阵的确立

通过一级权重评价和二极权重评价得出各感官评价因素的综合权重：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。综合感官评价权重集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 成品单因素试验结果

2.2.1 沙光鱼肉添加量对成品的影响

如图1 所示，当沙光鱼肉添加量增加时，产品的感官评分显著增加。当沙光鱼肉添加量为85.0%时，产品的感官评分达到最高。随后，沙光鱼肉添加量继续增加时，产品的感官评分显著下降。选择80.0%、85.0%和90.0%为成品中沙光鱼肉添加量的正交试验水平。

图1 沙光鱼肉添加量对成品风味的影响图

2.2.2 紫菜添加量对成品的影响

如图2 所示，当紫菜添加量增加时，产品的感官评分显著增加。当紫菜添加量为12.0%时，产品的感官评分达到最高。随后，紫菜添加量继续增加时，产品的感官评分显著下降。选择10.0%、12.0%和14.0%为成品中紫菜添加量的正交试验水平。

图2 紫菜添加量对成品风味的影响图

2.2.3 食用植物油添加量对成品的影响

如图3 所示，当食用植物油添加量增加时，产品的感官评分显著增加。当食用植物油添加量为10.0%时，产品的感官评分达到最高。随后，食用植物油添加量继续增加时，产品的感官评分显著下降。综上，选择8.0%、10.0%和12.0%为成品中食用植物油添加量的正交试验水平。

图3 食用植物油添加量对成品风味的影响图

2.2.4 食盐添加量对成品的影响

如图4 所示，当食盐添加量增加时，产品的感官评分显著增加。当食盐添加量为2.0%时，产品的感官评分达到最高。随后，食盐添加量继续增加时，产品的感官评分显著下降。综上，选择1.0%、2.0%和3.0%为成品中食盐添加量的正交试验水平。

图4 食盐添加量对成品风味的影响图

2.3 成品配方的优化

2.3.1 感官评定票数分布

由表4 可知，评定员对成品的评价分布不集中，具有一定的差异性，所以不能用平均值来进行成品的感官评价[14]。表4 是正交试验所得9 份样品感官评价的票数分布。

表4 沙光鱼紫菜片成品感官评定票数分布表

2.3.2 成品综合评价结果计算

设感官综合评价结果为Yi，根据模糊数学计算公式Yi=W×Ri，其中i=1、2、3…n，n=9。由此可得出9 组试验评价结果：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 沙光鱼紫菜片综合评价值的计算

将综合评价结果乘以对应的等第分值，并且进行相加，得出每个成品的最后得分。以样品1 为例，T1=0.264 7×90+0.190 9×80+0.268 3×70+0.274 1×50=71.58，各样品最终感官所得见表5。

表5 沙光鱼紫菜片正交试验结果表

由表5 可知，影响沙光鱼紫菜片品质的因素的主次顺序为D＞A＞B＞C，即食盐添加量＞沙光鱼添加量＞紫菜添加量＞食用植物油添加量。由K值分析可得，沙光鱼紫菜片成品的最佳配方为A2B2C2D2，，此组合不在正交表中，因此需要进行验证实验。验证实验可得A2B2C2D2感官评分为83.75 分，低于正交表第6 组A2B3C1D2的评分，因此最终确定A2B3C1D2为沙光鱼紫菜片最优配方，即沙光鱼肉添加量85.0 g、紫菜添加量14.0 g、食用植物油添加量8.0 g、食盐添加量2.0 g。此条件制备的成品口感鲜美，软硬适中，营养丰富，为休闲食品的加工生产提供新的思路。