杂粮馒头感官评价方法研究进展
2024-04-27郭志慧刘红艳
郭志慧 刘红艳
摘 要:杂粮馒头的营养价值丰富,但目前还没有针对杂粮馒头品质评价的统一标准。本文重点综述了模糊数学逻辑工具和智能感官新技术在杂粮馒头研究过程中的应用,提供了客观评价杂粮馒头品质的关键指标,进而为建立杂粮馒头的感官评价体系提供新思路。
关键词:杂粮馒头;感官评价;研究进展
Abstract: Coarse grain steamed bread is rich in nutritional value, but there is no unified standard for the quality evaluation of coarse grain steamed bread. This paper mainly summarizes the application of fuzzy mathematical logic tools and new intelligent sensory technology in the research of coarse grain coarse grain steamed bread, provides the key indicators for objective evaluation of the quality of coarse grain coarse grain steamed bread, and then provides a new idea for establishing the sensory evaluation system of coarse grain coarse grain steamed bread.
Keywords: coarse grain steamed bread; sensory evaluation; research progress
杂粮馒头源于我国传统主食食品——馒头,在其基础配方上加入营养丰富的杂粮粉经合理调配发酵蒸制而成。杂粮馒头的品质评价对杂粮和杂粮粉的质量控制起着至关重要的作用,而品质评价又以感官评价为主。食品感官评价是对食品的感官特性进行系统的主观和客观评估的过程。其涉及对食品的味觉、嗅觉、视觉和触觉等感官属性进行定性和定量分析,以获得关于食品品质、口感和感官吸引力的信息[1]。杂粮粉与小麦粉在感官方面有明显的差异,尤其在色泽、质地、气味等指标上较为突出。因此,小麦粉馒头感官评价指标不完全适用于杂粮馒头的评价。近年来,关于杂粮馒头感官评价体系的研究较少。因此,探索一种科学简单且适应性强的感官评价体系,构建合理准确的感官评价指标,已成为我国杂粮馒头研究领域中的重要课题之一。
1 杂粮馒头品质的感官评价
1.1 感官评价的重要性
感官评价是通过人的眼、耳、鼻、舌和手等器官,对食物进行感知和评价,能弥补化学分析的不足,在评定食品品质、预测产品质量、控制加工程序等方面发挥重要作用[2]。在杂粮馒头感官评价研究领域中,许多研究者将高效的仪器设备作为评价工具,以完善杂粮馒头的品质评价体系,但目前的研究中,单一的仪器设备尚不能够替代人的感官反应。馒头的感官评价一般采用描述分析综合评价方法,对馒头的视觉、嗅觉等各项指标进行综合评价计算,得出馒头质量的优劣[3]。杂粮馒头目前仍然依据小麦粉馒头感官指标进行评价。对于杂粮馒头感官评价体系的建立需参照小麦粉馒头标准。
1.2 感官评价的局限性
感官感知是一个模糊的过程,会受到个体差异、环境条件和心理因素的影响,在感官评价过程中可能无法很好地处理这种模糊性和不确定性[1]。经验评定是感官评价中普遍运用的方式,其优点是评价过程方便快捷,耗时短。缺点是评价结果受人的主观意志影响,存在明显的主观性。参与评价的人员要经过严格培训并对评价食品要有理性思维才可杜绝评价结果偏差的問题。因此,在感官评价过程中,要考虑主观性因素及食品本性特点等方面,避免建立不规范的感官评价指标从而影响评价结果。
1.3 杂粮馒头的质量特点
随着健康饮食观念的不断深化,杂粮食品在膳食结构中起着越来越重要的作用。我国种植杂粮范围较广,杂粮馒头品种繁多。黄承芳等[4]以燕麦粉、小麦粉为主要原料,加入传统面团的有益菌种制作出口感、色泽及营养俱佳的燕麦馒头。张国治等[5]以面粉与荞麦粉3∶1的搭配比例生产出高品质的荞麦馒头,通过添加适量改良剂从而对荞麦馒头进行配方改良,研究出口感较好的荞麦馒头。戚浩彧等[6]对黑米馒头进行感官评价和质构检测,得出馒头中最佳的黑米粉添加量为15%~20%,因黑米粉形成面筋网络的能力较小,需要与小麦粉搭配制作,从而研究出质地松软、蓬松有度的黑米馒头。大量的杂粮馒头研究表明,杂粮因质地疏松、口感粗糙,绝大多数杂粮粉中几乎不含形成面筋的蛋白,与小麦粉经过合理配制,才能制作美味可口的杂粮馒头。
2 杂粮馒头的感官评价方法
2.1 参照馒头用小麦粉感官评价方法
目前关于杂粮馒头的感官评价方法研究较少。在杂粮馒头工艺优化研究中,感官评价方法起着至关重要的作用。温纪平等[7]在杂粮馒头预试验研究中使用的感官评价方法是参照馒头用小麦粉中的感官评价,修改确定选取外部比容、外观形状、结构、内部弹韧性和黏牙这5个指标作为荞麦馒头感官评价指标。从确定指标来看,这5个指标并未涉及色泽和气味,研究者考虑到了荞麦自身的色泽和气味与小麦粉不同,将色泽和气味这两个指标仅进行简单删减却没有针对荞麦特点对其进行修改,未能突出荞麦馒头的特点,因此不具备杂粮馒头感官评价的普遍适用性。浮吟梅[8]在荞麦馒头感官评价的研究中,考虑到了“色泽”和“气味”这两个指标,但在给予对应的描述中,“荞麦自然色”“荞麦香味、无异味”范围广不具体,没有突出荞麦馒头颜色与气味的特征,也未给出准确的标准,因此这个评价标准比较宽泛,也不能作为荞麦馒头的感官评价标准。黄承芳等[4]对燕麦馒头进行研究,确定了外观形状(10分)、表皮颜色(10分)、内部组织(20分)、香味(20分)、弹性(20分)和黏性(20分)共6项指标作为燕麦馒头的评价指标,分值占比较大的是“内部组织、香味、弹性和黏性”。所涉及的感官指标为“视觉、嗅觉和触觉”,而“味觉”没有涉及,不符合消费者的心理感知规律。该感官评价指标还需进一步建立完善,不适于杂粮馒头感官评价方法的评判。戚浩彧等[6]在黑米馒头特性研究中得出以比容(15分)、高(5分)、表面光泽(10分)、表面结构(10分)、外观形状(10分)、内部结构(15分)、弹性(10分)、韧性(10分)、黏性(10分)和气味(5分)作为黑米馒头感官评价指标。该感官评价指标涉及“视觉”的指标分值占比为65%,因此对“视觉”评价的要求较高,“味觉”评价指标未考虑,不完全符合杂粮馒头通用的感官评价标准。
综上,研究者所使用的感官评价指标及分值设定各有差异,仅仅是参照小麦粉馒头感官评价方法确定,缺少对杂粮馒头特性建构感官体系及过程的详细描述,为满足杂粮馒头工艺优化进一步发展,建立标准杂粮馒头感官评价体系具有一定的研究空间。
2.2 模糊数学感官评价
模糊数学是一种处理模糊性和不确定性问题的数学方法,可以更好地应对食品感官评价中的主观性和复杂性,通过引入模糊集合、模糊逻辑、模糊聚类和模式识别等概念,有效处理这种模糊性和不确定性[1]。食品感官评价是以人为主体,通过该主体的感官,如眼、鼻、舌等器官对食品进行综合分析的过程。人的主观性较强,因此感官评价有一定的主观性和复杂多样性的特点,存在多变性和不清晰性。模糊数学可以帮助处理这些不具体信息,提高食品感官评价的科学性和完整性。刘士伟等[9]利用模糊数学的方法建立了模糊数学感官评价方法,以杂粮馒头的外观、质地、适口性、滋味为评价指标,将各个评价指标量化为4个等级(90~100分为很好;80~90分为良好;60~80分为一般;0~60分为较差)。这种评价方法较为简要且效率高,能客观系统评价杂粮馒头的品质。李萍[10]在杂粮馒头感官评价方法确定的研究中,采用模糊数学二元对比决策,利用專家调查的方法,优选出比容、表面结构、色泽、内部组织结构、弹性、黏性、咀嚼性和食味这8项优选指标,并用加权统计法计算出各指标的权重,分值分别为15分、10分、15分、10分、10分、10分、10分和20分,满分100分,从而建立杂粮馒头的品质评价体系。该评价体系中,指标分值最高的是食味20分,食味包括嗅觉和味觉,能很好地概括食物的香气和滋味,也符合人们对食物直接食用的心理及生理的需求。
模糊数学感官评价方法的建立主要包括评价指标集的确定、评价指标集权重系数的计算、评价对象集的确定、评语集的确定、模糊矩阵的形成和模糊评判方法[9]。评价指标集是评价对象感官品质所涉及主要指标的集合。在确定评价指标时最好进行产品的市场调查,以消费者的喜好和兴趣为导向,考虑消费者的需要和选择。评价指标集是进行食品感官评价的依据。评价指标集权重系数通常采用问卷调查方法以及加权统计法进行权重系数的计算[11-12],其主要是针对已确定的评价指标、集中的评价指标,通过专业人员对调查结果按照重要程度进行排序。计算每一指标占整个指标集的比例,即可得到某一指标的权重。评价对象集的确定需要进行评价的产品给出一个集合,如杂粮馒头的评价对象集可根据杂粮品种不同或同一杂粮不同杂粮粉的添加量结合正交试验设计或单因素试验设计。评语集的确定是根据评价对象集设定特定分值区域,将其量化为具体评分。评价人员分别对试验设计所得的产品,从评价指标集内容的各个角度进行品评。将结果汇总于产品品质评价统计表中,然后计算相同评语人数的比例即为隶属度,形成评价模糊矩阵。模糊评判方法依据模糊变换原理,根据评语集与分值区域相对应表中的分值,将综合品评结果转换为相应的分值,即可完成感官评判。
模糊数学可以处理在食品感官评价中遇到的问题,如对于评价指标的模糊性和不确定性,并能精准量化数据,更准确地描述食物的感官性质,为研究者及消费者提供更合适的决策依据。然而,模糊数学仅仅是一种工具,在使用这个工具时也要切合实际并结合专业知识进行评判,模糊数学具有一定的科学合理性,因此在杂粮馒头感官评价建构中可进行深入研究。
2.3 智能感官技术
智能感官技术是模拟人类的感觉器官开发的智能检验食品的系统[13]。例如,电子眼是模拟人类的视觉、电子舌是模拟人类的味觉、电子鼻是模拟人类的嗅觉、质构仪是模拟人类的触觉,目前均已被普遍应用于食物的风味特色分析。关于智能感官技术在杂粮馒头中的应用,近年来已有不少研究。如彭毅秦等[14]在杂粮馒头种类区分研究中,将电子鼻、质构仪等智能感官技术与人工感官技术结合获取不同种类杂粮馒头的感官特性,结果表明利用电子鼻技术检测的杂粮馒头感官特性辨别率较高,智能感官对比人工感官更具有优势。韩梦茹[15]发现采用智能色度仪检测杂粮馒头的色泽时,杂粮馒头的色泽属性取决于智能色度仪的参数。刘运荣等[16]在研究燕麦馒头口感变化与质构仪的关联时,探讨了质构检测在评价挤压/未挤压燕麦粉馒头的品质中的应用。结果表明,经过数据量化综合分析,最终选出硬度和弹性这两个感官指标进行分析研究。这说明质构仪可对评价结果做出精准处理和分析,为杂粮馒头感官评价指标的确定提供一定的帮助。方秀利等[17]对智能色度仪特征参数与馒头的感官评价指标存在的相关性进行了研究,发现感官评分与食物内部组织的亮度与孔壁厚度及粗细气孔关联较大,为杂粮感官体系的建立提供了一定的实践指导。邓玉雯[18]在荞麦麸皮对馒头品质影响的研究中,利用C-Cell图像分析仪分析其内部组织亮度、孔壁厚度、平均孔径大小。结果表明内部组织亮度除了受馒头芯自身色泽的影响,也受到气孔大小及均匀度的影响,气孔均匀度高使得对光线反射性更好,因此C-Cell图像分析仪分析能够准确地反映馒头内部组织结构优劣。
智能感官技术在杂粮馒头的研究中的应用十分广泛,简单而便利地替代人的感觉器官。其还具有检验快捷、操作便利、精准性强、效率高等优势。将智能感官技术运用到感官评价体系的建构中有一定的研究意义,建立杂粮馒头感官评价标准化数据库也是当前杂粮馒头高质量研究领域急需解决的问题,因此需要进一步开发与研究。
3 结语
在杂粮馒头的感官评价中,标准的感官评价体系至关重要。而杂粮馒头感官评价体系的建立可以借助模糊数学工具和感官智能技术。模糊数学在感官评价体系中扮演非常重要的角色,可以将某些感官指标量化,解决感官指标的模糊性和不确定性,优选出适合杂粮馒头的感官评价指标。智能感官因具有先进的智能设备,在与人工感官评价进行比较时具有一定的优势,能弥补人工感官评价的主观分析,对于评价分析结果有一定的标准性和反复性。因此,结合模糊数学工具以及智能感官技术建立标准化感官评价体系可对杂粮馒头的品质进行相对准确的综合评价。
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作者简介:郭志慧(1994—),女,江苏盐城人,硕士在读,助教。研究方向:杂粮的营养学分析。