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1、采用模糊数学感官评价法研究培根最佳加采用模糊数学感官评价法研究培根最佳加工工工工艺艺 培根(bacon)是以猪肉为原料,经整形、盐渍、熏烘等工序加工而成的西式生肉制品。按照加工部位和制造方法,可将培根分为大培根、通脊培根、五花培根(腹肋培根)、肩肉培根、侧培根(半白条培根)等。由于咸度适中,风味十足,培根已成为深受欧美消费者喜爱的肉制品。 关于培根制品的研究,主要集中在培根制品贮藏稳定性和风味形成等方面,而有关烟熏温度、谷氨酰胺转氨酶等加工工艺条件对培根品质影响的研究,没有考虑各因素之间的相互作用和加工工艺的优化。加工工艺的优化对培根制品的工业化生产至关重要。此外,在培根制品研发过程中,感官评
2、定与盐分、游离氨基酸总量等化学分析方法和仪器分析方法相比,仍然是一种必不可少的综合评价方法。 目前对感官评价中各指标的描述普遍采用的方法是评分法,然而由于评分人员和试验条件的差异,致使评价结果具有一定的主观性和局限性,评分离散程度大,从而很难对培根制品的质量进行客观和准确的评价。而运用模糊数学原理模拟人类判断问题的思维方式的模糊数学综合评判方法，可以综合考虑各种因素对总体效果的综合贡献,从而能够对食品质量作出准确、 客观与科学的评价。 本研究拟以猪肉(五花肉、国标 2 号猪肉和国标 4 号猪肉)为原料制成培根,并采用正交试验和模糊数学感官评价法,研究培根的最佳加工工艺,为培根制品的生产和研发提
3、供依据。 1、材料与方法 1.1 材料与仪器 1.1.1 材料与试剂 五花肉、 国标 2 号猪肉、 国标 4 号猪肉、 食盐、 白砂糖、味精:市售;亚硝酸钠、异维生素 C 钠、柠檬酸、三聚磷酸盐:食品级,广州方道食品添加剂有限公司;谷氨酰胺转氨酶(TG酶):食品级,味之素(中国)有限公司广州分公司;烟味香料、烟油香精、猪骨咸味香精、鸡肉咸味香精:食品级,广州市华谷生物科技有限公司。 1.1.2 主要仪器设备 绞肉机:JR-15 型,广州凯圣机械设备有限公司;实验用手动盐水注射机:SZJ-8 型,诸城市恒顺机械有限公司;熏煮炉:SYZ0.5-A 型,青岛德维机械制造有限公司;电子天平:FA100
4、4B 型,上海越平科学仪器有限公司;真空包装机:DZ(Q)400-T 型,深圳市旭田包装机械有限公司。 1.2 方法 1.2.1 培根的制备工艺流程 【流程图】 1.2.2 操作要点 (1)原料肉选择、修割:原料猪肉包括五花肉、国际 2 号猪肉和国际 4 号猪肉等。选用经卫生检疫合格的猪肉原料,要求有光泽,呈淡红色,纹理细腻,肉质柔软,脂肪洁白,pH 值在 5.86.4。 修去原料肉中筋腱碎骨淤血碎肉、 碎油、伤斑淋巴结及外来杂质,并修去过高、过厚,过多脂肪,然后根据产品的不同及后续工艺的需要将肉块修割成规定的大小和形状。 (2)注射腌制:先配制注射液。注射液含一定量的猪骨咸味香精、 三聚磷酸
5、盐和亚硝酸钠,鸡肉咸味香精 0.04kg,食盐3.0kg,异维生素 C 钠 0.1kg,柠檬酸 0.025kg,白砂糖 0.6kg,味精 0.3kg,烟油香精 0.025kg 和冰水 50kg。然后采用针头将注射液注入肉块内,以达到大体均匀为原则。盐水注射量控制在 25%左右。最后将注射好的盐水肉块迅速转入 24的冷库内腌制 2024h。 (3)混合、填模、静臵腌制定型:将国际 2 号猪肉修割后绞成碎肉,并将腌制后的国际 4 号猪肉分割为薄片状,然后将2种原料与TG酶搅拌均匀,随后铺在五花肉表面(五花肉先铺在放有聚乙烯薄膜的模具上,瘦肉较多的一侧朝上),随后将混合好的腌制肉块用聚乙烯薄膜包好,
6、合紧模具,放入 24的冷库内静臵腌制定型一定时间。 (4)脱模:静臵腌制定型完成后,将腌制肉块从模具中取出,拆去聚乙烯薄膜,然后摆放在烟熏车架上。注意摆放时腌制肉块之间不能靠得太近,且五花肉肥膘面应朝下,瘦肉面应朝上。 (5)干燥、烟熏:将装有腌制肉块的烟熏车架推入烟熏室,并在 65干燥 60min。干燥后调整烟熏温度,热熏 30min。 (6)冷却冷冻:将烟熏处理后的产品快速冷却至中心温度为 10,然后放入急冻室快速冷冻至-18。 (7)切片包装:将烟熏冷冻好的培根块解冻至适合切片机工作的温度,然后调整切片厚度,切片包装,制成培根产品。 1.2.3 培根制品的工艺配方优化试验 根据预试验结果
7、和单因素试验结果,确定的基础配方为五花肉 24kg,国际 4 号猪肉 22kg,国际 2 号猪肉碎肉 1.2kg,注射液 12kg,并以谷氨酰胺转氨酶(TG 酶)添加量、猪骨咸味香精添加量、烟熏温度、亚硝酸钠添加量、三聚磷酸盐添加量和装模后腌制时间为主要因素,采用 L8(27)正交试验设计方案,进行正交试验,以感官评定为指标。正交试验设计见表1。 1.2.4 感官评价方法 由 10位(5 男5 女)经过专门选择和培训的评价员组成的评价小组,分别对 8 种培根制品的色泽、质地、滋味、气味 4个指标进行感官评价,并从差、一般、好、较好、非常好 5个等级进行评价(见表 2)。 担任评价员的基本条件是
8、:身体健康、无任何感觉方面的缺陷,并对感官分析有兴趣;个人卫生条件良好、无明显个人气味;不嗜烟酒,且在检验前 1h 内不抽烟、不吃东西,不使用有气味的化妆品;按照培训的技术要求进行评价。 1.2.5 模糊数学模型的建立 (1)因素集、评语集和加权重集的建立:本研究以培根色泽(U1)、质地(U2)、滋味(U3)、气味(U4)为因素,从而得到培根的因素集 U=U1,U2,U3,U4。 经过评定小组讨论,确定培根的评价等级为非常好(v1)、 较好(v2)、 好(v3)、 一般(v4)、差(v5),得到培根的评语集 V=v1,v2,v3,v4,v5。 以 10 分为标准,各指标大于 8分为非常好,得分
9、 68 分为较好,得分 46分为好,得分 24 分为一般,得分小于 2 分为差。 采用频数统计法确定权重,请 20 位用户将色泽、质地、滋味、气味各因素在所有因素中所占重要性程度的比率填在表格上,并对上述各因素进行单因素权重统计试验,得到质量因素权重集 X=x1,x2,x3,x4。 (2)模糊矩阵的确立和模糊转换:根据高瑞鹤等的方法,先通过 10 位评价员的感官评价对各指标的分数进行统计,然后将各级的票数除以 10 得到模糊关系矩阵 R,再通过处理培根的感官评价结果,将质量因素权重集 X 与模糊关系矩阵 R合成,得到模糊关系评价集Y=XR,从而得到第i个培根样品的评价结果为 Yi=XRi(i
10、为 19)。最后引进综合评分矩阵T 处理模糊关系评价集 Y,根据感官评价的特殊性,设评价等级集 K=k1,k2,k3,k4,k5,得到培根样品的模糊综合评价总分 T=YK。 2、结果与分析 2.1 质量因素权重集的建立 20位用户对培根制品4项质量因素重要性程度的分析结果见表 3。 由表 3 可知,通过对各因素的重要性程度进行评价得出色泽的权重为 0.157,质地的权重为 0.195,滋味的权重为 0.303,气味的权重为 0.345,从而得到质量因素权重集X=0.157,0.195,0.303,0.345。 2.2 模糊感官评价结果 通过 10 名感官评价员在专门试验条件下对 8 个培根样品
11、进行的 4 项指标的评价,将评价结果收集汇总并进行统计分析,得出培根感官评价结果。评价结果见表 4。 2.3 模糊矩阵的建立结果 由表 4 可知,以 1 号培根样品的色泽为例,6 人评 810分,2 人评 68 分,1 人评 46 分,1 人评 24 分,无人评 2 分以下,则得到 U1=0.6,0.2,0.1,0.1,0,同理可得到U2=0.5,0.1,0.1,0.2,0.1,U3=0.6,0.2,0.1,0.1,0,U4=0.5,0.1,0.2,0.2,0。将计算得出的 U1、U2、U3、U44 个单因素模糊矩阵的评价结果写成一个矩阵,即: 根据公式 Y=XR,得到第 1 个培根样品的评价
12、结果: 2.4 综合得分和培根最佳加工工艺 模糊综合评价总分 T=YK,由第 1 个样品的Y1=0.516,0.116,0.195,0.154,0.02,和评价等级集K=9,7,5,3,1,经计算得出: 培根综合得分和方差分析结果见表 5 和表 6。由表 6 中F 值大小可知,各因素的影响顺序从大到小为 ACEBDF。 由表 5 可知,试验 6、8、5、4 的综合评分大于 8,为非常好,其中试验 6 号分数最高;试验 7、 3、 1、 2 综合评分在 68,为较好。综合考虑可选用试验 6 的加工工艺条件作为培根加工工艺条件,即 TG 酶 0.02kg、猪骨咸味香精 0.02kg、烟熏温度 60
13、、亚硝酸钠 0.02kg、三聚磷酸盐 0.20kg、装模后腌制时间 15h。 3、结论 (1)采用感官评价方法确定培根的质量评价因素,得到质量因素权重集,并通过模糊感官评价结果和模糊转换得到模糊关系矩阵 R,进而得到综合评分矩阵 T。 (2)采用 L8(27)正交试验设计方案对培根的加工工艺进行优化,并应用模糊数学感官评价法得出培根的最佳加工工艺条件为 TG酶 0.02kg、 猪骨咸味香精 0.02kg、 烟熏温度 60、亚硝酸钠 0.02kg、 三聚磷酸盐 0.20kg、 装模后腌制时间 15h,各因素的影响顺序从大到小为 ACEBDF。 (3)利用模糊数学感官评价法能够获得客观、较准确的培
14、根制品的加工工艺条件,为培根培根制品的生产和研发提供依据。 参考文献： 1 张杨萍,张弘,余翔,等.中式培根制作工艺及其对理化品质指标和蛋白质水解的影响J.食品科学,2012,32(4):1520. 2 申雷,章建浩,靳国锋.改性茶多酚对中式培根发酵成熟过程脂肪氧化的影响J.食品科学,2012,33(23):6469. 3 王艳,刘昌华,章建浩,等.强化高温风干工艺对中式培根脂质分解氧化的影响J.食品科学,2013,34(11):7782. 4 顾伟钢,彭燕,张进杰,等.模糊数学综合评判法在炖煮猪肉工艺优化中的应用J.浙江大学学报(农业与生命科学版),2011,37(5):573577. 5
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