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        智能感官是近三十年發(fā)展起來的一門無損檢測技術(shù)，包括電子鼻和電子舌。電子鼻是通過傳感器對不同氣味物質(zhì)的響應(yīng)獲得檢測信號，再通過數(shù)據(jù)模型進(jìn)行處理，從而獲得氣味的整體輪廓信息。電子舌是通過非專一性傳感器對不同滋味液體的敏感程度而獲得檢測信號，再通過軟件內(nèi)置模型進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而獲得滋味的整體輪廓。

        魚香味型是川菜復(fù)合味型典型代表之一，其味咸甜酸辣，其香姜蔥蒜濃郁，得益于各調(diào)料巧妙組合，具有魚的風(fēng)味而不見魚的妙處。本文擬以濃縮蔥油、生姜精油、大蒜精油代替香蔥、生姜、大蒜，以減少工藝步驟，以泡辣椒和郫縣豆瓣混合物代替泡辣椒，以彌補(bǔ)其風(fēng)味不足，通過單因素和正交實驗，結(jié)合模糊數(shù)學(xué)感官評價確定其最佳工藝配方，并利用電子鼻和電子舌對模糊數(shù)學(xué)感官評價結(jié)果進(jìn)行驗證。

        一、材料與方法

        材料

        大豆精煉油；濃縮蔥油、大蒜精油、生姜精油；泡紅辣椒、白糖、郫縣豆瓣、食醋、精yan、味精、醬油；姜、蔥、蒜。

        儀器與設(shè)備

        電子鼻主機(jī)內(nèi)有 3 個矩陣室，每個矩陣室內(nèi)有 6 根金屬氧化物傳感器，對一類或幾類物質(zhì)敏感；電子舌由 7 根非專一性傳感器和一個 Ag/AgCl 參比電極組成，每根傳感器對酸、咸、甜、苦和鮮敏感，但程度不一。

        操作要點(diǎn)

        【單因素實驗】

        濃縮蔥油、生姜精油、大蒜精油的用量參考《川菜制作技術(shù)實驗教程》中香蔥、生姜、大蒜的用量，并結(jié)合參與感官評價的 8 位川菜名師的意見；精煉油、白糖、醋、精鹽、味精、醬油的用量以《川菜制作技術(shù)實驗教程》為標(biāo)準(zhǔn)，其配料見表 1。

        【正交實驗】

        通過單因素實驗，對濃縮蔥油、生姜精油、大蒜精油及泡辣椒和豆瓣混合物用量進(jìn)行正交實驗，確定優(yōu)化配方。正交因素見表 2。

        【感官評價】

        邀請 8 位川菜名師，從色澤、風(fēng)味、滋味、流體性質(zhì)和回味 5 個維度，對魚香調(diào)味汁進(jìn)行感官評價，評價標(biāo)準(zhǔn)見表 3。

        模糊數(shù)學(xué)評價模型

        【評分項目集】

        評分項目集，是感官評價的項目集合，魚香調(diào)味汁的評價項目集包括色澤（U1）、 風(fēng)味（U2）、滋味（U3）、流體性質(zhì)（U4）和回味（U5），表示為 U={ U1，U2，U3，U4，U5}。

        【等級集】

        等級集，是對項目評分的結(jié)果進(jìn)行等級劃分的集合。將評價結(jié)果劃分為優(yōu)（V1）、良（V2）、中（V3）和（V4）差 4 個等級，表示為 V={V1，V2，V3，V4}。采用10 分制，將［8~10］視為優(yōu)，［6~8］視為良，［4~6］視為中，［0~4］視為差，取各等級分?jǐn)?shù)的中間值為該等級得分，使結(jié)果的差異更加明顯，即有 V={9，7，5，2}。

        【權(quán)重集】

        權(quán)重集，是評價人員對評分項目重視的程度，也就是感官評價人員對評價項目分清主次，確定每個項目在總體感官評價中所占比重，并給一個比重系數(shù)，組成模糊向量（X）。本實驗感官評價的影響因素有色澤、風(fēng)味、滋味、流體性質(zhì)、回味，每個評價人員的關(guān)注點(diǎn)不一樣，因此在感官評價時對每個因素的重視程度也不一樣，為了將人為影響因素降低到最低，實驗隨機(jī)邀請 20 人對影響魚香調(diào)味汁的因素進(jìn)行權(quán)重分析，結(jié)果如表 4。取各個權(quán)重分析的平均值即色澤 0.194、風(fēng)味 0.235、滋味0.2725、流體性質(zhì) 0.16、回味 0.1385，即得權(quán)重集X={0.194，0.235，0.2725，0.16，0.1385}。

        【模糊矩陣的確立和模糊轉(zhuǎn)換】

        將感官評分結(jié)果進(jìn)行等級劃分，統(tǒng)計各等級的票數(shù)，然后將不同等級的票數(shù)除以 8 得到模糊關(guān)系矩陣 R，將權(quán)重集 X 和模糊關(guān)系矩陣 R 合成得到模糊關(guān)系評價集 Y=X×R，從而得到第 i 個樣品的評價結(jié)果Yi=X×Ri。將模糊關(guān)系評價集 Y 和等級集矩陣 V合成綜合評分矩陣 T，即有 T=Y×V。

        二、結(jié)果分析

        魚香調(diào)味汁配方優(yōu)化

        【魚香調(diào)味汁感官評價結(jié)果統(tǒng)計】

        參照表2，進(jìn)行4因素3水平的正交實驗，對實驗結(jié)果進(jìn)行感官評價，其評價結(jié)果不求和，結(jié)果見表5。

        【模糊數(shù)學(xué)感官評價處理】

        結(jié)合表5，以1號樣品評價維度——色澤為例，3 人評價為 8~10 分，4 人評價為 6~8 分，1 人評分為 4~6 分，0 人評分為 0~4 分，分別將4個評分等級的票數(shù)除以參與評價的人數(shù)， 則得到U1={0.375，0.5，0.125，0}，同理可得U2={0.25，0.375，0.375，0}，U3={0.125，0.625，0.25，0}，U4={0.5，0.375，0.125，0}，U5={0.75，0.125，0.125，0}。將得到的U1，U2，U3，U4，U5 轉(zhuǎn)換成數(shù)字矩陣，即有：

        同理可得 R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8，R9。

        根據(jù)模糊數(shù)學(xué)綜合評分模型的原理，結(jié)合權(quán)重集（X={0.194，0.235，0.2725，0.16，0.1385}），用矩陣乘法計算各樣品的評價結(jié)果，即有：

        同理可得 Y2，Y3，Y4，Y5，Y6，Y7，Y8，Y9。

        模糊數(shù)學(xué)綜合總分 T=Y×V（{9、7、5、2}），則：

        同理可得T2=7.4519，T3=7.078，T4=7.7544，T5=7.8217，T6=7.8013，T7=7.6342，T8=7.8271，T9=8.0332。

        【正交實驗結(jié)果】

        表6是正交實驗對實驗結(jié)果的影響。從極差分析可知，影響魚香調(diào)味汁感官質(zhì)量的因素是A＞D＞B=C，即濃縮蔥油用量對實驗結(jié)果的影響最大，泡辣椒和豆瓣混合物次之，生姜精油和大蒜精油對實驗的結(jié)果的影響較小，進(jìn)一步分析得出最佳組合為 A3B2C1D2，即 19g 蔥油，12g 生姜精油，9g 大蒜精油，42g 泡辣椒和豆瓣混合物制備的魚香調(diào)味汁感官評分最高。但最佳組合 A3B2C1D2 并不在正交實驗的因素組合內(nèi)，9 號樣品的水平組合與最佳實驗結(jié)果最為相似，為此，進(jìn)行實驗驗證，其驗證產(chǎn)品（10 號樣）在色澤、風(fēng)味、滋味、流體性質(zhì)和回味等維度的得分高，感官評分高達(dá)8.2462，與11號樣品（參照樣品）等同，其感官得分8.3694。

        智能感官分析

        【魚香調(diào)味汁的電子鼻主成分分析】

        圖2是正交實驗結(jié)果的電子鼻主成分分析，1～9 是正交實驗的樣品，10 是最佳組合的驗證 樣品，11 號是對照樣樣品。圖中，第一主成分和第二主成分之和高達(dá) 95.15%，包含了樣品的整體輪廓信息，能夠反應(yīng)樣品的風(fēng)味輪廓。8、9、10 和 11 號樣品分布在第四象限，相似度高，且 8 和 10 號樣品交叉，說明它們在香味上基本一致，這與模糊數(shù)學(xué)感官評分具有一致性，在模糊數(shù)學(xué)感官評分中，8、9、10、11 四個樣品得分比較靠近。4、5 和 7 號樣品分布在第三象限，它們的模糊數(shù)學(xué)感官評分最低為 7.6342，最高為 7.8217，也有一定的相似性。3 號樣品分布在第一、四象限，且所構(gòu)成的三角形的重心分布在第一象限，因此可認(rèn)為 3 號樣品分布在第一象限。2 和 6 號樣品分布在第二象限，而其模糊數(shù)學(xué)感官得分分別為7.4519 和 7.8013，差異較大，可能與人的感官易疲勞和精密度有關(guān)。1 號樣品分布在第一、二象限的交界處，其所構(gòu)成的三角形重心分布在第一象限，模糊數(shù)學(xué)感官得分為 7.2623，得分較低，但能夠與 3 號樣品（模糊數(shù)學(xué)感官評分較低）相印證，都分布在第一象限。

        【魚香調(diào)味汁的電子舌主成分分析】

        圖3 是正交實驗結(jié)果的電子舌分析，1 ～ 9是正交實驗的樣品，10 是最佳組合的驗證樣品，11 是參照樣品 . 從圖中可以看出第一主成分是 97.90%，第二主成分是 0.98%，兩個主成分之和高達(dá) 98.88%，能夠完全反應(yīng)樣品的滋味輪廓。圖中，9、10、11 號樣品分布在 Y 軸的左面，與其他樣品差異明顯，其相似度高，這與模糊數(shù)學(xué)感官評價結(jié)果相似。而 1、2、4、5、6、7和 8 號樣品分布在 Y 軸的右面，無法區(qū)分，這說明其在滋味上相似，而模糊數(shù)學(xué)感官評分在7.2623 ～ 7.8271 之間，在某種程度上說明其具較高的相似性。3 號樣品與 1、2、4、5、6、7 和8 號樣品有微弱的差別，所以 3 號樣品能與其分開，這與 3 號樣品在模糊數(shù)學(xué)感官評分中最低相印證。

        三、結(jié)論

        來源：感官科學(xué)與評定整理發(fā)布 ，轉(zhuǎn)載請注明來源。