模糊数学法在煎饼感官评定中的应用

金婷，谭胜兵，汪成

（枣庄学院生命科学学院，山东枣庄277160）

模糊数学法在煎饼感官评定中的应用

金婷，谭胜兵，汪成

（枣庄学院生命科学学院，山东枣庄277160）

煎饼是山东地区的特色产品，各地区的制作工艺都稍有不同，质量与感官品质就存在差异。试验选取枣庄、临沂、泰安、日照4个地区煎饼，以国标为参照，选取形态、色泽、滋味和口感作为主要评判因素。通过筛选和培训组建鉴评小组，对4个地区的煎饼进行品评打分。在数据处理阶段，为了综合考虑所有的因素，获得综合且较客观的结果，引入工程数学中常用的模糊数学法，在加权平均法的基础上，应用模糊数学法对煎饼的感官评定结果进行综合评判。

煎饼；感官评价；模糊数学法

山东煎饼是汉族的特色面食。源于山东南部和西南部的临沂、泰安、滕州、济宁、曲阜等地区，属于鲁菜系。山东煎饼非常薄，以五谷杂粮为主要原料，经磨粉、混合、调制成糊状后摊烙而成[1]。山东煎饼不仅可以为提供人们能量，还具有健脾养胃促进消化和增强牙齿咀嚼能力的作用。

感官评定是一种测量、分析、解释由食品与其他物质相互作用所引发的，能通过人的味觉、触觉、视觉、嗅觉和听觉进行评价的一门科学[2-3]。

模糊数学是由L.A.Zadeh教授[4]于1965年提出，并开创研究来处理模糊性现象的一种数学理论和方法。模糊数学中权重的设置和模糊变换的理论在食品感官评价中有很强的应用价值，具有客观性强、计算程序化和简便的优点[5]。鉴于煎饼在生活中如此受大众欢迎，而各地区的煎饼又各有千秋，根据目前煎饼的实际生产情况，试验特选取枣庄、临沂、泰安、日照4个地区煎饼作为试验材料，对其进行感官评价，为煎饼未来的产品生产与技术探究做铺垫。既有利于提高人们对煎饼的认识，也有利于提高煎饼在现代化企业生产中的产品质量。

1 材料

市场采购具有代表性的4种玉米煎饼（枣庄、临沂、泰安、日照），将样品置于室温下干燥储存。

2 方法

2.1 感官评定小组的组建

通过问卷招募21名人员，利用三角检验进行筛选[6]。三角试验设计果味饮料的考核试验，统计试验结果[7]，并考察显著性，计算置信区间。筛选后进行鉴证员培训，建立标尺及参照让品评员清楚地知道评定和分析中是使用词汇和数字对产品进行定义和度量的过程[8]。

2.2 模糊综合评判数学模型的建立

2.2.1 建立评判因素集

试验中选择煎饼的形态、色泽、滋味、口感作为考虑的因素。评判因素可设u1=形态；u2=色泽；u3=滋味；u4=口感；组成评判因素集合是：U={u1，u2，u3，u4}。

2.2.2 给出评语集

评语集由5个反应煎饼质量的指标组成，用数值和等级结合表示[9-10]。

v1=一级；v2=二级；v3=三级；v4=四级；v5=五级。一级91分～100分；二级81分～90分；三级71分～80分；四级61分～70分；五级51分～60分。

则V={v1，v2，v3，v4，v5}。

2.2.3 建立权重集

确定各评判因素的权重集X，所谓权重是指一个因素在被评定因素中的影响和所处的地位[11]。本试验采用“0～4分评判法”。请鉴评员对每个因素两两进行重要性比较。

2.2.4 评定打分

在感观品评实验室中准备好洁净的托盘、纸盘、漱口水，将煎饼切分成大小均匀的方块（50mm×50mm），用量相同，3位随机编码，4种样品同时进行呈送，白炽灯照明。品评员按评语集从51分～100分打分[12]。对各项评价指标对鉴评员提供了一个基本的参考[13-15]，见表1。

表1 各评价指标参考表Table1 Evaluation index reference

2.2.5 建立单因素评判

对每一个被评定的因素建立一个从U到V的模糊关系综合评判。

求出R与X后，进行模糊变换：

X·R为矩阵合成，矩阵合成运算按照最大隶属度原则。

3 结果与讨论

3.1 感官评定小组组建

本次试验共发放调查问卷200份，回收问卷196份，有效问卷数196份，通过考查初选人员对煎饼的了解情况、食用煎饼的次数、对感官评定的兴趣以及是否愿意参加后续的感官评定试验等，初选出21名鉴评员。

由三角试验优先选用3次全部回答正确的10人组成评定小组，其中女生8人，男生2人，平均年龄21岁，无吸烟、饮酒等不良嗜好，参照GB/T 16291.1-2012《感官分析选拔、培训与管理评价员一般导则》，感官评定小组的组建符合要求。

3.2 权重的确定

利用“0～4分评判法”对形态、色泽、滋味、口感进行两两比较，得到总分后除以合计的总分，归一化后确定权重。各因素得分见表2。

表2 权重表Table2 W eight

3.3 综合评判

由10名感官评价员对四种煎饼按形态、色泽、滋味、口感进行逐一评价，统计各分数段的人数汇总评定结果，见表3。

表3 各分数段打分人数汇总表Table3 Band scoring summary

3.3.1 模糊关系矩阵

由打分表即可得到模糊关系矩阵。

3.3.2 综合隶属度

依据模糊变换原理，用矩阵乘法计算样品对各类因素的综合隶属度。

式中，∧表示两者比较取其小；∨表示两者比较取其大。同理，Y12=0.2；Y13=0.4；Y14=0.35，所以Y1={0.1 0.2 0.4 0.35}，加和之后为1.05，无需归一化。

3.3.3 综合评判

归一化后的结果中Y2、Y4都出现了两个相同峰值，无法直接对应到各个分数段比较，参照付晓萍、李永强[16]等的方法，利用模糊优化原理，将归一化后结果中的各个量分别乘以其对应分数段的值（以平均值计），之后进行加和，可得到每类煎饼的最后总得分，见表4。

表4 各地区煎饼得分表Table4 Pancake scoring

本试验由于考虑权重，煎饼的滋味与口感两项评价指标所占权重相近，加上鉴评员的打分差距较大，造成Y2、Y4的归一化结果中都出现了双峰，枣庄煎饼的滋味、口感两项上得分均较高，泰安煎饼则相反。煎饼从实际考虑，差异确实很小，仅从峰值直接评定等级也不合理。模糊优化后4类煎饼总分出现差异，试验结果表明枣庄煎饼更受欢迎，这与鉴评员在评定中的表现也高度一致。

4 结论

感官品评是一个复杂的评审过程，待评产品都或多或少具有一定的模糊性，因而依据模糊数学原理建立的模糊综合评判方法可以广泛应用在食品加工及研究中。本试验应用模糊数学法对煎饼的感官评定结果进行综合评判后结果表明：枣庄煎饼感官品质最好，最受欢迎，临沂与日照煎饼其次，泰安煎饼不太受欢迎。

[1]程玉来,温晓旭.杂粮煎饼最佳配方的研究[J].食品工业,2011,7 (4):25-27

[2]朱金虎,黄卉,李来好.食品中感官评定发展现状[J].食品工业科技,2012,33(8):399-400

[3]林宇山.感官评价在食品工业中的应用[J].食品工业科技,2006, 27(8):201-203

[4]ZADEH LA.Fuzzy sets[J].Inform Control,1965,8(3):338-353

[5]张晓鸥.食品感官评定[M].北京:中国轻工业出版社,2013

[6]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.GB/T12311-2012感官分析方法三点检验[S].北京:中国标准出版社,2012

[7]赵镭,史波林,汪厚银,等.感官分析评价小组及成员表现评估技术动态分析[J].食品科学,2014,35(8):29-34

[8]刘振华,盛松,包建强.薯片的感官描述分析[J].食品研究与开发, 2013,34(21):14-18

[9]邓少平.食品感官尺度品评表设计原理与结构[J].中国食品学报, 2005,5(2):108-111

[10]Hris Findlay.Computers and the internet in sensory quality control [J].Food Quality and Preference,2002,13:423-428

[11]何平,王鸿绪.模糊控制的设计及其应用[M].北京:科学出版社, 2007

[12]赵镭,刘文.食品感官分析实验室建设标准化要素及基本要求研究[J].世界标准化与质量管理,2008(1):15-18

[13]李志,赵镭.食品感官分析及描述词的良好释义与表达范式[J].标准科学,2014(8):64-66

[14]何卫东,孙克明.模糊数学法与微机联用在食品感官检验中的应用[J].食品科学,1995,16(2):5-7

[15]魏永义,王富刚.橙汁饮料感官评定研究[J].饮料工业,2014,17(5): 56-58

[16]付晓萍,李永强.基于模糊数学的红酒蜂蜜果冻感官综合评价方法[J].大理学院学报,2014,13(6):74-77

Application of Fuzzy Mathematics in the Sensory Evaluation of Pancake

JIN Ting，TAN Sheng-bing，WANG Cheng
（College of Life Science，Zaozhuang University，Zaozhuang 277160，Shandong，China）

Pancake is a pasta specialty in Shandong province.Regional differences are clearly found in their production process，taste and sensory qualities.Hence in this experiment，samples were widely selected from the cities of Zaozhuang，Linyi，Tai'an and Rizhao，and an assessment panel was trained to compare and score the samples，with national standard as reference，and form，color，flavor and taste as the main rating factors. For a comprehensive and objective data processing，fuzzy mathematics method was applied to make a general assessment on the sensory evaluation results given above.

pancake；sensory evaluation；fuzzy mathematics

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.03.006

2016-05-16

金婷（1980—），女（朝鲜），讲师，硕士，研究方向：食品化学与分析检测技术。