襄阳牛肉面感官特征的模糊综合评价及其汤汁的风味分析

殷晓，谢定源

(华中农业大学 食品科学技术学院，武汉 430070)

1 材料与方法

1.1 材料

襄阳牛肉面：购于市内著名襄阳牛肉面馆，纯净水。

1.2 主要试剂

牛血清蛋白标准溶液、双缩脲试剂、三氯乙酸(TCA)水溶液、6%预冷高氯酸、磷酸二氢钠(分析纯)、超纯水、甲醇(色谱纯)、谷氨酸试剂盒。

1.3 实验方法

1.3.1 感官评价小组的建立和培训

按照GB/T 1629.1-2012中所述方法，确定8名评价员，年龄在22～25岁，组成襄阳牛肉面感官评价小组[1,2]。参考Elortondo等人的方法进行培训：基本颜色识别；气味和滋味识别能力培训；标度的使用培训[3]。

1.3.2 襄阳牛肉面最大感官描述词的收集

由评价小组同时对6份样品进行相关品评，每次品评需要进行漱口，分别从外观、气味、风味、质感4个方面在品尝前、中、后进行描述，根据结果进行筛选累积计算。然后根据GB/T 16861—1997《感官分析 通过多元分析方法鉴定和选择用于建立感官剖面的描述词》的要求，根据表1收集描述词，将收集的描述词进行初步整理，包括汤和肉的外观、气味、滋味及口感。采用M值法对描述词进行首次删减，按照表1内容的强度对每个描述词进行评分，根据实际情况删除M值较低者。采用主成分分析及相关分析方法对描述词进行二次删减，用删减后的描述词培训评价小组，筛选出襄阳牛肉面食用品质关键评价指标。

表1 最大感官描述词问答表Table 1 Question and answer table of maximum sensory descriptors

1.3.3 襄阳牛肉面感官参照物的选择

在感官描述词汇表生成的过程中，为了让评价员更好地理解每个词汇，参考国标并结合襄阳牛肉面的感官属性，为经过讨论初筛后的描述词设置了参照物。选择感官描述词参照物时，首先提供给评价员3～5个与词汇所描述属性相关的样品，品评后由小组集体讨论，确定其强度值，最终选取强度值在3.0左右的样品作为该词的参照物，见表2。

表2 襄阳牛肉面主要感官描述词参照物Table 2 Reference objects of main sensory descriptors of Xiangyang beef noodles

1.3.4 襄阳牛肉面感官描述词的权重分配

正所谓，顾客是上帝。因此，在确定权重分配方案时,应遵循“消费者永远都是正确的”原则，充分考虑消费者的意见。一般来说，人们对于事物的认知都是通过比较来认知的，两个事物相比，然后再与第三者比较，重复比较的过程，最后量变导致质变，达到对事物重要程度的认知，这就是二元强制对比确定法。本研究采用二元对比强制确定调查方法。此种方法能够最大程度降低因调查对象专业能力差距所造成的主观随意性，不能准确地反映实际情况，导致评定结果失真或偏离的不良情况，且能够将感官评定各项指标重要程度予以量化。参考文献[4]采用用户调查法及二元强对比法对筛选出的感官描述词进行权重分配。

1.3.5 应用模糊数学综合感官评价法进行襄阳牛肉面的感官品质评价

本研究的模糊数学综合感官评定法参考张春江、魏永义的方法，在感官剖面法所确定的感官描述词的基础上，结合用户调查法的权重分配进行襄阳牛肉面的感官品质评价，并将评价结果与一般的感官评价结果进行比较[5-8]。模糊数学综合感官评定法的主要内容包括因素集、评语集、权重集的确立以及样品评定、模糊矩阵的确立和模糊变换。因素集，即影响被评判对象质量的指标集合，以U=(U1，U2，…，Ui，…，Um)表示，其中U为因素集，Ui为第i个因素。对于襄阳牛肉面，我们以感官剖面法确定感官描述词组成因素集。

评语集是被评对象所属质量级别的集合,表示为V=(V1，V2，…，Vi，…，Vm)(2

感官评定员对样品的每个因素根据评语集确定，负责人统计各个因素在每个等级中的票数分布。将各等级的票数除以总评定人数(10人)，按一定方式排列可得样品的质量评价模糊关系矩阵。采用模糊数学的方法处理的综合评定结果，将权重集合X与模糊关系矩阵A合成，即R=X×A。则对第j号样品的评价结果为Rj=X×Aj(j为1～9)。比较各样品的结果，优秀峰值最大的样品即可认为其风味质量模糊感官评分最高[9]。

襄阳牛肉面一般的评分法感官评价参考张克田的方法进行[10]。

1.3.6 汤的风味分析

1.3.6.1 质构的测定

将样品编号，采用P/36探头，每个条件平行测定6次。基础试验设置为：测前速度、测试速度、测后速度分别为2.0，2.0，1.0 mm/s；测定间隔时间为5 s；压缩比为70%。结果取6次测定的平均值。

1.3.6.2 挥发性风味物质的测定

实验方法：采用固相微萃取-气质联用法。萃取头老化：老化温度270 ℃，老化时间1 h。

风味成分的萃取：挥发性风味物质的提取(取6 mL样品液于15 mL SPME顶空萃取瓶中，在70 ℃条件下萃取静态顶空瓶中的挥发性化合物50 min，用于GC-MS的分离、鉴定。所用GC-MS的型号为安捷伦7890B/5977A)。

色谱条件：HP-5MS毛细管 GC 柱(30 m×250 μm×0.25 μm)；升温程序：起始温度40 ℃，保持3 min，以5 ℃/min升温至80 ℃，10 ℃/min 升温至230 ℃，于230 ℃保持8 min；载气(He)不分流，恒流速1 mL/min。质谱条件：电子轰击(EI)离子源；电子能量 70 eV；GC与MS 接口温度为250 ℃；离子源温度230 ℃；质量扫描范围 33～500 amu；柱箱温度40 ℃；电子检测器检测电压350 V。采用NIST05谱库检索挥发性化合物，结合相关的文献确定面中风味物质的种类，并采用面积归一化法测定各样品中挥发性风味成分的相对含量。

1.3.6.3 多肽的测定

标准曲线的制作：10 mg/mL的牛血清蛋白标准溶液，分别取0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0 mL的标准溶液于试管中，用蒸馏水补足至2 mL，加入4 mL双缩脲试剂，于漩涡混合仪上混合均匀，静置30 min，于540 nm下测定OD值(以第一管做空白对照)，以肽的浓度为横坐标X(mg/mL)、OD值为纵坐标Y制作标准曲线，见图1。

图1 多肽的标准曲线Fig.1 Standard curve of polypeptide

样品的测定：多肽含量的测定程序：取2 mL样品溶液加入2 mL 12%(W/V)的三氯乙酸(TCA)水溶液于漩涡混合仪上混合均匀，静置10 min，然后在4000 r/min下离心30 min，取上清液2.0 mL置于试管中，加入4 mL双缩脲试剂，混合均匀，静置30 min，于540 nm下测定OD 值，空白对照为2 mL 12%(W/V)的三氯乙酸+4 mL蒸馏水，根据所测样品的OD值对照标准曲线求得样品溶液中的多肽浓度C(mg/mL)，进而可求得样品中多肽含量，结果取3次测定的平均值。

1.3.6.4 谷氨酸的测定

采用谷氨酸试剂盒对汤样的谷氨酸含量进行测定，所用试剂均来自试剂盒，部分需配制试剂也按其要求配制。谷氨酸测定的标准工作表见表3。

表3 谷氨酸测量的标准工作表Table 3 Standard worksheet of glutamic acid determination

样品前处理：取0.2 mL的过滤汤样，加0.6 mL的试剂一，充分混匀，3000～3500 r/min，离心10 min，取上清液0.5 mL待测。

结果计算：

最终结果取3次测定的平均值。

1.3.6.5 肌苷酸的测定

设备及试剂：岛津高效液相色谱仪、离心机；试剂：6%预冷高氯酸、磷酸二氢钠(分析纯)、超纯水、甲醇(色谱纯)。

一般色谱条件:色谱柱: Venusil XBP C18[250 mm×4.6 mm (i.d.), 5 mm]；柱温：30 ℃；流动相：A为甲醇溶液，B为0.05 mol/L磷酸二氢钠溶液，A液∶B液为10∶90(B液现配现用，并进行0.45 μm滤膜过滤及超声脱气处理)；等度洗脱；进样量：10 μL；检测波长：260 nm。

标准溶液的配制：配制肌苷酸的标准系列溶液(用1∶1甲醇-水溶液溶解定容)1.0，5.0，10.0，20.0，50.0，100.0 mg/mL，分别取10 μL进行液相色谱测定，根据保留时间，以所测色谱的峰面积与其相应的肌苷酸浓度作图，并绘制标准工作曲线。肌苷酸标准品HPLC色谱图见图2，肌苷酸测定的标准曲线见图3。

图2 肌苷酸标准品HPLC色谱图Fig.2 The HPLC chromatogram of IMP standard sample

图3 肌苷酸测量的标准曲线Fig.3 The standard curve of IMP determination

样品前处理：取4 mL过滤汤样，置于10 mL塑料离心管中，加入4 mL 6%预冷的高氯酸，振荡5 min，离心(4 ℃，8000 r/min，10 min)，取4 mL上清液，用5 mol/L及0.5 mol/L NaOH调pH至6.5，过滤至25 mL容量瓶中，用超纯水定容，摇匀，溶液过0.45 μm滤膜，用HPLC进样分析，外标法定容，结果取3次测定的平均值。

2 结果与分析

2.1 M值法初步筛选襄阳牛肉面感官描述词

表4 襄阳牛肉面感官描述词的M值Table 4 M value of sensory descriptors of Xiangyang beef noodles

注：T为汤，M为面，R为肉。

感官描述词的M值越大，说明其对感官品质的贡献越大[11-30]。由表4可知，T甜度、T酸味、T花椒味、T胡椒味、R软烂、R猪血色、R姜香味、R嫩度、R异常气味、R药材味的M值低于50，说明这些感官描述词被使用的次数或感官感受程度较低，不适用于襄阳牛肉面的感官评价，应予以剔除。有些感官描述词的M值虽然较高，但也有可能不能够很好地表征各个样品之间的差异性，对样品的感官评价并没有什么实际的意义，也需要删减。

2.2 主成分分析法筛选襄阳牛肉面感官描述词

2.2.1 面的口感的主成分分析法

表5 口感特征描述词的特征值、贡献率和累计贡献率 Table 5 Characteristic values, contribution rates and accumulated contribution rates of taste characteristic descriptors

表6 口感特征描述词的主成分载荷矩阵Table 6 Principal component load matrix of taste descriptors

表7 口感特征描述词的相关性分析Table 7 Correlation analysis of taste characteristic descriptors

由表5可知，成分1和成分2的累计贡献率已经达到82.9%，Morrison认为，保留累计方差贡献率达到75%的几个主成分即可代表大部分信息，因此我们保留成分1和成分2。由表6可知，M硬度、M筋道和M弹性的载荷因子均较高，说明这些描述词都能够很好地代表襄阳牛肉面的口感食用品质特征。由表7可知，M筋道和M硬度与其他描述词相关性均很高，因此，选择M筋道、M硬度作为面的口感的关键评价指标。

2.2.2 汤的滋味的主成分分析法

表8 口感特征描述词的特征值、贡献率和累计贡献率Table 8 Characteristic values, contribution rates and accumulated contribution rates of taste characteristic descriptors

表9 口感特征描述词的主成分载荷矩阵Table 9 Principal component load matrix of taste descriptor

表10 口感特征描述词的相关性分析Table 10 Correlation analysis of taste characteristic descriptors

由表8可知，成分1和成分2的累计贡献率已经达到83.4%，Morrison认为，保留累计方差贡献率达到75%的几个主成分即可代表大部分信息，因此我们保留成分1和成分2。由表9可知，T鲜味、T整体可接受度、T后味和T咸味的载荷因子均较高，说明这些描述词都能够很好地代表襄阳牛肉面的汤的滋味食用品质特征。由表10可知，T整体可接受度和T鲜味与其他描述词相关性均很高，因此，选择T整体可接受度和T鲜味作为汤的滋味的关键评价指标。

2.2.3 肉的口感的主成分分析法

表11 口感特征描述词的特征值、贡献率和累计贡献率Table 11 Characteristic values, contribution rates and accumulated contribution rates of taste characteristic descriptors

表12 口感特征描述词的主成分载荷矩阵Table 12 Principal component load matrix of taste descriptors

表13 口感特征描述词的相关性分析Table 13 Correlation analysis of taste characteristic descriptors

由表11可知，成分1和成分2的累计贡献率已经达到92.3%，Morrison认为，保留累计方差贡献率达到75%的几个主成分即可代表大部分信息，因此我们保留成分1和成分2。由表12可知，R纹理明晰、R灰褐色和R嚼劲的载荷因子均较高，说明这些描述词都能够很好地代表襄阳牛肉面的肉的口感食用品质特征。由表13可知，R纹理明晰和R灰褐色与其他描述词相关性均很高，因此，选择R纹理明晰和R灰褐色作为肉的口感的关键评价指标。

2.3 用户调查法确定襄阳牛肉面感官描述词权重

我们采用用户调查和二元对比强制法，通过网络对201名喜欢确定感官评价的权重分配，调查结果统计见表14。

表14 襄阳牛肉面感官评价权重的调查统计结果Table 14 Statistical results of sensory evaluation weights of Xiangyang beef noodles

由表14可知，看出肉的口感、汤的滋味、面的口感三者的权重均超过0.3，比较接近，说明人们在食用牛肉面时还是倾向感官品质的均衡。同时，汤的滋味和面的口感最为接近并都高于肉的口感，说明汤的滋味和面的口感是人们在食用牛肉面时最为注重的感官品质。为方便后续与评分法感官评价做感官评价对比，对汤的滋味、面的口感和肉的口感三者权重分别取整为0.35，0.35，0.30。

2.4 模糊综合评价与一般感官评价方法的对比

2.4.1 襄阳牛肉面的模糊综合评价

襄阳牛肉面模糊综合评价的因素集和权重集为：

因素集U={U1，U2，U3}={面的口感，汤的滋味，肉的口感}；

权重集X={X1，X2，X3}={0.35，0.35，0.30}；

评语集V={V1，V2，V3，V4，V5}={差，较差，一般，好，很好}。

6种样品的模糊感官评价结果见表15。

表15 6种样品的模糊感官评价结果Table 15 Fuzzy sensory evaluation results of six samples

续 表

使用加权平均型模糊综合评价方法计算，见表16。

表16 6种样品模糊综合评价结果Table 16 Fuzzy comprehensive evaluation results of six samples

按照最大隶属度原则，对6组襄阳牛肉面感官评定的结果排序为：6#>3#>5#>2#>4#>1#。

2.4.2 襄阳牛肉面的模糊综合评价

我们取襄阳牛肉面的面的口感、汤的滋味、肉的口感三者权重分别取整为0.35，0.35，0.30。

表17 6种样品评分法感官评价结果Table 17 Sensory evaluation results of six samples' scoring methods

将6组牛肉汤模糊综合评价结果与一般的评分法感官评价结果对比，由表17可知，模糊综合评价承载的信息量更多，可以较为全面地反映评价人员对于样品不同档次的评价结果，可以根据需要对结果进行不同的分析。而一般的评分法感官鉴评结果则比较粗糙，只是普通的分值，信息量较少，而且极其容易出现表17所示的重分现象，很难进行进一步的比较。

2.5 面的质构

6种样品硬度对比柱状图、弹性对比柱状图、粘结性对比柱状图、咀嚼性对比柱状图、回复性对比柱状图见图4～图8。将数据运用雷达图集中展示，见图9。

由图9可知，硬度方面，样品4的硬度最大，其次是样品3、样品1、样品5、样品6，最后是样品2。回复性方面，样品3回复性最大，其次是样品1和样品4，三者之间有差异但并不明显。咀嚼性方面，样品4最为突出，其次是样品3和样品1。粘结性方面，依旧是样品3最为突出，样品4和样品1紧随其后，而且相距甚小。最后是弹性方面，样品6一枝独秀，其他样品在弹性方面都不能与之匹敌，而且相距不大。所以说，样品1、样品3和样品4在面条的品质上比较相似，尤其是样品1和样品3极为类似，而样品5、样品2和样品6品质差异较大。

图4 6种样品硬度对比柱状图Fig.4 Contrast column diagram of the hardness of six samples

图5 6种样品弹性对比柱状图 Fig.5 Contrast column diagram of the elasticity of six samples

图6 6种样品粘结性对比柱状图Fig.6 Contrast column diagram of the cohesiveness of six samples

图7 6种样品咀嚼性对比柱状图Fig.7 Contrast column diagram of the chewiness of six samples

图8 6种样品回复性对比柱状图 Fig.8 Contrast column diagram of the resilience of six samples

图9 6种样品TPA指标雷达图Fig.9 Radar map of TPA indicators for six spamples

2.6 汤汁主要鲜味成分的含量

6种样品肌苷酸含量、多肽含量、谷氨酸含量见图10～图12，6种样品主要鲜味物质指标雷达图见图13。

图10 6种样品肌苷酸含量Fig.10 Inosinic acid content of six samples

图11 6种样品多肽含量Fig.11 Polypeptide content of six samples

图12 6种样品谷氨酸含量Fig.12 Glutamic acid content of six samples

图13 6种样品主要鲜味物质指标雷达图Fig.13 Spectral radar chart of major umami substances in six samples

由图10～图13可知，样品2的肌苷酸含量最高，且明显高于其他样品；样品3第二，样品5、样品4和样品6含量其次，且含量极为接近；样品1的肌苷酸含量最少。样品6的谷氨酸成分最高，样品4紧随其后，样品3、样品5和样品1含量相似，样品2的谷氨酸含量最少，微乎其微。样品2的多肽含量最高，其次是样品3，样品2和样品3的多肽含量明显高于其他样品，样品5、样品4含量接近，样品1和样品6多肽含量极少，尤其是样品6。样品6、样品1、样品3、样品4、样品5的主要鲜味成分相似，尤其是样品6和样品5，成分极为近似，谷氨酸含量尤为突出。与此同时，样品2比较独特，其多肽和肌苷酸含量突出，与其他样品在主要鲜味成分上有着明显的差异。

2.7 汤的色泽

图14 6种样品的L值、a值、b值Fig.14 L*, a*, b* values of six samples

由图14可知，样品6的L*值最大，其次是样品5、样品4、样品3，样品2和样品1差距不大，位居最末。从a*值来看，样品2的a*值最大，其次是样品3和样品5，样品1和样品4的a*值近似，样品6的a*值最小，且显著小于其他样品。与此同时，样品2的b*值也是最大的，且显著高于其他样品，其次是样品3、样品5和样品4，样品6和样品1含量近似，差距不大，但样品1的b值最小。

襄阳牛肉面的整体L*值都大于30，a*值都大于0，b*值整体都大于15，说明襄阳牛肉面汤整体偏红、偏黄，这与感官描述基本一致。样品3和样品4在L*值、a*值、b*值上趋势类似，这与感官评价描述基本一致。

2.8 汤汁中挥发性成分的萃取

图15 6种样品的主要挥发性风味成分Fig.15 Main volatile flavor components of six samples

由图15可知，样品1普遍含量较少，其中醇类物含量较多，不含酯类物质。样品2所含物质类型最多，其中萜烯类及其含氧衍生物和其他物质含量极大，样品3与样品1类似，各个物质含量不高且不含有酯类物质。样品4醛类和烷烃类含量较高，但其不含有酮类物质和酯类物质。样品5不含有酯类物质，但是其各个物质含量均很高且超过样品2。样品6醇类物质、萜烯类及其含氧衍生物和其他物质的含量很高。但依旧不含有酯类物质。

从整体样品来看，7类物质中，醇类物质、萜烯类及其含氧衍生物和其他物质占比例很大，醛类物质、酮类物质和酯类物质占比很小。只有样品2中含有酯类物质，只有样品中4不含有酮类物质。

3 结论

本实验主要通过感官剖面分析对襄阳牛肉面感官词进行了筛选，采用用户调查法和二元强制对比法对筛选的感官描述词进行了权重分配，并在上述基础上进行了襄阳牛肉面模糊综合感官评价和一般感官评价结果的对比，主要结论如下：

本实验通过感官剖面分析对襄阳牛肉面感官词进行了筛选，再通过用户调查法和二元强制对比法对感官描述词进行了权重分配，得到适用于襄阳牛肉面的感官描述词为：面的口感、汤的滋味和肉的口感，其权重分别为0.35，0.35，0.30。

通过模糊综合评价法最终得出6个样品的感官评定结果为：6#>3#>5#>2#>4#>1#。

通过主要理化指标的分析对比发现，6个样品在弹性方面比较相似，在回复性、咀嚼性、粘结性方面各有区别；其次，在汤的色泽方面，6个样品的L*值、a*值、b*值都有区别，a*值、b*值在6个样品中的含量接近正比；汤的挥发性成分含量和种类差别都很大，就总体趋势而言，醇类、萜烯类及其含氧衍生物和其他物质含量占绝大多数。

本研究采用感官剖面法对不同的襄阳牛肉面进行了研究，结合用户调查和模糊综合评价法来进行感官剖面分析。在此基础上进一步研究了汤汁中的风味，包括面的质构、汤中的主要鲜味物质、汤的色泽以及汤汁中的挥发性成分。确定6个样品的相同点与不同点以及感官品质最好的样品6。希望可以为未来襄阳牛肉面的工业化大规模生产奠定基础。

在本研究的基础上，若需要形成科学规范的行业标准以及自主品牌，还需要进行相关的市场调研以及其品质控制工艺的研究。