利用模糊数学感官评价法优化香菇粥伴侣配方

许方方，崔国梅，魏书信，赵金瑶，李顺峰，刘丽娜，田广瑞

（1.河南省农科院 农副产品加工研究所，河南郑州450002；2.河南农业大学食品科学技术学院，河南郑州450002）

0 引言

香菇不仅味道鲜美独特，且具有很高的营养价值。目前，香菇的加工形式越来越多样化。齐琳琳等人[1]通过真空油炸方式，将香菇制成香菇脆片。王宝刚等人[2]将香菇烘干磨成粉后调配到面粉中制成香菇馒头。还有香菇酱油、香菇酥糖等，极大地丰富了香菇产品的形式。粥是我国餐桌上的常客，随着生活水平的进步，人们对粥的口感、风味及营养也提出了较高的要求，皮蛋瘦肉粥、八宝粥、香菇鸡肉粥等成为早餐店的热销品。香菇粥因其补脾益气、补肝肾、健脾胃、增进食欲、促进消化、提高机体抵抗力和免疫力等功效备受人们青睐。香菇粥要慢火熬制，而现代生活节奏加快，在一定程度上限制其食用。

以鲜香菇为主要原料研制香菇粥伴侣，经过卤煮的香菇丁赋予其卤香味同时再稍加调配，不仅配料安全、标签清洁，而且能够保持香菇的营养及风味，此外开袋加入事先熬制好的大米粥即成香菇粥，方便快捷。而有关香菇粥伴侣的研究鲜见报道，市场上也少见该种产品，为香菇粥伴侣类产品提供技术参考。由于品评员的感官评价带有一定的主观性，这样就会引起结果的不确定性[3]，而通过单因素试验和正交试验，利用模糊数学感官评价法[4]研究了香菇粥伴侣的最佳配料比，以制得口感鲜美、风味突出的香菇粥伴侣。

1 材料与方法

1.1 主要材料

鲜香菇，产自河南省西峡县；香菇精，广州正味食品有限公司提供；鸡肉膏，天津春发生物科技集团有限公司提供；食用油、食盐、白砂糖、香辛料，均为市售。

盐酸、乙醇、无水乙醚、硫酸铜、硫酸钾、硫酸、硼酸、氢氧化钠，国药集团化学试剂有限公司提供；石油醚，淄博市临淄东方红化工厂提供；碘、碘化钾，金海碘化工（青岛）有限公司提供；溴甲酚绿指示剂、亚甲基蓝指示剂，南京化学试剂股份有限公司提供；硝酸、高氯酸、氯化铯、磷酸二氢钾、氯化钠、葡萄糖、平板计数琼脂，广东环凯微生物科技有限公司提供。

YG-350型切丁机，兴化市宇工脱水机械有限公司产品；JA5003B型分析天平，上海精科天美科学仪器有限公司产品；MJ-78A型高压灭菌，施都凯仪器设备上海有限公司产品；ST-35型真空包装机，温州市大江真空包装机械有限公司产品；Advanced-Ⅰ型艾柯超纯水机，台湾艾柯成都康宁实验专用纯水设备厂产品；HC-3018型高速冷冻离心机，安徽中科中加科学仪器有限公司产品；DF-101S型集热式恒温加热磁力搅拌器，河南省予华仪器有限公司产品；FE20型pH计，梅特勒-托利多仪器上海有限公司产品；UV-1800型紫外可见分光光度计，济南海能仪器股份有限公司产品；ZX-9140MBE型数显鼓风干燥箱、SHZ-B型水浴恒温振荡器，上海博讯实业有限公司医疗设备厂产品；XB-20B型多功能粉碎机，上海兆申科技有限公司产品；SKD-200型自动凯氏定氮仪，上海沛欧分析仪器有限公司产品；SXT-06型索氏提取装置，上海本昂科学仪器有限公司产品；JCYZ-500型原子吸收分光光度计，青岛聚创环保集团有限公司产品；CA-HM型食品热量成分检测仪，北京盈盛恒泰科技有限责任公司产品。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程新鲜香菇→挑选、清洗→去柄、切丁→卤煮→与鸡丝混合→调味→包装→灭菌→装箱。

1.2.2 操作要点

（1）原料的选择及切丁。选用七八分成熟、新鲜、无霉斑、无不良气味的完好香菇，去除菇柄，用切丁机切成5 mm3大小均匀的香菇丁。

（2）卤汤的熬制及卤煮。加入香叶2.6 g，八角11.3 g，丁香2.6 g，桂皮5.6 g，白芷8.9 g，花椒3.6 g，良姜3g，肉蔻3.8 g，鸡精4.0 g，食盐60.0 g，白砂糖31.0 g，鸡肉膏35.0 g，水4 000 g，水烧开后文火熬制3 h。然后，将香菇丁倒入提前熬好的卤汤中进行卤煮7 min。

（3）大米粥熬制。将80 g大米置于1 000 g水中，加入马铃薯淀粉16 g，鸡丝24 g，水烧开后文火熬制25 min，再以300 g大米粥为基础进行调配。

（4）混合与包装。将一定量的香菇丁与提前卤制好的鸡丝混合均匀并加入适量的调味料。将产品进行抽真空包装后灭菌。

1.2.3 香菇粥伴侣配方的单因素试验

以300 g大米粥为基础，将香菇丁卤煮7 min，因为时间短不熟且不够入味，时间太长则颜色太深，影响感官品质。通过卤煮提高了产品风味，而只需以香菇丁、香菇精、食盐、白砂糖为试验因子，产品感官评价为指标，通过模糊数学综合评判法，确定最佳配比。

（1）香菇丁添加量对产品感官评价的影响。以300 g提前熬制好的大米粥为基础，在香菇精添加量0.04%，食盐添加量0.2%，白砂糖添加量0.2%的同时，研究6%，8%，10%，12%，14%不同的香菇丁添加量对香菇粥感官品质的影响。

（2）香菇精添加量对产品感官评价的影响。以300 g提前熬制好的大米粥为基础，在香菇丁添加量10%，食盐添加量0.2%，白砂糖添加量0.2%的同时，研究0，0.02%，0.04%，0.06%，0.08%不同的香菇精添加量对香菇粥感官品质的影响。

（3）食盐添加量对产品感官评价的影响。以300 g提前熬制好的大米粥为基础，在香菇丁添加量10%，香菇精添加量0.04%，白砂糖添加量0.2%的同时，研究0，0.1%，0.2%，0.3%，0.4%不同的食盐添加量对香菇粥感官品质的影响。

（4）白砂糖添加量对产品感官评价的影响。以300 g提前熬制好的大米粥为基础，在香菇丁添加量10%，香菇精添加量0.04%，食盐添加量0.2%的同时，研究0，0.1%，0.2%，0.3%，0.4%不同的白砂糖添加量对香菇粥感官品质的影响。

1.2.4 香菇粥伴侣配方的正交试验

在单因素试验基础上，对香菇丁、香菇精、食盐、白砂糖的添加量进行四因素三水平L9（34）正交试验，通过模糊数学综合评判法确定香菇粥伴侣的最佳配方。

香菇粥伴侣配方正交试验因素与水平设计见表1。

表1 香菇粥伴侣配方正交试验因素与水平设计/%

1.2.5 感官评价方法

由10名品评人员组成评定小组，将制备好的香菇粥伴侣加至300 g大米粥中，搅拌均匀后，进行感官评定。感官评定人员在评定前12 h不喝酒、不吸烟、不吃辛辣等刺激性食物，评定一个样品后，要以清水漱口并间隔10 min再感官评定下一个样品[5]。

香菇粥感官评定标准见表2。

表2 香菇粥感官评定标准

1.2.6 建立数学模型

模糊数学法是研究用精确的数学方法描述一些模糊现象的一种理论和方法，可将一些不易定量的因素定量化[6]。目前，该方法已经在醋、调味酱、复合调味品等食品的感官品质评价中得以应用[7-9]。

以色泽、风味、滋味、粥体状态4个因素设为评定论域（U）。以优（90分）、中（80分）、差（70分）为评语论域（V），V=（90，80，70），采用强制决定法[10]确定色泽、风味、滋味、粥体状态各因素的权重（A），结果为色泽（20%）、风味（20%）、滋味（30%）、粥体状态（30%），即A=（0.2 0.2 0.3 0.3），且总和等于1。食品感官指标综合评定结果用Y表示，Y表示权重A和模糊矩阵R的合成，即Y=A×R[11]。

1.2.7 理化指标及微生物指标检测

水分、蛋白质、脂肪、灰分、钠含量、能量的检测均参照国家标准，碳水化合物通过计算获得其含量。微生物指标如菌落总数、大肠菌群、沙门氏菌、大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌的检测均参照国家标准。

蛋白质测定参照GB 5009.5—2016，脂肪测定参照GB 5009.6—2016，水分测定参照GB 5009.3—2016，总灰分测定参照GB 5009.4—2016，钠含量测定参照GB 5009.91—2017，总热值测定参照ISO 9831—1998，菌落总数测定参照GB 4789.2—2016，大肠菌群测定参照GB 4789.3—2016，沙门氏菌测定参照GB 4789.4—2016，金黄色葡萄球菌测定参照GB 4789.10—2016，大肠埃希氏菌测定参照GB 4789.38—2016。

1.3 数据处理

运用Excel 2010和SPSS 16.0软件进行数据处理与分析。

2 结果与分析

2.1 香菇粥伴侣配方的单因素试验

2.1.1 卤香菇丁添加量对产品感官评价的影响

卤香菇丁的添加能够影响香菇粥的风味和粥体状态，由10个感官评价员对9份香菇粥按色泽、风味、滋味、粥体状态进行了逐一评价。

香菇丁添加量对香菇粥感官评定的影响见表3。

表3 香菇丁添加量对香菇粥感官评定的影响/分

根据公式Y=A×R，得到

同理，得H2=85.8，H3=87.7，H4=86.3，H5=82.4。

根据评分结果，分析香菇丁添加量对产品感官品质的影响。

香菇丁添加量对产品品质的影响见图1。

由图1可知，随着香菇丁添加量的增加，模糊感官评分先增大后减小，当香菇丁添加量为10%时，模糊感官得分最高，香菇粥的口味和粥体状态最佳。香菇添加量不足则香菇风味不够突出，粥体状态不够充盈。随着香菇添加量的增加，风味越发突出，粥体状态也更加充盈，但是添加量持续增加，香菇风味过于浓郁，反而给人不愉快的感觉，而且会影响粥体状态及视觉效果，同时加工成本也会有所上升。所以，香菇丁添加量为10%时最为合适。

图1 香菇丁添加量对产品品质的影响

2.1.2 香菇精添加量对产品感官评价的影响

香菇精是以香菇为主要原料，生产出的美味与营养兼备的新一代复合型天然调味品，符合广大消费者对美味、安全、营养食品的追求。香菇精很大程度地保留了香菇特有的香味和鲜味，是香菇风味的主要呈味成分之一[12-16]，也是支撑香菇粥伴侣味道表达的重要因素。不同香菇精添加量的试验结果处理方法同2.1.1，结果如下：

选取我院2015年5月～2018年5月收治的60例重症哮喘并发呼吸衰竭患者作为临床研究对象，将所有研究对象按照随机数字表法分为对照组与观察组，各30例。观察组：男16例，女14例；年龄19～80岁，平均（47.56±12.58）岁；对照组：男17例，女13例；年龄20～81岁，平均（48.27±12.53）岁。两组患者的基本资料经统计学分析差异无显著性；差异无统计学意义（P＞0.05）。

根据评分结果，分析香菇精添加量对产品感官品质的影响。

香菇精添加量对产品品质的影响见图2。

图2 香菇精添加量对产品品质的影响

由图2可知，随着香菇精添加量的增加，模糊感官评分先增大后减小，香菇精添加量为0.04%时，模糊感官评分最高，香菇粥的滋味最佳。随着香菇精添加量的增加，风味愈发浓郁，粥的滋味越来越好，但是过量添加，导致香菇风味过于浓郁，口感过于鲜美，反而产生不愉快的感觉，所以添加量在0.04%时最为合适。

2.1.3 食盐添加量对产品感官评价的影响

食盐是最主要的咸味剂[17]，是食品体系中不可或缺的成分[18]，具有一定的提鲜作用，其添加量直接影响了香菇粥的风味与口感。不同食盐添加量的试验结果处理方法同2.1.1，结果如下：

根据评分结果，分析食盐添加量对产品感官品质的影响。

食盐添加量对产品品质的影响见图3。

图3 食盐添加量对产品品质的影响

由图3可知，随着食盐添加量增加，模糊感官评分先增大后减小，食盐添加量为0.2%时，模糊感官评分最高，香菇粥的风味、滋味最佳。食盐添加量不足，口感较淡，过量则过咸，且会影响其他风味的表达，所以食盐添加量为0.2%时最为合适。

2.1.4 白砂糖添加量对产品感官评价的影响

白砂糖是最常用的甜味剂，不仅是甜味表达的主要物质，也有一定的增鲜作用，同时对咸味也有一定的调节作用，白砂糖与食盐的相互作用对香菇粥的口感具有很大的影响[19]。白砂糖添加量很大程度上影响香菇粥的口感的饱满程度。不同白砂糖添加量的试验结果处理方法同2.1.1，结果如下：

根据评分结果，分析白砂糖添加量对产品感官品质的影响。

白砂糖添加量对产品品质的影响见图4。

由图4可知，随着白砂糖添加量增加，模糊感官评分先增大后减小，白砂糖添加量为0.2%时，模糊感官评分最高，香菇粥的风味、滋味最佳。白砂糖添加量不足，会影响鲜味的表达和弱化对咸味的调节作用，同时也会影响其他风味物质的表达；若添加过量则甜味口感太重，一则掩盖了其他风味，二则也不符合粥的滋味要求。根据模糊感官评价白砂糖添加量为0.2%最为合适。

图4 白砂糖添加量对产品品质的影响

2.2 香菇粥伴侣配方的正交试验结果

按照感官评价方法和数据处理方法对正交试验中样品进行感官评价。

香菇粥伴侣配方正交试验结果见表4。

表4 香菇粥伴侣配方正交试验结果

由表4可知，各因素对香菇粥感官品质影响的主次顺序为A>C>B>D，即香菇丁添加量>食盐添加量>香菇精添加量>白砂糖添加量。选择各因素中K值最大的水平以作为该因素的最优水平，可以看出香菇粥伴侣4个因素的最佳组合为A2B2C2D1，即香菇粥伴侣的最佳配方为香菇丁添加量10%，香菇精添加量0.04%，食盐添加量0.20%，白砂糖添加量0.15%。

2.3 香菇粥伴侣配方的最佳工艺的验证试验

试验中，最佳工艺A2B2C2D1没有出现，因而需要设计验证试验进行验证，具体的条件为香菇丁10%，香菇精0.04%，食盐0.20%，白砂糖0.15%。综合得分为89.6分，大于表4中的最高得分。因此，正交试验得出的最优香菇粥伴侣配方组合符合实际。在该配方下香菇粥伴侣配制的香菇粥粥体状态良好、香菇味浓郁、咸味鲜味适宜。

2.4 理化指标和微生物指标检测结果

产品检测严格按照国家标准进行测定，根据预试验，产品灭菌采用105℃，30 min的高压灭菌。

产品微生物指标检验结果见表5，产品理化指标检验结果见表6。

表5 产品微生物指标检验结果

表6 产品理化指标检验结果

由表5可知，菌落总数（CFU/g）小于10，大肠菌群（MPN/g）及大肠埃希氏菌（MPN/g）均小于3.0，无致病菌检出，产品符合国家卫生标准。表5可为标签营养成分表提供参考。

3 结论

以鲜香菇为主要原料，经过卤煮、调配而成香菇粥伴侣，然后真空包装灭菌。不仅配料清洁，能够保持香菇的营养和原始风味并具有卤制的滋味，且开袋加入事先熬制好的粥即成香菇粥，方便快捷。由试验结果可知，香菇丁、香菇精、食盐、白砂糖都是影响香菇粥伴侣的重要因素。通过单因素试验和正交试验，利用模糊数学感官评价法得到香菇粥伴侣的最佳工艺配方为香菇丁加入预先卤制好的卤汤中卤煮7 min，然后按照卤香菇丁添加量10%，香菇精添加量0.04%，食盐添加量0.20%，白砂糖添加量0.15%的比例进行调配，在该条件下香菇既有原始风味，又有卤制的特色滋味，利用香菇粥伴侣配制的香菇粥口感鲜美、风味突出。产品真空包装于105℃，30 min的高压灭菌后进行理化指标和微生物检测，符合国家卫生标准。