基于模糊数学感官评价添加菊粉的牛肉丸及品质比较研究

农建诚，韦银幕，罗文婷

(1.广西现代职业技术学院，广西 河池 547000；2.广西科技师范学院，广西 来宾 546199)

牛肉丸是一种传统的肉制品，将牛肉打成肉糜并制成肉丸可以丰富百姓的餐桌食材。在肉丸的制作过程中，除肉类成分外，往往还在肉糜中添加一些植物蛋白，用以改善产品品质，锁住脂肪和水分，减少肉丸在煮制过程中的水分损失，提升口感[1-3]。现在越来越多的研究集中于向肉糜中加入膳食纤维，用于促进胆汁代谢，达到清洁胆固醇的目的[4-6]。

菊粉是一种可溶性的植物多糖，作为一种常见的膳食纤维，多来自于植物，在菊科、百合科等植物中均有发现[7-9]。菊粉的营养价值较高，可有效提高人体肠道有益菌的活性，在食品加工中，可以作为脂肪的替代品，促进肠道营养物质吸收[10-11]。

本实验在牛肉丸制作过程中添加不同质量分数的菊粉，通过模糊数学与感官评价的方法评价牛肉丸品质，同时对牛肉丸的色泽、滋味、质地以及组织形态进行品质测定。通过本文的研究，以期达到改善牛肉丸品质，同时提升牛肉丸食用价值的效果。

1 材料和方法

1.1 材料

牛后腿肉、调味品：广西壮族自治区河池市家家乐超市。

1.2 试剂

菊粉：河北秋林化工有限公司。

1.3 主要仪器与设备

Kinexus Ultra旋转流变仪 英国马尔文仪器有限公司；TWS-5000水浴锅 福州乐美仪器有限公司；PB301破壁料理机 浙江宁波科帅电器实业有限公司。

1.4 方法

选取新鲜的牛后腿肉，用无菌水清洗，沥干，切成边长为5 cm左右的正方体，使用绞肉机对块状牛肉进行绞制，绞肉过程中，使用直径为3 mm的筛网反复绞制3次，使牛肉呈肉糜状态。绞制过程中会产生一定的热量，为防止热量对牛肉品质产生影响，因此在绞制过程中需要对牛肉进行冷却处理[12-13]。

肉糜绞制完成后，以表1的配比进行调制。

表1 牛肉肉糜调味工艺配比

向配制好的肉糜中加入适量的清水，将肉糜调制至黏稠度适中。根据不同的牛肉丸生产工艺，从调制好的肉糜中随机取出5份，每份肉糜重量1 kg，向肉糜中加入不同质量分数的菊粉，搅拌均匀，使肉糜的整体稀稠程度均匀一致，达到拍打肉糜时可以颤动即可。

随后将搅拌均匀的肉糜进行冷藏腌制。腌制完成后，手工将肉糜挤压成圆形肉丸，投入沸水中烹煮10 min，至肉丸漂浮于水面时即为成熟。按照不同的菊粉添加量将牛肉丸进行分组，分别进行品质测定及感官评价[14]。

1.4.1 牛肉丸品质测定

1.4.1.1 蒸煮损失率测定

准确称取10.0 g生牛肉丸3份，蒸煮完成后，使用清水进行冲淋，降低牛肉丸的温度，快速去除牛肉丸表面水分，称重，计算牛肉丸的蒸煮损失率[15]。

式中：m1表示蒸煮前的生牛肉丸重量，m2表示蒸煮后的牛肉丸重量。

1.4.1.2 牛肉丸持水性测定

取生牛肉丸切成3 mm的薄片，准确称取重量。经6000 r/min离心20 min后，取出再次进行称重，计算牛肉丸的持水性[16-17]：

式中：m4表示离心前的牛肉丸重量，m3表示离心后的牛肉丸重量。

1.4.1.3 牛肉丸凝胶强度测定

取生牛肉丸，沿直径方向切成小块。使用T/1.3 BN型探头，以5 g触发，每个样品进行6次平行检测，取均值，计算牛肉丸凝胶强度[18-20]：

凝胶强度(g·mm)=破断力(g)×凹陷距离(mm)。

1.4.1.4 牛肉丸流变性质测定

取生牛肉丸，将牛肉丸样品放置于流变仪平台上，使用硅油进行密封，防止流变过程中水分蒸发，在线性区域内进行动态频率和温度扫描，每组样品测量5次，取均值，即为牛肉丸流变性质[21-23]。

1.4.2 牛肉丸感官评价

感官评定小组由受过专业学习的10位成员组成。在进行感官综合评价时，感官评定小组评价标准见表2，分别从牛肉丸的色泽、滋味、质地以及组织形态4个因素角度进行评价。

表2 牛肉丸品质感官综合评价标准

1.4.2.1 建立感官综合评价因素集U

U=(色泽，滋味，质地，组织形态)=(u1，u2，u3，u4)。

1.4.2.2 建立感官综合评价集V

V=(优秀，良好，一般)=(v1，v2，v3)。

1.4.2.3 建立感官评价单因素矩阵R

1.4.2.4 确定感官综合评价权重矩阵A

1.4.2.5 确定感官评价模糊综合评判矩阵

B=A·R(其中，B是A和R的模糊矩阵运算合成)。

1.4.2.6 得出感官评价结论

根据最大隶属原则，得出感官评价结论。

2 结果与分析

2.1 牛肉丸品质

2.1.1 牛肉丸的蒸煮损失率

牛肉丸的蒸煮损失率越大，表明样品加工过程中的得率越小[24]。不同菊粉添加量所对应的牛肉丸蒸煮损失率见图1。随着菊粉添加量的增加，牛肉丸的蒸煮损失率呈现先下降后略微升高的现象；当菊粉添加量为16%时，菊粉对牛肉丸蒸煮损失率的影响效果最突出，达到(3.70±0.58)%，其主要原因可能是菊粉中的多糖类物质能够有效阻碍肌肉组织的脱水，在牛肉丸蒸煮过程中，多糖物质与肌肉中的蛋白质形成稳定的网状结构，形成肌肉表面保护层，从而减少蒸煮过程中的肉质损失，随着菊粉添加量的增加，网状结构的孔隙变大，此时网状结构受到破坏，造成肉质损失提高[25-26]。

图1 牛肉丸损失率随菊粉添加量增加的变化

2.1.2 牛肉丸的持水性

菊粉添加量对牛肉丸持水性的影响见图2。在菊粉添加量为4%～16%时，牛肉丸的持水性无显著变化；但当菊粉添加量为20%时，持水性显著上升(p<0.5)，达(97.3±2.5)%，主要原因可能是菊粉不仅能够吸收牛肉丸中的游离水，同时可以从外界吸收水分，通过填充蛋白质孔隙，使牛肉丸内部构造更加致密。

图2 牛肉丸的持水性随菊粉添加量增加的变化

2.1.3 牛肉丸的凝胶强度

菊粉添加量对牛肉丸凝胶强度的影响见图3。

图3 对牛肉丸凝胶强度的变化随菊粉添加量增加

由图3可知，牛肉丸的凝胶强度在较低菊粉添加量时略有提升，但未达到显著水平；当菊粉添加量为20%时，牛肉丸的凝胶强度显著升高，达到(13.6±0.64) g·mm(p<0.1)，主要原因是菊粉中的多糖物质使牛肉中多种分子的相互作用力提升，形成稳定结构，这一过程使牛肉丸表现出更加筋道的口感。

2.1.4 牛肉丸的流变性质

牛肉丸的储能模量可用来反映牛肉丸的流变性质。菊粉添加量对牛肉丸流变性质影响的测定数据见表3。随着扫描频率的增加，牛肉丸的储能模式增高；当扫描频率相同时，添加菊粉会引起牛肉丸的流变性质提升。

表3 牛肉丸的储能模量随菊粉添加量增加的变化

2.2 牛肉丸的感官综合评价

10名感官综合评价人员对5组不同菊粉添加量的牛肉丸分别进行评价，评价结果见表4。

表4 菊粉添加量对牛肉丸品质影响综合评价数据

采用专家调查法确定权重，确定感官综合评价权重矩阵A=(0.2，0.3，0.2，0.3)。

对5组不同菊粉添加量的牛肉丸样品进行模糊综合评价B=A·R，模糊综合评价结果：

B1=A·R1=(0.2，0.3，0.2，0.3)·

B2=A·R2=(0.2，0.3，0.2，0.3)·

B3=A·R3=(0.2，0.3，0.2，0.3)·

B4=A·R4=(0.2，0.3，0.2，0.3)·

B5=A·R5=(0.2，0.3，0.2，0.3)·

由评价结果可知，根据最大隶属原则，认定当菊粉添加量为16%时，所得牛肉丸的感官综合评价最高，其隶属度为0.86。感官评价结果表明，当菊粉添加量为16%时，在所得牛肉丸感官综合评价中有86%的感官综合评价人员认为优秀，12%认为良好，2%认为一般。当菊粉添加量为20%时，牛肉丸出现变硬现象，造成感官综合评价低于菊粉添加量为16%的牛肉丸样品。该结果表明，模糊数学感官评价与品质测定分析结果相符。

3 结论

在牛肉丸制作过程中加入不同质量比的菊粉(4%、8%、12%、16%、20%)，通过模糊数学与感官评价的方法评测牛肉丸品质，同时进行牛肉丸色泽、滋味、质地以及组织形态的评价。结果发现，随着菊粉添加量的增加，牛肉丸的蒸煮损失率呈现先下降后略微升高的现象；当菊粉添加量为16%时，牛肉丸的蒸煮损失率最小，为(3.70±0.58)%；牛肉丸的持水性不断升高，持水性指标与菊粉添加量呈正比关系；牛肉丸的凝胶强度随着菊粉添加量的增加而升高，表现为肉丸咀嚼性提升。当菊粉添加量为16%时，所得牛肉丸的感官综合评价最高，有86%的评定人员认为此时所得牛肉丸综合评价为优秀。

本研究旨在了解不同菊粉添加量对牛肉丸的蒸煮损失及感官评价的影响，从而为牛肉丸的制作提供理论支撑和实践方案。