葵花籽感官品质的模糊数学评价研究

张 玮，毕经伟，薛 伟，田 军，高 博，谭丽萍

（赤峰市农牧科学研究所，内蒙古赤峰 024031）

向日葵（Helianthus annuus L.） 属菊科菊亚科向日葵属植物，是世界四大油料作物之一，具有耐盐碱、耐干旱、耐瘠薄、适应性强的特点，在我国内蒙古、新疆、东北地区广泛种植。据联合国粮农组织的数据统计结果显示，2019 年我国种植面积超过85.00 万hm2，总产量240.00 万t[1]。向日葵以其较高的食用价值和广泛的用途，已成为我国重要的经济作物和油料作物。

葵花籽是向日葵的果实，主要作为休闲零食及制作糕点的辅料，在全世界普及。葵花籽中富含绿原酸、亚油酸、甾醇、维生素及微量元素等多种生物活性物质，有益于人体健康。我国有嗑食葵花籽的传统习惯，是食葵的主要生产国和消费国[2]，2013—2014 年度，我国的葵花籽消费总量为191.1 万t，而在2019—2020 年度，则猛增至307 万t；其中，食用葵的消费量从156.3 万t 增至216.0 万t[3]。近年来，随着向日葵产业的迅速发展，不同品种和质量的葵花籽由于品质的区别，价格也存在较大差异。人们对葵花籽的外在感官及内在品质的要求也不断提高，需要注重提高向日葵的综合品质，以适应市场需求。

与其他食品相同，葵花籽的品质是一种复合评价因子，由产品外观和许多内在因素共同构成，主要分为感官品质和营养品质[4]。感官品质是指可以通过人的视觉、嗅觉、触觉和味觉进行综合评价的品质特性，葵花籽的营养成分及营养品质已有较多相关研究[5-6]，但对于其感官品质的评价尚未见报道。

食品感官评价是食品综合质量评价的一种重要方法，是由食品感官评价者通过各种人体感知渠道（如视觉、嗅觉、味觉和触觉等） 对其属性做出综合评价的系统分析方法[7]，能够比较完整、全面地描述食品的感官特征。因感官评价一般采用评分法，许多数据具有一定的主观性和模糊性，导致评价结果具有不确定性、不稳定性和局限性。

模糊数学综合评价法以模糊数学的隶属度理论为基础，对由多因素制约的食品感官品质做出总体评价，可量化一些不易定量、边界不清或是不能准确描述的因素，避免受到人为主观性影响和不确定性，并且能较为全面地反映食品感官的各项信息，提高评价结果的科学性、合理性和客观性[8]。近年来，模糊综合评价法在果蔬营养品质、食品配方工艺优化评价等方面应用较多[9-14]，但在葵花籽感官品质评价方面的研究尚无相关报道。

1 材料与方法

1.1 材料准备

6 份当年收获的食用向日葵籽实，均由赤峰市农牧科学研究所提供，经初步筛选，剔除虫蚀、干瘪籽粒，清洗后晾晒0.5 h 沥干水分。经由微波炉烘焙至熟，不添加任何调味品。

1.2 感官评定方法

由10 名品评人员组成评价小组，按照葵花籽品质评价标准对6 份葵花籽样品进行评定（评定标准见表1）。评价前要求品评人员充分了解各种感官评价指标的含义和评价标准。在评价过程中，评价人员需保证客观公正，各样品评定之间要用清水漱口。样品评价后，对评价结果进行统计分析[10]。

表1 葵花籽感官评定标准

葵花籽感官评定标准见表1。

2 建立模糊数学模型

2.1 评价对象集建立

6 份葵花籽样品，依次进行编号，分别为S1，S2，S3，S4，S5，S6， 得到评价对象集S=｛S1，S2，S3，S4，S5，S6}。

2.2 因素集建立

因素集U={u1，u2，u3，u4}，其中u1表示形态，u2表示色泽，u3表示气味，u4表示口感，即U={形态，色泽，气味，口感}。

2.3 评语集建立

评语集V={v1，v2，v3，v4}，其中v1表示优，v2表示良，v3表示中，v4表示差，即V={优，良，中，差}。

2.4 权重的确定

根据形态、色泽、气味、口感在葵花籽感官评价中的作用，可采用强制决定法来确定各因素的权重。评价权重集A={a1，a2，a3，a4}。将形态30%、色泽20%，气味10%和口感40%作为权重系数的分配依据，形态、色泽、气味、口感的权重系数分别为0.3，0.2，0.1，0.4，总和为1，即权重集A={0.3，0.2，0.1，0.4}。

2.5 模糊关系综合评判集

模糊关系综合评判集：

式中：Y——葵花籽感官指标综合评定结果；

A——权重集；

R——模糊矩阵。

3 结果与分析

3.1 感官评定结果

按照制定的感官评价方法和标准，10 名感官评定人员对6 份葵花籽的感官品质进行评定。

6 种葵花籽感官评定结果见表2。

表2 6 种葵花籽感官评定结果/分

3.2 建立葵花籽样品的模糊矩阵

由表2 可知，根据感官评定结果，10 名评定人员认为葵花籽S1形态优的有2 人，良的有4 人，中的有2 人，差的有2 人，则得到U1=（0.2，0.4，0.2，0.2）；同理，U2=（0.6，0.2，0.2，0），U3=（0.5，0.3，0.1，0.1），U4=（0.4，0.2，0.2，0.2），把得到的4 个因素的评价结果组成一个矩阵为：

同理，

对矩阵进行模糊变化，由模糊关系综合评判集Y=A×R

同理，

3.3 综合评分

将评价结果的等级优、良、中、差依次赋予分值90，80，70，60 分，将模糊变化后综合评判结果的各个量，分别乘以相应的分值，并进行加和，可得出每个样品的最后得分：

同理，可得H2=84.4，H3=77.4，H4=74.5，H5=81.5，H6=69.9。

因此，以上6 份葵花籽样品的感官品质评分从高到低依次为S2＞S5＞S1＞S3＞S4＞S6。S2和S5的综合得分高于8 分，这2 份样品被评价为优、良，综合表现为籽粒长或长卵型，大小一致，宽、长适宜，畸形籽粒无或少；籽粒皮壳条纹无或少，光泽度较好，有香气、无异味，口感好；S1、S3和S4综合得分在7～8 分，这3 份样品被评价为良、中，综合表现为籽粒大小较一致，宽、长较适宜，有畸形籽粒，籽粒皮壳有条纹，光泽度较差，口感一般，香味较淡；S6的综合得分低于7 分，该样品被评价为中、差，综合表现为籽粒宽卵形，不整齐，宽、长较适宜，畸形籽粒较多，粒色杂，皮壳光泽度差，霉斑或锈斑多，口感差，咀嚼性差。

4 结论

以6 份熟制葵花籽为试验材料，以色泽、形态、气味、口感等为感官品质权重指标，利用模糊数学综合评价法，确立因素集、评语集、质量因素权重集，建立模糊评判矩阵，应用模糊综合评判法对这6份样品的综合品质进行了评分和排名，排名越高，说明综合品质越优，反之越差。结果表明，6 份样品中S2的得分最高，说明综合品质最优；S6的得分最低，说明综合品质最差。

5 讨论

在模糊数学综合评价法中，权重的确定非常重要，在很大程度上影响最终的评价结果。研究根据强制决定法确定了各因素的权重，而在实际应用中，要按照不同年份的市场行情、消费者偏好及加工目标等方面要求对各因素给予不同的权重系数[10]。

食品感官评价具有多变性和复杂性等特点，其结果与评价人员的个人喜好、饮食习惯等因素密切相关，但在某种程度上也具有一定的普遍性，对于同一类食品，感官品质中的某些指标（如葵花籽的外观色泽、大小、硬度等） 的要求是基本一致的，因此，应进一步建立健全葵花籽的综合品质评价标准和方法，最大程度地摒除由人为主观影响引起的评价结果的不确定性，保证评价结果的科学性、客观性和准确性。

葵花籽的营养成分相关指标可由仪器测定分析得到。旨在探索建立一种感官评价的方法和模型，将模糊数学评价法和仪器分析方法相结合，对葵花籽进行更准确的品质评价，进一步完善葵花籽品质评价体系，为优质食葵品种的选育和筛选提供理论依据。