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        模糊數(shù)學(xué)評價(jià)法優(yōu)化牛排調(diào)味鹽配方

        2021-11-25 09:33:20黃文壘任憲東寇宇龍畢繼才
        食品工業(yè) 2021年11期
        關(guān)鍵詞:評價(jià)

        黃文壘,任憲東,寇宇龍,畢繼才

        1.江蘇食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)院(淮安 223003);2.河南科技學(xué)院(新鄉(xiāng) 453003)

        牛排亦稱牛扒,是西餐經(jīng)典美食,也是全球最受歡迎的主菜之一。歐洲從中世紀(jì)就開始食用牛排,發(fā)展至今,全世界已集結(jié)了大批的牛排愛好者[1-2]。牛排的烹調(diào)方法以煎和烤制為主,常配黑椒汁、紅酒汁等醬汁食用。除醬汁外,還有專門搭配牛排食用的調(diào)味鹽。美食家們認(rèn)為質(zhì)量上乘的牛肉,用“鹽”調(diào)味才能凸顯牛肉本身鮮美的滋味,會吃牛排的配鹽,不會吃的配醬[3]。這里所說的“鹽”就是牛排調(diào)味鹽(以下簡稱牛排鹽)。牛排鹽由鹽、迷迭香、小茴香等調(diào)味料組成,成品咸甜適口,香味濃郁,是牛排調(diào)味的最佳選擇。

        根據(jù)相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)[4-7]的規(guī)定,食鹽可分為調(diào)味鹽和特殊工藝鹽兩大類。依據(jù)牛排鹽的原料選用和制作工藝判定,它屬于調(diào)味鹽范疇。國內(nèi)關(guān)于調(diào)味鹽的研究多集中在風(fēng)味和功能的開發(fā)。賞所坤等[8]利用微囊包和技術(shù)、酶解技術(shù)及超細(xì)粉碎工藝開發(fā)野生菌調(diào)味鹽;劉燁等[9]將益生菌等微生態(tài)營養(yǎng)制劑添加到食用鹽中,研究開發(fā)含益生菌的泡菜發(fā)酵用調(diào)味鹽產(chǎn)品;張宗成[10]研究了烤魚調(diào)味鹽及其制備方法。關(guān)于牛排調(diào)味料的研究較少,牛排鹽的研究更鮮見于報(bào)道。牛排鹽由食鹽、白砂糖和香辛料組成,天然健康零添加,符合現(xiàn)代人們的養(yǎng)生理念。對于牛排鹽的開發(fā)研究有重大的現(xiàn)實(shí)意義,不僅豐富了調(diào)味鹽的品種,也促進(jìn)了西式調(diào)味品在中國的發(fā)展。

        模糊數(shù)學(xué)綜合評判是以模糊集理論為基礎(chǔ),將評價(jià)因素的差異在中間過渡中的不分明性數(shù)值化,從而把定性評價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評價(jià)的一種方法[11-13]。試驗(yàn)研究迷迭香、黑椒碎、甜椒粉和小茴香的添加量對牛排鹽品質(zhì)的影響試驗(yàn),并運(yùn)用正交試驗(yàn)和模糊數(shù)學(xué)綜合評判,確定牛排鹽的最佳配方,旨在為餐飲業(yè)或西式調(diào)料廠商提供參考和理論依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料與試劑

        海鹽(山東省鹽業(yè)集團(tuán)有限公司);迷迭香(江蘇樂宅客食品有限公司);芫荽籽(上海味好美食品有限公司嘉定分公司);白砂糖(江西巧嫂食品有限公司);大蒜粉(上海味好美食品有限公司嘉定分公司);黑椒碎(玉林市玉州區(qū)城北街道谷山村);甜椒粉(上海味好美食品有限公司嘉定分公司);小茴香(成都大紅袍食用有限公司)。

        1.2 主要試驗(yàn)儀器與設(shè)備

        FA124萬分之一電子天平(上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司);HZF-A500百分之一電子天平(福州華志科學(xué)儀器有限公司);FW-80粉碎機(jī)(永光明醫(yī)療儀器廠);101-2電熱恒溫干燥箱(泰斯特儀器有限公司);8目手工篩(新鄉(xiāng)市克萊德環(huán)保設(shè)備有限公司);雙螺旋錐形混合機(jī)(萊州格瑞機(jī)械有限公司)。

        1.3 試驗(yàn)方法

        1.3.1 工藝流程

        原料準(zhǔn)備→過篩→稱重→混合→包裝→成品

        1.3.2 操作要點(diǎn)

        原料準(zhǔn)備:所有原料均選用食品級。過篩:顆粒海鹽過約2.4 mm孔徑的篩,迷迭香干葉按6 mm切制,黑胡椒碎過約1.7 mm孔徑的篩,甜椒粉過約0.8 mm孔徑的篩,大蒜粉過約0.4 mm孔徑的篩,中粒白砂糖(0.45~1.25 mm),小茴香、芫荽籽選整粒?;旌希簩⒎Q量好的原料放入混合機(jī)中,混合30 min。包裝:混合完畢的原料稱量后分裝至研磨瓶,包裝即可。

        1.4 單因素試驗(yàn)

        1.4.1 迷迭香添加量對牛排鹽品質(zhì)的影響

        試驗(yàn)分為4組,在其他原料不變的條件下,分別稱取8%,10%,12%和14%迷迭香,添加至各試驗(yàn)組,通過感官評定來確定其最適添加量。

        1.4.2 甜椒粉添加量對牛排鹽品質(zhì)的影響

        試驗(yàn)分為4組,稱取40%海鹽、10%芫荽籽、10%白砂糖、7%大蒜粉,分別稱取1%,2%,3%和4%甜椒粉,添加至各試驗(yàn)組,通過感官評定來確定甜椒粉的最適添加量。

        1.4.3 黑椒碎添加量對牛排鹽品質(zhì)的影響

        試驗(yàn)分為4組,在其他原料同1.4.2條件下,分別添加1%,2%,3%和4%黑椒碎,添加至各試驗(yàn)組,通過感官評定來確定其最適添加量。

        1.4.4 小茴香添加量對牛排鹽品質(zhì)的影響

        試驗(yàn)分為4組,在其他原料同1.4.2條件下,分別稱取8%,10%,12%和14%小茴香,添加至各試驗(yàn)組,通過感官評定來確定其最適添加量。

        1.5 感官鑒定評分標(biāo)準(zhǔn)

        邀請10名具有感官品鑒經(jīng)驗(yàn)的人員組成感官評定小組,男女各占一半,要求感官評定人員之間有間隔,在一個相對獨(dú)立的空間進(jìn)行感官評定[14]。由于樣品中香料的香氣成分會揮發(fā),需要對試驗(yàn)樣品進(jìn)行隨機(jī)編號并用保鮮膜封口。迷迭香和黑椒碎留在口中的味感比較持久,要求評定人員每評定完一個樣品要及時用水漱口,口中沒有余留樣品味道后再對下一個樣品進(jìn)行評定。感官評定的內(nèi)容主要是顏色、香味、滋味、形態(tài)4項(xiàng)指標(biāo),具體評定標(biāo)準(zhǔn)見表1。

        表1 牛排鹽感官評定標(biāo)準(zhǔn)

        1.6 正交試驗(yàn)優(yōu)化

        通過預(yù)試驗(yàn)和單因素試驗(yàn)結(jié)果,選擇影響牛排鹽品質(zhì)的4個主要因素做正交優(yōu)化試驗(yàn)。采用L9(34)正交試驗(yàn)對牛排鹽的配方進(jìn)行優(yōu)化,正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表2。

        表2 牛排鹽正交試驗(yàn)因素水平表 單位:%

        1.7 模糊數(shù)學(xué)法模型的建立

        1.7.1 因素集、評語集和加權(quán)重集的建立

        因素集U={迷迭香,甜椒粉,黑椒碎,鹽};評語集V={優(yōu),良,中,差};采用強(qiáng)制決定法[15],確定影響牛排鹽的各個感官指標(biāo)的權(quán)重X=(0.20,0.30,0.30,0.20),即顏色0.20、香味0.30、滋味0.30、狀態(tài)0.20。

        1.7.2 模糊關(guān)系綜合評判集

        牛排鹽感官指標(biāo)的綜合評定結(jié)果用Y表示。

        式中:X是權(quán)重,R為模糊矩陣。R是由每個因素各等級評價(jià)人數(shù)除以總評價(jià)人數(shù)得到的[16]。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 迷迭香添加量對牛排鹽感官品質(zhì)的影響結(jié)果

        迷迭香屬于濃香型香料,是牛排鹽中主要的提味香料,其添加量直接關(guān)系到牛排鹽的品質(zhì)。在其他原料不變的情況下,考察不同迷迭香添加量對牛排鹽整體風(fēng)味的影響,試驗(yàn)結(jié)果見圖1。

        圖1 迷迭香添加量對牛排鹽感官評價(jià)的影響結(jié)果

        迷迭香添加量對牛排鹽的品質(zhì)影響較為明顯。迷迭香添加量低于8%時,其香味不突出,影響牛排鹽的整體味道,感官評分不高;迷迭香添加量大于12%時,牛排鹽的香味過于濃重,感官評分下降;添加量12%時牛排鹽香味適宜,感官評分最高。吳道偉等[17]在司康餅中添加1.7%迷迭香粉效果最佳,與試驗(yàn)結(jié)果差別較大,其主要原因是牛排鹽屬于調(diào)味鹽(含鹽量40%),所用原料比重較大。

        2.2 甜椒粉添加量對牛排鹽感官品質(zhì)的影響結(jié)果

        甜椒粉添加量較小,但能給牛排鹽提供特殊的風(fēng)味和顏色,對于牛排鹽的品質(zhì)至關(guān)重要。在其他原料不變的情況下,考察不同甜椒粉添加量對牛排鹽整體風(fēng)味的影響,試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

        圖2 甜椒粉添加量對牛排鹽感官評價(jià)的影響結(jié)果

        甜椒粉添加量對牛排鹽的風(fēng)味有一定影響。甜椒粉豐富了牛排鹽的口感,甜椒粉添加量2%時,牛排鹽的整體風(fēng)味最為適宜,感官評分最高。甜椒粉被應(yīng)用于許多食品中,包括生產(chǎn)午餐肉、香腸、奶酪和其他乳制品、湯、醬汁和零食(如薯片)等食品中[18],牛排鹽中甜椒粉的用量比直接添加到食品中的用量要大些。甜椒粉添加量低于1%時,味道太淡,容易被其他原料的味道掩蓋;甜椒粉添加量大于3%時,整體味道稍不和諧,感官評分下降。因此,最適甜椒粉添加量為2%。

        2.3 黑椒添加量對牛排鹽的感官質(zhì)量的影響結(jié)果

        黑椒碎具有去異增香的功能,味道與牛肉比較搭配,其添加量直接關(guān)系到牛排鹽的整體風(fēng)味。在其他原料不變的情況下,考察不同黑椒碎添加量對牛排鹽整體風(fēng)味的影響,試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

        由圖3可知,黑胡椒碎添加量對牛排鹽的風(fēng)味影響較大。黑椒碎添加量低于1%時,牛排鹽的辛香味不足,感官評分較低;黑椒碎添加量大于3%時,整體的味道濃烈,沒有層次感,感官評分下降;添加量2%時,牛排鹽的整體風(fēng)味和諧,椒香風(fēng)味適宜。這結(jié)果與李昌文等[19]在黑椒牛排風(fēng)味膨化食品調(diào)味料中0.3%黑胡椒粉添加量相差較大,其原因是膨化食品調(diào)味料直接添加在食品中食用,而牛排鹽是濃縮調(diào)味品,取適量用于食物調(diào)味。

        圖3 黑椒碎添加量對牛排鹽感官評價(jià)的影響結(jié)果

        2.4 小茴香添加量對牛排鹽感官品質(zhì)的影響結(jié)果

        小茴香味辛性溫,具有特殊的香辛味,是中西餐中常用的香料,其用量對牛排鹽的品質(zhì)影響較大。在其他原料不變情況下,考察不同小茴香添加量對牛排鹽整體風(fēng)味的影響。試驗(yàn)分為4組,樣品混合均勻后進(jìn)行感官品鑒,其試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

        圖4 小茴香添加量對牛排鹽感官評價(jià)的影響結(jié)果

        不同小茴香添加量對牛排鹽的風(fēng)味影響比較明顯。小茴香添加量10%時,感官評分最高,牛排鹽的香味和諧,辛香味適宜。牛排鹽添加量大于12%時,隨著小茴香添加量的增加,其特殊的辛香味越來越強(qiáng),造成牛排鹽整體風(fēng)味改變,感官評分逐漸下降。因此,最適小茴香添加量為10%。張郁松[20]研究小茴香粉在麻辣香菇醬中的最佳添加量是1.0%,與牛排鹽中小茴香粒的用量差異較大,究其原因在于香菇醬是可以直接食用的調(diào)味醬,而牛排鹽則是根據(jù)個人口味需要適量添加的調(diào)味鹽。

        2.5 模糊感官評定及模糊矩陣建立

        由10人組成的綜合評判小組,以牛排鹽的色澤、香氣、滋味、形態(tài)為評價(jià)因素,按照優(yōu)、良、中、差的評價(jià)等級在食品感官評定實(shí)驗(yàn)室逐一對9組試樣進(jìn)行感官評定。感官評價(jià)結(jié)果匯總見表3。

        表3 牛排鹽評價(jià)要素統(tǒng)計(jì)結(jié)果

        將表3中各個樣品的質(zhì)量因素各等級評價(jià)人數(shù)除以總評價(jià)人數(shù)得到模糊矩陣。以1號樣品為例,顏色評價(jià)結(jié)果為3人選優(yōu),3人選良,3人選中,1人選差;則R顏色=(0.3,0.3,0.3,0.1)。同樣地,R香味=(0.1,0.2,0.5,0.2),R滋味=(0,0.4,0.5,0.1),R形態(tài)=(0.2,0.3,0.4,0.1)。由表4可得1~9號樣品的模糊矩陣Rj。

        依據(jù)模糊變換原理Y=X×R,對應(yīng)第j號樣品評價(jià)結(jié)果為Yj=X×Rj,以1號樣品為例,對樣品進(jìn)行綜合評價(jià)的結(jié)果為:Y1=X×R1=(0.20,0.30,0.30,0.20)×

        同理可得2~9號的組合的矩陣。經(jīng)計(jì)算得出9組的結(jié)果,見表4。

        表4 綜合評判結(jié)果

        2.6 正交試驗(yàn)結(jié)果

        將表4中綜合評價(jià)結(jié)果的各個量與相對應(yīng)的分值(優(yōu)為90分,良為80分,中為70分,差為60分)相乘,再相加,最后得到每個樣品的綜合得分,見表5。

        由表5可知,各因素對牛排鹽的影響趨勢是B>A>C>D,即迷迭香的添加量對產(chǎn)品的影響最為顯著,其次是甜椒粉添加量,再次是黑椒碎添加量,最后是小茴香添加量。最優(yōu)水平組合為A2B2C1D2,即迷迭香添加量12%、甜椒粉添加量2%、黑椒碎添加量2%、小茴香添加量10%。

        表5 正交試驗(yàn)結(jié)果

        2.7 驗(yàn)證試驗(yàn)

        按照正交試驗(yàn)得出的最優(yōu)組合條件,分3組進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),按照表1牛排鹽的感官評分標(biāo)準(zhǔn),由感官小組分別對3批樣品進(jìn)行評分,結(jié)果見表6。

        表6 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

        按正交試驗(yàn)結(jié)果所得最優(yōu)組合所配制的3批樣品,感官評分均較高,品質(zhì)也最好。3批樣品的得分均超過正交試驗(yàn)中最高得分82.7分。結(jié)果表明,正交試驗(yàn)所得最佳工藝參數(shù)準(zhǔn)確,即迷迭香12%、甜椒粉2%、黑椒碎2%、小茴香10%。

        3 結(jié)論

        以牛排鹽為研究對象,通過對牛排鹽配方的量化和優(yōu)化,開發(fā)出一款牛排專用調(diào)味料。對影響產(chǎn)品的主要因素,即迷迭香添加量、甜椒粉添加量、黑椒碎添加量和小茴香添加量進(jìn)行單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn),利用模糊數(shù)學(xué)綜合評判方法對各試驗(yàn)組進(jìn)行分析,試驗(yàn)確定的牛排鹽配方為海鹽40%、芫荽籽10%、白砂糖10%、大蒜粉7%、迷迭香12%、甜椒粉2%、黑椒碎2%、小茴香10%。由此配方制作的牛排鹽咸甜適口、香味濃郁,能最大限度地激發(fā)牛排鮮嫩的口感。

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