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        智能感官是近三十年發(fā)展起來的一門無損檢測(cè)技術(shù)，包括電子鼻和電子舌。電子鼻是通過傳感器對(duì)不同氣味物質(zhì)的響應(yīng)獲得檢測(cè)信號(hào)，再通過數(shù)據(jù)模型進(jìn)行處理，從而獲得氣味的整體輪廓信息。電子舌是通過非專一性傳感器對(duì)不同滋味液體的敏感程度而獲得檢測(cè)信號(hào)，再通過軟件內(nèi)置模型進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而獲得滋味的整體輪廓。

        魚香味型是川菜復(fù)合味型典型代表之一，其味咸甜酸辣，其香姜蔥蒜濃郁，得益于各調(diào)料巧妙組合，具有魚的風(fēng)味而不見魚的妙處。本文擬以濃縮蔥油、生姜精油、大蒜精油代替香蔥、生姜、大蒜，以減少工藝步驟，以泡辣椒和郫縣豆瓣混合物代替泡辣椒，以彌補(bǔ)其風(fēng)味不足，通過單因素和正交實(shí)驗(yàn)，結(jié)合模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)確定其最佳工藝配方，并利用電子鼻和電子舌對(duì)模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。

        一、材料與方法

        材料

        大豆精煉油；濃縮蔥油、大蒜精油、生姜精油；泡紅辣椒、白糖、郫縣豆瓣、食醋、精yan、味精、醬油；姜、蔥、蒜。

        儀器與設(shè)備

        電子鼻主機(jī)內(nèi)有 3 個(gè)矩陣室，每個(gè)矩陣室內(nèi)有 6 根金屬氧化物傳感器，對(duì)一類或幾類物質(zhì)敏感；電子舌由 7 根非專一性傳感器和一個(gè) Ag/AgCl 參比電極組成，每根傳感器對(duì)酸、咸、甜、苦和鮮敏感，但程度不一。

        操作要點(diǎn)

        【單因素實(shí)驗(yàn)】

        濃縮蔥油、生姜精油、大蒜精油的用量參考《川菜制作技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程》中香蔥、生姜、大蒜的用量，并結(jié)合參與感官評(píng)價(jià)的 8 位川菜名師的意見；精煉油、白糖、醋、精鹽、味精、醬油的用量以《川菜制作技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程》為標(biāo)準(zhǔn)，其配料見表 1。

        【正交實(shí)驗(yàn)】

        通過單因素實(shí)驗(yàn)，對(duì)濃縮蔥油、生姜精油、大蒜精油及泡辣椒和豆瓣混合物用量進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，確定優(yōu)化配方。正交因素見表 2。

        【感官評(píng)價(jià)】

        邀請(qǐng) 8 位川菜名師，從色澤、風(fēng)味、滋味、流體性質(zhì)和回味 5 個(gè)維度，對(duì)魚香調(diào)味汁進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表 3。

        模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)模型

        【評(píng)分項(xiàng)目集】

        評(píng)分項(xiàng)目集，是感官評(píng)價(jià)的項(xiàng)目集合，魚香調(diào)味汁的評(píng)價(jià)項(xiàng)目集包括色澤（U1）、 風(fēng)味（U2）、滋味（U3）、流體性質(zhì)（U4）和回味（U5），表示為 U={ U1，U2，U3，U4，U5}。

        【等級(jí)集】

        等級(jí)集，是對(duì)項(xiàng)目評(píng)分的結(jié)果進(jìn)行等級(jí)劃分的集合。將評(píng)價(jià)結(jié)果劃分為優(yōu)（V1）、良（V2）、中（V3）和（V4）差 4 個(gè)等級(jí)，表示為 V={V1，V2，V3，V4}。采用10 分制，將［8~10］視為優(yōu)，［6~8］視為良，［4~6］視為中，［0~4］視為差，取各等級(jí)分?jǐn)?shù)的中間值為該等級(jí)得分，使結(jié)果的差異更加明顯，即有 V={9，7，5，2}。

        【權(quán)重集】

        權(quán)重集，是評(píng)價(jià)人員對(duì)評(píng)分項(xiàng)目重視的程度，也就是感官評(píng)價(jià)人員對(duì)評(píng)價(jià)項(xiàng)目分清主次，確定每個(gè)項(xiàng)目在總體感官評(píng)價(jià)中所占比重，并給一個(gè)比重系數(shù)，組成模糊向量（X）。本實(shí)驗(yàn)感官評(píng)價(jià)的影響因素有色澤、風(fēng)味、滋味、流體性質(zhì)、回味，每個(gè)評(píng)價(jià)人員的關(guān)注點(diǎn)不一樣，因此在感官評(píng)價(jià)時(shí)對(duì)每個(gè)因素的重視程度也不一樣，為了將人為影響因素降低到最低，實(shí)驗(yàn)隨機(jī)邀請(qǐng) 20 人對(duì)影響魚香調(diào)味汁的因素進(jìn)行權(quán)重分析，結(jié)果如表 4。取各個(gè)權(quán)重分析的平均值即色澤 0.194、風(fēng)味 0.235、滋味0.2725、流體性質(zhì) 0.16、回味 0.1385，即得權(quán)重集X={0.194，0.235，0.2725，0.16，0.1385}。

        【模糊矩陣的確立和模糊轉(zhuǎn)換】

        將感官評(píng)分結(jié)果進(jìn)行等級(jí)劃分，統(tǒng)計(jì)各等級(jí)的票數(shù)，然后將不同等級(jí)的票數(shù)除以 8 得到模糊關(guān)系矩陣 R，將權(quán)重集 X 和模糊關(guān)系矩陣 R 合成得到模糊關(guān)系評(píng)價(jià)集 Y=X×R，從而得到第 i 個(gè)樣品的評(píng)價(jià)結(jié)果Yi=X×Ri。將模糊關(guān)系評(píng)價(jià)集 Y 和等級(jí)集矩陣 V合成綜合評(píng)分矩陣 T，即有 T=Y×V。

        二、結(jié)果分析

        魚香調(diào)味汁配方優(yōu)化

        【魚香調(diào)味汁感官評(píng)價(jià)結(jié)果統(tǒng)計(jì)】

        參照表2，進(jìn)行4因素3水平的正交實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，其評(píng)價(jià)結(jié)果不求和，結(jié)果見表5。

        【模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)處理】

        結(jié)合表5，以1號(hào)樣品評(píng)價(jià)維度——色澤為例，3 人評(píng)價(jià)為 8~10 分，4 人評(píng)價(jià)為 6~8 分，1 人評(píng)分為 4~6 分，0 人評(píng)分為 0~4 分，分別將4個(gè)評(píng)分等級(jí)的票數(shù)除以參與評(píng)價(jià)的人數(shù)， 則得到U1={0.375，0.5，0.125，0}，同理可得U2={0.25，0.375，0.375，0}，U3={0.125，0.625，0.25，0}，U4={0.5，0.375，0.125，0}，U5={0.75，0.125，0.125，0}。將得到的U1，U2，U3，U4，U5 轉(zhuǎn)換成數(shù)字矩陣，即有：

        同理可得 R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8，R9。

        根據(jù)模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)分模型的原理，結(jié)合權(quán)重集（X={0.194，0.235，0.2725，0.16，0.1385}），用矩陣乘法計(jì)算各樣品的評(píng)價(jià)結(jié)果，即有：

        同理可得 Y2，Y3，Y4，Y5，Y6，Y7，Y8，Y9。

        模糊數(shù)學(xué)綜合總分 T=Y×V（{9、7、5、2}），則：

        同理可得T2=7.4519，T3=7.078，T4=7.7544，T5=7.8217，T6=7.8013，T7=7.6342，T8=7.8271，T9=8.0332。

        【正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果】

        表6是正交實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。從極差分析可知，影響魚香調(diào)味汁感官質(zhì)量的因素是A＞D＞B=C，即濃縮蔥油用量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響最大，泡辣椒和豆瓣混合物次之，生姜精油和大蒜精油對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的影響較小，進(jìn)一步分析得出最佳組合為 A3B2C1D2，即 19g 蔥油，12g 生姜精油，9g 大蒜精油，42g 泡辣椒和豆瓣混合物制備的魚香調(diào)味汁感官評(píng)分最高。但最佳組合 A3B2C1D2 并不在正交實(shí)驗(yàn)的因素組合內(nèi)，9 號(hào)樣品的水平組合與最佳實(shí)驗(yàn)結(jié)果最為相似，為此，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，其驗(yàn)證產(chǎn)品（10 號(hào)樣）在色澤、風(fēng)味、滋味、流體性質(zhì)和回味等維度的得分高，感官評(píng)分高達(dá)8.2462，與11號(hào)樣品（參照樣品）等同，其感官得分8.3694。

        智能感官分析

        【魚香調(diào)味汁的電子鼻主成分分析】

        圖2是正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果的電子鼻主成分分析，1～9 是正交實(shí)驗(yàn)的樣品，10 是最佳組合的驗(yàn)證 樣品，11 號(hào)是對(duì)照樣樣品。圖中，第一主成分和第二主成分之和高達(dá) 95.15%，包含了樣品的整體輪廓信息，能夠反應(yīng)樣品的風(fēng)味輪廓。8、9、10 和 11 號(hào)樣品分布在第四象限，相似度高，且 8 和 10 號(hào)樣品交叉，說明它們?cè)谙阄渡匣疽恢?，這與模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)分具有一致性，在模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)分中，8、9、10、11 四個(gè)樣品得分比較靠近。4、5 和 7 號(hào)樣品分布在第三象限，它們的模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)分最低為 7.6342，最高為 7.8217，也有一定的相似性。3 號(hào)樣品分布在第一、四象限，且所構(gòu)成的三角形的重心分布在第一象限，因此可認(rèn)為 3 號(hào)樣品分布在第一象限。2 和 6 號(hào)樣品分布在第二象限，而其模糊數(shù)學(xué)感官得分分別為7.4519 和 7.8013，差異較大，可能與人的感官易疲勞和精密度有關(guān)。1 號(hào)樣品分布在第一、二象限的交界處，其所構(gòu)成的三角形重心分布在第一象限，模糊數(shù)學(xué)感官得分為 7.2623，得分較低，但能夠與 3 號(hào)樣品（模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)分較低）相印證，都分布在第一象限。

        【魚香調(diào)味汁的電子舌主成分分析】

        圖3 是正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果的電子舌分析，1 ～ 9是正交實(shí)驗(yàn)的樣品，10 是最佳組合的驗(yàn)證樣品，11 是參照樣品 . 從圖中可以看出第一主成分是 97.90%，第二主成分是 0.98%，兩個(gè)主成分之和高達(dá) 98.88%，能夠完全反應(yīng)樣品的滋味輪廓。圖中，9、10、11 號(hào)樣品分布在 Y 軸的左面，與其他樣品差異明顯，其相似度高，這與模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)結(jié)果相似。而 1、2、4、5、6、7和 8 號(hào)樣品分布在 Y 軸的右面，無法區(qū)分，這說明其在滋味上相似，而模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)分在7.2623 ～ 7.8271 之間，在某種程度上說明其具較高的相似性。3 號(hào)樣品與 1、2、4、5、6、7 和8 號(hào)樣品有微弱的差別，所以 3 號(hào)樣品能與其分開，這與 3 號(hào)樣品在模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)分中最低相印證。

        三、結(jié)論

        來源：感官科學(xué)與評(píng)定整理發(fā)布 ，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來源。