襄陽牛肉面感官特征的模糊綜合評價及其湯汁的風味分析

殷曉，謝定源

(華中農業大學 食品科學技術學院，武漢 430070)

1 材料與方法

1.1 材料

襄陽牛肉面：購于市內著名襄陽牛肉面館，純凈水。

1.2 主要試劑

牛血清蛋白標準溶液、雙縮脲試劑、三氯乙酸(TCA)水溶液、6%預冷高氯酸、磷酸二氫鈉(分析純)、超純水、甲醇(色譜純)、谷氨酸試劑盒。

1.3 實驗方法

1.3.1 感官評價小組的建立和培訓

按照GB/T 1629.1-2012中所述方法，確定8名評價員，年齡在22～25歲，組成襄陽牛肉面感官評價小組[1,2]。參考Elortondo等人的方法進行培訓：基本顏色識別；氣味和滋味識別能力培訓；標度的使用培訓[3]。

1.3.2 襄陽牛肉面最大感官描述詞的收集

由評價小組同時對6份樣品進行相關品評，每次品評需要進行漱口，分別從外觀、氣味、風味、質感4個方面在品嘗前、中、后進行描述，根據結果進行篩選累積計算。然后根據GB/T 16861—1997《感官分析 通過多元分析方法鑒定和選擇用于建立感官剖面的描述詞》的要求，根據表1收集描述詞，將收集的描述詞進行初步整理，包括湯和肉的外觀、氣味、滋味及口感。采用M值法對描述詞進行首次刪減，按照表1內容的強度對每個描述詞進行評分，根據實際情況刪除M值較低者。采用主成分分析及相關分析方法對描述詞進行二次刪減，用刪減后的描述詞培訓評價小組，篩選出襄陽牛肉面食用品質關鍵評價指標。

表1 最大感官描述詞問答表Table 1 Question and answer table of maximum sensory descriptors

1.3.3 襄陽牛肉面感官參照物的選擇

在感官描述詞匯表生成的過程中，為了讓評價員更好地理解每個詞匯，參考國標并結合襄陽牛肉面的感官屬性，為經過討論初篩后的描述詞設置了參照物。選擇感官描述詞參照物時，首先提供給評價員3～5個與詞匯所描述屬性相關的樣品，品評后由小組集體討論，確定其強度值，最終選取強度值在3.0左右的樣品作為該詞的參照物，見表2。

表2 襄陽牛肉面主要感官描述詞參照物Table 2 Reference objects of main sensory descriptors of Xiangyang beef noodles

1.3.4 襄陽牛肉面感官描述詞的權重分配

正所謂，顧客是上帝。因此，在確定權重分配方案時,應遵循“消費者永遠都是正確的”原則，充分考慮消費者的意見。一般來說，人們對于事物的認知都是通過比較來認知的，兩個事物相比，然后再與第三者比較，重復比較的過程，最后量變導致質變，達到對事物重要程度的認知，這就是二元強制對比確定法。本研究采用二元對比強制確定調查方法。此種方法能夠最大程度降低因調查對象專業能力差距所造成的主觀隨意性，不能準確地反映實際情況，導致評定結果失真或偏離的不良情況，且能夠將感官評定各項指標重要程度予以量化。參考文獻[4]采用用戶調查法及二元強對比法對篩選出的感官描述詞進行權重分配。

1.3.5 應用模糊數學綜合感官評價法進行襄陽牛肉面的感官品質評價

本研究的模糊數學綜合感官評定法參考張春江、魏永義的方法，在感官剖面法所確定的感官描述詞的基礎上，結合用戶調查法的權重分配進行襄陽牛肉面的感官品質評價，并將評價結果與一般的感官評價結果進行比較[5-8]。模糊數學綜合感官評定法的主要內容包括因素集、評語集、權重集的確立以及樣品評定、模糊矩陣的確立和模糊變換。因素集，即影響被評判對象質量的指標集合，以U=(U1，U2，…，Ui，…，Um)表示，其中U為因素集，Ui為第i個因素。對于襄陽牛肉面，我們以感官剖面法確定感官描述詞組成因素集。

評語集是被評對象所屬質量級別的集合,表示為V=(V1，V2，…，Vi，…，Vm)(2

感官評定員對樣品的每個因素根據評語集確定，負責人統計各個因素在每個等級中的票數分布。將各等級的票數除以總評定人數(10人)，按一定方式排列可得樣品的質量評價模糊關系矩陣。采用模糊數學的方法處理的綜合評定結果，將權重集合X與模糊關系矩陣A合成，即R=X×A。則對第j號樣品的評價結果為Rj=X×Aj(j為1～9)。比較各樣品的結果，優秀峰值最大的樣品即可認為其風味質量模糊感官評分最高[9]。

襄陽牛肉面一般的評分法感官評價參考張克田的方法進行[10]。

1.3.6 湯的風味分析

1.3.6.1 質構的測定

將樣品編號，采用P/36探頭，每個條件平行測定6次?；A試驗設置為：測前速度、測試速度、測后速度分別為2.0，2.0，1.0 mm/s；測定間隔時間為5 s；壓縮比為70%。結果取6次測定的平均值。

1.3.6.2 揮發性風味物質的測定

實驗方法：采用固相微萃取-氣質聯用法。萃取頭老化：老化溫度270 ℃，老化時間1 h。

風味成分的萃?。簱]發性風味物質的提取(取6 mL樣品液于15 mL SPME頂空萃取瓶中，在70 ℃條件下萃取靜態頂空瓶中的揮發性化合物50 min，用于GC-MS的分離、鑒定。所用GC-MS的型號為安捷倫7890B/5977A)。

色譜條件：HP-5MS毛細管 GC 柱(30 m×250 μm×0.25 μm)；升溫程序：起始溫度40 ℃，保持3 min，以5 ℃/min升溫至80 ℃，10 ℃/min 升溫至230 ℃，于230 ℃保持8 min；載氣(He)不分流，恒流速1 mL/min。質譜條件：電子轟擊(EI)離子源；電子能量 70 eV；GC與MS 接口溫度為250 ℃；離子源溫度230 ℃；質量掃描范圍 33～500 amu；柱箱溫度40 ℃；電子檢測器檢測電壓350 V。采用NIST05譜庫檢索揮發性化合物，結合相關的文獻確定面中風味物質的種類，并采用面積歸一化法測定各樣品中揮發性風味成分的相對含量。

1.3.6.3 多肽的測定

標準曲線的制作：10 mg/mL的牛血清蛋白標準溶液，分別取0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0 mL的標準溶液于試管中，用蒸餾水補足至2 mL，加入4 mL雙縮脲試劑，于漩渦混合儀上混合均勻，靜置30 min，于540 nm下測定OD值(以第一管做空白對照)，以肽的濃度為橫坐標X(mg/mL)、OD值為縱坐標Y制作標準曲線，見圖1。

圖1 多肽的標準曲線Fig.1 Standard curve of polypeptide

樣品的測定：多肽含量的測定程序：取2 mL樣品溶液加入2 mL 12%(W/V)的三氯乙酸(TCA)水溶液于漩渦混合儀上混合均勻，靜置10 min，然后在4000 r/min下離心30 min，取上清液2.0 mL置于試管中，加入4 mL雙縮脲試劑，混合均勻，靜置30 min，于540 nm下測定OD 值，空白對照為2 mL 12%(W/V)的三氯乙酸+4 mL蒸餾水，根據所測樣品的OD值對照標準曲線求得樣品溶液中的多肽濃度C(mg/mL)，進而可求得樣品中多肽含量，結果取3次測定的平均值。

1.3.6.4 谷氨酸的測定

采用谷氨酸試劑盒對湯樣的谷氨酸含量進行測定，所用試劑均來自試劑盒，部分需配制試劑也按其要求配制。谷氨酸測定的標準工作表見表3。

表3 谷氨酸測量的標準工作表Table 3 Standard worksheet of glutamic acid determination

樣品前處理：取0.2 mL的過濾湯樣，加0.6 mL的試劑一，充分混勻，3000～3500 r/min，離心10 min，取上清液0.5 mL待測。

結果計算：

最終結果取3次測定的平均值。

1.3.6.5 肌苷酸的測定

設備及試劑：島津高效液相色譜儀、離心機；試劑：6%預冷高氯酸、磷酸二氫鈉(分析純)、超純水、甲醇(色譜純)。

一般色譜條件:色譜柱: Venusil XBP C18[250 mm×4.6 mm (i.d.), 5 mm]；柱溫：30 ℃；流動相：A為甲醇溶液，B為0.05 mol/L磷酸二氫鈉溶液，A液∶B液為10∶90(B液現配現用，并進行0.45 μm濾膜過濾及超聲脫氣處理)；等度洗脫；進樣量：10 μL；檢測波長：260 nm。

標準溶液的配制：配制肌苷酸的標準系列溶液(用1∶1甲醇-水溶液溶解定容)1.0，5.0，10.0，20.0，50.0，100.0 mg/mL，分別取10 μL進行液相色譜測定，根據保留時間，以所測色譜的峰面積與其相應的肌苷酸濃度作圖，并繪制標準工作曲線。肌苷酸標準品HPLC色譜圖見圖2，肌苷酸測定的標準曲線見圖3。

圖2 肌苷酸標準品HPLC色譜圖Fig.2 The HPLC chromatogram of IMP standard sample

圖3 肌苷酸測量的標準曲線Fig.3 The standard curve of IMP determination

樣品前處理：取4 mL過濾湯樣，置于10 mL塑料離心管中，加入4 mL 6%預冷的高氯酸，振蕩5 min，離心(4 ℃，8000 r/min，10 min)，取4 mL上清液，用5 mol/L及0.5 mol/L NaOH調pH至6.5，過濾至25 mL容量瓶中，用超純水定容，搖勻，溶液過0.45 μm濾膜，用HPLC進樣分析，外標法定容，結果取3次測定的平均值。

2 結果與分析

2.1 M值法初步篩選襄陽牛肉面感官描述詞

表4 襄陽牛肉面感官描述詞的M值Table 4 M value of sensory descriptors of Xiangyang beef noodles

注：T為湯，M為面，R為肉。

感官描述詞的M值越大，說明其對感官品質的貢獻越大[11-30]。由表4可知，T甜度、T酸味、T花椒味、T胡椒味、R軟爛、R豬血色、R姜香味、R嫩度、R異常氣味、R藥材味的M值低于50，說明這些感官描述詞被使用的次數或感官感受程度較低，不適用于襄陽牛肉面的感官評價，應予以剔除。有些感官描述詞的M值雖然較高，但也有可能不能夠很好地表征各個樣品之間的差異性，對樣品的感官評價并沒有什么實際的意義，也需要刪減。

2.2 主成分分析法篩選襄陽牛肉面感官描述詞

2.2.1 面的口感的主成分分析法

表5 口感特征描述詞的特征值、貢獻率和累計貢獻率 Table 5 Characteristic values, contribution rates and accumulated contribution rates of taste characteristic descriptors

表6 口感特征描述詞的主成分載荷矩陣Table 6 Principal component load matrix of taste descriptors

表7 口感特征描述詞的相關性分析Table 7 Correlation analysis of taste characteristic descriptors

由表5可知，成分1和成分2的累計貢獻率已經達到82.9%，Morrison認為，保留累計方差貢獻率達到75%的幾個主成分即可代表大部分信息，因此我們保留成分1和成分2。由表6可知，M硬度、M筋道和M彈性的載荷因子均較高，說明這些描述詞都能夠很好地代表襄陽牛肉面的口感食用品質特征。由表7可知，M筋道和M硬度與其他描述詞相關性均很高，因此，選擇M筋道、M硬度作為面的口感的關鍵評價指標。

2.2.2 湯的滋味的主成分分析法

表8 口感特征描述詞的特征值、貢獻率和累計貢獻率Table 8 Characteristic values, contribution rates and accumulated contribution rates of taste characteristic descriptors

表9 口感特征描述詞的主成分載荷矩陣Table 9 Principal component load matrix of taste descriptor

表10 口感特征描述詞的相關性分析Table 10 Correlation analysis of taste characteristic descriptors

由表8可知，成分1和成分2的累計貢獻率已經達到83.4%，Morrison認為，保留累計方差貢獻率達到75%的幾個主成分即可代表大部分信息，因此我們保留成分1和成分2。由表9可知，T鮮味、T整體可接受度、T后味和T咸味的載荷因子均較高，說明這些描述詞都能夠很好地代表襄陽牛肉面的湯的滋味食用品質特征。由表10可知，T整體可接受度和T鮮味與其他描述詞相關性均很高，因此，選擇T整體可接受度和T鮮味作為湯的滋味的關鍵評價指標。

2.2.3 肉的口感的主成分分析法

表11 口感特征描述詞的特征值、貢獻率和累計貢獻率Table 11 Characteristic values, contribution rates and accumulated contribution rates of taste characteristic descriptors

表12 口感特征描述詞的主成分載荷矩陣Table 12 Principal component load matrix of taste descriptors

表13 口感特征描述詞的相關性分析Table 13 Correlation analysis of taste characteristic descriptors

由表11可知，成分1和成分2的累計貢獻率已經達到92.3%，Morrison認為，保留累計方差貢獻率達到75%的幾個主成分即可代表大部分信息，因此我們保留成分1和成分2。由表12可知，R紋理明晰、R灰褐色和R嚼勁的載荷因子均較高，說明這些描述詞都能夠很好地代表襄陽牛肉面的肉的口感食用品質特征。由表13可知，R紋理明晰和R灰褐色與其他描述詞相關性均很高，因此，選擇R紋理明晰和R灰褐色作為肉的口感的關鍵評價指標。

2.3 用戶調查法確定襄陽牛肉面感官描述詞權重

我們采用用戶調查和二元對比強制法，通過網絡對201名喜歡確定感官評價的權重分配，調查結果統計見表14。

表14 襄陽牛肉面感官評價權重的調查統計結果Table 14 Statistical results of sensory evaluation weights of Xiangyang beef noodles

由表14可知，看出肉的口感、湯的滋味、面的口感三者的權重均超過0.3，比較接近，說明人們在食用牛肉面時還是傾向感官品質的均衡。同時，湯的滋味和面的口感最為接近并都高于肉的口感，說明湯的滋味和面的口感是人們在食用牛肉面時最為注重的感官品質。為方便后續與評分法感官評價做感官評價對比，對湯的滋味、面的口感和肉的口感三者權重分別取整為0.35，0.35，0.30。

2.4 模糊綜合評價與一般感官評價方法的對比

2.4.1 襄陽牛肉面的模糊綜合評價

襄陽牛肉面模糊綜合評價的因素集和權重集為：

因素集U={U1，U2，U3}={面的口感，湯的滋味，肉的口感}；

權重集X={X1，X2，X3}={0.35，0.35，0.30}；

評語集V={V1，V2，V3，V4，V5}={差，較差，一般，好，很好}。

6種樣品的模糊感官評價結果見表15。

表15 6種樣品的模糊感官評價結果Table 15 Fuzzy sensory evaluation results of six samples

續 表

使用加權平均型模糊綜合評價方法計算，見表16。

表16 6種樣品模糊綜合評價結果Table 16 Fuzzy comprehensive evaluation results of six samples

按照最大隸屬度原則，對6組襄陽牛肉面感官評定的結果排序為：6#>3#>5#>2#>4#>1#。

2.4.2 襄陽牛肉面的模糊綜合評價

我們取襄陽牛肉面的面的口感、湯的滋味、肉的口感三者權重分別取整為0.35，0.35，0.30。

表17 6種樣品評分法感官評價結果Table 17 Sensory evaluation results of six samples' scoring methods

將6組牛肉湯模糊綜合評價結果與一般的評分法感官評價結果對比，由表17可知，模糊綜合評價承載的信息量更多，可以較為全面地反映評價人員對于樣品不同檔次的評價結果，可以根據需要對結果進行不同的分析。而一般的評分法感官鑒評結果則比較粗糙，只是普通的分值，信息量較少，而且極其容易出現表17所示的重分現象，很難進行進一步的比較。

2.5 面的質構

6種樣品硬度對比柱狀圖、彈性對比柱狀圖、粘結性對比柱狀圖、咀嚼性對比柱狀圖、回復性對比柱狀圖見圖4～圖8。將數據運用雷達圖集中展示，見圖9。

由圖9可知，硬度方面，樣品4的硬度最大，其次是樣品3、樣品1、樣品5、樣品6，最后是樣品2?；貜托苑矫?，樣品3回復性最大，其次是樣品1和樣品4，三者之間有差異但并不明顯。咀嚼性方面，樣品4最為突出，其次是樣品3和樣品1。粘結性方面，依舊是樣品3最為突出，樣品4和樣品1緊隨其后，而且相距甚小。最后是彈性方面，樣品6一枝獨秀，其他樣品在彈性方面都不能與之匹敵，而且相距不大。所以說，樣品1、樣品3和樣品4在面條的品質上比較相似，尤其是樣品1和樣品3極為類似，而樣品5、樣品2和樣品6品質差異較大。

圖4 6種樣品硬度對比柱狀圖Fig.4 Contrast column diagram of the hardness of six samples

圖5 6種樣品彈性對比柱狀圖 Fig.5 Contrast column diagram of the elasticity of six samples

圖6 6種樣品粘結性對比柱狀圖Fig.6 Contrast column diagram of the cohesiveness of six samples

圖7 6種樣品咀嚼性對比柱狀圖Fig.7 Contrast column diagram of the chewiness of six samples

圖8 6種樣品回復性對比柱狀圖 Fig.8 Contrast column diagram of the resilience of six samples

圖9 6種樣品TPA指標雷達圖Fig.9 Radar map of TPA indicators for six spamples

2.6 湯汁主要鮮味成分的含量

6種樣品肌苷酸含量、多肽含量、谷氨酸含量見圖10～圖12，6種樣品主要鮮味物質指標雷達圖見圖13。

圖10 6種樣品肌苷酸含量Fig.10 Inosinic acid content of six samples

圖11 6種樣品多肽含量Fig.11 Polypeptide content of six samples

圖12 6種樣品谷氨酸含量Fig.12 Glutamic acid content of six samples

圖13 6種樣品主要鮮味物質指標雷達圖Fig.13 Spectral radar chart of major umami substances in six samples

由圖10～圖13可知，樣品2的肌苷酸含量最高，且明顯高于其他樣品；樣品3第二，樣品5、樣品4和樣品6含量其次，且含量極為接近；樣品1的肌苷酸含量最少。樣品6的谷氨酸成分最高，樣品4緊隨其后，樣品3、樣品5和樣品1含量相似，樣品2的谷氨酸含量最少，微乎其微。樣品2的多肽含量最高，其次是樣品3，樣品2和樣品3的多肽含量明顯高于其他樣品，樣品5、樣品4含量接近，樣品1和樣品6多肽含量極少，尤其是樣品6。樣品6、樣品1、樣品3、樣品4、樣品5的主要鮮味成分相似，尤其是樣品6和樣品5，成分極為近似，谷氨酸含量尤為突出。與此同時，樣品2比較獨特，其多肽和肌苷酸含量突出，與其他樣品在主要鮮味成分上有著明顯的差異。

2.7 湯的色澤

圖14 6種樣品的L值、a值、b值Fig.14 L*, a*, b* values of six samples

由圖14可知，樣品6的L*值最大，其次是樣品5、樣品4、樣品3，樣品2和樣品1差距不大，位居最末。從a*值來看，樣品2的a*值最大，其次是樣品3和樣品5，樣品1和樣品4的a*值近似，樣品6的a*值最小，且顯著小于其他樣品。與此同時，樣品2的b*值也是最大的，且顯著高于其他樣品，其次是樣品3、樣品5和樣品4，樣品6和樣品1含量近似，差距不大，但樣品1的b值最小。

襄陽牛肉面的整體L*值都大于30，a*值都大于0，b*值整體都大于15，說明襄陽牛肉面湯整體偏紅、偏黃，這與感官描述基本一致。樣品3和樣品4在L*值、a*值、b*值上趨勢類似，這與感官評價描述基本一致。

2.8 湯汁中揮發性成分的萃取

圖15 6種樣品的主要揮發性風味成分Fig.15 Main volatile flavor components of six samples

由圖15可知，樣品1普遍含量較少，其中醇類物含量較多，不含酯類物質。樣品2所含物質類型最多，其中萜烯類及其含氧衍生物和其他物質含量極大，樣品3與樣品1類似，各個物質含量不高且不含有酯類物質。樣品4醛類和烷烴類含量較高，但其不含有酮類物質和酯類物質。樣品5不含有酯類物質，但是其各個物質含量均很高且超過樣品2。樣品6醇類物質、萜烯類及其含氧衍生物和其他物質的含量很高。但依舊不含有酯類物質。

從整體樣品來看，7類物質中，醇類物質、萜烯類及其含氧衍生物和其他物質占比例很大，醛類物質、酮類物質和酯類物質占比很小。只有樣品2中含有酯類物質，只有樣品中4不含有酮類物質。

3 結論

本實驗主要通過感官剖面分析對襄陽牛肉面感官詞進行了篩選，采用用戶調查法和二元強制對比法對篩選的感官描述詞進行了權重分配，并在上述基礎上進行了襄陽牛肉面模糊綜合感官評價和一般感官評價結果的對比，主要結論如下：

本實驗通過感官剖面分析對襄陽牛肉面感官詞進行了篩選，再通過用戶調查法和二元強制對比法對感官描述詞進行了權重分配，得到適用于襄陽牛肉面的感官描述詞為：面的口感、湯的滋味和肉的口感，其權重分別為0.35，0.35，0.30。

通過模糊綜合評價法最終得出6個樣品的感官評定結果為：6#>3#>5#>2#>4#>1#。

通過主要理化指標的分析對比發現，6個樣品在彈性方面比較相似，在回復性、咀嚼性、粘結性方面各有區別；其次，在湯的色澤方面，6個樣品的L*值、a*值、b*值都有區別，a*值、b*值在6個樣品中的含量接近正比；湯的揮發性成分含量和種類差別都很大，就總體趨勢而言，醇類、萜烯類及其含氧衍生物和其他物質含量占絕大多數。

本研究采用感官剖面法對不同的襄陽牛肉面進行了研究，結合用戶調查和模糊綜合評價法來進行感官剖面分析。在此基礎上進一步研究了湯汁中的風味，包括面的質構、湯中的主要鮮味物質、湯的色澤以及湯汁中的揮發性成分。確定6個樣品的相同點與不同點以及感官品質最好的樣品6。希望可以為未來襄陽牛肉面的工業化大規模生產奠定基礎。

在本研究的基礎上，若需要形成科學規范的行業標準以及自主品牌，還需要進行相關的市場調研以及其品質控制工藝的研究。