基于模糊感官评价法优化黄秋葵籽粕饼干工艺研究.pdf

第9期（总第5 8 3期）2023年9月文章编号：16 7 1-9 6 46（2 0 2 3）0 9 a-0039-05基于模糊感官评价法优化黄秋葵籽饼干工艺研究农产品加工Farm Products ProcessingNo.9Sep.李双芳1，刘雨辰1，夏琳1，吴博雄1，张乐乐1，刘生杰1,2（1.阜阳师范大学信息工程学院，安徽阜阳2 36 0 37；2.阜阳师范大学生物与食品工程学院，安徽阜阳2 36 0 41)摘要：秋葵籽粕为秋葵籽榨油后的副产物，其中含有丰富的蛋白质、膳食纤维等营养物质。为加强秋葵籽资源的综合利用，以秋葵籽粕粉和低筋面粉为主要原料，以适量的黄油和糖粉为辅料来制取饼干。结合模糊感官评定法，经过单因素试验和正交试验，得出秋葵籽粕饼干的最优配方如下：以面粉添加量为10 0%计，白砂糖添加量为2 5%，秋葵籽粕粉添加量为30%，黄油添加量为15%，奶粉添加量为2 5%，在此配方下制得的秋葵籽粕饼干口感酥脆，甜度适宜，营养丰富。秋葵籽粕的加入不仅改善了饼干的风味，也丰富了人体获得优质蛋白的来源。提高了秋葵籽的综合利用率，为秋葵的综合利用提供了技术参考依据。关键词：模糊感官评价法；秋葵籽粕；饼干；加工工艺；配方中图分类号：TS209Research on Pptimization of Okra Seed Meal Biscuit Process BasedLI Shuangfang,LIU Yuchen,XIA Lin,WU Boxiong,ZHANG Lele,LIU Shengjiel.2(1.College of Information Engineering,Fuyang Normal University,Fuyang,Anhui 236037,China;2.College of Biological and Food Engineering,Fuyang Normal University,Fuyang,Anhui 236041,China)Abstract:Okra seed meal is the by-product of okra seed oil,which is rich in dietary fiber,mineral elements and othernutrients.In order to enhance the utilization of okra seed resources,the cookies were prepared with okra seed meal and lowgluten flour as main materials.In order to strengthen the comprehensive utilization of okra seed resources,biscuits wereprepared with okra seed meal and low-gluten flour as the main raw materials.Afer single factor experiment and orthogonalexperiment,combined with fuzzy sensory evaluation method,the optimal formula of okra seed meal biscuits was obtained:theaddition amount of white granulated sugar was 25%,the addition amount of okra seed meal was 30%,and the additionamount of butter was 15%,and the added amount of milk powder was 25%.The okra seed meal biscuits prepared under thisformula were crispy in taste,moderate in sweetness and rich in nutrition.The addition of okra seed meal not only improved theflavor of biscuits,but also increased the source of high-quality protein for the human body.The project improved thecomprehensive utilization rate of okra seeds and provides technical reference for the comprehensive utilization of okra.Key words:fuzzy sensory evaluation method;okra seeds meal;biscuit;processing technic;formula文献标志码：Aon Fuzzy Sensory Evaluation Methoddoi:10.16693/ki.1671-9646(X).2023.09.010黄秋葵简称秋葵，属锦葵科一年生草本植物，素有“绿色人参”之称。秋葵荚果肉质柔嫩，风味独特，其中含有丰富的果胶、粗多糖、纯化多糖等营养成分，且具有助消化和降血脂等功能 2-3。因此，近年来在我国种植面积逐渐增大，已经成为常见的“特种蔬菜”。但黄秋葵开花后荚果长势较快，3 5 d即可成熟，若采收不及时，荚果极易老化，纤维增多，导致荚果食用价值较低甚至不能食用，不仅造成资源浪费，增加了农民种植黄秋葵的风险，而且也限制着黄秋葵产业的健康持续发展。因此，针对收稿日期：2 0 2 2-10-10基金项目：安徽省教育厅自然科学重点项目（KJ2019A0951)；国家级大学生创新创业训练计划项目（2 0 2 0 136 190 0 3)；安徽省大学生创新创业训练计划项目（S20212361911)；阜阳地方农产品食品工艺开发科研创新团队项目（FX2020KCT02）。作者简介：李双芳（1990 一），女，硕士，助理实验师，研究方向为农产品加工及贮藏工程。老熟黄秋葵的资源开发尤为重要在老熟黄秋葵中，籽的含量约占秋葵总质量的50%，秋葵籽中油脂含量为18%2 0%，与大豆中含油量相当，其中饱和脂肪酸：单不饱和脂肪酸：多不饱和脂肪酸含量之比接近1：1：1的理想模式，是一种优质功能性油脂。同时，秋葵籽中蛋白质含量较高，且富含人体必需的氨基酸，其中蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸、赖氨酸可与豆类、谷类蛋白作为补充；组氨酸为维持婴幼儿正常生理功能必需的氨基酸 7-。另外，秋葵籽中还富含生物碱、黄酮类等40活性物质1-1。综上可知，秋葵籽可作为优质的食品加工原料。近年来，针对秋葵籽加工研究主要集中在油脂提取、精炼方面，对榨油后的剩余部分即秋葵籽粕加工应用研究鲜为报道。立足于秋葵籽粕在食品加工中的应用研究，以秋葵籽粕为主要原料，结合模糊感官评价法探究秋葵籽粕饼干的最优配方，为其工业化生产提供依据，加快其在食品工业生产中的应用。1材料与方法1.1材料与试剂原料：低筋面粉、黄油、白砂糖、秋葵籽粕、小苏打、奶粉、鸡蛋，以上均购自阜阳大润发超市。化学试剂：硫酸铜、硫酸钾、硫酸、硼酸、氢氧化钠、乙醇、石油醚、甲基红指示剂、溴甲酚绿指示剂，以上均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司提供；牛血清白蛋白，上海金穗生物科技有限公司提供；甲基红，天津市北辰方正试剂厂提供；亚甲基蓝，天津市光复精细化工研究所提供。1.2仪器JA1003型电子天平，上海仪器有限公司产品；BJ-800A型粉碎机，德清拜杰电器有限公司产品；DGT-G型系列电热恒温鼓风干燥箱，合肥华德利科学器材有限公司产品；YXD-F90型烤箱，上海一喜食品机械有限公司产品；Sox406型脂肪提取仪，山东海能科技有限公司产品；UV-1950型紫外可见分光光度计，杰瑞尔电器有限公司产品。1.3工艺流程黄油融化白砂糖称量一小苏打溶解一与蛋液混合打发；秋葵籽粕一粉碎、过筛；+一与低筋面粉混合面团揉制擀制成型烤制一成品冷却包装一感官评价。1.4操作要点（1）原料预处理。取适量秋葵籽粕放入粉碎机中粉碎后，过8 0 目筛，得细腻的秋葵籽粕粉。(2）白砂糖融化与糖粉、小苏打溶解。将称量好的黄油置于7 0 8 0 条件下融化后，加入白砂糖、奶粉，并用搅拌器搅拌至溶解。(3）蛋液混合打发。将蛋清和蛋白的混合液置于不锈钢容器中，用搅拌器搅拌后，称取适量蛋液加入至溶解液中搅拌，再用打蛋器打发至出现均匀小气泡。（4）辅料添加。依次加人适量的面粉、秋葵籽粉、奶粉到打发的黄油溶液中。(5）面团调制、成型。加人少量水，将上述面粉混合物搅拌均匀，调制成面团。面团光滑有弹性，农产品加工如果面团黏性过大，则放置5 min左右，至面团黏性合适为止。将面团制成厚度为0.10 0.15 cm的饼坏。(6）饼干烤制。烤箱预热5 min后，将饼坏装入烤盘，设置上火温度16 0，底火温度15 0，烤制 12 min。（7）冷却包装。将烤制成型的饼干冷却至室温后装人到包装袋中，即得成品。1.5单因素试验以低筋面粉添加量10 0%为基准，添加小苏打0.07%、水适量基础上，分别考查白砂糖（15%，20%，2 5%，30%，35%）、秋葵籽粉（15%，2 0%，25%，30%，35%）、黄油（15%，2 0%，2 5%，30%，35%）、奶粉（10%，15%，2 0%，2 5%，30%）对秋葵籽粕饼干感官品质的影响。1.6正交试验设计在单因素试验的基础上，进行四因素三水平L(34)正交试验，得出秋葵籽粕饼干的最优配方。正交试验设计因素与水平设计见表1。表1正交试验设计因素与水平设计水平A白砂糖添加量B秋葵籽粉添加量C黄油添加量奶粉添加量一202253301.7感官评价感官评定小组由10 名食品类评测人员组成，男女各5 人，分别对秋葵籽饼干的色泽、风味、口感、组织状态进行感官评分，再结合模糊数学感官评价法计算饼干的综合评分，最终根据评分高低评判饼干的品质。秋葵籽粕饼干感官评分标准见表2 1-13。1.8模糊数学模型的建立（1）确定评定因素集。根据秋葵籽粕饼干的品质特征，选择最能反映产品质量的4个因素作为饼干成品的评价因素集M=(mi，m，m31，m4)，m代表色泽，m代表风味，m3代表口感，m4代表组织结构。(2）确定评定因素权重。参照感官评分标准对饼干品质划分为优、良、中、差4个等级，分别对应9 0，8 0，7 0，6 0 共4个分值。即评论等级论域V=(u1，V 2，V 3，4)=（优，良，中，差)=90,80，7 0，6 0)。评价因素权重集X代表秋葵籽粕饼干的评价因素在感官品质评价中所占重要程度的集合。试验采用用户调查法确定权重集X=（X 1，X 2，X 3,X41），其中X权重集为1，各因素权重分别为色泽(0.2)，风味（0.3），口感（0.3），组织结构（0.2），即X=(X,=0.2,X2=0.3,X3=0.3,X4=0.2)。(3）模糊判断及综合评价。收集10 位感官评测人员的感官评价结果，分别计算每个样品在4种评价2023年第9期/%2015252030251520252023年第9期表2 秋葵籽粕饼干感官评分标准项目评分标准色泽均匀，略带光泽，无过焦、发白现象色泽色泽基本均匀，略有异色，无过焦，发白等现象（满分底部色重，有异色，焦湖，过白现象20分）色泽不均匀，有黑色斑点，有焦蝴现象甜味纯正无异味，有浓郁秋葵籽粕香味风味香味略淡，有轻微秋葵籽香味，无异味（满分无秋葵籽粕香味，稍有异味30分）有很浓的异味口感酥脆、疏松细腻，不黏牙口感口感较酥脆，略微粗糙，稍甜（满分口感僵硬或松软黏牙，过甜或过淡30分）口感很粗糙，很黏牙，有颗粒感内质细腻、断面均匀细密，多毛孔，无大空间组织状态断面结构稍不规整，有较少孔洞（满分断面结构有大空洞组织，内质较粗糙，有较多孔洞20分）断面结构较多分布不均，有较多较大孔洞因素中分别为优、良、中、差的票数，然后将各因素不同等级的票数分别除以总数10，得出模糊关系矩阵R；再根据模糊变换原理，将评价因素权重集X与模糊关系矩阵R合成，得到模糊综合评价结果集Y=XR，即第i个样品的评价结果为Y=XR;（i 为1 9）=（yi，y，y）；最后将每个样品的综合评分赋值计算，得到每个产品综合评分W=VY,T14-15。1.9秋葵籽粕饼干营养指标及微生物指标的测定（1）蛋白质含量的测定：参照GB5009.5一2016凯氏定氮法，粗脂肪含量测定：参考CB5009.6一2 0 16 索氏抽提法，水分含量测定：参照G B5 0 0 9.3一2 0 16 直接干燥法。(2）微生物指标的测定。菌落总数参照4789.2一2 0 16 菌落总数测定，大肠菌群参照4789.32016大肠菌群计数，霉菌计数参照4789.152016霉菌和酵母计数。2结果与分析2.1单因素试验结果2.1.1白砂糖添加量对饼干感官品质的影响白砂糖添加量对饼干感官品质的影响见图1。饼干制作过程中，白砂糖添加后与蛋液形成浓稠的泡沫，能帮助黄油打成膨松状的组织，提升饼干的品质叫。由图1可知，随着白砂糖添加量的增加，酥性饼干的感官评分呈上升趋势，当白砂糖添加量为2 5%时，酥性饼干的感官评分达到最高，此时饼干甜味适中，甜味与秋葵籽粕的焦香味结合，能更大程度感受到秋葵籽粕香味，且饼干组织状态良好。随着白砂糖添加量继续增多，饼干感官评分逐渐降低，饼干口味过甜且后味较苦，组织较松散，综合李双芳，等：基于模糊感官评价法优化黄秋葵籽粕饼干工艺研究评分分1620111561005263016258150726301625815071620111561005G BG BG B酥软，使饼干成品更加滋润。由图3可知，黄油添加量为35%时感官评分最低，此时饼干风味良好，但饼干的组织状态较差，气孔较大，极易破碎。黄油添加量为2 0%时，饼干的感官评分最高，饼干的香味浓郁，组织状态、形状最好，口感酥脆。综上分析，确定秋葵籽粕饼干中黄油的最佳添加量为2 0%。411009080706015图1白砂糖添加量对饼干感官品质的影响口感下降。因此，确定白砂糖的最佳添加量为2 5%。2.1.2秋葵籽粕添加量对饼干感官品质的影响秋葵籽粕添加量对饼干感官品质的影响见图2。10090807060505图2 秋葵籽粕添加量对饼干感官品质的影响随着秋葵籽添加量的增加，饼干的感官评分逐渐增加，当秋葵籽粕添加量为2 5%时，感官评分最高，此时饼干有明显的焦香风味，硬度适宜，回味无苦味、色泽均匀、气孔细密。随着秋葵籽粕的添加量增多，感官评分呈下降趋势，此时饼干中秋葵籽粕风味过于浓郁，后味有苦味，色泽不均匀，影响秋葵籽粕酥性饼干的风味和组织状态。因此，确定秋葵籽的添加量为2 5%。2.1.3黄油添加量对饼干感官评分的影响黄油添加量对饼干感官品质的影响见图3。100908070605015图3黄油添加量对饼干感官品质的影响黄油的加人能丰富饼干的口感，阻止面粉中的蛋白质吸水膨胀，控制面筋形成，从而使饼干面团20白砂糖添加量/%1525秋葵籽粕添加量/%2025黄油添加量/%25303530354535422.1.4奶粉添加量对饼干感官品质的影响奶粉添加量对饼干感官品质的影响见图4。100908070605010图4奶粉添加量对饼干感官品质的影响在饼干中加入奶粉可以使饼干在口味上具有奶香味，在营养上能够提高蛋白质含量，在外观上可以与糖发生美拉德反应，形成诱人的色泽。由图4可知，奶粉添加量为10%时，感官评分最低，此时饼干奶香味不够充足，饼干组织气孔少而小，口感较硬，且饼干色泽不均匀。随着奶粉添加量增加，感官评分呈上升趋势，奶粉的最佳添加量为2 0%时，饼干奶香味充足，颜色均匀，组织状态良好，感官评分最佳。此后，随着奶粉添加量增加，饼干中秋葵籽粕本身含有的焦香味下降，奶香味过于浓郁，且饼干色泽不均匀、颜色较重，饼干中蛋白质含量过高，导致饼干较硬，口感较差。综上分析，秋葵籽粕饼干中奶粉的最佳添加量为2 0%。2.2模糊评定正交试验结果分析2.2.1秋葵籽饼干模糊感官评定结果在单因素试验的基础上进行L(34)正交试验，由10名感官分析员参照表2 从饼干的色泽、风味、口感、组织结构4个方面打分，分别对不同等级票数进行计数。秋葵籽饼干感官评分票数分布见表3。表3秋葵籽粕饼干感官评分票数分布批色泽次优良中差优良中差优良中差优良中差16 21143 2152214321252214231432152135401 53114 4114510431332323 2332412353 22333 223 3313 32 26631054105410721076 4 0053 20532061218 4510541054一0352093 5 2044114 41144202.2.2基于模糊数学的感官评定结果分析根据表3中每批次饼干的感官评定结果数据，计算模糊矩阵。以样品1为例，色泽评价结果有6 人选优、2 人选良、1人选中、1人选差，则R色泽=(6，2，1，1)。同理，R风味=（4，3，2，1)；R口感=农产品加工(5,2,2，1)；R 组织结构=(4，3，2，1);由此得到样品1的模糊矩阵如下：0.6 0.2 0.1 0.10.4 0.3 0.2 0.1R=0.5 0.2 0.2 0.1 0.4 0.3 0.2 0.1根据模糊变换原理，得到样品1的评价结果如下：Yj=X R=(0.2,0.3,0.3,0.2)1520奶粉添加量/%风味口感2023年第9期2530组织结构20.6 0.2 0.1 0.10.4 0.3 0.2 0.1 0.5 0.2 0.2 0.1 0.4 0.3 0.2 0.1同理，可得样品2 9的评价结果分别为Y2=X R2=(0.44,0.23,0.26,0.12);Y3=X R3=(0.45,0.39,0.08,0.08);Y4=X R4=(0.26,0.30,0.25,0.27);Ys=X Rs=(0.30,0.28,0.23,0.19);Ye=X Re=(0.66,0.34,0.10,0.00);Y,=X R=(0.54,0.19,0.16,0.01);Ys=XRs=(0.44,0.44,0.12,0.06);Yg=X Rg=(0.38,0.42,0.14,0.06)。正交试验结果分析见表4。表4正交试验结果分析试验号A112131425262738393K81.2K283.9K;81.0R2.9根据综合感官评分计算K值及R值，由此可见，各因素对秋葵籽粕饼干感官品质影响的主要顺序为黄油添加量（C）秋葵籽添加量（B）奶粉添加量（D）白砂糖添加量（A）。最佳条件组合为A2B:C,D3，即白砂糖添加量为2 5%，秋葵籽粕添加量为30%，黄油添加量为15%，奶粉添加量为2 5%。2.2.3验证试验对最优配方重复3次试验，并进行感官评定分析，最终感官评分结果为9 4.2 分。此配方下制得的饼干色泽均匀，略带光泽，无过胶发白现象，且甜味适，有浓郁的秋葵籽粕香味，口感细腻，不黏牙，断面均匀细密。因此，模糊感官评价方法优化秋葵(0.47,0.22,0.21,0.1)BC11223312233113213278.987.081.582.985.678.06.79.0D感官评分/分180.6280.8382.1381.1176.9293.6275.0386.8181.279.683.183.33.72023年第9期籽粕饼干配方具有一定的可行性和准确性。2.3秋葵籽饼干的营养指标及微生物指标的测定结果秋葵籽粕饼干的营养指标及微生物指标见表5。表5 秋葵籽粕饼干的营养指标及微生物指标营养指标微生物指标水分蛋白质检测项目1%/g:(100g)-l测定结果3.2 0 0.1410.40 0.36对最优配方制得成品饼干的营养指标及微生物指标进行测定，其中蛋白质含量为（10.40 0.36）g/100g，脂肪含量为（2 5.30 0.2 5）g/100g。微生物指标均符合GB71002015食品安全国家标准中的限量标准。3结论为加强秋葵籽资源的综合利用，以秋葵籽粕粉和低筋面粉为主要原料制作饼干。经过单因素试验和正交试验，结合模糊感官评定方法，得出秋葵籽粕饼干的最优配方为白砂糖添加量2 5%，秋葵籽添加量30%，黄油添加量15%，奶粉添加量2 5%，在此配方下制得的秋葵籽饼干口感酥脆、甜度适中，富含丰富的蛋白质和脂肪。秋葵籽粕的加人不仅改善了饼干的风味，增加了人体获得优质蛋白的来源，而且提高了秋葵籽的综合利用率，为秋葵籽的综合利用提供了技术参考依据。参考文献：1 芮鸿飞，周波，方佳宁，等.黄秋葵和红秋葵营养成分及评价 J】营养学报，2 0 18（2)：191-192.2王金亭.黄秋葵的活性成分及其生理活性研究进展 食品研究与开发，2 0 18，39（19：4.3李双芳，等：基于模糊感官评价法优化黄秋葵籽粕饼干工艺研究脂肪菌落总数大肠杆菌霉菌/g(100g)-1/CFUgl/CFUgl/CFUg25.30 0.2545.00 2.10高尚，高玲，张如莲.黄秋葵营养与功能成分研究进展43】.中国热带农业，2 0 15（6 3)：46-49.4 单承莺，马世宏，张卫明.保健蔬菜黄秋葵的应用价值与前景 J】中国野生植物资源，2 0 12，31（2)：6 8-71.5 徐丽，刘迪发，张如莲，等.黄秋葵种子研究进展 中国农学通报，2 0 14，30（2 2）：97-10 1.6 张晓蕾.黄秋葵种子食用价值研究进展 】.中国果菜，2017,37(1):4.7董增，章建国，陈忆，等.黄秋葵籽粕分离蛋白理化性质015.00 1.14及营养评价.安徽农业科学，2 0 13，41（14)：6 447-6 449.8 詹忠根，李煜键，张宇.黄秋葵种子主要营养成分测定营养学报，2 0 12，34（2)：19 1-19 2.9张红瑞，何立威，扶胜兰，等.黄秋葵不同组织总黄酮与粗多糖含量的比较 .信阳农林学院学报，2 0 15，25(3):95-98.10】徐明，郑鸿雁，王巍，等.黄秋葵种子中生物碱类化合物抗疲劳活性研究 吉林农业，2 0 14（3）：30-32.11 1Panagiotis Arapitsas.Identification and quantification ofpolyphenolic compounds from okra seeds and skins J:Food Chemistry,2008(110):1 041-1 045.12马文惠.酥性饼干的实验室制作和品质评价方法的研究D】.郑州：河南工业大学，2 0 12.13 范尧珠，王鑫，顾思远，等.石榴籽在酥性饼干中的工艺 J】.食品工业，2 0 2 0，41（8)：98-10 3.14翟立公，胡旭红，王战伟，等.模糊数学感官评价法优化紫薯黑麦饼干加工工艺.现代食品，2 0 19，13（2 2)：65-71.15 雷颂，欧阳思，屈璐璐，等.基于模糊感官评价的桃花馅饼配方优化】.粮油食品科技，2 0 16，2 4（5)：5.16 Liu J B.Manufacture of korean pine needle tea drink basedon fuzzy mathematic sensory evaluation J.Modern Agri-cultural Scienc and Technology,2013(7):308-311.17李燮昕，王鑫，刘世洪，等.豆渣酥性饼干和韧性饼干的研制及其质构特性比较.粮食与油脂，2 0 2 1，34（8)：78-84.AEALEAEAtEATEATEAEAEAEALE（上接第38 页）19李颖，王茵，陈婷茹，等.海带高值化综合利用研究进展 J.渔业研究，2 0 2 3，45（2)：192-2 0 1.20 李李克杰，王俊香，石路德，等。海带的化学成分及生物活性研究进展 J】，特产研究，2 0 2 2，44（6)：15 4-16 0.21 苗钧魁，张雅婷，张圣国，等.不同工艺海带提取中植物激素和海藻酸寡糖的比较研究 J南方水产科学，2022,18(2):142-149.22 尹宗美，刘俊霞，刘如男.海带多糖的综合提取及研究进展.食品与发酵科技，2 0 2 0，5 6（1)：6 9-7 2.23 聂小伟，陈志兵，顾晓慧，等.微波-复合酶辅助提取海带多糖工艺优化及其抗氧化性能分析 J，应用海洋学学报，2 0 2 1，40(2)：35 5-36 5.24毕可海，孙玉奉，张伶俐，等.海带中类胡萝卜提取工艺条件】.食品工业，2 0 2 0，41（1)：30-34.25 杨洁茹，沈照鹏，余俊红，等.酶法提取海带成分分析.食品科技，2 0 19，44（7)：2 7 7-2 8 2.26赵前程，腾钊，汪秋宽，等.复合酶提取海带多糖的研究】.沈阳农业大学学报，2 0 0 7，38（2)：2 2 0-2 2 3.27余炜，伍时华，张英，等.甘露醇测定方法的研究，广西民族师范学院学报，2 0 12，2 9（3）：19-2 3.28 黄斌良，江朝明，吴华德，等.生物酶法提取马尾藻中海藻酸的工艺研究 J】.轻工科技，2 0 12，37（2)：19-23.29 张海毅，丛大鹏，李广生，等.岩藻多糖原料药多糖含量测定方法的研究，生物化工，2 0 2 1（4)：6 9-7 4.