模糊数学在骨素提取中的应用.pdf

21? ? ? 模糊数学在骨素提取中的应用 赵永敢 1? 张小芳2? 曾维丽1 1?漯河医学高等专科学校食品工程系? 河南漯河? 462002 2?漯河食品职业学院? 河南漯河? 462300 ? ? 摘? 要? 运用模糊数学综合评定方法对不同工艺参数下提取的骨素的感官评定结果进行分析, 得出了骨素感 官质量较佳的提取工艺: 提取温度为 135? , 提取时间为 60m in, 泄压时间为 4m in, 泄压频率为 35m in/次。 关键词? 模糊数学 ? 骨素? 应用 Application of fuzzy mathematicsm ethod in ossein extraction Abstract?In this article ,the results of sensory evaluation of osseinthe through different extraction process from chicken bonewere analyzed by themethod of fuzzy mathematics,the result indicated that the opti m al initial conditionwas :extraction temperature 135? ,extraction ti me 60m in, pressure release 4m in and reducing pressure once every 35m in . ? Key words?fuzzy mathe m atics;ossein ;application ? 食品的感官特性是食品质量的一个重要指 标。现在普遍采用评分法对食品的感官质量进行 评价, 受评定人人为因素影响较大, 所评定的分数 往往离散度很大, 很难获得比较一致的结果。采 用模糊数学的方法处理评定结果, 由于它是综合 考虑了所有的评定因素, 因而能获得比较客观的 结果 1。 骨素的主要特点是最大限度地保持原有动物新 鲜骨肉天然的味道和香气, 具有很好的风味增强效 果, 可以赋予人们追求自然柔和的美味。本文以鸡 骨为原料, 利用高温高压提取技术, 采取不同的工艺 参数, 借模糊数学理论, 对不同工艺参数提取的鸡骨 素感官质量进行了综合评定, 确定最佳感官品质的 提取工艺, 以易于产品的研发。 1? 试验材料与方法 1?1? 试验原料 鸡骨。 1?2? 试验仪器与设备 W JG- F0?1立式高压反应釜。 1?3? 试验方法与内容 1?3?1? 骨素生产工艺流程 预冷鸡骨? 称量? 提炼?过滤 ? ? 滤渣 ? 做饲料。 ? 滤液 ? 静置分离? ?鸡骨油? 灌装? 成品。 ?鸡骨汤? 真空浓缩? 调和 ? 灌装 ?成品。 1?3?2? 鸡骨素出品率的试验方案 将预冷鸡骨装入提炼槽, 固定鸡骨与水的比例 为 1?3 , 以提取温度、 提取时间、 泄压强度和泄压频率 为试验因素, 设计 L9( 3 4 )的正交试验, 试验因素水平 如表 1所示。 表 1? 鸡骨素出品率的因素水平表 因素 水平 123 A: 提取温度 ( ? )115125135 B: 提取时间( m in)456075 C: 泄压时间( m in)4812 D: 泄压频率 (m in/次 )152535 1?3?3? 鸡骨素的感官评价 取鸡骨素稀释至与按常压单罐单次煮骨工艺产 品相同的浓度 (固形物含量 ), 进行感官对比评价 5。 感官评价指标有颜色、 外观、 香气、 口味、 体系稳定性 等几项, 各项指标与具体评分标准详见表 2 。由 10 人组成感官评价小组, 对不同工艺产品进行对比评 2011年第 4期 总第 360期MEAT I NDU STRY 产品开发? 试验研究 22? ? ? 价, 10个人的平均分就是该项指标的得分, 4项指标 得分的总和就是该产品感官评价的得分。 表 2? 鸡骨素感官评价评分标准 性能指标 评分标准 1分2分3分4分5分 颜色灰暗 灰白 无光泽 白灰失光 白色 有光泽 乳白色 有光泽 香气 有突出 异常气味 有异常 气味 无异味 有正常 香气 特征香气 浓郁 口味 有突出 异常口味 有异常 口味 无明显 口味 有正常 口味 特征口味 丰富 稳定性 出现不应 有的絮状 沉淀 有少量 絮状沉淀 有絮状 沉淀 无絮状 沉淀 均匀 无沉淀 2? 结果与分析 ( 1)评定论域即被评对象的指标集合, 记为 U? U = (颜色、 香气、 口味、 稳定性 ), ( 2)评语论域即被评对象所属质量级别的集合, 记为 V? V= ( 5 、 4、 3 、 2 、 1), ( 3) 被评对象指标权重的集合, 记为 X?X = ( 0?35 , 0?25 , 0?25 , 0?15)。 表 3? 样品评定结果 U V 5分4分3分2分1分 1号样 颜色64000 香气72100 口味54100 稳定性54010 2号样 颜色52201 香气62110 口味06400 稳定性61210 3号样 颜色54010 香气45100 口味62110 稳定性52210 续表?3 U V 5分4分3分2分1分 4号样 颜色70120 香气46000 口味36100 稳定性61300 5号样 颜色24220 香气30511 口味25120 稳定性44110 6号样 颜色55000 香气60400 口味62011 稳定性54100 7号样 颜色54010 香气62200 口味42220 稳定性07300 8号样 颜色82000 香气63100 口味72010 稳定性55000 9号样 颜色63010 香气07300 口味62200 稳定性60400 ? ? 模糊评定矩阵根据评定人员的评定结果 (见表 3)确定, 即将表 3中的数字除以评定人总数 ( 10 人 ), 就可以得到模糊矩阵 A1、 A2、 A3、 A4、 A5、 A6、 A7、 A8、 A9, 它们包含了所有的评定信息。 A1= ( aij) = 4 ? 5 0?60?40?00?00?0 0?70?20?10?00?0 0?50?40?10?00?0 0?50?40?00?10?0 A2= ( aij) = 4 ? 5 0?50?20?20?00?1 0?60?20?10?10?0 0?00?60?40?00?0 0?60?10?20?10?0 MEAT I NDUSTRY 2011年第 4期 总第 360期 产品开发? 试验研究 23? ? ? A3= ( aij) = 4 ? 5 0?50?40?00?10?0 0?40?50?10?00?0 0?60?20?10?10?0 0?50?20?20?10?0 A4= ( aij) = 4 ? 5 0?70?00?10?20?0 0?40?60?00?00?0 0?30?60?10?00?0 0?60?10?30?00?0 A5= ( aij) = 4 ? 5 0?20?40?20?20?0 0?30?00?50?10?1 0?20?50?10?20?0 0?40?40 ?010?10?0 A6= ( aij) = 4 ? 5 0?50?50?00?00?0 0?60?00?40?00?0 0?60?20?00?10?1 0?50?40?10?00?0 A7= ( aij) = 4 ? 5 0?50?40?00?10?0 0?60?20?20?00?0 0?40?20?20?20?0 0?00?70?30?00?0 A8= ( aij) = 4 ? 5 0?80?20?00?00?0 0?60?30?10?00?0 0?70?20?00?10?0 0?50?50?00?00?0 A9= ( aij) = 4 ? 5 0?60?30?00?10?0 0?00?70?30?00?0 0?60?20?20?00?0 0?60?00?40?00?0 且有 0? aij? 1及 ? aij= 1( i= 1 5)。 鸡骨素感官特性的综合评定结果是指标权重集 中 ( X)与模糊矩阵 A的合成, 即 Y= X0A 对于 1号样有 y1= ( y1, y2, y3, y4) = X0A1= ( 0?35 , 0?25 , 0?25 , 0?15) ? 0?60?40?00?00?0 0?70?20?10?00?0 0?50?40?10?00?0 0?50?40?00?10?0 其中 y1= ( 0?35? 0?6) ? ( 0?25? 0?7) ? ( 0 ?25? 0?5) ? ( 0?15? 0?5) = 0 ?35? 0?25? 0?25? 0?15= 0?35 同理可得 y2, y3, y4分别为 0?35 , 0?1 , 0?1 , 0 。则 y1= ( 0?35 , 0?35 , 0?1 , 0?1, 0) 因 0?35+ 0?35+ 0?1+ 0?1+ 0= 0?9 , 可用 0?9 除各项对 y1进行归一化处理得, y1? = ( 0?389 , 0?389 , 0?111 , 0?111 , 0) 同理可得 y2= ( 0?35 , 0?25 , 0?25 , 0?1 , 0?1); y3= ( 0?35 , 0?35 , 0?15 , 0?1, 0); y4= ( 0?35 , 0?25 , 0?15 , 0?2 , 0); y5= ( 0?25, 0?35 , 0?25 , 0?2, 0?1); y6= ( 0?35 , 0?35, 0?25 , 0?1 , 0?1); y7= ( 0?35, 0?35 , 0?2 , 0?2 , 0); y8= ( 0?35 , 0?25 , 0?1 , 0 , 0); y9= ( 0?25 , 0?3, 0?25 , 0?1 , 0) 归一化处理后分别为 y2? = ( 0?333 , 0?238 , 0?239 , 0?096 , 0?095); y3? = ( 0?368 , 0?368 , 0?158 , 0?105 , 0) y4? = ( 0?368 , 0?263, 0?157 , 0?211 , 0); y5? = ( 0?217 , 0?304 , 0?217 , 0?174 , 0?087) y6? = ( 0?304, 0?304 , 0?218 , 0?087 , 0?087) y7? = ( 0?318 , 0?318 , 0?182 , 0?182 , 0) y8? = ( 0?500 , 0?357 , 0?143 , 0 , 0) y9? = ( 0?278, 0?333 , 0?278 , 0?111 , 0) 其中 y1?、 y2?、 y3? 、 y4?、 y5?、 y6? 、 y7? 、 y8? 和 y9? 峰值 分 别 为 0?389 、0?333 、0?368 、0?368、0?304、 0?304 、 0?318 、 0?500和 0?333。8号样的峰值最大出 现在 5分, 所以鸡骨素提取最佳感官工艺参数是提 取温度为 135? , 提取时间为 60m in , 在 4m in之内将 压力从 0?32 MPa 泄至 0?10MPa , 然后继续升温, 每 35m in泄压一次, 即在 60m in的时间内泄压一次半 (第二次泄压完后不再升温, 直接压抽 )时, 鸡骨素感 官质量能够达到最好的水平。 3? 结论 模糊数学方法运用, 综合考虑了所有的评定因 素, 克服了评定时人为因素的影响, 从而获得比较客 观的结论 2。试验运用正交试验设计、 模糊数学理 论和感官评定方法评选出最佳骨素感官质量提取工 艺参数, 提取温度为 135? , 提取时间为 60m in , 泄压 时间为 4m in , 泄压频率为 35m in/次。此工艺提取的 产品, 色泽乳白有光泽, 香气较浓郁