基于模糊感官评价的大豆品种对豆浆加工品质影响分析

　　豆浆是我国传统的植物蛋白饮料，它是大豆经浸泡、加水磨浆、过滤除渣和煮浆等过程制备的大豆水提物，是由蛋白质、脂肪、糖类、无机盐等构成的复杂胶体分散体系。目前，生产加工中缺少能够全面反映豆浆质量特点优质品种的选择依据或规范，原料混杂造成产品品种稳定性差，缺乏市场竞争力，不能满足精深加工的需求。大豆的组成成分如蛋白质、脂肪及部分小分子物质是决定豆浆品质的重要因素，而大豆的各组成成分对于豆浆综合品质的影响非常复杂，不可依赖于单一或简单的指标来完整地判断加工产品的质量。Poysa等研究表明籽粒蛋白质含量是豆浆得率和总固形物含量的主要决定因素。李若姝等研究表明，豆浆得率与百粒质量呈显著负相关，与总固形物转移率呈显著正相关；球蛋白11S/7S与蛋白质转移率呈显著正相关，与感官评分呈显著负相关。

 

　　目前，用于豆浆感官品质评价的方法大多是传统的感官评分法，但此种方法易受到感官评价者主观因素的干扰，结果易出现离散度较大的情况，且样品较多时，易出现评价指标的平均值相同、难以较好地区分样品排名等情况，而通过模糊数学可以构建影响食品感官质量的多因素与评价指标的数学关系来建立较为理想化的评价模型，从而实现对感官品质的定量，进而实现评价指标等级的综合评定，可减少评价主体间的主观误差。

 

　　本实验以6个品种大豆为原料，测定了大豆籽粒的百粒质量和蛋白质、脂肪、钙、磷含量等理化指标以及加工制成豆浆的得率、理化品质等，并利用模糊感官评价方法分析了不同品种大豆的豆浆感官品质，明确了6种大豆中豆浆感官品质最优品种以及大豆籽粒和豆浆的理化指标对豆浆感官品质的影响，进而为大豆品种选育、豆浆品质评价技术以及豆浆加工业选购大豆等方面提供一定的理论依据。

 

　　01、材料与制备

　　共选取了黑龙江产区产量较高、品质优良的6种大豆品种：‘黑农48’、‘黑农69’、‘黑农83’、‘黑农84’、‘黑农87’和‘中龙606’，均为2017年秋季收获，于－18℃冰柜中保存备用。

 

　　2、豆浆的制备

　　原料大豆去除残次品、泥土和石粒，自来水清洗3次除去杂质、尘土，再用去离子水漂洗2次，以大豆干质量与去离子水体积比为1∶3在4℃下浸泡15h，使大豆充分溶胀，以大豆干质量与离子水体积比为1∶7打浆，打20s停10s，共3min。加少量复合消泡剂，静置5min，在铺有1层脱脂棉和1层尼龙网的布氏漏斗中真空抽滤收集备用。将以上方法制备的豆浆水浴搅拌加热，至豆浆内部温度上升至95℃后保持5min，置于冷水浴中冷却至室温，备用。

 

　　3、豆浆感官评价及模糊数学分析方法

　　感官评定人员由10名食品专业研究生组成，分别对6个大豆品种豆浆的滋味、外观、气味、口感4个指标进行感官评价。滋味指标中包括甜度、苦味和涩感，外观指标为色泽，气味指标中包括豆香味和豆腥味，口感指标中包括浓厚感和润滑度。所有指标分为“好”、“较好”和“差”3个等级，感官评价标准如表1所示。所有样品均采用统一的容器盛装并采用3位数字随机编号，感官鉴评人员要求身体健康，嗅觉、味觉等正常，对豆浆无过敏症状且在检验开始前1h内禁烟，避免吃浓香食物、糖果、口香糖等引起后味拖延的食物。本研究以豆浆的滋味（U1）、外观（U2）、气味（U3）、口感（U4）为感官评价指标，因此得到豆浆模糊感官分析的因素集为U＝{U1，U2，U3，U4}。评语集是被评对象所属质量级别的集合。经过评定小组讨论，确定豆浆评价等级为“好”（V1）、“较好”（V2）、“差”（V3），得到豆浆的评语集V＝{V1，V2，V3}＝{90，70，50}；确定豆浆感官指标的权重集为R＝{R1，R2，R3，R4}＝{0.4，0.1，0.3，0.2}，即滋味占0.4、外观占0.1、气味占0.3、口感占0.2。模糊数学综合评定为Y＝R×y，其中R为权重集，y为模糊数学矩阵；其中y为各因素每一种评语的人数除以总评定人数。
 

 

　　02、大豆、豆浆的理化及含量分析

 

　　03、感官分析结果

　　10名感官评定人员对6种大豆品种豆浆进行感官评价，结果见表4。以‘黑农48’的滋味指标为例，滋味总分40分中，评分结果在27～40分范围内的人数为3人，评分结果在14～26分范围内的人数为6人，评分结果在1～13分范围内的人数仅为1人，即样品的滋味指标各等级人数各占3、6人和1人。
 

 

　　以‘黑农48’为例，将豆浆感官评价指标各等级评价人数分别除以总评价人数，建立滋味、外观、气味、口感4个单因素的模糊评价矩阵分别为：U1＝[0.3，0.6，0.1]；U2＝[0.6，0.4，0.0]；U3＝[0.3，0.7，0.0]；U4＝[0.5，0.5，0.0]，则6个品种豆浆样品的四因素模糊矩阵可表示为y1、y2、y3、y4、y5、y6：
 

 

　　2、豆浆感官品质模糊综合评分的计算

　　模糊数学综合评定为Y＝R×y，以‘黑农48’为例，
 

 

　　同理，可得到其他品种豆浆样品的模糊评价结果，再分别乘以评语集V＝{V1，V2，V3}＝{90，70，50}，得到不同品种豆浆的感官综合评分，如表5所示。6种大豆品种豆浆的综合品质均介于“好”与“较好”之间，其中‘中龙606’的综合评分最高，更偏向于“好”，说明‘中龙606’制得的豆浆感官品质最佳。与表6中细分化感官指标评分比较，可发现‘中龙606’豆浆的甜度最高，豆香味最浓郁，色泽也最为良好，另外其豆腥味和涩感也相对较弱；而综合评分最低的‘黑农48’豆浆甜度最低，相比其他豆浆而言豆香味不足，苦味较重。可知，这些指标综合决定了豆浆的感官品质综合评分，也能证明模糊感官分析中权重集的选择具有一定的科学性。
 

 

　　3、大豆品质与豆浆感官特性相关性分析

　　不同品种大豆所得豆浆感官品质的影响因素很多，包括产地、降雨量、温度、土壤质量、阳光等，这些都显著影响大豆成分的变化。但研究表明大豆的基因型在豆浆感官特性中起着最重要的作用，且可从大豆籽粒和豆浆的理化品质来间接评价豆浆的感官品质。由表2可知，豆浆感官综合评价值最高的‘中龙606’与其他品种相比，具有百粒质量较高、灰分质量分数低、粗蛋白质量分数低、粗脂肪质量分数较高、磷含量和钙含量较低的特点；由表3可知，‘中龙606’豆浆具有质量得率适中、蛋白质量浓度较低、总固形物质量分数较高、黏度适中、酸度较低的特点。
 

 

　　由表7可知，通过将大豆籽粒和豆浆的理化品质指标与感官指标进行相关性分析，发现籽粒粗蛋白质量分数与豆浆的浓厚感具有极显著正相关性（P＜0.01），这与前人研究结果相同。籽粒粗蛋白质量分数与豆浆的感官综合评价值呈负相关，虽然相关性不显著，但此趋势与MaLei等的研究中籽粒粗蛋白含量与豆浆总体可接受性之间具有显著负相关性的结果相似，表明籽粒高蛋白含量可能不利于豆浆良好的感官品质。另外，豆浆蛋白质量分数与豆浆的甜度和色泽具有显著的负相关性（P＜0.05）。甜度和色泽的影响因素除蛋白含量之外还可能是不同品种之间大豆异黄酮、大豆皂苷的含量差异。有研究表明，较高含量的大豆异黄酮和大豆皂苷会使豆制品的苦味较重、色泽较深。粗蛋白质量分数与豆浆豆腥味评分呈显著负相关性（P＜0.05），即蛋白含量越高，豆腥味越浓郁。西方国家难以接受的豆浆挥发性异味主要表现为豆腥味、青草味和油脂氧化味，主要是由脂肪氧化酶作用或不饱和脂肪酸的氧化酸败产生。有研究表明，大豆中的蛋白质含量与生、熟豆浆中己醛的含量及风味物质总量均呈显著正相关，这可能是由于蛋白质能与醛类、酮类等风味物质发生疏水结合导致的。除了蛋白含量，大豆脂肪含量在豆浆风味形成中同样发挥重要的作用。籽粒粗脂肪质量分数与豆浆感官综合评分具有正相关性，且与豆腥味评分具有极显著正相关性（P＜0.01），即脂肪含量越高，豆浆的豆腥味越淡，可能是因为油脂能够吸收并溶解脂溶性的风味物质，导致此类物质挥发浓度的变化。由于多数豆浆风味物质都是由大豆中的亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸经脂肪氧化酶和脂肪酸氢过氧化物裂解酶催化后生成的短链化合物，蛋白质和脂肪含量影响豆浆风味的原因还需结合脂肪酸含量和脂肪氧化酶指标的数据作进一步的分析。由表5可知，6种大豆品种中蛋白含量最高、脂肪含量最低的2个品种——‘黑农48’和‘黑农69’的豆浆感官综合评分最低。综合可知，在现有品种里蛋白质量分数低于40%且脂肪质量分数较高的大豆品种更有利于加工高品质豆浆。可见，‘中龙606’的良好豆浆加工品质是由其籽粒较低的蛋白含量和较高的脂肪含量共同作用的结果。