基于模糊数学法的苦荞米感官评价方法

1.本发明涉及苦荞米评估技术领域，具体而言，涉及一种基于模糊数学法的苦荞米感官评价方法。


背景技术：

2.苦荞(fagopyrumta taricum gaetrn.)属(polygonaceae)荞麦属(fagopyrum)的一年生双子叶草本植物，是荞麦属的栽培种之一，亦称鞑靼荞麦。苦荞富含氨基酸、矿物质、膳食纤维、黄酮类化合物及微量元素，具有明显的“降三高”功能，此外还具有抗炎症、抗氧化、抗肿瘤等保健功能，有极高的营养价值，是药食同源作物，长期食用对高血脂、糖尿病及心血管疾病等都有很好的预防和辅助治疗作用。随着经济发展和人们生活水平不断提高，人们对饮食结构的要求不断提高，苦荞作为药食兼用作物越来越受人们的关注和喜爱。苦荞米可用于蒸煮苦荞米粥或者苦荞米饭，食用方便。由于苦荞固有的韧性壳、脆性仁，苦荞脱壳难度很大，整仁率很低，所以市面上售卖的苦荞米分为两种形态：一是经过浸泡、蒸煮处理后脱壳得到的熟化苦荞米，二是由育种技术选育出的易脱壳品种直接脱壳得到的生苦荞米。苦荞米加工方式与大米近似，作为主食营养丰富，随着生活质量的不断提高，消费观念的提升，消费者对苦荞米感官品质要求逐渐提高，不仅要求苦荞米外品质好，同时苦荞米食味品质也要佳。目前苦荞米加工厂普遍规模较小，产品品质良莠不齐。
3.苦荞米感官品质评价的主要方法包括理化指标评价、传统感官评分和仪器评价。理化指标评价法主要是对苦荞米化学成分进行测定，分析其与苦荞米感官品质的相关性，从而使用理化指标间接反映苦荞米感官品质，但由于其操作复杂、工作量大以及苦荞米蒸煮后理化指标可能发生了改变。因此，传统理化指标评价法难以直观准确地描述苦荞米感官品质。采用传统感官评分法，由于评定人员的差异性，所得结果易出现离散度较大的情况，此外，当评定较多样品时，而又出现评价的加权平均数相同，则难以区分样品好或次好的排名。


技术实现要素：

4.本发明在于提供一种基于模糊数学法的苦荞米感官评价方法，其能够缓解上述问题，确保感官评定结果的准确性。
5.为了缓解上述的问题，本发明采取的技术方案如下：
6.一种基于模糊数学法的苦荞米感官评价方法，包括以下步骤：
7.s1、利用苦荞米在相同的条件下制备n份待评价的样品；
8.s2、根据苦荞米感官评价标准和评语集，对样品分别进行色泽、一致性、表观状态、适口性和香味五个因素的评分，利用评分结果构成包括优、良、中、差四个阶段的苦荞米评分结果模糊矩阵p；
9.s3、根据苦荞米评分结果模糊矩阵p，计算苦荞米模糊数学综合评判集y，
10.y＝x
·
r，
[0011][0012]
其中，x为权重集，即苦荞米的色泽、一致性、表观状态、适口性和香味五个因素的权重的集合，r为苦荞米评分结果模糊矩阵样品均值；
[0013]
s4、根据苦荞米模糊数学综合评判集y和评语集计算并输出苦荞米模糊数学关系综合评判值，完成苦荞米感官评价。
[0014]
在本发明的一较佳实施方式中，在步骤s1中，每份所述样品均包括苦荞米、苦荞米饭和苦荞米粥。
[0015]
在本发明的一较佳实施方式中，所述苦荞米饭按照苦荞米:水＝1:1的比例，采用电饭锅使用煮饭功能制作。
[0016]
在本发明的一较佳实施方式中，所述苦荞米粥按照苦荞米:水＝1:10的比例放入电饭锅中，使用煮饭功能制作，开锅后20min，即得苦荞米粥。
[0017]
在本发明的一较佳实施方式中，在步骤s2中，苦荞米评分结果模糊矩阵
[0018][0019]
其中，r1、r6、r11和r16分别为色泽因素的优、良、中和差的评分，r2、r7、r12和r17分别为一致性因素的优、良、中和差的评分，r3、r8、r13和r18分别为表观状态因素的优、良、中和差的评分，r4、r9、r14和r19分别为适口性因素的优、良、中和差的评分，r5、r10、r15和r20分别为香味因素的优、良、中和差的评分。
[0020]
在本发明的一较佳实施方式中，评语集v＝{优,良,中,差}，其中优90分,良70分,中40分,差10分。
[0021]
在本发明的一较佳实施方式中，在步骤s3中，权重集x＝{0.20,0.17,0.17,0.20,0.26}，即苦荞米的外观色泽占20％，外观一致性占17％，表观状态占17％，适口性占20％，香味占26％。
[0022]
在本发明的一较佳实施方式中，在步骤s4中，计算苦荞米模糊数学关系综合评判值的方法具体包括：将评语集和苦荞米模糊数学综合评判集y相乘；将该相乘结果中的四项分值相加后得到苦荞米模糊数学关系综合评判值。
[0023]
在本发明的一较佳实施方式中，在步骤s2中，选取n位身体健康，无吸烟、酗酒嗜好，对色、香、味、形有明确分辨力和高灵敏度的人员，分别对n份样品进行评分，或者采用基于神经网络学习模型的智能评分系统，对n份样品分别进行评分。
[0024]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0025]
1)建立了苦荞米的感官评价标准，将复杂的感官评价指标简化成色泽、一致性、表观状态、香味、适口性，涵盖了苦荞米的感官特征，将感官打分转化成定级评价，提高了品评的易操作性，也可为其他杂粮米的感官评定提供参考依据；
[0026]
2)将模糊数学方法应用于感官评价，将传统的描述性评判转变成量化对比，提高感官评判结果的正确性，有利于对苦荞米感官品质作出科学合理的评判和直观的反应。
[0027]
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0028]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0029]
图1是实施例中所述苦荞米感官评价方法的流程示意图；
[0030]
图2是实施例中1～13号苦荞米的外观图；
[0031]
图3是实施例中电子眼拍摄的1～13号苦荞米粥外观图。
具体实施方式
[0032]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0033]
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034]
实施例1
[0035]
请参照图1～图3，本发明提供了一种基于模糊数学法的苦荞米感官评价方法，具体如下：
[0036]
1)如图2所示的1～13号苦荞米，它们的品种各不相同。利用1～13号苦荞米制备13个样品组，每个样品组包括17份待评价的样品。
[0037]
其中，每份样品均包括苦荞米、苦荞米饭和苦荞米粥。苦荞米饭和苦荞米粥的制作要求用相同的灶具和相同的时间进行蒸煮，具体为：
[0038]
①
苦荞米饭制备：按照苦荞米:水＝1:1的比例要求用电饭锅使用“煮饭”功能制作，制成苦荞米饭。
[0039]
②
苦荞米粥的制备：按照苦荞米:水＝1:10的比例要求放入电饭锅中，使用“煮饭”功能制作，开锅后20min，即得苦荞米粥。
[0040]
电子眼拍摄的1～13号苦荞米制成的苦荞米粥如图3所示。
[0041]
2)根据苦荞米感官评价标准和评语集，对样品分别进行色泽、一致性、表观状态、适口性和香味五个因素的评分，利用评分结果构成包括优、良、中、差四个阶段的苦荞米评分结果模糊矩阵p。
[0042]
在本实施例中，参考中国作物学会粟类作物专业委员会制定的“全国优质食用粟评分办法”建立苦荞米感官评价标准，苦荞米感官评价标准见表1：
[0043]
表1
[0044][0045]
在本实施例中，以色泽、一致性、表观状态、适口性和香味为苦荞米因素集，以优、良、中、差为评语集，根据感官评分结果，建立单因素评价矩阵，用模糊数学评分方法对其进行分析。
[0046]
因素集：因素集u＝{色泽
u1
、一致性
u2
、表现状态
u3
、适口性
u4
、香味
u5
}
[0047]
评语集：评语集v＝{优,良,中,差}，其中优90分,良70分,中40分,差10分。
[0048]
权重集：确定权重集x＝{0.20,0.17,0.17,0.20,0.26}，即苦荞米的外观色泽占20％，外观一致性占17％，表观状态占17％，适口性占20％，香味占26％。
[0049]
在在本实施例中，选取17位身体健康，无吸烟、酗酒嗜好，对色、香、味、形有明确分辨力和高灵敏度的人员进行专业的感官培训，之后对13个样品组进行评分，对于每个品组，17位人员一一对应的对17份样品进行评分。
[0050]
除了人为评分外，还可采用基于神经网络学习模型的智能评分系统进行智能评分。
[0051]
在本实施例中，13个样品组随机摆放，参照表1的评定标准对13个苦荞米样品组在外观上的色泽、一致性，以及苦荞米饭、苦荞米粥的表观状态、适口性、香味分别进行感官评分，以优，良，中，差进行评价，对于每个样品组，统计并记录评价结果，苦荞米感官质量评价表如表2所示。
[0052]
表2
[0053][0054]
苦荞米评分结果模糊矩阵
[0055][0056]
其中，r1、r6、r11和r16分别为色泽因素的优、良、中和差的评分，r2、r7、r12和r17分别为一致性因素的优、良、中和差的评分，r3、r8、r13和r18分别为表观状态因素的优、良、中和差的评分，r4、r9、r14和r19分别为适口性因素的优、良、中和差的评分，r5、r10、r15和r20分别为香味因素的优、良、中和差的评分。
[0057]
3)根据苦荞米评分结果模糊矩阵p，计算苦荞米模糊数学综合评判集y，根据苦荞米模糊数学综合评判集y和评语集计算并输出苦荞米模糊数学关系综合评判值，完成苦荞米感官评价。
[0058]
y＝x
·
r，
[0059][0060]
其中，x为权重集，即苦荞米的色泽、一致性、表观状态、适口性和香味五个因素的权重的集合，r为苦荞米评分结果模糊矩阵样品均值。
[0061]
在本实施例中，权重集x＝{0.20,0.17,0.17,0.20,0.26}，即苦荞米的外观色泽占20％，外观一致性占17％，表观状态占17％，适口性占20％，香味占26％。
[0062]
1～13号苦荞米制备的样品组，模糊数学关系综合评判值的计算过程及结果如下：
[0063]
1号样品组：
[0064]
x＝{0.20,0.17,0.17,0.20,0.26}，
[0065][0066]
其中y11＝(0.20∧0.059)∨(0.17∧0.235)∨(0.17∧0.294)∨(0.20∧0)∨(0.26∨0.175)＝0.1476。同理得y12＝0.3500，y13＝0.4788，y14＝0.0118，即y1＝{0.1476，0.3500，0.4788，0.0118}，乘以评语集后得y1＝(13.29，24.50，19.15，0.12)，之后将该相乘结果中的四项分值相加后得到模糊数学关系综合评判值为57.06，得出1号苦荞米的综合评定级别为中等。
[0067]
2号样品组：
[0068]
x＝{0.20,0.17,0.17,0.20,0.26}，
[0069][0070]
同理，即y2＝{0.1612,0.4047,0.4106,0.0235}，乘以评语集后得y2＝(14.51，28.33,16.42,0.24)，之后将该相乘结果中的四项分值相加后得到模糊数学关系综合评判值为59.49，得出2号苦荞米的综合评定级别为中等。
[0071]
3号样品组：
[0072]
x＝{0.20,0.17,0.17,0.20,0.26}，
[0073][0074]
同理，即y3＝{0.1176，0.3947，0.4641，0.0235}，乘以评语集后得y3＝(10.59,27.63,18.56,0.24)，之后将该相乘结果中的四项分值相加后得到模糊数学关系综合评判
值为57.02，得出3号苦荞米的综合评定级别为中等。
[0075]
4号样品组：
[0076]
x＝{0.20,0.17,0.17,0.20,0.26}，
[0077][0078]
同理，即y4＝{0.2165,0.4588,0.3247,0}，乘以评语集后得y4＝(19.48，32.12，12.99，0)，之后将该相乘结果中的四项分值相加后得到模糊数学关系综合评判值为64.59，得出4号苦荞米的综合评定级别为中等。
[0079]
5号样品组：
[0080]
x＝{0.20,0.17,0.17,0.20,0.26}，
[0081][0082]
同理，即y5＝{0.0806,0.4194,0.5000,0}，乘以评语集后得y5＝(7.25,29.36,20.00，0)，之后将该相乘结果中的四项分值相加后得到模糊数学关系综合评判值为56.61，得出5号苦荞米的综合评定级别为中等。
[0083]
6号样品组：
[0084]
x＝{0.20,0.17,0.17,0.20,0.26}，
[0085][0086]
同理，即y6＝{0.2853,0.4124,0.3024,，0}，乘以评语集后得y6＝(25.68,28.86,12.09，0)，之后将该相乘结果中的四项分值相加后得到模糊数学关系综合评判值为66.64，得出6号苦荞米的综合评定级别为中等。
[0087]
7号样品组：
[0088]
x＝{0.20,0.17,0.17,0.20,0.26}，
[0089][0090]
同理，即y7＝{0.2012,0.4824,0.3047,0.0118}，
[0091]
乘以评语集后得y7＝(18.11,33.76,12.19,0.12)，之后将该相乘结果中的四项分值相加后得到模糊数学关系综合评判值为64.18，得出7号苦荞米的综合评定级别为中等。
[0092]
8号样品组：
[0093]
x＝{0.20,0.17,0.17,0.20,0.26}，
[0094][0095]
同理，即y8＝{0.1882,0.4206,0.3812,0.0100}，
[0096]
乘以评语集后得y8＝(16.94,29.44,15.25,0.10)，之后将该相乘结果中的四项分值相加后得到模糊数学关系综合评判值为61.73，得出8号苦荞米的综合评定级别为中等。
[0097]
9号样品组：
[0098]
x＝{0.20,0.17,0.17,0.20,0.26}，
[0099][0100]
同理，即y9＝{0.2312,0.3735,0.3800,0.0153}，
[0101]
乘以评语集后得y9＝(20.81,26.15,15.20,0.15)，之后将该相乘结果中的四项分值相加后得到模糊数学关系综合评判值为62.31，得出9号苦荞米的综合评定级别为中等。
[0102]
10号样品组：
[0103]
x＝{0.20,0.17,0.17,0.20,0.26}，
[0104][0105]
同理，即y10＝{0.0888,0.3441,0.5300,0.0371}，乘以评语集后得y10＝(7.99,24.09,21.20,0.37)，之后将该相乘结果中的四项分值相加后得到模糊数学关系综合评判值为53.65，得出10号苦荞米的综合评定级别为中等。
[0106]
11号样品组：
[0107]
x＝{0.20,0.17,0.17,0.20,0.26}，
[0108][0109]
同理，即y11＝{0.1829,0.4482,0.3588,0.0100}，
[0110]
乘以评语集后得y11＝(16.46,31.38,14.35,0.10)，之后将该相乘结果中的四项分值相加后得到模糊数学关系综合评判值为62.29，得出11号苦荞米的综合评定级别为中等。
[0111]
12号样品组：
[0112]
x＝{0.20,0.17,0.17,0.20,0.26}，
[0113][0114]
同理，即y12＝{0.2747,0.3965,0.3288,0}，乘以评语集后得y12＝(34.72,27.75,13.15,0)，之后将该相乘结果中的四项分值相加后得到模糊数学关系综合评判值为65.63，得出12号苦荞米的综合评定级别为中等。
[0115]
13号样品组：
[0116]
x＝{0.20,0.17,0.17,0.20,0.26}，
[0117][0118]
同理，即y13＝{0.1276,0.3659,0.4912,0.0153}，
[0119]
乘以评语集后得y13＝(11.49,25.61,19.65,0.15)，之后将该相乘结果中的四项分值相加后得到模糊数学关系综合评判值为56.90，得出13号苦荞米的综合评定级别为中
等。
[0120]
以上感官评定结果为：
[0121]
苦荞米1～13号的评定结果都是中等，
[0122]
模糊数学关系综合评判得分从高到低为苦荞米6号(66.64)＞苦荞米12号(65.63)＞苦荞米4号(64.59)＞苦荞米7号(64.18)＞苦荞米9号(62.31)＞苦荞米11号(62.29)＞苦荞米8号(61.73)＞苦荞米2号(59.49)＞苦荞米1号(57.06)＞苦荞米3号(57.02)＞苦荞米13号(56.90)＞苦荞米5号(56.61)＞苦荞米10号(53.65)。
[0123]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。