模糊綜合評(píng)判法在食品感官分析中的應(yīng)用

一、論文選題的目的及意義

食品感官分析是利用人體感官對(duì)食品進(jìn)行分析鑒別的方法，即利用人的嗅覺、視覺、味覺、聽覺和觸覺，對(duì)食品感官特性如質(zhì)地、顏色、氣味等做出判定，并用符號(hào)或文字做試驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)，而后對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，得出結(jié)論。

在實(shí)際的感官評(píng)定活動(dòng)中，總會(huì)存在諸多的主觀因素，這樣會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果的精確性，其中最主要的是感官評(píng)價(jià)的模糊性。所以將模糊數(shù)學(xué)理論應(yīng)用于食品的感官評(píng)定中將會(huì)使試驗(yàn)結(jié)果更加科學(xué)和客觀。模糊數(shù)學(xué)認(rèn)為，模糊性是把事物放在普遍聯(lián)系和發(fā)展中觀察時(shí)所呈現(xiàn)的一種關(guān)于事物系統(tǒng)整體的特性，它是系統(tǒng)各個(gè)要素綜合作用的結(jié)果。要使復(fù)雜的模糊性在一定范圍內(nèi)獲得精確性，必須從整體上把握事物的系統(tǒng)整體和系統(tǒng)要素之間的各種關(guān)聯(lián)，并以隸屬函數(shù)為基本手段，將這種關(guān)聯(lián)分解為可以用量來(lái)計(jì)算部分質(zhì)，然后進(jìn)行合成運(yùn)算，對(duì)事物總體上的質(zhì)做出較為精確的判斷。二、研究思路及方法

模糊綜合評(píng)判法是模糊數(shù)學(xué)提供的一種解決多因素、多指標(biāo)評(píng)估問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型。選取食品評(píng)價(jià)指標(biāo)確定論域在感官分析中，將最能反映食品品質(zhì)的指標(biāo)設(shè)定為論域U，U=｛u1,u2,…,un｝，其中ui表示第i項(xiàng)指標(biāo)（i=1,2，…n）。u可表示食品的顏色，氣味，質(zhì)地等。設(shè)定評(píng)語(yǔ)論域?yàn)閂，V=｛v1,v2,…,vm｝其中vj表示第j級(jí)別的評(píng)價(jià)得分，j=1,2,3，…m。評(píng)語(yǔ)可以用文字、分?jǐn)?shù)來(lái)評(píng)定。三、論文的主要內(nèi)容同一食品中，各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)質(zhì)量的影響程度不同，它們之間的關(guān)系是不完全平等的，因此，需考慮它們的權(quán)重，用數(shù)學(xué)方法確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重向量XX=（x1，x2，…xn）X的因素是U中的一個(gè)模糊子集（集合中的小集合），Xn與Un是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。權(quán)重向量的選擇統(tǒng)計(jì)結(jié)果選取經(jīng)驗(yàn)豐富的評(píng)價(jià)員，總?cè)藬?shù)為K,他們以m維的標(biāo)度對(duì)食品中的n項(xiàng)感官質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行評(píng)定，定義ui指標(biāo)的vj標(biāo)度人數(shù)為dij，另有rij=dij/k，此為模糊矩陣R（隸屬矩陣）。。其中rij=〔0,1〕，i=1,2,3，…，n，j=1,2,3，…，m，R包含所有與評(píng)定有關(guān)的模糊信息。

食品感官評(píng)價(jià)的綜合結(jié)果為Y，Y是模糊向量X（權(quán)重）與模糊矩陣R的合成。

設(shè)定花茶的評(píng)定域U={X1，X2，X3，X4}，X1表示外形，X2表示滋味與香氣，X3表示水色，X4表示葉底。評(píng)語(yǔ)論域設(shè)為V，V={一級(jí)，二級(jí)，三級(jí)，四級(jí)，五級(jí)}，其中一級(jí)為91-100分，二級(jí)為81-90分，三級(jí)為71-80分，四級(jí)為61-70分，五級(jí)為51-60分。設(shè)權(quán)重向量X=(0.2,0.6,0.1,0.1),即外形20分，香氣與滋味60分，水色10分，葉底10分，共計(jì)100分。模糊綜合評(píng)判法在食品分析的應(yīng)用實(shí)例——花茶例:有一批花茶經(jīng)審評(píng)各項(xiàng)指標(biāo)的分?jǐn)?shù)分別為:外形83分香氣與滋味81分水色82分葉底80分如按現(xiàn)行的評(píng)分法，該批花茶的總分應(yīng)為：{(83×20)+(81×60)+82×10)+(80×10)}/4×100=81.4。從總分與等級(jí)分?jǐn)?shù)范圍的規(guī)定，該花茶應(yīng)為二級(jí)花茶。

要使評(píng)定結(jié)果反映每位審評(píng)人員的意見,使結(jié)果更客觀些,需要充分綜合審評(píng)人員的意見。采取現(xiàn)行的加權(quán)平均雖然已有所改進(jìn),但仍不能獲得滿意的結(jié)果。

采用模糊關(guān)系方法進(jìn)行處理,可增加其結(jié)果的合理性。為了計(jì)算方便,仍按十位審評(píng)人員對(duì)花茶各項(xiàng)指標(biāo)的給分情況列表如下:十位評(píng)價(jià)員對(duì)外形的評(píng)價(jià)X1=（0.2，0.3，0.4，0.1），對(duì)香氣與滋味的評(píng)價(jià)X2=（0.0，0.4，0.5，0.1），對(duì)水色的平價(jià)X3=（0.2，0.4，0.4，0.0），對(duì)葉底的評(píng)價(jià)X4=(0.1,0.4,0.5,0.0）Y1表示71-75Y2表示76-80Y3表示81-85Y4表示86-90表中看出,審評(píng)人員給分并不集中,因此僅用平均分?jǐn)?shù)是很難反映評(píng)比的真實(shí)情況。由上表得到模糊關(guān)系矩陣R:Y1=（0.2∧0.2）∨（0.6∧0.0）∨（0.1∧0.2）∨（0.1∧0.1）=0.2∨0.0∨0.1∨0.1=0.2其中∧表示兩數(shù)值中去小數(shù)值，∨表示兩數(shù)值中取大數(shù)值。同理Y2=0.4,Y3=0.5，Y4=0.1Y=（Y1,Y2，Y3，Y4）=（0.2,0.4,0.5,0.1）因?yàn)?.2+0.4+0.5+0.1=1.2（不等以1）進(jìn)行歸一化故Y=（0.2/1.2,0.4/1.2,0.5/1.2,0.1/1.2）=（0.17,0.33,0.42,0.08)，Y的峰值為0.42（Y中峰值表示綜合評(píng)判的最佳結(jié)果），所以與原假設(shè)的結(jié)果一致。該批花茶的綜合結(jié)果應(yīng)為81-85分，為二級(jí)花茶。最大隸屬度原則從花茶的例子看出,采用綜合評(píng)判法評(píng)價(jià)花茶質(zhì)量,