基于模糊數(shù)學(xué)的苦瓜飲料矯味及感官評(píng)定

王軍鋒，周顯青，張玉榮*，張曉瓊

（1.河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院,河南 鄭州450001; 2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院,北京100083)

基于模糊數(shù)學(xué)的苦瓜飲料矯味及感官評(píng)定

王軍鋒1，周顯青1，張玉榮1*，張曉瓊2

（1.河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院,河南 鄭州450001; 2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院,北京100083)

在經(jīng)過(guò)纖維素酶水解、活性物質(zhì)充分釋放的苦瓜提取液中添加β-環(huán)狀糊精、甘氨酸、精氨酸進(jìn)行包埋及矯味試驗(yàn)，采用模糊數(shù)學(xué)評(píng)分法對(duì)添加不同配比矯味劑的苦瓜活性飲料的口感及苦味進(jìn)行綜合評(píng)定.結(jié)果表明，添加0.5%β-環(huán)狀糊精和2%甘氨酸的苦瓜活性飲料的評(píng)定級(jí)別高、口感好，在此條件下制得的苦瓜活性飲料滋味清甜略酸、具有苦瓜特有的風(fēng)味，更易于被消費(fèi)者接受.

苦瓜飲料；苦味；矯味劑；模糊數(shù)學(xué)；感官評(píng)定

0 前言

苦瓜又稱涼瓜、錦荔枝、癩葡萄、紅姑娘等,是一種藥食兼用的蔬菜，在我國(guó)各地均有種植.苦瓜有綠色、白色等品種，其果實(shí)性寒味苦，具有清暑消熱、明目解毒的功效［1］.苦瓜營(yíng)養(yǎng)豐富，含蛋白質(zhì)、粗纖維、多種氨基酸、維生素、礦物質(zhì)等多種成分，其中維生素C含量尤為豐富，并含苦瓜皂甙、胡蘿卜甾醇、5-羥色胺及多種氨基酸等多種活性成分.苦瓜中的天然皂甙類物質(zhì)具有良好的減肥作用，是一種天然保健食品原料［2-4］.可見(jiàn)，苦瓜具有較高的食用價(jià)值和特殊的藥用功能.近年來(lái)隨著食品加工技術(shù)的提高，苦瓜的加工也開(kāi)始逐漸被人們所關(guān)注.苦瓜適合制作成飲料、果脯、蜜餞、纖維粉等保健食品［5-7］.但是，由于苦瓜含有苦瓜素等物質(zhì)，苦味重、口感差，且成熟的脫苦工藝較少，所以市場(chǎng)上未見(jiàn)到以苦瓜為原料加工的保健型飲料［8-9］.若將其苦味物質(zhì)進(jìn)行包埋，做成酸甜可口的苦瓜活性飲料，則更易于被消費(fèi)者接受.

模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)［10］是一種模擬人們判斷問(wèn)題的邏輯思維方式、運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)原理分析和評(píng)價(jià)具有“模糊性”事務(wù)系統(tǒng)的分析方法，廣泛應(yīng)用于模糊控制、模糊評(píng)判、模糊識(shí)別、模糊決策、模糊聚類分析、信息檢索、系統(tǒng)理論等方面［11］，在食品的感官評(píng)定中也得到了廣泛應(yīng)用［12-15］.苦瓜活性飲料的感官指標(biāo)主要有口感和苦味，沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)能夠?qū)ζ溥M(jìn)行評(píng)價(jià)，較難得到一個(gè)客觀的評(píng)價(jià)結(jié)果.因此，筆者采用模糊數(shù)學(xué)評(píng)分法對(duì)苦瓜活性飲料進(jìn)行感官評(píng)定，旨在為苦瓜飲料的感官評(píng)定提供一種比較科學(xué)、客觀、有效的方法.

1 材料與方法

1.1 材料

苦瓜干片：河北安國(guó)藥城；酸性蛋白酶：天津博奧生物制品有限公司；纖維素酶：肇東有限公司；人參皂甙：廣東省惠州市炎黃保健品有限公司；其他試劑均為分析純.

1.2 主要儀器

DS－1型高速組織搗碎機(jī)：上海標(biāo)本模型廠；奧利龍818型數(shù)字pH計(jì)：鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司；低速離心機(jī)：北京醫(yī)用離心機(jī)廠；恒溫水浴鍋：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；循環(huán)水式環(huán)式多用真空泵：鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司；紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：上海光譜儀器有限公司.

1.3 苦瓜飲料制備

苦瓜干粉碎，過(guò)篩，取樣，以1∶20的質(zhì)量比加入pH4.5的檸檬酸緩沖液，潤(rùn)脹10 min.按1 200 U/g加入復(fù)合酶（纖維素酶+酸性蛋白酶），在pH4.0、45℃下酶解6 h.滅酶后快速冷卻，用低速離心機(jī)離心，取上清液，剩余沉淀物加適量水進(jìn)行2次浸提，合并2次上清液進(jìn)行矯味和感官評(píng)價(jià)試驗(yàn).

1.4 感官評(píng)定方法

選取β-環(huán)狀糊精、甘氨酸、精氨酸作為苦瓜提取液的矯味劑，配比方案見(jiàn)表1.

編號(hào) β-環(huán)狀糊精 甘氨酸 精氨酸1 -2 -23 --46 --4 0.5 - -5 1 --6 2 --0.5 2 -8 0.5 2 1 9 0.5 1 2 10 - 3 1 11 - 2 1 12 - - -7

甘氨酸和精氨酸為可用作食品添加劑的氨基酸.甘氨酸能改善食品風(fēng)味，保持原色，提供甜味，供合成清酒、清涼飲料作酸味矯正劑，具有抗氧化性.精氨酸是合成、配制醫(yī)藥保健品和食品香料的重要原料，可幫助改善免疫系統(tǒng)、治療疾病等作用.

β-環(huán)狀糊精是由7個(gè)D-葡萄糖以α-1,4糖苷鍵結(jié)合的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的麥芽低聚糖，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易受酶、酸、堿、熱等的作用而分解［16］.β-環(huán)狀糊精的主要特征是可形成疏水性的空洞，空洞內(nèi)可包埋一些分子大小、形狀及性質(zhì)相互匹配的化合物，從而形成穩(wěn)定的絡(luò)合物.隨著β-環(huán)狀糊精用量的增加，脫苦效果逐步增強(qiáng).

由5名感官評(píng)定專業(yè)人員組成的評(píng)定小組對(duì)矯味苦瓜飲料的口感和苦味進(jìn)行感官評(píng)定并設(shè)5個(gè)等級(jí)見(jiàn)表2.要求感官評(píng)定人員在評(píng)定前12 h內(nèi)不喝酒，不吸煙，不吃辛辣等刺激性食物，感官評(píng)定每評(píng)定一個(gè)樣品后，收集評(píng)定人員的評(píng)定表，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析.

1.4.1 苦瓜活性飲料的因素集和評(píng)語(yǔ)集

苦瓜飲料感官質(zhì)量的評(píng)定論域?yàn)椋篣={口感（u1），苦味（u2）}.評(píng)語(yǔ)論域?yàn)椋篤={優(yōu)（v1），良（v2），中等（v3），較差

表2 感官評(píng)定等級(jí)指標(biāo)

表1矯味劑的配比方案 %（v4），差（v5）}.根據(jù)感官評(píng)定結(jié)果，建立12個(gè)單因素評(píng)價(jià)矩陣，用模糊數(shù)學(xué)評(píng)定方法對(duì)其進(jìn)行分析［17］.

1.4.2 權(quán)重的確定

權(quán)重集X={0.5,0.5}，即口感和苦味各50分.

1.4.3 模糊關(guān)系綜合評(píng)判集

模糊關(guān)系綜合評(píng)定集Y=X·R，式中:X為權(quán)重集;R為模糊矩陣.

2 結(jié)果與分析

2.1 感官評(píng)定結(jié)果

5名評(píng)價(jià)人員按照制定的評(píng)定方法和標(biāo)準(zhǔn),對(duì)表1中不同處理的苦瓜飲料進(jìn)行感官評(píng)定，結(jié)果見(jiàn)表3.

由表3可知：以編號(hào)1為例，2人給4分，2人給3分，1人給2分.1～12編號(hào)對(duì)應(yīng)的模糊矩陣分別R1～R12：

表3 不同矯味劑的總體評(píng)定結(jié)果

2.2 確定模糊關(guān)系綜合評(píng)判集

同理Y1,2=0.2，Y1,3=0.2，Y1,4=0.3，Y1,5=0.2，即Y1=（0, 0.2,0.2,0.3,0.2），歸一化后得到Y(jié)1= (0,0.22,0.22, 0.33,0.22)，得到模糊數(shù)學(xué)關(guān)系綜合評(píng)判的峰值為0.33，與原假設(shè)相比，得出1號(hào)的綜合評(píng)定級(jí)別為較差(2分).

同理得：Y2=(0,0,0.2,0.3,0.1),Y3=（0,0,0,0.3,0.2）, Y4=（0,0.1,0.3,0.3,0.1）,Y5=（0,0.2,0.3,0.3,0.1）,Y6=（0.2,0.3,0.1,0,0）,Y7=（0.4,0.2,0,0,0）,Y8=（0.1, 0.2,0.2,0.1,0）,Y9=（0,0.1,0.2,0.2,0）,Y10=（0,0,0.1, 0.3,0.2）,Y11=（0.1,0.2,0.2,0.2,0.2）,Y12=（0,0,0.1, 0.3,0.2）.

由于4、5、8、9、11號(hào)評(píng)定集中的最大值均重復(fù)出現(xiàn)，評(píng)定結(jié)果無(wú)意義，不需歸一化處理。其余的歸一化后得：

Y1=(0,0.22,0.22,0.33,0.22),峰值為0.33;Y2=(0, 0,0.33,0.5,0.17),峰值為0.5;Y3=(0,0,0,0.6,0.4),峰值為0.6;Y6=(0.4,0.6,0.2,0,0),峰值為0.6;Y7=(0.67, 0.33,0,0,0),峰值為0.67;Y10=(0,0,0.18,0.5,0.32),峰值為0.5;Y12=(0,0.18,0.5,0.32,0),峰值為0.5.

將Yi與V相比，Yi評(píng)判的峰值為yi，和V中的vi相對(duì)應(yīng)，1、2、3、10號(hào)綜合評(píng)判結(jié)果為較差.同理，12號(hào)的感官品評(píng)定結(jié)果為中等；6號(hào)模糊綜合評(píng)判結(jié)果為良；7號(hào)的模糊綜合評(píng)判結(jié)果為優(yōu).因此，加入0.5%β-環(huán)狀糊精和2%甘氨酸的苦瓜飲料，調(diào)配得到的苦瓜飲料的風(fēng)味為最優(yōu).

模糊數(shù)據(jù)評(píng)估法利用峰值判斷食品的感官質(zhì)量，是一種新穎的方法［10］.雖然參加食品感官質(zhì)量評(píng)定的人員不免帶有偏見(jiàn)，但是通過(guò)該方法進(jìn)行了權(quán)重分配，最后的評(píng)定結(jié)果更加接近客觀實(shí)際，使得該方法能夠在食品的感官評(píng)定中得到廣泛應(yīng)用.

3 結(jié)論

用模糊數(shù)學(xué)評(píng)定法對(duì)苦瓜飲料口味進(jìn)行矯味試驗(yàn)及感官評(píng)定.結(jié)果表明：加入0.5%β-環(huán)狀糊精和2%甘氨酸的苦瓜飲料模糊綜合評(píng)判結(jié)果為優(yōu) (5分)，加入2%β-環(huán)狀糊精的苦瓜飲料模糊綜合評(píng)判結(jié)果為良(4分)，空白對(duì)照組評(píng)判結(jié)果為中等(3分)，即 0.5%β-環(huán)狀糊精和2%甘氨酸＞2%β-環(huán)狀糊精＞空白對(duì)照，該評(píng)價(jià)方法客觀科學(xué)，為苦瓜飲料的感官評(píng)定提供依據(jù).

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FLAVOR CORRECTION AND SENSORY ASSESSMENT OF BITTER GOURD BEVERAGE BASED ON FUZZY MATHEMATICS

WANG Jun-feng1,ZHOU Xian-qing1,ZHANG Yu-rong1,ZHANG Xiao-qiong2
(1.School of Food Science and Technology,Henan University of Technology,Zhengzhou 450002,China; 2.College of Food Science and Nutritional Engineering,China Agricultural University,Beijing 100083,China)

In this paper,we carried out embedding and flavor correcting test by adding β-cyclodextrin,glycine and arginine was into bitter gourd extract prepared by hydrolysis with cellulose enzyme and having fully-released active substances,and comprehensively evaluate the flavor and taste of the active bitter gourd beverage in which flavoring agents with different addition ratios were added by fuzzy mathematics.The results showed that the bitter gourd beverage containing 0.5%β-cyclodextrin and 2%glycine had the highest evaluation grade and good taste.The bitter gourd active beverage made under this condition was sweet with slightly acid taste,and had the special flavor of bitter gourd,and was easy to be accepted by consumers.

bitter gourd beverage;bitter;flavoring agent;fuzzy mathematics;sensory assessment

TS201.2

B

1673-2383（2012）04-0045-04

http://www.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20120829.1722.201204.45_010.html

網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2012-08-29 05:22:00 PM

2011-12-26

王軍鋒（1987—），男，山西晉城人，碩士研究生，主要從事谷物科學(xué)及產(chǎn)后加工利用.

＊通信作者