模糊綜合評(píng)價(jià)法優(yōu)化滁菊飲料配方

戴緣緣，吳學(xué)鳳，余振宇，孟 飛，肖陸飛

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模糊綜合評(píng)價(jià)法優(yōu)化滁菊飲料配方

戴緣緣1，吳學(xué)鳳2，余振宇2，孟 飛1，肖陸飛1

（1．滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 滁州 239000； 2．合肥工業(yè)大學(xué) 安徽省農(nóng)產(chǎn)品精深加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 合肥 230009）

以模糊綜合評(píng)價(jià)法衡量滁菊飲料的感官品質(zhì)，通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)，獲得滁菊飲料最佳配方為：滁菊浸提液添加量55%，柚子汁添加量4%，蜂蜜添加量11 g/100 mL，抗壞血酸添加量0.04 g/100 mL。研究結(jié)果有利于豐富滁菊飲品的種類(lèi)，也可為滁菊飲料的開(kāi)發(fā)提供一定參考。

滁菊飲料； 柚子汁； 模糊綜合評(píng)價(jià)

0．引言

滁菊主要種植在滁州市南譙區(qū)，是中國(guó)地理標(biāo)志產(chǎn)品[1]。滁菊富含揮發(fā)油[2]、多糖[3-4]、綠原酸[5-6]、氨基酸[7]等功效成分，相比其他菊花，其總黃酮含量和硒含量較高[8-10]?？伤幉鑳捎肹11]，具有抗氧化[12-14]、鎮(zhèn)痛抗炎[15]、抗疲勞[16]等保健功能。柚子口味酸甜，略帶苦味，含有類(lèi)胰島素、蛋白質(zhì)、維生素及微量元素等營(yíng)養(yǎng)成分[17]，具有健脾胃、助消化、降膽固醇、抗癌等功效[18]。目前，滁菊深加工產(chǎn)品類(lèi)型單一，未能充分開(kāi)發(fā)利用。同時(shí)，兼具滁菊保健功能和柚子汁營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的水果花卉復(fù)合飲料鮮少報(bào)道。

模糊綜合評(píng)價(jià)法利用模糊數(shù)學(xué)知識(shí)，將模糊的因素?cái)?shù)學(xué)化、定量化，從而獲得較為科學(xué)、客觀的評(píng)價(jià)結(jié)果，該法廣泛應(yīng)用在肉制品、焙烤制品、飲料等食品的感官評(píng)價(jià)中[19-21]。

本研究以滁菊浸提液、柚子汁為主要原料，研制一種口味獨(dú)特的保健飲料，為滁菊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和滁菊品牌的推廣提供基礎(chǔ)資料。

1．材料與方法

1．1．材料

滁菊：安徽菊泰滁菊草本科技有限公司；柚子：蘇果超市；蜂蜜：江西意蜂實(shí)業(yè)有限公司；抗壞血酸：四川依科制藥有限公司。

1．2．儀器

WBL521H型榨汁機(jī)，美的股份有限公司；AR140/C型電子天平，奧豪斯（上海）有限公司；HH-2型數(shù)顯恒溫水浴鍋，國(guó)華電器有限公司。

1．3．方法

1．3．1滁菊飲料制備工藝

（1）滁菊浸提液：將滁菊與礦泉水按質(zhì)量比1:150進(jìn)行混合，在95 ℃浸泡20 min，獲得滁菊浸提液，用200目紗布過(guò)濾，備用。

（2）柚子汁：將柚子去皮、去囊衣、去籽后，榨汁，獲得柚子汁，用200目紗布過(guò)濾后備用。

（3）調(diào)配：以滁菊浸提液、柚子汁、抗壞血酸和蜂蜜為原料，調(diào)配出風(fēng)味別具一格的滁菊飲料。

（4）裝罐、殺菌、冷卻：將滁菊飲料裝入玻璃容器中，密封后，于75 ℃處理30 min，快速冷卻后獲得滁菊飲料成品。

1．3．2 模糊綜合評(píng)價(jià)法

滁菊飲料模糊綜合評(píng)價(jià)的建模過(guò)程如下：

（1）因素集、評(píng)語(yǔ)集及權(quán)重集

參考菊花飲料感官評(píng)價(jià)相關(guān)文獻(xiàn)[22-24]，選取能夠較全面地反映滁菊飲料感官品質(zhì)的色澤、滋味、氣味、體態(tài)4個(gè)指標(biāo)構(gòu)成因素集U，選取好、較好、一般、差4個(gè)等級(jí)構(gòu)成評(píng)語(yǔ)集V，并制定滁菊飲料感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（表1）。

表1 滁菊飲料感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

Tab.1 sensory evaluation standard of Chuzhou chrysanthemum beverage

參考菊花飲料模糊感官評(píng)價(jià)相關(guān)文獻(xiàn)[25-26]，同時(shí)結(jié)合預(yù)試驗(yàn)，規(guī)定色澤、滋味、氣味、體態(tài)的權(quán)重分別為0.15、0.35、0.20、0.30，并構(gòu)成模糊綜合評(píng)價(jià)的權(quán)重集X。

（2）評(píng)判

10位食品專(zhuān)業(yè)的教師和學(xué)生對(duì)滁菊飲料的評(píng)判結(jié)果構(gòu)成模糊矩陣R，與權(quán)重集以合適的模糊合成算子合成模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量Y，采用秩加權(quán)平均原則獲得評(píng)價(jià)結(jié)果Z值，用以評(píng)判滁菊飲料的等級(jí)。

1．3．3 滁菊飲料配方單因素試驗(yàn)

（1）滁菊浸提液添加量的確定

在柚子汁添加量3%，抗壞血酸添加量0.02 g/100 mL，蜂蜜添加量8 g/100 mL的條件下，以模糊綜合評(píng)價(jià)得分為指標(biāo)，考察不同滁菊浸提液添加量（30%、40%、50%、60%、70%）對(duì)滁菊飲料感官品質(zhì)的影響。

（2）柚子汁添加量的確定

滁菊浸提液添加量?。?）中較好結(jié)果，在抗壞血酸添加量0.02 g/100 mL，蜂蜜添加量8 g/100 mL的條件下，以模糊綜合評(píng)價(jià)得分為指標(biāo)，考察不同柚子汁添加量（1%、3%、5%、7%、9%）對(duì)滁菊飲料感官品質(zhì)的影響。

（3）蜂蜜添加量的確定

柚子汁添加量?。?）中較好結(jié)果，其他條件不變，以模糊綜合評(píng)價(jià)得分為指標(biāo)，考察不同蜂蜜添加量（6、8、10、12、14 g/100 mL）對(duì)滁菊飲料感官品質(zhì)的影響。

（4）抗壞血酸添加量的確定

蜂蜜添加量?。?）中較好結(jié)果，其他條件不變，以模糊綜合評(píng)價(jià)得分為指標(biāo)，考察不同抗壞血酸添加量（0.00、0.02、0.04、0.06、0.08 g/100 mL）對(duì)滁菊飲料感官品質(zhì)的影響。

1．3．4 滁菊飲料配方正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)之上，選擇滁菊浸提液添加量、柚子汁添加量和蜂蜜添加量3個(gè)因素進(jìn)行正交試驗(yàn)，優(yōu)化滁菊飲料配方，因素及水平見(jiàn)表2。

2．結(jié)果與分析

2．1 ．滁菊飲料配方單因素試驗(yàn)結(jié)果

2．1．1．滁菊浸提液添加量

以滁菊浸提液添加量30%的試驗(yàn)為例，交代模糊感官評(píng)價(jià)結(jié)果的計(jì)算過(guò)程，結(jié)果見(jiàn)表3。權(quán)重集X與模糊矩陣R合成模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量Y，并采用秩加權(quán)平均原則獲得評(píng)價(jià)結(jié)果Z值。

表2 正交因素水平表

Tab. 2 factors and levels of the orthogonal design of Chuzhou chrysanthemum beverage

表3 滁菊飲料品評(píng)結(jié)果

Tab. 3 the evaluation results of Chuzhou chrysanthemum beverage

因素集評(píng)價(jià)集 好 V1較好 V2一般 V3差 V4 色澤U10118 滋味U20127 香氣U30118 體態(tài)U40280

表4 滁菊浸提液添加量對(duì)其飲料品質(zhì)的影響

Tab. 4 effect of the amount of Chuzhou chrysanthemum extraction on the quality of Chuzhou chrysanthemum beverage

表5 柚子汁添加量對(duì)滁菊飲料品質(zhì)的影響

Tab. 5 effect of the addition of grapefruit juice on the quality of Chuzhou chrysanthemum beverage

滁菊飲料的模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果Z值（表4）隨滁菊液添加量的增加，先減少后增加。當(dāng)添加量為30%時(shí)，Z值為3.63接近4，說(shuō)明飲料感官等級(jí)接近“差”，可能是添加量過(guò)少導(dǎo)致飲料色澤較淡、滁菊風(fēng)味不明顯。而添加量為70%時(shí)，飲料感官等級(jí)接近“一般”，可能是因?yàn)樘砑舆^(guò)多，掩蓋了柚子汁的特征風(fēng)味，使得風(fēng)味不協(xié)調(diào)。當(dāng)滁菊浸提液添加量為50%和60%時(shí)，飲料感官等級(jí)均接近“好”，前者Z值為1.26，更接近等級(jí)“好”。從節(jié)省原材料、節(jié)約成本角度考慮，選擇添加量50%進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2．1．2．柚子汁添加量

柚子汁添加量對(duì)滁菊飲料品質(zhì)的影響見(jiàn)表5。由表5可知，滁菊飲料的模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果Z值隨柚子汁添加量的增加，先減少后增加，且在柚子汁添加量為5%時(shí)達(dá)到最小值1.28，即滁菊飲料感官等級(jí)最接近“好”。柚子汁添加量較小時(shí)，可能是因?yàn)殍肿优c滁菊香味不協(xié)調(diào)、特征滋味不明顯，導(dǎo)致整體的感官品質(zhì)不佳。而柚子汁添加量越大，滁菊感官等級(jí)越接近“差”，可能是由于柚子汁過(guò)多使得色澤暗淡、澄清度較差、酸甜比異常。

2．1．3．蜂蜜添加量

蜂蜜添加量對(duì)滁菊飲料品質(zhì)的影響見(jiàn)表6。由表6可知，當(dāng)蜂蜜添加量由6 g/100 mL增加到10 g/100 mL時(shí)，滁菊飲料模糊綜合評(píng)價(jià)Z值逐漸減小，即滁菊飲料的感官等級(jí)逐漸提高。當(dāng)蜂蜜添加量繼續(xù)增加時(shí)，滁菊飲料模糊綜合評(píng)價(jià)Z值逐漸增加，即滁菊飲料的感官等級(jí)逐漸降低。這可能是因?yàn)榉涿厶砑恿窟^(guò)少或過(guò)多，都會(huì)導(dǎo)致糖酸比不適宜，影響飲料口感。

2．1．4．抗壞血酸添加量

抗壞血酸添加量對(duì)滁菊飲料品質(zhì)的影響見(jiàn)表7。由表知，當(dāng)不添加抗壞血酸時(shí)，滁菊飲料的感官等級(jí)接近于“較好”。當(dāng)添加抗壞血酸時(shí)，滁菊飲料的感官等級(jí)隨添加量的增加變化幅度不大，都是接近等級(jí)“好”。這可能是因?yàn)檫m量添加抗壞血酸有利于飲料形成爽口、協(xié)調(diào)的酸味，有助于提高飲料的整體品質(zhì)。

2．2．滁菊飲料配方正交試驗(yàn)結(jié)果

在單因素試驗(yàn)確定抗壞血酸添加量為0.04 g/100 mL的前提下，依據(jù)正交試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)優(yōu)化滁菊飲料配方，結(jié)果見(jiàn)表8。方差分析見(jiàn)表9。

由表8和表9可知，各因素對(duì)滁菊飲料模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果Z值影響的主次順序?yàn)椋撼战嵋禾砑恿浚ˋ）>柚子汁添加量（B）>蜂蜜添加量（C）。其中滁菊浸提液添加量、柚子汁添加量對(duì)Z值的影響均顯著，蜂蜜添加量對(duì)Z值有一定影響，Z值越接近1，滁菊飲料配方品質(zhì)越好。根據(jù)Kj值大小選擇最佳組合為A2B2C3。直觀分析最優(yōu)組也為A2B2C3。直觀分析與方差分析的結(jié)果一致。因此，滁菊飲料的最優(yōu)配方為：滁菊浸提液添加量55%，柚子汁添加量4%，蜂蜜添加量11 g/100 mL。

表6 蜂蜜添加量對(duì)滁菊飲料品質(zhì)的影響

Tab. 6 effect of honey dosage on the quality of Chuzhou chrysanthemum beverage

蜂蜜添加量(g/100 mL)68101214 Z值2.522.211.231.723.04

表7 抗壞血酸添加量對(duì)滁菊飲料品質(zhì)的影響

Tab. 7 effect of grapefruit juice dosage on the quality of Chuzhou chrysanthemum beverage

抗壞血酸/(g/100 mL)0.000.020.040.060.08 Z值1.511.391.261.401.45

表8 滁菊飲料正交試驗(yàn)方案及結(jié)果

Tab. 8 the design and results of orthogonal experiments of the beverage

試驗(yàn)號(hào)因素Z值 ABCe 111112.29 212221.94 313332.32 421231.65 522311.10 623121.93 731322.15 832132.26 933212.56 K16.556.096.485.95 K24.685.306.156.02 K36.976.815.576.23 極差R2.291.510.910.28

表9 滁菊飲料方差分析表

Tab. 9 the variance analysis of Chuzhou chrysanthemum beverage

因素SS自由度f(wàn)MSF值顯著性 A0.99120.49570.71* B0.38020.19027.14* C0.14120.07010.00 e0.01420.007 總和1.538

注：F0.01(2,2)=99.0，F(xiàn)0.05(2,2)=19.00，*表示顯著。

3．結(jié)論

通過(guò)模糊感官評(píng)價(jià)法結(jié)合正交試驗(yàn)，優(yōu)化獲得滁菊飲料的配方為：滁菊浸提液添加量55%，柚子汁添加量4%，蜂蜜添加量11 g/100 mL，抗壞血酸添加量0.04 g/100 mL。該滁菊飲料色澤淡黃、清亮，酸甜爽口，滋味純正，香味協(xié)調(diào)，澄清透明，無(wú)雜質(zhì)，無(wú)沉淀。模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果在等級(jí)“好”與“較好”之間，偏向于“好”的傾向性較大。

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Optimization of Formula of Chuzhou Chrysanthemum Beverage by Fuzzy Comprehensive Evaluation

DAI Yuanyuan1, WU Xuefeng2, YU Zhenyu2, MENG Fei1, XIAO Lufei1

( 1. Chuzhou Vocational And Technical College, Chuzhou 239000, Anhui, China; 2. Key Laboratory for Agriculture Processing Product of Anhui Province, Heifei University of Technology, Heifei 230009, Anhui, China )

Fuzzy comprehensive evaluation method was adopted to measure the quality of Chuzhou chrysanthemum beverage. One-factor-at-a-time experiments and orthogonal-test were used to optimize the formula of Chuzhou chrysanthemum beverage. The optimal formula were established as follows: the amount of Chuzhou chrysanthemum leach liquor, 55%; the amount of grapefruit juice, 4%; honey dosage, 11 g/100 mL; ascorbic acid dosage, 0.04 g/100 mL. The results can be helpful for the variety of Chuzhou chrysanthemum drinks, and also can provide reference for the development of the beverage.

Chuzhou chrysanthemum beverage, grapefruit juice, fuzzy comprehensive evaluation

TS275.4

A

1673-9639 (2018) 09-0006-05

2018-04-29

戴緣緣（1991-），女，安徽宿州，助教，碩士，研究方向：食品資源綜合利用。

（責(zé)任編輯 楊凱旭）（責(zé)任校對(duì) 謝 勇）