模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)法優(yōu)化石榴蜂蜜柚子茶配方

姚 昕，張麗萍，涂 勇

(西昌學(xué)院，四川 西昌 615013)

柚子屬蕓香科柑橘屬，亞熱帶果樹生長的果實(shí)，其果肉酸甜適宜，軟嫩多汁，富含有機(jī)酸、蛋白質(zhì)、維生素以及人體必需的礦物元素，而果皮含有柚皮苷、柚皮蕓香苷、酚酸等有益成分，具有較高的藥用價(jià)值及保健功效[1-3]。石榴屬石榴科石榴屬植物，其粒晶瑩多汁，酸甜可口，營養(yǎng)豐富，并具有多種功能性因子，具有保護(hù)心臟、抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗氧化、抗高血壓等作用[4]。蜂蜜柚子茶，是以柚子果肉與果皮為原料，加冰糖與蜂蜜熬煮而成，不僅口味極佳，還具有美白養(yǎng)顏的功效，四季飲用皆可。目前，市場(chǎng)上所銷售的蜂蜜柚子茶深受消費(fèi)者的歡迎，但其種類較為單一，尚未出現(xiàn)柚子與石榴的組合。本研究將紅心蜜柚與石榴復(fù)配做成石榴蜂蜜柚子茶，對(duì)其配方進(jìn)行了優(yōu)化，以期為消費(fèi)者在購買相關(guān)產(chǎn)品時(shí)提供更多選擇。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

柚子，紅心蜜柚，產(chǎn)于四川省蒲江縣；石榴，突尼斯軟籽，產(chǎn)于四川省會(huì)理縣；蜂蜜，洋槐蜜，江西汪氏蜜蜂園有限公司；冰糖、檸檬酸和羧甲基纖維素鈉(CMC)，均為食品級(jí)；氫氧化鈉、酚酞、2,6-二氯靛酚鈉，均為分析純；WYA-2WAJ阿貝折光儀，上海儀電物理光學(xué)儀器有限公司；DGL-35B高壓滅菌鍋，上海力辰科技有限公司。

1.2 工藝流程及操作要點(diǎn)

1.2.1 工藝流程

1.2.2 操作要點(diǎn) 柚子預(yù)處理：除去果皮和囊衣，果肉撕成小塊備用。柚子果皮經(jīng)清洗后，去除白瓤，切成細(xì)絲后先置于10%鹽水中浸泡10min，沖洗，再置于沸水中燙漂1min，冷卻后備用。石榴預(yù)處理：清洗、剝?nèi)スぃ蚜赫ト≈?。混合調(diào)配和熬煮：將柚子果肉、果皮、石榴果汁及冰糖按一定比例混合，加熱煮沸后改為文火，臨近終點(diǎn)時(shí)加入一定量的檸檬酸、蜂蜜和0.20%CMC，攪拌均勻。冰糖與蜂蜜添加總量為原料總質(zhì)量的40%。裝罐：趁熱裝入已滅菌的玻璃罐中，迅速密封。裝罐過程中醬體溫度維持在80～90℃，30min內(nèi)完成。殺菌和冷卻：采用常壓殺菌，100℃下殺菌15～20min，分段冷卻至40℃。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì) 以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)，單因素試驗(yàn)分別考察柚子果肉與石榴果汁質(zhì)量比(3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3)、柚子皮添加量(5%、10%、15%、20%、25%)、冰糖與蜂蜜質(zhì)量比(2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4)和檸檬酸添加量(0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%)對(duì)石榴蜂蜜柚子茶感官品質(zhì)的影響。

1.3.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以柚子果肉與石榴果汁質(zhì)量比、柚子皮添加量、冰糖與蜂蜜質(zhì)量比和檸檬酸添加量為因素，以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)，按L9(34)正交表安排試驗(yàn)，因素水平見表1。

表1 正交試驗(yàn)因素水平

1.4 應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)建立感官評(píng)價(jià)系統(tǒng)

參考李子晗等方法建立石榴蜂蜜柚子茶模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)方法[5-7]。由10名食品專業(yè)人員構(gòu)成感官評(píng)價(jià)小組，對(duì)石榴蜂蜜柚子茶色澤、組織狀態(tài)、香氣和滋味4個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，其因素集U=(U1，U2，U3，U4)，分別由產(chǎn)品色澤(U1)、組織狀態(tài)(U2)、香氣(U3)、滋味(U4)四項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)組成；各因素權(quán)重集X=(X1，X2，X3，X4)=(0.13，0.16，0.30，0.41)，即各因素的權(quán)重分別為色澤(0.13)、組織狀態(tài)(0.16)、香氣(0.30)、滋味(0.41)。

模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：邀請(qǐng)10名具有感官評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)的人員對(duì)在常溫下放置48h的石榴蜂蜜柚子茶從色澤、組織狀態(tài)、香氣和滋味4個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)每個(gè)指標(biāo)從優(yōu)、良、中、差4個(gè)等級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2[8-9]。評(píng)價(jià)等級(jí)集V=(V1，V2，V3，V4)=(90，80，70，60)，即石榴蜂蜜柚子茶的評(píng)價(jià)等級(jí)分別為優(yōu)(V1)、良(V2)、中(V3)、差(V4)。

表2 石榴蜂蜜柚子茶感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.5 理化指標(biāo)

可溶性固形物含量，參照GB/T 10786-2006；總酸含量，參照GB/T12456-2021；VC含量，參照GB/T5009.86-2016。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1.1 模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)結(jié)果及模糊評(píng)價(jià)矩陣的建立 對(duì)單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)中的20個(gè)樣品進(jìn)行優(yōu)、良、中、差四級(jí)評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果見表3。

表3 石榴蜂蜜柚子茶單因素試驗(yàn)感官評(píng)價(jià)票數(shù)分布

續(xù)表3

根據(jù)模糊數(shù)學(xué)模型Y=X×R，得到1號(hào)樣品的綜合評(píng)價(jià)矩陣：

對(duì)綜合評(píng)價(jià)矩陣進(jìn)行等級(jí)賦值G=Y×V，得到1號(hào)樣品模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)分：

同理可求得G2～G20樣品模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)分，結(jié)果見表4。

2.1.2 柚子果肉與石榴果汁質(zhì)量比對(duì)石榴蜂蜜柚子茶感官品質(zhì)的影響 由圖1可知，柚子果肉與石榴果汁質(zhì)量比對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)具有較大的影響。當(dāng)柚子果肉與石榴果汁質(zhì)量比為5∶5時(shí)，產(chǎn)品的感官評(píng)分最高，此時(shí)產(chǎn)品呈亮紫色，兼具了石榴和柚子的果香，且融合協(xié)調(diào)，層次較豐富。當(dāng)柚子果肉與石榴汁質(zhì)量比為6∶4和7∶3時(shí)，由于石榴果汁所占比例較小，其風(fēng)味一定程度上被掩蓋，口感較為單一。因此，控制柚子果肉與石榴果汁質(zhì)量比為5∶5較為適宜。

表4 單因素試驗(yàn)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果和感官評(píng)分

圖1 柚子果肉與石榴汁質(zhì)量比對(duì)石榴蜂蜜柚子茶感官品質(zhì)的影響

圖2 柚子皮添加量對(duì)石榴蜂蜜柚子茶感官品質(zhì)的影響

2.1.3 柚子皮添加量對(duì)石榴蜂蜜柚子茶感官品質(zhì)的影響 由圖2可知，柚子皮添加量為5%～15%時(shí)，柚皮香氣較淡，呈香不明顯，而添加量為20%時(shí)，產(chǎn)品的香氣、口感均較為適宜，柚子皮特有的香氣明顯，且融合較好，其感官評(píng)分最高。此外，柚子皮添加量為25%時(shí)，由于添加過多，苦味突出，破壞了產(chǎn)品整體的風(fēng)味。因此，控制20%柚子皮添加量較為適宜。

2.1.4 冰糖與蜂蜜質(zhì)量比對(duì)石榴蜂蜜柚子茶感官品質(zhì)的影響 由圖3可知，當(dāng)冰糖與蜂蜜質(zhì)量比為3∶7時(shí)，產(chǎn)品感官評(píng)分最高，蜂蜜的香氣較濃郁，與果香融合較好，質(zhì)地細(xì)膩。當(dāng)冰糖所占比例較大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品顏色加深，影響其色澤。因此，適宜的冰糖與蜂蜜質(zhì)量比為3∶7。

圖3 冰糖與蜂蜜質(zhì)量比對(duì)石榴蜂蜜柚子茶感官品質(zhì)的影響

2.1.5 檸檬酸添加量對(duì)石榴蜂蜜柚子茶感官品質(zhì)的影響 由圖4可知，隨著檸檬酸添加量的遞增，產(chǎn)品的酸度逐步提高，其感官評(píng)分呈現(xiàn)先增加后遞減的變化趨勢(shì)。檸檬酸添加量為1.00%時(shí)，產(chǎn)品甜酸適宜，整體風(fēng)味較好，其評(píng)分最高。當(dāng)檸檬酸添加量為0.40%～0.80%，酸味較淡，風(fēng)味過于甜膩，清爽感不夠，糖酸比失調(diào)，而添加量為1.20%時(shí)，酸味過重，破壞了酸甜平衡，感官評(píng)分也隨之下降。因此，控制1.00%檸檬酸添加量較為適宜。

圖4 檸檬酸添加量對(duì)石榴蜂蜜柚子茶感官品質(zhì)的影響

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步進(jìn)行正交試驗(yàn)，得到9種配方，10名感官評(píng)定人員對(duì)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)中的9個(gè)樣品進(jìn)行優(yōu)、良、中、差四級(jí)評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果見表5。

正交試驗(yàn)的結(jié)果如表6所示，各因素對(duì)石榴蜂蜜柚子茶感官品質(zhì)的影響順序?yàn)椋鸿肿庸馀c石榴果汁質(zhì)量比>檸檬酸添加量>柚子皮添加量>冰糖與蜂蜜質(zhì)量比。石榴蜂蜜柚子茶最優(yōu)配方為A2B3C3D2，由于正交試驗(yàn)中未出現(xiàn)，因此需進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。按最優(yōu)組合A2B3C3D2制成的產(chǎn)品的感官評(píng)分為87.96，且大于組合A2B3C1D2，最佳配方為柚子果肉與石榴果汁質(zhì)量比為5∶5，柚子皮添加量為25.0%，冰糖與蜂蜜質(zhì)量比為4∶6，檸檬酸添加量為1.00%。

表5 石榴蜂蜜柚子茶正交試驗(yàn)感官評(píng)價(jià)票數(shù)分布

表6 石榴蜂蜜柚子茶正交試驗(yàn)結(jié)果

2.3 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2.3.1 感官指標(biāo) 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/22474-2008要求對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，石榴蜂蜜柚子茶呈亮紫色，有光澤，酸甜適宜，回味濃厚，無明顯苦澀味、異味，兼具石榴和柚子風(fēng)味，融合協(xié)調(diào)，凝膠良好，無液體析出，不流散，口感細(xì)膩。

2.3.2 理化指標(biāo) 產(chǎn)品可溶性固形物為58.50%，總酸量為12.65 g/kg，VC含量為50.19 mg/100g。

3 結(jié)論

本研究以柚子和石榴為原料，得到了石榴蜂蜜柚子茶的最優(yōu)工藝配方為：柚子果肉與石榴果汁質(zhì)量比為5∶5，柚子皮添加量為25.0%，冰糖與蜂蜜質(zhì)量比為4∶6，檸檬酸添加量為1.00%。按此配方制成的石榴蜂蜜柚子茶，呈均勻的亮紫色，融合了柚子和石榴的風(fēng)味，酸甜適宜，口感細(xì)膩，理化指標(biāo)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，為提高柚子和石榴的采后的利用率、促進(jìn)柚子和石榴加工產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供了參考。