基于模糊数学的苦瓜饮料矫味及感官评定

王军锋，周显青，张玉荣*，张晓琼

（1.河南工业大学 粮油食品学院,河南 郑州450001; 2.中国农业大学 食品科学与营养工程学院,北京100083)

基于模糊数学的苦瓜饮料矫味及感官评定

王军锋1，周显青1，张玉荣1*，张晓琼2

（1.河南工业大学 粮油食品学院,河南 郑州450001; 2.中国农业大学 食品科学与营养工程学院,北京100083)

在经过纤维素酶水解、活性物质充分释放的苦瓜提取液中添加β-环状糊精、甘氨酸、精氨酸进行包埋及矫味试验，采用模糊数学评分法对添加不同配比矫味剂的苦瓜活性饮料的口感及苦味进行综合评定.结果表明，添加0.5%β-环状糊精和2%甘氨酸的苦瓜活性饮料的评定级别高、口感好，在此条件下制得的苦瓜活性饮料滋味清甜略酸、具有苦瓜特有的风味，更易于被消费者接受.

苦瓜饮料；苦味；矫味剂；模糊数学；感官评定

0 前言

苦瓜又称凉瓜、锦荔枝、癞葡萄、红姑娘等,是一种药食兼用的蔬菜，在我国各地均有种植.苦瓜有绿色、白色等品种，其果实性寒味苦，具有清暑消热、明目解毒的功效［1］.苦瓜营养丰富，含蛋白质、粗纤维、多种氨基酸、维生素、矿物质等多种成分，其中维生素C含量尤为丰富，并含苦瓜皂甙、胡萝卜甾醇、5-羟色胺及多种氨基酸等多种活性成分.苦瓜中的天然皂甙类物质具有良好的减肥作用，是一种天然保健食品原料［2-4］.可见，苦瓜具有较高的食用价值和特殊的药用功能.近年来随着食品加工技术的提高，苦瓜的加工也开始逐渐被人们所关注.苦瓜适合制作成饮料、果脯、蜜饯、纤维粉等保健食品［5-7］.但是，由于苦瓜含有苦瓜素等物质，苦味重、口感差，且成熟的脱苦工艺较少，所以市场上未见到以苦瓜为原料加工的保健型饮料［8-9］.若将其苦味物质进行包埋，做成酸甜可口的苦瓜活性饮料，则更易于被消费者接受.

模糊数学评价［10］是一种模拟人们判断问题的逻辑思维方式、运用模糊数学原理分析和评价具有“模糊性”事务系统的分析方法，广泛应用于模糊控制、模糊评判、模糊识别、模糊决策、模糊聚类分析、信息检索、系统理论等方面［11］，在食品的感官评定中也得到了广泛应用［12-15］.苦瓜活性饮料的感官指标主要有口感和苦味，没有统一的标准能够对其进行评价，较难得到一个客观的评价结果.因此，笔者采用模糊数学评分法对苦瓜活性饮料进行感官评定，旨在为苦瓜饮料的感官评定提供一种比较科学、客观、有效的方法.

1 材料与方法

1.1 材料

苦瓜干片：河北安国药城；酸性蛋白酶：天津博奥生物制品有限公司；纤维素酶：肇东有限公司；人参皂甙：广东省惠州市炎黄保健品有限公司；其他试剂均为分析纯.

1.2 主要仪器

DS－1型高速组织捣碎机：上海标本模型厂；奥利龙818型数字pH计：郑州长城科工贸有限公司；低速离心机：北京医用离心机厂；恒温水浴锅：上海博迅实业有限公司医疗设备厂；循环水式环式多用真空泵：郑州长城科工贸有限公司；紫外可见分光光度计：上海光谱仪器有限公司.

1.3 苦瓜饮料制备

苦瓜干粉碎，过筛，取样，以1∶20的质量比加入pH4.5的柠檬酸缓冲液，润胀10 min.按1 200 U/g加入复合酶（纤维素酶+酸性蛋白酶），在pH4.0、45℃下酶解6 h.灭酶后快速冷却，用低速离心机离心，取上清液，剩余沉淀物加适量水进行2次浸提，合并2次上清液进行矫味和感官评价试验.

1.4 感官评定方法

选取β-环状糊精、甘氨酸、精氨酸作为苦瓜提取液的矫味剂，配比方案见表1.

编号 β-环状糊精 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

甘氨酸和精氨酸为可用作食品添加剂的氨基酸.甘氨酸能改善食品风味，保持原色，提供甜味，供合成清酒、清凉饮料作酸味矫正剂，具有抗氧化性.精氨酸是合成、配制医药保健品和食品香料的重要原料，可帮助改善免疫系统、治疗疾病等作用.

β-环状糊精是由7个D-葡萄糖以α-1,4糖苷键结合的环状结构的麦芽低聚糖，其结构稳定，不易受酶、酸、碱、热等的作用而分解［16］.β-环状糊精的主要特征是可形成疏水性的空洞，空洞内可包埋一些分子大小、形状及性质相互匹配的化合物，从而形成稳定的络合物.随着β-环状糊精用量的增加，脱苦效果逐步增强.

由5名感官评定专业人员组成的评定小组对矫味苦瓜饮料的口感和苦味进行感官评定并设5个等级见表2.要求感官评定人员在评定前12 h内不喝酒，不吸烟，不吃辛辣等刺激性食物，感官评定每评定一个样品后，收集评定人员的评定表，进行统计分析.

1.4.1 苦瓜活性饮料的因素集和评语集

苦瓜饮料感官质量的评定论域为：U={口感（u1），苦味（u2）}.评语论域为：V={优（v1），良（v2），中等（v3），较差

表2 感官评定等级指标

表1矫味剂的配比方案 %（v4），差（v5）}.根据感官评定结果，建立12个单因素评价矩阵，用模糊数学评定方法对其进行分析［17］.

1.4.2 权重的确定

权重集X={0.5,0.5}，即口感和苦味各50分.

1.4.3 模糊关系综合评判集

模糊关系综合评定集Y=X·R，式中:X为权重集;R为模糊矩阵.

2 结果与分析

2.1 感官评定结果

5名评价人员按照制定的评定方法和标准,对表1中不同处理的苦瓜饮料进行感官评定，结果见表3.

由表3可知：以编号1为例，2人给4分，2人给3分，1人给2分.1～12编号对应的模糊矩阵分别R1～R12：

表3 不同矫味剂的总体评定结果

2.2 确定模糊关系综合评判集

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），归一化后得到Y1= (0,0.22,0.22, 0.33,0.22)，得到模糊数学关系综合评判的峰值为0.33，与原假设相比，得出1号的综合评定级别为较差(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号评定集中的最大值均重复出现，评定结果无意义，不需归一化处理。其余的归一化后得：

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

将Yi与V相比，Yi评判的峰值为yi，和V中的vi相对应，1、2、3、10号综合评判结果为较差.同理，12号的感官品评定结果为中等；6号模糊综合评判结果为良；7号的模糊综合评判结果为优.因此，加入0.5%β-环状糊精和2%甘氨酸的苦瓜饮料，调配得到的苦瓜饮料的风味为最优.

模糊数据评估法利用峰值判断食品的感官质量，是一种新颖的方法［10］.虽然参加食品感官质量评定的人员不免带有偏见，但是通过该方法进行了权重分配，最后的评定结果更加接近客观实际，使得该方法能够在食品的感官评定中得到广泛应用.

3 结论

用模糊数学评定法对苦瓜饮料口味进行矫味试验及感官评定.结果表明：加入0.5%β-环状糊精和2%甘氨酸的苦瓜饮料模糊综合评判结果为优 (5分)，加入2%β-环状糊精的苦瓜饮料模糊综合评判结果为良(4分)，空白对照组评判结果为中等(3分)，即 0.5%β-环状糊精和2%甘氨酸＞2%β-环状糊精＞空白对照，该评价方法客观科学，为苦瓜饮料的感官评定提供依据.

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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

网络出版时间：2012-08-29 05:22:00 PM

2011-12-26

王军锋（1987—），男，山西晋城人，硕士研究生，主要从事谷物科学及产后加工利用.

＊通信作者