应用感官模糊综合评价法研制龙眼果醋饮料

2013-09-05王金亮

食品研究与开发 2013年7期

王金亮

（福建仙芝楼生物科技有限公司，福建福州 350002）

龙眼果醋发酵结束后由于产品酸度过高，醋酸的刺激味强烈，果香味在发酵过程中损失较大，只能用做调味品不适宜直接饮用。果醋经勾兑生产的果醋饮料，因其独特的口味、丰富的营养价值及多种保健功能，早在二十世纪九十年代就已风靡了欧、美、日本等发达国家，其市场前景引人瞩目[1]。

食品行业惯用的感官品评方法，受品评人员心理等主观因素的影响，容易引起打分不一致，使品评结果不够准确，缺乏客观的评价，误差较大。模糊综合评价是借助模糊数学的一些概念，应用模糊关系合成原理，将一些边界不清、不易定量的因素定量化、综合评价的一种方法，常用于定性检测、感官多指标综合[2]。

应用模糊数学的模糊关系对食品感官品质进行综合评判，很大程度上消除了主观因素的影响，从而得到较科学客观的评价结果[3]。

因此，本研究以龙眼原醋、龙眼果汁和蒸馏水为主要原料，通过添加三氯蔗糖和鲜桂圆香精来调整甜度和风味，采用感官模糊综合评价法来确定龙眼果醋饮料的最佳配方。

1 材料与方法

1.1 试验材料

龙眼果汁：龙眼经去壳去核、榨汁、酶解、澄清等处理，总糖含量（以还原糖计）为16%。

龙眼原醋：以龙眼果汁为原料经酒精发酵、醋酸发酵而成，发酵结束后经过澄清所得，酸度为6.86 g/100 mL。三氯蔗糖：甜度是蔗糖的300倍，北京美味食品有限公司生产，使用时用蒸馏水稀释，再添加使用。鲜桂圆香精：上海至鑫化工有限公司提供。

1.2 主要仪器设备

陶瓷膜超滤机：膜孔径0.2 μm，合肥世杰膜工程有限责任公司。

1.3 工艺流程

原料（龙眼原醋、龙眼汁、水）→调配（甜味剂、香精）→陶瓷膜超滤→装瓶→成品。

1.4 配方设计

本试验在参考有关醋酸饮料的配方[4-6]及有关食品添加剂使用说明的基础上，以总酸（以醋酸计）（A）、龙眼果汁（B）、三氯蔗糖（C）、鲜桂圆香精（D）为龙眼果醋饮料品质的影响因素，采用L16（45）正交表进行调配，试验因素及水平如表1。按L16（45）设计的配方方案制备龙眼醋酸饮料，经超滤后采用模糊综合评价进行感官评判，以模糊综合评价结果A（见下文）为优化依据，以A值最高试验组的配比，作为果醋饮料的最佳配方[6]。

1.5 感官模糊综合评价

1.5.1 模糊综合评价指标体系的建立

本研究以色泽、香气和口味作为感官指标论域（因素集），即 U={u1，u2，u3}，式中 u1为色泽，u2为香气，u3为口味。

评语等级m的取值要根据具体情况确定，由于过多的评语等级难于描述，同时考虑到等级划分太细会混淆品评者短时间内的主观判断，故本研究取m=4，设评语等级论域为 V={v1，v2，v3，v4}，式中 v1为不突出，v2为较不突出，v3为突出，v4为很突出[7-8]。

1.5.2 果醋感官单指标评价

按配方调配成16种果醋饮料，请具有一定鉴别能力及经验的食品感官质量考评员共16人组成品评小组，让他们按每项质量指标进行逐一评价，将品评结果按行进行归一化处理，得到模糊关系矩阵R。

1.5.3 评价指标模糊权向量α的确定

参照酿造食醋GB18187-2000感观分析，请4位专业品评老师分别根据品评经验及各自品评结果，给出 ui对权重模糊子集 M={q1，q2，q3} 的隶属度，qi（i=1，2，3）为本研究的3种指标在感官整体品评中的重要程度，其隶属度数值范围为 0～1，“0”代表不重要，“1”代表最重要，取值精确到小数点后两位（由4位老师共同决定）。将得到的数据排列成4行3列矩阵，然后按照行对矩阵进行归一化处理，最后对每个评价指标ui的权值ai取平均值，即得到评价指标模糊权向量α=（a1，a2，ai，…，ap），（p 为评价指标的个数）[7-8]。

1.5.4 模糊综合评价模型的建立

模糊合成算子是进行模糊变换的工具和手段，更是建立模糊综合评价模型的关键，常用的模糊合成算子有 M（∧，∨）zadch 算子、M（·，∨）算子、M（∧，˙）算子和 M（算子[9]。食品中常采用 M（∧，∨）zadch算子和 M（算子，由于 M（∧，∨）zadch算子易出现最终评价集有多个峰现象，由文献[2]可知，本研究采用M（·，+˙）是较为适合，并用此算子来建立模糊综合评价模型。M（·，+˙）算子的具体计算公式为：

表1 龙眼果醋饮料配方因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal-test on Longan vinegar beverage

式中：bj为b（模糊综合评价结果向量）中对应的某个分量，j表样品某个评语等级，p评价指标的个数（本文中p=3），ai为权向量a中的第i个元素对模糊子集M{对被评事务重要程度}的隶属度，rij为矩阵R中的第i行第j列元素，m代表样品评语等级的个数（本文中m=4）。

1.6 配方优选方法

以Ai（i=1，2，3，…，16）表示模糊综合评价结果向量bi（i=1，2，3，…，16）中评语为突出和非常突出对应元素的和，即Ai=r1+r2，用Ai值做为16种配方的评价值进行分析和优选。

1.7 分析方法

总酸的测定：采用酸碱滴定法测定。

2 结果与分析

2.1 龙眼果醋样品感官单指标的评价

果醋饮料配方1样品感官品评结果见表2，对品评结果按行进行归一化处理，得到对应的模糊关系矩阵R1，用同样的方法可得到R2-R16。

表2 果醋配方1样品的专家品评结果Table 2 Results of experts’evaluation of sample of formula1

2.2 评价指标的模糊权向量

品评老师给出权重模糊子集Mi，结果见表3，归一化处理结果见表4。

表3 不同评价指标的隶属度Table 3 Membership grades of different evaluation index

表4 隶属度归一化处理结果Table 4 Normalization results of the membership grade

由表4可解得模糊权向量为α=（0.197 4，0.273 1，0.529 5）。

2.3 模糊综合评价模型

以样品1为例，确定其模糊综合评价模型。

由此可计算得：

2.4 配方的优选

配方的评定结果见表5。

由表5分析知，龙眼原醋对龙眼果醋饮料的感官品质的影响最大，极差达0.471 8；龙眼果汁的影响次之，极差为0.277 6；三氯蔗糖的影响最小，其极差值为0.085 2。由表6可以看出，因素A显著，B、C、D均不显著，各因素作用的主次顺序为：A＞B＞D＞C，与极差分析得结论一致；A，B，D的F值高于误差项的F值，可见各因素的水平设置是合理的，而C因素的F值小于误差项的F值，原因可能是龙眼果汁中含糖量高低对甜度有较大地影响。通过比较可得最优组合为A3B3C3D2即总酸为0.45 g/100 mL，龙眼果汁35%，三氯蔗糖0.4 g/L，鲜桂圆香精为0.6 mL/L。

表5 龙眼果醋饮料配方评定表able 5 Evaluation of formulas of Longan vinegar beverage

表6 方差分析表Table 6 Table of variance analysis

2.5 最优配方的验证

由表5可以看出，A值最高的组合为A3B3C1D2，即总酸为0.45g/100mL，龙眼果汁35%，三氯蔗糖0.1g/L，鲜桂圆香精为0.6 mL/L。为此设计试验，按照优化的配方A3B3C3D2即总酸为0.45 g/100 mL（折合龙眼原醋为12.2%），龙眼果汁35%，三氯蔗糖0.4 g/L，鲜桂圆香精为0.6 mL/L，调配果醋饮料，由品评小组进行品评（结果见表7），进行验证。