南瓜草莓百香果复合饮料的配方优化

郭训练 田倩倩 曹静文

摘 要：以南瓜、草莓和百香果为主要原料，制作一种复合饮料。在单因素试验的基础上，以感官评分为评价指标，采用模糊数学法结合正交试验优化南瓜草莓百香果复合饮料的配方。结果表明，南瓜草莓百香果复合饮料的最优配方为复合果蔬汁（南瓜汁∶草莓汁∶百香果汁=14∶5∶1，质量比）添加量50%，复合稳定剂添加量0.23%，蜂蜜添加量7%，柠檬酸添加量0.13%。在此条件下，所得复合饮料色泽鲜亮，口感细腻，具有南瓜、草莓和百香果特有的风味。

关键词：南瓜；草莓；百香果；复合饮料；模糊数学法

Optimization of the Formula of Pumpkin Strawberry Passion Fruit Compound Beverage

GUO Xunlian， TIAN Qianqian， CAO Jingwen

（Shangqiu University， Shangqiu 476000， China）

Abstract： The compound beverage was producted with pumpkin， strawberry and passion fruit as the main raw material. On the basis of single factor test， using sensory evaluation as the index， and the optimal formula of pumpkin， strawberry and passion fruit compound beverage was optimized by fuzzy mathematics method combined with orthogonal test. The results showed that the optimal formula of the pumpkin， strawberry and passion fruit compound beverage was 50% compound fruit and vegetable juice （pumpkin juice∶strawberry juice∶passion fruit juice=14∶5∶1， mass ratio）， 0.23% compound stabilizer， 7% honey， and 0.13% citric acid. Under these conditions， the compound beverage had bright color， delicate taste， and the unique flavor of pumpkin， strawberry and passion fruit.

Keywords： pumpkin; strawberry; passion fruit; compound beverage; fuzzy mathematics method

南瓜富含膳食纤维、维生素和胡萝卜素等多种功能性成分，具有降低血糖、预防癌症、促进消化等功效[1]；百香果又名巴西果、西番莲等，其果肉和汁液富含核黄素、铁、烟酸、磷、膳食纤维等营养物质，曾有“果汁之王”的美称[2]；草莓富含果胶、维生素C、膳食纤维、草莓多酚等多种营养物质，其中草莓多酚具有抗氧化的作用[3-4]。

南瓜、草莓和百香果营养价值高，与其他果蔬原料复合的研究较多[2，5-6]，而关于三者的复合加工产品却鲜有报道。以三者为原料研制的复合果蔬汁饮料，产品新颖、风味独特，值得推廣。传统的感官评定易受评价人员主观因素的影响，评价结果误差大，模糊数学法已广泛应用于食品行业的感官评价，其通过对影响产品感官品质的各因素指标进行综合考虑，使产品的感官指标数字化，结果更加科学、可靠[7-8]。基于此，本研究以南瓜、草莓和百香果为主要原料，通过单因素和正交试验，对复合饮料的配方进行优化，以研制出酸甜适口、营养价值丰富的南瓜草莓百香果复合饮料。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

南瓜、草莓、百香果、蜂蜜，市售；黄原胶，山东阜丰有限公司；抗坏血酸，石药集团维生药业有限公司；果胶酶，河南万邦实业有限公司；无水柠檬酸，潍坊英轩实业有限公司；羧甲基纤维素钠，江苏泰利达有限公司；海藻酸钠，青岛明月海藻集团有限公司。所用添加剂均为食品级。

1.2 仪器与设备

FA2004电子天平，上海舜宇恒平科学仪器有限公司；DK-S24电热恒温水浴锅，上海精宏实验设备有限公司；FJ-200均质机，上海沪析实业有限公司；MJ-BL25B3打浆机，广东美的生活电器制造有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程

南瓜汁：南瓜→挑选清洗→去皮切块→热烫→打浆→过滤→南瓜汁。

草莓汁：草莓→挑选清洗→打浆→过滤→草莓汁。

百香果汁：百香果→挑选清洗→切分取瓤→酶解→过滤→百香果汁。

南瓜汁+草莓汁+百香果汁→混合调配→均质→装瓶→杀菌→成品。

1.3.2 操作要点

（1）南瓜汁的制备[5]。选择橘黄、质地光滑的优质南瓜，清洗，去皮去瓤，切分，在不低于90 ℃的温度下蒸煮8～10 min，南瓜与水的比例为1∶2进行打浆，再用4～6层杀菌纱布过滤，获得较为澄清的南瓜原汁备用。

（2）草莓汁的制备[9]。选择新鲜草莓去蒂去萼，进行清洗，将草莓与水按1∶2进行打浆，用4～6层杀菌纱布过滤，滤出浅红色的草莓汁备用。

（3）百香果汁的制备[10]。选择成熟、无霉变的百香果，切分后用勺子挖出果肉，称量并放入玻璃瓶中，加入果胶酶（0.25%），45 ℃水浴条件下，酶解2 h，以提高果实出汁率，用4～6层杀菌纱布过滤，将百香果原汁制成后冷藏，备用。

（4）复合果蔬汁的制备。将上述3种果蔬汁和蜂蜜、抗坏血酸（0.2%）、复合稳定剂（黄原胶∶羧甲基纤维素钠∶海藻酸钠=2∶2∶1）、柠檬酸按比例依次加入并充分调配，然后以3 000 r·min-1进行高速均质2 min，去除浮沫，装入高温杀菌的玻璃瓶中（玻璃瓶盖不能盖紧），在85 ℃条件下杀菌30 min，盖紧瓶盖，温度降低后，进行风味评估，选出口感、色泽适宜的复合果蔬汁饮料。

1.3.3 模糊感官评价

选10名经专业培训的评定人员组成感官评分小组，利用模糊数学法[11]对南瓜草莓百香果复合饮料的配方进行优化，确定感官评定论域U={u1，u2，u3，u4}，u1、u2、u3、u4分别代表滋味、香气、色泽、形态4个因素。确定感官评定评语论域V={v1，v2，v3，v4}，v1、v2、v3、v4分别代表优等（100分）、良好（70分）、适中（40分）、较差（10分）。标准见表1。采用用户调查法[12]确定权重域A={α1，α2，α3，α4}={0.3，0.2，0.3，0.2}。

模糊评定矩阵

其中，rnm是指矩阵中第n个指标中等级为m的人数比。模糊综合评价值Y=A×R，模糊综合评价G=Y×V。

1.3.4 单因素试验设计

在基础配方（复合果蔬汁添加量40%，复合稳定剂添加量0.2%、蜂蜜添加量6%、柠檬酸添加量0.15%，其余部分用蒸馏水补充至100%）条件下，以感官评定值为指标，分别研究复合果蔬汁添加量（20%、30%、40%、50%和60%），复合稳定剂添加量（0.10%、0.15%、0.20%、0.25%和0.30%），蜂蜜添加量（2%、4%、6%、8%和10%），柠檬酸添加量（0.05%、0.10%、0.15%、0.20%和0.25%）对南瓜草莓百香果复合饮料模糊感官评分的影响。其中，复合果汁、复合稳定剂、蜂蜜、柠檬酸的添加量均以质量分数表示。

1.3.5 正交试验设计

选10名经专业培训的评定人员组成感官评分小組，通过产品指标进行模糊感官评分，分析单因素试验结果，确定正交试验水平，如表2所示。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 复合汁添加量对南瓜草莓百香果复合饮料品质的影响

由图1可知，随着复合汁的添加量越来越多，产品的感官评分先快速增高，后缓慢升高，在复合汁为50%时最高，此时感官评分为82.2分。当复合汁的添加量低于50%时，复合汁的添加能改善复合汁的色泽和口感。然而，随着复合汁的浓度越来越高，色泽逐渐不明亮，当复合汁添加量为60%时，感官评分大幅度降低。综上所述，复合汁最适添加量为50%。

2.1.2 复合稳定剂添加量对南瓜草莓百香果复合饮料品质的影响

由图2可知，随着复合稳定剂添加量的不断增加，产品的感官评分先增高后降低；复合稳定剂添加量由0.10%增加到0.20%时，感官评分不断增加，说明其对产品形态有积极的影响；当稳定剂添加量大于0.20%时，复合汁逐渐黏稠，感官评分降低。稳定剂添加量为0.20%时最合适，此时感官评分为79.5分。

2.1.3 蜂蜜添加量对南瓜草莓百香果复合饮料品质的影响

由图3可知，随着蜂蜜添加量的不断增加，产品的感官评分先增高，后降低，在蜂蜜添加量为6%时最高，此时感官评分为82.5分。当蜂蜜添加量低于6%，蜂蜜的添加能有效改善复合汁的甜度，然而随着复合汁里蜂蜜添加量越来越高，甜度偏高，感官评分有所下降。蜂蜜添加量为6%时最合适。

2.1.4 柠檬酸添加量对南瓜草莓百香果复合饮料品质的影响

由图4可知，柠檬酸添加量不同，对产品感官评分造成的影响也不同。当柠檬酸添加量越来越高，产品的感官评分先增高后降低。柠檬酸主要调节复合汁的酸度，当复合汁中柠檬酸添加量大于0.15%时，酸度偏高，感官评分降低。当柠檬酸添加量为0.15%时，感官评分最高，为76.9分。

2.2 正交试验结果

2.2.1 模糊数学感官评价结果分析

选10名经专业培训的评定人员组成感官评分小组，对L9（34）正交试验9组样品的各项指标对照感官评语进行逐项评价，各等级得分结果见表3。

其中计算方法以第1组的样品为例。各等级得分数，除去总人数，得出样品1的模糊评价矩阵，模糊综合评价值为

模糊综合评分为

同理可算得G2=68.7，G3=80.2，G4=76.3，G5=85.3，G6=71.2，G7=74.8，G8=72.4，G9=75.4。

2.2.2 正交试验优化复合饮料配方的结果

由表4可知，南瓜草莓百香果复合饮料各因素对感官评分影响的主次为C＞D＞A＞B，即蜂蜜＞柠檬酸＞复合汁＞复合稳定剂，较优参数组合为A2B3C3D1。此组合不在9组正交试验组合内，进行验证试验。经验证，A2B3C3D1条件下南瓜草莓百香果复合饮料的模糊综合评价为86.2分，高于正交试验中最优组合A2B2C3D1的85.3分，因此确定南瓜草莓百香果复合饮料的最佳配方为A2B3C3D1。即复合汁的添加量为50%，复合稳定剂的添加量为0.23%，蜂蜜的添加量为7%，柠檬酸的添加量为0.13%。

由表5可知，在不可变的范围内，正交试验模型显著（P＜0.05）。相比较其他3个因素，复合稳定剂添加量的极差值明显较小。本次试验将B复合稳定剂添加量作为误差列进行方差分析。A复合汁添加量对南瓜复合饮料模糊综合评分结果影响不显著（P＞0.05），C蜂蜜添加量和D柠檬酸添加量对模糊综合评分结果影响显著（P＜0.05）。

3 结论

本试验以南瓜、草莓和百香果为原料，通过单因素和正交试验，采用模糊数学法优化南瓜草莓百香果复合饮料的配方。各因素对南瓜草莓百香果复合饮料的感官评分的影响顺序依次为蜂蜜＞柠檬酸＞复合汁＞复合稳定剂，南瓜草莓百香果复合饮料的最优配方为复合汁50%，复合稳定剂0.23%，蜂蜜7%，柠檬酸0.13%。在此条件下制得的复合饮料色泽明亮，口感细腻，具备南瓜草莓百香果特有的风味。

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