基于模糊數(shù)學法綜合評價金耳石斛保健飲料的制備工藝

曹環(huán) 吳平艷 崔洪亮 朱紅琴 劉鶴 容輝

摘要 [目的]研究金耳石斛保健飲料的最優(yōu)工藝配方。[方法]采用模糊數(shù)學原理建立系統(tǒng)評價方法，以感官評定為指標，獲得最佳工藝配方。[結(jié)果]通過試驗確定的回歸方程，經(jīng)檢驗分析顯著，得出最佳工藝配方為干金耳40 g、鮮石斛50 g、白砂糖119.07 g。[結(jié)論]基于模糊數(shù)學原理建立的評價方法對金耳石斛保健飲料工藝配方的優(yōu)化是可行的，試驗結(jié)果與預測結(jié)果基本接近，表明該優(yōu)選配方具有合理性和可信性，同時該方法也為保健飲料的開發(fā)提供了有效、科學的感官評價依據(jù)。

關鍵詞金耳;鐵皮石斛;感官評價;工藝配方;模糊數(shù)學

中圖分類號TS275.4文獻標識碼A

文章編號0517-6611（2019）02-0159-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.02.048

金耳（Tremella aurantialba Bandoni et Zang）在分類學上隸屬于銀耳科、銀耳屬，通常又被人們稱為金木耳、黃耳、金銀耳、黃金銀耳、黃木耳、腦耳、腦形銀耳[1]。金耳色澤光鮮亮麗，含有大量人體所必需的營養(yǎng)物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、膠質(zhì)物、氨基酸、磷、硫、錳、鐵、鎂、鈣、鉀等，在降血糖、降血脂、保肝、抗氧化、抗血栓、抗輻射等方面有明顯的作用，其發(fā)酵菌絲體也具有提高免疫的功效[2]，是一種藥食兩用的營養(yǎng)滋補品。石斛（Dendrobium nobile Lindl）在分類學上隸屬于蘭科、石斛屬，通常又被人們稱為仙斛蘭韻、不死草、還魂草、紫縈仙株等。按形態(tài)、產(chǎn)地等石斛可分為鐵皮、金釵、黃草、霍山等數(shù)十個品種，其中以鐵皮石斛最為珍貴[3]。鐵皮石斛含有大量的活性物質(zhì)，主要為石斛多糖[4]、石斛堿[5]、類黃酮、氨基酸、芪類及其衍生物以及多種揮發(fā)性成分[6]，除具有抗腫瘤、抗衰老、增強機體免疫力[7]等作用，還具有擴張血管、降低血壓[8]之功效，是一種藥食兩用的營養(yǎng)滋補品。目前市場上對金耳或石斛一種產(chǎn)品的研究較多，產(chǎn)品形式單一，而對以金耳原液與鐵皮石斛原液混合開發(fā)保健飲品的研究較少，且尚未形成一種系統(tǒng)的試驗方法及評價體系。

在食品工藝的評價體系中，感官特性是評價其質(zhì)量的一個重要指標，而目前普遍采用的感官評分法受人為主觀因素的影響比較大[9]。模糊數(shù)學[10]是用精確的數(shù)學方法來處理無法用數(shù)字精確描述的模糊概念或事物。模糊綜合評判的方法可以消除一般評分法帶來的主觀性和片面性，獲得較客觀的檢驗結(jié)果[11]。筆者運用正交試驗法設計研究金耳石斛保健飲料的工藝配方，以感官評定為指標，應用模糊數(shù)學原理建立系統(tǒng)的感官評價體系，為配方試驗提供科學的理論研究基礎。

1材料與方法

1.1材料與儀器

1.1.1材料。干金耳、新鮮鐵皮石斛、白砂糖，市售。

1.1.2

儀器。WQC50A1P電壓力鍋（廣東美的生活電器制造有限公司）;C21-WH2128電磁爐（廣東美的生活電器制造有限公司）;梅特勒MS1200電子秤[梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司]。

1.2方法

1.2.1工藝流程。金耳石斛保健飲料工藝流程見圖1。

1.2.2正交試驗設計。

在預試驗的基礎配方和單因素試驗的基礎上，金耳石斛保健飲料采用L9（33 ）正交試驗設計方案[12]，因素水平見表1。

1.2.3應用模糊數(shù)學原理建立感官評價方法[13-14]。

根據(jù)食品的感官指標內(nèi)容，該研究設定2個評定論域：

因素集，即感官質(zhì)量指標集U =（色澤U1、香氣U2、滋味U3、質(zhì)構(gòu)U4）;

評語集，即感官質(zhì)量評語集V=（5、4、3、2、1），以百分制為標準，各項目得分介于5～4為優(yōu)（90分），得分介于4～3為良（80 分），得分介于3～2為中（70分），得分低于2為差（60分）。

從U到V的一個映射R，設U上模糊集為X=（X1、X2、X3、X4），表示色澤、香氣、滋味、質(zhì)構(gòu)的加權(quán)數(shù)，則有Y=X×R，式中，Y表示綜合評價結(jié)果集，X表示加權(quán)數(shù)集，R表示評判矩陣。

1.2.4加權(quán)數(shù)集的確定。

利用頻數(shù)統(tǒng)計法確定權(quán)重，設因素集為U=（U1、U2、U3、U4），請20位專業(yè)人士對各因素提出自己的權(quán)重分配。對每個因素Ui（i=1、2、3、4）進行單因素的權(quán)重統(tǒng)計試驗。

1.2.5感官評價標準。感官評定標準見表2。

2結(jié)果與分析

2.1加權(quán)數(shù)集的確定通過20位專業(yè)人士對色澤、香氣、滋味、質(zhì)構(gòu)所占權(quán)重調(diào)查結(jié)果進行頻數(shù)統(tǒng)計得出：色澤權(quán)重為0.12，香氣權(quán)重為0.32，滋味權(quán)重為0.42，質(zhì)構(gòu)權(quán)重為0.14。

2.2感官評價結(jié)果

由10位感官品評員對9組飲料按色澤、香氣、滋味、質(zhì)構(gòu)分別進行評價。由表3可以看出，評價結(jié)果并不集中且存在差異。

2.2.1建立模糊矩陣。

運用模糊數(shù)學原理對各因素進行綜合評價，模糊矩陣根據(jù)評定人員的評定結(jié)果確定，即將表3中的數(shù)字除以評定人員總數(shù)（10位），就可以得到9個樣品的模糊矩陣R。

R1=0.10.60.20.1000.30.40.20.10.20.30.40.100.20.60.200，

R2=00.30.60.100.30.500.200.10.40.20.200.20.50.10.20

由以上結(jié)果可以得出線性回歸方程：Y=-4.888 9-1.246 7X1+0.136 7X2+1.706 7X3+0.022 3X12-0.007 2X32。模型P=0.009 7<0.01，說明極具顯著性。其中干金耳添加量、石斛添加量及白砂糖添加量對于產(chǎn)品感官評價均具有高度顯著性。