基于模糊綜合評判的起泡蘋果梨汁加工工藝研究

郭耀東,任嘉瑜,王國鋒

(1.商洛學(xué)院 健康管理學(xué)院，陜西 商洛 726000；2.商洛學(xué)院 生物醫(yī)藥與食品工程學(xué)院，陜西 商洛 726000)

蘋果是一類在世界范圍內(nèi)深受消費者喜愛、占據(jù)果品市場重要地位的水果。我國是世界蘋果的第一大生產(chǎn)國，陜西又是我國蘋果的第一大生產(chǎn)省份[1～3]。2019年陜西蘋果產(chǎn)量突破1 135.58萬t，占全國四分之一。蘋果種植、加工產(chǎn)業(yè)已成為我省關(guān)中和黃土高原各縣發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟、實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重點支柱產(chǎn)業(yè)。但目前，我國特別是我省蘋果加工產(chǎn)品過于依賴蘋果濃縮汁這一單一的初級加工產(chǎn)品，缺乏具有較高附加值和市場接受度的終端加工產(chǎn)品，較大程度上制約了我省蘋果產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展[4]。

起泡果汁來源廣泛、風(fēng)味獨特，并具有剎口、解渴等特性，是一類在美國、歐洲等發(fā)達國家深受歡迎、消費量較高的果汁加工產(chǎn)品[5～6]。但目前我國消費市場僅有數(shù)量種類較少的進口起泡果汁出現(xiàn)，缺乏國內(nèi)自主生產(chǎn)的起泡果汁產(chǎn)品。充分利用現(xiàn)有蘋果資源優(yōu)勢，加工制備起泡蘋果汁產(chǎn)品，能夠有效延伸蘋果加工產(chǎn)業(yè)鏈，豐富蘋果加工產(chǎn)品種類，具有較為廣闊的市場前景。筆者研究以蘋果濃縮汁為基本原料，研發(fā)制備新型起泡蘋果梨汁產(chǎn)品，利用模糊綜合評判方法，對不同配方起泡蘋果梨汁的感官質(zhì)量進行綜合評價，優(yōu)化起泡蘋果梨汁的配方加工工藝[7～9]。為延伸我省蘋果加工產(chǎn)業(yè)鏈、豐富蘋果加工產(chǎn)品種類、促進蘋果產(chǎn)業(yè)的多元化轉(zhuǎn)型發(fā)展提供一定技術(shù)參考和借鑒。

1 材料與方法

1.1 主要試驗材料

濃縮蘋果汁、濃縮梨汁，由陜西海升果業(yè)股份發(fā)展有限公司提供；蘋果果漿，購于廣州市白云區(qū)香萊食品加工廠；蘋果香精(HF2811)、雪梨香精(HF2522)，購于上海統(tǒng)園食品技術(shù)有限公司；檸檬酸鈉，食品級。

1.2 主要儀器設(shè)備

爵士JAZZ型二氧化碳充氣機，深圳泰森寶科技有限公司；TP-A500型電子天平，上海實潤實業(yè)有限公司；PHS-3C型pH計，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；WYT-4型手持糖量計，泉州中友光學(xué)儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 原料稀釋制備 將純凈水置于冰箱冷藏后取出，裝入壓力水瓶中，按照二氧化碳充氣機說明書中規(guī)定的步驟進行充氣，制備得到氣泡水。用起泡水按一定比例對濃縮蘋果汁、濃縮梨汁、蘋果果漿、青蘋果香精、雪梨香精和檸檬酸鈉進行稀釋。使稀釋后的蘋果汁、梨汁和蘋果果漿可溶性固形物含量分別達到13.0°Brix、12.0°Brix和16.0°Brix。

1.3.2 起泡蘋果梨汁配方初步優(yōu)化 將稀釋后的蘋果汁、梨汁、果漿和食用香精按一定比例復(fù)合，制備起泡蘋果梨汁。通過前期單因素試驗，對起泡蘋果梨汁的配方進行初步優(yōu)化。選取5種風(fēng)味較好、感官評分相對較高的起泡蘋果梨汁配方，制備起泡蘋果梨汁樣品，作為評價對象。利用模糊綜合評判法，對其感官質(zhì)量進行評價，優(yōu)化確定起泡蘋果梨汁的配方。5種起泡蘋果梨汁的配方如表1所示。通過不同配方制備得到的起泡蘋果梨汁樣品可溶性固形物含量均接近于鮮榨蘋果汁的可溶性固形物含量12°Brix。

1.3.3 起泡蘋果梨汁品質(zhì)感官質(zhì)量評價 挑選經(jīng)過訓(xùn)練的40名食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生組成感官評價小組，對起泡蘋果梨汁感官質(zhì)量進行評價。具體感官評價標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表1 起泡蘋果梨汁初步優(yōu)選配方

表2 起泡蘋果梨汁感官評分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.4 果梨汁品質(zhì)感官質(zhì)量模糊綜合評判 根據(jù)起泡蘋果梨汁的原料和產(chǎn)品屬性，選取色澤、香氣、滋味、風(fēng)格4個最能反應(yīng)產(chǎn)品感官質(zhì)量的評價指標(biāo)為因素集，即U={色澤，香氣，滋味，風(fēng)格}[10]。將起泡蘋果梨汁每個因素的評分結(jié)果劃分為很好、較好、一般、較差和差五個等級，建立評價集。具體表示為V={v1，v2，v3，v4，v5}={很好，較好，一般，較差，差}[9,11～12]。不同因素評價分?jǐn)?shù)等級劃分如表2所示。

前期請全體感官評價小組成員，對色澤、香氣、滋味、風(fēng)格4個因素在起泡蘋果梨汁產(chǎn)品感官質(zhì)量中的作用進行打分，確定四個因素權(quán)重分別為0.1、0.3、0.4和0.2。即X={0.1，0.3，0.4，0.2}。

1.3.5 總糖度測定 按照GB/T 12143-2008規(guī)定的方法對起泡蘋果梨汁樣品中可溶性固形物進行測定[13]。

傳統(tǒng)民居現(xiàn)存數(shù)量較少，相關(guān)研究也很匱乏，因此可以通過BIM模型對傳統(tǒng)民居存在的問題和發(fā)生的變化進行準(zhǔn)確的預(yù)測和處理。BIM技術(shù)是保護和修繕傳統(tǒng)民居建筑的重要手段，有利于形成準(zhǔn)確可靠的傳統(tǒng)民居建筑信息庫，從而有利于開展對于傳統(tǒng)民居的研究以及進一步傳承和發(fā)揚傳統(tǒng)文化。BIM技術(shù)在傳統(tǒng)民居的保護中發(fā)揮著重大作用，為傳統(tǒng)民居的保護提供了有力的科學(xué)技術(shù)保障。因此，應(yīng)大力發(fā)展和應(yīng)用BIM技術(shù)，進一步推動傳統(tǒng)民居的保護工作。

2 結(jié)果及分析

2.1 起泡蘋果梨汁感官評價結(jié)果統(tǒng)計分析

起泡蘋果梨汁感官評定小組全體成員對1#-5#起泡蘋果梨汁樣品單個因素逐一品評。在此基礎(chǔ)上，對每一個因素獲得不同等級評分的次數(shù)進行統(tǒng)計，具體感官評定結(jié)果如表3所示[14～15]。4個因素5個等級評分共計160人次。

表3 起泡蘋果梨汁樣品感官評定結(jié)果

2.2 起泡蘋果梨汁感官質(zhì)量評判矩陣建立

對起泡蘋果梨汁樣品中的每一因素，將歸屬于不同等級評分的次數(shù)除以感官評定小組總?cè)藬?shù)，進行歸一化處理[16]。如歸一化后的1#果汁樣品中色澤、香氣因素分別表示為V色澤={0.400，0.325，0.200，0.075，0.000}，V香氣={0.250，0.300，0.200，0.175，0.075}。在此基礎(chǔ)上，建立5個樣品的起泡蘋果梨汁感官質(zhì)量模糊評判矩陣R。矩陣中第1-4行分別代表樣品中色澤、香氣、滋味、風(fēng)格四個因素的歸一化評價結(jié)果。

2.3 起泡蘋果梨汁感官質(zhì)量模糊綜合評判結(jié)果分析

通過進行模糊線性轉(zhuǎn)換，采用復(fù)合矩陣加權(quán)算子，使起泡蘋果梨汁感官質(zhì)量權(quán)重集X與感官質(zhì)量評分矩陣R相乘(即Y=X×R)，計算得到起泡蘋果梨汁樣品感官質(zhì)量綜合評判結(jié)果向量[17～18]。

5個起泡蘋果梨汁感官質(zhì)量綜合評判結(jié)果向量分別為：Y1=(0.3350，0.3375，0.1900，0.100，0.0375)，Y2=(0.3700，0.2900，0.2250，0.1100，0.005)，Y3=(0.4100，0.3325，0.1850，0.0650，0.0075)，Y4=(0.3025，0.3150，0.2525，0.0925，0.0375)，Y5=(0.2600，0.3200，0.2775，0.0825，0.0600)。

根據(jù)最大隸屬度原則，分析得到2#、3#起泡蘋果梨汁樣品的感官等級為“很好”，1#、4#和5#起泡蘋果梨汁樣品的感官質(zhì)量等級為“較好”。由于2#樣品和3#樣品感官評判峰值分別為0.37和0.41，因此確定3#樣品感官質(zhì)量最佳[19]。

2.4 起泡蘋果梨汁感官質(zhì)量綜合得分結(jié)果分析

進一步將起泡蘋果梨汁綜合感官質(zhì)量的五個等級評分分別賦值為90分(很好)、80分(較好)、70分(一般)、60分(較差)和50分(差)，計算起泡蘋果梨汁樣品的模糊評判綜合得分[20]。5個樣品模糊評判綜合得分分別為：

T2=(0.3700，0.2900，0.2250，0.1100，0.005)×(90，80，70，60，50)=79.1

T3=(0.4100，0.3325，0.1850，0.0650，0.0075×(90，80，70，60，50)=80.725

T4=(0.3025，0.3150，0.2525，0.0925，0.0375×(90，80，70，60，50=77.525

T5=(0.2600，0.3200，0.2775，0.0825，0.0600×(90，80，70，60，50)=76.375

上述五個起泡蘋果梨汁樣品模糊綜合評判綜合得分順序依次為：3#>2#>1#>4#>5#。3號樣品的感官質(zhì)量最佳。與前述通過最大隸屬度原則確定的結(jié)果具有一致性。因此確定起泡蘋果梨汁的最優(yōu)配方為稀釋蘋果汁、稀釋梨汁、稀釋蘋果果漿、青蘋果香精水、雪梨香精水和檸檬酸鈉水添加量分別為44%、24%、20%、4%、4%和4%。

3 結(jié)論與展望

模糊綜合評判法能夠綜合考慮感官評定員意見，解決感官評定指標(biāo)之間和評定員主觀因素差異問題，更加客觀、科學(xué)反映食品內(nèi)在感官品質(zhì)，已在飲料、肉制品、乳制品等食品感官評定分析和工藝優(yōu)化中得到了廣泛應(yīng)用[21～22]。筆者研究通過利用模糊綜合評判法，優(yōu)化得到了復(fù)合起泡蘋果梨汁的最優(yōu)配方為稀釋蘋果汁44%、稀釋梨汁24%、稀釋蘋果果漿20%、青蘋果香精水4%、雪梨香精水4%、檸檬酸鈉水4%。

復(fù)合果汁具有營養(yǎng)元素和口感風(fēng)味互補的優(yōu)勢，目前已成為國際果汁飲料市場一類增長較快的產(chǎn)品。復(fù)合型起泡果汁同樣也在歐美發(fā)達國家起泡果汁產(chǎn)品中占據(jù)較大比例。本研究以蘋果濃縮汁為原料，通過模糊綜合評判方法，初步探索優(yōu)化得到復(fù)合型起泡蘋果梨汁飲料制備工藝。下一步將根據(jù)蘋果汁和其他果汁營養(yǎng)特征，結(jié)合生物活性評價，探索制備營養(yǎng)成分和口感更加多樣化、功能更加明確的復(fù)合型起泡蘋果汁產(chǎn)品，促進我國蘋果加工產(chǎn)品的多元化發(fā)展，助推蘋果產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。