應用感官模糊綜合評價法研制龍眼果醋飲料

王金亮

（福建仙芝樓生物科技有限公司，福建福州 350002）

龍眼果醋發酵結束后由于產品酸度過高，醋酸的刺激味強烈，果香味在發酵過程中損失較大，只能用做調味品不適宜直接飲用。果醋經勾兌生產的果醋飲料，因其獨特的口味、豐富的營養價值及多種保健功能，早在二十世紀九十年代就已風靡了歐、美、日本等發達國家，其市場前景引人矚目[1]。

食品行業慣用的感官品評方法，受品評人員心理等主觀因素的影響，容易引起打分不一致，使品評結果不夠準確，缺乏客觀的評價，誤差較大。模糊綜合評價是借助模糊數學的一些概念，應用模糊關系合成原理，將一些邊界不清、不易定量的因素定量化、綜合評價的一種方法，常用于定性檢測、感官多指標綜合[2]。

應用模糊數學的模糊關系對食品感官品質進行綜合評判，很大程度上消除了主觀因素的影響，從而得到較科學客觀的評價結果[3]。

因此，本研究以龍眼原醋、龍眼果汁和蒸餾水為主要原料，通過添加三氯蔗糖和鮮桂圓香精來調整甜度和風味，采用感官模糊綜合評價法來確定龍眼果醋飲料的最佳配方。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

龍眼果汁：龍眼經去殼去核、榨汁、酶解、澄清等處理，總糖含量（以還原糖計）為16%。

龍眼原醋：以龍眼果汁為原料經酒精發酵、醋酸發酵而成，發酵結束后經過澄清所得，酸度為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產，使用時用蒸餾水稀釋，再添加使用。鮮桂圓香精：上海至鑫化工有限公司提供。

1.2 主要儀器設備

陶瓷膜超濾機：膜孔徑0.2 μm，合肥世杰膜工程有限責任公司。

1.3 工藝流程

原料（龍眼原醋、龍眼汁、水）→調配（甜味劑、香精）→陶瓷膜超濾→裝瓶→成品。

1.4 配方設計

本試驗在參考有關醋酸飲料的配方[4-6]及有關食品添加劑使用說明的基礎上，以總酸（以醋酸計）（A）、龍眼果汁（B）、三氯蔗糖（C）、鮮桂圓香精（D）為龍眼果醋飲料品質的影響因素，采用L16（45）正交表進行調配，試驗因素及水平如表1。按L16（45）設計的配方方案制備龍眼醋酸飲料，經超濾后采用模糊綜合評價進行感官評判，以模糊綜合評價結果A（見下文）為優化依據，以A值最高試驗組的配比，作為果醋飲料的最佳配方[6]。

1.5 感官模糊綜合評價

1.5.1 模糊綜合評價指標體系的建立

本研究以色澤、香氣和口味作為感官指標論域（因素集），即 U={u1，u2，u3}，式中 u1為色澤，u2為香氣，u3為口味。

評語等級m的取值要根據具體情況確定，由于過多的評語等級難于描述，同時考慮到等級劃分太細會混淆品評者短時間內的主觀判斷，故本研究取m=4，設評語等級論域為 V={v1，v2，v3，v4}，式中 v1為不突出，v2為較不突出，v3為突出，v4為很突出[7-8]。

1.5.2 果醋感官單指標評價

按配方調配成16種果醋飲料，請具有一定鑒別能力及經驗的食品感官質量考評員共16人組成品評小組，讓他們按每項質量指標進行逐一評價，將品評結果按行進行歸一化處理，得到模糊關系矩陣R。

1.5.3 評價指標模糊權向量α的確定

參照釀造食醋GB18187-2000感觀分析，請4位專業品評老師分別根據品評經驗及各自品評結果，給出 ui對權重模糊子集 M={q1，q2，q3} 的隸屬度，qi（i=1，2，3）為本研究的3種指標在感官整體品評中的重要程度，其隸屬度數值范圍為 0～1，“0”代表不重要，“1”代表最重要，取值精確到小數點后兩位（由4位老師共同決定）。將得到的數據排列成4行3列矩陣，然后按照行對矩陣進行歸一化處理，最后對每個評價指標ui的權值ai取平均值，即得到評價指標模糊權向量α=（a1，a2，ai，…，ap），（p 為評價指標的個數）[7-8]。

1.5.4 模糊綜合評價模型的建立

模糊合成算子是進行模糊變換的工具和手段，更是建立模糊綜合評價模型的關鍵，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算子易出現最終評價集有多個峰現象，由文獻[2]可知，本研究采用M（·，+˙）是較為適合，并用此算子來建立模糊綜合評價模型。M（·，+˙）算子的具體計算公式為：

表1 龍眼果醋飲料配方因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal-test on Longan vinegar beverage

式中：bj為b（模糊綜合評價結果向量）中對應的某個分量，j表樣品某個評語等級，p評價指標的個數（本文中p=3），ai為權向量a中的第i個元素對模糊子集M{對被評事務重要程度}的隸屬度，rij為矩陣R中的第i行第j列元素，m代表樣品評語等級的個數（本文中m=4）。

1.6 配方優選方法

以Ai（i=1，2，3，…，16）表示模糊綜合評價結果向量bi（i=1，2，3，…，16）中評語為突出和非常突出對應元素的和，即Ai=r1+r2，用Ai值做為16種配方的評價值進行分析和優選。

1.7 分析方法

總酸的測定：采用酸堿滴定法測定。

2 結果與分析

2.1 龍眼果醋樣品感官單指標的評價

果醋飲料配方1樣品感官品評結果見表2，對品評結果按行進行歸一化處理，得到對應的模糊關系矩陣R1，用同樣的方法可得到R2-R16。

表2 果醋配方1樣品的專家品評結果Table 2 Results of experts’evaluation of sample of formula1

2.2 評價指標的模糊權向量

品評老師給出權重模糊子集Mi，結果見表3，歸一化處理結果見表4。

表3 不同評價指標的隸屬度Table 3 Membership grades of different evaluation index

表4 隸屬度歸一化處理結果Table 4 Normalization results of the membership grade

由表4可解得模糊權向量為α=（0.197 4，0.273 1，0.529 5）。

2.3 模糊綜合評價模型

以樣品1為例，確定其模糊綜合評價模型。

由此可計算得：

2.4 配方的優選

配方的評定結果見表5。

由表5分析知，龍眼原醋對龍眼果醋飲料的感官品質的影響最大，極差達0.471 8；龍眼果汁的影響次之，極差為0.277 6；三氯蔗糖的影響最小，其極差值為0.085 2。由表6可以看出，因素A顯著，B、C、D均不顯著，各因素作用的主次順序為：A＞B＞D＞C，與極差分析得結論一致；A，B，D的F值高于誤差項的F值，可見各因素的水平設置是合理的，而C因素的F值小于誤差項的F值，原因可能是龍眼果汁中含糖量高低對甜度有較大地影響。通過比較可得最優組合為A3B3C3D2即總酸為0.45 g/100 mL，龍眼果汁35%，三氯蔗糖0.4 g/L，鮮桂圓香精為0.6 mL/L。

表5 龍眼果醋飲料配方評定表able 5 Evaluation of formulas of Longan vinegar beverage

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

2.5 最優配方的驗證

由表5可以看出，A值最高的組合為A3B3C1D2，即總酸為0.45g/100mL，龍眼果汁35%，三氯蔗糖0.1g/L，鮮桂圓香精為0.6 mL/L。為此設計試驗，按照優化的配方A3B3C3D2即總酸為0.45 g/100 mL（折合龍眼原醋為12.2%），龍眼果汁35%，三氯蔗糖0.4 g/L，鮮桂圓香精為0.6 mL/L，調配果醋飲料，由品評小組進行品評（結果見表7），進行驗證。

表7 配方組合A3B3C3D2樣品的專家品評結果Table 7 Result of experts’evaluation of sample of formula A3B3C3D2

對品評結果按行進行歸一化處理，得到對應的模糊關系矩陣

由R和α最終計算得配方組合A3B3C3D2的A值為 0.9990，大于組合為 A3B3C1D2的 A11值（A11=0.8997），因此優化后的配方是最優的。

3 結論

1）感官模糊綜合評價法可用于龍眼果醋飲料配方的優化。

2）結果表明，龍眼果醋飲料的最優配方為龍眼原醋12.2%，龍眼果汁35%，蒸餾水52.8%，三氯蔗糖0.4 g/L，鮮桂圓香精為0.6 mL/L。按此配方制成的龍眼果醋飲料，其產品的色、香、味較好。

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[1]于靖,呂婕,季鵬,等.果醋飲料的現狀分析及展望[J].科技資訊,2006(8):222

[2]吳有煒.試驗設計與數據處理[M].蘇州：蘇州大學出版社,2002:210-217

[3]朱余堯,郭志瑞.應用模糊數學綜合評判進行食品感官質量評價的實施報告[J].食品科學,1987(10):11-15

[4]吳敏浩.米醋飲料的生產工藝[J].食品科學,1999,(9):74-75

[5]楊國平.食醋飲料的試制[J].中國調味品,1999,(9):29-30

[6]王登飛.柑桔果醋的研制[D].福建農林大學碩士學位論文,2001,5:12

[7]劉春鳳,董建軍,鄭飛云,等.模糊綜合評價法在啤酒口感協調性品評中的應用[J].西北農林科技大學學報(自然科學版),2008,36(3):213-221

[8]劉春鳳,鄭飛云,李永仙,等.啤酒口感品評的模糊綜合評價法[J].食品科學,2008,29(4):138-142

[9]WEN KUN-Li.A Matlab tool box for grey clustering and fuzzy comprehensive evaluation[J].Advances in Engineering Software,2008,39(2):137-145