基于模糊數學法綜合評價金耳石斛保健飲料的制備工藝

曹環 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工藝配方。[方法]采用模糊數學原理建立系統評價方法，以感官評定為指標，獲得最佳工藝配方。[結果]通過試驗確定的回歸方程，經檢驗分析顯著，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。[結論]基于模糊數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化是可行的，試驗結果與預測結果基本接近，表明該優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提供了有效、科學的感官評價依據。

關鍵詞金耳;鐵皮石斛;感官評價;工藝配方;模糊數學

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物質，如蛋白質、膠質物、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、產地等石斛可分為鐵皮、金釵、黃草、霍山等數十個品種，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，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滋補品。目前市場上對金耳或石斛一種產品的研究較多，產品形式單一，而對以金耳原液與鐵皮石斛原液混合開發保健飲品的研究較少，且尚未形成一種系統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]。模糊數學[10]是用精確的數學方法來處理無法用數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，應用模糊數學原理建立系統的感官評價體系，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應用模糊數學原理建立感官評價方法[13-14]。

根據食品的感官指標內容，該研究設定2個評定論域：

因素集，即感官質量指標集U =（色澤U1、香氣U2、滋味U3、質構U4）;

評語集，即感官質量評語集V=（5、4、3、2、1），以百分制為標準，各項目得分介于5～4為優（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、質構的加權數，則有Y=X×R，式中，Y表示綜合評價結果集，X表示加權數集，R表示評判矩陣。

1.2.4加權數集的確定。

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

1.2.5感官評價標準。感官評定標準見表2。

2結果與分析

2.1加權數集的確定通過20位專業人士對色澤、香氣、滋味、質構所占權重調查結果進行頻數統計得出：色澤權重為0.12，香氣權重為0.32，滋味權重為0.42，質構權重為0.14。

2.2感官評價結果

由10位感官品評員對9組飲料按色澤、香氣、滋味、質構分別進行評價。由表3可以看出，評價結果并不集中且存在差異。

2.2.1建立模糊矩陣。

運用模糊數學原理對各因素進行綜合評價，模糊矩陣根據評定人員的評定結果確定，即將表3中的數字除以評定人員總數（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品感官評價均具有高度顯著性。