南瓜草莓百香果復合飲料的配方優(yōu)化

郭訓練 田倩倩 曹靜文

摘 要：以南瓜、草莓和百香果為主要原料，制作一種復合飲料。在單因素試驗的基礎上，以感官評分為評價指標，采用模糊數(shù)學法結合正交試驗優(yōu)化南瓜草莓百香果復合飲料的配方。結果表明，南瓜草莓百香果復合飲料的最優(yōu)配方為復合果蔬汁（南瓜汁∶草莓汁∶百香果汁=14∶5∶1，質量比）添加量50%，復合穩(wěn)定劑添加量0.23%，蜂蜜添加量7%，檸檬酸添加量0.13%。在此條件下，所得復合飲料色澤鮮亮，口感細膩，具有南瓜、草莓和百香果特有的風味。

關鍵詞：南瓜；草莓；百香果；復合飲料；模糊數(shù)學法

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

南瓜富含膳食纖維、維生素和胡蘿卜素等多種功能性成分，具有降低血糖、預防癌癥、促進消化等功效[1]；百香果又名巴西果、西番蓮等，其果肉和汁液富含核黃素、鐵、煙酸、磷、膳食纖維等營養(yǎng)物質，曾有“果汁之王”的美稱[2]；草莓富含果膠、維生素C、膳食纖維、草莓多酚等多種營養(yǎng)物質，其中草莓多酚具有抗氧化的作用[3-4]。

南瓜、草莓和百香果營養(yǎng)價值高，與其他果蔬原料復合的研究較多[2，5-6]，而關于三者的復合加工產(chǎn)品卻鮮有報道。以三者為原料研制的復合果蔬汁飲料，產(chǎn)品新穎、風味獨特，值得推廣。傳統(tǒng)的感官評定易受評價人員主觀因素的影響，評價結果誤差大，模糊數(shù)學法已廣泛應用于食品行業(yè)的感官評價，其通過對影響產(chǎn)品感官品質的各因素指標進行綜合考慮，使產(chǎn)品的感官指標數(shù)字化，結果更加科學、可靠[7-8]。基于此，本研究以南瓜、草莓和百香果為主要原料，通過單因素和正交試驗，對復合飲料的配方進行優(yōu)化，以研制出酸甜適口、營養(yǎng)價值豐富的南瓜草莓百香果復合飲料。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

南瓜、草莓、百香果、蜂蜜，市售；黃原膠，山東阜豐有限公司；抗壞血酸，石藥集團維生藥業(yè)有限公司；果膠酶，河南萬邦實業(yè)有限公司；無水檸檬酸，濰坊英軒實業(yè)有限公司；羧甲基纖維素鈉，江蘇泰利達有限公司；海藻酸鈉，青島明月海藻集團有限公司。所用添加劑均為食品級。

1.2 儀器與設備

FA2004電子天平，上海舜宇恒平科學儀器有限公司；DK-S24電熱恒溫水浴鍋，上海精宏實驗設備有限公司；FJ-200均質機，上海滬析實業(yè)有限公司；MJ-BL25B3打漿機，廣東美的生活電器制造有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程

南瓜汁：南瓜→挑選清洗→去皮切塊→熱燙→打漿→過濾→南瓜汁。

草莓汁：草莓→挑選清洗→打漿→過濾→草莓汁。

百香果汁：百香果→挑選清洗→切分取瓤→酶解→過濾→百香果汁。

南瓜汁+草莓汁+百香果汁→混合調(diào)配→均質→裝瓶→殺菌→成品。

1.3.2 操作要點

（1）南瓜汁的制備[5]。選擇橘黃、質地光滑的優(yōu)質南瓜，清洗，去皮去瓤，切分，在不低于90 ℃的溫度下蒸煮8～10 min，南瓜與水的比例為1∶2進行打漿，再用4～6層殺菌紗布過濾，獲得較為澄清的南瓜原汁備用。

（2）草莓汁的制備[9]。選擇新鮮草莓去蒂去萼，進行清洗，將草莓與水按1∶2進行打漿，用4～6層殺菌紗布過濾，濾出淺紅色的草莓汁備用。

（3）百香果汁的制備[10]。選擇成熟、無霉變的百香果，切分后用勺子挖出果肉，稱量并放入玻璃瓶中，加入果膠酶（0.25%），45 ℃水浴條件下，酶解2 h，以提高果實出汁率，用4～6層殺菌紗布過濾，將百香果原汁制成后冷藏，備用。

（4）復合果蔬汁的制備。將上述3種果蔬汁和蜂蜜、抗壞血酸（0.2%）、復合穩(wěn)定劑（黃原膠∶羧甲基纖維素鈉∶海藻酸鈉=2∶2∶1）、檸檬酸按比例依次加入并充分調(diào)配，然后以3 000 r·min-1進行高速均質2 min，去除浮沫，裝入高溫殺菌的玻璃瓶中（玻璃瓶蓋不能蓋緊），在85 ℃條件下殺菌30 min，蓋緊瓶蓋，溫度降低后，進行風味評估，選出口感、色澤適宜的復合果蔬汁飲料。

1.3.3 模糊感官評價

選10名經(jīng)專業(yè)培訓的評定人員組成感官評分小組，利用模糊數(shù)學法[11]對南瓜草莓百香果復合飲料的配方進行優(yōu)化，確定感官評定論域U={u1，u2，u3，u4}，u1、u2、u3、u4分別代表滋味、香氣、色澤、形態(tài)4個因素。確定感官評定評語論域V={v1，v2，v3，v4}，v1、v2、v3、v4分別代表優(yōu)等（100分）、良好（70分）、適中（40分）、較差（10分）。標準見表1。采用用戶調(diào)查法[12]確定權重域A={α1，α2，α3，α4}={0.3，0.2，0.3，0.2}。

模糊評定矩陣

其中，rnm是指矩陣中第n個指標中等級為m的人數(shù)比。模糊綜合評價值Y=A×R，模糊綜合評價G=Y×V。

1.3.4 單因素試驗設計

在基礎配方（復合果蔬汁添加量40%，復合穩(wěn)定劑添加量0.2%、蜂蜜添加量6%、檸檬酸添加量0.15%，其余部分用蒸餾水補充至100%）條件下，以感官評定值為指標，分別研究復合果蔬汁添加量（20%、30%、40%、50%和60%），復合穩(wěn)定劑添加量（0.10%、0.15%、0.20%、0.25%和0.30%），蜂蜜添加量（2%、4%、6%、8%和10%），檸檬酸添加量（0.05%、0.10%、0.15%、0.20%和0.25%）對南瓜草莓百香果復合飲料模糊感官評分的影響。其中，復合果汁、復合穩(wěn)定劑、蜂蜜、檸檬酸的添加量均以質量分數(shù)表示。

1.3.5 正交試驗設計

選10名經(jīng)專業(yè)培訓的評定人員組成感官評分小組，通過產(chǎn)品指標進行模糊感官評分，分析單因素試驗結果，確定正交試驗水平，如表2所示。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 復合汁添加量對南瓜草莓百香果復合飲料品質的影響

由圖1可知，隨著復合汁的添加量越來越多，產(chǎn)品的感官評分先快速增高，后緩慢升高，在復合汁為50%時最高，此時感官評分為82.2分。當復合汁的添加量低于50%時，復合汁的添加能改善復合汁的色澤和口感。然而，隨著復合汁的濃度越來越高，色澤逐漸不明亮，當復合汁添加量為60%時，感官評分大幅度降低。綜上所述，復合汁最適添加量為50%。

2.1.2 復合穩(wěn)定劑添加量對南瓜草莓百香果復合飲料品質的影響

由圖2可知，隨著復合穩(wěn)定劑添加量的不斷增加，產(chǎn)品的感官評分先增高后降低；復合穩(wěn)定劑添加量由0.10%增加到0.20%時，感官評分不斷增加，說明其對產(chǎn)品形態(tài)有積極的影響；當穩(wěn)定劑添加量大于0.20%時，復合汁逐漸黏稠，感官評分降低。穩(wěn)定劑添加量為0.20%時最合適，此時感官評分為79.5分。

2.1.3 蜂蜜添加量對南瓜草莓百香果復合飲料品質的影響

由圖3可知，隨著蜂蜜添加量的不斷增加，產(chǎn)品的感官評分先增高，后降低，在蜂蜜添加量為6%時最高，此時感官評分為82.5分。當蜂蜜添加量低于6%，蜂蜜的添加能有效改善復合汁的甜度，然而隨著復合汁里蜂蜜添加量越來越高，甜度偏高，感官評分有所下降。蜂蜜添加量為6%時最合適。

2.1.4 檸檬酸添加量對南瓜草莓百香果復合飲料品質的影響

由圖4可知，檸檬酸添加量不同，對產(chǎn)品感官評分造成的影響也不同。當檸檬酸添加量越來越高，產(chǎn)品的感官評分先增高后降低。檸檬酸主要調(diào)節(jié)復合汁的酸度，當復合汁中檸檬酸添加量大于0.15%時，酸度偏高，感官評分降低。當檸檬酸添加量為0.15%時，感官評分最高，為76.9分。

2.2 正交試驗結果

2.2.1 模糊數(shù)學感官評價結果分析

選10名經(jīng)專業(yè)培訓的評定人員組成感官評分小組，對L9（34）正交試驗9組樣品的各項指標對照感官評語進行逐項評價，各等級得分結果見表3。

其中計算方法以第1組的樣品為例。各等級得分數(shù)，除去總人數(shù)，得出樣品1的模糊評價矩陣，模糊綜合評價值為

模糊綜合評分為

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 正交試驗優(yōu)化復合飲料配方的結果

由表4可知，南瓜草莓百香果復合飲料各因素對感官評分影響的主次為C＞D＞A＞B，即蜂蜜＞檸檬酸＞復合汁＞復合穩(wěn)定劑，較優(yōu)參數(shù)組合為A2B3C3D1。此組合不在9組正交試驗組合內(nèi)，進行驗證試驗。經(jīng)驗證，A2B3C3D1條件下南瓜草莓百香果復合飲料的模糊綜合評價為86.2分，高于正交試驗中最優(yōu)組合A2B2C3D1的85.3分，因此確定南瓜草莓百香果復合飲料的最佳配方為A2B3C3D1。即復合汁的添加量為50%，復合穩(wěn)定劑的添加量為0.23%，蜂蜜的添加量為7%，檸檬酸的添加量為0.13%。

由表5可知，在不可變的范圍內(nèi)，正交試驗模型顯著（P＜0.05）。相比較其他3個因素，復合穩(wěn)定劑添加量的極差值明顯較小。本次試驗將B復合穩(wěn)定劑添加量作為誤差列進行方差分析。A復合汁添加量對南瓜復合飲料模糊綜合評分結果影響不顯著（P＞0.05），C蜂蜜添加量和D檸檬酸添加量對模糊綜合評分結果影響顯著（P＜0.05）。

3 結論

本試驗以南瓜、草莓和百香果為原料，通過單因素和正交試驗，采用模糊數(shù)學法優(yōu)化南瓜草莓百香果復合飲料的配方。各因素對南瓜草莓百香果復合飲料的感官評分的影響順序依次為蜂蜜＞檸檬酸＞復合汁＞復合穩(wěn)定劑，南瓜草莓百香果復合飲料的最優(yōu)配方為復合汁50%，復合穩(wěn)定劑0.23%，蜂蜜7%，檸檬酸0.13%。在此條件下制得的復合飲料色澤明亮，口感細膩，具備南瓜草莓百香果特有的風味。

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