模糊感官評定玉米須烏龍茶復合飲料

劉艷紅，周楠楠，劉丹丹，季春艷，李雙芳

（1.阜陽師范大學 信息工程學院，安徽 阜陽 236037；2.云南農業大學 食品科學技術學院，云南 昆明 650100；3.安徽工程大學 生物與食品工程學院，安徽 蕪湖 241000）

玉米須性味甘、淡、無毒，具有平肝利膽、利水消腫、止血、瀉熱等作用，其生物活性成分主要包括多糖類、黃酮類、皂苷類、有機酸類、氨基酸等[1-3]。

烏龍茶主要化學成分包括茶多酚、兒茶素、氨基酸、礦物質、芳香物質等，現代研究表明烏龍茶具有降血脂、抗氧化、減脂減肥、消炎抑菌、提神、利尿等功效，在日本享有“美容茶”的美譽[4-7]。目前，國內外學者對玉米須和茶的研究主要集中在其化學成分及藥理功能上，對玉米須與烏龍茶相結合的飲品研究尚未見報道。

以玉米須、烏龍茶為基本原料，研制出風味獨特的保健飲品。通過單因素和正交實驗，結合模糊感官評定的實驗方法，確定玉米須烏龍茶復合飲料工藝的最佳配方，采用木糖醇代替白砂糖，不僅拓寬了適用人群，而且使產品更加柔和協調。一方面，茶飲品中添加玉米須，增加茶制品的功能性活性成分，充分提高其保健功能。另一方面，將玉米須作為食品加工的輔料使用，不僅解決了玉米須的資源浪費和環境污染問題，增加了飲料制品的種類，同時也提高了玉米須原料的附加值。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

玉米須、烏龍茶、木糖醇、檸檬酸、飲用水均為市售，且為食品級，飲用水符合GB 10791—89標準。

1.2 實驗儀器

電磁爐，廣東美的生活電器制造有限公司；分析天平，上海越平科學儀器有限公司；高壓蒸汽滅菌器(GI54TW)，廈門致微有限公司；精密紗布、溫度計均為市售。

1.3 實驗方法

1.3.1 工藝流程

圖1 玉米須復合飲料制備工藝流程Fig.1 Preparation process of corn silk compound beverage

1.3.2 操作要點

玉米須汁提取：選取潔凈、有光澤、無霉變的曬干玉米須，稱取適量后加水于96℃溫度下進行熬煮，過濾備用。

烏龍茶提取：稱取一定量的烏龍茶，加水熬煮，過濾備用。

復配：根據正交實驗選出最佳配方，按照最佳配方使玉米須汁與烏龍茶混合，添加其余配料加水至1 L。

二次熬煮：混合后的料液倒至鍋中經二次熬煮5 min，用100目紗布過濾3次。

殺菌、冷卻：裝罐后的飲料進行封蓋處理，放置滅菌鍋內，采用巴氏殺菌法將封蓋后的飲料于80℃恒溫滅菌20 min。

1.3.3 實驗設計

以感官評分為標準（見表1，滿分100分），采用單因素實驗研究單個因素對玉米須烏龍茶復合飲料的影響，結合正交實驗對其數據進行優化，確定最佳實驗配比，并通過模糊感官評定的方法對玉米須烏龍茶復合飲料的品質加以評價。

表1 玉米須烏龍茶復合飲料感官評定標準Tab.1 Sensory evaluation of corn silk oolong tea compound beverage

1.3.3.1 單因素實驗

以玉米須添加量、玉米須熬煮時間、烏龍茶添加量、木糖醇添加量、檸檬酸添加量為單因素變量[16]。根據預實驗結果分析，玉米須添加量分別取3、6、9、12、15 g；玉米須熬煮時間分別取20、30、40、50、60 min；烏龍茶添加量分別取0.7、1.2、1.7、2.2、2.7 g；木糖醇添加量分別取10、15、20、25、30 g；檸檬酸添加量占總體積的質量分數分別為0.06%、0.08%、0.10%、0.12%、0.14%。

1.3.3.2 正交實驗

以感官評分為指標，在單因素實驗結果的基礎上，選取主要影響因素玉米須添加量、烏龍茶添加量、木糖醇添加量為正交實驗的變量因素，進行L9(33)正交實驗，正交實驗因素水平表見表2。

表2 正交實驗因素水平表Tab.2 Orthogonal experimental factors level

1.3.3.3 模糊感官評定

模糊數學綜合評價法應用模糊數學的方法，將具有“模糊性”的因素數量化，避免了產品傳統感官評價存在的主觀隨意性、片面性、不確定性的問題，從而得到科學合理的評價結果[17]。由10名專業評價員組成的評判小組，對玉米須烏龍茶復合飲料的色澤、風味、口感、香氣4個特性依次進行單因素評價，評價因素標準見表1。

研究對象集Y、因素集U、評語集V及權重集X的確定[18-20]如下:

研究對象集Y玉米須烏龍茶復合飲料由正交實驗中9組樣品進行綜合評價，因此Y={y1，y2，y3，y4，y5，y6，y7，y8，y9}，其中yi為第i個實驗號，正交實驗設計表見表3。

表3 正交實驗設計表Tab.3 Orthogonal experimental design

因素反映產品的質量，玉米須烏龍茶復合飲料的品質由色澤、風味、口感、香氣4項評價指標決定，因此因素集U={色澤u1，風味u2，口感u3，香氣u4}。

每項指標有優、良、中、差4個評價等級，因此玉米須烏龍茶復合飲料的評語集V={優v1，良v2，中v3，差v4}。

權重反映了因素集U中4項評價因素重要程度，采用強制決定法，確定各因素的權重，分別為色澤（0.1）、風味（0.4）、口感（0.3）、香氣（0.2），因此權重集X={0.1，0.4，0.3，0.2}[21]。

1.4 數據統計分析

采用SPSS分析軟件對實驗結果進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 單因素實驗結果與分析

2.1.1 玉米須添加量對玉米須烏龍茶復合飲料的影響

在玉米須復合飲料的制作過程中，玉米須的添加量對飲料的口感、色澤影響較大，少量玉米須的香味較淡、色澤較淺，過量則會導致口感濃郁、色澤較深（表現為黑褐色）。由圖2可知，隨著玉米須的添加量的增加，其感官評分呈先上升后下降的趨勢，玉米須添加量處于9 g時出現峰值。

圖2 玉米須添加量對產品質量的影響Fig.2 Effect of corn silk addition on product quality

2.1.2 玉米須熬煮時間對玉米須烏龍茶復合飲料的影響

玉米須熬煮時間的長短會影響復合飲料的口感。在其他因素相同的條件下，以96℃為熬煮溫度，以10 min為間隔對熬煮后的玉米須汁進行感官評價。由圖4可知，在96℃熬煮條件下，隨著熬煮時間的增加，感官評分呈上升的趨勢，且在40 min時達到高峰值，此時玉米須復合飲料口感最佳，當時間繼續延長，由于苦澀感的產生口感反而下降，由此可見，在溫度為96℃，熬煮40 min時玉米須復合飲料的口感最佳。

圖3 玉米須熬煮時間對產品質量的影響Fig.3 Effect of cooking time of corn silk on product quality

2.1.3 烏龍茶添加量對玉米須復合飲料的影響

烏龍茶的添加能夠改善產品的口感及色澤，適量添加不僅可以使飲料香甜可口、協調柔和，同時產品色澤明亮、澄清透明。在其他因素不變的條件下，分別添加0.7、1.2、1.7、2.2、2.7 g烏龍茶，并分別進行感官評價。由圖4可知，隨著烏龍茶添加量的增加，產品感官評價逐漸上升，且當烏龍茶添加量在2.2 g時出現峰值。當添加量大于峰值時，烏龍茶澀味的增強會掩蓋玉米須的香甜口感，造成感官評分下降。

圖4 烏龍茶添加量對產品質量的影響Fig.4 Effect of Oolong tea addition on product quality

2.1.4 木糖醇添加量對玉米須復合飲料的影響

木糖醇，作為一種功能甜味劑，一方面參與人體代謝不會引起血糖升高，適合糖尿病患者使用的營養型食糖代替品，另一方面可增加產品的甘甜、柔和口感。在其他因素不變的條件下，分別添加10、15、20、25、30 g木糖醇，并分別進行感官評價，由圖5可知，隨著木糖醇量的增加，感官評分逐漸上升，且在25 g時達到峰值。

圖5 木糖醇添加量對產品質量的影響Fig.5 Effect of xylitol addition on product quality

2.1.5 檸檬酸添加量對玉米須復合飲料的影響

在復合飲料制作完成之際，加入適量檸檬酸，一方面能夠調節玉米須復合飲料的口感增加其酸甜風味，同時增加產品的酸度值，達到延長保藏期的目的。在其它因素條件確定的情況下，分別添加0.06%、0.08%、0.10%、0.12%、0.14%的檸檬酸，并分別進行感官評價，由圖6可知隨著檸檬酸的添加感官評分先增后降，在添加量為0.08%達到峰值，繼續增加檸檬酸由于酸味過強掩蓋玉米須及茶葉本身的醇香風味導致感官評分下降。因此，檸檬酸添加量為0.08%時復合飲料口感最佳。

圖6 檸檬酸添加量對產品質量的影響Fig.6 Effect of citric acid addition on product quality

2.2 模糊數學綜合評判法確定最佳配方

2.2.1 模糊感官評定結果與分析

玉米須烏龍茶復合飲料按表3的9組實驗以色澤、風味、口感、香氣為評定因素進行感官評價，評定小組由10位評價員組成，其中男生5名、女生5名，且在評定前一天不飲酒、抽煙，禁吃刺激性（過酸、過辣）食品，每評定一個樣品后，評定員要用清水漱口，中間間隔10 min后再對下一個樣品進行評定，以保證評價結果真實、客觀，感官評定結果見表4。

表4 玉米須烏龍茶復合飲料模糊感官評定結果Tab.4 Fuzzy sensory evaluation results of corn silk Oolong tea compound beverage

將表4以正交實驗建立的9組實驗各評價等級所得票數除以10，即為各評價因素的隸屬度，綜合各樣品評價因素結果所得到的隸屬度矩陣即為模糊矩陣Rj。

其中：j=1，2，3，…，9為樣品編號；ri1，ri2，…，ri9分別表示第i個試樣評級因素各評價等級所得的隸屬度。

對于實驗組合A1B1C1樣品的色澤因素評價結果，評定為優的占比0.4，評定為良的占比為0.3，評定為中的占比0.2，評定為差的占比為0.1，即色澤R=（0.4，0.3，0.2，0.1）同理，風味R=（0.7，0.2，0.1，0）、口感R=（0.6，0.3，0.1，0）、香氣R=（0.3，0.2，0.3，0.2），由此可建立樣品1的模糊矩陣[22]如下：

根據模糊評定矩陣換原理Yi=X Ri得，樣品1的模糊綜合評定結果為：

Y1=X R1=(0.1，0.4，0.3，0.2)×(0.56，0.24，0.15，0.05)，同理得其余樣品經模糊評定矩陣變換原理可得結果如表5。

由表5可知樣品5編號為A2B2C3評定結果中優的占比為0.61，差的結果為0，相比其它樣品，樣品5優的比例均高于其它樣品，根據最大隸屬原則[23]可以判定樣品5的配方最佳，即玉米須的添加量10 g，烏龍茶的添加量2.2 g，木糖醇的添加量25 g，在此配方下玉米須烏龍茶復合飲料口感最佳。

表5 模糊變換結果Tab.5 Results of fuzzy transform

2.2.2 正交實驗結果

將表5中模糊變換結果分別乘以其對應的分值，其中優90分，良80分，中70分，差60分[16]，依次進行加和得出每個樣品的最終得分，見表6。

表6 正交實驗結果與分析Tab.6 Result and analysis of orthogonal experimental

由正交實驗結果分析表6可知：玉米須烏龍茶復合飲料的最優配方組合為A2B2C3，即玉米須10 g，烏龍茶2.2 g，木糖醇25 g。極差分析結果表明，根據極差Rj的大小可知，玉米須、烏龍茶和木糖醇對產品評分結果影響程度依次為玉米須＞烏龍茶＞木糖醇。

由方差分析表7可知，A因素顯著性最大，其次依次是B和C因素，即玉米須烏龍茶復合飲料制作過程中，對其品質影響最大的因素是玉米須添加量，其次是烏龍茶的添加量，最后是木糖醇添加量，該結論與正交實驗極差分析結果一致。

表7 正交實驗結果方差分析Tab.7 Variance analysis of orthogonal experimental

2.3 驗證實驗結果

根據正交實驗的最優配方，即玉米須熬煮40 min，玉米須10 g，烏龍茶2.2 g，木糖醇25 g和檸檬酸0.08%的條件下進行驗證性實驗得到感官評分為86.0分，與正交實驗組合中較優組合A2B2C3的結果吻合，因此，最優組合A2B2C3的配方可行。

2.4 產品質量標準

2.4.1 感官指標

色澤：呈均勻淺褐色，不渾濁；

滋味：風味協調、清香甘醇、甜味適中；

口感：細膩無澀味；

香氣：有層次，玉米須清香久留、茶香濃郁；

2.4.2 微生物指標

微生物指標檢測參照GB 4789.2—2016，GB 4789.3—2016，GB 4789.15—2016，檢測結果符合國家標準，其中細菌總數不超過0.3 cfu/mL，大腸桿菌數不超過0.1 cfu/mL，致病菌未檢出。

3 結論

通過模糊感官評定方法結合正交實驗分析，玉米須烏龍茶復合飲料的最佳工藝配方為：玉米須熬煮時間在40 min，玉米須10 g，烏龍茶2.2 g，木糖醇25 g和檸檬酸0.08%。在此工藝配方條件下制作的復合飲料色澤均勻、呈淺褐色，口感細膩、無澀味，酸甜可口、清香甘醇、后味綿長。