模糊數學感官評價法優化石榴蜂蜜柚子茶配方

姚 昕，張麗萍，涂 勇

(西昌學院，四川 西昌 615013)

柚子屬蕓香科柑橘屬，亞熱帶果樹生長的果實，其果肉酸甜適宜，軟嫩多汁，富含有機酸、蛋白質、維生素以及人體必需的礦物元素，而果皮含有柚皮苷、柚皮蕓香苷、酚酸等有益成分，具有較高的藥用價值及保健功效[1-3]。石榴屬石榴科石榴屬植物，其粒晶瑩多汁，酸甜可口，營養豐富，并具有多種功能性因子，具有保護心臟、抗動脈粥樣硬化、抗氧化、抗高血壓等作用[4]。蜂蜜柚子茶，是以柚子果肉與果皮為原料，加冰糖與蜂蜜熬煮而成，不僅口味極佳，還具有美白養顏的功效，四季飲用皆可。目前，市場上所銷售的蜂蜜柚子茶深受消費者的歡迎，但其種類較為單一，尚未出現柚子與石榴的組合。本研究將紅心蜜柚與石榴復配做成石榴蜂蜜柚子茶，對其配方進行了優化，以期為消費者在購買相關產品時提供更多選擇。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

柚子，紅心蜜柚，產于四川省蒲江縣；石榴，突尼斯軟籽，產于四川省會理縣；蜂蜜，洋槐蜜，江西汪氏蜜蜂園有限公司；冰糖、檸檬酸和羧甲基纖維素鈉(CMC)，均為食品級；氫氧化鈉、酚酞、2,6-二氯靛酚鈉，均為分析純；WYA-2WAJ阿貝折光儀，上海儀電物理光學儀器有限公司；DGL-35B高壓滅菌鍋，上海力辰科技有限公司。

1.2 工藝流程及操作要點

1.2.1 工藝流程

1.2.2 操作要點 柚子預處理：除去果皮和囊衣，果肉撕成小塊備用。柚子果皮經清洗后，去除白瓤，切成細絲后先置于10%鹽水中浸泡10min，沖洗，再置于沸水中燙漂1min，冷卻后備用。石榴預處理：清洗、剝去果皮，籽粒壓榨取汁。混合調配和熬煮：將柚子果肉、果皮、石榴果汁及冰糖按一定比例混合，加熱煮沸后改為文火，臨近終點時加入一定量的檸檬酸、蜂蜜和0.20%CMC，攪拌均勻。冰糖與蜂蜜添加總量為原料總質量的40%。裝罐：趁熱裝入已滅菌的玻璃罐中，迅速密封。裝罐過程中醬體溫度維持在80～90℃，30min內完成。殺菌和冷卻：采用常壓殺菌，100℃下殺菌15～20min，分段冷卻至40℃。

1.3 試驗設計

1.3.1 單因素試驗設計 以感官評分為評價指標，單因素試驗分別考察柚子果肉與石榴果汁質量比(3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3)、柚子皮添加量(5%、10%、15%、20%、25%)、冰糖與蜂蜜質量比(2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4)和檸檬酸添加量(0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%)對石榴蜂蜜柚子茶感官品質的影響。

1.3.2 正交試驗設計 在單因素試驗的基礎上，以柚子果肉與石榴果汁質量比、柚子皮添加量、冰糖與蜂蜜質量比和檸檬酸添加量為因素，以感官評分為評價指標，按L9(34)正交表安排試驗，因素水平見表1。

表1 正交試驗因素水平

1.4 應用模糊數學建立感官評價系統

參考李子晗等方法建立石榴蜂蜜柚子茶模糊數學感官評價方法[5-7]。由10名食品專業人員構成感官評價小組，對石榴蜂蜜柚子茶色澤、組織狀態、香氣和滋味4個方面進行評價，其因素集U=(U1，U2，U3，U4)，分別由產品色澤(U1)、組織狀態(U2)、香氣(U3)、滋味(U4)四項評價指標組成；各因素權重集X=(X1，X2，X3，X4)=(0.13，0.16，0.30，0.41)，即各因素的權重分別為色澤(0.13)、組織狀態(0.16)、香氣(0.30)、滋味(0.41)。

模糊數學感官評價標準：邀請10名具有感官評價經驗的人員對在常溫下放置48h的石榴蜂蜜柚子茶從色澤、組織狀態、香氣和滋味4個方面進行評價，對每個指標從優、良、中、差4個等級進行評價，感官評價標準見表2[8-9]。評價等級集V=(V1，V2，V3，V4)=(90，80，70，60)，即石榴蜂蜜柚子茶的評價等級分別為優(V1)、良(V2)、中(V3)、差(V4)。

表2 石榴蜂蜜柚子茶感官評分標準

1.5 理化指標

可溶性固形物含量，參照GB/T 10786-2006；總酸含量，參照GB/T12456-2021；VC含量，參照GB/T5009.86-2016。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果與分析

2.1.1 模糊數學感官評價結果及模糊評價矩陣的建立 對單因素試驗設計中的20個樣品進行優、良、中、差四級評價，評價結果見表3。

表3 石榴蜂蜜柚子茶單因素試驗感官評價票數分布

續表3

根據模糊數學模型Y=X×R，得到1號樣品的綜合評價矩陣：

對綜合評價矩陣進行等級賦值G=Y×V，得到1號樣品模糊數學感官評分：

同理可求得G2～G20樣品模糊數學感官評分，結果見表4。

2.1.2 柚子果肉與石榴果汁質量比對石榴蜂蜜柚子茶感官品質的影響 由圖1可知，柚子果肉與石榴果汁質量比對產品感官品質具有較大的影響。當柚子果肉與石榴果汁質量比為5∶5時，產品的感官評分最高，此時產品呈亮紫色，兼具了石榴和柚子的果香，且融合協調，層次較豐富。當柚子果肉與石榴汁質量比為6∶4和7∶3時，由于石榴果汁所占比例較小，其風味一定程度上被掩蓋，口感較為單一。因此，控制柚子果肉與石榴果汁質量比為5∶5較為適宜。

表4 單因素試驗綜合評價結果和感官評分

圖1 柚子果肉與石榴汁質量比對石榴蜂蜜柚子茶感官品質的影響

圖2 柚子皮添加量對石榴蜂蜜柚子茶感官品質的影響

2.1.3 柚子皮添加量對石榴蜂蜜柚子茶感官品質的影響 由圖2可知，柚子皮添加量為5%～15%時，柚皮香氣較淡，呈香不明顯，而添加量為20%時，產品的香氣、口感均較為適宜，柚子皮特有的香氣明顯，且融合較好，其感官評分最高。此外，柚子皮添加量為25%時，由于添加過多，苦味突出，破壞了產品整體的風味。因此，控制20%柚子皮添加量較為適宜。

2.1.4 冰糖與蜂蜜質量比對石榴蜂蜜柚子茶感官品質的影響 由圖3可知，當冰糖與蜂蜜質量比為3∶7時，產品感官評分最高，蜂蜜的香氣較濃郁，與果香融合較好，質地細膩。當冰糖所占比例較大時，會導致產品顏色加深，影響其色澤。因此，適宜的冰糖與蜂蜜質量比為3∶7。

圖3 冰糖與蜂蜜質量比對石榴蜂蜜柚子茶感官品質的影響

2.1.5 檸檬酸添加量對石榴蜂蜜柚子茶感官品質的影響 由圖4可知，隨著檸檬酸添加量的遞增，產品的酸度逐步提高，其感官評分呈現先增加后遞減的變化趨勢。檸檬酸添加量為1.00%時，產品甜酸適宜，整體風味較好，其評分最高。當檸檬酸添加量為0.40%～0.80%，酸味較淡，風味過于甜膩，清爽感不夠，糖酸比失調，而添加量為1.20%時，酸味過重，破壞了酸甜平衡，感官評分也隨之下降。因此，控制1.00%檸檬酸添加量較為適宜。

圖4 檸檬酸添加量對石榴蜂蜜柚子茶感官品質的影響

2.2 正交試驗結果與分析

在單因素試驗結果的基礎上，進一步進行正交試驗，得到9種配方，10名感官評定人員對正交試驗設計中的9個樣品進行優、良、中、差四級評價，評價結果見表5。

正交試驗的結果如表6所示，各因素對石榴蜂蜜柚子茶感官品質的影響順序為：柚子果肉與石榴果汁質量比>檸檬酸添加量>柚子皮添加量>冰糖與蜂蜜質量比。石榴蜂蜜柚子茶最優配方為A2B3C3D2，由于正交試驗中未出現，因此需進行驗證試驗。按最優組合A2B3C3D2制成的產品的感官評分為87.96，且大于組合A2B3C1D2，最佳配方為柚子果肉與石榴果汁質量比為5∶5，柚子皮添加量為25.0%，冰糖與蜂蜜質量比為4∶6，檸檬酸添加量為1.00%。

表5 石榴蜂蜜柚子茶正交試驗感官評價票數分布

表6 石榴蜂蜜柚子茶正交試驗結果

2.3 產品質量標準

2.3.1 感官指標 根據國家標準GB/22474-2008要求對產品進行感官評價，石榴蜂蜜柚子茶呈亮紫色，有光澤，酸甜適宜，回味濃厚，無明顯苦澀味、異味，兼具石榴和柚子風味，融合協調，凝膠良好，無液體析出，不流散，口感細膩。

2.3.2 理化指標 產品可溶性固形物為58.50%，總酸量為12.65 g/kg，VC含量為50.19 mg/100g。

3 結論

本研究以柚子和石榴為原料，得到了石榴蜂蜜柚子茶的最優工藝配方為：柚子果肉與石榴果汁質量比為5∶5，柚子皮添加量為25.0%，冰糖與蜂蜜質量比為4∶6，檸檬酸添加量為1.00%。按此配方制成的石榴蜂蜜柚子茶，呈均勻的亮紫色，融合了柚子和石榴的風味，酸甜適宜，口感細膩，理化指標符合國家標準，為提高柚子和石榴的采后的利用率、促進柚子和石榴加工產業的進一步發展提供了參考。