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基于模糊数学感官评价法的辣木保健饮料研制



全 文 :2015.07·
辣木 (Moringa oleifera) 又称鼓槌树 (Damstick
tree), 是一种有独特经济价值的热带植物 [1]。 辣木营
养丰富, 其根、 茎、 叶、 花、 果、 种子和树皮等均可
供药用, 含有丰富的蛋白质和微量元素, 可促进人体
的新陈代谢, 提高免疫力 [2]。 近年来, 辣木在我国广
东、 云南和海南等都有引种栽培, 其产品的开发成为
热点。 辣木叶提取液的汤汁明亮, 又有淡淡的清香和
自然的口感, 其中含大量黄酮类和多酚类物质起到很
好的降血糖的作用以及对心脑血管疾病的预防作用 [3]。
大量研究表明: 辣木树具有抑菌、 抗炎、 保肝、 降脂、
降糖和抗癌等药理活性, 在食品、 医药和保健品等行
业市场应用潜力巨大 [4]。 但目前针对辣木树的研究主
要集中在种植技术, 在保健饮料领域辣木树产品的开
发还较鲜见, 辣木保健饮料能填补市场空缺, 并且具
有一定的食疗保健价值, 具有广阔的发展前景。
本文以辣木树叶为原料, 以辣木树叶的提取液为
基材, 进行辣木保健饮料的研发, 并用模糊数学法确
定其调配参数, 为辣木树叶的饮料开发提供技术参考。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
辣木树叶, 广西省来宾市象州县运江镇采集; 蜂
蜜, 颐寿园 (北京) 蜂产品有限公司; 木糖醇, 山东
基于模糊数学感官评价法的辣木保健饮料研制
邢军梅, 李志忠, 任海伟, 谢 丹, 宋 妍, 张曼芳, 张 飞
(兰州理工大学 生命科学与工程学院/甘肃省生命科学与食品工程实验教学示范中心, 甘肃 兰州 730050)
【摘要】 以辣木树叶为原料, 开发一种口感良好、 营养保健的饮料, 并利用模糊数学法, 从色泽、 状态、 气味与
滋味和杂质等方面进行感官评定。 结果表明 : 辣木保健饮料的最佳调配工艺为蜂蜜 0.5%、 柠檬酸 0.01%和木糖醇
0.15%, 该调配工艺研制出的饮料茶香清淡、 口感适宜, 且富含黄酮和酚类物质, 具有一定的保健功能。
【关键词】 辣木; 保健饮料; 模糊数学法; 感官评定
中图分类号: TS 275.2 文献标识码: A 文章编号: 2095-6495 (2015) 07-0058-04
Sensory Assessment of MoringaoleiferaHealth Drink
XING Jun-mei, LI Zhi-zhong, REN Hai-wei, XIE Dan, SONG Yan, ZHANG Man-fang, ZHANG Fei
(College of Life Science and Engineering, Lanzhou University of Technology / Life Science and Food Engineering
Experimental Teaching Demonstration Center of Gansu Province, Lanzhou, Gansu 730050)
Abstract: Feasibility of developing a kind of health drink by utilizing Moringaoleifera leaves as resources was discussed. In
this study, we used of Moringaoleiferahealth drink were analyzed with different process designsbased on fuzzy mathematics in sen-
sory assessmentwith color, state, aroma and taste, and impurities used as evaluating factors. Results showed that Moringaoleifer-
ahealth drink taste was the best, rich in flavonoids and phenolic substances and had certain health care function under optimum
process design condition of honey 0.5%, citric acid 0.01%, and xylitol 0.15%.
Key words: Moringaoleifera; health drink; fuzzy mathematics; sensory assessment
收稿日期: 2015-05-05; 修改日期: 2015-05-19
基金项目: 甘肃省自然科学基金 (145RJZA064, 148RJZA015);
兰州理工大学红柳青年教师培养计划 (Q201207); 兰州市科技计
划项目 (2012-2-68)
作者简介: 邢军梅 (1989—), 女, 硕士研究生, 研究方向为食
品科学。
通信作者: 任海伟 (1983—), 男, 山西孝义人, 副教授, 研
究方向为生物质资源转化利用, E-mail: rhw52571119@163.
com。
Agrifood engineering 农产品工程
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2015.07·
福田药业有限公司; 柠檬酸, 日照鲁信金禾生化有限
公司; 抗坏血酸等均为市售食品级。
HH-4 数显恒温水浴锅 , 国华电器有限公司 ;
TDL-5-A 离心机 , 上海安亭科学仪器厂 ; GZX-
9240MBE 数显鼓风干燥箱, 上海博讯实业有限公司医
疗设备厂; Cary 50 紫外可见分光光度计, 上海精密科
学仪器有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 辣木保健饮料工艺流程
辣木树叶浸提→过滤→收集过滤液→冷却→调
配→灌装→灭菌→冷却→检验→成品
1.2.2 操作要点
在料液比 1∶100、 浸提温度 70℃和浸提时间 20min
的条件下对辣木树叶进行浸提, 测得提取液中的黄酮
含量为 0.224 352g/L, 总酚含量为 3.19457g/L。
1.2.3 饮料调配工艺
在添加 0.05%的抗坏血酸抗氧化剂的基础上, 以感
官评价为指标, 考察蜂蜜、 柠檬酸和木糖醇添加量对辣
木保健饮料感官品质的影响, 饮料调配工艺设计见表 1。
1.3 感官评定方法
由 10 位同学组成品评小组, 主要对色泽、 状态、
气味与滋味和杂质 4 个方面进行评定, 为提高品评判
定的可信度, 要求感官品评人员在品评前不喝酒、 不
吸烟和不吃辛辣等刺激性食物, 评定一个样品后, 要
以清水漱口再评定下一个样品[5], 评价标准见表 2。
1.4 建立模糊数学法模型
1.4.1 确定因素集、 评语集、 权重集
因素集 D= {D1, D2, D3, D4} = {色泽, 状态, 气
味和滋味 , 杂质 }; 评语集 E= {E1, E2, E3, E4} =
{很好, 好, 一般, 差}; 权重集 F= {F1, F2, F3.F4} =
{0.25, 0.15, 0.50, 0.10}; 即色泽占 25 分 , 状态占
15分, 气味和滋味占 50分, 杂质占 10分[6]。
1.4.2 模糊数学评判集
模糊数学综合评定集 Y=F×G, 其中 F 为权重, G
为模糊数学矩阵。
2 结果与分析
2.1 感官评定结果分析
利用响应面设计方法对蜂蜜、 柠檬酸和木糖醇添
加量进行优化, 调配制成 17组不同口感的饮料, 按照
表 2中感官评价标准进行评定, 结果见表 3。
编号 感官指标 很好 好 一般 差
1
色泽 3 7 0 0
状态 3 5 2 0
气味与滋味 0 1 7 2
杂质 5 5 0 0
2
色泽 3 7 0 0
状态 2 7 1 0
气味与滋味 0 4 3 3
杂质 5 5 0 0
3
色泽 2 8 0 0
状态 3 5 2 0
气味与滋味 2 5 3 0
杂质 5 3 2 0
表 1 饮料调配工艺设计
编号 蜂蜜用量(%) 柠檬酸用量(%) 木糖醇(%)
1 0.1 0.015 0.10
2 0.5 0.015 0.15
3 1.0 0.015 0.10
4 1.0 0.010 0.05
5 0.5 0.010 0.10
6 0.5 0.015 0.05
7 0.5 0.010 0.10
8 1.0 0.010 0.10
9 0.1 0.010 0.10
10 0.5 0.005 0.05
11 0.1 0.015 0.15
12 0.1 0.005 0.05
13 1.0 0.010 0.10
14 0.5 0.010 0.10
15 0.5 0.010 0.10
16 0.5 0.010 0.10
17 1.0 0.015 0.15
表 2 辣木保健饮料感官评价标准
很好 好 一般 差
色泽 色泽 很 好 ,
透明 , 呈黄
褐色
色 泽 较 好 ,
透明 , 呈黄
褐色
色泽一般 ,黄
褐色不明显 ,
有轻微发黄
色泽较差,不
透明,发黄较
明显
状态 状态 均 匀 ,
无叶粉颗粒
沉淀
状态均匀,有
微量颗粒沉

状态不均匀 ,
有 较 多 颗 粒
沉淀
状态很不均
匀 , 沉淀很

气 味 与
滋味
具有清淡的
茶 香 及 滋
味 , 酸甜合
适无异味
具有较清淡
的茶香及滋
味,酸甜感较
好,无异味
茶 香 不 太 明
显滋味感淡 ,
酸甜感不好
香气与滋味
很淡酸甜感
失衡或有异

杂质 无可见外来
杂质
很微量可见
外来杂质
较 多 外 来 杂

外来杂质很

表 3 不同配方辣木保健饮料感官评定结果
农产品工程 Agrifood engineering
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根据对不同配方辣木保健饮料的不同评价指标得
分结果, 得到配方 1的矩阵如下:
G1
0.30 0.70 0.00 0.00
0.30 0.05 0.20 0.00
0.00 0.10 0.70 0.20
0.50 0.50 0.00 0.00
2.2 模糊数学综合分析
Y1=F·G1= {0.25, 0.15, 0.50, 0.10} ·
0.30 0.70 0.00 0.00
0.30 0.05 0.20 0.00
0.00 0.10 0.70 0.20
0.50 0.50 0.00 0.00
则有 Y1= (0.25, 0.25, 0.50, 0.20) , 归一化得
Y1= (0.21, 0.21, 0.42, 0.16), 峰值为 0.42。
同理可得:
Y2= (0.20, 0.32, 0.24, 0.24)
Y3= (0.20, 0.50, 0.30, 0.00)
Y4= (0.20, 0.50, 0.30, 0.00)
Y5= (0.17, 0.22, 0.44, 0.17)
Y6= (0.09, 0.22, 0.43, 0.26)
Y7= (0.09, 0.22, 0.43, 0.26)
Y8= (0.19, 0.24, 0.47, 0.10)
Y9= (0.14, 0.72, 0.14, 0.00)
Y10= (0.10, 0.24, 0.47, 0.19)
Y11= (0.29, 0.71, 0.00, 0.00)
Y12= (0.09, 0.24, 0.48, 0.19)
Y13= (0.09, 0.24, 0.48, 0.19)
Y14= (0.00, 0.20, 0.40, 0.40)
Y15= (0.00, 0.22, 0.35, 0.43)
Y16= (0.16, 0.20, 0.40, 0.24)
Y17= (0.59, 0.29, 0.12, 0.00)
2.3 感官评分的响应面优化[7]
依据回归模型确定辣木保健饮料的最佳调配工艺
为: 蜂蜜添加量 0.5%、 柠檬酸添加量 0.01%和木糖醇
添加量 0.15% , 在此条件下 , 感官评价理论值为
0.765 678。 对上述条件进行验证试验, 得到平均感官
评价值为 0.78 (重复 3 次), 与理论预测值基本吻合,
说明该模型能较好地预测辣木保健饮料的调配工艺。
3 结论
本研究将模糊数学法与响应面法结合, 对 17种不
4
色泽 2 8 0 0
状态 1 9 0 0
气味与滋味 2 5 3 0
杂质 2 8 0 0
5
色泽 2 6 2 0
状态 0 0 8 2
气味与滋味 0 0 8 2
杂质 3 7 0 0
6
色泽 1 8 1 0
状态 1 8 1 0
气味与滋味 0 0 7 3
杂质 4 5 1 0
7
色泽 1 9 0 0
状态 1 6 3 0
气味与滋味 0 2 5 3
杂质 2 8 0 0
8
色泽 2 8 0 0
状态 2 8 0 0
气味与滋味 0 1 8 1
杂质 2 8 0 0
9
色泽 0 10 0 0
状态 0 10 0 0
气味与滋味 1 8 1 0
杂质 0 10 0 0
10
色泽 1 8 1 0
状态 0 9 1 0
气味与滋味 0 0 8 2
杂质 1 8 1 0
11
色泽 2 8 0 0
状态 0 10 0 0
气味与滋味 2 8 0 0
杂质 0 10 0 0
12
色泽 1 9 0 0
状态 0 10 0 0
气味与滋味 1 0 7 2
杂质 0 10 0 0
13
色泽 1 9 0 0
状态 0 10 0 0
气味与滋味 1 0 7 2
杂质 1 9 0 0
14
色泽 0 9 1 0
状态 0 9 1 0
气味与滋味 0 0 5 5
杂质 0 8 2 0
15
色泽 0 10 0 0
状态 0 10 0 0
气味与滋味 0 0 4 6
杂质 0 10 0 0
16
色泽 2 8 0 0
状态 1 9 0 0
气味与滋味 0 0 7 3
杂质 1 9 0 0
17
色泽 6 4 0 0
状态 4 6 0 0
气味与滋味 7 2 1 0
杂质 7 3 0 0
续表 3
Agrifood engineering 农产品工程
(下转第 64 页)
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同调配工艺的辣木保健饮料进行感官评价。 结果表明:
添加 0.5%的蜂蜜、 0.01%的柠檬酸和 0.15%的木糖醇
后配制的辣木叶保健饮料, 感官评价值为 0.76, 介于
很好与好之间。 产品色泽好, 透明, 呈黄褐色; 状态
均匀, 无叶粉颗粒沉淀; 具有清淡的茶香味, 酸甜合
适无异味; 无可见外来杂质。
参 考 文 献
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黄酮提取工艺的优化 [J] . 饮料工业, 2014, 17 (8):
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(上接第 60 页)
以满足定量分析的要求。 以 10倍信噪比确定方法的定
量限, 通过空白样品基质不同浓度加标, 最终确定方
法的定量限为 1.0μg/kg。
2.5 方法回收率和精密度
分别在 10、 50和 100μg/kg 3个含量水平下对空白
样品加标, 每个水平 6 个平行, 测定平均回收率及精
密度 (表 2)。 在 10~100μg/kg, 4-n-壬基酚和 4-n-辛
基酚的回收率在 60%~120%, 相对标样准偏差小于
20%, 均符合残留检测要求。
3 结论
本研究采用液相萃取结合固相萃取的技术对水产
品中的壬基酚和辛基酚进行分离检测, 该方法能够进
行准确的定性与定量, 同时操作简单、 准确和灵敏度
高, 节省时间又降低试验成本, 适合于实际样品的检
测。
参 考 文 献
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表 2 水产品中 4-n-壬基酚和 4-n-辛基酚的平均添加回收率与相对标准偏差 (n=6)
化合物 s
加标量 (μg/kg)
10 50 100
平均回收率(%) RSD(%) 平均回收率(%) RSD(%) 平均回收率(%) RSD(%)
4-n-辛基酚 65 17.8 84 15.2 82 10.6
4-n-壬基酚 70 19.4 80 14.0 81 7.8
Agrifood engineering 农产品工程
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