[摘要]本文以柿子、胡蘿卜、白砂糖、檸檬酸、明膠為原料，研發(fā)新型復(fù)合柿子果醬。在基本配方基礎(chǔ)上，以感官評(píng)分值作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過(guò)單因素試驗(yàn)考察柿子和胡蘿卜、添加比例、白砂糖、檸檬酸、明膠4者添加量對(duì)復(fù)合柿子果醬的影響，并利用響應(yīng)面法確定復(fù)合柿子果醬的最優(yōu)配方。經(jīng)過(guò)響應(yīng)面數(shù)據(jù)分析得到最優(yōu)組合為柿子和胡蘿卜比例為40：60，白砂糖添加量為17.66%（占每100g柿子和胡蘿卜復(fù)合漿質(zhì)量百分比，下同），檸檬酸添加量為0.3%，明膠添加量為1.47%。利用模糊數(shù)學(xué)對(duì)復(fù)合柿子果醬進(jìn)行消費(fèi)者可接受程度預(yù)判評(píng)價(jià)，預(yù)判結(jié)果顯示該產(chǎn)品消費(fèi)者可接受度較高，具備市場(chǎng)化潛力。此外，本產(chǎn)品對(duì)豐富柿種類產(chǎn)品市場(chǎng)、提高柿果附加值具有一定的意義。

[關(guān)鍵詞]柿子;胡蘿卜;復(fù)合果醬;響應(yīng)面法;模糊數(shù)學(xué)

中圖分類號(hào)：TS210.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Doi：io.16465j.gste.cn431252ts.20181106

柿子是一種藥食同源的果品^[1]，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，含有蔗糖、葡萄糖等糖類物質(zhì)，無(wú)機(jī)鹽、果酸、淀粉以及多種氨基酸等物質(zhì)^[2]。胡蘿卜是常見的蔬菜^[3]，富含膳食纖維，具有增強(qiáng)免疫力、保護(hù)腸道黏膜等作用l41，胡蘿卜色澤鮮艷，可增強(qiáng)食品感官風(fēng)味。感官評(píng)價(jià)^[4]在食品加工工藝研究中占據(jù)重要地位，由于其受個(gè)人主觀因素較大，因此難以做出準(zhǔn)確判斷。模糊數(shù)學(xué)^[6]將定性的事物轉(zhuǎn)變?yōu)槎康氖挛?，將各個(gè)因素綜合看對(duì)整體效果的影響，從而得出客觀公正的產(chǎn)品分析評(píng)價(jià)。宋琳琳等^[7-9]在食品加工工藝研究及成分分析研究中，使用模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)對(duì)響應(yīng)面試驗(yàn)所得產(chǎn)品最佳配方進(jìn)行消費(fèi)者接受能力預(yù)判，以期評(píng)估產(chǎn)品市場(chǎng)潛力。柿子與胡蘿卜結(jié)合所制成的復(fù)合柿子果醬，有效地解決了傳統(tǒng)柿子果醬口味單一、營(yíng)養(yǎng)不均的問(wèn)題，經(jīng)響應(yīng)面法優(yōu)化制得的復(fù)合柿子果醬酸甜可口、口感絲滑細(xì)膩、質(zhì)地均勻，復(fù)合柿子果醬營(yíng)養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨(dú)特^[10]，使得柿子和胡蘿卜的功能極大地被開發(fā)利用，可在最大程度上貼合大眾消費(fèi)觀念。

1 材料與方法

1.1 材料及設(shè)備

柿子：河北省保定市滿城區(qū)柿子生產(chǎn)基地;胡蘿卜、白砂糖：市售;明膠：河北天晟生物科技有限公司。

均質(zhì)機(jī)：上海圣科儀器設(shè)備有限公司;LS-50HD型立式壓力蒸汽滅菌器：江陰濱江醫(yī)療設(shè)備有限公司;DZKW-4型電子恒溫水浴鍋：北京中興偉業(yè)儀器有限公司;C21-SK2105型美的電磁爐：廣東美的生活電器制造有限公司。

1 .12 工藝流程

復(fù)合柿子果醬加工工藝流程見圖1。

1.2.1 柿子漿和胡蘿卜漿制備

選擇成熟度適宜、無(wú)病蟲害的柿果，多次清洗去除表面泥沙，瀝干水分，去除果皮、果蒂及果芯，在4 000r/min均質(zhì)3min，制成細(xì)膩均勻的柿子漿。

選擇無(wú)病蟲害、潔凈的新鮮胡蘿卜，切薄片，厚度大約1cm，將胡蘿卜薄片蒸煮15min，冷卻后按料水比（w/v）1：1混合，同上述條件下均質(zhì)3min，制成細(xì)膩均勻胡蘿卜漿。

1.2.2復(fù)合柿子果醬制備

稱取定量明膠，加入適量蒸餾水，在恒溫水浴鍋進(jìn)行溶解，明膠溶液呈均勻、透明狀態(tài)，備用。稱取一定量的柿子漿、胡蘿卜漿和白砂糖，持續(xù)攪拌至3者混合均勻，在120 ℃條件下濃縮至果醬呈橙紅色。檸檬酸和明膠溶液隨后加入，攪拌均勻后可制得新鮮果醬。

1.2.3 灌裝、密封、殺菌、裝瓶

為防止果醬保存過(guò)程中有害菌滋生，將玻璃瓶和瓶蓋徹底滅菌后進(jìn)行無(wú)菌灌裝，且要求在罐中心溫度不低于80℃，快速分裝。在85℃的恒溫水浴鍋中進(jìn)行復(fù)合柿子果醬滅菌，待冷卻后，常溫保存。

1.3 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以復(fù)合柿子果醬的感官評(píng)分作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，分別對(duì)柿子和胡蘿卜比例、白砂糖添加量、檸檬酸添加量、明膠添加量設(shè)計(jì)單因素試驗(yàn)，每個(gè)試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)水平，并分別進(jìn)行3次平行重復(fù)試驗(yàn)。

固定添加白砂糖量為18%，添加檸檬酸量為0.3%，明膠添加量為1.5%（占每100g柿子和胡蘿卜復(fù)合漿質(zhì)量百分比，下同），設(shè)計(jì)柿子與胡蘿卜添加比例分別為20：80、30：70、40：60、50：50、60：40（100g果醬中柿子與胡蘿卜的所占比例）。

控制柿子和胡蘿卜比例為40：60，添加檸檬酸量為0.3%，添加明膠量為1.5%，添加白砂糖量5個(gè)水平分別為12%、15%、18%、21%、24%。

控制柿子和胡蘿卜比例為40：60，添加檸檬酸量為0.3%，添加明膠量為1.5%，添加檸檬酸量5個(gè)水平分別為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%。

控制柿子和胡蘿卜比例為40：60，添加白砂糖量為18%，添加檸檬酸量為0.3%，添加明膠量5個(gè)水平分別為0.9%、1.2%、1.5%、1.8%、2.1%。

1.4 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素的試驗(yàn)基礎(chǔ)上，采用Box-Behnken設(shè)計(jì)方法，以柿子和胡蘿卜比例、白砂糖添加量、檸檬酸添加量、明膠添加量4個(gè)試驗(yàn)因素為影響因素，感官評(píng)分作為響應(yīng)值，設(shè)計(jì)響應(yīng)面試驗(yàn)。復(fù)合柿子果醬響應(yīng)面因素與水平見表1。

1.5 感官評(píng)價(jià)

參照汪曉琳^[11]及國(guó)標(biāo)方法GB 22474_2008^[12]，制得復(fù)合柿子果醬感官評(píng)價(jià)見表2。

1.6 微生物檢驗(yàn)

為保證產(chǎn)品的質(zhì)量，參考GB 4789.2-2016^[13]、GB4789.3-2016^[14]對(duì)復(fù)合柿子果醬進(jìn)行微生物指標(biāo)檢測(cè)：、

1.7 數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用Design-Expert 8.0.6軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析，以及運(yùn)用IBM SPSS Statistics 25對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析。

1.8 應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)建立復(fù)合柿子果醬感官評(píng)價(jià)系統(tǒng)

參考霍紅^[15]的研究結(jié)果，確定感官評(píng)分的指標(biāo)集U=（u₁，u₂，u₃），其中u₁代表形態(tài)、u₂代表色澤、u₃代表口感;設(shè)定評(píng)語(yǔ)集為V=（v₁，v₂，v₃，v₄），其中v₁，v₂，v₃，v₄分別代表優(yōu)秀、良好、一般、差;設(shè)定權(quán)重集為A=（a₁，a₂，…，a_n），其中a₁，a₂，…，a_n[a_i∈（0，1）]，且滿足a₁+a₂+…+a_n=1;設(shè)定模糊評(píng)判矩陣為R，則可得出Y=A×R={b₁，b₂，…，b_m}，即：

Y=AxR=（a₁，a₂， …，a_n）

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 柿子和胡蘿卜比例對(duì)感官評(píng)分的影響

柿子和胡蘿卜比例對(duì)感官評(píng)分的影響見圖2。

柿子和胡蘿卜添加比例不同，復(fù)合柿子果醬的感官評(píng)分差別很大。柿子和胡蘿卜比例分別為20：80、30：70時(shí)，由于胡蘿卜所占比例偏大，熬制出的果醬胡蘿卜味過(guò)重，掩蓋了柿子風(fēng)味，導(dǎo)致果醬柿子風(fēng)味不明顯;柿子和胡蘿卜添加比例為40：60時(shí)，胡蘿卜味與柿子風(fēng)味都較明顯，并且組織細(xì)膩、色澤誘人;繼續(xù)提高柿子添加劑量時(shí)，熬制出的果醬色澤變得略微暗淡，并出現(xiàn)輕微的絮狀沉淀，這可能是由于加工過(guò)程中的持續(xù)熬煮導(dǎo)致柿子漿中的還原性糖類與蛋白質(zhì)間發(fā)生美拉德反應(yīng)，導(dǎo)致色澤偏暗。同時(shí)，柿子漿中大量的紅色素在高溫下可能與Fe3+等發(fā)生反應(yīng)，造成部分沉淀，并由于紅色素的消耗導(dǎo)致果醬顏色變淡。因此，選用柿子和胡蘿卜比例為40：60，此時(shí)的復(fù)合柿子果醬色澤鮮艷、柿子風(fēng)味明顯、口感最佳。

2.1.2 白砂糖添加量對(duì)感官評(píng)分的影響

白砂糖添加量對(duì)感官評(píng)分的影響見圖3。

從圖3可以看出，當(dāng)白砂糖添加量在15%以下，酸味比甜味在果醬中表現(xiàn)更明顯，超過(guò)人感官接受能力，導(dǎo)致得分相對(duì)較低;當(dāng)白砂糖添加量為21%和24%時(shí)，濃烈甜味在果醬中表現(xiàn)明顯，得分降低。因此，確定白砂糖添加量為18%，此時(shí)果醬酸甜可口，評(píng)分最高。

2.1.3 檸檬酸添加量對(duì)感官評(píng)分的影響

檸檬酸添加量對(duì)感官評(píng)分的影響見圖4。

檸檬酸酸味明顯，添加量小但酸味效果明顯，可作為復(fù)合柿子果醬的調(diào)味劑。當(dāng)檸檬酸添加量為0.1%和0.2%時(shí)，甜味比酸味在復(fù)合柿子果醬中表現(xiàn)更明顯，口感呈現(xiàn)甜味;當(dāng)檸檬酸添加量為0.3%時(shí)，感官評(píng)分達(dá)到最高;當(dāng)檸檬酸添加量達(dá)到0.4%和0.5%時(shí)，酸味在果醬口感表現(xiàn)強(qiáng)烈，影響口感，感官評(píng)分較低。因此，檸檬酸添加量確定為0.3%，此時(shí)復(fù)合柿子果醬具備色澤艷麗、酸甜適宜、口感清新特點(diǎn)。

2.1.4 明膠添加量對(duì)感官評(píng)分的影響

明膠添加量對(duì)感官評(píng)分的影響見圖5。

明膠具有固型作用，添加量不同，復(fù)合柿子果醬的凝膠狀態(tài)不同，從而影響感官評(píng)分。從圖5可以看出，當(dāng)明膠添加量為0.9%時(shí)，此時(shí)果醬黏性增強(qiáng)、傾倒流動(dòng)程度較大、組織狀態(tài)較差;當(dāng)明膠添加量為1.2%時(shí)，果醬黏性開始緩慢增強(qiáng)、凝膠狀態(tài)較好;當(dāng)明膠添加量為1.5%時(shí)，感官評(píng)分最高;當(dāng)明膠添加量繼續(xù)增大，果醬明顯顯出現(xiàn)結(jié)塊，組織剛硬的特點(diǎn)，導(dǎo)致感官評(píng)分下降。因此，確定明膠添加量為1.5%，此時(shí)果醬黏性好、流散緩慢，涂抹性好，狀態(tài)最佳。

2.2 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果與分析

參考Design-Expert 8.0.6軟件進(jìn)行二次回歸擬合分析得到多的元二次回歸方程：Y=91.61-0.89A-1.57B-0.-55C一0.47D+O.10AB-1.18AC+0.93AD-1.16BC+0.46BD-2.33CD-3.49A2-7.1 lB2-3.14C2-3.2 5D2。復(fù)合柿子果醬方差分析結(jié)果見表3。

據(jù)表3可知，F(xiàn)lt; P_rlt;0.000 1，表明該回歸模型極其顯著;失擬項(xiàng)P=1gt;0.05，表明模型預(yù)測(cè)值與實(shí)際值接近;回歸系數(shù)R2=0.968 3，調(diào)整決定系數(shù)

，說(shuō)明該實(shí)驗(yàn)與模型高度擬合，可用該模型對(duì)復(fù)合柿子果醬加工工藝進(jìn)行預(yù)測(cè)。從表3中可以得出，復(fù)合柿子果醬感官評(píng)分受柿子和胡蘿卜比例、白砂糖、檸檬酸、明膠添加量的影響表現(xiàn)極其顯著，F(xiàn)值能反映試驗(yàn)中指標(biāo)的影響程度;復(fù)合柿子果醬感官品評(píng)的影響因素程度大小為F1砂糖gt;柿子和胡蘿卜比例gt;檸檬酸gt;明膠。

2.2.2各因素間的交互作用分析

響應(yīng)面3D圖是由響應(yīng)值與任意兩個(gè)因素構(gòu)成的空間曲面圖，曲面的彎曲度可以判斷因素間的交互作用，并且曲面彎曲度與交互作用呈正相關(guān)。在求解區(qū)域存在復(fù)合柿子果醬丁工藝配方最優(yōu)解。圖6為柿子和胡蘿卜比例與白砂糖的交互作用響應(yīng)，圖7為柿子和胡蘿卜比例與檸檬酸交互作用響應(yīng)，圖8為柿子和胡蘿卜比例與明膠交互作用響應(yīng)，圖9為明膠與檸檬酸交互作用響應(yīng)面。

從圖6～圖9可以看出，柿子和胡蘿卜比例、白砂糖添加量、檸檬酸添加量、明膠添加量交瓦作用的3D圖曲面上n，存在復(fù)合柿子果醬配方最優(yōu)解。經(jīng)軟件分析得到柿子和胡蘿卜比例為40：60，白砂糖添加量為17.66%，檸檬酸添加量為0.3%，明膠添加量為1.47%，此條件下的復(fù)合柿子果醬狀態(tài)最佳、風(fēng)味獨(dú)特、色澤鮮艷。

2.3 微生物檢驗(yàn)結(jié)果

微生物檢驗(yàn)結(jié)果得到復(fù)合柿子果醬中菌落總數(shù)lt; 300CFU/g、大腸菌群計(jì)數(shù)lt;30MPN/100g。檢驗(yàn)結(jié)果表明復(fù)合柿子果醬符合食品衛(wèi)生質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 模糊數(shù)學(xué)評(píng)判

隨機(jī)挑選10名（5名男生，5名女生）對(duì)表中指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分，復(fù)合柿子果醬模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)定結(jié)果見表4。

據(jù)公式（1）可得，

由Y可得，在0.4處取得最大值，評(píng)價(jià)為良好，可以判斷消費(fèi)者可以接受復(fù)合柿子果醬。

3 結(jié)論

復(fù)合柿子果醬加工工藝經(jīng)過(guò)響應(yīng)面法優(yōu)化最佳工藝條件為柿子和胡蘿卜比例為40：60，白砂糖添加量為17.66%，檸檬酸添加量為0.3%，明膠添加量為1.47%。研究發(fā)現(xiàn)，柿子和胡蘿卜的比例和白砂糖對(duì)復(fù)合柿子果醬口感影響較大，模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)果為良好，可預(yù)判消費(fèi)者對(duì)復(fù)合柿子果醬的可接受可能性較高，對(duì)復(fù)合柿子果醬的加工生產(chǎn)具有指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]張鎬京，郗效.藥食同源蔬菜篇（七）[J]中華養(yǎng)生保健，2006（6）：42-44.

[2] KATSUBE T， TABATA H， OHTA Y et al Screening for antioxidantactivity in edible plant products： comparison of low-densitylipoprotein oxidation assay， DPPH radical scavenglng assay，and folin-ciocalteu assay[J].Journal of Agricultural and FoodChemistry，2004（8）：2391-2396

[3]譚雪，孫懷志，陳玉英，等，紅胡蘿卜營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與保健作用[J]蔬菜，2003 （12）：34.

[4]嚴(yán)怡紅.胡蘿卜、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與功能食品加工[J].食品研究與開發(fā)，2003 （6）：120-122.

[5]林燕靜，叢琳，劉向前.感官評(píng)價(jià)在發(fā)用產(chǎn)品中的應(yīng)用[J]廣東化工.2018 （6）：134+137-138.

[6]李玉珍，肖懷秋.模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)法在食品感官評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J]中國(guó)釀造，2016 （5）：16-19.

[7]宋琳琳，黃業(yè)傳，張雄，等，混料設(shè)計(jì)優(yōu)化復(fù)合果蔬酒原料配比及其模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)[J]食品工業(yè)科技，2018 （9）：1-8.

[8]王彩霞，買玉花，賀曉光，等，模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)合響應(yīng)面法優(yōu)化紅棗脆片真空干燥工藝[J]食品工業(yè)科技，2018 （11）：1-12.

[9]魏勁松，徐洲，黃憲龍，等.模糊數(shù)學(xué)結(jié)合響應(yīng)面法優(yōu)化葛根酒發(fā)酵工藝參數(shù)及其香氣成分分析[J].食品工業(yè)科技，2018（10）：1-12.

[10]劉娟.雪梨一獼猴桃鮮果冰淇淋配方研究及產(chǎn)品開發(fā)[J]中國(guó)果菜，2018 （10）：9-13.

[11]汪曉琳.低糖藍(lán)莓胡蘿卜復(fù)合果醬制作工藝的研究[J]保鮮與加工，2017 （5）：30-35.

[12] GB 22474-2008.果醬[S].

[13] GB 4789. 2-2016.食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定[S].

[14] GB 4789. 3-2016.食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸菌群計(jì)數(shù)[S].

[15]霍紅，模糊數(shù)學(xué)在食品感官評(píng)價(jià)質(zhì)量控制方法中的應(yīng)用[J]食品科學(xué)，2004 （6）：185-188.