陳樹俊，吳夢(mèng)月

（山西大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山西太原030006）

核桃（Juglans regia L.）又名萬歲子，胡桃，羌桃等[1]，營養(yǎng)價(jià)值極高，其中蛋白質(zhì)含量14%～17%，包含8 種人體必需氨基酸[2-3]；核桃仁中油脂含量60%～70%，且以不飽和脂肪酸為主，含有豐富的亞油酸、亞麻酸。除此之外還含有豐富的維生素，鉻、鋅、硒等微量元素和角鯊烯、黃酮、胡蘿卜素等微量成分[4]，具有健腦益智、防治心血管疾病[5]、輔助降糖降脂[6]、抗氧化[7]和防癌[8-9]等作用。而傳統(tǒng)中醫(yī)認(rèn)為核桃性溫、味甘、無毒，有健胃、補(bǔ)血、潤肺、養(yǎng)神等功效[10]。棗是我國傳統(tǒng)藥食兼用果品，營養(yǎng)成分豐富且全面[11]，被人們譽(yù)為“百果之王”。紅棗中豐富的營養(yǎng)成分對(duì)體力虛乏、貧血等癥狀有補(bǔ)血益氣之功效。此外，紅棗還具有抗癌[12]、抗過敏[13]、養(yǎng)肝護(hù)肝[14]、安神益氣和降血脂[15-16]等作用。目前，關(guān)于核桃的產(chǎn)品主要有原核桃、核桃粉[17-18]、核桃油[19]、核桃露、核桃乳[20]以及棗夾核桃、琥珀桃仁等休閑食品；關(guān)于紅棗的產(chǎn)品主要有干制紅棗、蜜棗、棗泥、棗汁、棗酒[21]、紅棗乳飲品[22]等，還出現(xiàn)了脆棗片等新型棗產(chǎn)品。但是紅棗核桃相結(jié)合產(chǎn)品除棗夾核桃、臺(tái)灣南棗核桃糕以外，鮮有其他產(chǎn)品出現(xiàn)。

真空冷凍干燥在低溫低壓條件除去物料水分，盡可能保持物料原有色、香、味及形態(tài)，是保留食品品質(zhì)較好的干燥方式[23]。近年來，果蔬脆片等凍干零食悄然進(jìn)入市場(chǎng)，因其較好的保留了果蔬營養(yǎng)成分及色香味等特點(diǎn)，深受年輕人群喜愛[24]。本試驗(yàn)采用真空冷凍干燥技術(shù)，以核桃、紅棗、藕粉、紅豆沙等為原料，研制補(bǔ)血益氣、營養(yǎng)全面的紅棗核桃粹休閑食品，并采用模糊數(shù)學(xué)綜合感官評(píng)價(jià)對(duì)紅棗核桃進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，確定最佳配方。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

紅棗：陜西北方谷雨特產(chǎn)食品有限公司；核桃：汾陽市迅達(dá)土特產(chǎn)品有限責(zé)任公司；佳一粒紅糖：廣東中輕糖業(yè)集團(tuán)；展藝水洗紅豆沙：寶清縣廣晟農(nóng)產(chǎn)品有限公司；藕粉、枸杞：市購。

HHS-21-4 電熱恒溫水浴鍋：上海博訊事業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；ACS-15 型電子臺(tái)秤：長治市青鸞衡器有限公司；TFDS25 型食品真空冷凍干燥機(jī)：煙臺(tái)中孚冷鏈設(shè)備有限公司。

1.2 方法

1.2.1 紅棗核桃粹工藝流程

1.2.2 操作要點(diǎn)

1.2.2.1 紅棗切丁復(fù)水

挑選無蟲眼干制紅棗，清洗去核，切成約6 mm×8 mm 棗粒。20%糖液浸泡棗粒，使紅棗充分吸水溶脹避免凍干之后口感過硬，料液比1 ∶4（g/mL），復(fù)水溫度60 ℃，水浴40 min。棗粒復(fù)水前后質(zhì)量比為1 ∶2。

1.2.2.2 藕粉沖調(diào)

確稱取藕粉于燒杯中，加入少量涼水，使藕粉充分溶解后加入沸水，立即攪拌均勻。沖調(diào)成功的藕粉糊透明且無結(jié)塊現(xiàn)象、有一定黏性、流動(dòng)性良好。準(zhǔn)確稱取紅糖，少量熱水溶解后加入沖調(diào)好的藕粉中，稱取一定質(zhì)量紅豆沙與藕粉糊中，并加水到所需質(zhì)量，攪拌均勻，并測(cè)其可溶性固形物，得到液體物料備用。

1.2.2.3 灌裝入模

實(shí)驗(yàn)室自制模具，準(zhǔn)確稱取固體物料和液體物料，按一定比例加入模具中，使液體物料充分包裹固體物料。

1.2.2.4 預(yù)凍

將灌裝后的模具放于物料托盤，-40 ℃冷凍12 h。

1.2.2.5 冷凍干燥

凍干曲線如圖1 所示。在凍干過程中維持冷阱溫度-45 ℃、干燥倉內(nèi)真空度保持10 Pa 左右。升華干燥階段，隨加熱板溫度升高物料溫度緩慢升高，在9 h 左右達(dá)到0 ℃，此時(shí)升華干燥基本結(jié)束。加熱板溫度繼續(xù)升高至60 ℃，物料溫度明顯升高并在15 h 后與加熱板溫度基本保持一致，至此紅棗核桃粹真空冷凍干燥過程基本結(jié)束。

圖1 紅棗核桃粹凍干曲線Fig.1 The freeze-dried curve of Jujube walnut crisp

1.2.3 紅棗核桃粹液體物料配方優(yōu)化試驗(yàn)

1.2.3.1 單因素試驗(yàn)

藕粉、紅豆沙不同添加量不僅影響口感而且對(duì)液體物料流動(dòng)性有一定影響，從而影響最終產(chǎn)品形態(tài)，因此需要研究不同添加量對(duì)液體物料感官影響。選取藕粉含量為1%、3%、5%、7%、9%，紅糖含量為1%、2%、3%、4%、5%，及紅豆沙含量為10%、20%、30%、40%、50%，初始含量分別藕粉添加量3%、紅糖含量4%、紅豆沙含量40%進(jìn)行單因素試驗(yàn)，液體物料感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。

1.2.3.2 正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇藕粉（A）、紅糖（B）、紅豆沙（C）的含量3 個(gè)因素進(jìn)行正交試驗(yàn)，各因素水平見表1。

表1 液體物料配方正交試驗(yàn)因素表Table 1 The orthogonal test factor table of liquid material formula

1.2.3.3 液體物料感官評(píng)價(jià)

液體物料感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 液體物料感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 The sensory evaluation of liquid material

根據(jù)表2 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)液體物料的流動(dòng)性、風(fēng)味、冷凍干燥后的酥脆度及出模情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，以確定最適宜配方。

1.2.4 紅棗核桃粹配方優(yōu)化及模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)

1.2.4.1 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的確立

選擇10 名感官品評(píng)員，根據(jù)GB/T16291.1-2012《感官分析——選拔、培訓(xùn)與管理評(píng)價(jià)員一般導(dǎo)則》進(jìn)行感官評(píng)價(jià)培訓(xùn)，評(píng)價(jià)環(huán)境依照GB/T 13868-2009《感官分析——環(huán)境建立感官分析實(shí)驗(yàn)室的一般導(dǎo)則》中的要求設(shè)置。感官品評(píng)員參照紅棗核桃粹感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，樣品評(píng)價(jià)前24 h 禁止抽煙、喝酒、不食辛辣食物，下個(gè)樣品評(píng)價(jià)前清水漱口，獨(dú)立品評(píng)后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。紅棗核桃粹感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表3。

1.2.4.2 模糊數(shù)學(xué)模型的建立

1）紅棗核桃粹因素集和評(píng)價(jià)集的確立

最能反映食品感官品質(zhì)的一組評(píng)價(jià)指標(biāo)的集合稱為感官評(píng)定論域，也稱感官評(píng)定因素集[25]。在本試驗(yàn)中建立紅棗核桃粹感官評(píng)價(jià)因素集 U={u1，u2，u3，u4，u5}，其中 u1～u5分別代表紅棗與核桃比例、風(fēng)味、酥脆度、甜度和組織狀態(tài)5 個(gè)因素。

表3 紅棗核桃粹感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 3 The sensory evaluation of jujube walnut crisp

評(píng)價(jià)集又稱感官評(píng)價(jià)評(píng)語論域，是感官品評(píng)員對(duì)評(píng)價(jià)因素反饋信息的集合，即需要評(píng)定的等級(jí)或分?jǐn)?shù)等[26]。在本試驗(yàn)中建立紅棗核桃粹感官評(píng)價(jià)集V={v1，v2，v3，v4}，其中 v1～v4分別代表優(yōu)、良、中、差 4 個(gè)等級(jí)，即 V={優(yōu)，良，中，差}={4，3，2，1}。

在本試驗(yàn)中評(píng)價(jià)對(duì)象集Y 為紅棗核桃粹配方優(yōu)化正交試驗(yàn)中 9 組試驗(yàn)對(duì)象，即 Y={y1，y2，y3，y4，y5，y6，y7，y8，y9}。

2）評(píng)價(jià)權(quán)重集的確立

在感官評(píng)價(jià)時(shí)，各因素的權(quán)重分配對(duì)模糊評(píng)價(jià)結(jié)果有直接影響，權(quán)重分配的科學(xué)性與評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性、科學(xué)性與客觀性息息相關(guān)[27]。請(qǐng)5 位專業(yè)品評(píng)人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及結(jié)果給出紅棗核桃粹的權(quán)重模糊子集X={x1，x2，x3，x4，x5}的隸屬度，其中 xi 表示各感官評(píng)價(jià)因素在整體品評(píng)中的重要程度，隸屬度的范圍在0～1 之間，0 表示不重要，1 表示十分重要，數(shù)值保留兩位小數(shù)。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，取平均值得到模糊權(quán)重集 A={a1，a2，a3，a4，a5}。

3）模糊關(guān)系綜合評(píng)價(jià)集

根據(jù)模糊關(guān)系原理，將評(píng)價(jià)權(quán)重集A 和模糊關(guān)系矩陣R 相乘得到模糊關(guān)系綜合評(píng)價(jià)集Y，即Y=A×R。將感官評(píng)價(jià)等級(jí)優(yōu)、良、中、差分別賦予等級(jí)值為4、3、2、1，模糊關(guān)系綜合評(píng)價(jià)集Y 和等級(jí)值對(duì)應(yīng)相乘再求和得到每個(gè)樣品感官評(píng)價(jià)等級(jí)。

1.2.4.3 紅棗核桃粹配方優(yōu)化—單因素試驗(yàn)

固體物料的增加可以豐富產(chǎn)品的口感層次，提高紅棗核桃粹的感官品質(zhì)?？刂泼磕悠分泻颂液繛? g、枸杞 2 粒，以考察不同紅棗粒含量（2、3、4、5、6 g）對(duì)紅棗核桃粹感官品質(zhì)的影響。控制紅棗粒含量為3 g、枸杞 2 粒，添加不同含量核桃（0.5、1、1.5、2、2.5 g）；選擇紅棗含量 3 g、核桃 2 g，添加不同含量枸杞（0、1、2、3、4 粒），分別考察不同核桃、枸杞含量對(duì)紅棗核桃粹感官品質(zhì)的影響。

1.2.4.4 紅棗核桃粹配方優(yōu)化—正交試驗(yàn)

在單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上，選擇紅棗含量（D）、核桃含量（E）、枸杞含量（F）進(jìn)行正交試驗(yàn)，正交各因素水平見表4。

表4 紅棗核桃粹正交試驗(yàn)因素水平表Table 4 The orthogonal test factor table of jujube walnut crisp

1.3 數(shù)據(jù)處理

本試驗(yàn)每組重復(fù)3 次，數(shù)據(jù)以平均值表示，制圖采用Origin 6.0 繪制，正交設(shè)計(jì)與分析采用正交助手。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅棗核桃粹液體物料配方優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1.1.1 藕粉含量對(duì)液體物料感官品質(zhì)的影響

在其他成分含量確定的前提下，藕粉含量對(duì)紅棗核桃粹液體物料感官品質(zhì)影響如圖2 所示。

圖2 藕粉含量對(duì)液體物料感官品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of the content of lotus root starch on the sensory quality of liquid materials

當(dāng)藕粉含量為3%時(shí)感官評(píng)分最高，此時(shí)液體物料流動(dòng)性良好，凍干后口感酥脆，無粘牙現(xiàn)象。藕粉含量過高時(shí)，液體物料較黏稠，不易灌裝入模，凍干后有粘牙現(xiàn)象。因此選擇藕粉含量3%為單因素最佳結(jié)果。

2.1.1.2 紅糖含量對(duì)液體物料感官品質(zhì)的影響

在其他成分含量確定的前提下，紅糖含量對(duì)紅棗核桃粹液體物料感官品質(zhì)影響如圖3 所示。

圖3 紅糖含量對(duì)液體物料感官品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of the content of brown sugar on the sensory quality of liquid materials

當(dāng)紅糖含量為4%時(shí)，液體物料感官評(píng)分最高，此時(shí)甜度適中，具有紅糖特有濃郁風(fēng)味。紅糖含量低時(shí)，甜度較低，紅糖風(fēng)味平淡；紅糖含量過高時(shí)口感甜膩，紅糖風(fēng)味過于濃厚，會(huì)遮蓋藕粉和豆沙香味。因此選擇紅糖含量4%為單因素試驗(yàn)最佳結(jié)果。

2.1.1.3 紅豆沙含量對(duì)液體物料感官品質(zhì)的影響

在其他成分含量確定的前提下，紅豆沙含量對(duì)紅棗核桃粹液體物料感官品質(zhì)影響如圖4 所示。

圖4 紅豆沙含量對(duì)液體物料感官品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of the content of red bean paste on the sensory quality of liquid materials

當(dāng)紅豆沙含量為40%時(shí)，感官評(píng)分最高，此時(shí)液體物料具有紅豆沙特有香甜滋味，口感協(xié)調(diào)。紅豆沙含量過低時(shí)，豆沙風(fēng)味平淡，含量過高時(shí)會(huì)增加液體物料整體甜度，因此選擇紅豆沙含量40%為單因素最佳結(jié)果。

2.1.2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析

液體物料感官評(píng)價(jià)正交試驗(yàn)結(jié)果見表5。

由表5 可知，A、B、C 三因素的 R 值分別為 7.44、3.78 和3.00，即對(duì)液體物料的感官評(píng)分A 因素影響最高，B 次之，C 最低；紅棗核桃粹液體物料最佳配方為A2B1C1，即藕粉含量3 %、紅糖含量3 %、紅豆沙含量30%。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，最佳配方感官評(píng)分為88.67。

表5 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 5 The result of orthogonal experiments

2.2 紅棗核桃粹配方優(yōu)化及模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)結(jié)果分析

2.2.1 感官評(píng)價(jià)

10 位感官品評(píng)員按表3 中標(biāo)準(zhǔn)對(duì)單因素條件1下，即紅棗含量2 g、核桃含量2 g、枸杞2 粒，制作的紅棗核桃粹進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，結(jié)果見表6，對(duì)結(jié)果進(jìn)行歸一化處理得到模糊關(guān)系矩陣R 單1。同樣方法得到其他條件下模糊數(shù)學(xué)矩陣。

表6 單因素條件1 品評(píng)結(jié)果Table 6 The evaluation result of single factor condition 1

2.2.2 評(píng)價(jià)權(quán)重集

由表7 可知紅棗核桃粹的評(píng)價(jià)權(quán)重集A={0.23，0.29，0.17，0.18，0.13}，權(quán)重結(jié)果為風(fēng)味＞紅棗與核桃比例＞甜度＞酥脆度＞組織狀態(tài)。

表7 權(quán)重分配結(jié)果Table 7 The result of weight distribution

2.2.3 模糊關(guān)系綜合評(píng)價(jià)模型

以單因素條件1 為例，按模糊關(guān)系原理得到單因素1 的模糊關(guān)系綜合評(píng)價(jià)模型Y單1。經(jīng)過計(jì)算得單因素1 的感官等級(jí)為2.646，介于良與中之間，更偏向良。同樣方法可得到其它樣品的感官等級(jí)。

2.2.4 紅棗核桃粹配方優(yōu)化—單因素試驗(yàn)結(jié)果分析

2.2.4.1 紅棗含量對(duì)紅棗核桃粹感官質(zhì)量的影響

在其他成分含量確定的前提下，紅棗含量對(duì)紅棗核桃粹感官品質(zhì)影響如圖5 所示。

當(dāng)濕紅棗粒含量為3 g 樣品感官等級(jí)最高，此時(shí)紅棗與核桃比例較為合適，整體甜度適中。當(dāng)紅棗含量逐漸增加，樣品感官等級(jí)逐漸降低。這是因?yàn)榧t棗含量的增加破壞了紅棗與核桃的比例，使得紅棗香味突出，掩蓋核桃、紅糖等其他物料的特有香氣，口感協(xié)調(diào)度降低；紅棗中含糖量較高，紅棗含量的增加也使樣品整體甜度過高，口感較差，因此選擇紅棗含量3 g為單因素最佳結(jié)果。

圖5 紅棗含量對(duì)紅棗核桃粹感官品質(zhì)的影響Fig.5 The effect of jujube content on the sensible quality of jujube walnut crisp

2.2.4.2 核桃含量對(duì)紅棗核桃粹感官質(zhì)量的影響

在其他成分含量確定的前提下，核桃含量對(duì)紅棗核桃粹感官品質(zhì)影響如圖6 所示。

圖6 核桃含量對(duì)紅棗核桃粹感官品質(zhì)的影響Fig.6 The effect of walnut content on the sensible quality of jujube walnut crisp

當(dāng)核桃含量為2 g 時(shí)樣品的感官等級(jí)最高為3.42，介于優(yōu)良之間，此時(shí)紅棗與核桃比例適中，口感協(xié)調(diào)。當(dāng)核桃含量由0.5 g 逐漸增加到2 g 時(shí)，樣品感官等級(jí)也隨之升高，這可能是由于核桃味道較為清淡，含量較低時(shí)易被紅棗、紅糖等具有濃郁風(fēng)味物料遮掩其清甜口感。當(dāng)核桃含量高于2 g 時(shí)，樣品感官等級(jí)降低，這是因?yàn)楹颂胰势た诟锌酀?，核桃含量高時(shí)苦澀口感逐漸凸顯，降低口感協(xié)調(diào)度，因此選擇核桃含量2 g 為單因素最佳結(jié)果。

2.2.4.3 枸杞含量對(duì)紅棗核桃粹感官質(zhì)量的影響

在其他成分含量確定的前提下，枸杞含量對(duì)紅棗核桃粹感官品質(zhì)影響如圖7 所示。

圖7 枸杞含量對(duì)紅棗核桃粹感官品質(zhì)的影響Fig.7 The effect of medlar content on the sensible quality of jujube walnut crisp

當(dāng)枸杞含量由0 逐漸增加時(shí)，樣品感官等級(jí)隨之增加，枸杞含量為2 粒使感官等級(jí)最高為3.49。枸杞的加入使樣品口感層次更為豐富，具有枸杞甘甜之感，且色澤宜人。當(dāng)枸杞含量高于2 粒時(shí)，感官等級(jí)略有下降，綜合考慮產(chǎn)品感官品質(zhì)及成本，選擇枸杞含量2粒為單因素最佳結(jié)果。

2.2.5 紅棗核桃粹配方優(yōu)化—正交試驗(yàn)結(jié)果分析

2.2.5.1 模糊評(píng)價(jià)結(jié)果

10 位經(jīng)過培訓(xùn)的品評(píng)員從紅棗與核桃比例、風(fēng)味、酥脆度、甜度和組織狀態(tài)5 個(gè)方面對(duì)每個(gè)樣品進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果見表8。

表8 感官評(píng)價(jià)結(jié)果Table 8 The result of sensory evaluation

2.2.5.2 模糊關(guān)系矩陣及模糊關(guān)系綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

對(duì)感官評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行歸一化處理，得到9 組試驗(yàn)的模糊關(guān)系矩陣。

根據(jù)模糊關(guān)系原理得到每組樣品模糊關(guān)系綜合評(píng)價(jià)集（Yi=A·Ri），結(jié)果見表9。

表9 模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果Table 9 Fuzzy mathematics comprehensive evaluation results

2.2.5.3 基于模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)的正交試驗(yàn)結(jié)果分析

按2.4.2.3 中方法計(jì)算感官等級(jí)，作為正交試驗(yàn)結(jié)果，見表10。

由表中數(shù)據(jù)可得影響紅棗核桃粹感官評(píng)價(jià)的主次因素依次為D＞E＞F，即紅棗含量＞核桃含量＞枸杞含量。紅棗核桃粹最優(yōu)配方條件為D3E1F2，即紅棗含量4 g、核桃含量 1.5 g、枸杞 2 粒。

表10 紅棗核桃粹正交試驗(yàn)結(jié)果Table 10 The result of orthogonal experiments

在此條件下進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，得到紅棗核桃粹樣品感官等級(jí)為3.86，這時(shí)樣品紅棗與核桃比例適中、具有食材特有香氣，酥脆可口、甜度適宜，口感協(xié)調(diào)，出模樣品形態(tài)較為完整，基本無破損現(xiàn)象。

3 結(jié)論

隨著人們消費(fèi)水平的提高，休閑食品逐漸普及，并且人們開始追求更健康、更具功能性、營養(yǎng)豐富的食品。真空凍干食品能最大限度保存食物營養(yǎng)，食物充分脫水后更便于儲(chǔ)藏，近年來凍干果蔬食品逐漸在市場(chǎng)上活躍起來，因其滿足消費(fèi)者對(duì)健康、方便的需求而備受喜愛。本試驗(yàn)以核桃、紅棗、藕粉等為原料，采用真空冷凍干燥技術(shù)研制滿足消費(fèi)族需求的補(bǔ)血益氣、營養(yǎng)豐富的紅棗核桃粹休閑食品，并采用模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)對(duì)紅棗核桃粹配方進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果顯示藕粉含量3%、紅豆沙含量30%、紅糖含量3%時(shí)液體物料感官評(píng)分最高；每模樣品中濕棗粒4 g、核桃1.5 g、枸杞2 粒時(shí)，紅棗核桃粹感官等級(jí)最高，此時(shí)紅棗核桃粹具有食材特有香氣，酥脆可口、甜度適宜，樣品形態(tài)較為完整，基本無破損現(xiàn)象。