劉艷紅，周楠楠，劉丹丹，季春艷，李雙芳

（1.阜陽師范大學(xué) 信息工程學(xué)院，安徽 阜陽 236037；2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，云南 昆明 650100；3.安徽工程大學(xué) 生物與食品工程學(xué)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(jī)酸類、氨基酸等[1-3]。

烏龍茶主要化學(xué)成分包括茶多酚、兒茶素、氨基酸、礦物質(zhì)、芳香物質(zhì)等，現(xiàn)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(yù)[4-7]。目前，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)玉米須和茶的研究主要集中在其化學(xué)成分及藥理功能上，對(duì)玉米須與烏龍茶相結(jié)合的飲品研究尚未見報(bào)道。

以玉米須、烏龍茶為基本原料，研制出風(fēng)味獨(dú)特的保健飲品。通過單因素和正交實(shí)驗(yàn)，結(jié)合模糊感官評(píng)定的實(shí)驗(yàn)方法，確定玉米須烏龍茶復(fù)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(chǎn)品更加柔和協(xié)調(diào)。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(fèi)和環(huán)境污染問題，增加了飲料制品的種類，同時(shí)也提高了玉米須原料的附加值。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)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(jí)，飲用水符合GB 10791—89標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 實(shí)驗(yàn)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(xué)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(jì)均為市售。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

圖1 玉米須復(fù)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(diǎn)

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(jìn)行熬煮，過濾備用。

烏龍茶提?。悍Q取一定量的烏龍茶，加水熬煮，過濾備用。

復(fù)配：根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)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(jīng)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(jìn)行封蓋處理，放置滅菌鍋內(nèi)，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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

以感官評(píng)分為標(biāo)準(zhǔn)（見表1，滿分100分），采用單因素實(shí)驗(yàn)研究單個(gè)因素對(duì)玉米須烏龍茶復(fù)合飲料的影響，結(jié)合正交實(shí)驗(yàn)對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，確定最佳實(shí)驗(yàn)配比，并通過模糊感官評(píng)定的方法對(duì)玉米須烏龍茶復(fù)合飲料的品質(zhì)加以評(píng)價(jià)。

表1 玉米須烏龍茶復(fù)合飲料感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 Sensory evaluation of corn silk oolong tea compound beverage

1.3.3.1 單因素實(shí)驗(yàn)

以玉米須添加量、玉米須熬煮時(shí)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(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，玉米須添加量分別取3、6、9、12、15 g；玉米須熬煮時(shí)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(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.06%、0.08%、0.10%、0.12%、0.14%。

1.3.3.2 正交實(shí)驗(yàn)

以感官評(píng)分為指標(biāo)，在單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)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(shí)驗(yàn)的變量因素，進(jìn)行L9(33)正交實(shí)驗(yàn)，正交實(shí)驗(yàn)因素水平表見表2。

表2 正交實(shí)驗(yàn)因素水平表Tab.2 Orthogonal experimental factors level

1.3.3.3 模糊感官評(píng)定

模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)的方法，將具有“模糊性”的因素?cái)?shù)量化，避免了產(chǎn)品傳統(tǒng)感官評(píng)價(jià)存在的主觀隨意性、片面性、不確定性的問題，從而得到科學(xué)合理的評(píng)價(jià)結(jié)果[17]。由10名專業(yè)評(píng)價(jià)員組成的評(píng)判小組，對(duì)玉米須烏龍茶復(fù)合飲料的色澤、風(fēng)味、口感、香氣4個(gè)特性依次進(jìn)行單因素評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)因素標(biāo)準(zhǔn)見表1。

研究對(duì)象集Y、因素集U、評(píng)語集V及權(quán)重集X的確定[18-20]如下:

研究對(duì)象集Y玉米須烏龍茶復(fù)合飲料由正交實(shí)驗(yàn)中9組樣品進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，因此Y={y1，y2，y3，y4，y5，y6，y7，y8，y9}，其中yi為第i個(gè)實(shí)驗(yàn)號(hào)，正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表見表3。

表3 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表Tab.3 Orthogonal experimental design

因素反映產(chǎn)品的質(zhì)量，玉米須烏龍茶復(fù)合飲料的品質(zhì)由色澤、風(fēng)味、口感、香氣4項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)決定，因此因素集U={色澤u1，風(fēng)味u2，口感u3，香氣u4}。

每項(xiàng)指標(biāo)有優(yōu)、良、中、差4個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)，因此玉米須烏龍茶復(fù)合飲料的評(píng)語集V={優(yōu)v1，良v2，中v3，差v4}。

權(quán)重反映了因素集U中4項(xiàng)評(píng)價(jià)因素重要程度，采用強(qiáng)制決定法，確定各因素的權(quán)重，分別為色澤（0.1）、風(fēng)味（0.4）、口感（0.3）、香氣（0.2），因此權(quán)重集X={0.1，0.4，0.3，0.2}[21]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS分析軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1.1 玉米須添加量對(duì)玉米須烏龍茶復(fù)合飲料的影響

在玉米須復(fù)合飲料的制作過程中，玉米須的添加量對(duì)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(huì)導(dǎo)致口感濃郁、色澤較深（表現(xiàn)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(píng)分呈先上升后下降的趨勢，玉米須添加量處于9 g時(shí)出現(xiàn)峰值。

圖2 玉米須添加量對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響Fig.2 Effect of corn silk addition on product quality

2.1.2 玉米須熬煮時(shí)間對(duì)玉米須烏龍茶復(fù)合飲料的影響

玉米須熬煮時(shí)間的長短會(huì)影響復(fù)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(duì)熬煮后的玉米須汁進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。由圖4可知，在96℃熬煮條件下，隨著熬煮時(shí)間的增加，感官評(píng)分呈上升的趨勢，且在40 min時(shí)達(dá)到高峰值，此時(shí)玉米須復(fù)合飲料口感最佳，當(dāng)時(shí)間繼續(xù)延長，由于苦澀感的產(chǎn)生口感反而下降，由此可見，在溫度為96℃，熬煮40 min時(shí)玉米須復(fù)合飲料的口感最佳。

圖3 玉米須熬煮時(shí)間對(duì)產(chǎn)品質(zhì)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(duì)玉米須復(fù)合飲料的影響

烏龍茶的添加能夠改善產(chǎn)品的口感及色澤，適量添加不僅可以使飲料香甜可口、協(xié)調(diào)柔和，同時(shí)產(chǎn)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(jìn)行感官評(píng)價(jià)。由圖4可知，隨著烏龍茶添加量的增加，產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)逐漸上升，且當(dāng)烏龍茶添加量在2.2 g時(shí)出現(xiàn)峰值。當(dāng)添加量大于峰值時(shí)，烏龍茶澀味的增強(qiáng)會(huì)掩蓋玉米須的香甜口感，造成感官評(píng)分下降。

圖4 烏龍茶添加量對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響Fig.4 Effect of Oolong tea addition on product quality

2.1.4 木糖醇添加量對(duì)玉米須復(fù)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(huì)引起血糖升高，適合糖尿病患者使用的營養(yǎng)型食糖代替品，另一方面可增加產(chǎn)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(jìn)行感官評(píng)價(jià)，由圖5可知，隨著木糖醇量的增加，感官評(píng)分逐漸上升，且在25 g時(shí)達(dá)到峰值。

圖5 木糖醇添加量對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響Fig.5 Effect of xylitol addition on product quality

2.1.5 檸檬酸添加量對(duì)玉米須復(fù)合飲料的影響

在復(fù)合飲料制作完成之際，加入適量檸檬酸，一方面能夠調(diào)節(jié)玉米須復(fù)合飲料的口感增加其酸甜風(fēng)味，同時(shí)增加產(chǎn)品的酸度值，達(dá)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(jìn)行感官評(píng)價(jià)，由圖6可知隨著檸檬酸的添加感官評(píng)分先增后降，在添加量為0.08%達(dá)到峰值，繼續(xù)增加檸檬酸由于酸味過強(qiáng)掩蓋玉米須及茶葉本身的醇香風(fēng)味導(dǎo)致感官評(píng)分下降。因此，檸檬酸添加量為0.08%時(shí)復(fù)合飲料口感最佳。

圖6 檸檬酸添加量對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響Fig.6 Effect of citric acid addition on product quality

2.2 模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)判法確定最佳配方

2.2.1 模糊感官評(píng)定結(jié)果與分析

玉米須烏龍茶復(fù)合飲料按表3的9組實(shí)驗(yàn)以色澤、風(fēng)味、口感、香氣為評(píng)定因素進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，評(píng)定小組由10位評(píng)價(jià)員組成，其中男生5名、女生5名，且在評(píng)定前一天不飲酒、抽煙，禁吃刺激性（過酸、過辣）食品，每評(píng)定一個(gè)樣品后，評(píng)定員要用清水漱口，中間間隔10 min后再對(duì)下一個(gè)樣品進(jìn)行評(píng)定，以保證評(píng)價(jià)結(jié)果真實(shí)、客觀，感官評(píng)定結(jié)果見表4。

表4 玉米須烏龍茶復(fù)合飲料模糊感官評(píng)定結(jié)果Tab.4 Fuzzy sensory evaluation results of corn silk Oolong tea compound beverage

將表4以正交實(shí)驗(yàn)建立的9組實(shí)驗(yàn)各評(píng)價(jià)等級(jí)所得票數(shù)除以10，即為各評(píng)價(jià)因素的隸屬度，綜合各樣品評(píng)價(jià)因素結(jié)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(hào)；ri1，ri2，…，ri9分別表示第i個(gè)試樣評(píng)級(jí)因素各評(píng)價(jià)等級(jí)所得的隸屬度。

對(duì)于實(shí)驗(yàn)組合A1B1C1樣品的色澤因素評(píng)價(jià)結(jié)果，評(píng)定為優(yōu)的占比0.4，評(píng)定為良的占比為0.3，評(píng)定為中的占比0.2，評(píng)定為差的占比為0.1，即色澤R=（0.4，0.3，0.2，0.1）同理，風(fēng)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(jù)模糊評(píng)定矩陣換原理Yi=X Ri得，樣品1的模糊綜合評(píng)定結(jié)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(jīng)模糊評(píng)定矩陣變換原理可得結(jié)果如表5。

由表5可知樣品5編號(hào)為A2B2C3評(píng)定結(jié)果中優(yōu)的占比為0.61，差的結(jié)果為0，相比其它樣品，樣品5優(yōu)的比例均高于其它樣品，根據(jù)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(fù)合飲料口感最佳。

表5 模糊變換結(jié)果Tab.5 Results of fuzzy transform

2.2.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

將表5中模糊變換結(jié)果分別乘以其對(duì)應(yīng)的分值，其中優(yōu)90分，良80分，中70分，差60分[16]，依次進(jìn)行加和得出每個(gè)樣品的最終得分，見表6。

表6 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析Tab.6 Result and analysis of orthogonal experimental

由正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表6可知：玉米須烏龍茶復(fù)合飲料的最優(yōu)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(jié)果表明，根據(jù)極差Rj的大小可知，玉米須、烏龍茶和木糖醇對(duì)產(chǎn)品評(píng)分結(jié)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(fù)合飲料制作過程中，對(duì)其品質(zhì)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(jié)論與正交實(shí)驗(yàn)極差分析結(jié)果一致。

表7 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果方差分析Tab.7 Variance analysis of orthogonal experimental

2.3 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)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(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)得到感官評(píng)分為86.0分，與正交實(shí)驗(yàn)組合中較優(yōu)組合A2B2C3的結(jié)果吻合，因此，最優(yōu)組合A2B2C3的配方可行。

2.4 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2.4.1 感官指標(biāo)

色澤：呈均勻淺褐色，不渾濁；

滋味：風(fēng)味協(xié)調(diào)、清香甘醇、甜味適中；

口感：細(xì)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(biāo)

微生物指標(biāo)檢測參照GB 4789.2—2016，GB 4789.3—2016，GB 4789.15—2016，檢測結(jié)果符合國家標(biāo)準(zhǔn)，其中細(xì)菌總數(shù)不超過0.3 cfu/mL，大腸桿菌數(shù)不超過0.1 cfu/mL，致病菌未檢出。

3 結(jié)論

通過模糊感官評(píng)定方法結(jié)合正交實(shí)驗(yàn)分析，玉米須烏龍茶復(fù)合飲料的最佳工藝配方為：玉米須熬煮時(shí)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(fù)合飲料色澤均勻、呈淺褐色，口感細(xì)膩、無澀味，酸甜可口、清香甘醇、后味綿長。