孫娜，王華，朱秀娟，高秀云，祁玉嬌

隴南師范高等?？茖W校農(nóng)林技術學院（隴南 742500）

隴南地處秦巴山區(qū)、黃土高原及青藏高原的交匯區(qū)域，其特殊的地理位置、復雜的地質(zhì)地貌、多樣的氣候條件等諸多因素造就了極為豐富的野生食用植物資源[1]，盛產(chǎn)金銀花、五葉草莓等多種野生花果，且多數(shù)具有豐富的營養(yǎng)價值和藥用價值，是當?shù)剞r(nóng)民季節(jié)性收入的來源之一[2-3]。由于受產(chǎn)地、交通及技術等因素的影響，隴南野生食用植物資源多數(shù)被直接鮮食，產(chǎn)品附加值低、資源浪費大，未被有效開發(fā)利用[4]。

花果茶是一種新式茶飲料，以各種名茶、花朵與水果濃縮干燥而成，口感獨特，成分中含有各種不同的維生素、糖類與礦物質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)，有益于人體健康，其作為美容養(yǎng)顏和休閑健身的保健類茶，越來越受消費者青睞[5-6]。市售花果茶多數(shù)為茶葉、花朵及果干混合物，有關帶醬花果茶還鮮有報道，試驗以低糖果醬、五葉草莓、冰糖等為主要原材料，以模糊感官評分為指標，利用Box-Behnken中心組合設計試驗優(yōu)化帶醬花果茶產(chǎn)品配方，旨在為生產(chǎn)實踐提供理論依據(jù)，對延長隴南特色山野食用植物供應期，減少資源浪費，提升產(chǎn)品附加值具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

紅色五葉草莓（購于隴南市宕昌縣哈達鋪鎮(zhèn)市集）；金銀花、玫瑰花（購于隴南成縣市集）；紅心火龍果、檸檬、冰糖等（市售）；D-異抗壞血酸鈉、NaCl、抗壞血酸、CaCl2、δ-葡萄糖酸內(nèi)酯、瓜爾膠、黃原膠、羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）、海藻酸鈉、木糖醇、山梨甲酸（均為食品級，河南瑞仁生物工程有限公司）；超純水。

GZX-9070MBE型鼓風干燥烘箱（上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠）；FA2004N型電子天平（上海精密科學儀器有限公司）；KQ-700E型數(shù)控超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；手持糖度計（上海天壘儀器儀表有限公司）；RE-52CS實驗室旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（河南蘭帆科技有限公司）；高壓滅菌鍋（山東創(chuàng)美機械科技有限公司）等。

1.2 試驗方法

1.2.1 操作要點

1) 低糖果醬的制備：選擇八成熟、新鮮無損傷的紅色五葉草莓及紅心火龍果，用流水洗去附著在果皮上的泥沙、枯葉等雜物，參照孫娜等[7]火龍果五葉草莓復合果醬加工工藝研究方法制備低糖果醬，備用。

2) 五葉草莓、紅心火龍果及檸檬果片的制備：選擇八成熟新鮮五葉草莓、紅心火龍果及檸檬片等，去除有破損、腐爛及霉變果實，用流水沖洗干凈，分別參照李國勝等[8]響應面法優(yōu)化低糖火龍果果脯加工工藝研究方法制備火龍果脯，參照周琦等[9]響應面法優(yōu)化檸檬片微波真空干燥工藝研究方法制備檸檬片和參照張憶潔等[10]低糖草莓果脯關鍵工藝研究方法制備五葉草莓果脯。

3) 金銀花及玫瑰花茶的制備：選擇新鮮的金銀花苞和玫瑰花苞，流水沖洗干凈，瀝干水分，放入50～60 ℃鼓風干燥箱中烘制5～6 h，取出隔天，復烘0.5～1 h（防止返潮），備用。

4) 除低糖果醬需單獨瓶裝外，上述其余材料按最佳配方滅菌真空獨立包裝，飲用時取出一小包，加入一定量低糖果醬，一定條件下沖泡后直接飲用即可。

1.2.2 帶醬花果茶的單因素試驗設計

1.2.2.1 五葉草莓添加量對感官品質(zhì)的影響

在輔料紅心火龍果片、檸檬片、玫瑰花和金銀花的添加量分別為3，1.5，0.5和0.5 g不變的基礎上，確定低糖果醬和冰糖的添加量分別為2和7 g，五葉草莓添加量分別為1，2，3，4和5 g，主輔料經(jīng)混合沖泡后，通過模糊感官評分優(yōu)化主料五葉草莓添加量。

1.2.2.2 冰糖添加量對感官品質(zhì)的影響

在輔料紅心火龍果片、檸檬片、玫瑰花和金銀花的添加量分別為3，1.5，0.5和0.5 g不變的基礎上，確定主料低糖果醬和五葉草莓的添加量分別為2和3 g，冰糖添加量分別為5，6，7，8和9 g，主輔料經(jīng)混合沖泡后，通過模糊感官評分優(yōu)化主料冰糖添加量。

1.2.2.3 低糖果醬添加量對感官品質(zhì)的影響

在輔料紅心火龍果片、檸檬片、玫瑰花和金銀花的添加量分別為3，1.5，0.5和0.5 g不變的基礎上，確定主料冰糖和五葉草莓添加量分別為7和3 g，低糖果醬的添加量分別為1，2，3，4和5 g，主輔料經(jīng)混合沖泡后，通過模糊感官評分優(yōu)化主料低糖果醬添加量。

1.2.3 帶醬花果茶的響應面試驗設計

在單因素試驗基礎上，根據(jù)Box-Behnken的中心組合試驗設計原理，選取五葉草莓添加量（A）、冰糖添加量（B）和低糖果醬添加量（C）對帶醬花果茶茶湯品質(zhì)影響顯著的3個因素，以模糊感官評分為響應值，通過響應曲面分析進行帶醬花果茶配方篩選，試驗因素與水平設計見表1。

1.2.4 帶醬花果茶沖泡條件篩選的正交試驗設計

根據(jù)帶醬花果茶沖泡條件篩選單因素試驗，選取沖泡體積、沖泡溫度和沖泡時間對帶醬花果茶茶湯品質(zhì)影響顯著的3個因素，按表2進行三因素三水平正交試驗，以模糊感官評價分為評價指標，確定最佳沖泡條件。

表1 Box-Behnken中心組合試驗因素水平 單位：g

表2 沖泡條件篩選正交試驗因素水平

1.3 建立數(shù)學模型

以色澤、組織狀態(tài)、口感、風味4個因素為評價因素集[11-12]，采用強制決定法確定帶醬花果茶各感官指標的權重A=（0.20，0.30，0.30，0.20），即色澤20分、組織狀態(tài)30分、口感30分、風味20分，共100分，食品感官指標綜合評判的結果用Y表示，Y是權重A和模糊矩陣R的合成，即Y=A×R；以很好（100）、較好（80）、一般（60）、較差（40）、差（0）為評語集，即評價等級集K=（100，80，60，40，0），帶醬花果茶模糊綜合評價得分即為T=Y×K。見表3。

表3 帶醬花果茶茶湯感官評判標準

2 結果與分析

2.1 帶醬花果茶的單因素試驗結果

2.1.1 五葉草莓添加量對帶醬花果茶茶湯品質(zhì)的影響

由圖1可知，五葉草莓添加量為1～5 g時，隨著五葉草莓添加量增加，模糊感官評分呈上升趨勢；五葉草莓添加量為3 g時，模糊感官評分最高，此時帶醬花果茶茶湯品質(zhì)最好；隨著五葉草莓添加量繼續(xù)增加，感官評分呈下降趨勢，這是因為五葉草莓的過量添加，導致帶醬花果茶原輔料之間風味失衡，從而影響茶湯品質(zhì)。因此，最佳五葉草莓添加量為3 g。

圖1 五葉草莓添加量對帶醬花果茶茶湯品質(zhì)的影響

2.1.2 冰糖添加量對帶醬花果茶茶湯品質(zhì)的影響

由圖2可知，冰糖添加量為5～9 g時，隨著冰糖添加量增加，模糊感官評分呈上升趨勢，冰糖添加量7 g時，模糊感官評分最高，此時帶醬花果茶茶湯品質(zhì)最好；隨著冰糖添加量繼續(xù)增加，模糊感官評分呈下降趨勢，這是因為冰糖的甜度掩蓋住茶湯中其他原料的酸度，呈過度甜膩狀，從而影響茶湯品質(zhì)。因此，最佳冰糖添加量為7 g。

2.1.3 低糖果醬添加量對帶醬花果茶茶湯品質(zhì)的影響

由圖3可知，低糖果醬添加量為1～5 g時，隨著低糖果醬添加量不斷增加，模糊感官評分先升后降；低糖果醬添加量為2 g時，模糊感官評分最高，此時帶醬花果茶茶湯品質(zhì)最好；隨著低糖果醬添加量繼續(xù)增加，模糊感官評分出現(xiàn)下降，這可能是因為低糖果醬添加量增加導致茶湯濃稠，果醬味濃厚掩蓋住其他原料風味，從而影響茶湯品質(zhì)。因此，最佳低糖果醬添加量為2 g。

圖2 冰糖添加量對帶醬花果茶茶湯品質(zhì)的影響

圖3 低糖果醬添加量對帶醬花果茶茶湯品質(zhì)的影響

2.2 帶醬花果茶配方優(yōu)化確定

2.2.1 模糊數(shù)學感官評價結果

由10人組成的評價小組對17個帶醬花果茶配方優(yōu)化樣品進行評價打分，將評價結果收集匯總并進行統(tǒng)計分析，得到帶醬花果茶感官評價結果，評價結果見表4。

表4 帶醬花果茶感官評價結果

2.2.2 模糊矩陣的建立結果

由表4可知，在10人組成的感官評價小組對樣品1的色澤進行評價中，有3人認為很好，4人認為較好，1人認為一般，1人認為較差，1人認為差，則R色澤=[0.3，0.4，0.1，0.1，0.1]，同理R口感=[0.4，0.2，0.3，0.1，0]，R風味=[0.2，0.3，0.4，0.1，0]，R組織狀態(tài)=[0.3，0.4，0.2，0.1，0]，把4個因素的評價結果寫成樣品1的評判矩陣，即R1。

同理可得R2～R17樣品的矩陣。

根據(jù)評價小組成員對色澤、口感、風味、組織狀態(tài)4個因素所占權重進行打分，確定權重集A=（0.20，0.30，0.20，0.30）。將權重A乘以評判矩陣R進行模糊變換，即Yi=A×Ri（i=1，2，…，17），可得到各個樣品的模糊關系綜合評價結果，該矩陣反映對樣品進行感官評價時很好、較好、一般、差、很差的占比。以樣品1為例，其模糊變換綜合評價結果為

結果表明，在該工藝條件下，樣品1得到“很好”的占比為31%、“較好”的占比為32%、“一般”的占比為25%、“較差”的占比為10%、“差”的占比為2%。同理可得Y2～Y17樣品的模糊關系綜合評價結果。

設定很好（100）、較好（80）、一般（60）、較差（40）、差（0）為評語集，即評價等級集K=（100，80，60，40，0），即帶醬花果茶模糊綜合評價得分T=Y×K，由第1個樣品Y1=（0.31，0.32，0.25，0.10，0.02）可知，第1個帶醬花果茶樣品的綜合評分T1=0.31×100+0.32×80+0.25×60+0.1×40+0.02×0=75.6，同理可得到T2～T17樣品的綜合評分。

2.2.3 響應面分析試驗結果

在單因素試驗基礎上，帶醬花果茶配方的三因素二次回歸旋轉(zhuǎn)組合試驗方案及結果見表5和表6。

根據(jù)表5的結果應用SAS軟件進行編程計算，通過其響應面回歸（RSREG）程序進行數(shù)據(jù)分析，得出回歸模型?；貧w方程：Y=95.04-2.68A-3.45B+2.02C+0.35AB+2.80AC+1.65BC-11.07A2-8.82B2-8.57C2。

由表6可知，模型達到極顯著水平（p＜0.01）。方程一次項、二次項、交互項（A、B、C、AC、A2、B2、C2）的影響均是顯著的（p＜0.05），其余項不顯著，其決定系數(shù)R2=0.985 1與校正r2adj=0.966 0相近，表明試驗值與預測值非常接近，有較好的擬合度。

表5 響應面分析試驗及結果

表6 Box-Behnken試驗方差分析

圖4為五葉草莓添加量、冰糖添加量、低糖果醬添加量兩兩交互作用對帶醬花果茶感官品質(zhì)影響的3D響應曲面圖。五葉草莓添加量和低糖果醬添加量兩因素之間的響應面坡度最陡，交互作用顯著，五葉草莓添加量和冰糖添加量兩因素之間、冰糖添加量和低糖果醬添加量兩因素之間響應面坡度相對比較平坦，交互不顯著，這與回歸方程方差分析結果一致。方差分析表明，試驗所選參試因子對帶醬花果茶模糊感官評價影響大小順序為冰糖添加量、五葉草莓添加量、低糖果醬添加量。模型的失擬項不顯著（p＞0.05），以上回歸方程較好擬合試驗數(shù)據(jù)，試驗誤差小，可用于帶醬花果茶配方的理論預測。

2.2.4 驗證試驗

通過對回歸模型進行數(shù)學分析可知，帶醬花果茶最佳配方為五葉草莓3.5 g、冰糖6.8 g、低糖果醬2.2g。在此優(yōu)化條件下，感官評價的理論值為90.8分。為進一步驗證響應面分析法的可靠性，采用最優(yōu)配方進行帶醬花果茶加工，實際測得感官評價分為91.3分，因此采用響應面分析優(yōu)化得到的帶醬花果茶配方準確可靠，可用于實際操作。

圖4 各因素交互作用對帶醬花果茶感官品質(zhì)的影響

2.3 帶醬花果茶沖泡條件篩選的正交試驗結果

表7 帶醬花果茶沖泡條件篩選正交試驗結果

帶醬花果茶作為一種新型茶飲品，不同沖泡條件對其茶湯品質(zhì)影響十分顯著，只有最佳的沖泡條件及方式，才能最大程度保留花果中營養(yǎng)保健成分，獲取其最佳味感。由表7可知，極差R值C＞A＞B，說明沖泡時間對帶醬花果茶茶湯品質(zhì)影響最大，其次為沖泡體積，再者是沖泡溫度；由于感官評價分越高，說明沖泡效果越好，因此依據(jù)K的最大值確定最優(yōu)水平為A2B1C2，即沖泡體積250 mL、沖泡溫度70 ℃、沖泡時間5 min。在此條件下，模糊感官評分為92.8分。

3 結論

以模糊數(shù)學感官評價為指標，通過單因素和Box-Behnken中心組合設計試驗對帶醬花果茶配方及沖泡條件進行優(yōu)化，結果表明帶醬花果茶最優(yōu)配方為每份帶醬花果茶中五葉草莓3.5 g、冰糖6.8 g、低糖果醬2.2 g。最佳沖泡條件為沖泡水體積250 mL、沖泡溫度70℃、沖泡時間5 min。在此條件下，模糊感官評分達91.3分，茶湯呈紫紅色，酸甜適中，花果味濃郁，是一款綠色健康、方便休閑的新型帶醬飲品，可直接沖泡熱飲，亦或搭配冰塊冷飲。與傳統(tǒng)花果茶相比，此款帶醬花果茶茶湯色澤艷麗，無色素添加，果醬與花果在茶湯中相得益彰，使組織狀態(tài)更加細膩適口，符合消費者的需求，具有良好的市場前景。