孙娜，王华，朱秀娟，高秀云，祁玉娇

陇南师范高等专科学校农林技术学院（陇南 742500）

陇南地处秦巴山区、黄土高原及青藏高原的交汇区域，其特殊的地理位置、复杂的地质地貌、多样的气候条件等诸多因素造就了极为丰富的野生食用植物资源[1]，盛产金银花、五叶草莓等多种野生花果，且多数具有丰富的营养价值和药用价值，是当地农民季节性收入的来源之一[2-3]。由于受产地、交通及技术等因素的影响，陇南野生食用植物资源多数被直接鲜食，产品附加值低、资源浪费大，未被有效开发利用[4]。

花果茶是一种新式茶饮料，以各种名茶、花朵与水果浓缩干燥而成，口感独特，成分中含有各种不同的维生素、糖类与矿物质等营养物质，有益于人体健康，其作为美容养颜和休闲健身的保健类茶，越来越受消费者青睐[5-6]。市售花果茶多数为茶叶、花朵及果干混合物，有关带酱花果茶还鲜有报道，试验以低糖果酱、五叶草莓、冰糖等为主要原材料，以模糊感官评分为指标，利用Box-Behnken中心组合设计试验优化带酱花果茶产品配方，旨在为生产实践提供理论依据，对延长陇南特色山野食用植物供应期，减少资源浪费，提升产品附加值具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

红色五叶草莓（购于陇南市宕昌县哈达铺镇市集）；金银花、玫瑰花（购于陇南成县市集）；红心火龙果、柠檬、冰糖等（市售）；D-异抗坏血酸钠、NaCl、抗坏血酸、CaCl2、δ-葡萄糖酸内酯、瓜尔胶、黄原胶、羧甲基纤维素钠（CMC-Na）、海藻酸钠、木糖醇、山梨甲酸（均为食品级，河南瑞仁生物工程有限公司）；超纯水。

GZX-9070MBE型鼓风干燥烘箱（上海博讯实业有限公司医疗设备厂）；FA2004N型电子天平（上海精密科学仪器有限公司）；KQ-700E型数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；手持糖度计（上海天垒仪器仪表有限公司）；RE-52CS实验室旋转蒸发仪（河南兰帆科技有限公司）；高压灭菌锅（山东创美机械科技有限公司）等。

1.2 试验方法

1.2.1 操作要点

1) 低糖果酱的制备：选择八成熟、新鲜无损伤的红色五叶草莓及红心火龙果，用流水洗去附着在果皮上的泥沙、枯叶等杂物，参照孙娜等[7]火龙果五叶草莓复合果酱加工工艺研究方法制备低糖果酱，备用。

2) 五叶草莓、红心火龙果及柠檬果片的制备：选择八成熟新鲜五叶草莓、红心火龙果及柠檬片等，去除有破损、腐烂及霉变果实，用流水冲洗干净，分别参照李国胜等[8]响应面法优化低糖火龙果果脯加工工艺研究方法制备火龙果脯，参照周琦等[9]响应面法优化柠檬片微波真空干燥工艺研究方法制备柠檬片和参照张忆洁等[10]低糖草莓果脯关键工艺研究方法制备五叶草莓果脯。

3) 金银花及玫瑰花茶的制备：选择新鲜的金银花苞和玫瑰花苞，流水冲洗干净，沥干水分，放入50～60 ℃鼓风干燥箱中烘制5～6 h，取出隔天，复烘0.5～1 h（防止返潮），备用。

4) 除低糖果酱需单独瓶装外，上述其余材料按最佳配方灭菌真空独立包装，饮用时取出一小包，加入一定量低糖果酱，一定条件下冲泡后直接饮用即可。

1.2.2 带酱花果茶的单因素试验设计

1.2.2.1 五叶草莓添加量对感官品质的影响

在辅料红心火龙果片、柠檬片、玫瑰花和金银花的添加量分别为3，1.5，0.5和0.5 g不变的基础上，确定低糖果酱和冰糖的添加量分别为2和7 g，五叶草莓添加量分别为1，2，3，4和5 g，主辅料经混合冲泡后，通过模糊感官评分优化主料五叶草莓添加量。

1.2.2.2 冰糖添加量对感官品质的影响

在辅料红心火龙果片、柠檬片、玫瑰花和金银花的添加量分别为3，1.5，0.5和0.5 g不变的基础上，确定主料低糖果酱和五叶草莓的添加量分别为2和3 g，冰糖添加量分别为5，6，7，8和9 g，主辅料经混合冲泡后，通过模糊感官评分优化主料冰糖添加量。

1.2.2.3 低糖果酱添加量对感官品质的影响

在辅料红心火龙果片、柠檬片、玫瑰花和金银花的添加量分别为3，1.5，0.5和0.5 g不变的基础上，确定主料冰糖和五叶草莓添加量分别为7和3 g，低糖果酱的添加量分别为1，2，3，4和5 g，主辅料经混合冲泡后，通过模糊感官评分优化主料低糖果酱添加量。

1.2.3 带酱花果茶的响应面试验设计

在单因素试验基础上，根据Box-Behnken的中心组合试验设计原理，选取五叶草莓添加量（A）、冰糖添加量（B）和低糖果酱添加量（C）对带酱花果茶茶汤品质影响显著的3个因素，以模糊感官评分为响应值，通过响应曲面分析进行带酱花果茶配方筛选，试验因素与水平设计见表1。

1.2.4 带酱花果茶冲泡条件筛选的正交试验设计

根据带酱花果茶冲泡条件筛选单因素试验，选取冲泡体积、冲泡温度和冲泡时间对带酱花果茶茶汤品质影响显著的3个因素，按表2进行三因素三水平正交试验，以模糊感官评价分为评价指标，确定最佳冲泡条件。

表1 Box-Behnken中心组合试验因素水平 单位：g

表2 冲泡条件筛选正交试验因素水平

1.3 建立数学模型

以色泽、组织状态、口感、风味4个因素为评价因素集[11-12]，采用强制决定法确定带酱花果茶各感官指标的权重A=（0.20，0.30，0.30，0.20），即色泽20分、组织状态30分、口感30分、风味20分，共100分，食品感官指标综合评判的结果用Y表示，Y是权重A和模糊矩阵R的合成，即Y=A×R；以很好（100）、较好（80）、一般（60）、较差（40）、差（0）为评语集，即评价等级集K=（100，80，60，40，0），带酱花果茶模糊综合评价得分即为T=Y×K。见表3。

表3 带酱花果茶茶汤感官评判标准

2 结果与分析

2.1 带酱花果茶的单因素试验结果

2.1.1 五叶草莓添加量对带酱花果茶茶汤品质的影响

由图1可知，五叶草莓添加量为1～5 g时，随着五叶草莓添加量增加，模糊感官评分呈上升趋势；五叶草莓添加量为3 g时，模糊感官评分最高，此时带酱花果茶茶汤品质最好；随着五叶草莓添加量继续增加，感官评分呈下降趋势，这是因为五叶草莓的过量添加，导致带酱花果茶原辅料之间风味失衡，从而影响茶汤品质。因此，最佳五叶草莓添加量为3 g。

图1 五叶草莓添加量对带酱花果茶茶汤品质的影响

2.1.2 冰糖添加量对带酱花果茶茶汤品质的影响

由图2可知，冰糖添加量为5～9 g时，随着冰糖添加量增加，模糊感官评分呈上升趋势，冰糖添加量7 g时，模糊感官评分最高，此时带酱花果茶茶汤品质最好；随着冰糖添加量继续增加，模糊感官评分呈下降趋势，这是因为冰糖的甜度掩盖住茶汤中其他原料的酸度，呈过度甜腻状，从而影响茶汤品质。因此，最佳冰糖添加量为7 g。

2.1.3 低糖果酱添加量对带酱花果茶茶汤品质的影响

由图3可知，低糖果酱添加量为1～5 g时，随着低糖果酱添加量不断增加，模糊感官评分先升后降；低糖果酱添加量为2 g时，模糊感官评分最高，此时带酱花果茶茶汤品质最好；随着低糖果酱添加量继续增加，模糊感官评分出现下降，这可能是因为低糖果酱添加量增加导致茶汤浓稠，果酱味浓厚掩盖住其他原料风味，从而影响茶汤品质。因此，最佳低糖果酱添加量为2 g。

图2 冰糖添加量对带酱花果茶茶汤品质的影响

图3 低糖果酱添加量对带酱花果茶茶汤品质的影响

2.2 带酱花果茶配方优化确定

2.2.1 模糊数学感官评价结果

由10人组成的评价小组对17个带酱花果茶配方优化样品进行评价打分，将评价结果收集汇总并进行统计分析，得到带酱花果茶感官评价结果，评价结果见表4。

表4 带酱花果茶感官评价结果

2.2.2 模糊矩阵的建立结果

由表4可知，在10人组成的感官评价小组对样品1的色泽进行评价中，有3人认为很好，4人认为较好，1人认为一般，1人认为较差，1人认为差，则R色泽=[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风味=[0.2，0.3，0.4，0.1，0]，R组织状态=[0.3，0.4，0.2，0.1，0]，把4个因素的评价结果写成样品1的评判矩阵，即R1。

同理可得R2～R17样品的矩阵。

根据评价小组成员对色泽、口感、风味、组织状态4个因素所占权重进行打分，确定权重集A=（0.20，0.30，0.20，0.30）。将权重A乘以评判矩阵R进行模糊变换，即Yi=A×Ri（i=1，2，…，17），可得到各个样品的模糊关系综合评价结果，该矩阵反映对样品进行感官评价时很好、较好、一般、差、很差的占比。以样品1为例，其模糊变换综合评价结果为

结果表明，在该工艺条件下，样品1得到“很好”的占比为31%、“较好”的占比为32%、“一般”的占比为25%、“较差”的占比为10%、“差”的占比为2%。同理可得Y2～Y17样品的模糊关系综合评价结果。

设定很好（100）、较好（80）、一般（60）、较差（40）、差（0）为评语集，即评价等级集K=（100，80，60，40，0），即带酱花果茶模糊综合评价得分T=Y×K，由第1个样品Y1=（0.31，0.32，0.25，0.10，0.02）可知，第1个带酱花果茶样品的综合评分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样品的综合评分。

2.2.3 响应面分析试验结果

在单因素试验基础上，带酱花果茶配方的三因素二次回归旋转组合试验方案及结果见表5和表6。

根据表5的结果应用SAS软件进行编程计算，通过其响应面回归（RSREG）程序进行数据分析，得出回归模型。回归方程：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，模型达到极显著水平（p＜0.01）。方程一次项、二次项、交互项（A、B、C、AC、A2、B2、C2）的影响均是显著的（p＜0.05），其余项不显著，其决定系数R2=0.985 1与校正r2adj=0.966 0相近，表明试验值与预测值非常接近，有较好的拟合度。

表5 响应面分析试验及结果

表6 Box-Behnken试验方差分析

图4为五叶草莓添加量、冰糖添加量、低糖果酱添加量两两交互作用对带酱花果茶感官品质影响的3D响应曲面图。五叶草莓添加量和低糖果酱添加量两因素之间的响应面坡度最陡，交互作用显著，五叶草莓添加量和冰糖添加量两因素之间、冰糖添加量和低糖果酱添加量两因素之间响应面坡度相对比较平坦，交互不显著，这与回归方程方差分析结果一致。方差分析表明，试验所选参试因子对带酱花果茶模糊感官评价影响大小顺序为冰糖添加量、五叶草莓添加量、低糖果酱添加量。模型的失拟项不显著（p＞0.05），以上回归方程较好拟合试验数据，试验误差小，可用于带酱花果茶配方的理论预测。

2.2.4 验证试验

通过对回归模型进行数学分析可知，带酱花果茶最佳配方为五叶草莓3.5 g、冰糖6.8 g、低糖果酱2.2g。在此优化条件下，感官评价的理论值为90.8分。为进一步验证响应面分析法的可靠性，采用最优配方进行带酱花果茶加工，实际测得感官评价分为91.3分，因此采用响应面分析优化得到的带酱花果茶配方准确可靠，可用于实际操作。

图4 各因素交互作用对带酱花果茶感官品质的影响

2.3 带酱花果茶冲泡条件筛选的正交试验结果

表7 带酱花果茶冲泡条件筛选正交试验结果

带酱花果茶作为一种新型茶饮品，不同冲泡条件对其茶汤品质影响十分显著，只有最佳的冲泡条件及方式，才能最大程度保留花果中营养保健成分，获取其最佳味感。由表7可知，极差R值C＞A＞B，说明冲泡时间对带酱花果茶茶汤品质影响最大，其次为冲泡体积，再者是冲泡温度；由于感官评价分越高，说明冲泡效果越好，因此依据K的最大值确定最优水平为A2B1C2，即冲泡体积250 mL、冲泡温度70 ℃、冲泡时间5 min。在此条件下，模糊感官评分为92.8分。

3 结论

以模糊数学感官评价为指标，通过单因素和Box-Behnken中心组合设计试验对带酱花果茶配方及冲泡条件进行优化，结果表明带酱花果茶最优配方为每份带酱花果茶中五叶草莓3.5 g、冰糖6.8 g、低糖果酱2.2 g。最佳冲泡条件为冲泡水体积250 mL、冲泡温度70℃、冲泡时间5 min。在此条件下，模糊感官评分达91.3分，茶汤呈紫红色，酸甜适中，花果味浓郁，是一款绿色健康、方便休闲的新型带酱饮品，可直接冲泡热饮，亦或搭配冰块冷饮。与传统花果茶相比，此款带酱花果茶茶汤色泽艳丽，无色素添加，果酱与花果在茶汤中相得益彰，使组织状态更加细腻适口，符合消费者的需求，具有良好的市场前景。