于伟茹，宋慧妍，徐欣宇，张娜，郭庆启,

1.东北林业大学林学院（哈尔滨 150040）；2.黑龙江省森林食品资源利用重点实验室（哈尔滨 150040）；3.哈尔滨商业大学食品工程学院（哈尔滨 150076）

蓝莓（Blueberry）是杜鹃花科（Ericaceae）越橘属（Vaccinium spp.）植物[1]，为新兴木本小浆果类果树，物种名称为越橘。蓝莓果实中富含原花青素、黄酮、单宁、酚酸等多种抗氧化活性物质[2]，具有较高的抗氧化、抗衰老和抗癌活性，是饮食结构中抗氧化剂的最佳来源之一[3]。由于蓝莓果实成熟期短、不耐运输和贮藏，因此采摘后常被开发成各种易贮运的加工品，如蓝莓酒、果汁饮料等，或进行花青素提取[4-5]。在产品生产过程中会产生15%左右的副产物即蓝莓果渣，果渣中富含黄酮和多酚类化合物及膳食纤维等活性成分[6]，因此可作为功能性保健食品的配料应用从而提高其附加值[7-9]，合理利用蓝莓果渣对提高企业经济效益和解决环境污染具有积极意义。

感官评价是鉴定食品品质最简单、直接和快捷的方法[10]，但由于人的感官易受个体的年龄、嗜好、生理和心理等因素的影响，导致评价标准较难一致；同时由于食品相关感官属性之间很难严格区分，具有一定的模糊性，使得评价结果的稳定性和重现性较差[11-12]。模糊数学是研究解决模糊问题的方法论，可以将具有模糊属性的感官属性量化[13]，并综合考虑各评价因素对整体评价效果的影响，可在一定程度上避免感官评价的不足，从而对食品品质做出客观、科学及全面的评价[14]。模糊数学综合评判方法是应用模糊数学中隶属度与隶属函数理论，对食品感官品质中多因素的制约关系进行数字化的抽象，建立一个反映其本质特征和动态过程的理想化评价模式，近年来大量应用于食品的感官评价过程中[15-16]。

以蓝莓果汁生产过程中产生的副产物蓝莓果渣为原料，充分挖掘利用其中所含的多酚和黄酮类化合物的功能[17]，同时富集膳食纤维等营养素[18]，制备具有一定保健功能的蓝莓果渣压片糖果，实现对生产废弃物的综合利用，既能减少环境污染，又能产生很好的经济效益，创新性地将模糊数学和响应面法联合应用于蓝莓产品配方的优化，以期为充分开发蓝莓果渣资源提供理论基础和技术支持。

1 材料和方法

1.1 原料与试剂

蓝莓果渣（大兴安岭超越野生浆果开发有限责任公司），于60 ℃干燥箱中干燥24 h后，粉碎机粉碎，过100目筛，筛下产品置于封口袋密封，4 ℃冰箱保存备用。试验所用配料均为食品添加剂级，其中甜味剂是指木糖醇和甘露糖按3∶2（g/g）所制得的混合物，填充剂是指麦芽糊精和玉米淀粉按2∶1（g/g）所制得的混合物，润滑剂为硬脂酸镁，赋香剂12%的薄荷脑乙醇溶液。

1.2 仪器与设备

FW100高速万能粉碎机（天津泰斯特仪器有限公司）；YP-5单冲式压片机（广州旭朗机械设备有限公司）；DZF-6020真空干燥箱（上海一恒科学仪器有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 压片糖果制备工艺流程

将各种辅料用粉碎机分别粉碎，过100目筛后按一定质量分别与蓝莓果渣粉相混合，制得混料，喷洒95%乙醇溶液制成软材，软材的软硬度以手撮之成团，揉之即散为佳；将制好的软材通过20目筛进行造粒，过筛后将所制湿粒均匀的铺放在容器中，置于60℃真空干燥箱中干燥，每隔30 min翻动1次，干燥时间120 min，将干燥后的颗粒过14目筛，筛下产物加入一定质量的润滑剂，混合均匀后压片机进行压片。将12%薄荷脑-乙醇混合溶液雾化喷洒在片糖上，密封放置过夜，第2天将片糖取出，60 ℃烘干5 min。

1.3.2 感官评价方法

根据《中华人民共和国国内贸易行业标准 糖果压片糖果》（SB/T 10347—2017）及《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》（GB 2760—2014），选择色泽、形态、组织状态、滋气味为感官评价指标。选择学习过《食品感官评价》课程的食品科学与工程专业的15名本科生组成感官评价小组，邀请食品专业的8名教师组成权重指标评定小组，分别对产品进行感官评价和4种指标在感官评价体系中的权重系数的评定。权重系数具体评分标准是根据个人感受及经验，在选取的4个单因素水平都在0～1之间选取，认为权重最高者即认为该因素对蓝莓果渣压片糖果产品感官影响最重要的因素为1，最低者为0，4个因素的权重系数之和为1，蓝莓果渣压片糖果的感官评价指标见表1。

表1 蓝莓果渣压片糖果的感官评价指标

1.3.3 产品配方优化

在单因素试验的基础上，采用Box-Behnken进行四因素三水平的响应面优化配方设计。

1.3.4 模糊数学模型的建立

以色泽、形态、组织状态、滋气味作为因素集，以优、良、中、差作为评语集，根据压片糖果感官评定结果，建立4个单因素评价矩阵，用模糊数学评价方法对其进行分析。试验采用秩加序平均原则进行感官评价得分的计算[19]。

采用Design Expert软件对计算得到的感官评价结果进行优化和方差分析，得到最佳配方并进行验证试验。

2 结果和讨论

2.1 感官评价指标的模糊权重系数的确定

8位教师给出的权重系数分值见表2，通过对单项指标的权重系数取平均值得到色泽、形态、组织状态和滋气味对产品感官评价影响的权重系数。由表2可得4项评价指标的模糊数学权重系数a为（0.111 2，0.183 8，0.278 8和0.426 2）。

由表2计算结果可知，参与测评的8位教师普遍认为产品的滋气味是最重要的，权重系数平均值为0.426 2，产品的色泽对压片糖果的感官评价影响最低，权重系数平均值为0.111 2，组织状态对产品感官影响的重要性要高于形态，其权重系数分别为0.278 8和0.183 8。

2.2 蓝莓果渣压片糖果的感官评价结果及优化分析

15名同学根据表1对29种不同配方组成的蓝莓果渣压片糖果进行感官评价，以配方组成R1为例，感官评价结果见表3。

表3 配方组成R1的感官评价结果

以R1为例进行感官评价得分计算，得到：

计算Y1=（1×0.196 52+2×0.422 62+3×0.324 02+4×0.056 82）/（0.196 52+0.422 62+0.324 02+0.056 82）=2.223 8。

同理可以计算得到Y2～Y29，不同配方计算出的压片糖果的感官评价结果见表4。

通过统计分析软件SAS 9.1对表4中的试验数据进行二次多项式回归拟合，建立二次回归多元方程为：Y=-151.997 4+4.093 7X1+2.015 0X2+5.262 7X3-5.311 2X4-0.113 7X12+0.048 8 X1X2-0.044 4X22+0.0313X1X3-0.007 5X2X3-0.134 4X32+0.130 7X1X4+0.044 0X2X4+0.048 9X3X4-0.034 77X42。

由表5可知，模型方程的F=46.25，表明模型因变量与自变量之间的线性关系显著，p＜0.01表明该模型回归极显著。模型的R2=0.978 8，R2adj=0.957 7，说明模型与试验拟合程度高，自变量与响应值之间的线性关系显著，可用于不同配方组成的蓝莓压片糖果的感官评价数值的预测。

由表5可知，X1、X3、X1X2、X1X3、X1X4、X12、、X32和X42项达到极显著影响水平（p＜0.01），而X2和X3X4项为显著影响水平（p＜0.05），其中蓝莓果渣和甜味剂、蓝莓果渣和填充剂、蓝莓果渣和润滑剂及填充剂和润滑剂之间存在着交互作用，具体交互作用如图1所示。

表4 不同配方压片糖果的响应面试验设计及感官评价结果

表5 响应面模型方差分析

图1 各因素交互作用影响感官评价的响应面图

应用响应面寻优分析方法对回归模型进行分析得到最优配方组成为：蓝莓果渣添加量30.62 g、甜味剂添加量38.67 g、填充剂添加量22.45 g、润滑剂添加量2.14 g。此条件下蓝莓果渣压片糖果感官评价的预测分值为3.035 7分，此配方条件下进行感官评价的验证试验，值得蓝莓压片糖果的感官评价分值为3.021 9±0.036 2分，预测值与实际值拟合程度高，相对误差为0.995 4。

3 结论

1) 感官模糊数学综合评定法可与响应面法相结合用于蓝莓压片糖果配方的优化。

2) 蓝莓压片糖果的最佳配方为：蓝莓果渣粉添加量30.62 g、甜味剂（木糖醇和甘露糖醇质量比3∶2混合物）添加量38.67 g、填充剂（麦芽糊精和玉米淀粉质量比2∶1混合物）添加量22.45 g、润滑剂（硬脂酸镁）添加量2.14 g、赋香剂为12%薄荷脑乙醇溶液。按此配方制成的蓝莓果渣压片糖果产品的色泽、形态、组织状态和滋气味最佳。