模糊感官評價優化液態懸浮發酵紅茶茶湯

摘 要： 在前期進行響應面法以及神經網絡分析法優化液態懸浮紅茶茶湯的最佳發酵條件基礎上，選擇不同pH、溫度以及時間條件下制備4份液態懸浮發酵紅茶茶湯。以4份液態懸浮發酵紅茶茶湯為樣品，選取香氣、湯色、滋味、濁度為評價因素，通過模糊數學感官評價法評判液態懸浮發酵紅茶茶湯的品質。同時，測定液態懸浮發酵紅茶茶湯的TRs/TFs、咖啡堿、氨基酸、多糖、蛋白質以及還原糖等化學成分含量，并對各化學成分與感官指標的相關性進行分析。結果表明：通過模糊感官評價體系篩選出最易為消費者接受的紅茶茶湯的工藝條件為pH 5.8、反應溫度30℃及發酵時間30 min，此條件下制備的液態懸浮發酵紅茶茶湯的模糊感官綜合評分為3.66分，茶湯具有色澤均勻、滋味平和的特點。紅茶茶湯中的咖啡堿、游離氨基酸和還原糖等化學成分對茶湯的香氣及滋味影響較大。

關鍵詞： 紅茶茶湯;懸浮發酵;模糊數學;感官評價

中圖分類號： S571.1文獻標志碼： A文章編號： 0253-2301（2020）06-0037-05

DOI：10.13651/j.cnki.fjnykj.2020.06.008

Optimization of Liquid Suspension Fermented Black Tea Soup by Using Fuzzy Sensory Evaluation

ZHOU Yun

（Department of healthy food， Fujian Vocational College of Bioengineering， Fuzhou， Fujian 350007， China）

Abstract：On the basis of using the response surface method and the neural network to optimize the optimal fermentation conditions of liquid suspension fermented black tea soup， the four liquid suspension fermented black tea soup were prepared under the conditions of different pH， temperatures and time. By taking the four samples of liquid suspension fermented black tea soup as the samples， the aroma， color， taste and turbidity were selected as the evaluation factors to evaluate the quality of liquid suspension fermented black tea soup by using the method of fuzzy mathematical sensory evaluation. Meanwhile， the content of the chemical components such as TRs/TFs， caffeine， amino acid， polysaccharide， protein， and reducing sugar in liquid suspension fermented black tea soup was determined， and the correlation between each chemical component and the sensory indexes was analyzed. The results showed that the processing conditions for selecting the most acceptable black tea soup through the fuzzy sensory evaluation system were pH of5.8 ， reaction temperature of 30℃ and fermentation time of 30 min. The fuzzy sensory comprehensive score of the liquid suspension fermented black tea soup prepared under these conditions was3.66 . And the tea soup was characterized by uniform color and mild taste. The aroma and taste of tea soup were greatlyaffectedby the chemical components such as caffeine， freeaminoacid and reducing sugar in the black tea soup.

Key words：Black tea infusion; Suspension fermentation; Fuzzy mathematics; Sensory evaluation

感官評價是通過由產品引起的包括視覺、嗅覺、觸覺、味覺和聽覺等感知以測量、分析和解釋產品的一種科學方法[1] 。食品工業產品必須達到整體特性之間的相互協調，然而控制感官特性并非易事，首先感官特性參數較多，每個單一特性之間又相互關聯;其次食品工業產品具有個體不統一的特點，需要處理后形成固定標準的產品;第三很少有感官特性的數據運用于傳統制造工業。感官評價的描述詞匯都是抽象的，必須和具體的數據結合才具有科學判斷的準確性[2] 。自從1965年模糊數學方法問世并對感官評價進行賦值后，模糊感官評價在食品行業開始有了長足的發展[3] 。模糊感官評價的優點是人對食品的感覺描述本來就是模糊多于確定的，在模糊數學推理中，一個對象通過模糊集合的系列組分與模糊隸屬度對比后進行表達，能夠將人的不確定感官以數字形式描述出來[4] 。

紅茶茶湯需綜合色香味各項指標進行感官評價才能體現其整體風味的優劣，以紅艷明亮湯色、清甜花果香氣、濃厚鮮爽的滋味為佳[5] 。然而目前市售茶飲料主要以茶葉濃縮汁或茶粉為基礎，再輔以食品添加劑，難以保留原茶的風味[6] 。以較低成本制作出保留原茶風味，易為消費者接受的紅茶飲料是未來發展的方向。本研究以低檔綠茶為原料，利用茶鮮葉中內源酶懸浮發酵制備紅茶茶湯，在前期通過響應面法以及神經網絡分析法獲得最佳發酵條件基礎上[7-8] ，采用模糊感官評價方法對不同發酵條件下制備的4種液態懸浮發酵紅茶茶湯進行分析，以期篩選出消費者最易接受的液態懸浮發酵紅茶 茶湯。

1 材料與方法

1.1 材料

低檔綠茶系福建永安次級云峰螺毫;茶鮮葉系福建農林大學茶試園栽種的福云6號（福鼎大白茶與云南大葉種雜交品種）。

1.2 試驗方法

1.2.1 液態懸浮發酵紅茶茶湯的制備 根據前期試驗研究[7-8] 得到液態懸浮發酵紅茶茶湯的最佳發酵條件為pH 5.8、反應溫度30℃及發酵時間29.5 min，依此選擇與此相近發酵條件的4個不同pH、溫度以及時間條件制備液態懸浮發酵紅茶茶湯，如表1 所示。

1.2.2 感官評價方法 選擇10位評價員組成評價小組對樣品進行評價。在評定之前，給評價員做評價培訓，使評價員客觀地進行評價，不摻雜個人情緒。將按表1發酵條件制備的4個懸浮發酵紅茶茶湯，以及印度阿薩姆紅茶（樣品編號5）、市售紅茶飲料（樣品編號6）共6份樣品平分成3份，平分后所有樣品隨機排列，分給10位評價員，相當于每位評價員對同一份樣品進行3次隨機評價。參照（GB/T 14487-2008《茶葉感官審評術語》），確定液態懸浮發酵紅茶茶湯的感官評價標準 （表2）。

1.2.3 茶湯主要成分檢測方法 咖啡堿含量的測定采用（GB/T 8312-2013《茶 咖啡堿測定》）的方法，游離氨基酸含量的測定采用（GB/T 8314-2013《茶游離氨基酸總量測定》），蛋白質含量的測定采用考馬斯亮藍法[9] ，可溶性多糖含量的測定采用蒽酮法[10] ，還原糖含量的測定采用 3 ， 5 二 硝基水楊酸法[9] 。TRs和TFs的含量采用Roberts方法檢測[11] 。

1.3 試驗設計與數據處理

1.3.1 構建模糊感官評價體系 首先依照常規茶湯評價對感官各指標進行權重賦值，權重分配如下：香氣、湯色、滋味、濁度分別為0.25、0.3、0.35、0.1，總和為1。

其次設定評價論域：因素集， 即感官質量指標集為 U ={香氣（ u1）、湯色（ u2）、滋味（ u3）、濁度（ u4）};評語集，即感官質量評語集為 V ={好5分（ v1）、較好4分（ v2）、一般3分（ v3）、較差2分（ v4）、差1分（ v5）}。

U到V 的一個模糊映射就是關系矩陣 R ，設 U 上模糊集 X=（x 1 x 2 x 3 x 4） 表示對香氣、湯色、滋味和濁度的加權數，則有：

Y=X·R=（y 1y 2y 3y 4y 5）（1）

式中， Y為綜合評價結果;X為加權屬集;R為 關系矩陣。

歸一化后得：

Y i/n =yi/∑ nyi（2）

式中， Yi/n為歸一化綜合評價結果;yi為Y的子集。

綜合評價等級則為：

C=Y i/n ·V（3）

式中， C為綜合評分集;V為感官質量評語集

1.3.2 相關性分析 使用PASW Statistics 18.0軟件對茶湯中主要化學成分與感官評價指標的Pearson相關性進行分析。

2 結果與分析

2.1 感官評價結果

評價員對不同發酵條件下制備的液態懸浮發酵紅茶茶湯樣品4個，以及印度阿薩姆紅茶（樣品編號5）、市售紅茶飲料（樣品編號6）進行評比，評價結果如表3所示。

2.2 模糊數學計算結果

由表3可得樣品1-6的模糊矩陣如下：

R1= 0.07 0.27 0.50.13 0.03 0.1 0.53 0.27 0.1000.43 0.33 0.13 0.10.3 0.37 0.27 0.07 0

R2= 00.3 0.57 0.07 0.07 0.07 0.3 0.4 0.23 000.4 0.37 0.17 0.07 0.4 0.43 0.17 00

R3= 0.13 0.3 0.4 0.1 0.07 00.2 0.53 0.23 0.03 0.07 0.3 0.47 0.13 0.03 00.27 0.47 0.17 0.1

R4= 0.1 0.47 0.33 0.07 0.03 0.37 0.37 0.2 0.07 00.03 0.53 0.33 0.1 00.23 0.37 0.2 0.11 0

R5= 0.53 0.27 0.13 0.07 00.5 0.23 0.2 0.03 0.03 0.33 0.37 0.23 0.07 00.27 0.53 0.2 00

R6= 0.17 0.33 0.37 0.13 0000.23 0.57 0.2 00.03 0.3 0.43 0.23 0.53 0.3 0.17 00

根據公式（1），則 y 1 =0.25×0.07+0.3× 0.1+ 0.35×0+0.1×0.3=0.077，同理可得y 2= 0.415，y 3=0.348，y 4=0.117，y 5=0.043。以上5個y值構成隸屬集Y 1。

依次計算出6種樣品的隸屬集如下：

Y1=（0.077 0.415 0.348 0.117 0.043）

Y2=（0.06 0.348 0.407 0.118 0.028）

Y3=（0.057 0.21 0.423 0.141 0.042）

Y4=（0.17 0.35 0.287 0.088 0.003）

Y5=（0.427 0.318 0.195 0.05 0.01）

Y6=（0.095 0.125 0.283 0.355 0.142）

根據公式（2）將隸屬集歸一化得各歸一化值，繪出其對應評價的折線圖，如圖1所示。

Y1/n =（0.077 0.415 0.348 0.117 0.043）

Y2/n =（0.062 0.362 0.423 0.123 0.03）

Y3/n =（0.065 0.241 0.484 0.162 0.048）

Y4/n =（0.189 0.39 0.32 0.098 0.003）

Y5/n =（0.427 0.318 0.195 0.05 0.01）

Y6/n =（0.095 0.125 0.283 0.355 0.142）

從圖1可以看出，4種不同發酵條件下制備的液態懸浮發酵紅茶茶湯經評價員審核，認可度都較高，較好和一般的評價較多，pH5.5的紅茶茶湯較pH5.8的更為穩定，不容易隨發酵溫度和時間變化而產生較大改變。但液態懸浮發酵紅茶茶湯以第4種發酵條件所得的評價最優。以公式（3）計算得出每個樣品的最終感官綜合得分結果見表4。

從表4可知，4種液態懸浮發酵紅茶茶湯樣品中以樣品4的等級最高，綜合得分為3.66，屬于較好評價。樣品5（印度阿薩姆紅茶）的綜合得分為5.00分，屬于湯色、滋味、香氣等各方面都比較協調的優質紅茶湯。市售紅茶飲料由于香氣不自然，色澤偏暗，添加了甜味劑失去原茶滋味，但其澄清度較好。經過對比，綠茶茶湯快速發酵得來的紅茶茶湯品質可保持較好的紅茶茶湯水平。從評價員的接受度看，以pH5.8、反應溫度30℃和發酵時間30 min條件下生產的紅茶茶湯易于被接受，其次是pH5.5、反應溫度30℃和發酵時間40 min條件下生產的紅茶茶湯易于被大家接受，兩種茶湯具有色澤均勻、滋味平和的特點;而pH 5.8、反應溫度35℃、發酵時間40 min和pH5.5、反應溫度35℃、發酵時間30 min條件下生產的紅茶茶湯則稍顯 遜色。

2.3 茶湯中主要化學成分與感官評價的相關性 分析

因市售紅茶中添加了糖類，故僅對比了4個不同發酵條件制備的液態懸浮發酵紅茶茶湯和印度阿薩姆紅茶的化學成分，如表5所示。茶湯中主要化學物質與感官指標的相關性如表6所示。

從表6分析可知，茶湯中的咖啡堿主要對香氣和滋味的評價產生正面影響，特別與香氣顯著相關，然而其與紅茶色素的比例不當將導致茶湯澄清度降低;游離氨基酸對滋味的評價產生正面的影響，其多寡決定了茶湯的鮮爽滋味;大分子物質在茶湯中易與紅茶色素形成復合物，導致茶湯出現渾濁，水溶性蛋白質和多糖均對澄清度評價產生負面影響，同時大分子物質對風味不產生重要影響;還原糖也對茶湯的滋味起顯著性影響。

3 結論

本研究采用模糊感官評價體系對比分析4種不同發酵條件下制備液態懸浮發酵紅茶茶湯。結果表明，在pH 5.8、反應溫度30℃、發酵時間30 min發酵條件下制備的液態懸浮發酵紅茶茶湯感官品質最佳，其滋味最易為人們所接受。賀志榮[12] 研究發現小分子游離氨基酸和糖類都是形成紅茶中香氣物質的前體物質，在發酵過程中逐漸形成芳樟醇等萜類物質。本研究通過對4種不同發酵條件下制備的液態懸浮發酵紅茶茶湯化學成分與感官評價的相關性進行分析，結果表明茶湯中的咖啡堿、游離氨基酸和還原糖等成分對茶湯的香氣及滋味都有不同程度的影響，游離氨基酸、還原糖均對滋味產生呈正相關影響，這與賀志榮研究結論基本一致。

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（責任編輯：林玲娜）