模糊综合评判大豆异黄酮酸奶工艺研究

摘要 选取高纯度大豆异黄酮和纯牛奶为主要原料，以大豆异黄酮添加量、甜味剂添加量、发酵剂添加量、发酵温度为单因素，进行正交试验制备大豆异黄酮酸奶，通过感官评价得出试验结果并用模糊综合评判法分析，以获得最佳工艺配比。结果表明：在大豆异黄酮0.075%、甜味剂10%、发酵剂0.2%、发酵温度44 ℃的工艺条件下，酸奶得分最高，为85.3分。

关键词 大豆异黄酮；酸奶；工艺配比；模糊综合评判

中图分类号 TS252.54 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）02-0253-02

大豆异黄酮是一种植物雌性激素，Lu等[1]发现，大豆异黄酮能预防妇女更年期综合征、乳腺癌，具有抗氧化、美容、延缓衰老等功效。酸奶作为一种优质食品，除了含有丰富的蛋白质、矿物质等营养成分外，还具有调节肠道菌群、促进营养吸收的功能，但对于大多数消费者——女性来说，其缺少了抗氧化美容的功效。因此，本试验尝试在酸奶中添加大豆异黄酮，以达到酸奶调节雌性激素、增加美容效果的功能，并用模糊综合评价法对其质量进行评估。现将试验结果总结如下。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 原料。25 mL纯牛奶（内蒙古伊利实业集团股份有限公司生产）；甜味剂、大豆异黄酮（陕西慈缘生物技术有限公司生产）；混合菌种（安琪酵母有限公司生产）。

1.1.2 主要仪器。HH-8数显恒温水浴锅（江苏省荣华仪器制造有限公司生产）；BG-160电热恒温培养箱（上海博讯实业有限公司生产）；DZF-6050真空干燥箱（上海百典仪器设备有限公司生产）。

1.2 试验设计

进行单因素试验，研究其对大豆异黄酮酸奶品质的影响。选取大豆异黄酮添加量分别为0.055%、0.065%、0.075%、0.085%、0.095%，甜味剂（木糖醇）添加量分别为6%、8%、10%、12%、14%，发酵剂添加量分别为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%，发酵温度分别为38、40、42、44、46 ℃。

1.3 工艺流程

大豆异黄酮酸奶的制作工艺流程见图1。

1.4 感官评价

1.4.1 感官评定标准的建立。大豆异黄酮酸奶的感官指标采用孙于庆等[2]的标准评定。

1.4.2 模糊数学模型的建立。①感官评定的4个标准为论域U，U={u1，u2，u3，u4}，分别指组织状态、色泽、口感、气味[3]；②对大豆异黄酮酸奶的评语为论域V，即评价尺度，评语集V={优，良，差}，其中，优（90分），良（80分），差（60分）；③确定因素的权重因素集为X，X={0.2，0.2，0.3，0.3}。

2 结果与分析

2.1 大豆异黄酮添加量对感官的影响

由图2可知，当大豆异黄酮添加量为0.055%时，感官评价的得分为70分。随着大豆异黄酮添加量的增加，感官评分也随之增加，但高于0.075%时，大豆的味道过于浓烈，并伴有涩味出现，影响感官评分。因此，大豆异黄酮的添加量在0.065%～0.085%之间较好。

2.2 甜味剂添加量对感官的影响

由图3可知，随着甜味剂（木糖醇）添加量的增加，感官评分先升高后降低，当甜味剂添加量为10%时，酸奶的感官评分最高，为85分。继续添加甜味剂，感官评分逐渐下降且

酸奶凝固性变差，这可能是因为甜味剂有一定的抑菌作用，影响了乳酸菌的生长，且过甜会使酸奶带有涩味。因此，甜味剂的添加量为10%左右效果较好。

2.3 发酵剂添加量对感官的影响

由图4可知，随着发酵剂添加量的增加，酸奶的成型效果逐渐变佳，当发酵剂的添加量达到0.3%时，感官评分为85分，达到最佳水平。之后，随着发酵剂添加量的上升，感官评价的得分逐渐下降。造成这一现象的原因是由于当发酵剂添加量高于0.3%时，酸奶的发酵速度过快而造成口感偏酸所致。

2.4 发酵温度对感官的影响

发酵温度主要影响发酵菌种的活性。由图5可知，当发酵温度为42 ℃时的感官评分最高，发酵温度过低造成发酵缓慢，酸度不够；发酵温度过高会导致酸化过快，不利于风味物质的形成，且有少量絮状物质形成。因此，选取42 ℃左右作为发酵温度。

2.5 正交试验感官评定

由评定小组根据感官评定标准对正交试验的每个样品进行评分。以1号样品为例，组织状态评价的优、良、差选择人数分别为0、6、14；色泽评价的优、良、差选择人数分别为0、6、14；口感评价的优、良、差选择人数分别为0、6、14；气味评价的优、良、差选择人数分别为0、8、12。其他样品的选择人数依此类推[4]。

以1号样品為例，组织状态评价结果有0人选优、6人选良、14人选差，则R组织状态=（0，0.3，0.7），R色泽=（0，0.3，0.7），R口感=（0，0.3，0.7），R气味=（0，0.4，0.6），由此类推，可得出感官结果的模糊矩阵。

根据模糊变换的原理[4]，按照公式Y=X×R，其中X为权重因素集，R为模糊矩阵，评价矩阵和权重的合成，即将模糊矩阵中每列的数据与对应因素权重的乘积之和，例如，Y1=（0×0.2+0×0.2+0×0.3+0×0.3，0.3×0.2+0.3×0.2+0.3×0.3+0.4×0.3，0.7×0.2+0.7×0.2+0.7×0.3+0.6×0.3），即Y1=（0.00，0.33，0.67）[5-6]。 同理，对1～9号样品进行相应的综合模糊评判。

将综合评价结果的数值与其对应的分值（优为90分、良为80分、差为60分）相乘，然后进行加和，如试验号1的得分=0×90+0.33×80+0.67×60=66.6。同理，得到每个样品的最终得分，具体见表1。

由此可以看出，各因素对大豆异黄酮酸奶的综合得分影响程度为A（大豆异黄酮添加量）>B（甜味剂添加量）>C（发酵剂添加量）>D（发酵温度），理论的最优水平组合为A2B2C1D3，与试验中最高得分的5号水平组合一致，因此不需做验证试验，即大豆异黄酮添加量为0.075%，甜味剂添加量为10%，发酵剂添加量为0.2%，发酵温度为44 ℃。

3 结论

模糊综合评判与正交试验相结合应用于大豆异黄酮酸奶的工艺优化，有效地解决了传统感官评价中各指标评分主观性强的问题，通过对数据进行模糊综合评判，其结果更加客观可靠。结果表明，当大豆异黄酮添加量为0.075%、甜味剂添加量为10%、发酵剂添加量为0.2%、发酵温度为44 ℃时，研制出的大豆异黄酮酸奶品质最佳，且具有一定市场开发前景，但其理化指标分析及功能性评价还待进一步研究。

4 参考文献

[1] LU L J W，ANDERSON K E，GRADY J J，et al.Decreased ovaria hormones during a soya diet：implications for breast cancer prevention[J].Cancer Research，2000，60：4112-4121.

[2] 孙于庆，李建新，闵玉涛，等.模糊数学在养麦方便面配方设计中的应用[J].食品科技，2011，36（10）：136-138.

[3] 曹冬梅，王淑娟，王静.模糊数学在豆浆感官评定中的应用[J].沈阳农业大学学报，2004，35（1）：39-41.

[4] 彭坚，杨国伟，王丽英，等.模糊数学综合评判在红腐乳感官评价中的应用[J].中国酿造，2011（3）：138-140.

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