模糊感官评价优化液态悬浮发酵红茶茶汤

摘 要： 在前期进行响应面法以及神经网络分析法优化液态悬浮红茶茶汤的最佳发酵条件基础上，选择不同pH、温度以及时间条件下制备4份液态悬浮发酵红茶茶汤。以4份液态悬浮发酵红茶茶汤为样品，选取香气、汤色、滋味、浊度为评价因素，通过模糊数学感官评价法评判液态悬浮发酵红茶茶汤的品质。同时，测定液态悬浮发酵红茶茶汤的TRs/TFs、咖啡碱、氨基酸、多糖、蛋白质以及还原糖等化学成分含量，并对各化学成分与感官指标的相关性进行分析。结果表明：通过模糊感官评价体系筛选出最易为消费者接受的红茶茶汤的工艺条件为pH 5.8、反应温度30℃及发酵时间30 min，此条件下制备的液态悬浮发酵红茶茶汤的模糊感官综合评分为3.66分，茶汤具有色泽均匀、滋味平和的特点。红茶茶汤中的咖啡碱、游离氨基酸和还原糖等化学成分对茶汤的香气及滋味影响较大。

关键词： 紅茶茶汤;悬浮发酵;模糊数学;感官评价

中图分类号： S571.1文献标志码： A文章编号： 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

感官评价是通过由产品引起的包括视觉、嗅觉、触觉、味觉和听觉等感知以测量、分析和解释产品的一种科学方法[1] 。食品工业产品必须达到整体特性之间的相互协调，然而控制感官特性并非易事，首先感官特性参数较多，每个单一特性之间又相互关联;其次食品工业产品具有个体不统一的特点，需要处理后形成固定标准的产品;第三很少有感官特性的数据运用于传统制造工业。感官评价的描述词汇都是抽象的，必须和具体的数据结合才具有科学判断的准确性[2] 。自从1965年模糊数学方法问世并对感官评价进行赋值后，模糊感官评价在食品行业开始有了长足的发展[3] 。模糊感官评价的优点是人对食品的感觉描述本来就是模糊多于确定的，在模糊数学推理中，一个对象通过模糊集合的系列组分与模糊隶属度对比后进行表达，能够将人的不确定感官以数字形式描述出来[4] 。

红茶茶汤需综合色香味各项指标进行感官评价才能体现其整体风味的优劣，以红艳明亮汤色、清甜花果香气、浓厚鲜爽的滋味为佳[5] 。然而目前市售茶饮料主要以茶叶浓缩汁或茶粉为基础，再辅以食品添加剂，难以保留原茶的风味[6] 。以较低成本制作出保留原茶风味，易为消费者接受的红茶饮料是未来发展的方向。本研究以低档绿茶为原料，利用茶鲜叶中内源酶悬浮发酵制备红茶茶汤，在前期通过响应面法以及神经网络分析法获得最佳发酵条件基础上[7-8] ，采用模糊感官评价方法对不同发酵条件下制备的4种液态悬浮发酵红茶茶汤进行分析，以期筛选出消费者最易接受的液态悬浮发酵红茶 茶汤。

1 材料与方法

1.1 材料

低档绿茶系福建永安次级云峰螺毫;茶鲜叶系福建农林大学茶试园栽种的福云6号（福鼎大白茶與云南大叶种杂交品种）。

1.2 试验方法

1.2.1 液态悬浮发酵红茶茶汤的制备 根据前期试验研究[7-8] 得到液态悬浮发酵红茶茶汤的最佳发酵条件为pH 5.8、反应温度30℃及发酵时间29.5 min，依此选择与此相近发酵条件的4个不同pH、温度以及时间条件制备液态悬浮发酵红茶茶汤，如表1 所示。

1.2.2 感官评价方法 选择10位评价员组成评价小组对样品进行评价。在评定之前，给评价员做评价培训，使评价员客观地进行评价，不掺杂个人情绪。将按表1发酵条件制备的4个悬浮发酵红茶茶汤，以及印度阿萨姆红茶（样品编号5）、市售红茶饮料（样品编号6）共6份样品平分成3份，平分后所有样品随机排列，分给10位评价员，相当于每位评价员对同一份样品进行3次随机评价。参照（GB/T 14487-2008《茶叶感官审评术语》），确定液态悬浮发酵红茶茶汤的感官评价标准 （表2）。

1.2.3 茶汤主要成分检测方法 咖啡碱含量的测定采用（GB/T 8312-2013《茶 咖啡碱测定》）的方法，游离氨基酸含量的测定采用（GB/T 8314-2013《茶游离氨基酸总量测定》），蛋白质含量的测定采用考马斯亮蓝法[9] ，可溶性多糖含量的测定采用蒽酮法[10] ，还原糖含量的测定采用 3 ， 5 二 硝基水杨酸法[9] 。TRs和TFs的含量采用Roberts方法检测[11] 。

1.3 试验设计与数据处理

1.3.1 构建模糊感官评价体系 首先依照常规茶汤评价对感官各指标进行权重赋值，权重分配如下：香气、汤色、滋味、浊度分别为0.25、0.3、0.35、0.1，总和为1。

其次设定评价论域：因素集， 即感官质量指标集为 U ={香气（ u1）、汤色（ u2）、滋味（ u3）、浊度（ u4）};评语集，即感官质量评语集为 V ={好5分（ v1）、较好4分（ v2）、一般3分（ v3）、较差2分（ v4）、差1分（ v5）}。

U到V 的一个模糊映射就是关系矩阵 R ，设 U 上模糊集 X=（x 1 x 2 x 3 x 4） 表示对香气、汤色、滋味和浊度的加权数，则有：

Y=X·R=（y 1y 2y 3y 4y 5）（1）

式中， Y为综合评价结果;X为加权属集;R为 关系矩阵。

归一化后得：

Y i/n =yi/∑ nyi（2）

式中， Yi/n为归一化综合评价结果;yi为Y的子集。

综合评价等级则为：

C=Y i/n ·V（3）

式中， C为综合评分集;V为感官质量评语集

1.3.2 相关性分析 使用PASW Statistics 18.0软件对茶汤中主要化学成分与感官评价指标的Pearson相关性进行分析。

2 结果与分析

2.1 感官评价结果

评价员对不同发酵条件下制备的液态悬浮发酵红茶茶汤样品4个，以及印度阿萨姆红茶（样品编号5）、市售红茶饮料（样品编号6）进行评比，评价结果如表3所示。

2.2 模糊数学计算结果

由表3可得样品1-6的模糊矩阵如下：

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

根据公式（1），则 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个y值构成隶属集Y 1。

依次计算出6种样品的隶属集如下：

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）

根据公式（2）将隶属集归一化得各归一化值，绘出其对应评价的折线图，如图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）

从图1可以看出，4种不同发酵条件下制备的液态悬浮发酵红茶茶汤经评价员审核，认可度都较高，较好和一般的评价较多，pH5.5的红茶茶汤较pH5.8的更为稳定，不容易随发酵温度和时间变化而产生较大改变。但液态悬浮发酵红茶茶汤以第4种发酵条件所得的评价最优。以公式（3）计算得出每个样品的最终感官综合得分结果见表4。

从表4可知，4种液态悬浮发酵红茶茶汤样品中以样品4的等级最高，综合得分为3.66，属于较好评价。样品5（印度阿萨姆红茶）的综合得分为5.00分，属于汤色、滋味、香气等各方面都比较协调的优质红茶汤。市售红茶饮料由于香气不自然，色泽偏暗，添加了甜味剂失去原茶滋味，但其澄清度较好。经过对比，绿茶茶汤快速发酵得来的红茶茶汤品质可保持较好的红茶茶汤水平。从评价员的接受度看，以pH5.8、反应温度30℃和发酵时间30 min条件下生产的红茶茶汤易于被接受，其次是pH5.5、反应温度30℃和发酵时间40 min条件下生产的红茶茶汤易于被大家接受，两种茶汤具有色泽均匀、滋味平和的特点;而pH 5.8、反应温度35℃、发酵时间40 min和pH5.5、反应温度35℃、发酵时间30 min条件下生产的红茶茶汤则稍显 逊色。

2.3 茶汤中主要化学成分与感官评价的相关性 分析

因市售红茶中添加了糖类，故仅对比了4个不同发酵条件制备的液态悬浮发酵红茶茶汤和印度阿萨姆红茶的化学成分，如表5所示。茶汤中主要化学物质与感官指标的相关性如表6所示。

从表6分析可知，茶汤中的咖啡碱主要对香气和滋味的评价产生正面影响，特别与香气显著相关，然而其与红茶色素的比例不当将导致茶汤澄清度降低;游离氨基酸对滋味的评价产生正面的影响，其多寡决定了茶汤的鲜爽滋味;大分子物质在茶汤中易与红茶色素形成复合物，导致茶汤出现浑浊，水溶性蛋白质和多糖均对澄清度评价产生负面影响，同时大分子物质对风味不产生重要影响;还原糖也对茶汤的滋味起显著性影响。

3 结论

本研究采用模糊感官评价体系对比分析4种不同发酵条件下制备液态悬浮发酵红茶茶汤。结果表明，在pH 5.8、反应温度30℃、发酵时间30 min发酵条件下制备的液态悬浮发酵红茶茶汤感官品质最佳，其滋味最易为人们所接受。贺志荣[12] 研究发现小分子游离氨基酸和糖类都是形成红茶中香气物质的前体物质，在发酵过程中逐渐形成芳樟醇等萜类物质。本研究通过对4种不同发酵条件下制备的液态悬浮发酵红茶茶汤化学成分与感官评价的相关性进行分析，结果表明茶汤中的咖啡碱、游离氨基酸和还原糖等成分对茶汤的香气及滋味都有不同程度的影响，游离氨基酸、还原糖均对滋味产生呈正相关影响，这与贺志荣研究结论基本一致。

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（责任编辑：林玲娜）