李 夏 ，胡 琪 ，胡孟君 ，姚 禹

（1.四川化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 瀘州 646000；2.天然產(chǎn)物與功能性食品開發(fā)研究瀘州市重點實驗室，四川 瀘州 646000）

金釵石斛（Dendrobium nobile Lindl） 又名“吊蘭花”“扁金釵”，為蘭科多年生草本植物，其性微寒，味甘、淡，具有益脾健胃、滋陰清熱、生津止渴的功效[1]，其功能性成分主要為石斛多糖和石斛堿，其中石斛多糖具有清除自由基、抗氧化及提高免疫力等功能[2]，而石斛多糖的提取率又與提取工藝密切相關(guān)[3]。

L- 蘋果酸口感接近天然蘋果的酸味，與檸檬酸相比，具有酸度大、味道柔和、滯留時間長等特點。目前，已廣泛用于高檔飲料、食品等行業(yè)，已成為繼檸檬酸、乳酸之后用量排第3 位的食品酸味劑[4]。由于蘋果酸酸味舒適，非常適合制備清涼飲料和果味飲料，且蘋果酸閾值低，較檸檬酸用量少，已逐漸呈現(xiàn)替代檸檬酸的趨勢。

甜菊糖苷是一種甜度高且熱量低的天然食品添加劑，并且已有研究證實，其在預(yù)防齲齒、糖尿病等方面有較好效果。因此，甜菊糖苷正逐漸被大量應(yīng)用在減肥食品和保健食品中，開始代替蔗糖、白砂糖等甜味劑[5]。

以金釵石斛為主要原料，以石斛多糖浸出率為指標(biāo)，通過正交試驗優(yōu)化金釵石斛多糖飲料制備工藝，制備出富含石斛多糖的金釵石斛飲料，再使用水蜜桃香精、甜菊糖苷、L- 蘋果酸等添加劑調(diào)節(jié)風(fēng)味。以感官評分為指標(biāo)，通過響應(yīng)面法分析復(fù)合添加劑對金釵石斛飲料風(fēng)味的影響，最終確定復(fù)合添加劑的最佳組合。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備儀器

1.1.1 試驗材料

金釵石斛，市售；L- 蘋果酸，甜菊糖苷、水蜜桃香精、檸檬香精、荔枝香精、草莓香精、藍(lán)莓香精，均為食品級。

1.1.2 儀器與設(shè)備

C21-WH2128 型電磁爐、MJ-BL1503B 型破壁機，廣東美的集團股份有限公司產(chǎn)品；BKQ-B50II型高壓蒸汽滅菌鍋，博科醫(yī)療器械有限公司產(chǎn)品；JA2003 型電子天平；HZ-51 型智能煎藥機，成都漢正科技有限公司產(chǎn)品；SHZ-D 型真空抽濾機，鞏義市萊卡儀器設(shè)備有限公司產(chǎn)品。

1.2 試驗方法

1.2.1 金釵石斛飲料制備工藝流程

1.2.2 操作要點

（1） 金釵石斛多浸提。選用新鮮優(yōu)質(zhì)的金釵石斛，清洗后切斷，放入破壁機中破碎，在浸提時間75 min，料液比1∶40（g∶mL），溫度70 ℃條件下浸提多糖，真空抽濾后備用。

（2） 金釵石斛多糖飲料調(diào)配。用甜菊糖苷、L-蘋果酸、水蜜桃香精對金釵石斛多糖飲料進行調(diào)配，以感官評分作為食品添加劑最佳配比指標(biāo)。

（3） 灌裝滅菌。無菌環(huán)境下快速裝入已滅菌的玻璃瓶中密封后，65 ℃下滅菌30 min，達(dá)到滅菌同時保證飲料風(fēng)味、色澤、營養(yǎng)不發(fā)生變化[6]。

1.3 評價指標(biāo)

1.3.1 感官指標(biāo)[7]

參照果汁感官檢驗標(biāo)準(zhǔn)：NY 82.2—1988《果汁測定方法感官檢驗》對飲料進行感官檢驗。

選擇20 名專業(yè)飲料感官評價人員組成品鑒小組，主要從口感（30分）、組織狀態(tài)（10分）、色澤（10分）、香氣（30分）、協(xié)調(diào)性（20分） 5 個感官方面對花果茶進行評價（總分100分）。

添加劑調(diào)配金釵石斛多糖飲料感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表1[8]。

表1 添加劑調(diào)配金釵石斛多糖飲料感官評分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.2 微生物指標(biāo)[9]

參照食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗標(biāo)準(zhǔn)檢測產(chǎn)品微生物指標(biāo)：GB/T 4789.21—2003《冷凍飲品、飲料規(guī)定的方法檢驗》。

1.3.3 可溶性固形物指標(biāo)[10]

參照飲料通用分析方法：GB/T 12143—2008 檢驗可溶性固形物指標(biāo)。

1.3.4 多糖含量測定[11]

參照《中國藥典》 （2015 版） 玉竹多糖測定方法：采用苯酚——硫酸法測定金釵石斛飲料中多糖含量。

1.4 試驗方法

1.4.1 金釵石斛多糖浸提試驗

宋美芳等人[12]、Song T H 等人[13]、王軍輝[14]研究證實，石斛多糖具有增強免疫活性、改善肺功能、抗白內(nèi)障活性等功能。試驗通過考查浸提時間（min）、浸提溫度（℃）、料液比（g∶mL） 三因素不同水平對石斛多糖提取率的影響確定正交試驗組，優(yōu)化金釵石斛多糖飲料制備工藝。

（1） 金釵石斛多糖浸提單因素試驗。金釵石斛多糖提取單因素試驗分別考查浸提時間（30，45，60，75，90 min）、浸提溫度 （40，50，60，70，80 ℃）、料液比 （1∶10，1∶20，1∶30，1∶40，1∶50） 3 個因素，采用苯酚—硫酸法對多糖含量進行分析，研究各因素水平對金釵石斛多糖浸提率的影響，進而篩選出正交試驗的因素和水平。

（2） 金釵石斛多糖浸提正交試驗。在單因素試驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，設(shè)計三因素三水平的正交試驗表，設(shè)計正交試驗，確定金釵石斛多糖提取的最優(yōu)條件。

金釵石斛多糖飲料制備正交試驗因素水平編碼見表2。

表2 金釵石斛多糖飲料制備正交試驗因素水平編碼

根據(jù)正交試驗結(jié)果，提取金釵石斛多糖，制備石斛多糖溶液。

1.4.2 添加劑對金釵石斛多糖飲料風(fēng)味影響試驗

（1） 不同香精對金釵石斛多糖飲料風(fēng)味影響試驗。采用感官評價方法進行綜合分析，研究水蜜桃香精、檸檬香精、荔枝香精、草莓香精、藍(lán)莓香精對金釵石斛多糖飲料風(fēng)味的影響，篩選出與金釵石斛多糖飲料風(fēng)味協(xié)調(diào)的果香型食用香精，與甜菊糖苷、L- 蘋果酸進行復(fù)配，制得復(fù)合添加劑。

（2） 添加劑對金釵石斛飲料風(fēng)味影響單因素試驗。添加劑對金釵石斛風(fēng)味影響單因素試驗分別考查水蜜桃香精（0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%）、甜菊糖苷（0.01%，0.02%，0.03%，0.04%，0.05%）、L - 蘋果酸（0.001%，0.002%，0.003%，0.004%，0.005%） 3 個因素，采用感官評價方法進行綜合分析，研究各因素水平對金釵石斛多糖飲料風(fēng)味的影響，進而篩選出響應(yīng)面試驗的因素和水平。

（3） 復(fù)合添加劑對金釵石斛飲料風(fēng)味影響響應(yīng)面試驗。在單因素試驗結(jié)果的基礎(chǔ)上利用Boxbehnken 響應(yīng)面優(yōu)化技術(shù)研究水蜜桃香精添加量（X1）、甜菊糖苷添加量（X2）、L - 蘋果酸添加量（X3） 3 個因素對飲料感官品質(zhì)的影響，進而確定復(fù)合添加劑的配方。應(yīng)用Design Expert 8.0.6 優(yōu)化配方并進行數(shù)據(jù)模擬和模型預(yù)測。

復(fù)合添加劑配比響應(yīng)面試驗因素水平編碼見表3。

表3 復(fù)合添加劑配比響應(yīng)面試驗因素水平編碼/%

2 結(jié)果與分析

2.1 金釵石斛多糖提取試驗結(jié)果

2.1.1 金釵石斛多糖提取單因素試驗結(jié)果

（1） 浸提時間對石斛多糖提取率的影響。取破壁后的金釵石斛泥10 g，在料液比1∶10，浸提溫度40 ℃的條件下，研究浸提時間對石斛多糖提取率的影響。

浸提時間對石斛多糖提取率的影響見圖1。

圖1 浸提時間對石斛多糖提取率的影響

由圖1 可知，當(dāng)浸提時間達(dá)75 min 時，石斛多糖提取率達(dá)最大值，之后隨著時間延長，石斛多糖提取率趨于穩(wěn)定，變化較小。綜合考慮石斛多糖浸出率和成本，選擇60，75，90 min 作為正交試驗的3 個水平。

浸提溫度對石斛多糖提取率的影響見圖2。

圖2 浸提溫度對石斛多糖提取率的影響

由圖2 可知，溫度較低時，隨浸提溫度增加，石斛多糖提取率逐漸增大，當(dāng)浸提溫度達(dá)70 ℃時，石斛多糖提取率達(dá)最大值，其后溫度提高，石斛多糖提取率顯著下降，這是由于高溫破壞了石斛多糖結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致多糖含量下降。綜合考慮石斛多糖浸出率和成本，選擇50，60，70 ℃作為正交試驗的3 個水平。

（3） 料液比對石斛多糖提取率的影響。取破壁后的金釵石斛泥10 g，在浸提溫度40 ℃，浸提時間60 min 的條件下，研究料液比對石斛多糖提取率的影響。

料液比對石斛多糖提取率的影響見圖3。

圖3 料液比對石斛多糖提取率的影響

由圖 3 可知，在料液比 1∶10 ～ 1∶30 （g∶mL）時，石斛多糖提取率隨蒸餾水使用量的增加而增加，當(dāng)料液比達(dá)1∶30 以后，隨水溶液的增加，石斛多糖含量逐漸下降，主要原因是石斛多糖浸出率達(dá)最大后水溶液的增加稀釋了多糖濃度。綜合考慮石斛多糖浸出率和成本，選擇料液比1∶20，1∶30，1∶40（g∶mL） 作為正交試驗的3 個水平。

2.1.2 金釵石斛多糖提取正交試驗結(jié)果

微課教學(xué)作為現(xiàn)代教學(xué)工作實施中較為重要的一項教學(xué)形式，體現(xiàn)在整個教學(xué)工作的規(guī)劃中。為了提升教學(xué)質(zhì)量，應(yīng)該將微課在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中進行重點闡述，讓學(xué)生明確整個教學(xué)工作規(guī)劃中應(yīng)要完成的學(xué)習(xí)內(nèi)容。同時教師在教學(xué)工作的布置中，以微課作為主要性教學(xué)布置方案能夠滿足小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中對教學(xué)內(nèi)容的分層次教學(xué)需求。作為小學(xué)數(shù)學(xué)教師在現(xiàn)有的教學(xué)條件下，要做的就是針對教學(xué)中的微課課堂構(gòu)建分析，保障在其教學(xué)課堂的構(gòu)建過程中，能夠提升教學(xué)質(zhì)量，促進小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)工作的科學(xué)性規(guī)劃。

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，按照表2 設(shè)計的正交試驗因素水平進行三因素三水平的正交試驗，確定金釵石斛多糖飲料制備的最優(yōu)條件。

金釵石斛多糖飲料制備正交試驗結(jié)果見表4。

表4 金釵石斛多糖飲料制備正交試驗結(jié)果

由表4 可知，各因素對于石斛多糖得率的影響程度為浸提溫度＞浸提時間＞料液比。金釵石斛多糖飲料的最佳制備條件為A2B3C3。經(jīng)驗證試驗，最佳條件A2B3C3下石斛多糖提取率為22.41%。因此，確定金釵石斛多糖飲料最佳制備條件為浸提時間75 min，浸提溫度70 ℃，料液比1∶40（g∶mL）。

取破壁后的金釵石斛泥100 g，加入4 000 mL 蒸餾水，在70 ℃條件下浸提75 min，真空抽濾后備用。

2.2 添加劑對金釵石斛多糖飲料風(fēng)味影響試驗結(jié)果

2.2.1 添加劑單因素試驗結(jié)果

（1） 復(fù)合添加劑中食用香精的確定。在甜菊糖苷添加量0.02%、L - 蘋果酸添加量0.002%的條件下，向金釵石斛飲料中分別添加0.2%的不同食用香精，品鑒小組重點考查食用香精與金釵石斛多糖飲料風(fēng)味的協(xié)調(diào)性，以及對飲料香氣、色澤、澄清度、組織形態(tài)的影響，按表1 感官評分指標(biāo)進行打分。

不同食用香精感官評分見表5。

表5 不同食用香精感官評分/分

結(jié)果表明，水蜜桃香精味道與金釵石斛多糖飲料最為協(xié)調(diào)，口味明顯優(yōu)于其他食用香精，且飲料香氣、色澤、澄清度較好，故選擇水蜜桃香精制作金釵石斛多糖飲料的復(fù)合添加劑。

（2） 水蜜桃香精添加量對飲料風(fēng)味的影響。在甜菊糖苷添加量0.02%、L- 蘋果酸添加量0.002%的條件下，研究水蜜桃香精添加量對金釵石斛多糖飲料風(fēng)味的影響。

水蜜桃香精添加量對金釵石斛飲料風(fēng)味的影響見圖4。

圖4 水蜜桃香精添加量對金釵石斛飲料風(fēng)味的影響

由圖4 可知，香精添加量達(dá)0.3%時，飲料風(fēng)味最好，過少則味寡淡，過多則石斛清香不明顯。因此，選擇0.2%，0.3%，0.4%3 個水平進行響應(yīng)面試驗。

（3） 甜菊糖苷添加量對飲料風(fēng)味的影響。在水蜜桃香精添加量0.2%、L- 蘋果酸添加量0.002%的條件下，研究甜菊糖苷添加量對金釵石斛飲料風(fēng)味的影響。

甜菊糖苷添加量對金釵石斛飲料風(fēng)味的影響見圖5。

圖5 甜菊糖苷添加量對金釵石斛飲料風(fēng)味的影響

由圖5 可知，在0.01%～0.03%內(nèi)隨甜菊糖苷添加量增大，飲料感官評分逐漸增加，但繼續(xù)增加甜菊糖苷添加量，飲料口感過甜，逐漸失去了天然的石斛清香。因此，選擇0.02%，0.03%，0.04% 3 個水平進行響應(yīng)面試驗。

（4） L- 蘋果酸添加量對飲料風(fēng)味的影響。在水蜜桃香精添加量0.2%、甜菊糖苷添加量0.02%的條件下，研究L - 蘋果酸添加量對金釵石斛飲料風(fēng)味的影響。

L- 蘋果酸添加量對金釵石斛飲料風(fēng)味的影響見圖6。

圖6 L- 蘋果酸添加量對金釵石斛飲料風(fēng)味的影響

由圖6 可知，當(dāng)L - 蘋果酸添加量超過0.002%后，隨L - 蘋果酸添加量增大，飲料感官評分逐漸下降，飲料口感過酸，不協(xié)調(diào)。因此，選擇0.001%，0.002%，0.003% 3 個水平進行響應(yīng)面試驗。

2.2.2 復(fù)合添加劑最佳配比響應(yīng)面試驗結(jié)果

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，按表3 復(fù)合添加劑配比響應(yīng)面試驗因素水平編碼表進行三因素三水平響應(yīng)面試驗，確定復(fù)合添加劑最佳配比。

復(fù)合添加劑配比響應(yīng)面試驗結(jié)果見表6。

表6 復(fù)合添加劑配比響應(yīng)面試驗結(jié)果

2.2.3 復(fù)合添加劑配比響應(yīng)面試驗結(jié)果顯著性檢驗

利用Design Expert 8.0.6 軟件對表6 響應(yīng)面試驗結(jié)果進行多元回歸擬合，分別對水蜜桃香精添加量（X1）、甜菊糖苷添加量（X2）、L- 蘋果酸添加量（X3）進行試驗數(shù)據(jù)分析。

復(fù)合添加劑配比響應(yīng)面試驗方差分析結(jié)果見表7。

表7 復(fù)合添加劑配比響應(yīng)面試驗方差分析結(jié)果

由表7 可知，回歸模型顯著性檢驗p＜0.000 1，說明二次多元回歸模型具有顯著性，可以對試驗結(jié)果進行分析，并對回歸方程各項做顯著性檢驗。方差分析結(jié)果表明，所選取的因素對金釵石斛多糖飲料風(fēng)味影響的順序為水蜜桃香精添加量（X1） ＞L -蘋果酸添加量（X3） ＞甜菊糖苷添加量（X2）。

三因素交互作用對金釵石斛飲料風(fēng)味的影響見圖7。

圖7 三因素交互作用對金釵石斛飲料風(fēng)味的影響

2.2.4 復(fù)合添加劑最佳配比確定和回歸模型驗證

回歸模型通過響應(yīng)面分析法得到復(fù)合添加劑的最佳配比，并根據(jù)設(shè)備情況對相關(guān)參數(shù)進行調(diào)整，對復(fù)合添加劑的最佳配比進行驗證試驗。

復(fù)合添加劑最佳配比驗證試驗結(jié)果見表8。

表8 復(fù)合添加劑最佳配比驗證試驗結(jié)果

由表8 可知，回歸模型通過響應(yīng)面法得到金釵石斛多糖飲料復(fù)合添加劑最佳配比為水蜜桃香精添加量0.3%，甜菊糖苷添加量0.03%，L - 蘋果酸添加量0.002%。在此條件下進行試驗驗證，得到金釵石斛多糖飲料感官評分為89分，與理論值88.803 2分接近。

3 結(jié)論

試驗在葉榮飛等人[15]、蔡秋萍等人[16]的研究基礎(chǔ)上，采用正交試驗優(yōu)化金釵石斛多糖的浸提工藝，結(jié)合飲料口味特征，選擇與飲料風(fēng)味協(xié)調(diào)的水蜜桃香精和天然食品添加劑甜菊糖苷和L - 蘋果酸對飲料風(fēng)味進行調(diào)配。結(jié)果表明，在溫度70 ℃，料液比1∶40（g∶mL） 條件下浸提75 min，可制得多糖含量高的金釵石斛多糖飲料。使用0.3%水蜜桃香精、0.03%甜菊糖苷、0.002% L- 蘋果酸制備成的復(fù)合添加劑對飲料進行調(diào)配，能夠使飲料在保留金釵石斛特有的清香的同時帶有水蜜桃的香甜，且兩者香氣、味道結(jié)合好，口味協(xié)調(diào)，飲料湯汁清亮舒適、口感細(xì)膩柔滑、甘甜適口、回味悠長，深受歡迎。