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   作者：田嘉

    植物固體飲料( Powdered botanical beverage)是指以植物及其提取物（水果、蔬菜、茶、咖啡除外）為主要原料，添加或不添加其他食品原輔料和食品添加劑，經(jīng)加工制成的固體飲料。具有質(zhì)量顯著減輕，體積顯著變小，攜帶方便；風(fēng)味好，速溶性好，應(yīng)用范圍廣，飲用方便；易于保持衛(wèi)生；包裝簡(jiǎn)易，運(yùn)輸方便等特點(diǎn)。

    紫蘇(Perillarutescens (L.) Britt)別名紅蘇、香蘇、赤蘇，系唇形科一年生草本植物。2002年國(guó)家衛(wèi)生部確立了86種“既是食品又是藥品”和114種“可用于保健食品”的藥食同源材料，紫蘇為“既是食品又是藥品”的物品之一。紫蘇葉營(yíng)養(yǎng)豐富，除含一定的蛋白質(zhì)、維生素及礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)素外，還含有迷迭香酸、多酚、黃酮、紫蘇醛、紫蘇醇、紫蘇烯、a-亞麻酸等生物活性物質(zhì)，具有抗過敏、抗氧化、抗腫瘤、降血脂、等多種功效作用。

    魚腥草（Houttuynia cordata Thunb）又名側(cè)耳根，屬三葉草科蕺菜屬植物，是一種藥食同源植物。已有研究表明，魚腥草具有抗病毒、抗氧化、抗腫瘤、降血糖等作用，因此開發(fā)魚腥草保健食品具有廣闊的應(yīng)用前景。

    試驗(yàn)以紫蘇葉和魚腥草為原料，各原輔料充分混合，從而達(dá)到營(yíng)養(yǎng)互補(bǔ)，開發(fā)一款功效性強(qiáng)，符合大眾口味，酸甜適中的新型復(fù)合飲料。試驗(yàn)將Plackett-Burman設(shè)計(jì)和正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)聯(lián)用于復(fù)合固體飲料加工工藝，并借助Minitab 16、正交試驗(yàn)助手軟件對(duì)工藝進(jìn)行優(yōu)化，模型數(shù)值預(yù)測(cè)并進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果良好。

1  材料與方法

1.1材料與試劑

    紫蘇葉：吉林沃達(dá)食品有限公司；魚腥草：廣東省藥材公司；檸檬酸：成都科龍化工試劑廠；羧甲基纖維素鈉：西安大豐收生物科技有限公司；葡萄糖：重慶大新藥業(yè)股份有限公司；乳糖：北京鴻瑞嘉盛有限公司；麥芽糊精：石家莊市眾誠(chéng)糖業(yè)有限公司；純凈水：吉林森工集團(tuán)泉陽泉飲品有限公司。

1.2儀器與設(shè)備

  BSA-222S分析天平：賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；WYL高速萬能粉碎機(jī)：湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室開發(fā)有限公司；MB-2000多功能攪拌機(jī)：順德市長(zhǎng)盛電器有限公司；YC-020實(shí)驗(yàn)型多功能提取罐：上海雅程儀器設(shè)備有限公司；LGJ-18B型真空冷凍干燥機(jī)：北京四環(huán)科學(xué)儀器廠有限公司；LHS-50型整粒濕法混合制粒機(jī)：南京迦南制藥設(shè)備有限公司。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1紫蘇葉和魚腥草復(fù)合固體飲料工藝流程紫蘇葉→水煎煮提取→水提液→濃縮→濃縮液→配料→造粒→干燥→過篩→混合→分裝→成品  ↑

    魚腥草→水煎煮提取→水提液→濃縮→濃縮液

1.3.2復(fù)合固體飲料操作要點(diǎn)

1.3.2.1  紫蘇葉濃縮液的制備

    煎煮：將稱量好的干紫蘇葉投入到多功能提取罐中，加8倍飲用水提取2次，每次2h，殘?jiān)�再加飲�?倍水煎煮1次，時(shí)間2h，分次過濾，合并濾液。

    水提液濃縮：將水提取液濃縮至相對(duì)密度為1.15~1.25．裝在已消毒處理的容器中，備用。

1.3.2.2魚腥草濃縮液的制備

    煎煮：將稱量好的魚腥草投入到多功能提取罐中，用飲用水浸泡2h，煎煮提取2次，分次過濾，濾液合并。

    水提液濃縮：將水提液用球形濃縮鍋濃縮至相對(duì)密度為1.40~1.50．裝在已消毒處理的容器中，備用。

1.3.2.3輔料的加工處理

    葡萄糖粉碎、過篩：將葡萄糖用渦輪粉碎機(jī)粉碎吱細(xì)粉，用圓形振蕩篩過80目篩，備用。

    乳糖過篩：將乳糖用圓形振蕩篩過80目篩，備用。

1.3.2.4成品生產(chǎn)操作

    配料：紫蘇葉水提濃縮液、魚腥草水提濃縮液、乳糖、葡萄糖、檸檬酸、食鹽、CMC-Na等配料準(zhǔn)確稱量后轉(zhuǎn)制粒工序。

    造粒：將稱量好的濃縮液混合均勻，加熱至80℃~90℃，攪拌，過75目篩，備用。啟動(dòng)制粒機(jī)，將芤糖細(xì)粉、葡萄糖細(xì)粉真空添料于混合制粒機(jī)內(nèi)，預(yù)混3min，噴入濃縮液，進(jìn)行制粒。

  干燥：制粒結(jié)束后，進(jìn)入沸騰制粒機(jī)流化床，溫度保持在50℃~60℃，干燥時(shí)間30 min，水分小于或等于2.5%時(shí)，將顆粒冷卻至30℃以下，卸料。

    過篩：將制好的顆粒裝入已消毒處理的容器中，備用。

  混合：顆粒用混合機(jī)進(jìn)行混合，轉(zhuǎn)速8 r/min，混合時(shí)間為10 min，混合后的顆粒裝于已消毒處理的容器中，備用。

    分裝：用自動(dòng)顆粒包裝機(jī)包裝，規(guī)格為每袋5g，凈含量符合《定量包裝商品計(jì)量監(jiān)督管理辦法》。

    包裝：將分裝產(chǎn)品經(jīng)過微波殺菌后，及時(shí)包裝以防吸潮。按包裝的數(shù)量要求裝于紙盒和大箱中，封箱，檢驗(yàn)合格后辦理入庫手續(xù)。

1.3.3感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

    紫蘇葉和魚腥草復(fù)合固體飲料的感官評(píng)定及方法：選10名有經(jīng)驗(yàn)的食品加工專業(yè)的人員組成評(píng)分小組，分別對(duì)產(chǎn)品的色澤、滋味、香氣和組織形態(tài)等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1，總計(jì)100分。

1.3.4單因素試驗(yàn)

    以產(chǎn)品感官評(píng)分為指標(biāo)，研究紫蘇葉提取液與魚腥草提取液質(zhì)量比、麥芽糊精添加量、食鹽添加量、乳糖添加量、檸檬酸添加量、葡萄糖添加量和CMC-Na添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響。采用單次單因素法，假定各因素不存在交互作用，當(dāng)其它因素保持不變，只改變其中一個(gè)因素，然后逐個(gè)進(jìn)行考察分析。

1.3.5  Plackett-Burman試驗(yàn)設(shè)計(jì)

    在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，對(duì)紫蘇葉提取液與魚腥草提取液質(zhì)量比、麥芽糊精添加量、乳糖添加量、檸檬酸添加量、葡萄糖添加量和CMC-Na添加量6個(gè)因素進(jìn)行考察，每個(gè)因素取低水平“-1”和高水平“1”。另設(shè)2個(gè)虛擬列，設(shè)計(jì)試驗(yàn)次數(shù)N=12的Plackett-Burrnan試驗(yàn)，以感官評(píng)分Y為回應(yīng)值。

2結(jié)果與分析

2.1單因素試驗(yàn)

2.1.1紫蘇葉提取液與魚腥草提取液質(zhì)量比對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響

    由圖1可知，產(chǎn)品感官評(píng)分隨提取液質(zhì)量比例的變化呈先上升后下降的趨勢(shì)，當(dāng)質(zhì)量比在1：2時(shí)，感官評(píng)分達(dá)到最大值。這可能是由于紫蘇葉和魚腥草各自都有特殊的清香風(fēng)味，在一定的添加范圍內(nèi)，隨著比例的變化，會(huì)使飲料的香氣更和諧濃郁。但是，當(dāng)添加比例超過1：2時(shí)，飲料澀味增加，顏色偏暗，致使感官評(píng)分下降。由于隨著魚腥草提取液的增加，紫蘇葉香味逐漸變淡被魚腥草所掩蓋，同時(shí)顏色也由淺黃色變?yōu)槌赛S色，組織狀態(tài)不穩(wěn)定，沖調(diào)后有少量沉淀，酸味不足，風(fēng)味無典型性。

2.1.2麥芽糊精添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響

    由圖2可以看出，隨著麥芽糊精添加量的增加，感官分?jǐn)?shù)呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。當(dāng)添加量為8%時(shí)，感官評(píng)分達(dá)到最高值；之后，隨著添加量的進(jìn)一步增加，感官評(píng)分逐漸下降。這是因?yàn)辂溠亢�精的添加能夠改善增加飲料的黏稠度，增加其穩(wěn)定性，且改善飲料的口感。因此，隨著麥芽糊精量的增加，產(chǎn)品的感官分?jǐn)?shù)逐漸增加，進(jìn)一步達(dá)到最大值。然而，過高的麥芽糊精量，使該產(chǎn)品黏稠度過高，同時(shí)，嚴(yán)重的糊精味會(huì)影響產(chǎn)品的風(fēng)味。因此，麥芽糊精的最適添加量為8%。

2.1.3乳糖添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響

    由圖3可見，隨著乳糖添加量的增加，產(chǎn)品感官評(píng)分呈先上升后下降趨勢(shì)。當(dāng)乳糖添加量為1.2%~1.6%時(shí)，產(chǎn)品感官評(píng)分最高。說明隨著乳糖添加量的加大，復(fù)合固體飲料口感漸佳，酸甜適口，各種香味比例合理，無突出味道，但繼續(xù)增加，會(huì)使復(fù)合固體飲料口味偏甜，同時(shí)黏度增大，透光率大大下降，沖調(diào)后較為渾濁。

2.1.4檸檬酸添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響

    檸檬酸添加量的改變對(duì)產(chǎn)品的口味影響較大。由圖4可知，感官評(píng)分隨檸檬酸添加量增加呈先上升后下降趨勢(shì)，其中，當(dāng)添加量在0.25%時(shí)，感官評(píng)分最高。但隨著添加量的增加，會(huì)掩蓋紫蘇及魚腥草本事特殊的口味，酸味有明顯變大的趨勢(shì)，對(duì)飲料的香味基本無影響，但酸度過大會(huì)使飲料口感欠佳，導(dǎo)致感官不佳。

2.1.5葡萄糖添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響

    由圖5可見，產(chǎn)品生產(chǎn)過程中飲料感官評(píng)分隨葡萄糖添加量增加呈先上升后急劇下降趨勢(shì)。這是由于葡萄糖的增加會(huì)使飲料的黏度增大，同時(shí)也會(huì)掩蓋飲料獨(dú)特的口感，過于甜膩，影響飲料的感官。

2.1.6  CMC-Na添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響

    復(fù)合固體飲料成分比較復(fù)雜，沖調(diào)后易產(chǎn)生分層、沉淀現(xiàn)象。由圖6可見，固體飲料產(chǎn)品感官評(píng)分呈先上升后下降趨勢(shì)。在添加量為5%時(shí)，感官評(píng)分最高。

2.2  Plackett-Burman試驗(yàn)結(jié)果分析

    Plackett-Burman試驗(yàn)因素及水及結(jié)果見表2。利用Minitab對(duì)Plackett-Burman試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果如表3所示，其預(yù)測(cè)誤差平方和為80.24%，回歸方程的系數(shù)R2=97.80%；調(diào)整后R2=93.96%。

    從檢驗(yàn)結(jié)果可以看出：主效應(yīng)中，紫蘇葉提取液與魚腥草提取液質(zhì)量比(A)、麥芽糊精添加量(B)、檸檬酸添加量(D)、葡萄糖添加量(E)、CMC-Na( F)5個(gè)主要因素效應(yīng)顯著，其p分別為0.011，0.001, 0.002, 0.018和0.034，均小于0.050，可以作為進(jìn)一步優(yōu)化的因素。其他因素對(duì)結(jié)果影響不大，在進(jìn)一步研究中，取中間水平，對(duì)影響效果不進(jìn)行分析。

2.3  正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.3.1正交試驗(yàn)

    根據(jù)Plackett-Burman試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果，試驗(yàn)選擇紫A-紫蘇葉提取液與魚腥草提取液質(zhì)量比、B-麥芽糊精添加量、D-擰檬酸添加量、E-葡萄糖添加量、F-CMC-Na五因素三水平進(jìn)行正交設(shè)計(jì)。選用L18(37)正交試驗(yàn)表進(jìn)行試驗(yàn)。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平試驗(yàn)安排及結(jié)果見表4。

    由表4可知，各因素對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分影響程度的主次順序?yàn)锳>D>B>C>E，即紫蘇葉：魚腥草提取液為主要影響因素，其次為葡萄糖添加量，再次為麥芽糊精添加量，檸檬酸添加量，CMC-Na影響最小，最佳方案為A，B2CID2E2，即紫蘇葉提取液與魚腥草提取液質(zhì)量比為1:1、麥芽糊精添加量8%、檸檬酸添加量0.2%、葡萄糖添加量6010、CMC-Na添加量0.5%。

2.3.2正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析

    由表5可知，紫蘇葉提取液與魚腥草提取液質(zhì)量比對(duì)固體飲料產(chǎn)品感官評(píng)分有顯著影響。

3結(jié)論

利用Plackett-Burman試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法對(duì)影響紫蘇葉和魚腥草固體飲料產(chǎn)品感官評(píng)分的各個(gè)因素進(jìn)行了篩選，比較分析了各因素之間的交互作用，同時(shí)也確定了試驗(yàn)的精確性。經(jīng)過正交試驗(yàn)，得到最優(yōu)工藝為：紫蘇葉提取液與魚腥草提取液質(zhì)量比為1：1，麥芽糊精添加量為8%，檸檬酸添加量為8%，葡萄糖添加量為6%，CMC-Na添加量為0.5%。產(chǎn)品原料均為“藥食同源”材料，具有保健功效，既可成為正常人群的日常飲品，又可作為特殊人群的保健食品，具有較廣闊的市場(chǎng)前景。 

 4摘要

以紫蘇葉和魚腥草為主要原料，以麥芽糊精為助干劑，開發(fā)了一種具有清熱解毒、活血化瘀、開胃消食功效的復(fù)合固體飲料。以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過單因素試驗(yàn)，Min/tab因素篩選、結(jié)合正交試驗(yàn)優(yōu)化生產(chǎn)工藝。評(píng)價(jià)了紫蘇葉提取液與魚腥草提取液質(zhì)量比、麥芽糊精添加量、乳糖添加量、檸檬酸添加量、葡萄糖添加量、羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)添加量6個(gè)因素對(duì)固體飲料感官評(píng)分的影響。最終確定最優(yōu)工藝為：紫蘇葉提取液與魚腥草提取液質(zhì)量比l：1、麥芽糊精添加量80%、檸檬酸添加量0.2%、葡萄糖添加量60%、羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)添加量0.5%。該研究結(jié)果將為紫蘇葉和魚腥草的深加工及豐富固體飲料的種類提供了新的途徑。