石斛花含片的研制及品質(zhì)分析

張卉，李順平，敖冬慧，陳軍文，趙明，唐卿雁*

（1.云南農(nóng)業(yè)大學 食品科學技術(shù)學院，云南 昆明 650201；2.云南農(nóng)業(yè)大學 西南中藥材種質(zhì)創(chuàng)新與利用國家地方聯(lián)合工程研究中心，云南 昆明 650201；3.云南農(nóng)業(yè)大學 云南省藥用植物生物學重點實驗室，云南 昆明 650201；4.云南大學 生命科學學院，云南 昆明 650201）

鼓槌石斛（Dendrobium chrysotoxum Lindl）也稱金弓石斛，是蘭科石斛屬多年生附生草本植物[1]，在我國云南、四川、廣西等地均有分布[2]。鼓槌石斛的副產(chǎn)物——石斛花，色澤金黃且略有清香，味甘性溫，富含多種揮發(fā)油成分，不僅具有很高的觀賞價值，還可作為飲品及菜肴的配料，是一種集食用及觀賞于一身的石斛種類[3-4]。石斛花營養(yǎng)豐富，含有氨基酸、黃酮、石斛多糖、石斛堿等多種活性成分[5-6]，具有滋陰清熱[7]、生津養(yǎng)胃[8-9]、安神明目[10-11]、抗氧化[12-14]、抗高血糖[16-17]、抗腫瘤[18-20]、保護心血管系統(tǒng)[21-23]等功效。目前，石斛花的加工形式單一，市面上的石斛花產(chǎn)品主要以花茶為主[23-25]，其開發(fā)的產(chǎn)品形式單一，以鼓槌石斛花為原料的含片產(chǎn)品較少，還需進一步開發(fā)。為提升石斛花的經(jīng)濟價值，對石斛花進行精深加工，開發(fā)多元化的產(chǎn)品，本研究以鼓槌石斛花粉末為主要原料，研制鼓槌石斛花含片，通過單因素試驗及響應(yīng)面法分析對其工藝和配方進行優(yōu)化。對產(chǎn)品的理化指標和微生物指標進行測定，以期制備出具有獨特風味和適宜口感的石斛含片，為石斛花精深加工提供參考和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鼓槌石斛花：產(chǎn)自云南龍陵。

甘露醇（食品級）：瀟博生物科技有限公司；羧甲基淀粉鈉（食品級）：河南中潤食品有限公司；三氯蔗糖（食品級）：山東康寶生化科技有限公司；硬脂酸鎂（食品級）：瀟博生物科技有限公司；薄荷腦（食品級）：匯泉生物科技有限公司；75%乙醇（分析純）：南昌華鑫醫(yī)藥化工有限公司；聚維酮K30（食品級）、微晶纖維素（食品級）：河南萬邦實業(yè)有限公司。

1.2 主要儀器設(shè)備

AR224CN 型電子天平：常州奧豪斯儀器有限公司；GZX-GF101-3-BS-II 電熱恒溫鼓風干燥箱：上海躍進醫(yī)療器械有限公司；XM-2500 粉碎機：浙江永康市鉑歐五金制品有限公司；SMS TA.XT Plus 質(zhì)構(gòu)儀：北京微訊超技儀器技術(shù)有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 鼓槌石斛花含片制備工藝流程

鼓槌石斛花→烘干→粉碎→制?！魏娓伞鷫浩鷾缇b→成品。

1.3.2 操作要點

干燥：將新鮮的石斛花烘干，使其可用手捏碎至小片狀為止。

粉碎：將烘干的石斛花原料粉碎，過100 目篩網(wǎng)，制成石斛花原料。

制粒：擬定每組試驗物料總用量為10 g，將填充劑（甘露醇、羧甲基淀粉鈉、聚維酮K30）與鼓槌石斛花粉末及三氯蔗糖混勻，并用適量75%乙醇溶解，用于濕潤混合原料，并制粒。

二次烘干：用不銹鋼盤盛放石斛顆粒，單層均勻鋪開，放入烘箱，在45 ℃下烘烤10 min，除去石斛顆粒中剩余的酒精。

壓片：壓片前加入潤滑劑（硬脂酸鎂）和薄荷腦，混合均勻后放入壓片模具中進行壓片。

滅菌：將含片放入烘箱，溫度調(diào)整至80 ℃，加熱殺菌15 min。

1.3.3 單因素試驗設(shè)計

1.3.3.1 鼓槌石斛花粉添加量的確定

固定甘露醇添加量為30%，三氯蔗糖添加量為1.5%，薄荷腦添加量為0.5%，其他工藝和條件不變，添加不同含量的鼓槌石斛花粉末（35%、40%、45%、50%、55%）制備鼓槌石斛花含片，進行感官評定，確定鼓槌石斛花粉的最佳添加量。

1.3.3.2 甘露醇添加量的確定

固定鼓槌石斛花粉添加量為45%，三氯蔗糖添加量為1.5%，薄荷腦添加量為0.5%，其他工藝和條件不變，添加不同含量的甘露醇（15%、20%、25%、30%、35%）制備鼓槌石斛花含片，進行感官評定，確定甘露醇的添加量。

1.3.3.3 三氯蔗糖添加量的確定

固定鼓槌石斛花粉添加量為45%，甘露醇添加量為30%，薄荷腦添加量為0.5%，其他工藝和條件不變，添加不同含量的三氯蔗糖（0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%）制備鼓槌石斛花含片，進行感官評定，確定三氯蔗糖的添加量。

1.3.3.4 薄荷腦添加量的確定

固定鼓槌石斛花粉添加量為45%，三氯蔗糖添加量為1.5%，甘露醇添加量為30%，其他工藝和條件不變，添加不同含量的薄荷腦（0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%）制備鼓槌石斛花含片，進行感官評定，確定薄荷腦的添加量。

1.3.3.5 黏合劑的選擇

根據(jù)預試驗篩選，固定羧甲基淀粉鈉添加量為6%，聚維酮K30 添加量為15%，硬脂酸鎂添加量為2%，分別選用蒸餾水、75%乙醇、微晶纖維素作為黏合劑，制備鼓槌石斛花含片，觀察壓片制粒情況并進行感官評定，確定黏合劑種類。

1.3.3.6 烘干溫度的確定

在其他工藝不變的條件下，分別在不同溫度（25、35、45、55、65 ℃）條件下制備鼓槌石斛花含片，觀察粉末濕潤情況及壓片情況并進行感官評定，確定烘干溫度。

1.3.4 響應(yīng)面優(yōu)化

結(jié)合單因素試驗結(jié)果，利用Box-Behnken 響應(yīng)面設(shè)計試驗，響應(yīng)面因素和水平設(shè)計見表1。

表1 響應(yīng)面分析因素和水平Table 1 Response surface analysis factors and levels

1.3.5 感官評分

由10 名食品專業(yè)的學生組成感官評定成員，采用百分制進行打分，分別從色澤、風味、組織形態(tài)、口感4項指標對鼓槌石斛花含片進行感官評分，每項指標各占25 分，評分標準見表2。

表2 石斛花含片感官評分標準Table 2 Sensory score criteria of Dendrobium flower buccal tablets

1.3.6 產(chǎn)品質(zhì)量指標

硬度：參照朱振元等[26]的方法測定。

脆碎度：參照《中國藥典》2020 版[27]進行測定。

崩解時間：采用容器傾倒法測定[28]。

菌落總數(shù)：參照GB 4789.2—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數(shù)的測定》[29]進行測定。

大腸桿菌：參照GB 4789.3—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗大腸菌群計數(shù)》[30]進行測定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

本試驗使用Excel 2016 對數(shù)據(jù)進行整理，Origin 2018 軟件繪圖，采用Design-Expert 10 進行響應(yīng)面優(yōu)化分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 單因素試驗

2.1.1 鼓槌石斛花粉添加量的確定

鼓槌石斛花粉添加量對感官評分的影響如圖1 所示。

圖1 鼓槌石斛花粉添加量對石斛花含片感官評分的影響Fig.1 Effects of flower powder addition amount of Dendrobium on sensory score of Dendrobium flower buccal tablets

由圖1 可知，當鼓槌石斛花添加量逐漸增加時，含片的感官評分先增后減，在鼓槌石斛花添加量為45%時，含片感官評分最高，含片口感最佳；當添加量超過45%時，鼓槌石斛花味過重，評分開始下降。因此確定鼓槌石斛花添加量45%進行后續(xù)試驗。

2.1.2 甘露醇添加量的確定

甘露醇具有清涼的甜味，可覆蓋鼓槌石斛花特有的藥材香味。甘露醇添加量對感官評分的影響結(jié)果如圖2 所示。

圖2 甘露醇添加量對鼓槌石斛花含片感官評分的影響Fig.2 Effect of mannitol addition on sensory score of Dendrobium flower buccal tablet

由圖2 可知，當甘露醇添加量逐漸增加時，含片的感官評分也逐漸增大；當甘露醇添加量為30%時，含片感官評分最高，此時含片口感最佳；但當添加量超過30%時，評分開始下降。因此確定甘露醇添加30%進行后續(xù)試驗。

2.1.3 三氯蔗糖添加量的確定

為獲得良好的口感需加入甜味劑進行矯味，三氯蔗糖甜味非常接近蔗糖，甜度高、熱量低，同時亦不會引起齲齒，故選取三氯蔗糖作為甜味劑，其添加量對石斛含片感官評分的影響如圖3 所示。

圖3 三氯蔗糖添加量對鼓槌石斛花含片感官評分的影響Fig.3 Effect of sucralose supplemental level on sensory score of Dendrobium flower buccal tablet

如圖3 所示，當三氯蔗糖添加量逐漸增加時，含片的感官評分先增后減，當三氯蔗糖添加量為1.5%時，含片感官評分最高，此時含片口感最佳。但當其添加量超過1.5%時，甜度過高，感官評分開始下降。因此確定三氯蔗糖添加量1.5%進行后續(xù)試驗。

2.1.4 薄荷腦添加量的確定

適宜的薄荷腦添加量可以增加鼓槌石斛花含片的風味，促進食欲；薄荷腦添加量較少時，清涼的感覺不明顯；當薄荷腦添加量過多，清涼感過重甚至會出現(xiàn)苦味。不同薄荷腦添加量對石斛花含片感官評分的影響如圖4 所示。

由圖4 可知，當薄荷腦添加量為0.5%時，感官評分最高，此時含片清爽可口，滋味較好。因此確定薄荷腦添加量為0.5%。

2.1.5 黏合劑的確定

為使粉末更好地黏合起來，本試驗選用了3 種黏合劑，分別是蒸餾水、75%乙醇和微晶纖維素，黏合劑的種類對鼓槌石斛花含片品質(zhì)的影響如表3 所示。

由表3 可知，在加工過程中，選用蒸餾水作為黏合劑會使原料的黏度增加，導致加工困難、造成原料的浪費；而微晶纖維素改變了產(chǎn)品的外觀，顏色不均勻；75%乙醇極大改善了原料的黏度，使加工工藝相對容易進行，故選用75%乙醇作為黏合劑。

2.1.6 烘干溫度的確定

鼓槌石斛花制粒過程中，經(jīng)濕潤過后需要2 次干燥，干燥時間為10 min。烘干的溫度會影響鼓槌石斛花含片的品質(zhì)，烘干溫度過低，產(chǎn)品粉末濕潤，水分活度大，壓片困難，形成含片的硬度較低；烘干溫度過高，產(chǎn)品粉末干燥，水分活度較小，不易手工壓片，使產(chǎn)品硬度過低，成品較為松散。不同烘干溫度對鼓槌石斛花含片品質(zhì)影響如表4 所示。

表4 烘干溫度對鼓槌石斛花含片品質(zhì)影響Table 4 Influence of drying temperature on quality of Dendrobium flower buccal tablets

結(jié)果表明，烘干溫度為45 ℃時，含片壓片成型穩(wěn)定，水分含量較為適中，品質(zhì)較優(yōu)，故確定干燥溫度為45 ℃。

2.2 響應(yīng)面優(yōu)化

2.2.1 二次響應(yīng)面回歸模型的建立與分析響應(yīng)面試驗結(jié)果如表5 所示。

表5 響應(yīng)面試驗設(shè)計與結(jié)果Table 5 Response surface analysis scheme and results

通過Design-Expert 10 設(shè)計試驗數(shù)據(jù)進行多元回歸分析，得到制作條件與感官評分之間的二次多項式模型為感官評分（Y）=81.36-0.73A+0.57B-0.6C-0.13AB-0.025AC+1.13BC-3.59A2-1.09B2-2.74C2。

回歸模型方差分析結(jié)果見表6。

表6 方差分析及結(jié)果Table 6 Analysis of variance and results

由表6 可知，模型P＜0.01，表明差異極顯著，具有統(tǒng)計學意義；失擬項的P=0.976 2，大于0.05，表明失擬項不顯著，說明回歸方程與實際情況吻合的較好。相關(guān)系數(shù)R2=0.962 3，接近于1，表明相關(guān)性良好。變異系數(shù)（C.V.）為1.03%，小于5%，表明方程有良好的重現(xiàn)性。信噪比為12.529，遠大于4，說明模型可信度較高?；貧w方程各項方差分析結(jié)果表明：一次項A、交互項BC、二次項B2對感官評分有顯著影響；A2和C2對感官評分影響極顯著。通過綜合比較F 值可知，各因素對石斛花含片感官評分的影響大小分別為A（鼓槌石斛花粉添加量）＞C（三氯蔗糖添加量）＞B（甘露醇添加量）。

2.2.2 響應(yīng)面及等高線分析

根據(jù)回歸模型建立響應(yīng)曲面圖，見圖5。

圖5 兩兩因素交互作用對含片感官評分影響的響應(yīng)面圖Fig.5 Response surface diagram of the interaction between two factors on buccal tablets sensory score

由圖5 可知，甘露醇添加量與三氯蔗糖添加量（BC）的響應(yīng)面坡度陡峭，等高線接近橢圓形，表明它們的交互作用較強，對石斛花含片感官評分影響顯著；鼓槌石斛花粉添加量與甘露醇添加量（AB）和鼓槌石斛花粉添加量與三氯蔗糖添加量（AC）的響應(yīng)面坡度相對平緩，等高線接近圓形，說明它們的交互作用對感官評分的影響不顯著。單因素和方差分析也表現(xiàn)出與其一致的結(jié)果。

2.2.3 最佳條件的確定和回歸模型的驗證

為驗證響應(yīng)面分析法的可靠性，重復3 次水平試驗進行驗證，試驗結(jié)果如表7 所示。

表7 最佳條件的確定和回歸模型的驗證Table 7 The determination of optimal conditions and the verification of regression models

經(jīng)單因素試驗和響應(yīng)面優(yōu)化分析確定了石斛花含片的最優(yōu)工藝配方為鼓槌石斛花粉添加量44.48%、甘露醇添加量31.19%、三氯蔗糖添加量1.74%，感官評分81.48。結(jié)合實際生產(chǎn)情況，將其配方調(diào)整為石斛花粉添加量44%、甘露醇添加量31%、三氯蔗糖添加量1.50%。此時，含片的感官評分為80.40，與預測值較為接近。結(jié)果表明，響應(yīng)面法優(yōu)化所建立的試驗模型準確可靠，優(yōu)化出的石斛花含片配方參數(shù)具有實用價值。

2.3 產(chǎn)品質(zhì)量指標

2.3.1 理化指標

參照《中國藥典》2020 年版二部附錄[27]中的方法，隨機選取10 片鼓槌石斛含片并測定其理化指標，結(jié)果如表8 所示。

表8 石斛花含片理化指標檢測結(jié)果Table 8 Physical and chemical index test results of Dendrobium flower buccal tablets

由表8 可知，測量得到鼓槌石斛花含片平均片重0.38 g，片重范圍（0.37～0.39）g，片重差異為±5%，符合0.30 g 及以上的規(guī)定；含片硬度范圍在（43.56±3.00）kgf之間。含片脆碎度為（0.93±0.02）%，未發(fā)現(xiàn)有碎裂現(xiàn)象，減失質(zhì)量為0.93%，均符合藥典規(guī)定。

2.3.2 含片感官評定結(jié)果

色澤：片劑表面色澤均勻，鼓槌石斛花表面呈淡黃色且無雜質(zhì)。

氣味：鼓槌石斛花特有的香氣。

組織形態(tài)：質(zhì)地緊實，表面光滑。

口感：清涼甘甜，風味協(xié)調(diào)。

2.3.3 含片微生物指標檢測結(jié)果

石斛花含片的微生物指標檢測結(jié)果見表9。

表9 石斛花含片微生物指標檢測結(jié)果Table 9 Detection results of microbial indexes of Dendrobium flower buccal tablet

3 結(jié)論

以鼓槌石斛花為原料，探討石斛花含片的加工工藝，并對含片的配方進行優(yōu)化，最終確定產(chǎn)品的最佳配方為鼓槌石斛花粉添加量44%、甘露醇31%、三氯蔗糖1.50%、羧甲基淀粉鈉6%、聚維酮K30 15%、薄荷腦0.5%、硬脂酸鎂2%時，產(chǎn)品質(zhì)量最佳。按照配方研制出的含片為淺黃色，表面光亮，顏色均勻，清涼甘甜，風味獨特，具有獨特的石斛花香味同時符合產(chǎn)品的衛(wèi)生要求，本研究為鼓槌石斛花的進一步開發(fā)利用提供參考。