石斛花含片的研制及品质分析

张卉，李顺平，敖冬慧，陈军文，赵明，唐卿雁*

（1.云南农业大学 食品科学技术学院，云南 昆明 650201；2.云南农业大学 西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心，云南 昆明 650201；3.云南农业大学 云南省药用植物生物学重点实验室，云南 昆明 650201；4.云南大学 生命科学学院，云南 昆明 650201）

鼓槌石斛（Dendrobium chrysotoxum Lindl）也称金弓石斛，是兰科石斛属多年生附生草本植物[1]，在我国云南、四川、广西等地均有分布[2]。鼓槌石斛的副产物——石斛花，色泽金黄且略有清香，味甘性温，富含多种挥发油成分，不仅具有很高的观赏价值，还可作为饮品及菜肴的配料，是一种集食用及观赏于一身的石斛种类[3-4]。石斛花营养丰富，含有氨基酸、黄酮、石斛多糖、石斛碱等多种活性成分[5-6]，具有滋阴清热[7]、生津养胃[8-9]、安神明目[10-11]、抗氧化[12-14]、抗高血糖[16-17]、抗肿瘤[18-20]、保护心血管系统[21-23]等功效。目前，石斛花的加工形式单一，市面上的石斛花产品主要以花茶为主[23-25]，其开发的产品形式单一，以鼓槌石斛花为原料的含片产品较少，还需进一步开发。为提升石斛花的经济价值，对石斛花进行精深加工，开发多元化的产品，本研究以鼓槌石斛花粉末为主要原料，研制鼓槌石斛花含片，通过单因素试验及响应面法分析对其工艺和配方进行优化。对产品的理化指标和微生物指标进行测定，以期制备出具有独特风味和适宜口感的石斛含片，为石斛花精深加工提供参考和依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鼓槌石斛花：产自云南龙陵。

甘露醇（食品级）：潇博生物科技有限公司；羧甲基淀粉钠（食品级）：河南中润食品有限公司；三氯蔗糖（食品级）：山东康宝生化科技有限公司；硬脂酸镁（食品级）：潇博生物科技有限公司；薄荷脑（食品级）：汇泉生物科技有限公司；75%乙醇（分析纯）：南昌华鑫医药化工有限公司；聚维酮K30（食品级）、微晶纤维素（食品级）：河南万邦实业有限公司。

1.2 主要仪器设备

AR224CN 型电子天平：常州奥豪斯仪器有限公司；GZX-GF101-3-BS-II 电热恒温鼓风干燥箱：上海跃进医疗器械有限公司；XM-2500 粉碎机：浙江永康市铂欧五金制品有限公司；SMS TA.XT Plus 质构仪：北京微讯超技仪器技术有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 鼓槌石斛花含片制备工艺流程

鼓槌石斛花→烘干→粉碎→制粒→二次烘干→压片→灭菌→包装→成品。

1.3.2 操作要点

干燥：将新鲜的石斛花烘干，使其可用手捏碎至小片状为止。

粉碎：将烘干的石斛花原料粉碎，过100 目筛网，制成石斛花原料。

制粒：拟定每组试验物料总用量为10 g，将填充剂（甘露醇、羧甲基淀粉钠、聚维酮K30）与鼓槌石斛花粉末及三氯蔗糖混匀，并用适量75%乙醇溶解，用于湿润混合原料，并制粒。

二次烘干：用不锈钢盘盛放石斛颗粒，单层均匀铺开，放入烘箱，在45 ℃下烘烤10 min，除去石斛颗粒中剩余的酒精。

压片：压片前加入润滑剂（硬脂酸镁）和薄荷脑，混合均匀后放入压片模具中进行压片。

灭菌：将含片放入烘箱，温度调整至80 ℃，加热杀菌15 min。

1.3.3 单因素试验设计

1.3.3.1 鼓槌石斛花粉添加量的确定

固定甘露醇添加量为30%，三氯蔗糖添加量为1.5%，薄荷脑添加量为0.5%，其他工艺和条件不变，添加不同含量的鼓槌石斛花粉末（35%、40%、45%、50%、55%）制备鼓槌石斛花含片，进行感官评定，确定鼓槌石斛花粉的最佳添加量。

1.3.3.2 甘露醇添加量的确定

固定鼓槌石斛花粉添加量为45%，三氯蔗糖添加量为1.5%，薄荷脑添加量为0.5%，其他工艺和条件不变，添加不同含量的甘露醇（15%、20%、25%、30%、35%）制备鼓槌石斛花含片，进行感官评定，确定甘露醇的添加量。

1.3.3.3 三氯蔗糖添加量的确定

固定鼓槌石斛花粉添加量为45%，甘露醇添加量为30%，薄荷脑添加量为0.5%，其他工艺和条件不变，添加不同含量的三氯蔗糖（0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%）制备鼓槌石斛花含片，进行感官评定，确定三氯蔗糖的添加量。

1.3.3.4 薄荷脑添加量的确定

固定鼓槌石斛花粉添加量为45%，三氯蔗糖添加量为1.5%，甘露醇添加量为30%，其他工艺和条件不变，添加不同含量的薄荷脑（0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%）制备鼓槌石斛花含片，进行感官评定，确定薄荷脑的添加量。

1.3.3.5 黏合剂的选择

根据预试验筛选，固定羧甲基淀粉钠添加量为6%，聚维酮K30 添加量为15%，硬脂酸镁添加量为2%，分别选用蒸馏水、75%乙醇、微晶纤维素作为黏合剂，制备鼓槌石斛花含片，观察压片制粒情况并进行感官评定，确定黏合剂种类。

1.3.3.6 烘干温度的确定

在其他工艺不变的条件下，分别在不同温度（25、35、45、55、65 ℃）条件下制备鼓槌石斛花含片，观察粉末湿润情况及压片情况并进行感官评定，确定烘干温度。

1.3.4 响应面优化

结合单因素试验结果，利用Box-Behnken 响应面设计试验，响应面因素和水平设计见表1。

表1 响应面分析因素和水平Table 1 Response surface analysis factors and levels

1.3.5 感官评分

由10 名食品专业的学生组成感官评定成员，采用百分制进行打分，分别从色泽、风味、组织形态、口感4项指标对鼓槌石斛花含片进行感官评分，每项指标各占25 分，评分标准见表2。

表2 石斛花含片感官评分标准Table 2 Sensory score criteria of Dendrobium flower buccal tablets

1.3.6 产品质量指标

硬度：参照朱振元等[26]的方法测定。

脆碎度：参照《中国药典》2020 版[27]进行测定。

崩解时间：采用容器倾倒法测定[28]。

菌落总数：参照GB 4789.2—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数的测定》[29]进行测定。

大肠杆菌：参照GB 4789.3—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数》[30]进行测定。

1.4 数据统计与分析

本试验使用Excel 2016 对数据进行整理，Origin 2018 软件绘图，采用Design-Expert 10 进行响应面优化分析。

2 结果与讨论

2.1 单因素试验

2.1.1 鼓槌石斛花粉添加量的确定

鼓槌石斛花粉添加量对感官评分的影响如图1 所示。

图1 鼓槌石斛花粉添加量对石斛花含片感官评分的影响Fig.1 Effects of flower powder addition amount of Dendrobium on sensory score of Dendrobium flower buccal tablets

由图1 可知，当鼓槌石斛花添加量逐渐增加时，含片的感官评分先增后减，在鼓槌石斛花添加量为45%时，含片感官评分最高，含片口感最佳；当添加量超过45%时，鼓槌石斛花味过重，评分开始下降。因此确定鼓槌石斛花添加量45%进行后续试验。

2.1.2 甘露醇添加量的确定

甘露醇具有清凉的甜味，可覆盖鼓槌石斛花特有的药材香味。甘露醇添加量对感官评分的影响结果如图2 所示。

图2 甘露醇添加量对鼓槌石斛花含片感官评分的影响Fig.2 Effect of mannitol addition on sensory score of Dendrobium flower buccal tablet

由图2 可知，当甘露醇添加量逐渐增加时，含片的感官评分也逐渐增大；当甘露醇添加量为30%时，含片感官评分最高，此时含片口感最佳；但当添加量超过30%时，评分开始下降。因此确定甘露醇添加30%进行后续试验。

2.1.3 三氯蔗糖添加量的确定

为获得良好的口感需加入甜味剂进行矫味，三氯蔗糖甜味非常接近蔗糖，甜度高、热量低，同时亦不会引起龋齿，故选取三氯蔗糖作为甜味剂，其添加量对石斛含片感官评分的影响如图3 所示。

图3 三氯蔗糖添加量对鼓槌石斛花含片感官评分的影响Fig.3 Effect of sucralose supplemental level on sensory score of Dendrobium flower buccal tablet

如图3 所示，当三氯蔗糖添加量逐渐增加时，含片的感官评分先增后减，当三氯蔗糖添加量为1.5%时，含片感官评分最高，此时含片口感最佳。但当其添加量超过1.5%时，甜度过高，感官评分开始下降。因此确定三氯蔗糖添加量1.5%进行后续试验。

2.1.4 薄荷脑添加量的确定

适宜的薄荷脑添加量可以增加鼓槌石斛花含片的风味，促进食欲；薄荷脑添加量较少时，清凉的感觉不明显；当薄荷脑添加量过多，清凉感过重甚至会出现苦味。不同薄荷脑添加量对石斛花含片感官评分的影响如图4 所示。

由图4 可知，当薄荷脑添加量为0.5%时，感官评分最高，此时含片清爽可口，滋味较好。因此确定薄荷脑添加量为0.5%。

2.1.5 黏合剂的确定

为使粉末更好地黏合起来，本试验选用了3 种黏合剂，分别是蒸馏水、75%乙醇和微晶纤维素，黏合剂的种类对鼓槌石斛花含片品质的影响如表3 所示。

由表3 可知，在加工过程中，选用蒸馏水作为黏合剂会使原料的黏度增加，导致加工困难、造成原料的浪费；而微晶纤维素改变了产品的外观，颜色不均匀；75%乙醇极大改善了原料的黏度，使加工工艺相对容易进行，故选用75%乙醇作为黏合剂。

2.1.6 烘干温度的确定

鼓槌石斛花制粒过程中，经湿润过后需要2 次干燥，干燥时间为10 min。烘干的温度会影响鼓槌石斛花含片的品质，烘干温度过低，产品粉末湿润，水分活度大，压片困难，形成含片的硬度较低；烘干温度过高，产品粉末干燥，水分活度较小，不易手工压片，使产品硬度过低，成品较为松散。不同烘干温度对鼓槌石斛花含片品质影响如表4 所示。

表4 烘干温度对鼓槌石斛花含片品质影响Table 4 Influence of drying temperature on quality of Dendrobium flower buccal tablets

结果表明，烘干温度为45 ℃时，含片压片成型稳定，水分含量较为适中，品质较优，故确定干燥温度为45 ℃。

2.2 响应面优化

2.2.1 二次响应面回归模型的建立与分析响应面试验结果如表5 所示。

表5 响应面试验设计与结果Table 5 Response surface analysis scheme and results

通过Design-Expert 10 设计试验数据进行多元回归分析，得到制作条件与感官评分之间的二次多项式模型为感官评分（Y）=81.36-0.73A+0.57B-0.6C-0.13AB-0.025AC+1.13BC-3.59A2-1.09B2-2.74C2。

回归模型方差分析结果见表6。

表6 方差分析及结果Table 6 Analysis of variance and results

由表6 可知，模型P＜0.01，表明差异极显著，具有统计学意义；失拟项的P=0.976 2，大于0.05，表明失拟项不显著，说明回归方程与实际情况吻合的较好。相关系数R2=0.962 3，接近于1，表明相关性良好。变异系数（C.V.）为1.03%，小于5%，表明方程有良好的重现性。信噪比为12.529，远大于4，说明模型可信度较高。回归方程各项方差分析结果表明：一次项A、交互项BC、二次项B2对感官评分有显著影响；A2和C2对感官评分影响极显著。通过综合比较F 值可知，各因素对石斛花含片感官评分的影响大小分别为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 响应面及等高线分析

根据回归模型建立响应曲面图，见图5。

图5 两两因素交互作用对含片感官评分影响的响应面图Fig.5 Response surface diagram of the interaction between two factors on buccal tablets sensory score

由图5 可知，甘露醇添加量与三氯蔗糖添加量（BC）的响应面坡度陡峭，等高线接近椭圆形，表明它们的交互作用较强，对石斛花含片感官评分影响显著；鼓槌石斛花粉添加量与甘露醇添加量（AB）和鼓槌石斛花粉添加量与三氯蔗糖添加量（AC）的响应面坡度相对平缓，等高线接近圆形，说明它们的交互作用对感官评分的影响不显著。单因素和方差分析也表现出与其一致的结果。

2.2.3 最佳条件的确定和回归模型的验证

为验证响应面分析法的可靠性，重复3 次水平试验进行验证，试验结果如表7 所示。

表7 最佳条件的确定和回归模型的验证Table 7 The determination of optimal conditions and the verification of regression models

经单因素试验和响应面优化分析确定了石斛花含片的最优工艺配方为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%，感官评分81.48。结合实际生产情况，将其配方调整为石斛花粉添加量44%、甘露醇添加量31%、三氯蔗糖添加量1.50%。此时，含片的感官评分为80.40，与预测值较为接近。结果表明，响应面法优化所建立的试验模型准确可靠，优化出的石斛花含片配方参数具有实用价值。

2.3 产品质量指标

2.3.1 理化指标

参照《中国药典》2020 年版二部附录[27]中的方法，随机选取10 片鼓槌石斛含片并测定其理化指标，结果如表8 所示。

表8 石斛花含片理化指标检测结果Table 8 Physical and chemical index test results of Dendrobium flower buccal tablets

由表8 可知，测量得到鼓槌石斛花含片平均片重0.38 g，片重范围（0.37～0.39）g，片重差异为±5%，符合0.30 g 及以上的规定；含片硬度范围在（43.56±3.00）kgf之间。含片脆碎度为（0.93±0.02）%，未发现有碎裂现象，减失质量为0.93%，均符合药典规定。

2.3.2 含片感官评定结果

色泽：片剂表面色泽均匀，鼓槌石斛花表面呈淡黄色且无杂质。

气味：鼓槌石斛花特有的香气。

组织形态：质地紧实，表面光滑。

口感：清凉甘甜，风味协调。

2.3.3 含片微生物指标检测结果

石斛花含片的微生物指标检测结果见表9。

表9 石斛花含片微生物指标检测结果Table 9 Detection results of microbial indexes of Dendrobium flower buccal tablet

3 结论

以鼓槌石斛花为原料，探讨石斛花含片的加工工艺，并对含片的配方进行优化，最终确定产品的最佳配方为鼓槌石斛花粉添加量44%、甘露醇31%、三氯蔗糖1.50%、羧甲基淀粉钠6%、聚维酮K30 15%、薄荷脑0.5%、硬脂酸镁2%时，产品质量最佳。按照配方研制出的含片为浅黄色，表面光亮，颜色均匀，清凉甘甜，风味独特，具有独特的石斛花香味同时符合产品的卫生要求，本研究为鼓槌石斛花的进一步开发利用提供参考。