游宇，張玉蝶，羅林*，汪守月，蔣佳洛，陳大義

1. 成都中醫(yī)藥大學(xué)（成都 611137）；2. 四川護(hù)理職業(yè)學(xué)院（成都 610000）

五汁飲出自清代吳鞠通的《溫病條辨》：“太陰溫病，口渴甚者，雪梨漿沃之，吐白沫不快者，五汁飲沃之”“但熱不寒，或微寒多熱，舌干口渴，此乃陰氣先傷，陽(yáng)氣獨(dú)發(fā)，名日癉瘧，五汁飲主之”，是溫病傷陰的甘寒救液名方[1-3]。其具有清熱生津、除煩止渴的功效，其以鮮藕、鮮荸薺、鮮麥冬、鮮梨和鮮蘆根為原料，試驗(yàn)采用單因素試驗(yàn)和星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面優(yōu)化五汁飲的最佳配比，同時(shí)優(yōu)化其澄清工藝，為五汁飲的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與儀器

1.1 材料

皇冠梨、藕、荸薺（產(chǎn)于安徽）；蘆根（產(chǎn)于河南南陽(yáng)）；麥冬（四川綿陽(yáng)）；維生素C片（國(guó)藥準(zhǔn)字H42020614，華中藥業(yè)股份有限公司）；果膠酶（酶活力50 000 U/g，食品級(jí)，購(gòu)于和氏璧生物科技有限公司）；蒸餾水。

1.2 儀器與設(shè)備

C 21-SDHCB 16超薄電磁爐（浙江蘇泊爾股份有限公司）；L2s可見(jiàn)分光光度計(jì)（上海儀電分析儀器有限公司制造）；SHZ-D(III)循環(huán)水式真空泵（鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司）；SF-TDL-6 A臺(tái)式低速離心機(jī)（上海菲恰爾分析儀器有限公司）；JD 300-3電子天平（沈陽(yáng)龍騰電子有限公司）；GZX-GF 101-2-BS-II/H電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司）；DZKW-S-4電熱恒溫水浴鍋（北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司）；JJ-2組織搗碎機(jī)（江蘇正基儀器有限公司）；TU-1810紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）。

2 試驗(yàn)方法

2.1 因素水平篩選

以梨、藕、麥冬、荸薺和蘆根添加量為考察因素，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面優(yōu)化法（CCD-RSM）優(yōu)化五汁飲配方[4-9]，以感官評(píng)定為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)不同原料配比的五汁飲進(jìn)行優(yōu)化篩選。因素代碼水平及對(duì)應(yīng)物理量見(jiàn)表1。

2.2 感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

選取21位經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的人員形成感官評(píng)定小組，對(duì)五汁飲進(jìn)行感官評(píng)定，根據(jù)色澤、氣味、組織狀態(tài)、口感四個(gè)方面進(jìn)行感官評(píng)分，滿分100分。感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表1 因素的代碼水平以及對(duì)應(yīng)的物理量

表2 五汁飲感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

2.3 五汁飲的澄清工藝考察

2.3.1 五汁飲最適波長(zhǎng)的測(cè)定

不同的色素都有其特定的最大吸收波長(zhǎng)和透光波長(zhǎng)，其中特定色素的最大透光率可以作為該種果汁澄清度的一種衡量指標(biāo)[4]。以蒸餾水作空白對(duì)照，用TU-1810型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)掃描該樣品，可得到在200～800 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光譜掃描曲線。同時(shí)用L2s可見(jiàn)分光光度計(jì)手動(dòng)掃描該樣品，可獲得在400～800 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的透光率。

2.3.2 果膠酶對(duì)五汁飲澄清效果的影響[7]

以果膠酶添加量、酶解時(shí)間和酶解溫度為考察因素，以溶液透光度為指標(biāo)，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用正交試驗(yàn)L9(34)來(lái)確定五汁飲的澄清工藝，正交試驗(yàn)因素水平表見(jiàn)表3。

表3 正交試驗(yàn)因素與水平表

3 試驗(yàn)結(jié)果

3.1 五汁飲配方的單因素試驗(yàn)結(jié)果

3.1.1 藕添加量的確定

蘆根10 g、麥冬10 g、梨10 g、荸薺10 g，藕添加量分別為10，20，30和40 g，以感官評(píng)分為考察指標(biāo)，確定藕的最佳添加量，藕添加量對(duì)五汁飲的感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖1。由圖1可知，當(dāng)藕添加量較小時(shí)，五汁飲味道較淡，口感價(jià)差；當(dāng)藕添加量較大時(shí)，飲料生澀味較重，帶來(lái)不愉悅感，飲料易氧化。當(dāng)藕添加量為30 g時(shí)，口味協(xié)調(diào)，生澀味較輕。溶液呈淡黃色，感官評(píng)分最高。

圖1 藕對(duì)五汁飲品質(zhì)的影響

3.1.2 荸薺添加量的確定

蘆根10 g、麥冬10 g、梨10 g、藕10 g，荸薺添加量分別為10，30，50和70 g，以感官評(píng)分為考察指標(biāo)，確定荸薺的最佳添加量，荸薺添加量對(duì)五汁飲的感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖2。如圖2所示，當(dāng)荸薺添加量較小時(shí)，飲料顏色較淡，果味不足，甜味偏淡；當(dāng)荸薺添加量較大時(shí)，生澀感較重，甜度偏重，口感不佳。當(dāng)荸薺添加量為50 g時(shí)，飲料顏色淡黃色，生澀感較輕，口感較協(xié)調(diào)，感官評(píng)分最高。

圖2 荸薺對(duì)五汁飲品質(zhì)的影響

3.1.3 麥冬添加量的確定

蘆根10 g、荸薺10 g、梨10 g、藕10 g，麥冬添加量分別為5，8和10 g，以感官評(píng)分為考察指標(biāo)，確定麥冬的最佳添加量，麥冬添加量對(duì)五汁飲的感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖3。如圖3所示，當(dāng)麥冬添加量較小時(shí)，飲料香味偏淡，口感一般；當(dāng)麥冬添加量較大時(shí)，飲料香味濃郁，給人不愉快感。當(dāng)麥冬添加量為8 g時(shí)，飲料帶有愉悅麥冬香氣，口味較協(xié)調(diào)，感官評(píng)分最高。

3.1.4 梨添加量的確定

蘆根10 g、荸薺10 g、麥冬10 g、藕10 g，梨添加量分別為10，30，50和70 g，以感官評(píng)分為考察指標(biāo)，確定梨的最佳添加量，梨添加量對(duì)五汁飲的感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖4。如圖4所示，當(dāng)梨添加量較少時(shí)，飲料甜味偏淡，果味偏淡；當(dāng)梨添加量較多時(shí)，飲料甜味偏重，易于氧化，溶液顏色呈黃褐色。當(dāng)梨添加量為50 g時(shí)，飲料甜味適宜，有淡淡果味香氣，口味較協(xié)調(diào)，顏色呈淡黃色，感官評(píng)分最高。

圖3 麥冬對(duì)五汁飲品質(zhì)的影響

圖4 梨對(duì)五汁飲品質(zhì)的影響

3.1.5 蘆根添加量的確定

梨10 g、荸薺10 g、麥冬10 g、藕10 g，蘆根添加量分別為5，8，10和15 g，以感官評(píng)分為考察指標(biāo)，確定蘆根的最佳添加量，蘆根添加量對(duì)五汁飲的感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖5。如圖5所示，五汁飲感官評(píng)分隨蘆根添加量的增加有上升的趨勢(shì)，但整體變化不大。蘆根質(zhì)堅(jiān)硬、榨汁不便，選擇煎煮濃縮方法進(jìn)行有效成分的提取，其對(duì)五汁飲感官品質(zhì)影響不大，從經(jīng)濟(jì)成本的角度考慮，選擇8 g作為最佳蘆根添加量。

圖5 蘆根對(duì)五汁飲品質(zhì)的影響

3.2 星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面優(yōu)化法試驗(yàn)結(jié)果

采用Design-Expert 8.05進(jìn)行混料設(shè)計(jì)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案和結(jié)果見(jiàn)表4。利用表4的數(shù)據(jù)進(jìn)行響應(yīng)面分析，以感官評(píng)分（Y）為響應(yīng)值分別對(duì)各因素（A，B，C，D）進(jìn)行多元線性回歸和二項(xiàng)式方程擬合，擬合模型：Y=72.88+0.19A+0.86B-1.63C+1.58D。對(duì)模型進(jìn)行方差分析，結(jié)果見(jiàn)表5。

結(jié)果如表5所示，五汁飲感官評(píng)分模型的p＜0.05，具有顯著性差異。且模型失擬項(xiàng)＞0.05，表示模型預(yù)測(cè)值與實(shí)際值差異不顯著，模型選擇合理，模型可靠?；貧w方程中各因素系數(shù)可直接反映各試驗(yàn)因子對(duì)指標(biāo)值的影響程度，F(xiàn)值越大，表示該試驗(yàn)因素越重要。通過(guò)分析可得，五汁飲原料配比的因素顯著性順序?yàn)椋蝴湺纠妫据┧j＞藕。配方的最佳條件組合為：藕20 g、荸薺30 g、麥冬5 g、梨70 g、蘆根8 g。原料配比的等高線及曲面圖見(jiàn)圖6。

表4 星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面優(yōu)化法試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

表5 回歸模型方差分析

圖6 原料配比的等高線及曲面圖

3.3 果膠酶單因素考察試驗(yàn)結(jié)果

3.3.1 五汁飲最大透光率的確定

以蒸餾水作空白對(duì)照，用TU-1810型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)掃描樣品，五汁飲在波長(zhǎng)為328 nm處有最大吸光度，并隨著波長(zhǎng)的增大其吸光度降低。根據(jù)吸光度與透光率成反比關(guān)系可以得出，樣品的透光率隨著波長(zhǎng)的增大而不斷增大。利用L2s型可見(jiàn)分光光度計(jì)驗(yàn)證，通過(guò)手動(dòng)掃描的方式測(cè)定樣品的透光率并繪制成曲線，結(jié)果見(jiàn)圖7。與上述光譜掃描曲線相符。因此在可見(jiàn)光范圍內(nèi)選擇680 nm作為測(cè)定五汁飲透光率波長(zhǎng)是有意義的。

3.3.2 果膠酶添加量的確定

在基礎(chǔ)配方中分別添加0，0.02%，0.04%，0.06%，0.08%，0.10%，0.12%，0.14%，0.16%，0.18%，0.20%，0.22%和0.24%的果膠酶溶液，在50 ℃水浴鍋中靜置1.5 h后，取上清液測(cè)定其透光率。不同果膠酶添加量對(duì)五汁飲透光度的影響見(jiàn)圖8。如圖8所示，當(dāng)果膠酶添加量小于0.20%時(shí)，透光率隨果膠酶添加量的增加而增大；當(dāng)果膠酶添加量大于0.20%時(shí)，繼續(xù)添加果膠酶，五汁飲透光率增加不明顯。當(dāng)果膠酶添加量為0.20%時(shí)，透光度最大，因此選擇果膠酶添加量0.16%，0.20%和0.24%作為正交試驗(yàn)的3個(gè)水平。

圖7 五汁飲的透光率曲線

3.3.3 酶解溫度的確定

在基礎(chǔ)配方中添加0.20%果膠酶溶液，分別在30，40，50和60 ℃水浴鍋中靜置120 min后，取上清液測(cè)定其透光率。不同酶解時(shí)間對(duì)五汁飲透光度的影響見(jiàn)圖9。

如圖9所示，當(dāng)酶解溫度小于50 ℃時(shí)，透光度隨酶解溫度的增加而增大；當(dāng)酶解溫度大于50 ℃時(shí)，透光度隨酶解溫度的增加而降低。當(dāng)酶解溫度為50 ℃時(shí)，透光度最大，因此選擇45，50和55 ℃作為正交試驗(yàn)的3個(gè)水平。

圖9 果膠酶酶解溫度對(duì)五汁飲澄清效果的影響

3.3.4 酶解時(shí)間的確定

在基礎(chǔ)配方中添加0.20%果膠酶溶液，分別在50℃水浴鍋中靜置40，60，80，100，120，150和180 min后，取上清液測(cè)定其透光率。不同酶解溫度對(duì)五汁飲透光度的影響見(jiàn)圖10。如圖10所示，透光率隨著酶解時(shí)間的增加而增大，當(dāng)酶解時(shí)間大于120 min后，透光率有下降的趨勢(shì)；果膠酶最適酶解時(shí)間為120 min，透光度最大。因此選擇酶解時(shí)間90，120和150 min作為正交試驗(yàn)的3個(gè)水平。

圖10 果膠酶酶解時(shí)間對(duì)五汁飲澄清效果的影響

3.3.5 果膠酶正交試驗(yàn)結(jié)果

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以果膠酶添加量、酶解溫度、酶解時(shí)間為主要影響因素，五汁飲澄清效果的正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

由表6可知，影響五汁飲澄清效果的各因素主次順序?yàn)镃＞B＞A，即酶解溫度＞酶解時(shí)間＞果膠酶添加量。正交試驗(yàn)最佳組合為A2B3C3，而透光度最高的組合A2B2C3，為對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

表6 果膠酶正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果

由表7可知，A2B3C3和A2B2C3的透光度分別為98.6%和97.1%。五汁飲澄清效果最好的組合為A2B3C3，即果膠酶添加量為0.20%，酶解溫度為55 ℃，酶解時(shí)間為150 min。

表7 驗(yàn)證試驗(yàn)

4 結(jié)論與討論

通過(guò)單因素試驗(yàn)和星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面優(yōu)化法，確定了五汁飲最佳配方：藕20 g、荸薺30 g、麥冬5 g、梨70 g、蘆根8 g。在此配方條件下加工制得的飲料呈淡黃色，溶液透明、無(wú)沉淀，有淡淡果香與麥冬清香，口味協(xié)調(diào)，酸甜適宜，口感最佳。通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，確定了五汁飲澄清試驗(yàn)的最佳工藝：果膠酶添加量為0.20%，酶解溫度為55 ℃，酶解時(shí)間為150 min。在此澄清工藝下制得的五汁飲透光度為98.6%。

為了盡可能遵循原方記載，試驗(yàn)工藝中五種原料以鮮品為宜，但在實(shí)際操作過(guò)程中，購(gòu)買的鮮蘆根不易直接榨汁粉碎，以煎煮后混合，通過(guò)考察對(duì)原方口感影響不大；同時(shí)五種原料中淀粉含量較高，在澄清劑選擇過(guò)程中考察了果膠酶和殼聚糖等常用澄清劑，因兩者同時(shí)進(jìn)行單因素試驗(yàn)過(guò)程中，以殼聚糖為澄清劑時(shí)，測(cè)定的透光率不穩(wěn)定，因此選擇果膠酶進(jìn)行考察。

五種原料以鮮品入藥，而五種原料的季節(jié)性較強(qiáng)，對(duì)比了低溫保存后的原料口感和當(dāng)季時(shí)的感官評(píng)定，結(jié)果表明存在一定的差異，可能會(huì)影響工藝的穩(wěn)定行，試驗(yàn)將進(jìn)一步開(kāi)展五汁飲穩(wěn)定劑和滅菌條件的考察以及凍干粉的研究，為進(jìn)一步完善五汁飲開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)。