作者：田嘉
植物固体饮料( Powdered botanical beverage)是指以植物及其提取物（水果、蔬菜、茶、咖啡除外）为主要原料，添加或不添加其他食品原辅料和食品添加剂，经加工制成的固体饮料。具有质量显著减轻，体积显著变小，携带方便；风味好，速溶性好，应用范围广，饮用方便；易于保持卫生；包装简易，运输方便等特点。
紫苏(Perillarutescens (L.) Britt)别名红苏、香苏、赤苏，系唇形科一年生草本植物。2002年国家卫生部确立了86种“既是食品又是药品”和114种“可用于保健食品”的药食同源材料，紫苏为“既是食品又是药品”的物品之一。紫苏叶营养丰富，除含一定的蛋白质、维生素及矿物质等营养素外，还含有迷迭香酸、多酚、黄酮、紫苏醛、紫苏醇、紫苏烯、a-亚麻酸等生物活性物质，具有抗过敏、抗氧化、抗肿瘤、降血脂、等多种功效作用。
鱼腥草（Houttuynia cordata Thunb）又名侧耳根，属三叶草科蕺菜属植物，是一种药食同源植物。已有研究表明，鱼腥草具有抗病毒、抗氧化、抗肿瘤、降血糖等作用，因此开发鱼腥草保健食品具有广阔的应用前景。
试验以紫苏叶和鱼腥草为原料，各原辅料充分混合，从而达到营养互补，开发一款功效性强，符合大众口味，酸甜适中的新型复合饮料。试验将Plackett-Burman设计和正交试验设计联用于复合固体饮料加工工艺，并借助Minitab 16、正交试验助手软件对工艺进行优化，模型数值预测并进行验证试验，结果良好。
1 材料与方法
1.1材料与试剂
紫苏叶：吉林沃达食品有限公司；鱼腥草：广东省药材公司；柠檬酸：成都科龙化工试剂厂；羧甲基纤维素钠：西安大丰收生物科技有限公司；葡萄糖：重庆大新药业股份有限公司；乳糖：北京鸿瑞嘉盛有限公司；麦芽糊精：石家庄市众诚糖业有限公司；纯净水：吉林森工集团泉阳泉饮品有限公司。
1.2仪器与设备
BSA-222S分析天平：赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；WYL高速万能粉碎机：湖南湘仪实验室开发有限公司；MB-2000多功能搅拌机：顺德市长盛电器有限公司；YC-020实验型多功能提取罐：上海雅程仪器设备有限公司；LGJ-18B型真空冷冻干燥机：北京四环科学仪器厂有限公司；LHS-50型整粒湿法混合制粒机：南京迦南制药设备有限公司。
1.3试验方法
1.3.1紫苏叶和鱼腥草复合固体饮料工艺流程紫苏叶→水煎煮提取→水提液→浓缩→浓缩液→配料→造粒→干燥→过筛→混合→分装→成品 ↑
鱼腥草→水煎煮提取→水提液→浓缩→浓缩液
1.3.2复合固体饮料操作要点
1.3.2.1 紫苏叶浓缩液的制备
煎煮：将称量好的干紫苏叶投入到多功能提取罐中，加8倍饮用水提取2次，每次2h，残渣再加饮用4倍水煎煮1次，时间2h，分次过滤，合并滤液。
水提液浓缩：将水提取液浓缩至相对密度为1.15~1.25．装在已消毒处理的容器中，备用。
1.3.2.2鱼腥草浓缩液的制备
煎煮：将称量好的鱼腥草投入到多功能提取罐中，用饮用水浸泡2h，煎煮提取2次，分次过滤，滤液合并。
水提液浓缩：将水提液用球形浓缩锅浓缩至相对密度为1.40~1.50．装在已消毒处理的容器中，备用。
1.3.2.3辅料的加工处理
葡萄糖粉碎、过筛：将葡萄糖用涡轮粉碎机粉碎吱细粉，用圆形振荡筛过80目筛，备用。
乳糖过筛：将乳糖用圆形振荡筛过80目筛，备用。
1.3.2.4成品生产操作
配料：紫苏叶水提浓缩液、鱼腥草水提浓缩液、乳糖、葡萄糖、柠檬酸、食盐、CMC-Na等配料准确称量后转制粒工序。
造粒：将称量好的浓缩液混合均匀，加热至80℃~90℃，搅拌，过75目筛，备用。启动制粒机，将芤糖细粉、葡萄糖细粉真空添料于混合制粒机内，预混3min，喷入浓缩液，进行制粒。
干燥：制粒结束后，进入沸腾制粒机流化床，温度保持在50℃~60℃，干燥时间30 min，水分小于或等于2.5%时，将颗粒冷却至30℃以下，卸料。
过筛：将制好的颗粒装入已消毒处理的容器中，备用。
混合：颗粒用混合机进行混合，转速8 r/min，混合时间为10 min，混合后的颗粒装于已消毒处理的容器中，备用。
分装：用自动颗粒包装机包装，规格为每袋5g，净含量符合《定量包装商品计量监督管理办法》。
包装：将分装产品经过微波杀菌后，及时包装以防吸潮。按包装的数量要求装于纸盒和大箱中，封箱，检验合格后办理入库手续。
1.3.3感官评分标准
紫苏叶和鱼腥草复合固体饮料的感官评定及方法：选10名有经验的食品加工专业的人员组成评分小组，分别对产品的色泽、滋味、香气和组织形态等进行综合评价，感官评分标准见表1，总计100分。
1.3.4单因素试验
以产品感官评分为指标，研究紫苏叶提取液与鱼腥草提取液质量比、麦芽糊精添加量、食盐添加量、乳糖添加量、柠檬酸添加量、葡萄糖添加量和CMC-Na添加量对产品感官评分的影响。采用单次单因素法，假定各因素不存在交互作用，当其它因素保持不变，只改变其中一个因素，然后逐个进行考察分析。
1.3.5 Plackett-Burman试验设计
在单因素试验基础上，对紫苏叶提取液与鱼腥草提取液质量比、麦芽糊精添加量、乳糖添加量、柠檬酸添加量、葡萄糖添加量和CMC-Na添加量6个因素进行考察，每个因素取低水平“-1”和高水平“1”。另设2个虚拟列，设计试验次数N=12的Plackett-Burrnan试验，以感官评分Y为回应值。
2结果与分析
2.1单因素试验
2.1.1紫苏叶提取液与鱼腥草提取液质量比对产品感官评分的影响
由图1可知，产品感官评分随提取液质量比例的变化呈先上升后下降的趋势，当质量比在1：2时，感官评分达到最大值。这可能是由于紫苏叶和鱼腥草各自都有特殊的清香风味，在一定的添加范围内，随着比例的变化，会使饮料的香气更和谐浓郁。但是，当添加比例超过1：2时，饮料涩味增加，颜色偏暗，致使感官评分下降。由于随着鱼腥草提取液的增加，紫苏叶香味逐渐变淡被鱼腥草所掩盖，同时颜色也由浅黄色变为橙黄色，组织状态不稳定，冲调后有少量沉淀，酸味不足，风味无典型性。
2.1.2麦芽糊精添加量对产品感官评分的影响
由图2可以看出，随着麦芽糊精添加量的增加，感官分数呈现先上升后下降的趋势。当添加量为8%时，感官评分达到最高值；之后，随着添加量的进一步增加，感官评分逐渐下降。这是因为麦芽糊精的添加能够改善增加饮料的黏稠度，增加其稳定性，且改善饮料的口感。因此，随着麦芽糊精量的增加，产品的感官分数逐渐增加，进一步达到最大值。然而，过高的麦芽糊精量，使该产品黏稠度过高，同时，严重的糊精味会影响产品的风味。因此，麦芽糊精的最适添加量为8%。
2.1.3乳糖添加量对产品感官评分的影响
由图3可见，随着乳糖添加量的增加，产品感官评分呈先上升后下降趋势。当乳糖添加量为1.2%~1.6%时，产品感官评分最高。说明随着乳糖添加量的加大，复合固体饮料口感渐佳，酸甜适口，各种香味比例合理，无突出味道，但继续增加，会使复合固体饮料口味偏甜，同时黏度增大，透光率大大下降，冲调后较为浑浊。
2.1.4柠檬酸添加量对产品感官评分的影响
柠檬酸添加量的改变对产品的口味影响较大。由图4可知，感官评分随柠檬酸添加量增加呈先上升后下降趋势，其中，当添加量在0.25%时，感官评分最高。但随着添加量的增加，会掩盖紫苏及鱼腥草本事特殊的口味，酸味有明显变大的趋势，对饮料的香味基本无影响，但酸度过大会使饮料口感欠佳，导致感官不佳。
2.1.5葡萄糖添加量对产品感官评分的影响
由图5可见，产品生产过程中饮料感官评分随葡萄糖添加量增加呈先上升后急剧下降趋势。这是由于葡萄糖的增加会使饮料的黏度增大，同时也会掩盖饮料独特的口感，过于甜腻，影响饮料的感官。
2.1.6 CMC-Na添加量对产品感官评分的影响
复合固体饮料成分比较复杂，冲调后易产生分层、沉淀现象。由图6可见，固体饮料产品感官评分呈先上升后下降趋势。在添加量为5%时，感官评分最高。
2.2 Plackett-Burman试验结果分析
Plackett-Burman试验因素及水及结果见表2。利用Minitab对Plackett-Burman试验数据进行分析，结果如表3所示，其预测误差平方和为80.24%，回归方程的系数R2=97.80%；调整后R2=93.96%。
从检验结果可以看出：主效应中，紫苏叶提取液与鱼腥草提取液质量比(A)、麦芽糊精添加量(B)、柠檬酸添加量(D)、葡萄糖添加量(E)、CMC-Na( F)5个主要因素效应显著，其p分别为0.011，0.001, 0.002, 0.018和0.034，均小于0.050，可以作为进一步优化的因素。其他因素对结果影响不大，在进一步研究中，取中间水平，对影响效果不进行分析。
2.3 正交试验设计
2.3.1正交试验
根据Plackett-Burman试验设计结果，试验选择紫A-紫苏叶提取液与鱼腥草提取液质量比、B-麦芽糊精添加量、D-拧檬酸添加量、E-葡萄糖添加量、F-CMC-Na五因素三水平进行正交设计。选用L18(37)正交试验表进行试验。正交试验设计因素水平试验安排及结果见表4。
由表4可知，各因素对产品感官评分影响程度的主次顺序为A>D>B>C>E，即紫苏叶：鱼腥草提取液为主要影响因素，其次为葡萄糖添加量，再次为麦芽糊精添加量，柠檬酸添加量，CMC-Na影响最小，最佳方案为A，B2CID2E2，即紫苏叶提取液与鱼腥草提取液质量比为1:1、麦芽糊精添加量8%、柠檬酸添加量0.2%、葡萄糖添加量6010、CMC-Na添加量0.5%。
2.3.2正交试验结果方差分析
由表5可知，紫苏叶提取液与鱼腥草提取液质量比对固体饮料产品感官评分有显著影响。
3结论
利用Plackett-Burman试验设计方法对影响紫苏叶和鱼腥草固体饮料产品感官评分的各个因素进行了筛选，比较分析了各因素之间的交互作用，同时也确定了试验的精确性。经过正交试验，得到最优工艺为：紫苏叶提取液与鱼腥草提取液质量比为1：1，麦芽糊精添加量为8%，柠檬酸添加量为8%，葡萄糖添加量为6%，CMC-Na添加量为0.5%。产品原料均为“药食同源”材料，具有保健功效，既可成为正常人群的日常饮品，又可作为特殊人群的保健食品，具有较广阔的市场前景。
4摘要
以紫苏叶和鱼腥草为主要原料，以麦芽糊精为助干剂，开发了一种具有清热解毒、活血化瘀、开胃消食功效的复合固体饮料。以感官评分为评价指标，通过单因素试验，Min/tab因素筛选、结合正交试验优化生产工艺。评价了紫苏叶提取液与鱼腥草提取液质量比、麦芽糊精添加量、乳糖添加量、柠檬酸添加量、葡萄糖添加量、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)添加量6个因素对固体饮料感官评分的影响。最终确定最优工艺为：紫苏叶提取液与鱼腥草提取液质量比l：1、麦芽糊精添加量80%、柠檬酸添加量0.2%、葡萄糖添加量60%、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)添加量0.5%。该研究结果将为紫苏叶和鱼腥草的深加工及丰富固体饮料的种类提供了新的途径。
