全 文 ：《食品工业》2016 年第37卷第 5 期 141
工艺技术
响应面优化雪莲果银耳饮料配方的研究
孟秀梅，李明华，张兰，孙妍
1. 江苏食品药品职业技术学院（淮安 223005）；2. 江苏食品加工工程技术研究开发中心（淮安 223005）
摘 要 为以雪莲果和银耳为主要原料, 进行雪莲果银耳饮料配方的优化研究。在单因素的基础上, 应用响应面法
考察了雪莲果汁添加量、银耳汁添加量和果糖添加量对雪莲果银耳饮料的影响, 确定了雪莲果银耳饮料的最佳配
方。试验结果表明, 雪莲果汁添加量为30.9%, 银耳汁添加量为30.1%, 果糖添加量为7%, 柠檬酸0.05%, 此时雪莲果银
耳饮料的最佳感官评分为93.5, 与响应面优化结果高度相符。由此可见, 应用响应面法优化雪莲果银耳饮料配方, 是
一种有效的方法。
关键词 雪莲果; 银耳; 饮料; 响应面
Development of Yacon and Tremella Beverage
Meng Xiu-mei, Li M ng-hua, Zhang Lan, Sun Yan
1. Jiangsu Food and Pharmaceutical Science College (Huaian 223005);
2. Jiangsu Engineering Research and Department Center for Food Processing (Huaian 223005)
Abstract A compounded beverage of yacon and tremella was produced using yacon and tremella juice as raw material. By
response surface experiments and comprehensive evaluations, the optimum formula was determined. The results
of experiments showed that yacon juice 30.9%, tremella juice 30.1%, fructose 7% and citric acid 0.05% gave a beverage with
best nearly white color and comprehensive evaluations 93.5. It proved the effectiveness of response surface method in
formulation optimization of yacon and tremella beverage.
Keywords yacon; tremella; beverage; response surface
雪莲果（俗名：Yacon，学名：Smal lanthus
sonchifolius）是一种多年生植物，果实为块根，形状
如甘薯，被称为地下水果，原产于安第斯山脉，在当
地是一种常见的水果[1]。雪莲果水分含量大，不易加
工贮藏，目前以鲜食为主、开发利用处于初级阶段。
更多的是把雪莲果当水果生吃，或用雪莲果作为蔬菜
烹调成多种菜品食用[2]。雪莲果是目前所有植物中果
寡糖含量最高的，其属于低热量食品，适合糖尿病及
减肥者食用，并且含有多种人体必需的氨基酸和营养
元素，被誉为水果明星[3-5]。银耳味甘、淡、性具有滋
阴、润肺、益气和补血之功效。银耳富含蛋白质、氨
基酸、多糖类、多种生物酶，并含有多种微量元素及
B族维生素。银耳具有增强机体的免疫功能。银耳多
糖能显著提高巨嗜细胞的吞嗜功能[6]。采用雪莲果、
效果影响最大。紫薯干酪最佳生产工艺参数为：紫薯
粉添加比例6%，发酵剂添加量0.04%，CaCl2添加量
0.06%，凝乳酶添加量0.005 0%。经试验验证添加紫
薯粉后生产出的新型中式干酪色泽美观诱人，既具有
干酪的营养价值，又具有紫薯的功能保健作用，并且
还降低了生产成本。
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工艺技术
银耳为原料，所制备复合型饮料不仅具有润肺生津的
作用，还较好地保留了雪莲果和银耳的功效成分，还
具有提高人体免疫力、美容养颜的功能。
1　材料与方法
1.1　材料与试剂
新鲜雪莲果、干银耳：市售；果糖、柠檬酸、食
盐、抗坏血酸：均为食品级。
1.2　设备
HOMG-Q-P25高压均质机：上海张堰轻工设备有
限公司；ZKTQ01-1真空罐：上海伊本轻工机械有限
公司；TPG-100配料罐：温州市龙强轻工机械有限公
司；JM胶体磨：上海瑞派机械有限公司；J-832小型
打浆机：上海瑞派机械有限公司；S02超高温瞬时杀
菌机：上海伊本轻工机械有限公司；GFP-12负压灌
装机：张家港三兴帅飞饮料机械厂。
1.3　工艺流程
①雪莲果→预处理→护色→浸泡→热烫→打浆→
过滤→雪莲果汁
②银耳→预处理→预煮→打浆→过滤→银耳汁
③辅料→溶解→过滤→辅料溶液
①+②+③调配→均质→脱气→杀菌→灌装→冷
却→成品
1.4　操作要点
1.4.1　雪莲果汁
选用新鲜的果实，有浓郁的果香味，圆润饱满。
挑除表面有机械伤痕，破皮，腐烂的，有病虫害的果
实。用不锈钢去皮刀除去雪莲果皮。由于雪莲果在加
工过程中自身成分很容易发生褐变，雪莲果的褐变主
要是与多酚氧化酶催化酚类物质氧化为醌，醌类进一
步聚合为黑色物质有关[7-8]，所以去皮以后迅速放入混
合护色液中，护色液中加入0.03%抗坏血酸、0.1%食
盐、0.05%柠檬酸，避免和空气的接触，防止褐变。
将雪莲果切成3~5 mm的薄片，迅速置于护色液中，
护色30 min，将雪莲果片取出，采用流水清洗去除护
色液，最后采用纯净水清洗，按照雪莲果与水质量比
1︰4进行打浆，浆液采用胶体磨进行研磨，研磨后的
浆液采用120目滤袋进行过滤，获得雪莲果汁。
1.4.2　银耳汁
选择市售的干银耳，干净，无损坏，无腐烂。用
不锈钢剪修除黄色耳基，常温浸泡2~3 h后充分溶胀[9]，
清洗除杂后切碎，加入干银耳质量8倍的纯净水后进
行预煮，90 ℃煮制15 min，将煮制的浆液直接采用料
理机进行打浆，浆液采用胶体磨进行研磨，研磨后的
浆液采用80目滤袋进行过滤，获得银耳汁。
1.4.3　调配
将柠檬酸和果糖分别溶解后进行过滤，缓慢加入
雪莲果汁和银耳汁中，将配料罐缓慢加热至75 ℃，将
所有配料混合均匀。
1.4.4　均质、脱气与杀菌
将加热至75 ℃的雪莲果银耳汁泵入高压均质机
中，采用15~20 MPa压力下均质2~3次，然后泵入真空
罐进行脱气，真空度为0.07 MPa，脱气30 min，脱气
完毕的雪莲果银耳饮料泵入超高温瞬时杀菌机中，维
持135 ℃，5 s。
1.4.5　灌装与冷却
将超高温瞬时灭菌的雪莲果银耳饮料进行负压灌
装，采用已灭菌的玻璃瓶，趁热封口，冷风冷却，即
得雪莲果银耳饮料。
1.5　雪莲果银耳饮料的评定方法
雪莲果银耳饮料的感官评价标准，色泽（0~25
分），组织与形态（0~35分），滋味与气味（0~40
分）。
2　结果与分析
2.1　雪莲果汁添加量对制品风味的影响
银耳汁添加量为30%、果糖添加量为6%、柠檬酸
添加量为0.05%，分别添加10%，20%，30%，40%和
50%的雪莲果汁，对所制备复合汁进行感官评定，所
得结果见图1。
图1可见，当雪莲果汁添加量为30%时，感官评
分最高，随着雪莲果汁添加量的增加，感官评分呈现
先上升后降低的趋势，推测原因为雪莲果添加量过低
时雪莲果的风味较弱，而银耳的味道较浓，雪莲果添
加量过高则是产品中雪莲果风味较浓，银耳风味弱
化。因此，选取20%，30%和40%的雪莲果汁添加量
进行响应面试验，以优化雪莲果添加量。
图1　雪莲果汁添加量对制品风味的影响
2.2　银耳汁添加量对制品风味的影响
雪莲果汁添加量为30%、果糖添加量为6%、柠檬
酸添加量为0.05%，分别添加10%，20%，30%，40%
和50%的银耳汁，对所制备复合汁进行感官评定，所
得结果见图2。
由图2可见，银耳汁添加量为30%时，饮料的风
味较好，饮料整体口感较佳，感官评分最高。当银耳
添加量过低时，饮料中银耳的风味较弱，雪莲果的风
味过浓，导致评分较低。但当银耳添加量高于40%以
上时，掩盖了雪莲果的风味，导致评分降低。因此，
选取20%，30%和40%银耳汁的添加量，进行响应面
基金项目：江苏省农业自主创新项目（CX（13）3079）
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试验，以优化出银耳添加量。
图2　银耳汁添加量对制品风味的影响
2.3　果糖添加量对制品风味的影响
雪莲果汁添加量为30%、银耳汁添加量为30%、
柠檬酸添加量为0.05%，分别添加2%，4%，6%，8%
和10%的果糖，对所制备饮料进行感官评定，结果见
图3。
图3可见，当果糖添加量为6%时，感官评分最
高，所制备饮料酸甜适口，果糖添加量较低时，所制
备饮料的滋味偏酸淡甜，果糖添加量过高时感官评分
呈下降趋势，其原因可能是果糖添加过多，甜味过
重，酸味较弱。因此，选用4%，6%和8%的果糖添加
量，进行响应面试验，以优化出最佳添加量。
图3　果糖添加量对制品风味的影响
2.4　柠檬酸添加量对制品风味的影响
雪莲果汁添加量为30%、银耳汁添加量为30%、
果糖为6%，分别添加0.01%，0.03%，0.05%，0.07%
和0.09%的柠檬酸制作饮料，其结果分析见图4。
图4可见，当柠檬酸添加量为0.05%时，感官评
分最高达，所制备饮料酸甜适口。柠檬酸添加量过高
和过低时，导致饮料口感偏酸或偏甜，导致感官评分
下降，但对于感官评分的总体影响来看，与其他3个
因素相比，柠檬酸添加量对感官评分的影响较低。因
此，选择柠檬酸添加量为0.05%，不进行响应面优化。
图4　柠檬酸添加量对制品风味的影响
2.5　响应面试验设计及结果
根据前面的单因素试验结果，由Box-Behnken的
中心组合设计原理，响应变量Y为感官评分，选取有
显著影响的雪莲果汁、银耳汁和果糖添加量，在单
因素试验基础上采用3因素3水平的响应面分析试验方
案，具体试验因素水平见表1，响应面试验设计方案
及结果见表2。
利用Design Expert 8.0.6.1软件，对表2试验数
据进行二次多项回归拟合，获得了产品感官评分
对 自 变 量 雪 莲 果 汁 添 加 量 （ A ） 、 银 耳 汁 添 加 量
（B）和果糖的添加量（C）的多元回归方程：总评
分=92.60+1.25×A-0.12×B+4.38×C-0.75×A×B+
1.25×A×C+0.50×B×C-9.80×A2-2.55×B2-4.5×C2。
表1　雪莲果银耳饮料配方的因素水平
水平
因素
A雪莲果汁添加量/%B银耳汁添加量/%C果糖添加量/%
-1 20 20 4
0 30 30 6
1 40 40 8
表2　雪莲果银耳饮料配方响应面试验的结果
序号 A B C 感官评分
1 -1 -1 0 80
2 1 -1 0 80
3 -1 1 0 82
4 1 1 0 79
5 -1 0 -1 72
6 1 0 -1 76
7 -1 0 1 78
8 1 0 1 87
9 0 -1 -1 82
10 0 1 -1 80
11 0 -1 1 90
12 0 1 1 90
13 0 0 0 93
14 0 0 0 90
15 0 0 0 93
16 0 0 0 92
17 0 0 0 95
模型的方差分析结果见表3。由表可知，该模型
的F=12.31说明对感官评分所建立的回归模型显著，
一次项C的影响是显著的，二次型A2影响高度显著，
二次型C2影响显著，其余项的影响不显著，此外，回
归模型的诊断分析表明，失拟项F=0.136 2，表明失拟
项相对于绝对误差是不显著的。相关系数R2=0.940 6，
R2Adj=0.864 2。
由图5可见，当蔗糖添加量不变时随着雪莲果汁
添加量和银耳汁添加量的增加，感官评分先上有所升
然后又有所下降。雪莲果汁添加量和银耳汁添加量有
一定的交互作用，银耳汁添加量对雪莲果银耳饮料的
感官评分影响小于雪莲果汁添加量的影响。
由图6可见，雪莲果汁和蔗糖添加量有交互作
用，当银耳汁添加量不变时随着雪莲果汁量添加量的
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增加和蔗糖添加量的增加，感官评分先有所升然后又
有所下降，且蔗糖添加量的影响小于雪莲果汁添加量
的影响。
由图7可见，当雪莲果汁添加量不变时随着蔗糖
添加量的增加和银耳汁添加量的增加，感官评分先有
所上升然后又有所下降，且蔗糖添加量的影响稍微大
于银耳汁添加量的影响，等高线图近似椭圆，所以蔗
糖添加量和银耳汁添加量有交互作用。
雪莲果汁添加量对雪莲果银耳饮料的感官评分影
响最大，蔗糖添加量对雪莲果银耳饮料的感官评分影
响次之，银耳汁添加量对雪莲果银耳饮料的感官评分
影响最小。
表3　回归模型方差分析表
变异源 平方和 自由度 均方 F值 p值
模型 735.439 81.7112.310.001 6*
A 12.50 1 12.501.88 0.212 3
B 0.13 1 0.13 0.0190.894 7
C 153.131 153.1323.080.002 0*
AB 2.25 1 2.25 0.34 0.578 6
AC 6.25 1 6.25 0.94 0.364 1
BC 1.00 1 1.00 0.15 0.709 4
A2 404.381 404.3860.940.000 1**
B2 27.38 1 27.384.13 0.081 8
C2 87.17 1 87.1713.140.008 5*
残余 46.45 7 6.64
失拟项 33.25 3 11.083.36 0.136 2
纯误差 13.20 4 3.30
总变异 781.8816
注: p≤0.05, 为显著, 用“*”表示; p＞0.05, 为不显著; p≤0.000 1,
为高度显著, 用“**”表示。
　　

图5　雪莲果汁与银耳汁对饮料的感官质量交互
影响的等高线图

图6　雪莲果汁与果糖对饮料的感官质量交互
影响的等高线图

图7　银耳汁与果糖对饮料的感官质量交互
影响的等高线图
2.6　验证试验
响应面优化的最佳使用结果为雪莲果汁添加量
为30.94%、银耳汁添加量为30.10%、果糖添加量为
6.99%，在此条件下感官评分为93.740 1。为了验证
预测值与真实值之间的拟合程度及方程的合适性、有
效性，采用综合评分最大响应值对应的响应因素值进
行试验验证，考虑到实际操作的方便及工艺的实际情
况，对响应值进行修正，雪莲果汁为30.9%，银耳汁
为30.1%，果糖为7%，经过3组平行试验，感官评价
的分数是93.5与预测结果93.740 1高度相符。因此，响
应面试验建立的模型是合适有效的。
3　结论
雪莲果银耳饮料中雪莲果汁添加量为30.9%、
银耳汁添加量为30.1%、果糖添加量为7%、柠檬酸
0.05%时，雪莲果银耳饮料的最佳感官评分为93.5。
雪莲果银耳饮料具有雪莲果与银耳的风味，色泽呈米
白色，入口酸甜适口，富含雪莲果及银耳中的可溶性
营养成分，具有广阔的市场开发前景。
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