Formulation Optimization and Quality Analysis of Dendrobium officinale Chewable Tablets
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摘要: 为探究能否利用铁皮石斛、黄精、红枣作为主料，开发出一种便于携带与食用的功能性休闲食品。本文采用最优混料实验设计（DOE）方案，以混合主料中测得的多糖、黄酮、多酚质量分数为指标确定铁皮石斛、黄精、红枣的最优配比。后采用单因素实验研究辅料对咀嚼片外观、口感、硬度以及重量差异的影响并结合响应面优化试验与多指标权重法，以综合评分为指标选取主、辅料最优配方。结果表明，铁皮石斛咀嚼片主料最优复配比例（质量分数）为铁皮石斛:黄精:红枣=35%:10%:5%，对应的多糖、黄酮和多酚总质量分数分别为159.64±0.14、79.44±0.35和78.10±0.28 mg/g；辅料部分赤藓糖醇、甘露醇和乳清蛋白质量分数比分别为13%、13%和6%。最优配方下铁皮石斛咀嚼片的产品外观评分、口感评分、硬度与重量差异分别为7.80±0.63分、7.80±0.42分、23.72±0.15 N，2.57%±0.13%，综合评分为21.87±0.83分。铁皮石斛咀嚼片物理性质评价及溶出度检测结果显示，其含水量、粘附性、弹性、咀嚼性分别为2.23%±0.92%、12.75±0.54 mJ、7.08±0.58 mm、0.41±0.67 mJ，且在60 min时累计溶出度达79.80%±0.75%。由铁皮石斛、黄精、红枣为原料制得的咀嚼片有效成分含量高，感官评价好，易于溶出。Abstract: To explore whether Dendrobium officinale, Polygonatum sibiricum, and Ziziphus jujuba can be used as active pharmaceutical ingredient (APIs), a functional snack that is easy to carry and eat was developed. In this study, the design of experiment (DOE) scheme was used to determine the optimal ratio of D. officinale, P. sibiricum, and Z. jujuba based on the measured mass fractions of polysaccharides, flavonoids, and polyphenols in the drug. A single-factor experiment was used to study the effects of excipients on the appearance, taste, hardness, and weight difference of chewable tablets, and the optimal formula was selected by combining the response surface optimization and multi-index weight methods. Results showed that the optimal compound ratio of the main ingredients of D. officinale chewable tablets (mass fraction) was D. officinale:P. sibiricum:Z. jujuba=35%:10%:5%, and the corresponding total mass fractions of polysaccharides, flavonoids, and polyphenols were 159.64±0.14, 79.44±0.35, and 78.10±0.28 mg/g, respectively. The mass fraction ratios of erythritol, mannitol, and whey protein in the excipient fractions were 13%, 13%, and 6%, respectively. The differences in appearance, taste, hardness, and weight of D. officinale chewable tablets under the optimal formula were 7.80±0.63 points, 7.80±0.42 points, 23.72±0.15 N, and 2.57%±0.13%, respectively. The comprehensive score was 21.87±0.83 points. Results of physical property evaluation and the dissolution test of D. officinale chewable tablets showed that the water content, adhesion, elasticity, and chewiness were 2.23%±0.92%, 12.75±0.54 mJ, 7.08±0.58 mm, and 0.41±0.67 mJ, respectively, and the cumulative dissolution reached 79.80%±0.75% at 60 min. Chewable tablets made from D. officinale, P. sibiricum, and Z. jujuba have a high active ingredient content, good sensory evaluation, and easy dissolution.
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铁皮石斛（Dendrobium officinale Kimura & Migo）属兰科石斛属植物，是一种营养丰富、功能多样的药食同源中药材[1]，含有多糖[2−4]、黄酮[5]、多酚[6]、生物碱[7]等多种有效活性成分。具有提高免疫力[8]、保肝[9]、降血糖[10]、抗氧化[11]等功效，广泛应用于保健食品中。随着铁皮石斛人工栽培技术的逐渐成熟，产量也在不断增加，铁皮石斛相关产品也得到广泛研究及应用。
目前市面上铁皮石斛产品有铁皮石斛口服液[12]、铁皮石斛泡腾片[13]、铁皮石斛颗粒[14]，这些产品在食用时需要特定条件，食用不方便且价格昂贵，不利于消费者消费，使受众群体受限，急需开发一种易于携带，食用方便的铁皮石斛产品，咀嚼片不失为一种选择。咀嚼片为一种在口腔中经咀嚼后服用的一种片剂，具有方便携带、食用、口感风味易于接受、生产工艺简单等优点。张娥珍等[15]以铁皮石斛复配猴头菇和广西淮山，经湿法制粒制得咀嚼片。叶冬梅等[16]将铁皮石斛提取物复配红心猕猴桃研制出具有保肝作用的咀嚼片。许子杨等[17]探究石斛与粉葛的体外降糖降脂作用，石斛与粉葛以1:4进行复配，主、辅料之比为2:3，采用湿法研制咀嚼片。当前研究对于铁皮石斛复配原料药的选择较为广泛，主要以湿法制粒为主且以铁皮石斛提取物为主要原料，制作咀嚼片的工艺过程较为复杂。有研究表明铁皮石斛复配黄精具有降压[18]等作用；复配红枣具有提高睡眠[19]的作用，且铁皮石斛单独复配黄精[12]或红枣[20]均可制得饮品，但对于铁皮石斛能否同时复配黄精、红枣，并且能否以三种药材为原料药制得口感易于接受、方便食用的咀嚼片尚未有文献报道。
为增加铁皮石斛产品多样性、简化咀嚼片制作工艺。本实验以铁皮石斛、黄精、红枣为主料进行最优混料[21]实验设计（DOE），通过单因素实验、响应面优化试验结合多指标权重法确定辅料用量，并对咀嚼片成品进行一系列考察。以期丰富铁皮石斛市场，为铁皮石斛咀嚼片工业化生产提供一定的理论依据。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
铁皮石斛鲜茎 乐清市大公山铁皮石斛有限公司；黄精干燥根茎 亳州市琳阁药业有限公司；新鲜大枣 好想你健康食品股份有限公司；赤藓糖醇、甘露醇、乳清蛋白、硬脂酸镁、微晶纤维素 河南万邦化工科技有限公司；葡萄糖标准品、没食子酸标准品、芦丁标准品 合肥博美生物科技有限公司；苯酚、浓硫酸、无水乙醇、碳酸钠、福林酚、氢氧化钠、亚硝酸钠、硝酸铝 上海麦克林生化科技有限公司；实验所涉及试剂均为分析级。
DHG-9076A电热恒温鼓风干燥箱 上海精宏实验设备有限公司；HBM-109超微粉碎机 瑞安市翰博机电有限公司；ZNCL-T电加热套 上海弘懿仪器设备有限公司；TG16G离心机 湖南凯达科学仪器有限公司；IMS-70制冰机 常熟市雪科电器有限公司；UV-5200可见分光光度计 上海元析仪器有限公司；R-210旋转蒸发仪 瑞士BUCHI；KQ-250B超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公司；TDP-1.5压片机 上海天阖有限公司；TMS-Pro 质构仪 英国Stable Micro System；SNTR-8600 溶出度仪 日本岛津公司。
1.2 实验方法
1.2.1 原料预处理
将铁皮石斛、黄精、红枣洗净切段，于100~120 ℃热风烘干至含水量3%~5%，用超微粉碎机粉碎，过100目筛，得到粒径20~30 μm的微粉置于自封袋中避光保存备用。
1.2.2 铁皮石斛咀嚼片制作工艺
根据前期大量预实验选取配方辅料有：甜味剂、香味剂、填充剂、助流剂。其中甜味剂（赤藓糖醇、甘露醇）为咀嚼片提高甜度；香味剂（乳清蛋白、薄荷香精[22]）为咀嚼片增香，提高风味；填充剂（微晶纤维素）填充片剂重量，便于压片；助流剂（硬脂酸镁）增加粉末流动性。片剂制备工艺流程如下：将原料药洗净后切断，置于100~120 ℃热风烘干。药材烘干后经超微粉碎机粉碎，药材与辅料均需过100目筛。过筛后粉末按一定配比进行混匀，进行直接压片，得到铁皮石斛咀嚼片。
1.2.3 DOE实验优化主料复配比例
表1为 DOE实验设计因素与水平表，根据前期预实验，在原料药与辅料质量分数为1:1的前提下，确定实验主料质量分数取值范围，分别为铁皮石斛40%~85%、黄精10%~40%、红枣5%~40%。使用Design-Expert 11 软件中Optimal（custom）设计对主料复配比例进行优化，分别以不同质量分数的铁皮石斛、黄精、红枣为自变量，以混合体系中测得的多糖、黄酮、多酚质量分数为评价指标，进行三因素两水平混料设计试验，考察自变量对评价指标的影响。
表 1 DOE试验设计因素与水平Table 1. Factors and levels of DOE experimental design编码 因素 水平 0 1 X1 铁皮石斛添加量（%） 40 85 X2 黄精添加量（%） 10 40 X3 红枣添加量（%） 5 40 注：0表示最低取值，1表示最高取值。 1.2.4 有效成分含量检测
1.2.4.1 苯酚-硫酸法测定主料多糖质量分数
参照2020版《中国药典》中苯酚-硫酸法对多糖质量分数进行检测[23]，根据不同浓度的葡萄糖标准液绘制标准曲线（y=10.795x+0.006，R2=0.9993），依据标准曲线及稀释倍数，确定主料混合样的多糖质量分数，具体如公式（1）。
W(%)=C×D×Vm×100 (1) 式中：W表示得率，%；C表示根据吸光度值计算出的溶液质量浓度，mg/mL；D表示溶液稀释倍数；V表示供试品溶液体积，mL；m表示药材取样量，mg。
1.2.4.2 硝酸铝比色法测定主料黄酮质量分数
参照文献[24]硝酸铝比色法对黄酮质量分数进行测定。称取1 g混合样品，加入50 mL无水乙醇，50 ℃超声30 min，冷却至室温，抽滤，得到第一次滤液；将滤纸剪碎连同滤渣一并回收至锥形瓶中，加入50 mL 80%乙醇，50 ℃超声45 min，冷却至室温，抽滤，合并两次滤液。滤液减压浓缩，浓缩液用10 mL 80%乙醇复溶，离心除去不溶性杂质，滤液转移至10 mL容量瓶中，并定容至刻度，摇匀，得到样品待测液。
分别移取不同体积0.20 mg/mL芦丁标准溶液（1.5、2、2.5、3、3.5、4 mL）、水及待测液（2 mL）置于15 mL具塞试管中，加80%乙醇补至5 mL。分别加入1 mL 5%亚硝酸钠溶液，摇匀，等待反应6 min；再分别加入1 mL 10%硝酸铝溶液，摇匀，等待反应6 min；最后各加入4 mL 4%氢氧化钠溶液，摇匀，反应等待15 min。经分光光度计在505 nm 波长下测得最大吸光度值。以吸光度值为纵坐标，标准溶液浓度为横坐标绘制标准曲线（y=4.7614x−0.044，R2=0.9989） ，依据标准曲线及稀释倍数，得到主料混合样中黄酮的质量分数。具体如公式（1）。
1.2.4.3 福林酚法测定主料多酚质量分数
参照文献[25]福林酚法对多酚质量分数进行测定。称取1 g混合样品，加50 mL 60%乙醇，80 ℃回流1.5 h，冷却，抽滤。将滤液移入50 mL棕色容量瓶中，加入60%乙醇定容至刻度，得到样品待测液。分别移取不同体积0.10 mg/mL没食子酸标准溶液（0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mL）、水及待测液（1 mL）置于10 mL具塞试管中，加60%乙醇补至1 mL。分别加入3 mL福林酚溶液，静置5 min，再加入8 mL 10%碳酸钠溶液，加水定容至25 mL，置50 ℃避光反应1 h。经分光光度计在778 nm处测得最大吸光度值。以吸光度值为纵坐标，不同标准溶液浓度为横坐标，绘制标准曲线（y=6.1302x，R2=0.9991） ，依据标准曲线及稀释倍数，计算主料复配混合样中多酚的质量分数。具体如公式（1）。
1.2.5 压片辅料配方优化
1.2.5.1 单因素实验
以DOE设计中优化后的主料配比为基础，固定铁皮石斛、黄精、红枣总质量为5 g，配方中其它辅料质量分数不变，且在考察其一指标时，其他参数固定为中间值，分别考察不同质量分数下赤藓糖醇（5%、10%、15%、20%、25%）、甘露醇（7%、11%、15%、19%、23%）和乳清蛋白（3.50%、4.50%、5.50%、6.50%、7.50%）对咀嚼片外观、口感、硬度、重量差异的影响。
1.2.5.2 响应面优化试验
根据单因素实验选取辅料优化范围，采用Box-Behnken试验设计，分别以不同质量分数的赤藓糖醇（A）、甘露醇（B）、乳清蛋白（C）为自变量（表2），以咀嚼片外观评分、口感评分、硬度、重量差异所组成的综合评分为指标，进行三因素三水平响应面优化试验，对配方辅料进行优化，得到铁皮石斛咀嚼片最佳辅料配方比例。
表 2 响应面试验因素与水平Table 2. Factors and levels of response surface experiments编码 试验因素/
质量分数（%）水平 −1 0 1 A 赤藓糖醇 10.00 12.50 15.00 B 甘露醇 11.00 13.00 15.00 C 乳清蛋白 5.50 6.00 6.50 1.2.6 咀嚼片品质评价
将原料药与辅料混合压片，制得咀嚼片后，通过对咀嚼片外观、口感、硬度、重量差异的考察来筛选辅料质量分数范围。
1.2.6.1 外观评价
参照国家标准-感官分析方法学建立感官剖面的导则[26]（GB/T 39625-2020），采用定量描述法对咀嚼片外观品质进行分析。参考2020版《中国药典》[23]（一部凡例）中对饮片外观定义，以咀嚼片外表和色泽作为铁皮石斛咀嚼片外观评分标准（表3）。参考王栋等主编的《食品感官评价原理与技术》[27]中所涉的九点标度法，建立本实验的外观九点评价对应表（表4）。由10名食品专业人员组成食品外观评价小组，分别对铁皮石斛咀嚼片外观特点进行定量描述分析。
表 3 铁皮石斛咀嚼片外观描述词及评定标准Table 3. Appearance descriptors and evaluation criteria of Dendrobium officinale chewable tablets描述词 评定标准 外表 紧密坚实不松散、形状完整，大小一致、表面光滑，
无掉粉、无麻面色泽 富有光泽，颜色呈浅灰色，均匀一致 表 4 外观九点评价标准Table 4. Nine-point evaluation criteria for appearance评分 1~3 4~6 7~9 判定标准 咀嚼片松散成形性差，大小不一致，
表面粗糙无光泽，有掉粉麻面情况咀嚼片紧实不宜松散，大小基本一致，
表面较为粗糙，略有光泽，稍有麻面掉粉情况咀嚼片紧实不松散，大小一致，表面光滑，
富有光泽，无掉分麻面情况1.2.6.2 口感评价
同样参照GB/T 39625-2020[26]，根据铁皮石斛口感特点建立铁皮石斛咀嚼片口感描述词及评定标准（表5），评价指标分别为品尝滋味、入口细腻程度和可接受程度，用定量描述法对咀嚼片口感品质进行分析，并对其进行打分，判定标准具体见表6。由10名食品专业人员组成食品口感评价小组，根据表5、表6对铁皮石斛咀嚼片口感进行评分。评分过程中需不断漱口来排除口腔中残留滋味对评定结果的影响。
表 5 铁皮石斛咀嚼片口感描述词及评定标准Table 5. Taste descriptors and evaluation criteria of Dendrobium officinale chewable tablets描述词 评定标准 品尝滋味 有铁皮石斛特有味道、酸甜可口、微有清凉感、无后苦味、余味香醇 入口细腻程度 入口柔软绵密、容易咀嚼 可接受程度 咀嚼过程中不黏牙、易于咀嚼吞咽，咀嚼后不排斥口腔余味 表 6 口感九点评价标准Table 6. Nine-point evaluation criteria for taste评分 1~3 4~6 7~9 判定标准 铁皮石斛苦涩味重，咀嚼片过苦或过甜，
入口质地粗糙，不宜咀嚼，咀嚼片过硬或
咀嚼后粘牙，咀嚼后口腔内后苦味严重稍有铁皮石斛苦涩味，甜度较低，
入口质地较为柔软无清凉感，咀嚼后
略微粘牙，稍有后苦味有铁皮石斛香气，味道香甜，入口质地柔软
绵密伴有清凉感、容易咀嚼且咀嚼后不粘牙，
咀嚼后口腔内余味香甜1.2.6.3 片重差异测定
参照2020版《中国药典》中第三部[23]（通则0101）中重量差异的检测方法，对咀嚼片进行片重差异检测。
1.2.6.4 硬度测定
室温下，采用质构仪测定咀嚼片的硬度。设置参数如下：TPA模式；P/2测试探头；应变50%；触发力2 N；测前、测中、测后速度分别是6、0.5和30 mm/s[28]。每组平行测7次，去掉最大值与最小值后取平均值。同样采用此法进行咀嚼片弹性、粘附性、可咀嚼性测定。
1.2.6.5 多指标综合评分法
以外观评分（a）、口感评分（b）、片重差异（c）、硬度（d）4 个指标的综合评分为响应面试验优化指标。外观评分越高、口感越好，则a和b的分值越大越好；片重差异越小说明片剂质量越好，故c为逆向指标，数值越小越好；而为方便运输及便于咀嚼，片剂硬度应大于15 N，且d越大越好。根据指标要求及其对成型性的贡献进行无量纲化并进行综合评分，其中片重差异为逆向指标[29]，需采用倒数法进行正向化处理。表7 为多指标综合评分法表，综合评分为各指标值之和。
表 7 多指标综合评分法Table 7. Multi-index comprehensive evaluation method编码 指标名称 评分方法 a 外观评分 数值的1倍 b 口感评分 数值的1倍 c 片重差异 数值倒数的10倍 d 硬度 数值的0.1倍 1.2.7 咀嚼片体外溶出度检测
参照2020版《中国药典》溶出度与释放度测定法[23]（通则0931第二法），对随机抽取的6片铁皮石斛咀嚼片进行检测。以0.1 mol/L盐酸为溶出介质，篮法，转速为100 r/min，温度为37±0.5℃。温度恒定后，向篮中投入咀嚼片，咀嚼片接触到溶出介质时开始计时，分别在1、5、10、15、20、30、45、60 min定点取样5 mL，滤过。分别精密量取待测液1 mL，置于25 mL具塞试管中。采用内标法，参照1.2.4.1中方法，以紫外分光光度计测定溶出液，测定波长为505 nm，计算溶出度，具体如公式（2）。
各时间点累积溶出量(%)=Cn×[V2−(n−1)V1]+(Cn−1+⋯+C2+C1)×V1L×100 (2) 式中：Cn为各时间点取出后的样品浓度，mg/mL；L为制剂标示量，制剂标示量由制剂重量与溶出度总体积相除得到（mV2）, mg/mL；V1为各时间点固定取样体积，mL；V2为溶出度总体积，mL。
1.3 数据处理
所有试验从样品制备开始均需重复测定3次，结果取三次均值，最终结果采用Excel 进行数据整理，用Origin 2021软件进行绘图，应用Design-Expert 11 软件对数据进行二次多项式回归拟合、多因素方差分析。
2. 结果与分析
2.1 主料复配结果分析
2.1.1 DOE设计试验结果
根据Design Expert 11 软件中DOE设计主料配比，检测不同配比下主料中的多糖、黄酮、多酚质量分数，DOE试验设计及结果见表8。对试验结果进行二次多项式回归拟合建立Scheffe多项式回归方程及其方差分析，分别建立Y多糖、Y黄酮、Y多酚的回归方程，如下：
表 8 DOE设计及结果Table 8. Design and results of DOE试验号 铁皮石斛添加量（%） 黄精添加量（%） 红枣添加量（%） 多糖质量分数（mg/g） 黄酮质量分数（mg/g） 多酚质量分数（mg/g） 1 40 20 40 142.23±0.15 69.83±0.12 109.30±0.20 2 40 20 40 149.57±0.25 69.71±0.27 109.60±0.26 3 40 30 30 127.47±0.21 65.53±0.14 92.83±0.25 4 40 40 20 117.77±0.15 62.18±0.23 87.37±0.31 5 40 40 20 121.70±0.20 64.69±0.28 84.07±0.21 6 52 21 27 142.10±0.30 68.19±0.21 77.47±0.25 7 55 40 5 173.37±0.31 69.55±0.30 72.43±0.35 8 55 40 5 178.94±0.27 67.63±0.39 74.00±0.40 9 57 10 33 147.75±0.18 63.59±0.38 94.57±0.35 10 57 10 33 148.10±0.12 63.23±0.24 94.00±0.20 11 60 24 16 143.23±0.09 73.69±0.27 74.57±0.25 12 65 30 5 131.89±0.47 76.17±0.27 78.00±0.20 13 68 10 22 164.27±0.23 80.31±0.23 87.33±0.15 14 73 18 9 132.45±0.08 84.41±0.28 79.87±0.35 15 85 10 5 121.12±0.13 83.48±0.31 66.50±0.30 16 85 10 5 129.69±0.18 84.91±0.43 66.87±0.45 Y多糖 = 0.1251X1 + 0.2458X2 + 0.1315X3 −0.1745X1X2+0.1185X1X3−0.2723X2X3+0.2885X1X2X3
Y黄酮 = 0.0842X1 + 0.0814X2 + 0.0623X3 −0.0383X1X2−0.0062X1X3−0.0267X2X3+0.0470X1X2X3
Y多酚 = 0.0667X1 + 0.0766X2 + 0.1454X3 +0.0218X1X2−0.0649X1X3−0.0834X2X3−0.2446X1X2X3
表9为多糖质量分数回归模型方差分析表。由表9可知，以测得的多糖质量分数为响应值，拟合模型P<0.01，说明模型达到了极显著水平，拟合度良好，可利用该响应面模型进行后续优化设计；多糖质量分数模型失拟项P>0.10，表明重复点的实验结果重现性较好，即实际实验结果与模型拟合结果差别不显著，模型拟合结果可靠，可用于推测实验结果；决定系数R2=0.9807，也说明模型与实际情况相关性较好，适于本实验预测；校正后的决定系数R2Adj=0.9516，数值接近于1，可以较好反映真实试验值；预测的决定系数R2Pred=0.8002，二者数值较高且数值较为接近（R2Adj−R2Pred<0.20），说明真实值与预测值相差较小，回归模型能充分说明工艺过程；变异系数CV%=2.85，变异程度小，说明置信度高，该模型较好反应真实实验值，可用于分析及预测不同配比主料的多糖质量分数变化。
表 9 多糖质量分数回归模型方差分析Table 9. Analysis of variance for regression model of polysaccharide content表10为黄酮质量分数回归模型方差分析表。由表10可知以黄酮质量分数为响应值的分析模型，各参数基本与表9相似。拟合模型P<0.01；失拟项P>0.10；决定系数R2=0.9895；校正后的决定系数R2Adj=0.9738，数值接近于1；预测的决定系数R2Pred=0.7930，二者之差（R2Adj−R2Pred=0.1808）小于0.20，符合要求；变异系数CV%=1.78，变异程度小，较好反映真实实验值，可用于分析及预测不同配比主料中黄酮质量分数的变化。
表 10 黄酮质量分数回归模型方差分析Table 10. Analysis of variance for regression model of flavonoid content方差来源 平方和 自由度 均方 F值 P值 显著性 模型 0.00 9 0.00 62.85 <0.01 ** 残差 9.79×10-6 6 1.63×10-6 失拟项 3.82×10-6 1 3.82×10-6 3.21 0.13 纯误差 5.93×10-6 5 1.19×10-6 总离差 0.00 15 R2=0.9895 R2Adj=0.9738 R2Pred=0.7930 CV%=1.78 表11为多酚质量分数回归模型方差分析表。由表11可知以多酚质量分数为响应值的分析模型，各参数基本与表9、表10相似，拟合模型P<0.01；失拟项P>0.10；决定系数R2=0.9971；校正后的决定系数R2Adj=0.9927，数值接近于1；预测的决定系数R2Pred=0.9790，二者数值较高且数值较为接近（R2Adj−R2Pred<0.20）；变异系数CV%=1.34，变异程度小较好反映真实实验值，可用于分析及预测不同配比主料多酚质量分数的变化。
表 11 多酚质量分数回归模型方差分析Table 11. Analysis of variance for regression model of polyphenol content方差来源 平方和 自由度 均方 F值 P值 显著性 模型 0.00 9 0.00 227.66 <0.01 ** 残差 7.67E-06 6 1.28E-06 失拟项 6.07E-07 1 6.07E-07 0.43 0.54 纯误差 7.07E-06 5 1.41E-06 总离差 0.00 15 R2=0.9971 R2Adj=0.9927 R2Pred=0.9790 CV%=1.34 图1~图3为不同配比下的主料对有效成分质量分数影响的等高线图及3D响应面图。由于受3种主料相加之和等于1以及各组分不同取值范围的限制，因子空间变得复杂，也是本试验中响应面未覆盖整个三角形的原因[30]。在3D响应面图中，图形呈曲面代表实验因素之间存在一定的交互作用。曲面越倾斜代表交互作用越明显。在等高线图中，等势线分布越密集，交互效果越明显，图中蓝、绿、黄和红色分别代表响应值低、较低、一般和高[31]；AB、AC、BC表示铁皮石斛与黄精、铁皮石斛与红枣、红枣与黄精的交互作用；a、b、c点表示铁皮石斛、黄精、红枣取值最大时，如点a表示铁皮石斛、黄精、红枣的添加量为85%、10%、5%。
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图 1 3种主料对多糖质量分数影响的等高线图及3D响应面图Figure 1. Contour plots and 3D response surface maps of the effects of three ingredients on polysaccharide content图1为3种主料对多糖质量分数影响的等高线图及3D响应面图，如图1所示，当黄精添加量较多，铁皮石斛、红枣添加量较少时，多糖质量分数有最大值；当铁皮石斛或红枣添加量较多，其他两种原料药添加量较少时，多糖质量分数均不高，但在铁皮石斛与红枣添加量在一定比例时，多糖质量分数又出现较高值。三种原料药在复配过程中，黄精对多糖质量分数的影响较铁皮石斛、红枣显著，但铁皮石斛与红枣复配对多糖质量分数产生协同作用。
图2为3种主料对黄酮质量分数影响的等高线图及3D响应面图，如图2所示，原料的添加对黄酮质量分数存在一定的交互作用，其中铁皮石斛的添加量对黄酮质量分数起到主导作用。
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图 2 3种主料对黄酮质量分数影响的等高线图及3D响应面图Figure 2. Contour plots and 3D response surface maps of the effects of three ingredients on flavonoid content图3为3种主料对多酚质量分数影响的等高线图及3D响应面图，如图3所示，当铁皮石斛或黄精添加量较多，其他两种原料药添加较少时，多酚质量分数均较低，当红枣的添加量较多，铁皮石斛与黄精的添加量较少时，多酚质量分数也随之增多。因此可以看出红枣的添加对多酚质量分数有显著影响。
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图 3 3种主料对多酚质量分数影响的等高线图及3D响应面图谱Figure 3. Contour plot and 3D effect surface map of the influence of three ingredients on polyphenol content2.1.2 复配结果优化及验证试验
运用软件多目标同时进行优化，得到3个组合配方，如表12所示，铁皮石斛、黄精、红枣质量分数（%）分别为： 85.00、10.00、5.00（配方1）；72.20、10.00、17.80（配方2）；55.00、40.00、5.00（配方3）。在上述等高线图与3D相应图中（图1~图3）可以找到相对应的点，点a、d和b分别对应配方1、2、3。在图1中a点响应面明显低于d点，由此可见a点响应值较d点低；b点响应面虽然较d点高，但b点在AC边上，意味着在该点上，铁皮石斛取量最少。而本产品是以铁皮石斛为主要原料开发的咀嚼片，结合实际情况d点配比较为理想。在图2中可以看到d点响应面明显高于其他两点。在图3中也可看出d点响应面较a、b两点高，因此响应值也较另外两点高。综合图1~图3中最优取值在响应面中的对应点可以看出，d点为最优取值。
表 12 实验响应值最优点参数与期望值及预测值与实际值对比Table 12. Comparison of experimental response values optimal point parameters with expected values and predicted values with actual values项目 参数 预测值 实际值 实际值与预测值RSD 优化方向 最小值 最大值 优化配方1 优化配方2 优化配方3 优化配方2 因子水平 铁皮石斛添加量（X1） 最大值 40 85 85 72 55 70 / 黄精添加量（X2） 设定值内 10 40 10 10 40 10 / 红枣添加量（X3） 设定值内 5 40 5 18 5 20 / 响应值 多糖质量分数（Y1）mg/g 最大值 117.80 179.00 128.50 166.80 176.60 159.60±0.14 0.71% 黄酮质量分数（Y2）mg/g 设定值内 69.88 84.90 85.30 85.21 69.77 79.44±0.35 0.63% 多酚质量分数（Y3）mg/g 设定值内 66.90 109.70 68.20 86.26 73.54 78.10±0.28 0.67% 期望值 0.43 0.75 0.56 表12 试验响应值最优点参数及预测值和期望值中，期望值越接近1综合评价越好，分析优化结果，表明配方2的结果较好，与响应面试验结果一致。结合实际情况在此结果下选择更易于实验和生产的实验点（70%，10%，20%），并对该配方进行多糖、黄酮、多酚质量分数测定，与预测值进行比较，表12 中实际值与预测值对比结果表明预测值接近试验值，预测结果可靠。
通过建立回归方程和对目标优化分析，得到原料药添加比例为铁皮石斛:黄精:红枣=7:1:2。较铁皮石斛花乌龙茶[32]相比（多糖质量分数、多酚质量分数、黄酮类化合物总量分别为8.16%、8.93%、36.98 mg/g），活性物质含量高；黄酮质量分数较高于铁皮石斛人参果酒[33]（黄酮类物质质量分数为168.1 μg/mL）。反映出铁皮石斛与黄精、红枣配伍效果优于铁皮石斛与乌龙茶、人参果等的配伍效果。不过该配方下检测出的多糖质量分数较高于铁皮石斛风味露酒[34]（多糖质量分数为12.76%）；但低于铁皮石斛茎中直接测得的多糖质量分数[35]，这可能是由于不同生长龄对铁皮石斛中多糖质量分数也存在着一定影响[36]，亦或说明铁皮石斛产品在制作过程中会损失一部分有效成分含量，但具体原因还有待研究。最终实验表明在该优化配方下检测出的活性物质含量较高，说明铁皮石斛、黄精、红枣复配效果较好，可为铁皮石斛产品提供更多复配可能。
2.2 辅料复配结果分析
2.2.1 单因素实验结果分析
2.2.1.1 赤藓糖醇质量分数的影响
赤藓糖质量分数对铁皮石斛咀嚼片质量的影响见图4。图中可以看出随着赤藓糖醇质量分数的增加，外观评分是先明显改善后缓慢降低，质量分数在15.00%时趋于最大值；口感是先逐渐提升而后下降，在15.00%时，口感最好，这是因为赤藓糖醇可提高咀嚼片的甜度与清凉感，但添加过多则会过甜；而重量差异在质量分数10.00%时明显下降，后稳步下降；硬度则缓慢增大，这是由于赤藓糖醇流动性、可压性好，易于压片。又因本品药物取量较大，因此在达到的效果相同时辅料取量尽可能少。综上，赤藓糖醇质量分数10.00%~15.00%为响应面的优化区间。
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2.2.1.2 甘露醇质量分数的影响
甘露醇质量分数对铁皮石斛咀嚼片质量的影响见图5。由图5中可知，随着甘露醇的增加，外观评分逐步提升，这是由于甘露醇可压性好，在直接压片中随着甘露醇的增大，咀嚼片表面越光滑细腻，外观评分也随之提高。而对于口感，则是先明显提升，后趋于稳定，质量分数在11.00%~15.00%时有最大值，这是因为甘露醇有淡淡甜味，质量分数较少时甜味变化显著，而后甜味变化基本稳定。咀嚼片重量差异随着甘露醇的增加，先急剧减小，而后趋于平缓，这是因为甘露醇使主辅料混合粉末流动性提高，可压性变好。咀嚼片的硬度则是先急剧变大而后缓慢增加。因咀嚼片外观、硬度随甘露醇的增加，其评分逐步上升，口感则在质量分数11.00%~15.00%处有最大值，而重量差异在质量分数11.00%~15.00%和23.00%处有最小值且数值相差不大。综上，选择质量分数11.00%~15.00%为甘露醇响应面的优化区间。
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图 5 甘露醇质量分数对铁皮石斛咀嚼片质量的影响Figure 5. Effect of mannitol supplementation on Dendrobium officinale chewable tablets quality2.2.1.3 乳清蛋白质量分数的影响
乳清蛋白质量分数对铁皮石斛咀嚼片质量的影响见图6。由图6可知，随着乳清蛋白的增加，咀嚼片外观评分和口感均有提升，分别在质量分数5.50%和6.50%~7.50%处达到最大值，而重量差异则是在质量分数为6.50%时最小。乳清蛋白的增加使咀嚼片硬度缓慢增大。综上，根据在相同效果下辅料尽可能少的原则，选择乳清蛋白质量分数5.50%~6.50%作为响应面的优化区间。
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图 6 乳清蛋白质量分数对铁皮石斛咀嚼片质量的影响Figure 6. Effect of whey protein supplementation on Dendrobium officinale chewable tablets quality2.2.2 压片辅料配方的多因素响应面优化
表13为Box-Behnken 试验设计及结果表，采用Design Expert软件进行三因素三水平响应面设计，选用5个中心点，共17组试验。表14为Box-Behnken 试验结果二次回归方差分析表，由表可知模型P<0.01，说明模型极显著，可预测各因素与响应面之间的真实关系，利用该模型确定压片辅料配方。失拟项P>0.05，不显著，表明重复点的实验结果重现性较好，实际结果与预测结果相差不显著。模型的决定系数R2=0.9773，说明模型与实际拟合程度较好，适于本次试验预测。模型校正后的决定系数RAdj2=0.9480，说明模型可较好反映真实试验值；其中模拟一次项A、B、二次项 A2、B2对结果作用极显著（P<0.01），说明上述指标对本实验的评价指标有极显著影响；模拟二次项C2以及交互项AB对结果作用显著（P<0.05），表明其对本实验的评价指标有着一定影响；模拟一次项C及交互项AC、BC对结果影响不显著（P>0.05）。
表 13 Box-Behnken 试验设计及结果Table 13. Design and results of Box-Behnken experimental试验号 A B C 外观（分） 口感（分） 硬度（N） 重量差异（%） 综合评分（分） 1 1 1 0 7±0.17 8±0.21 23.29±0.27 2.57±0.18 20.2±0.19 2 1 −1 0 6±0.23 6±0.15 20.36±0.24 2.96±0.30 17.35±0.26 3 −1 −1 0 5±0.12 5±0.41 20.21±0.04 2.91±0.34 15.66±0.33 4 0 −1 1 6±0.30 6±023 20.33±0.13 2.69±0.14 17.43±0.11 5 0 0 0 7±0.25 7±025 22.27±0.16 2.28±0.2 21.34±0.22 6 −1 1 0 8±0.44 6±0.22 23.46±0.35 2.51±0.14 15.74±0.16 7 0 0 0 7±0.15 7±0.28 23.72±0.27 2.36±0.26 21.6±0.25 8 0 −1 −1 5±0.11 7±0.16 25.54±0.19 2.7±0.28 18.04±0.22 9 0 0 0 7±0.17 7±0.23 23.57±0.32 2.18±0.29 21.08±0.23 10 1 0 −1 5±0.23 7±0.24 20.74±0.07 2.62±0.19 18.8±0.13 11 −1 0 1 5±0.39 6±0.50 21.24±0.23 2.46±0.16 16.89±0.14 12 1 0 1 6±0.28 7±0.32 22.76±0.19 2.18±0.18 19.7±0.28 13 0 0 0 7±0.39 7±0.21 23.6±0.25 2.72±0.26 20.74±0.18 14 0 1 −1 8±0.45 6±0.13 24.24±0.24 1.41±0.31 20.07±0.17 15 −1 0 −1 6±0.12 4±0.32 22.2±0.16 2.22±0.14 16.47±0.16 16 0 0 0 8±0.16 7±0.12 23.58±0.16 2.83±0.15 21.61±0.24 17 0 1 1 8±0.22 7±0.20 24.07±0.23 1.62±0.24 20.92±0.19 表 14 Box-Behnken 试验结果二次回归方差分析Table 14. Analysis of variance (ANOVA) for the results of Box-Behnken design quadratic model方差来源 平方和 自由度 均方 F值 P值 显著性 模型 69.91 9 7.77 33.42 <0.01 ** A-赤藓糖醇质量分数 15.68 1 15.68 67.46 <0.01 ** B-甘露醇质量分数 8.67 1 8.67 37.31 <0.01 ** C-乳清蛋白质量分数 0.32 1 0.32 1.39 0.28 AB 1.82 1 1.82 7.84 0.02 * AC 0.05 1 0.05 0.23 0.65 BC 0.50 1 0.50 2.14 0.19 A² 28.42 1 28.42 122.28 <0.01 ** B² 9.05 1 9.05 38.92 <0.01 ** C² 2.04 1 2.04 8.77 0.02 * 残差 1.63 7 0.23 失拟项 1.10 3 0.37 2.77 0.17 纯误差 0.53 4 0.13 总离差 71.54 16 R2=0.9773 R2Adj=0.9480 图7为各辅料质量分数对综合评分影响的3D响应面图，图中下方线条为等高线。响应面为曲面，且弧度越大，说明因素之间交互作用越显著。由图可知，赤藓糖醇（A）、甘露醇（B）、乳清蛋白（C）与综合评分均具有抛物线关系。且A、B二者交互作用显著，对综合评分有着极显著影响；而C与A、B有一定交互作用，但交互作用不显著。由等高线图可知当A、B、C取值12.50%~14.5%、13.50%~14.50%、5.90%~6.10%时，综合评分有最大值，与响应面图结果一致。
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图 7 各辅料质量分数对综合评分影响的3D响应面图Figure 7. 3D Response surface plots of the effect of mass fraction of each excipient on the composite score通过软件优化程序进行优化，结果如下：赤藓糖醇、甘露醇和乳清蛋白质量分数分别为13.20%、13.29%、6.01%时，模型预测综合得分为21.61，与3D响应面图结果一致。考虑到实际操作，将三者质量分数微调成13%、13%和6%。采用上述经优化过后的质量分数进行实验，测得铁皮石斛咀嚼外观评分7.80±0.63分、口感评分7.80±0.42分、硬度和重量差异分别为23.72±0.15 N和2.57%±0.13%，平均综合评分21.87±0.83分，与预测值相符。
目前铁皮石斛咀嚼片中只有石斛粉葛咀嚼片[37]对产品进行了评价，采用感官评分作为评价指标，而罗汉参咀嚼片[38]、肉豆蔻咀嚼片[28]、尼扎替丁咀嚼片[39]只对咀嚼片重量差异、硬度、粉末流动性等客观因素作为评价指标。但咀嚼片在口腔中经咀嚼，形成易于吞咽的颗粒后才可进入体内，因此主观因素对于咀嚼片的评价也是至关重要的，单一的主观评价或客观评价都不能精准地反映咀嚼片的质量，将主观因素与客观因素结合起来对咀嚼片质量进行评价才更全面。
2.3 铁皮石斛咀嚼片物理性能分析
表15为铁皮石斛咀嚼片物理性能表，由表看出，水分2.23%±0.92%，咀嚼片水分含量低，便于保存；咀嚼片粘附性12.75±0.54 mJ、弹性7.08±0.58 mm、咀嚼性0.41±0.67 mJ，表明铁皮石斛咀嚼片成型效果好[28]。相较于芫根咀嚼片[40]弹性较低，咀嚼性相似。分析可能是由于制备方式不同导致咀嚼片弹性略有差异。
表 15 铁皮石斛咀嚼片物理性能Table 15. Physical properties of Dendrobium officinale chewable tablets样品名称 水分（%） 粘附性（mJ） 弹性（mm） 咀嚼性（mJ） 铁皮石斛咀嚼片 2.23±0.92 12.75±0.54 7.08±0.58 0.41±0.67 2.4 铁皮石斛咀嚼片溶出度检测
图8为铁皮石斛咀嚼片累计溶出度图。对各取样点进行紫外分光光度检测，由1.2.7中的标准曲线可计算各取样点浓度，由浓度计算咀嚼片累计溶出度并进行绘图。由图8可知，在0.10 mol/L盐酸溶液中，60 min咀嚼片累计溶出度达到79.80%±0.75%，符合药典规定。
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图 8 铁皮石斛咀嚼片累计溶出度Figure 8. Cumulative dissolution of Dendrobium officinale chewable tablets3. 结论
综上所述，基于铁皮石斛产品市场中产品种类较少，价格较为昂贵等特点。本文旨在研发一种铁皮石斛休闲零食类咀嚼片，供食用者在平常休闲时间补充营养物质的需求。本文以铁皮石斛、黄精、红枣为主要原料药添加甜味剂、香味剂等辅料制备易于食用的咀嚼片。主要结论如下：经DOE试验设计原料药复配比例，在铁皮石斛:黄精:红枣=7:2:1时，对应有效成分含量较高，该配方的研制为铁皮石斛提供更多的复配可能。通过Box-Behnken响应面优化试验得到辅料最佳添加量，加入辅料后咀嚼片主观性能与客观性能均有所提升，并对咀嚼片成品进行物理性能检测。研究结果为铁皮石斛咀嚼片工业化生产提供了配方与理论基础。本文对铁皮石斛、黄精、红枣的协同增效作用机制还尚不明确，另本实验采用铁皮石斛鲜茎作为原料药进行探究，但铁皮石斛叶中有效含量同样较高，能否使用铁皮石斛叶研制咀嚼片等问题还有待研究。
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图 1 3种主料对多糖质量分数影响的等高线图及3D响应面图
Figure 1. Contour plots and 3D response surface maps of the effects of three ingredients on polysaccharide content
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图 2 3种主料对黄酮质量分数影响的等高线图及3D响应面图
Figure 2. Contour plots and 3D response surface maps of the effects of three ingredients on flavonoid content
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图 3 3种主料对多酚质量分数影响的等高线图及3D响应面图谱
Figure 3. Contour plot and 3D effect surface map of the influence of three ingredients on polyphenol content
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图 5 甘露醇质量分数对铁皮石斛咀嚼片质量的影响
Figure 5. Effect of mannitol supplementation on Dendrobium officinale chewable tablets quality
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图 6 乳清蛋白质量分数对铁皮石斛咀嚼片质量的影响
Figure 6. Effect of whey protein supplementation on Dendrobium officinale chewable tablets quality
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图 7 各辅料质量分数对综合评分影响的3D响应面图
Figure 7. 3D Response surface plots of the effect of mass fraction of each excipient on the composite score
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图 8 铁皮石斛咀嚼片累计溶出度
Figure 8. Cumulative dissolution of Dendrobium officinale chewable tablets
表 1 DOE试验设计因素与水平
Table 1 Factors and levels of DOE experimental design
编码 因素 水平 0 1 X1 铁皮石斛添加量（%） 40 85 X2 黄精添加量（%） 10 40 X3 红枣添加量（%） 5 40 注：0表示最低取值，1表示最高取值。 
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表 2 响应面试验因素与水平
Table 2 Factors and levels of response surface experiments
编码 试验因素/
质量分数（%）水平 −1 0 1 A 赤藓糖醇 10.00 12.50 15.00 B 甘露醇 11.00 13.00 15.00 C 乳清蛋白 5.50 6.00 6.50
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表 3 铁皮石斛咀嚼片外观描述词及评定标准
Table 3 Appearance descriptors and evaluation criteria of Dendrobium officinale chewable tablets
描述词 评定标准 外表 紧密坚实不松散、形状完整，大小一致、表面光滑，
无掉粉、无麻面色泽 富有光泽，颜色呈浅灰色，均匀一致
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表 4 外观九点评价标准
Table 4 Nine-point evaluation criteria for appearance
评分 1~3 4~6 7~9 判定标准 咀嚼片松散成形性差，大小不一致，
表面粗糙无光泽，有掉粉麻面情况咀嚼片紧实不宜松散，大小基本一致，
表面较为粗糙，略有光泽，稍有麻面掉粉情况咀嚼片紧实不松散，大小一致，表面光滑，
富有光泽，无掉分麻面情况
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表 5 铁皮石斛咀嚼片口感描述词及评定标准
Table 5 Taste descriptors and evaluation criteria of Dendrobium officinale chewable tablets
描述词 评定标准 品尝滋味 有铁皮石斛特有味道、酸甜可口、微有清凉感、无后苦味、余味香醇 入口细腻程度 入口柔软绵密、容易咀嚼 可接受程度 咀嚼过程中不黏牙、易于咀嚼吞咽，咀嚼后不排斥口腔余味
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表 6 口感九点评价标准
Table 6 Nine-point evaluation criteria for taste
评分 1~3 4~6 7~9 判定标准 铁皮石斛苦涩味重，咀嚼片过苦或过甜，
入口质地粗糙，不宜咀嚼，咀嚼片过硬或
咀嚼后粘牙，咀嚼后口腔内后苦味严重稍有铁皮石斛苦涩味，甜度较低，
入口质地较为柔软无清凉感，咀嚼后
略微粘牙，稍有后苦味有铁皮石斛香气，味道香甜，入口质地柔软
绵密伴有清凉感、容易咀嚼且咀嚼后不粘牙，
咀嚼后口腔内余味香甜
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表 7 多指标综合评分法
Table 7 Multi-index comprehensive evaluation method
编码 指标名称 评分方法 a 外观评分 数值的1倍 b 口感评分 数值的1倍 c 片重差异 数值倒数的10倍 d 硬度 数值的0.1倍
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表 8 DOE设计及结果
Table 8 Design and results of DOE
试验号 铁皮石斛添加量（%） 黄精添加量（%） 红枣添加量（%） 多糖质量分数（mg/g） 黄酮质量分数（mg/g） 多酚质量分数（mg/g） 1 40 20 40 142.23±0.15 69.83±0.12 109.30±0.20 2 40 20 40 149.57±0.25 69.71±0.27 109.60±0.26 3 40 30 30 127.47±0.21 65.53±0.14 92.83±0.25 4 40 40 20 117.77±0.15 62.18±0.23 87.37±0.31 5 40 40 20 121.70±0.20 64.69±0.28 84.07±0.21 6 52 21 27 142.10±0.30 68.19±0.21 77.47±0.25 7 55 40 5 173.37±0.31 69.55±0.30 72.43±0.35 8 55 40 5 178.94±0.27 67.63±0.39 74.00±0.40 9 57 10 33 147.75±0.18 63.59±0.38 94.57±0.35 10 57 10 33 148.10±0.12 63.23±0.24 94.00±0.20 11 60 24 16 143.23±0.09 73.69±0.27 74.57±0.25 12 65 30 5 131.89±0.47 76.17±0.27 78.00±0.20 13 68 10 22 164.27±0.23 80.31±0.23 87.33±0.15 14 73 18 9 132.45±0.08 84.41±0.28 79.87±0.35 15 85 10 5 121.12±0.13 83.48±0.31 66.50±0.30 16 85 10 5 129.69±0.18 84.91±0.43 66.87±0.45
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表 9 多糖质量分数回归模型方差分析
Table 9 Analysis of variance for regression model of polysaccharide content
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表 10 黄酮质量分数回归模型方差分析
Table 10 Analysis of variance for regression model of flavonoid content
方差来源 平方和 自由度 均方 F值 P值 显著性 模型 0.00 9 0.00 62.85 <0.01 ** 残差 9.79×10-6 6 1.63×10-6 失拟项 3.82×10-6 1 3.82×10-6 3.21 0.13 纯误差 5.93×10-6 5 1.19×10-6 总离差 0.00 15 R2=0.9895 R2Adj=0.9738 R2Pred=0.7930 CV%=1.78
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表 11 多酚质量分数回归模型方差分析
Table 11 Analysis of variance for regression model of polyphenol content
方差来源 平方和 自由度 均方 F值 P值 显著性 模型 0.00 9 0.00 227.66 <0.01 ** 残差 7.67E-06 6 1.28E-06 失拟项 6.07E-07 1 6.07E-07 0.43 0.54 纯误差 7.07E-06 5 1.41E-06 总离差 0.00 15 R2=0.9971 R2Adj=0.9927 R2Pred=0.9790 CV%=1.34
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表 12 实验响应值最优点参数与期望值及预测值与实际值对比
Table 12 Comparison of experimental response values optimal point parameters with expected values and predicted values with actual values
项目 参数 预测值 实际值 实际值与预测值RSD 优化方向 最小值 最大值 优化配方1 优化配方2 优化配方3 优化配方2 因子水平 铁皮石斛添加量（X1） 最大值 40 85 85 72 55 70 / 黄精添加量（X2） 设定值内 10 40 10 10 40 10 / 红枣添加量（X3） 设定值内 5 40 5 18 5 20 / 响应值 多糖质量分数（Y1）mg/g 最大值 117.80 179.00 128.50 166.80 176.60 159.60±0.14 0.71% 黄酮质量分数（Y2）mg/g 设定值内 69.88 84.90 85.30 85.21 69.77 79.44±0.35 0.63% 多酚质量分数（Y3）mg/g 设定值内 66.90 109.70 68.20 86.26 73.54 78.10±0.28 0.67% 期望值 0.43 0.75 0.56
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表 13 Box-Behnken 试验设计及结果
Table 13 Design and results of Box-Behnken experimental
试验号 A B C 外观（分） 口感（分） 硬度（N） 重量差异（%） 综合评分（分） 1 1 1 0 7±0.17 8±0.21 23.29±0.27 2.57±0.18 20.2±0.19 2 1 −1 0 6±0.23 6±0.15 20.36±0.24 2.96±0.30 17.35±0.26 3 −1 −1 0 5±0.12 5±0.41 20.21±0.04 2.91±0.34 15.66±0.33 4 0 −1 1 6±0.30 6±023 20.33±0.13 2.69±0.14 17.43±0.11 5 0 0 0 7±0.25 7±025 22.27±0.16 2.28±0.2 21.34±0.22 6 −1 1 0 8±0.44 6±0.22 23.46±0.35 2.51±0.14 15.74±0.16 7 0 0 0 7±0.15 7±0.28 23.72±0.27 2.36±0.26 21.6±0.25 8 0 −1 −1 5±0.11 7±0.16 25.54±0.19 2.7±0.28 18.04±0.22 9 0 0 0 7±0.17 7±0.23 23.57±0.32 2.18±0.29 21.08±0.23 10 1 0 −1 5±0.23 7±0.24 20.74±0.07 2.62±0.19 18.8±0.13 11 −1 0 1 5±0.39 6±0.50 21.24±0.23 2.46±0.16 16.89±0.14 12 1 0 1 6±0.28 7±0.32 22.76±0.19 2.18±0.18 19.7±0.28 13 0 0 0 7±0.39 7±0.21 23.6±0.25 2.72±0.26 20.74±0.18 14 0 1 −1 8±0.45 6±0.13 24.24±0.24 1.41±0.31 20.07±0.17 15 −1 0 −1 6±0.12 4±0.32 22.2±0.16 2.22±0.14 16.47±0.16 16 0 0 0 8±0.16 7±0.12 23.58±0.16 2.83±0.15 21.61±0.24 17 0 1 1 8±0.22 7±0.20 24.07±0.23 1.62±0.24 20.92±0.19
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表 14 Box-Behnken 试验结果二次回归方差分析
Table 14 Analysis of variance (ANOVA) for the results of Box-Behnken design quadratic model
方差来源 平方和 自由度 均方 F值 P值 显著性 模型 69.91 9 7.77 33.42 <0.01 ** A-赤藓糖醇质量分数 15.68 1 15.68 67.46 <0.01 ** B-甘露醇质量分数 8.67 1 8.67 37.31 <0.01 ** C-乳清蛋白质量分数 0.32 1 0.32 1.39 0.28 AB 1.82 1 1.82 7.84 0.02 * AC 0.05 1 0.05 0.23 0.65 BC 0.50 1 0.50 2.14 0.19 A² 28.42 1 28.42 122.28 <0.01 ** B² 9.05 1 9.05 38.92 <0.01 ** C² 2.04 1 2.04 8.77 0.02 * 残差 1.63 7 0.23 失拟项 1.10 3 0.37 2.77 0.17 纯误差 0.53 4 0.13 总离差 71.54 16 R2=0.9773 R2Adj=0.9480
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表 15 铁皮石斛咀嚼片物理性能
Table 15 Physical properties of Dendrobium officinale chewable tablets
样品名称 水分（%） 粘附性（mJ） 弹性（mm） 咀嚼性（mJ） 铁皮石斛咀嚼片 2.23±0.92 12.75±0.54 7.08±0.58 0.41±0.67
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