基于模糊數學法的醋味漱口水制備工藝優化

王媛媛 管文璇 王浩 張凱 張闊

摘要：為制備一種清潔抑菌的醋味漱口水。采用模糊數學矩陣建立漱口水的感官品質模型，通過設計單因素試驗和正交試驗優化醋味漱口水制備工藝，并對最優配方下的漱口水進行質量評價和抑菌試驗。結果表明：制備醋味漱口水的最優配方為金銀花白茶混合液14%，八度酸老陳醋0.2%，甘草提取物5%，薄荷提取物6%，木糖醇0.15%，甘油5%，丙二醇4%，超凈水65.65%。在該條件下制得的漱口水具有清新醋味，且對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和白色念珠菌有一定的抑菌作用。

關鍵詞：老陳醋；漱口水；模糊綜合評價；正交試驗；抑菌作用

中圖分類號：TQ658.4 文獻標志碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20230322

基金項目：山西省高等學?？萍紕撔马椖浚?022L644）；山西省大學生創新創業訓練計劃項目（20221488，20221489）。

Optimization of vinegar mouthwash preparation process by fuzzy mathematics method

Wang Yuanyuan， Guan Wenxuan， Wang Hao， Zhang Kai， Zhang Kuo

（ Shanxi Technology and Business College， Taiyuan， Shanxi 030006 ）

Abstract： To prepare a kind of mouthwash with the function of cleaning the mouth and antibacterial. A model of sensory quality of mouthwash was established by fuzzy mathematics matrix. And on this basis， the single factor test and orthogonal test were designed to optimize the mouthwash processing technology. The quality evaluation and bacteriostatic test were carried out for the mouthwash with the optimal formula. The results showed that the optimum formulation for the preparation of vinegar mouthwash was as follows： honeysuckle and white tea mixture 14%， octavic acid aged vinegar 0.2%， liquorice extract 5%， peppermint extract 6%， xylitol 0.15%， glycerol 5%， propylene glycol 4%， and ultra clean water 65.65%. The mouthwash prepared under this condition had clean bacteriostasis， lasting fresh breath， and certain bacteriostatic effect on Escherichia coli， Staphylococcus aureus and Candida albicans.

Key words： aged vinegar， mouthwash， fuzzy comprehensive evaluation， orthogonal experiment， bacteriostatic effect

大健康時代背景下，口腔衛生成為現代人關注的焦點之一。漱口水作為一種新型的口腔保健用品逐漸受到快節奏都市人的喜愛[1]?，F有的含漱液、漱口水等產品易獲取、見效快，效果好。但長期服用易造成口腔黏膜表面與牙齒著色，舌苔發黃，味覺改變等[2-3]。

老陳醋作為日常生活中的必需品，除作為調味料外還具有殺菌、消腫、保健等功效[4]?！侗静菥V目》中記載，“醋能消腫、散火氣、殺邪毒、理諸藥”。臨床研究發現：用醋漱口后刷牙能夠清除結石和口臭，一定程度抑制口腔細菌生長。吳麗霞[5]研究發現，定期洗牙配合含醋治療可有效清除牙結石沉積。王雪霖等[6]以田七、綠茶、野菊花提取物為原料，開發出一款既具清新口腔、抗炎、清熱解毒，還可減少牙菌斑的漱口水。劉德林等[7]以金銀花及綠茶提取物、薄荷油、甘油、乙醇、檸檬酸、甜菊糖為原料，開發出具有清潔口腔、抑菌等作用的漱口水產品。

本試驗以金銀花、白茶、山西老陳醋、甘草、薄荷、木糖醇、丙二醇為原料，研制出一款清潔抑菌的醋味漱口水，并對其工藝進行研究，以期為其未來產業化生產提供一定的依據。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

八度酸老陳醋：手工八年陳釀，太原市東湖醋業有限公司；福鼎白茶、甘草、薄荷、金銀花：太原市美特好超市；木糖醇（食品級）：河南萬邦實業有限公司；大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌：由山西工商學院食品微生物實驗室提供。

1.2 儀器與設備

FW100型高速粉碎機：北京市永光明醫療儀器有限公司；FA1004型電子天平：上海精科天平有限公司；HH-2型數顯恒溫水浴鍋、TGL-16型低速離心機、SPJ-150型恒溫培養箱：常州市金壇大地自動化儀器廠；PHS-3C型酸度計：上海雷磁儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 漱口水制備工藝流程

原料稱量→粉碎→浸泡→水提→離心→過濾→調配→滅菌→灌裝密封→漱口水

1.3.2 金銀花、白茶、甘草和薄荷提取物的制備

（1）金銀花、白茶、甘草提取物的制備：分別將金銀花、白茶、甘草粉碎后，按質量比為1∶15添加超凈水預浸泡30 min，再置于80 ℃下保溫浸提40 min，收集濾液；將濾渣再加一定量的超凈水，于80 ℃下繼續保溫浸提30 min，過濾，合并濾液。于4 000 r/min離心10 min，取上清液得到金銀花提取物、白茶提取物、甘草提取物。

（2）薄荷提取物的制備：將干薄荷葉粉碎后，按質量比為1∶15添加超凈水預浸泡20 min，再置于50 ℃下保溫浸提30 min，收集濾液；將濾渣再加一定量的超凈水，于50 ℃下保溫浸提30 min，過濾，合并濾液。于4 000 r/min離心10 min，取上清液得到薄荷提取物。

1.3.3 單因素試驗

選取金銀花白茶混合液添加量、八度酸老陳醋添加量、甘草提取物添加量、薄荷提取物添加量、木糖醇添加量、甘油添加量、丙二醇添加量作為單因素試驗的因素變量。根據預試驗結果確定，金銀花白茶混合液（250 mg/mL金銀花和250 mg/mL白茶體積比1∶2）添加量分別取9%、12%、15%、18%、21%；八度酸老陳醋添加量分別取0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%；甘草提取物添加量分別取3%、4%、5%、6%、7%；薄荷提取物添加量分別取5%、6%、7%、8%、9%；木糖醇添加量分別取0%、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%；甘油添加量分別取3%、4%、5%、6%、7%；丙二醇添加量分別取3%、4%、5%、6%、7%。通過感官評價結合模糊綜合評定分別討論各因素對漱口水品質的影響。

1.3.4 正交優化試驗

基于單因素試驗結果，采用L18（37）正交試驗及模糊綜合評定感官評分法確定漱口水的最優制備工藝，因素與水平見表1。

1.3.5 模糊綜合評定模型的建立

參考耿曉圓等[8]、李煒等[9]的方法建立漱口水模糊數學感官評價方法。根據醋味漱口水感官評分標準（表2），首先分別確定評價因素集、因素權重集和評語集。本試驗采用色澤、氣味、口感、質地4個因素作為評定指標，則評價因素集U={u色澤，u氣味，u口感，u質地}；評語集V={V好（5分），V較好（4分），V一般（3分），V較差（2分），V差（1分）}；因素權重集A={0.3，0.2，0.3，0.2}。S為從U到V的模糊映射，R則表示綜合評價結果集，計算公式為R=A×S。為最終產品的模糊綜合感官評分Y，為模糊感官結果集R與評價集中對應分值的乘積。

1.3.6 漱口水質量評價

依據標準QB/T 2945—2012，從感官、理化、微生物三方面對產品進行質量評價。

1.3.7 抑菌試驗

以口腔炎癥常見致病菌如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和白色念珠菌作為試驗菌種。采用雙層平板打孔法[10]，考察制備的醋味漱口水的抑菌作用，并以市場上常見漱口水為陽性對照。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 金銀花白茶混合液添加量的確定

不同添加量金銀花白茶混合液對應5組漱口水感官評價結果見表3，根據感官評價結果獲得模糊矩陣。

以金銀花和白茶混合液添加量為9%的樣品的模糊關系矩陣S1為例進行數據處理：

由模糊綜合評分可知，金銀花白茶混合液添加量不同（9%、12%、15%、18%、21%）的漱口水評分不一樣。由圖1可知，隨著金銀花白茶混合液添加量的增加，漱口水的感官評分先上升后下降，當添加量達到15%時，漱口水感官評分最高。少量的添加能夠豐富漱口水的滋味，同時提升漱口水的抑菌效果；但當添加量高于15%時，漱口水出現一定的苦澀味，且透明度降低，可能是金銀花中含有一定量的綠原酸、茶多酚類及植物堿造成的[7，11]。因此，金銀花白茶混合液添加量確定為15%。

2.1.2 老陳醋添加量的確定

由圖2可知，隨著老陳醋添加量的增加，漱口水感官評分先上升后迅速下降；當老陳醋添加量為0.2%時，漱口水感官評分最高。這可能是由于老陳醋主要影響漱口水的酸度，一定量的陳醋可以起到殺菌消炎的作用；但老陳醋添加量超過2%時，將會使漱口水糖酸比失調，酸味較強，易使人在漱口后產生不適感，也會產生一定的副作用。因此，老陳醋添加量確定為0.2%。

2.1.3 甘草提取液添加量的確定

由圖3可知，隨著甘草提取物添加量的增加，漱口水感官評分先上升后迅速下降；在添加量為6%時，漱口水感官評分最高。甘草有增加產品穩定性的作用，并能改善產品的口感，但加入量過多會使漱口水的中藥味增加，從而影響漱口水的感官質量。因此，甘草添加量選擇為6%。

2.1.4 薄荷提取物添加量的確定

由圖4可知，隨著薄荷提取物添加量的增加，漱口水的感官質量先上升后下降；當添加量達到6%時，漱口水感官評分最高。添加一定量的薄荷提取物可以掩蓋其他原料氣味，賦予漱口水一定的清涼味，使其具有清新口氣的效果。但薄荷提取物加入過多將會產生刺激氣味和不適口感，且使漱口水透明度下降，導致漱口水感官質量降低。因此，薄荷提取物添加量確定為6%。

2.1.5 木糖醇添加量的確定

木糖醇主要起到增加漱口水甜度及掩蓋金銀花及茶葉提取物苦澀味的作用。由圖5可知，隨著木糖醇添加量的增加，漱口水感官評分迅速升高，當添加量達到0.05%時，漱口水感官評分最高；隨著木糖醇添加量的進一步增加，感官評分逐漸降低。少量木糖醇的添加可賦予漱口水一定的甜味，但添加過多則會導致漱口水產生苦味，致使其感官質量降低。因此，木糖醇添加量確定為0.05%。

2.1.6 甘油添加量的確定

甘油可賦予漱口水一定的黏度及甜度，使漱口水具有爽滑的口感。由圖6可知，隨著甘油添加量的增加，漱口水感官評分先上升后逐漸下降；添加量達到4%時，漱口水感官評分最高。添加量超過4%后會使漱口水黏稠度增加，降低漱口水感官質量。因此，甘油的添加量確定為4%。

2.1.7 丙二醇添加量的確定

丙二醇在漱口水中充當保濕劑的作用，賦予漱口水一定的黏度，使漱口水具有爽滑的口感，使漱口水各組分穩定。由圖7可知，隨著丙二醇添加量的增加，老陳醋多功能漱口水的感官評分先上升后逐漸下降；添加量達到4%時，漱口水感官評分最高；當添加量超過4%時，將會使漱口水黏稠度增大，從而降低漱口水感官評分。因此，丙二醇添加量確定為4%。

2.2 正交優化試驗

由表4可知，各因素對漱口水感官評分影響的主次關系為RF>RA>RG>RE>RC>RB>RD，試驗條件下優化水平的最佳配比為A1B2C1D2E3F3G2，即金銀花白茶混合液14%，八度酸老陳醋0.2%，甘草提取物5%，薄荷提取物6%，木糖醇0.15%，甘油5%，丙二醇4%，超凈水65.65%。

對正交試驗的最佳工藝組合A1B2C1D2E3F3G2進行驗證試驗，得到的漱口水感官綜合評分為4.50，說明在該工藝配方下漱口水的感官質量較好。

2.3 漱口水的質量檢測

漱口水的基本參數符合QB/T 2945—2012《口腔護理液》，結果見表5。

2.4 漱口水抑菌效果評價

漱口水抑菌效果如表6所示，本產品對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和白色念珠菌均有抑制作用。

3 結 論

以八度酸老陳醋、白茶、金銀花等為原料，設計出一款具有殺菌、消炎、清除口腔異味的醋味漱口水。其最優配方為金銀花白茶混合液14%，甘草提取物5%，八度酸老陳醋0.2%，甘油5%，丙二醇4%，薄荷提取物6%，木糖醇0.15%，超凈水65.65%。該漱口水抑菌效果好，不含酒精，制備工藝簡單，安全可靠，便于攜帶使用。

參 考 文 獻

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