百香果泡騰片的制備工藝研究

符 冰，吳 旖，郭艷峰，淮亞紅，劉銳鋒，趙偉國

(1.中山市人民醫院，廣東 中山 528403；2.中山火炬職業技術學院，廣東 中山 528436)

百香果(PassifloraeduliaSims.)又名雞蛋果，為西番蓮科西番蓮屬多年生藤本植物，是熱帶、亞熱帶地區特有的具有濃郁復合香味的芳香水果，百香果營養極為豐富，富含果膠、維生素、礦物質、蛋白酶及人體必需的亞油酸與亞麻酸[1]。百香果還具有抗炎、抗焦慮、抗氧化等功效[2]，具有很高的營養價值和藥用價值。但百香果屬典型的呼吸躍變型水果，保存期非常短，極易出現皺縮腐爛、發酵產生異味等腐敗變質現象，從而降低果實的商品價值[2]。

泡騰片是近年來國內外針對藥食同源產品研發的一種新型片劑。它通過泡騰反應在水中崩解時產生大量二氧化碳，有如汽水一般。泡騰片因其劑型新穎，風味及營養成分保持度高，極速溶解，如同即視感強的新鮮飲品，且包裝攜帶飲用極為方便，而深受大眾喜愛[3]。

為此，本課題以自制百香果凍干粉為原料，旨在開發一種營養豐富、香味濃郁的百香果泡騰片。該泡騰片既能保持百香果原有營養成分，延長百香果保存期，還可增加其附加值，市場前景非常廣闊[4]。

1 儀器與試藥

百香果凍干粉(由本課題組凍干獲得，批號：20200801)、檸檬酸(天津市光復科技發展有限公司)；碳酸氫鈉、聚乙二醇(PEG 6000)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、乳糖、甘露醇(天津市永大化學試劑有限公司)；微晶纖維素(MCC，日本旭化成公司)；阿司帕坦、甜菊素(湖北興銀河化工有限公司)；硬脂酸鎂、微粉硅膠(浙江中維藥業有限公司)。

VaCo2-Ⅱ真空冷凍干燥機(德國 ZIRBUS 公司)；DK-S22電熱恒溫水浴鍋(上海精宏實驗設備有限公司)；電熱鼓風干燥箱(中儀國科(北京)科技有限公司)；高速多功能粉碎機(浙江永康市榮浩工貿有限公司)；G6高效濕法混合制粒機(深圳市信宜特科技)；ZP-8B沖旋轉式壓片機(上海天祥健臺制藥機械有限公司)；PHS-3C型酸度計(上海大普儀器有限公司)；ZB-1E崩解儀、CJY-300D脆碎度儀、YPD-200C硬度計(上海黃海藥檢儀器廠)；LE204E型電子分析天平(梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司)；JSB電子秤(上海浦春計量儀器有限公司)；SFY-60快速水分測定儀(深圳市冠亞水分儀儀器有限公司)。

2 方法與結果分析

由于百香果凍干粉粉粒流動性較差，處方質量分數占比大，結合泡騰片要求崩解速度快、泡騰效果好，且其制備工藝常見易黏沖的現象。因此，本課題首選采用酸堿分開濕法制粒法制備百香果泡騰片，此方法避免了酸與堿接觸從而發生反應，且濕法制粒顆粒流動性好、可壓性好。在處方篩選過程中，本課題將泡騰片的顆粒休止角、外觀、黏沖情況、發泡量、崩解時限、口感等作為基礎評價標準[5]，在正交實驗中采用感官綜合評價標準進行百香果泡騰片的工藝優化研究。

2.1 檢測分析方法[6]

2.1.1 顆粒休止角檢測 休止角檢測是根據定落差法原理，將制成的顆粒從一定高度的漏斗中自然下落到水平板上，直至漏斗中不再有顆粒流出。測量出顆粒下落時在圓盤上形成的半徑r，高度h，利用公式tanθ=h/r即得休止角θ(顆粒流動形成的圓錐與水平板間的角度θ)。

2.1.2 百香果泡騰片崩解時限檢測 用崩解儀，內置6個裝有200 mL 蒸餾水的250 mL的燒杯，各投入一片泡騰片于燒杯中，待泡騰片完全崩解，記錄時間。各泡騰片應于5 min內完全崩解。如有1片未能完全崩解，應另取6片復試，均應符合2020版《中華人民共和國藥典》規定。

2.1.3 百香果泡騰片發泡量檢測[6]取干燥的帶塞刻50 mL的試管，用吸量管精密吸取20 mL蒸餾水，水溫維持在(37±1)℃(水浴加熱)，取1片百香果泡騰片，觀察水位升至最高處即最大發泡量，快速計算出此時體積差即為發泡量，每次測6片，平均發泡量不得少于6 mL。

2.1.4 百香果泡騰片感官綜合評分檢測[7-8]以所制備泡騰片的片面外觀、飲料外觀、滋味口感、崩解效果、泡騰效果等綜合評價為指標，確定制備百香果泡騰片的最優配方。評分標準為由6位專業人員組成評定小組，對隨機抽取的樣品依據表1評分標準進行評分，10分制，各項指標評定后再取平均分。分值越高，即該泡騰片質量越好。

表 1 百香果泡騰片的感官綜合評分標準

2.2 百香果泡騰片制備工藝

2.2.1 百香果凍干粉制備工藝 采用真空冷凍干燥百香果果汁干燥成粉[4]。百香果凍干粉真空冷凍干燥工藝流程：切開新鮮百香果→濾掉果籽→經勻漿機勻漿，得到鮮果汁→過濾→-40 ℃冷凍濃縮→冷凍干燥→粉碎→過篩→百香果凍干粉。

2.2.2 百香果泡騰片制備工藝 采用酸堿分開濕法制粒法制備百香果泡騰片[9-10]，工藝流程如下：

①百香果凍干粉+檸檬酸+乳糖+甘露醇→混合→PVP乙醇溶液制軟材→用20目篩制濕粒→50 ℃干燥→干顆粒酸粒；

②碳酸氫鈉+乳糖+甘露醇→混合→PVP乙醇溶液制軟材→用20目篩制濕粒→50 ℃干燥→干顆粒堿粒；

③干顆粒酸粒+干顆粒堿粒+PEG 6000+阿斯巴甜→整粒總混→壓制成規格為2.0 g/片泡騰片→質量檢測。

2.3 處方篩選

2.3.1 填充劑種類及配比選擇 泡騰片需在水中完全溶解，所用填充劑需可溶，用于口服泡騰片填充劑最常用的是水溶性填充劑[11]，如葡萄糖、蔗糖、甘露醇、乳糖等。葡萄糖、蔗糖易吸潮而結塊凝聚，顆粒流動性不好，且有增加壓片時黏沖的概率。甘露醇因具有吸熱性而具有清涼感，可壓性好且無吸濕性，可使泡騰片外表光滑美觀及味佳。乳糖與大部分藥物不起化學作用，性質穩定，適用于引濕性藥物，且可壓性甚好，為泡騰片優良的填充劑[12]。

分別取預實驗處方量葡萄糖、甘露醇、乳糖、乳糖+甘露醇，按照制備工藝制備泡騰片，根據其顆粒休止角、崩解時間、黏沖情況、口感作出評價。見表2。

表2 填充劑種類選擇評價結果 (n=6)

結果表明，以乳糖+甘露醇組合作填充劑時，其顆粒休止角最小，粉末流動性好，壓片過程沒有黏沖現象，崩解快，且口感細膩、清涼。乳糖、甘露醇作為常用的水溶性填充劑，乳糖可壓性甚好，而甘露醇表現出極具特色的清涼口感，乳糖+甘露醇組合是該泡騰片填充劑的優良選擇。

由表2選擇乳糖+甘露醇組合為本實驗填充劑，保持其他輔料用量不變，取預實驗處方量實驗，分別選用甘露醇∶乳糖按質量比2∶1、1∶1、1∶2作為填充劑，按照制備工藝制備泡騰片，根據其顆粒休止角、崩解時間、黏沖情況、口感作出評價。見表3。

表3 甘露醇∶乳糖組合質量比評價結果 (n=6)

結果表明，當甘露醇∶乳糖組合以質量比1∶1混合充當填充劑時，其顆粒休止角最小，崩解最快，粉末流動性好，壓片時沒有黏沖現象且口感細膩、清涼。

2.3.3 崩解劑種類及質量比選擇 泡騰崩解劑由酸源與堿源組成[13]，酸源與堿源的選擇可影響泡騰片的崩解時間、發泡量等。常用的酸源有檸檬酸、酒石酸、蘋果酸等[14]，相對其他酸源，檸檬酸易溶于水、口感好，且同時起矯味劑、緩沖劑、抗氧增效劑的作用，是泡騰片較為理想的選擇。常用的堿源有碳酸氫鈉、碳酸鈉﹑碳酸鈣等[15]，碳酸氫鈉由于其產氣迅速，溶解速度快而更為常用，優勢顯著。通過預實驗對酸源與堿源進行初步篩選，選用檸檬酸作為酸源，碳酸氫鈉作為堿源[16]。

百香果含有豐富的有機酸，其pH=2.4～2.6，自身可作為酸源[2]，以檸檬酸為一部分酸源，主料百香果為一部分酸源。選擇檸檬酸作酸源，碳酸氫鈉作堿源，選擇泡騰片崩解劑(檸檬∶碳酸氫鈉)比例為0.6∶1、0.8∶1、1∶1、1.2∶1、1.4∶1，按照制備工藝制備百香果泡騰片，測定其崩解時限及發泡量。見表4。

表4 檸檬酸∶碳酸氫鈉組合質量比評價結果 (n=6)

結果表明，隨著酸堿質量比的增大，崩解時間先減小后增大，發泡量先增大后減少。當檸檬酸與碳酸氫鈉質量比為0.8∶1時，泡騰片崩解時間最少，發泡量最大，壓片時也不黏沖。綜合考慮，確定泡騰劑檸檬酸與碳酸氫鈉的質量比為0.8∶1。

2.3.4 潤滑劑種類及用量范圍選擇 用于口服泡騰片劑最常用的潤滑劑有PEG 6000、硬脂酸鎂、微粉硅膠等[17]。硬脂酸鎂與微粉硅膠均為疏水性潤滑劑，溶解后產生泡沫漂浮或有明顯不溶物，硬脂酸鎂的量還可直接影響泡騰片崩解。PEG 6000具有良好的潤滑效果，制粒后所得顆粒流動性好，壓片后在水中極易溶解。綜合考慮，選擇PEG 6000作為潤滑劑。

在選擇最佳潤滑劑基礎上，選用質量比分別為1.0%、2.0%、3.0%、5.0%的PEG 6000進行實驗，根據其顆粒休止角、崩解時限、片面外觀及黏沖情況作出評價。見表5。

表5 PEG 6000質量比評價結果 (n=6)

結果表明，隨著PEG 6000用量增加，顆粒休止角減小。但當用量增加至3.0%以上時，崩解速度隨用量增加而減慢，綜合考慮，PEG 6000用量在2.0～3.0%為宜，顆粒流動性好、崩解速度快、片面外觀光滑且無黏沖現象。

2.3.5 黏合劑質量比確定 制備泡騰片常用的黏合劑有乙醇溶液、淀粉漿、PVP乙醇溶液等[18]，實驗發現淀粉漿為黏合劑時，制粒時易成黏性團塊，且在水中溶解后偶有渾濁現象。乙醇溶液為黏合劑，壓片時易出現松片現象。以PVP乙醇溶液為黏合劑，黏合效果好、顆粒流動性好，可壓性良好，且可快速溶解[19]。考慮百香果凍干粉流動性不佳但質量占比大，因而選擇PVP 乙醇溶液作為黏合劑。

在選擇最佳黏合劑基礎上，選用質量比分別為1%、2%、3%、5%的PVP 乙醇溶液進行實驗，根據泡騰片顆粒休止角、崩解時限、壓片時黏沖情況及片面外觀作出評價。見表6。

表6 PVP乙醇溶液質量比評價結果 (n=6)

結果表明，隨著質量比增大，顆粒休止角及崩解時間均呈現出“V”字型變化趨勢。當質量比為2%時，顆粒休止角最小，崩解時間最少，片劑黏合較好，出片順利且片劑面外觀完整光滑，無吸濕現象。因此，選擇PVP乙醇溶液的最佳質量比為2%。

2.3.6 甜味劑選擇 百香果泡騰片溶于水后，酸味較重，為獲得良好的飲料口感，需加入適量的甜味劑進行矯味。常見的甜味劑有阿斯巴甜、甜菊糖苷、糖精等，在這些甜味劑中，阿斯巴甜甜度高且甜味純正、甘甜清涼[20]。因此，選擇阿斯巴甜作為甜味劑，選擇阿斯巴甜的質量比分別為0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%，通過口感評價進行評價。見表7。

表7 阿斯巴甜質量比評價結果 (n=6)

結果表明，阿斯巴甜質量比為1.5%時，甘甜清涼可口，有濃郁的百香果香氣風味，因此確定其質量比為1.5%。

2.3.7 處方優化 根據單因素考察結果，以綜合感官評分為考察指標，以百香果凍干粉(%，A)、檸檬酸+碳酸氫鈉(%，0.8∶1，B)、乳糖+甘露醇(%，1∶1，C)、PEG 6000(%，D)用量占片重百分含量為考察因素，采用4因素3水平設計L9(34)正交試驗，評價并優化處方，正交實驗因素及水平見表8，正交試驗設計及結果見表9。其中，感官綜合評分為3次重復取樣所測數據。

表8 正交實驗因素與水平

表9 正交實驗設計及結果

正交實驗結果表明，各因素對實驗結果綜合評分的影響主次因素為：A>B>C>D。最優處方為A2B3C3D3，即百香果凍干粉的質量比為50%，檸檬酸+碳酸氫鈉(0.8∶1)的質量比為35%，乳糖+甘露醇(1∶1)的質量比為10%，PEG 6000的質量比為2.5%。

2.4 百香果泡騰片處方優化驗證

按照正交實驗獲得的最優處方制備出三批百香果泡騰片樣品(百香果泡騰片規格為 2.00 g/片)，依據2020 版《中華人民共和國藥典》中相關泡騰片的質量檢測要求，檢測其片重差異、硬度、崩解時限、發泡量并作評價。見表10。

表10 三批百香果泡騰片的質量評價

結果表明，3批百香果泡騰片片重差異、硬度、崩解時限、發泡量均符合2020 版《中華人民共和國藥典》。片面完整光滑、色澤均勻、硬度適中。沖調后泡騰劇烈且迅速，發泡量大 ；崩解迅速且溶液澄清；湯色呈鮮亮的淺黃色，液體清澈，無沉淀；入口清爽、細膩，無砂礫感；酸甜可口，百香果香氣風味濃郁。這表明該處方工藝可行，泡騰片泡騰效果好。

3 結論

由于百香果凍干粉粉粒流動性較差，處方質量分數占比大，且泡騰片易黏沖。本實驗采用酸堿分開濕法制粒法制備百香果泡騰片。通過建立百香果泡騰片感官綜合評價體系，經正交試驗得出百香果泡騰片的最優制備工藝處方：百香果凍干粉50%，崩解劑為檸檬酸∶碳酸氫鈉(0.8∶1)35%，填充劑為甘露醇∶乳糖(1∶1)10%，潤滑劑為PEG 6000質量比為2.5%，甜味劑為阿斯巴甜1.5%，黏合劑為質量比2%的PVP乙醇溶液。

在該優化工藝條件下制備得到的百香果泡騰片總重2.0 g/片，無黏沖現象，各項指標均符合2020版《中華人民共和國藥典》的規定。百香果泡騰片面完整光滑，色澤均勻，硬度適中。沖調后泡騰劇烈且迅速，發泡量大；崩解迅速且溶液澄清；湯色呈鮮亮的淺黃色，液體清澈，無沉淀；入口清爽、細膩，無砂礫感；酸甜可口，有濃郁的百香果香氣風味。黏沖是制備泡騰片最常見問題，本實驗在制粒、壓片過程中保持環境濕度為20%～25%，輔以抽濕機保證干燥的環境，同時在輔料選擇及配比上力求顆粒不吸濕，且在黏合劑選擇上做到顆粒成粒好，流動性好，休止角小，以保證泡騰片在壓片過程中不黏沖。

本課題為百香果深加工提供了理論依據，因而百香果資源的開發利用前景將更為廣闊。