李 聰,王麒琳,卜憲壘,徐方達,吳宗翰*
(1.修正健康集團研發中心,天津 300480;2.杭州千島湖標普健康食品有限公司,浙江杭州 311700)
葛根為豆科植物野葛Pueraria lobata的干燥根,有解肌退熱、通經活絡及解酒毒之功效[1]。作為一種傳統中藥材,葛根于2002年入選《既是食品又是藥品的物品名單》。現代藥理研究表明,中藥葛根可有效降低酒精性中毒患者血液中的乙醇含量,使患者中毒癥狀得到明顯改善[2]。葛根解酒的主要成分包括總黃酮類成分、葛根多糖、葛根多肽等。葛根解酒產品類型豐富,形式多樣,其劑型主要包括軟膠囊、含片、泡騰片、咀嚼片和顆粒劑等[3]。
泡騰片屬于一種新型片劑,近年來在國內市場上發展迅速[4]。與常規片劑不同的是,泡騰片是利用有機酸和碳酸(氫)鹽作為崩解劑,將其置入水中后立即產生反應,并釋放出大量二氧化碳,狀如沸騰,因此得名泡騰片[5]。泡騰片溶解迅速,攜帶方便,且生物利用度較高,逐漸被消費者所喜愛[6]。但是,因泡騰片含有大量泡騰崩解劑,若直接口含輕則造成腸胃不適,重則容易因缺氧而窒息[7]。微泡片是一種區別于普通片劑和傳統泡騰片的新劑型,通過降低片劑中的崩解劑含量可以使其在口腔中緩慢釋放氣泡,口含安全且兼具一定的趣味性。
本文旨在研究一種形式新穎的解酒口腔微泡片的制備工藝。試驗以葛根提取物為主要功效原料,通過酸堿分開制粒壓片工藝制備解酒口腔微泡片,并利用正交試驗對工藝進行優化。本研究為葛根的進一步開發應用以及口腔微泡片的生產提供了一定的參考價值和理論依據。
無水檸檬酸,濰坊英軒實業有限公司;碳酸氫鈉,天津中英保健食品股份有限公司;山梨糖醇,山東綠健生物技術有限公司;乳糖,北京鴻瑞嘉盛商貿有限公司;葛根提取物,陜西慧科植物開發有限公司;三氯蔗糖,山東三和維信生物科技有限公司;牛磺酸,湖北富馳化工醫藥股份有限公司;L-亮氨酸,鄭州三禾食品添加劑有限公司;95%乙醇,天津市佑潔化工貿易有限公司。
JE103電子天平,上海浦春計量儀器有限公司;S-PT213分析天平,科爾帕默儀器(上海)有限公司;HE-53鹵素水分測定儀,梅特勒托利多科技(中國)有限公司;GZX-9246MBE電熱鼓風干燥箱,上海博訊醫療生物儀器股份有限公司;TDP-5T單沖電動壓片機,廣州市大祥電子機械設備有限公司;FW100高速萬能粉碎機,北京科偉永興儀器有限公司;標準篩,浙江上虞市肖金標準篩具廠。
1.3.1 工藝流程
(1)原料預處理。將所有原料過80目篩網,稱量后備用。
(2)制堿顆粒。將碳酸氫鈉、葛根提取物、山梨糖醇混合均勻后加入95%乙醇制成堿顆粒。
(3)制酸顆粒。將無水檸檬酸、乳糖混合均勻后加入95%乙醇制成酸顆粒。
(4)總混。將堿顆粒、酸顆粒、牛磺酸、三氯蔗糖和L-亮氨酸混合30 min至物料均勻。
(5)壓片。將混合好的物料放入壓片機中進行壓片,片重約0.5 g/片。
1.3.2 顆粒干燥條件的確定
因檸檬酸受熱不易分解,所以酸顆粒選擇50 ℃、60 ℃、70 ℃ 3種干燥條件試驗。而碳酸氫鈉在65 ℃以上受熱極易分解,因此堿顆粒的干燥溫度應低于65 ℃[8]。因此,選擇40 ℃、50 ℃、60 ℃ 3種干燥條件進行試驗。此外,也應控制堿顆粒的干燥時間,因為干燥時間過長可能造成葛根提取物中功效成分的損失。
1.3.3 單因素試驗設計
選取崩解劑添加量依次為10%、20%、30%、40%和50%,崩解劑酸堿質量比依次為0.6∶1.0、0.8∶1.0、1.0∶1.0、1.2∶1.0和1.4∶1.0,葛根提取物添加量依次為1%、2%、3%、4%和5%,三氯蔗糖添加量分別為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%和0.5%進行單因素試驗。采用綜合評分法作為感官評價標準,由10名食品專業評審人員組成感官評價小組,從外觀、口感、口味、風味4個維度對葛根口腔微泡片進行綜合評價打分,以平均值為最終得分,滿分為10分。綜合評分=外觀(20%)+口感(30%)+口味(30%)+風味(20%)。具體感官評分標準見表1。

表1 葛根口腔微泡片感官評分標準表
1.3.4 正交試驗
根據單因素試驗結果,以感官評分為考察指標,選取崩解劑添加量(A)、崩解劑酸堿比(B)、葛根提取物添加量(C)和甜味劑添加量(D)4個對葛根口腔微泡片具有顯著性影響的因素作為正交試驗的考察因素,每個因素各取3個水平進行正交試驗,對制備工藝進行優化。具體因素與水平設計見表2。

表2 正交試驗因素與水平表
1.3.5 數據處理
試驗結果均以“平均值±標準差”表示。利用Excel軟件進行數據處理及作圖。
2.1.1 不同干燥條件對酸顆粒水分含量的影響
如圖1所示,酸顆粒在干燥至40 min時水分含量均已達到壓片要求的2%以下。繼續烘干至60 min,酸顆粒在60 ℃水分含量降至1.35%。顆粒的水分含量越低,壓片時越不易粘沖[9]。因此,通過干燥試驗綜合考量,酸顆粒的最優干燥條件為60 ℃干燥60 min。

圖1 3種干燥條件下酸顆粒水分含量的變化
2.1.2 不同干燥條件對堿顆粒水分含量的影響
如圖2所示,堿顆粒在干燥至60 min時水分含量均已達到壓片要求的2%以下。50 ℃、60 ℃干燥至100 min和40 ℃干燥至120 min時堿顆粒的水分含量有所增加,說明此時碳酸氫鈉已經分解產生了水分。因此,通過干燥試驗綜合考量,堿顆粒的最優干燥條件為40 ℃干燥60 min,此時的水分含量為1.36%。

圖2 3種干燥條件下堿顆粒水分含量的變化
2.2.1 崩解劑添加量對微泡片感官品質的影響
如圖3所示,隨著崩解劑添加量的增大,微泡片的綜合感官評分呈現先上升后下降的趨勢。當添加量達到40%時,綜合感官評分最高,此時微泡片入口后微泡騰感較強,且口感較持久。因此,選擇崩解劑添加量為30%、40%、50%進行正交試驗。

圖3 崩解劑添加量對微泡片感官品質的影響
2.2.2 崩解劑酸堿比對微泡片感官品質的影響
如圖4所示,崩解劑堿酸比對微泡片制備的影響較顯著,并可在一定程度上改善其口感[10]。試驗結果表明,隨著崩解劑酸堿比的增大,微泡片的綜合感官評分呈現先上升后下降的趨勢。當酸堿比達到1.2∶1.0時,綜合感官評分最高,此時微泡片入口后酸堿反應適中,崩解效果較好,且微泡騰感較強。因此,選擇崩解劑酸堿比為1.0∶1.0、1.2∶1.0、1.4∶1.0進行正交試驗。

圖4 崩解劑酸堿比對微泡片感官品質的影響
2.2.3 葛根提取物添加量對微泡片感官品質的影響
如圖5所示,隨著葛根提取物添加量的增大,微泡片的綜合感官評分呈現先上升后下降的趨勢。當添加量達到4%時,綜合感官評分最高,此時微泡片入口后略帶葛根產生的中藥味。因此,選擇葛根提取物添加量為2%、3%、4%進行正交試驗。

圖5 葛根提取物添加量對微泡片感官品質的影響
2.2.4 甜味劑添加量對微泡片感官品質的影響
如圖6所示,隨著甜味劑添加量的增大,微泡片的綜合感官評分呈現先上升后下降的趨勢。當甜味劑添加量達到0.3%時,綜合評分最高,此時微泡片入口后酸甜適中。因此,選擇甜味劑添加量為0.3%、0.4%、0.5%進行正交試驗。

圖6 甜味劑添加量對微泡片感官品質的影響
根據單因素試驗結果,采用L9(34)對葛根口腔微泡片進行4因素3水平正交試驗,結果如表3所示。根據表3的極差分析結果可知,4種因素對葛根口腔微泡片的綜合感官評分的影響主次順序依為B>A>C>D,即崩解劑酸堿比>崩解劑添加量>葛根提取物添加量>甜味劑添加量。初步推斷葛根口腔微泡片的最優制備工藝組合為A2B2C3D2,即崩解劑添加量40%、崩解劑酸堿比1.2∶1.0、葛根提取物添加量4%、甜味劑添加量0.4%。在此制備工藝條件下對微泡片進行3次平行試驗,并對試驗結果進行驗證。結果表明,根據最優配比制備的葛根口腔微泡片的綜合感官評分為(8.36±0.14)分,說明達到正交試驗的預期結果。

表3 口腔微泡片工藝優化正交試驗結果
本研究以葛根提取物作為主要功效原料,采用酸堿分開制粒壓片工藝制備解酒口腔微泡片,并通過單因素試驗和正交試驗對制備工藝進行優化。試驗結果表明,酸顆粒的最優干燥條件為60 ℃干燥60 min,堿顆粒的最優干燥條件為40 ℃干燥60 min;解酒口腔微泡片的最優配比為崩解劑添加量40%、崩解劑酸堿比1.2∶1.0、葛根提取物添加量4%、甜味劑添加量0.4%。該配比下制備的葛根口腔微泡片外觀完整,入口后微泡騰感較強,時間持久,酸甜適中,且具有葛根獨有的風味。本研究為葛根的進一步開發應用以及口腔微泡片的生產工藝提供了一定的參考價值和理論依據。