三七莖葉顆粒飲片成型工藝設計研究

周家明，韋祖茴，陳雪嬌，馬 妮，趙 愛，馮光泉，王朝梁*

（1.文山學院文山三七研究院，文山663099；2.文山學院化學與工程學院，文山663099）

三七莖葉系五加科人參屬植物三七 Panax notoginseng(Burk.)F.H.Chen的干燥莖葉。其主要化學成分有皂苷、人參皂苷 Rb1、Rb3、Rc、三七皂苷 Fa、Fc、Fe、三七葉皂苷ⅩⅢ、Ⅸ、ⅩⅥ、七葉膽皂苷Lx和糖類、黃酮、黃酮類化合物、果膠、色素、脂質、蛋白質等。近年來，國際國內醫藥界研究表明，三七莖葉除具有三七的活血化淤、鎮痛消炎、消腫生肌、降血脂、抗疲勞[1]、滋補強壯外，還具有鎮靜安神、促進消化、增進食欲等功效。由于人們的傳統習慣多以根入藥，對三七莖葉資源綜合利用研究非常少。所以，開發以三七莖葉為原料的深加工技術，能夠使三七種植業充分發揮產地優勢，更好地開發和利用三七莖葉資源。目前市場上以三七葉苷為原料主要開發的藥品有七葉神安片、七葉神安滴丸、速效降脂靈膠囊、三七葉苷膠囊、三七葉苷軟膠囊等；以三七葉苷為原料主要開發的保健食品有三七睡亦香膠囊、三七怡眠膠囊、三七眠樂膠囊、三七葉精華素膠囊等；以三七葉為原料開發的三七食品有金不換袋泡茶、杜仲三七保健茶、三七莖葉酒、三七葉青酒等，這些產品將產生更大的經濟和社會效益。自2016年5月以來，三七莖葉可作為云南省地方特色食品開發，三七地上部分莖葉花就具有巨大的潛力可開發利用。故本文將三七莖葉提取物加以賦形劑制成固體飲料（速溶新型配方顆粒）有較大的發展前景。

1 材料與方法

1.1 主要材料和輔料

三七莖葉浸膏粉、可溶性淀粉（藥用，中國醫藥集團上海化學試劑公司）、麥芽糊精、檸檬酸、羧甲基纖維素（分析純，上海化學試劑采購站分裝廠分裝）、蔗糖。

1.2 主要儀器設備與試劑

1.2.1 儀器設備

200g手提式高速萬能粉碎機（型號：DET-200上海麥尚科學儀器有限公司）；電熱恒溫水浴鍋（型號：DHII-30天津市泰斯特儀器有限公司）；旋轉蒸發儀（型號：R-200鞏義市予華儀器有限公司）；真空干燥箱（型號：DZF-6020上海博訊實業有限公司醫療設備廠）；電子天平（型號：FA2004上海舜宇恒平科學儀器有限公司）；電熱恒溫鼓風干燥箱（型號：DGG-9240A北京恒泰豐科試驗設備有限公司）；10目篩、60目篩、80目篩。

1.2.2 試劑

80%的乙醇、90%的乙醇、飽和氯化鈉溶液

1.3 試劑的配制

1.3.1 不同濃度的乙醇溶液的配制

以體積比的方法分別以 13：6、14：5、15：4、16：3、18：1的比例在95%的食用乙醇中加入蒸餾水稀釋，分別配制成濃度為 60%、65%、70%、75%、80%、90%的乙醇溶液，其中濃度為90%的乙醇用于三七莖葉的提取。

1.3.2 飽和氯化鈉溶液的配制

在常溫常壓 （20℃）下，飽和食鹽水的密度是1.33g/ml，溶解度是36g/100g水，以配制1000ml的飽和氯化鈉溶液為例，所需要的固態氯化鈉的質量為：m 溶液=ρv=1.33g/ml*1000ml=1330g；ω (%)=36/（36+100）*100%=26.5%；m氯化鈉=1330*26.5%=352.45g

1.4 顆粒粒徑的分布

粒度的分布表示不同粒徑的粒子群在顆粒中所分布的情況。對片劑的重量有影響。一般按照粒度和粒度分布測定法測定，顆粒不能通過一號（10目）篩與能通過五號（80目）篩的總和不超過15%，水分不超過8%。

1.5 顆粒的得率

用10目篩整粒，60目篩出去細粉，稱重，計算方法是：顆粒得率=合格顆粒重/（原料重+輔料重）*100%

1.6 溶化性考察[2]

稱取制得的顆粒 10 g，加如熱水 200 mL，攪拌，觀察顆粒溶化的狀態。根據2015年版 《中國藥典》(一部)的要求，顆粒劑應在5 min內全部溶化，溶化后允許有輕微的渾濁。

1.7 吸濕率的計算方法[3]

吸濕率=(Mn－M2)/(M2－M1)×100%M1：稱量瓶的質量，M2：稱量和顆粒的質量，Mn：顆粒不同時間吸濕后的質量

1.8 休止角的測定標準

通常是指粉體堆積層的自由斜面與水平面所形成的最大角。ɑ越小，摩擦力越小，流動性越好，一般認為ɑ<30度時可以自由流動；在30≤ɑ≤40之間滿足生產過程的流動性要求；而ɑ>40度時則不行。粉體的流動性對顆粒劑、膠囊劑、片劑等制劑的重量差異及正常操作影響較大。

2 實驗方法

2.1 工藝流程

2.2 制粒（擠出制粒）

藥粉加入潤濕劑或粘合劑后，制成“手捏成團，輕按即散”的軟材，強制擠壓通過一定孔徑的篩網(10～14目)或孔板制成顆粒。

2.3 干燥

初步制成的濕顆粒應及時干燥。久置，會導致濕顆粒結塊變形。干燥溫度一般以60℃～80℃為宜，干燥時應逐漸升溫，以免使顆粒變得堅硬；尤其是糖粉與檸檬酸共存時，溫度稍高更易粘結成塊。

2.4 整粒

濕顆粒經干燥后冷卻需再過篩，一般過10目篩篩除粗大顆粒，將其研壓后再過篩；然后過60目篩去除細粉，使顆粒均勻。

3 三七莖葉浸膏粉的制備

3.1 三七莖葉的提取[4]

用萬能粉碎機將原料粉碎至能過10目篩，以濃度為90%的乙醇按照1：10的比例添加，在85℃的恒溫水浴鍋內提取1h，分別提取三次，每次乙醇用量均為 1：10。

3.2 提取液的抽濾、濃縮

用循環水式真空泵將提取液抽濾，把收集好的濾液用低溫冷卻液循環泵提供冷凝水、循環水式真空泵抽真空、和旋轉蒸發儀進行濃縮，設置濃縮溫度為85℃，轉速以每分鐘40轉為宜，裝入的提取液占瓶子的1/3～2/3合適；濃縮到提取液中的酒精大部分揮發使溶液成粘稠狀。

3.3 三七莖葉濃縮液的干燥

采用真空干燥箱干燥，設置干燥溫度為85℃，干燥 7～8h。

4 輔料及潤濕劑的選擇

4.1 輔料的選擇

輔料的選擇在符合2008年版GB2760《食品添加劑使用衛生標準全》[5]進行選擇和確定。選擇可溶性淀粉、麥芽糊精、蔗糖、及羧甲基纖維素等常用的輔料，以80%的乙醇為潤濕劑制粒，觀察其成型性及粒度分布情況。

表4 -1不同輔料的選擇

結果因三七莖葉浸膏粉較粘，甘露醇也較粘，所以難以成型；而蔗糖，易于液化，使顆粒顏色加深、粘連；而可溶性淀粉、麥芽糊精成型性好；羧甲基纖維素、可溶性淀粉制粒分布均勻，所以選擇可溶性淀粉、麥芽糊精、及羧甲基纖維素做進一步篩選，而檸檬酸做為矯味劑，掩蔽三七莖葉的部分苦味。

4.2 潤濕劑的選擇

根據不同濃度的潤濕劑制軟材有不同的效果，則用95%的乙醇分別加蒸餾水稀釋成濃度為60%～80%，潤濕浸膏制粒后結果如下表所示：

表4 -2不同乙醇濃度對浸膏的潤濕制粒影響

表4-2表明濃度為80%的乙醇做潤濕劑效果好

5 單因數實驗

控制幾個因素不變，改變其中一個因素的量，制粒后觀察顆粒的外觀形態和溶化性，并計算得率。

5.1 可溶性淀粉

稱取三七莖葉浸膏粉10g、麥芽糊精1g、羧甲基纖維素0.5g、檸檬酸1g、可溶性淀粉分別為0.5、1、1.5、2g，制粒后根據公式（2-5）計算顆粒得率，并觀察顆粒的外觀形態及溶化性。結果如下表：

表5 -1不同可溶性淀粉制粒后的情況

由表5-1得出可溶性淀粉的量為1g合適

5.2 麥芽糊精

稱取三七莖葉浸膏粉5g、可溶性淀粉0.5g、檸檬酸0.4g、羧甲基纖維素0.25g、麥芽糊精分別為0.25、0.5、0.75、lg，制粒后根據公式（2-5）計算顆粒得率，并觀察顆粒的外觀形態及溶化性。結果如下表：

表5 -2不同麥芽糊精制粒后的情況

由表5-2得出麥芽糊精的量為0.5g合適。

5.3 羧甲基纖維素

稱取三七莖葉浸膏粉5g、可溶性淀粉0.5g、檸檬酸0.4g、麥芽糊精0.5g、羧甲基纖維素分別為0.25、0.5、0.75、lg，制粒后根據公式（2-5）計算顆粒得率，并觀察顆粒的外觀形態及溶化性。結果如下表：

表5 -3不同羧甲基纖維素制粒的情況

由表5-3得出羧甲基纖維素的量為0.25g合適。

5.4 檸檬酸

稱取三七莖葉浸膏粉5g、可溶性淀粉0.5g、羧甲基纖維素0.25g、麥芽糊精0.5g、檸檬酸分別為0.2、0.4、0.6、0.8g，制粒后觀察顆粒的外觀形態和溶化性，品嘗顆粒的酸度是否合適（品嘗人數10人）。結果如下表：

表5-4不同檸檬酸制粒的情況

序號 檸檬酸/g 溶化性 口味特征 品嘗人數 外觀形態1 0.2 大部分溶解 酸味不足，偏苦 10 外觀粗糙，色澤均勻，硬度好2 0.4 完全溶解 口味合適，略有苦味 10 外觀光滑，色澤均勻，硬度好3 0.6 大部分溶解 酸味明顯 10 外觀光滑，色澤均勻，硬度較差4 0.8 大部分溶解 酸味強烈 10 外觀粗糙，色澤不均勻，硬度較差

由表5-4得出得出檸檬酸的量為0.4g合適。

6 成型性及吸濕性實驗

成型性實驗[6]：實驗得到的顆粒80%在20～60目之間者，為成型性一般；粒度在20～30目之間的顆粒多于50%者，為成型性好。

吸濕性實驗[7]：取制得的顆粒做吸濕性測定。在恒重的稱量瓶底部放入干燥至恒重的顆粒劑顆粒，準確稱取重量后放入裝有飽和氯化鈉溶液、且已經放置一段時間使濕度已穩定的干燥器中，按規定時間段取出稱量，計算吸濕百分率并觀察其外觀。

6.1 不同單一輔料對吸濕性的影響

表6 -1浸膏粉與不同單一輔料的配比

按照上表配比制粒后，在恒重的稱量瓶中準確稱取恒重的顆粒2g，放入裝有飽和氯化鈉溶液，且濕度已穩定的干燥器中， 分別在 1、8、17、23、28h 稱重，觀察外觀性狀和成型性并根據公式(2-7)計算吸濕率，測休止角。結果如下表：

表6 -2不同單一輔料的成型性及吸濕性結果

結果：可溶性淀粉、麥芽糊精、羧甲基纖維素均滿足生產過程的流動性要求，但成型性好的輔料抗濕性不好，而抗濕性好的成型性不好，因此下一步采用不同混合輔料配比進行實驗。

6.2 混合輔料對吸濕性的影響

根據實驗的結果設計表6-3的輔料與三七莖葉浸膏的配比。

表6 -3混合輔料與三七莖葉粉配比

按照上表配比分別稱重后制粒，在恒重的稱量瓶中準確稱取恒重的顆粒2～3g，放入裝有飽和氯化鈉溶液且濕度已穩定的干燥器中，分別在1、8、17、23、28h稱重，觀察外觀性狀和成型性并根據公式(2-7)計算吸濕率，測休止角。結果如下表：

表6 -4不同混合輔料配比的成型性及吸濕性結果

由表6-4得出1號處方的抗吸濕性相對較好，下一步選擇1號處方做穩定性實驗

7 穩定性實驗

將上一步實驗得到的最優處方顆粒放入裝有飽和氯化鈉溶液的干燥器中，恒溫觀察10d，分別于第2天、第4天、第7天、第10天取出稱量，根據公式(2-7)計算其吸濕率并觀察外觀性狀。結果如下表：

表7 -1混合輔料與三七莖葉粉配比

結果：證明1號處方顆粒的抗吸濕性好

8 結論與分析

三七莖葉顆粒飲片選用的輔料包括：可溶性淀粉、麥芽糊精、羧甲基纖維素。軟材選用80%的乙醇做潤濕劑。選擇三七莖葉浸膏粉：可溶性淀粉：羧甲基纖維素為1：0.5：0.05的比例制粒后的抗吸濕性的效果最好。證明三七莖葉浸膏粉：可溶性淀粉：羧甲基纖維素比例為1：0.5：0.05制成的顆粒抗吸濕性好。在成型性方面，可溶性淀粉，麥芽糊精優于羧甲基纖維素，制成的顆粒外觀光滑，粒徑分布均勻，溶化性好，硬度好，但在抗吸濕性方面較差[8]。 羧甲基纖維素成型性較差，但所得的顆粒能較好的保持顆粒外觀，不軟化，具有較高的平衡水分、抗濕能力。羧甲基纖維素具有較好的抗濕能力，與可溶性淀粉、麥芽糊精混合使用，可以改善其成型性。穩定性實驗表明以三七莖葉浸膏粉：可溶性淀粉：羧甲基纖維素的配比為1：0.5：0.05制成的顆粒樣品暴露在RH75%的環境中能保持原有外型，經包裝后，可以穩定保持。