益智仁泡騰片制備工藝研究

王瑞 許俊齊 張千妍 曹淼 洪文龍 李施一 楊佳月 丁靖然 眭意 劉毅

摘要 以益智仁為加工原料，以泡騰片的崩解時限、脆碎度、發(fā)泡量等為評價指標(biāo)，在單因素試驗的基礎(chǔ)上采用正交試驗方法確定益智仁泡騰片加工工藝的最佳配方。結(jié)果表明，益智仁泡騰片加工工藝的最佳配方為益智仁粉10%、泡騰劑檸檬酸與碳酸氫鈉總量45%（質(zhì)量比為1.2∶1）、乳糖40%、甜菊糖苷2.25%、潤滑劑PEG 6000添加量為3%、黏合劑90%乙醇，制得的泡騰片片面光滑、湯色澄清、崩解迅速，符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞 益智仁；泡騰片；配方；制備工藝

中圖分類號 R283.3? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A? 文章編號 0517-6611（2024）11-0159-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.11.034

Study on Preparation Technology of Effervescent Tablets of Alpinia oxyphylla

WANG Rui， XU Jun-qi， ZHANG Qian-yan et al

（Jiangsu Agriculture and Forestry Vocational and Technical College，Jurong，Jiangsu 212400）

Abstract Alpinia oxyphylla was used as raw material，taking the disintegration time， brittleness and foaming amount of effervescent tablets as evaluation indexes， orthogonal test method was used to determine the optimal formula of the processing technology of effervescent tablet on the basis of single factor test.The results showed that the optimal formula for processing technology of Alpinia oxyphylla effervescent tablets was 10% of Alpinia oxyphylla powder， 45% of effervescent citric acid and sodium bicarbonate （mass ratio： 1.2∶1），40% of lactose，2.25% of stevia side，lubricant PEG 6000 at 3%， and adhesive at 90% ethanol. The prepared effervescent tablets had a smooth surface， clear soup color and rapid disintegration， meeting the quality standards.

Key words Alpinia oxyphylla;Effervescent tablet;Formula;Preparation technology

作者簡介 王瑞（1987—），女，甘肅敦煌人，實驗師，碩士，從事園藝產(chǎn)品加工及貯藏技術(shù)研究。*通信作者，講師，碩士，從事農(nóng)產(chǎn)品精深加工方面研究。

收稿日期 2023-07-26

益智仁又名益智子，是我國“四大南藥”的代表，在廣東、海南等地的分布很廣，在福建、廣西和云南也有種植。益智仁主治脾胃虛寒、嘔吐、腹瀉、腹中冷痛、口多唾涏、腎虛遺尿等。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，益智仁具有保護(hù)心血管系統(tǒng)、抗氧化、改善線粒體功能障礙、促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞再生等作用機(jī)理［1］。

泡騰片是近年來廣泛流行的一種新型片劑［2］。它是指利用有機(jī)酸和堿式碳酸（氫）鹽作為泡騰崩解劑，溶解于水中產(chǎn)生大量CO2并使片劑迅速崩解的新型片劑［3-4］。因其崩解速度快、成本低、易攜帶、營養(yǎng)元素的吸收利用率較高、口感較好等優(yōu)點，泡騰片受到越來越多消費者的青睞，被廣泛應(yīng)用于食品和藥品領(lǐng)域［5-6］。目前我國益智仁相關(guān)的產(chǎn)品較少，加工種類較為單一，因此，研制益智仁泡騰片具有較好的市場前景，也為消費者提供了一種選擇。該研究通過研究益智仁泡騰片加工工藝，將益智仁豐富的營養(yǎng)價值與泡騰片攜帶便利、速溶性好、風(fēng)味自然等優(yōu)點結(jié)合起來，充分發(fā)揮了兩者的優(yōu)勢，同時也為益智仁作為食品的開發(fā)提供一種新型支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 原輔料與試劑。益智仁粉，亳州市問善堂藥業(yè)科技有限公司；檸檬酸，上海鑫泰實業(yè)有限公司；碳酸氫鈉，上海楓未實業(yè)有限公司；乳糖，河南萬邦化工科技有限公司；甘露醇，佳味源實業(yè)有限公司；無水乙醇，鎮(zhèn)江久億化學(xué)試劑有限公司；聚乙二醇6000（PEG 6000），鞍山市恒泰藥用輔料制造有限公司；甜菊糖苷，江蘇鑫瑞生物科技有限公司。

1.1.2 儀器。TDP-0手搖壓片機(jī)，上海天闔機(jī)械設(shè)備有限公司；電子秤，上海楓未實業(yè)有限公司；DHG-9123A電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；CJY-300D片劑脆碎度測定儀，上海黃海藥檢儀器有限公司；LB-2D崩解時限測定儀，上海黃海藥檢儀器有限公司；YPD-200C片劑硬度測定儀，上海黃海藥檢儀器有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 益智仁泡騰片制備工藝。原輔料均需過100目篩，確定益智仁泡騰片所需的填充劑、甜味劑、泡騰劑、潤滑劑、黏合劑的添加量。將益智仁粉及乳糖用量的50%和檸檬酸、甜菊糖苷混合均勻，加入少量的90%乙醇溶液，并攪拌使之成軟材，14目篩制成粒，60 ℃干燥，得酸粒。

將小蘇打粉和剩余的益智仁粉、乳糖混合，加入少量的90%乙醇溶液，并攪拌使之成軟材，14目篩制成粒，60 ℃干燥，得堿粒。

將酸粒和堿粒混合均勻，過14目篩整粒，再加入潤滑劑PEG 6000混合均勻［7］。最后，使用壓片機(jī)將其壓制成0.25 g的片劑。

1.2.2 益智仁泡騰片的單因素試驗。以益智仁泡騰片的崩解時限、發(fā)泡量、脆碎度為評價指標(biāo)，選取益智仁粉用量10%、泡騰劑45%（檸檬酸與碳酸氫鈉質(zhì)量比為1.2∶1）、填充劑40%（甘露醇和乳糖的質(zhì)量比1∶1）、潤滑劑PEG 6000添加量為3%、甜味劑甜菊糖苷添加量2%為基數(shù)，分別改變益智仁粉用量（6%、8%、10%、12%、14%）、泡騰劑檸檬酸與碳酸氫鈉質(zhì)量比（3∶7、4∶6、1∶1、6∶4、7∶3）、填充劑甘露醇與乳糖質(zhì)量比（1∶0、1∶1、2∶1、1∶2、0∶1）、潤滑劑PEG 6000添加量（1%、2%、3%、4%、5%）、甜味劑甜菊糖苷添加量（0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%）進(jìn)行單因素試驗。

1.2.3 正交試驗優(yōu)化。通過單因素試驗結(jié)果，益智仁泡騰片的綜合評分主要受益智仁粉用量、泡騰劑比例和甜味劑用量的影響，因此該試驗選擇益智仁粉添加量（A）、泡騰劑檸檬酸與碳酸氫鈉比例（B）和甜菊糖苷添加量（C）為考察因素，進(jìn)行3因素3水平正交試驗。以泡騰片的感官評定和崩解時限作為正交試驗的評定標(biāo)準(zhǔn)，篩選出最優(yōu)配方。

1.2.4 泡騰片的指標(biāo)測定。

1.2.4.1 崩解時間的測定。隨機(jī)選取6片益智仁泡騰片，將藥片放在LB-2D崩解時限測定儀中，設(shè)定溫度為37 ℃，在燒杯內(nèi)加水至與吊籃底部相差1.5 cm，啟動儀器并計時，藥片均應(yīng)在5 min內(nèi)崩解。如有一片不能完全崩解，應(yīng)另取6片復(fù)試，均應(yīng)符合規(guī)定。

1.2.4.2 發(fā)泡量的測定。取50 mL的帶塞試管，加入20 mL蒸餾水，水溫維持在35 ℃左右，取2片益智仁泡騰片，堵住試管口，觀察最大發(fā)泡量，讀出體積，重復(fù)測3次，平均發(fā)泡量不得少于6 mL［8］。

1.2.4.3 脆碎度的測定。隨機(jī)取樣，并精準(zhǔn)稱重，將泡騰片放在CJY-300D片劑脆碎度測定儀中定時4 min，取出后準(zhǔn)確稱量，計算樣品的失重率。

失重率≤1%，且未發(fā)現(xiàn)有斷裂、開裂或破碎的碎片，是合格的。失重率＞1%，但沒有發(fā)現(xiàn)斷裂、開裂或破碎的碎片，則需要再取樣品，重復(fù)2次試驗，若3次試驗的平均失重率≤1%，且沒有發(fā)現(xiàn)斷裂、開裂和破碎的碎片，是合格的；若3次的平均失重率＞1%，則不合格。

1.2.4.4 益智仁泡騰片感官綜合評分。由10位專業(yè)人員組成評定小組，根據(jù)所制備的益智仁泡騰片的表面外觀、溶液澄清度、風(fēng)味口感、泡騰效果、崩解效果，根據(jù)表1的評分標(biāo)準(zhǔn)對隨機(jī)抽樣樣品進(jìn)行打分，100分制，評價各項指標(biāo)后，再計算平均值。分值越高，該泡騰片的質(zhì)量越好［9］。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 益智仁粉添加量對益智仁泡騰片理化性質(zhì)的影響。益智仁粉添加量對其泡騰片的崩解時限、發(fā)泡量、脆碎度的影響見表2。結(jié)果顯示，隨著益智仁粉添加量的增加，崩解時限越來越短，發(fā)泡量先增加后減少；隨著益智仁粉添加量的增加，其脆碎度表現(xiàn)為先下降后上升。當(dāng)益智仁粉添加量為10%時，崩解時限為101 s，發(fā)泡量為8.7 mL，脆碎度為0.36%。綜合考量崩解時限、發(fā)泡量、脆碎度，確定益智仁粉添加量為10%。

2.1.2 泡騰劑比例對益智仁泡騰片理化性質(zhì)的影響。泡騰劑是由酸堿系統(tǒng)組成的，主要原理是酸和堿在溶液中發(fā)生中和反應(yīng)從而產(chǎn)生氣泡故呈沸騰狀。其中酸源及堿源的選擇和加入的比例對泡騰片的崩解時限和口感的影響極大［5］。檸檬酸、酒石酸、蘋果酸等是常用的酸源，其中，蘋果酸的味道較苦，而酒石酸的價格比較高，因此，將檸檬酸作為酸源。碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸鈉等是常見的堿源，但碳酸氫鉀的價格較高，而碳酸鈉在中和同樣量的酸時用量較多［7］，故選擇碳酸氫鈉為堿源。

泡騰劑檸檬酸與碳酸氫鈉的比例對益智仁泡騰片的崩解時限、發(fā)泡量、脆碎度的影響見圖1。從圖1可以看出，隨著泡騰劑比例的減小，崩解時限呈先下降后上升的趨勢，在比例為1∶1時達(dá)到最小值；發(fā)泡量隨著泡騰劑比例的減小呈先上升后下降的趨勢，在比例為1∶1時達(dá)到最大值；脆碎度隨著泡騰劑比例的減小呈先下降后上升的趨勢，在比例為1∶1時達(dá)到最小值。當(dāng)泡騰劑比例為1∶1時，崩解時限為89 s，發(fā)泡量為10.3 mL，脆碎度為0.71%。綜合考慮，確定泡騰劑檸檬酸與碳酸氫鈉的比例為1∶1。

2.1.3 填充劑比例對益智仁泡騰片理化性質(zhì)的影響。填充劑主要起增重和增容的作用，對物料的性質(zhì)具有一定的保護(hù)性，一方面可以分擔(dān)功能性物質(zhì)所占的比例，降低成本，另一方面又可以改善口感［5］。常見的填充劑有乳糖、甘露醇、麥芽糊精、蔗糖、葡萄糖等，甘露醇和乳糖常被用作泡騰片的填充劑［10］。乳糖具有良好的可壓性，甘露醇具有清涼的口感［9］，故該試驗采用乳糖和甘露醇共同作為泡騰片的填充劑。

填充劑甘露醇與乳糖的比例對益智仁泡騰片的崩解時限、發(fā)泡量、脆碎度的影響見表3。從表3可以看出，隨著填充劑比例的減小，崩解時限呈先升高后降低的趨勢，當(dāng)填充劑比例為2∶1時，崩解時限達(dá)到在最高值；發(fā)泡量隨著填充劑比例的減小呈先減少后增加的趨勢，并在填充劑比例為2∶1時達(dá)到最低值；脆碎度隨著填充劑比例的減小而增大。當(dāng)填充劑比例為0∶1時，崩解時限為87 s，發(fā)泡量為13.7 mL，脆碎度為0.92%，綜合考慮，選擇乳糖作為填充劑。

2.1.4 潤滑劑添加量對益智仁泡騰片理化性質(zhì)的影響。為了解決連續(xù)化生產(chǎn)過程中泡騰片片重波動大、黏沖及出片困難等現(xiàn)象，使壓片工序順利進(jìn)行，顆粒在壓片前必須加入潤滑劑［7］。潤滑劑PEG 6000不同添加量對益智仁泡騰片的崩解時限、發(fā)泡量、脆碎度的影響見圖2。從圖2可以看出，隨著潤滑劑PEG 6000添加量的增加，泡騰片的崩解時限呈先下降后升高的趨勢，在添加量為3%時達(dá)到最小值；發(fā)泡量隨著潤滑劑PEG 6000添加量的增加呈先上升后下降的趨勢，并在添加量為3%時達(dá)到最大值；脆碎度隨著潤滑劑PEG 6000添加量的增加呈先降低后升高的趨勢，當(dāng)添加量為4%時，脆碎度保持在最低。當(dāng)PEG 6000添加量為3%時，崩解時限為61 s，發(fā)泡量為7.7 mL，脆碎度為0.91%。綜合考慮，確定PEG 6000添加量為3%。

2.1.5 甜味劑添加量對益智仁泡騰片理化性質(zhì)的影響。甜味劑在泡騰片的制備中具有改善口感的作用。常見的甜味劑有甜菊糖苷、阿斯巴甜、甜蜜素等。甜菊糖苷是一種綠色健康的新型甜味劑，具有熱量低、高甜度的優(yōu)點［11］，可以更好地滿足消費者的需求，故該試驗選擇甜菊糖苷作為甜味劑。

甜味劑甜菊糖苷不同添加量對益智仁泡騰片的崩解時限、發(fā)泡量、脆碎度的影響見表4。從表4可以看出，隨著甜菊糖苷添加量的增加，其崩解時限呈現(xiàn)出先上升后下降再上

升的趨勢，當(dāng)甜菊糖苷添加量為1.5%時，其崩解時限最大；

隨著甜菊糖苷添加量的增加，發(fā)泡量呈先下降后上升的趨勢，在甜菊糖苷添加量為1.5%時達(dá)到最低；脆碎度隨著甜菊糖苷添加量的增加而減少。甜菊糖苷添加量為0.5%時崩解時限、發(fā)泡量最好，但因其脆碎度超過1%，故排除。當(dāng)甜菊糖苷添加量為2.0%時，崩解時限為73 s，發(fā)泡量為8.3 mL，脆碎度為0.86%。綜合考慮，甜味劑甜菊糖苷添加量確定為2.0%。

2.2 正交試驗 從表5可以看出，3個因素對益智仁泡騰片綜合評分影響的主次順序為B＞A＞C，即泡騰劑比例＞益智仁粉添加量＞甜味劑添加量。由感官評分得到的最佳配方的組合為A2B3C3，即益智仁粉添加量10%、泡騰劑檸檬酸與碳酸氫鈉比例1.2∶1，甜味劑甜菊糖苷添加量2.25%；根據(jù)崩解時限判斷最優(yōu)配方組合為A2B2C3，即益智仁粉添加量10%、泡騰劑比例1.0∶1、甜味劑甜菊糖苷添加量2.25%。

對益智仁泡騰片試驗結(jié)果進(jìn)行方差分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)（表6～7），在該研究條件下，益智仁粉添加量、泡騰劑比例、甜味劑添加量對其感官評分的影響均顯著（P＜0.05），益智仁粉添加量、泡騰劑比例對其崩解時限的影響顯著（P＜0.05）。

2.3 驗證試驗

根據(jù)獲得的優(yōu)化方案A2B3C3、A2B2C3，為進(jìn)一步確認(rèn)其可靠性與可行性，故以其為條件，即益智仁粉添加量10%，泡騰劑檸檬酸與碳酸氫鈉比例1.2∶1和1.0∶1，甜味劑甜菊糖苷添加量2.25%，進(jìn)行驗證試驗，試驗重復(fù)3次，測定泡騰片的感官評分和崩解時限。最終確定最優(yōu)組合為A2B3C3，在該條件下，益智仁泡騰片的感官評分為93.5±1.8，崩解時限為（60±2）s，試驗結(jié)果優(yōu)于正交試驗的9組試驗組。

3 結(jié)論

該試驗以益智仁為主要原料，采用酸堿分開濕制法制備益智仁泡騰片，通過單因素和正交試驗分析得出，益智仁泡騰片加工工藝最優(yōu)組合為益智仁粉10%、泡騰劑45%（檸檬酸與碳酸氫鈉比例1.2∶1），填充劑選擇乳糖，添加量為40%，甜味劑甜菊糖苷2.25%，潤滑劑PEG 6000 3%，益智仁泡騰片的感官評分為93.5±1.8，崩解時限為（60±2）s。由此配方得到的泡騰片表面完整光滑、硬度適中，能在較短時間內(nèi)完全崩解，且得到的溶液清澈透明，有益智仁獨特的風(fēng)味，酸甜適中，發(fā)泡量、脆碎度等各項指標(biāo)均符合《中國藥典》的規(guī)定。

將益智仁制備成泡騰片，不僅保留了益智仁豐富的營養(yǎng)價值，且攜帶使用方便，契合現(xiàn)代社會快節(jié)奏生活方式的需求。此外，該研究為益智仁的深加工提供了相關(guān)理論依據(jù)，對促進(jìn)泡騰片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、提高其經(jīng)濟(jì)附加值具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

［1］ 趙夢帆，杜秋爭，左莉華，等.益智仁在神經(jīng)系統(tǒng)中作用機(jī)制的研究進(jìn)展［J］.中藥藥理與臨床，2021，37（3）：230-235.

［2］ 陳冰瑤.藍(lán)靛果全果凍干粉泡騰片的研制［D］.沈陽：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2020.

［3］ 方一帆，馬興紅，張穎，等.奶茶泡騰片固體飲料的研制［J］.食品工業(yè)，2021，42（2）：147-150.

［4］ 岳鳳麗，李梅，張銀，等.蒲公英泡騰片的工藝［J］.食品工業(yè)，2020，41（6）：14-18.

［5］ 陳靜慧，陳靜鈺，朱一銘，等.鐵皮石斛泡騰片的制備及其抗氧化活性研究［J］.食品科技，2019，44（5）：84-89.

［6］ 樊桂靈，周翔宇，錢葉遷，等.蛹蟲草提取物泡騰片的制備工藝優(yōu)化及其質(zhì)量分析［J］.食品研究與開發(fā)，2020，41（15）：100-106.

［7］ 楊梅，余建強(qiáng)，鄭萍，等.復(fù)方枸杞泡騰片的制備及含量測定［J］.食品研究與開發(fā)，2019，40（22）：138-144.

［8］ 王青霞，李建穎，楊航.黑果枸杞提取物泡騰片的制備及其質(zhì)量評價［J］.天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，2019，31（6）：1030-1037.

［9］ 符冰，吳旖，郭艷峰，等.百香果泡騰片的制備工藝研究［J］.亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥，2021，17（8）：54-58.

［10］ 周堯.超微綠茶粉泡騰片的開發(fā)研究［D］.重慶：西南大學(xué)，2021.

［11］ 韓仁嬌，藍(lán)航蓮，王彩云，等.天然甜味劑——甜菊糖苷及其在食品中的應(yīng)用［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2021，47（21）：312-319.