藍(lán)莓泡騰片的研制

王文心，李靜，周文凱，宋金成，馬麗麗，范露

（武漢設(shè)計(jì)工程學(xué)院食品與生物科技學(xué)院，湖北武漢430205）

藍(lán)莓泡騰片的研制

王文心，李靜，周文凱，宋金成，馬麗麗，范露*

（武漢設(shè)計(jì)工程學(xué)院食品與生物科技學(xué)院，湖北武漢430205）

以藍(lán)莓粉、檸檬酸、碳酸氫鈉、甜菊糖苷等為原料，研究藍(lán)莓泡騰片的加工工藝，通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)優(yōu)化藍(lán)莓泡騰片的最佳配方為：藍(lán)莓粉添加量5.3%，甜菊糖苷添加量3.3%，碳酸氫鈉添加量39.3%，檸檬酸添加量47.1%，聚乙烯吡咯烷酮（polyvinyl pyrrolidone，PVP）（乙醇溶解，濃度為5%）添加量2.5%，聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG）8000添加量2.5%。選用半干式顆粒壓片法制粒，干燥條件為50℃烘干3 h。

藍(lán)莓；泡騰片；加工

泡騰片（effervescent tablets）是指含有食用碳酸氫鈉和有機(jī)酸，在水中反應(yīng)可生成大量二氧化碳?xì)怏w呈泡騰狀的片劑[1]。近年來(lái)，泡騰片逐漸向食品加工領(lǐng)域拓展[2]，當(dāng)前市面上有VC泡騰片、銀杏泡騰片等在銷售，多種口味和品種的泡騰片也不斷被研制出來(lái)，由于其攜帶食用方便、營(yíng)養(yǎng)豐富等特點(diǎn)，產(chǎn)品銷售量長(zhǎng)期大幅遞增，市場(chǎng)前景較為廣闊[3]。藍(lán)莓營(yíng)養(yǎng)豐富，堪稱“世界水果之王”，具有防止腦神經(jīng)老化、軟化血管、調(diào)節(jié)免疫力等功能，被國(guó)際糧農(nóng)組織列為人類五大健康食品之一[4]。藍(lán)莓是一種柔軟多汁的小漿果，采摘運(yùn)輸過(guò)程中易受擠壓破裂出汁，貨架期短，保鮮難度和成本較高[5]。因此研究開(kāi)發(fā)藍(lán)莓泡騰片，能夠豐富藍(lán)莓加工產(chǎn)品的種類，具有較好的市場(chǎng)發(fā)展前景，同時(shí)也能提升藍(lán)莓綜合開(kāi)發(fā)利用水平。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

藍(lán)莓粉：塔河縣綠野山產(chǎn)品開(kāi)發(fā)有限公司；檸檬酸：重慶優(yōu)索化學(xué)科技有限公司；碳酸氫鈉：山東海天生物化工有限公司；甜菊糖苷：天津雙味食品廠；木糖醇：鄭州康本生物科技有限公司；赤蘚糖醇：鄭州康本生物科技有限公司；蘋果酸：河南尚宏生物科技有限公司；聚乙烯吡咯烷酮（polyvinyl pyrrolidone，PVP）和聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG）8000：河南省新鑫化工有限公司；其余試劑為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

AL104型分析天平、FE20K型pH計(jì)：METTLER TOLEDO；DHG-9240A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：上海精宏試驗(yàn)設(shè)備有限公司；TDP-1.5型單沖壓片機(jī)：上海歐壩機(jī)電有限公司；BDW1-FW-200型萬(wàn)能粉碎機(jī)：西化儀（北京）科技有限公司；YD-35型片劑硬度儀、FT-2000SE型脆碎度檢測(cè)儀：天津市天大天發(fā)科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 藍(lán)莓泡騰片制片方式的研究

片劑的壓制方法較多，如直接粉末壓片、濕法制粒壓片、半干式顆粒壓片、干法制粒壓片[6]等，本文對(duì)上述4種方法制片方式進(jìn)行研究，具體方法如下：

直接粉末壓片法：將主藥和輔料分別過(guò)100目篩，加入潤(rùn)滑劑PEG8000適量混合均勻，壓片。

濕法制粒壓片法：將主藥與輔料混合均勻，用5%的無(wú)水乙醇PVP溶液制軟材，經(jīng)20目篩制粒，在50℃烘箱中烘3 h取出，經(jīng)20目篩整粒后壓片。

半干顆粒壓片法：主藥與輔料混合過(guò)40目篩制粒，檸檬酸和NaHCO340目篩顆粒堿和酸顆粒，用5%的無(wú)水乙醇PVP溶液制軟材，通過(guò)20目篩制粒，在50℃烘箱中烘干50min取出，通過(guò)20目篩整粒，混合兩種顆粒，加入適量潤(rùn)滑劑PEG8000和壓片。

干法制粒壓片：將主藥和輔料依散劑的混合方法混合后，通過(guò)滾壓，壓成所需要硬度的薄片，再將其粉碎成顆粒，壓片。

1.3.2 藍(lán)莓泡騰片配方研究

1.3.2.1 藍(lán)莓粉添加量的單因素試驗(yàn)

藍(lán)莓粉是本研究中泡騰片的主料。試驗(yàn)分別稱取藍(lán)莓粉 0.020、0.050、0.075、0.100、0.120 g（按照每片泡騰片劑重1 g為標(biāo)準(zhǔn)），各注入20mL涼開(kāi)水，以湯色、口感與香氣為評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)茶湯進(jìn)行審評(píng)見(jiàn)表1，以確定最佳藍(lán)莓粉添加量。

1.3.2.2 泡騰劑配比單因素試驗(yàn)

泡騰劑的配比決定泡騰效果，即發(fā)泡時(shí)間（產(chǎn)氣量），試驗(yàn)中一定量的碳酸氫鈉復(fù)配不同量的檸檬酸，測(cè)定反應(yīng)產(chǎn)氣量和反應(yīng)溶液的pH值。選擇發(fā)泡時(shí)間長(zhǎng)，酸堿合適的配比。分別研究碳酸氫鈉與檸檬酸質(zhì)量比為 1：（0.8～2.0）時(shí)產(chǎn)品品質(zhì)。

表1 茶湯評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 The standard for evaluation of tea soup

1.3.2.3 甜味劑種類及用量的選擇

選擇4種不同種類甜味劑，甜菊糖苷、木糖醇、赤蘚糖醇、白砂糖進(jìn)行試驗(yàn)，確定最佳甜味劑。將并對(duì)最佳甜味劑用量進(jìn)行單因素試驗(yàn)。

1.3.2.4 正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，以藍(lán)莓粉添加量、泡騰劑配比和甜味劑用量設(shè)計(jì)三因素三水平正交試驗(yàn)，對(duì)藍(lán)莓泡騰片配方進(jìn)行優(yōu)化。

1.3.3 泡騰片產(chǎn)品質(zhì)量的檢測(cè)

1.3.3.1 泡騰片發(fā)泡時(shí)間的測(cè)定[7]

按照1 g泡騰片溶于70mL水的比例，量取一定體積的純凈水倒入100mL燒杯中，55℃預(yù)熱30min，然后再把泡騰片放入水中并開(kāi)始計(jì)時(shí)，等氣泡完全消失時(shí)終止計(jì)時(shí)。平行檢測(cè)6片，取平均值，即為發(fā)泡時(shí)間。

1.3.3.2 泡騰片pH值的測(cè)定[8]

待氣泡停止釋放后，片劑應(yīng)溶解或分散于水中，無(wú)聚集的顆粒殘留，按照中國(guó)藥典2000版二部附錄XIH的pH值測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.3.3 水分含量的測(cè)定

采用直接干燥法測(cè)定樣品水分含量[9]。

1.3.3.4 VC的測(cè)定

采用2，6-二氯靛酚法測(cè)定VC含量[10]。

1.3.4 感官評(píng)分

將不同配方的藍(lán)莓泡騰片溶于水后，進(jìn)行感官評(píng)定，采用10分制，評(píng)定小組為5人。感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

2 結(jié)果與討論

2.1 藍(lán)莓泡騰片制粒方式研究結(jié)果

泡騰片的制備必須通過(guò)好的制粒方式來(lái)實(shí)現(xiàn)片劑外觀的完整性，4種不同制粒方式的試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表2 藍(lán)莓泡騰片評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 The standard for evaluation of blueberry effervescent tablets

表3 制粒方式對(duì)泡騰片品質(zhì)的影響Table 3 The influence of palletize method on the quality of effervescent tablets

濕法制粒由于主藥與輔料直接接觸后在空氣中直接反應(yīng)，所以不符合泡騰片的制備要求；而干法制粒由于泡騰劑在空氣中極易吸潮，造成黏沖，片劑不完整的問(wèn)題，所以也不符合泡騰片制粒要求；直接粉末壓片由于是直接粉末混合，可能造成混合不均勻，壓出的片劑不夠均勻，且沉淀物較多，故也不適用；綜合各項(xiàng)指標(biāo)結(jié)果，只有半干式顆粒壓片產(chǎn)品品質(zhì)最好，故選用半干式顆粒壓片法。

2.2 藍(lán)莓添加量單因素試驗(yàn)結(jié)果

考察不同藍(lán)莓粉添加量對(duì)泡騰片感官的影響，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4可知，藍(lán)莓粉量越多，湯色越深，香氣越濃，杯中沉淀也增加，而且時(shí)間越長(zhǎng)懸浮的藍(lán)莓粉沉淀下來(lái)越多。因此，綜合湯色，香氣和底部沉淀考慮，每100mL水中選擇0.025 g～0.050 g藍(lán)莓粉為宜，因而選用0.08 g、0.09 g、0.10 g進(jìn)行后續(xù)正交試驗(yàn)（按照每片藍(lán)莓片所含的藍(lán)莓粉的質(zhì)量為標(biāo)準(zhǔn)）。

表4 藍(lán)莓粉添加量對(duì)茶湯品質(zhì)的影響Table 4 The influence of blueberry powder additive amount on the quality of tea soup

2.3 泡騰劑配比單因素試驗(yàn)結(jié)果

考察不同泡騰劑配比對(duì)泡騰片品質(zhì)的影響，以發(fā)泡時(shí)間和溶液的pH值為分析指標(biāo)，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 泡騰劑中檸檬酸添加量對(duì)產(chǎn)品發(fā)泡時(shí)間和pH值的影響Fig.1 The influence of citric acid additive amount on the foaming time and pH of product

由圖1可知，隨著檸檬酸添加量的增加，發(fā)泡時(shí)間呈先上升后略微下降并逐漸平穩(wěn)的趨勢(shì)，當(dāng)檸檬酸添加量在1.0 g～1.4 g之間時(shí)，發(fā)泡時(shí)間最長(zhǎng)。pH值隨著檸檬酸添加量的增多逐漸下降，當(dāng)檸檬酸添加量在1.6 g以后時(shí)基本穩(wěn)定，維持在4.0左右。綜合兩項(xiàng)考察指標(biāo)，選取碳酸氫鈉與檸檬酸的質(zhì)量比為1∶1.2、1∶1.3、1∶1.4三水平進(jìn)行正交試驗(yàn)。泡騰片中泡騰劑用量參照宮江寧等[11]文獻(xiàn)進(jìn)行換算。

2.4 甜味劑種類選擇

考察不同甜味劑對(duì)泡騰片感官的影響，以蔗糖為參照，計(jì)算出所需要的各種甜味劑添加量，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 不同甜味劑對(duì)泡騰片品質(zhì)的影響Table 5 The influence of sweetening agent kinds on the quality of effervescent tablets

由表5可知，不同甜味劑對(duì)產(chǎn)品pH值影響不明顯，但對(duì)感官影響效果較大，通過(guò)感官評(píng)價(jià)，甜菊糖苷的評(píng)分為9.0最高，而木糖醇的評(píng)分為7.5最低。赤蘚糖醇和蔗糖的效果相近，但由于蔗糖用量過(guò)多口味不是那么清新，所以最終選擇評(píng)分最高，口感最好的甜菊糖苷做甜味劑。

2.5 泡騰片配方優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果

采用三因素三水平正交試驗(yàn)對(duì)藍(lán)莓泡騰片配方進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 6 The results and analysis of orthogonal experiment

以感官評(píng)價(jià)為指標(biāo)，對(duì)正交試驗(yàn)進(jìn)行極差分析，得出的最優(yōu)配方為A1B1C1，該組在正交表中出現(xiàn)且感官評(píng)分值也是最高，即藍(lán)莓粉添加量為0.08 g，泡騰劑用量為1.3 g，碳酸氫鈉：檸檬酸質(zhì)量比為1∶1.2，甜菊糖苷添加量為0.05 g。3個(gè)因素對(duì)泡騰片品質(zhì)的影響存在差別，其重要性依次為B＞A＞C，即泡騰劑添加量及配比＞藍(lán)莓粉添加量＞甜菊糖苷添加量。得到的正交最優(yōu)結(jié)果與感官評(píng)分最高的剛好符合，說(shuō)明該配方確實(shí)是藍(lán)莓泡騰片的最佳配方，也適合大眾口味。

2.6 黏合劑和潤(rùn)滑劑的選擇

片劑黏合劑根據(jù)物料可操作性、片劑溶解性來(lái)選擇，由于羥丙基甲基纖維素和麥芽糊精都是固體粉末加入后制粒比較容易吸潮，所以酸堿分別制粒法選用5%PVP無(wú)水乙醇溶液作為黏合劑，檸檬酸在制粒過(guò)程中不易結(jié)塊，顆粒干燥后不易吸潮，溶于水后無(wú)渾濁感。其添加量為泡騰片總重的2.5%[3]。

片劑潤(rùn)滑劑常用的有硬脂酸鎂、滑石粉、微粉硅膠、聚乙二醇8000、可溶性淀粉等。硬脂酸鎂、滑石粉、微粉硅膠為水不溶性潤(rùn)滑劑，溶解后表面會(huì)出現(xiàn)一層油膜，影響產(chǎn)品的感官質(zhì)量，不宜采用。水溶性潤(rùn)滑劑聚乙二醇8000和可溶性淀粉潤(rùn)滑性及抗黏性優(yōu)良，且對(duì)泡騰片在水溶解后的澄清度無(wú)影響，所以選用聚乙二醇8000作為潤(rùn)滑劑。其添加量為泡騰片總重的2.5%[3]。

2.7 酸堿制粒干燥試驗(yàn)

將各原輔料按比例混合制成軟材，放入烘箱內(nèi)干燥，對(duì)干燥后的顆粒進(jìn)行水分含量測(cè)定，根據(jù)水分含量選擇最佳的干燥溫度和時(shí)間，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 制粒干燥后樣品水分含量Table 7 The water content of product after drying

由表7可知，45、50℃烘干3、4 h后顆粒水分差異不大，且水分都在5%以下，可以滿足泡騰片干燥程度的要求，考慮到能耗和時(shí)間成本，選擇50℃烘干3 h作為酸堿制粒干燥的最優(yōu)條件。

2.8 成品質(zhì)量檢測(cè)

2.8.1 物理指標(biāo)

成品藍(lán)莓泡騰片理化指標(biāo)見(jiàn)表8。

表8 成品藍(lán)莓泡騰片理化指標(biāo)Table 8 The physical and chemical indicators of blueberry effervescent tablets

由表8可知，經(jīng)本試驗(yàn)研制的藍(lán)莓泡騰片各項(xiàng)指標(biāo)較優(yōu)，與文獻(xiàn)報(bào)道值接近。

2.8.2 營(yíng)養(yǎng)成分

成品藍(lán)莓泡騰片營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表9。

表9 成品藍(lán)莓泡騰片營(yíng)養(yǎng)成分Table 9 The nutrient content of blueberry effervescent tablets

由表9可知，本產(chǎn)品與市售產(chǎn)品主要成分比較接近。

3 結(jié)論

經(jīng)試驗(yàn)優(yōu)化后的藍(lán)莓泡騰片最佳配方為：藍(lán)莓泡騰片單片重1.5 g，其中藍(lán)莓粉0.08 g，甜菊糖苷0.05 g，碳酸氫鈉 0.59 g，檸檬酸 0.71 g，PVP 0.038 g，PEG 0.038 g，換算成每100 g藍(lán)莓泡騰片則為藍(lán)莓粉添加量5.3%，甜菊糖苷添加量3.3%，碳酸氫鈉添加量39.3%，檸檬酸添加量47.1%，PVP添加量2.5%，PEG8000添加量2.5%。選用半干式顆粒壓片法制粒，干燥條件為50℃烘干3 h。在本配方條件下制備的藍(lán)莓泡騰片感官優(yōu)良，口味酸甜適口，質(zhì)量指標(biāo)和營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)與市售商品接近。

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Research on the Blueberry Effervescent Tablets

WANG Wen-xin，LI Jing，ZHOU Wen-kai，SONG Jin-Cheng，MA Li-li，F(xiàn)AN Lu*
（College of Food&Biology Science and Technology，Wuhan Institute of Design and Sciences，Wuhan 430205，Hubei，China）

The processing technology of blueberry effervescent tablets which use blueberry powder，citric acid，sodium bicarbonate，sweet chrysanthemum glucoside as raw materials was researched in the present study.The best formula was optimized by single-factor experiment and orthogonal experiment.The research showed that the best formula of chewable was：blueberry powder 5.3%，stevia sugar 3.3%，sodium bicarbonate 39.3%，citric acid 47.1%，polyvinyl pyrrolidone（dissolved by ethanol，concentration was 5%）2.5%，polyethylene glycol 8000 2.5%.The effervescent tablets was prepared by half dry particle method，and the dry conditions was 50℃for 3 h.

blueberry；effervescent tablets；processing

王文心，李靜，周文凱，等.藍(lán)莓泡騰片的研制[J].食品研究與開(kāi)發(fā)，2018，39（1）：60-64

WANG Wenxin，LI Jing，ZHOU Wenkai，et al.Research on the Blueberry Effervescent Tablets[J].Food Research and Development，2018，39（1）：60-64

10.3969/j.issn.1005-6521.2018.01.013

2016年湖北省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201614035013）

王文心（1996—），女（漢），在讀本科生，食品質(zhì)量與安全專業(yè)。

*通信作者：范露（1982—），女，副教授，碩士，研究方向：食品加工與安全。

2017-06-17