三七莖葉顆粒飲片成型工藝設(shè)計(jì)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(xué)院文山三七研究院，文山663099；2.文山學(xué)院化學(xué)與工程學(xué)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(xué)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(zhì)、蛋白質(zhì)等。近年來，國際國內(nèi)醫(yī)藥界研究表明，三七莖葉除具有三七的活血化淤、鎮(zhèn)痛消炎、消腫生肌、降血脂、抗疲勞[1]、滋補(bǔ)強(qiáng)壯外，還具有鎮(zhèn)靜安神、促進(jìn)消化、增進(jìn)食欲等功效。由于人們的傳統(tǒng)習(xí)慣多以根入藥，對(duì)三七莖葉資源綜合利用研究非常少。所以，開發(fā)以三七莖葉為原料的深加工技術(shù)，能夠使三七種植業(yè)充分發(fā)揮產(chǎn)地優(yōu)勢，更好地開發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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(chǎn)品將產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)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(fā)，三七地上部分莖葉花就具有巨大的潛力可開發(fā)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(fā)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(yī)藥集團(tuán)上?；瘜W(xué)試劑公司）、麥芽糊精、檸檬酸、羧甲基纖維素（分析純，上?；瘜W(xué)試劑采購站分裝廠分裝）、蔗糖。

1.2 主要儀器設(shè)備與試劑

1.2.1 儀器設(shè)備

200g手提式高速萬能粉碎機(jī)（型號(hào)：DET-200上海麥尚科學(xué)儀器有限公司）；電熱恒溫水浴鍋（型號(hào)：DHII-30天津市泰斯特儀器有限公司）；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（型號(hào)：R-200鞏義市予華儀器有限公司）；真空干燥箱（型號(hào)：DZF-6020上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）；電子天平（型號(hào)：FA2004上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司）；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（型號(hào)：DGG-9240A北京恒泰豐科試驗(yàn)設(shè)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(tài)氯化鈉的質(zhì)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(duì)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(hào)（10目）篩與能通過五號(hào)（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(xì)粉，稱重，計(jì)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(tài)。根據(jù)2015年版 《中國藥典》(一部)的要求，顆粒劑應(yīng)在5 min內(nèi)全部溶化，溶化后允許有輕微的渾濁。

1.7 吸濕率的計(jì)算方法[3]

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

1.8 休止角的測定標(biāo)準(zhǔn)

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(dòng)性越好，一般認(rèn)為ɑ<30度時(shí)可以自由流動(dòng)；在30≤ɑ≤40之間滿足生產(chǎn)過程的流動(dòng)性要求；而ɑ>40度時(shí)則不行。粉體的流動(dòng)性對(duì)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(shí)驗(yàn)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(tuán)，輕按即散”的軟材，強(qiáng)制擠壓通過一定孔徑的篩網(wǎng)(10～14目)或孔板制成顆粒。

2.3 干燥

初步制成的濕顆粒應(yīng)及時(shí)干燥。久置，會(huì)導(dǎo)致濕顆粒結(jié)塊變形。干燥溫度一般以60℃～80℃為宜，干燥時(shí)應(yīng)逐漸升溫，以免使顆粒變得堅(jiān)硬；尤其是糖粉與檸檬酸共存時(shí)，溫度稍高更易粘結(jié)成塊。

2.4 整粒

濕顆粒經(jīng)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(xì)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(jī)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(nèi)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(huán)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(huán)泵提供冷凝水、循環(huán)水式真空泵抽真空、和旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行濃縮，設(shè)置濃縮溫度為85℃，轉(zhuǎn)速以每分鐘40轉(zhuǎn)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(fā)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(shè)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(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)全》[5]進(jìn)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(jié)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(jìn)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(jù)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(jié)果如下表所示：

表4 -2不同乙醇濃度對(duì)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(shù)實(shí)驗(yàn)

控制幾個(gè)因素不變，改變其中一個(gè)因素的量，制粒后觀察顆粒的外觀形態(tài)和溶化性，并計(jì)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(jù)公式（2-5）計(jì)算顆粒得率，并觀察顆粒的外觀形態(tài)及溶化性。結(jié)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(jù)公式（2-5）計(jì)算顆粒得率，并觀察顆粒的外觀形態(tài)及溶化性。結(jié)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(jù)公式（2-5）計(jì)算顆粒得率，并觀察顆粒的外觀形態(tài)及溶化性。結(jié)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(tài)和溶化性，品嘗顆粒的酸度是否合適（品嘗人數(shù)10人）。結(jié)果如下表：

表5-4不同檸檬酸制粒的情況

序號(hào) 檸檬酸/g 溶化性 口味特征 品嘗人數(shù) 外觀形態(tài)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(qiáng)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(shí)驗(yàn)

成型性實(shí)驗(yàn)[6]：實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)[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(zhǔn)確稱取重量后放入裝有飽和氯化鈉溶液、且已經(jīng)放置一段時(shí)間使?jié)穸纫逊€(wěn)定的干燥器中，按規(guī)定時(shí)間段取出稱量，計(jì)算吸濕百分率并觀察其外觀。

6.1 不同單一輔料對(duì)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(zhǔn)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(wěn)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(jù)公式(2-7)計(jì)算吸濕率，測休止角。結(jié)果如下表：

表6 -2不同單一輔料的成型性及吸濕性結(jié)果

結(jié)果：可溶性淀粉、麥芽糊精、羧甲基纖維素均滿足生產(chǎn)過程的流動(dòng)性要求，但成型性好的輔料抗?jié)裥圆缓?，而抗?jié)裥院玫某尚托圆缓?，因此下一步采用不同混合輔料配比進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

6.2 混合輔料對(duì)吸濕性的影響

根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果設(shè)計(jì)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(zhǔn)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(wěn)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(jù)公式(2-7)計(jì)算吸濕率，測休止角。結(jié)果如下表：

表6 -4不同混合輔料配比的成型性及吸濕性結(jié)果

由表6-4得出1號(hào)處方的抗吸濕性相對(duì)較好，下一步選擇1號(hào)處方做穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)

7 穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)

將上一步實(shí)驗(yàn)得到的最優(yōu)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(jù)公式(2-7)計(jì)算其吸濕率并觀察外觀性狀。結(jié)果如下表：

表7 -1混合輔料與三七莖葉粉配比

結(jié)果：證明1號(hào)處方顆粒的抗吸濕性好

8 結(jié)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(yōu)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?jié)衲芰?。羧甲基纖維素具有較好的抗?jié)衲芰?，與可溶性淀粉、麥芽糊精混合使用，可以改善其成型性。穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)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(huán)境中能保持原有外型，經(jīng)包裝后，可以穩(wěn)定保持。