富硒黑木耳含片的制作方法研究

姜 欣， 金莉英， 樸東烈， 崔承弼

(1.延邊大學融合學院；2.延邊自然菌業(yè)有限公司；3.延邊大學農(nóng)學院：吉林 延吉 133000)

當今世界，隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，人們的生活水平日益提高，但是周圍環(huán)境卻在日益惡化，霧霾增多、煙酒及辛辣食物的刺激，使人們很容易患上咽喉疾病[1]。因此，在日常生活中對于咽喉的保健顯得尤為重要。研究證明，PM2.5這類微細顆粒物進入肺泡之后，會引起人體的氧化應激水平提高，炎癥反應水平升高。因此，在膳食當中應當注意適當多吃一些有利降低炎癥反應、提高人體抗氧化能力的食物，遠離肺癌發(fā)生的各種風險因素。

富硒黑木耳含片是以富硒黑木耳、桔梗、人參為主要原料制成的含片。黑木耳是一種藥食兼用的山珍食品，富硒黑木耳是以黑木耳為載體，采用低濃度亞硒酸鈉溶液直接添加到培養(yǎng)料中的方法將無機硒富集到黑木耳體內(nèi)獲得。硒元素，是人體必需的一種微量元素，缺乏可造成人體器官、系統(tǒng)功能失調(diào)等多種疾病，如惡性腫瘤、冠心病、大骨節(jié)病、克山病、糖尿病、阿爾茨海默病、高血壓、妊娠高血壓綜合征、貧血、肝病、癲癇等均與機體硒缺乏有關[2]。人體不能自發(fā)合成硒，且硒在人體內(nèi)易排泄，故而人體必須每天攝入一定量的硒，來保證機體正常的代謝[3]，硒的生物學作用有抗氧化、抗癌、調(diào)節(jié)免疫等作用[4]；桔梗是桔?？浦参锝酃latycodongrandiflorum(Jacq.) A. DC.的干燥根, 藥用歷史悠久，為藥食同源的傳統(tǒng)植物[5]。在《神農(nóng)本草經(jīng)》中記載，桔梗藥性平，味苦，辛，歸肺經(jīng)。具有化痰止咳、排膿消癰的功效[6]。此外，桔梗皂苷具有抗低溫、抗毒、免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤等作用，對增強細胞免疫和提高特異性抗體生成有一定作用。人參為五加科人參屬多年生草本植物人參 (PanaxginsengC.A.Mey) 的干燥根，具有大補元氣、補脾益肺、復脈固脫等功效。人參含有豐富的皂苷類和多糖類成分，自古以來就被廣泛應用于多種疾病的治療?，F(xiàn)代藥理學和臨床實驗表明，人參具有改善記憶力、抗應激、抗疲勞、抗衰老、抗病毒、降血糖及提高免疫力等功效[7]。

因此，該試驗將富硒黑木耳、桔梗、人參3種原料相結(jié)合，通過單因素試驗和正交試驗方法，篩選原輔料的添加比例，研究出富硒黑木耳含片的制作方法。

1 材料與方法

1.1 材料

富硒黑木耳(延邊自然菌業(yè)有限公司)，桔梗(產(chǎn)自龍井)，人參(產(chǎn)自5年生長白林下參)。

1.2 試劑與儀器

糊精(藥用級，天津市致遠化學試劑有限公司)，甘露醇(藥用級，天津市永大化學試劑有限公司)，蔗糖(食品級，天津市北辰方正試劑)，葡萄糖(食品級，金維他(福建)食品有限公司)，聚乙烯吡咯烷酮(藥用級，天津市光復精細化工研究所)，羧甲基纖維素鈉(藥用級，鄭州特正商貿(mào)有限公司)，硬脂酸鎂(藥用級，天津市福晨化學試劑廠)，微粉硅膠(藥用級，鄭州市富泰呈化工產(chǎn)品有限公司)，滑石粉(藥用級，天津鼎盛鑫化工有限公司)，無水乙醇(分析級，遼寧泉瑞試劑有限公司)，硝酸(90%分析純，天津羅密歐化學試劑有限公司)，高氯酸(90%分析純，天津羅密歐化學試劑有限公司)，高純硒(99.5%，上海化學試劑采購供應站)，甲苯(≥99.5%，天津羅密歐化學試劑有限公司)，鄰苯二胺溶液(0.1%，現(xiàn)配現(xiàn)用)，去離子水。

立式鼓風干燥機(DHG-9620A型，上海百典儀器設備有限公司)，多功能粉碎機(SB-10型，上海蒲恒信息科技有限公司)，質(zhì)構(gòu)儀(TA-XT plus型，北京微訊超技儀器技術有限公司)，分析天平(FA2004型，北京微訊超技儀器技術有限公司)，壓片機(DYP系列單沖壓片機，廣州晨雕機械設備有限公司)，紫外分光光度計(721G-100，上海精科儀器企業(yè))。

1.3 方法

1.3.1 富硒黑木耳含片的制作流程

1) 原輔料的處理：富硒黑木耳、桔梗、人參清洗干凈后干燥→粉碎機粉碎過100目篩備用；填充劑(糊精、甘露醇)、甜味劑(蔗糖、葡萄糖)、黏合劑(聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纖維素鈉)、潤滑劑(硬脂酸鎂、微粉硅膠、滑石粉)過100目篩備用；用無水乙醇配制70%乙醇溶液備用。

2) 制作流程：富硒黑木耳粉、桔梗粉、人參粉與輔料均勻混合后用70%乙醇溶液潤濕制成軟材→過20目篩造?！?0 ℃烘干箱干燥4 h→再次過20目篩→壓片[8]。

1.3.2 單因素試驗

經(jīng)過預實驗，得到富硒黑木耳含片的基礎配方：富硒木耳∶桔?！萌藚?6∶3∶1，原材料與輔料的占比為：原材料、填充劑、甜味劑、黏合劑和潤滑劑分別占20%(用量為2.00 g)、40%(用量為4.00 g)、 19.5%(用量為1.55 g)、19.5%(用量為1.75 g)、1%(用量為0.125 g)。其中，填充劑、甜味劑、黏合劑和潤滑劑分別選擇甘露醇、葡萄糖、聚乙烯吡咯烷酮和硬脂酸鎂。改變原材料比例，分別以富硒木耳∶桔梗∶人參=7∶2∶1、6∶3∶1、5∶4∶1、5∶3∶2等4個比例制片，采用物料休止角、硬度、造粒效果進行評價，確定適宜的原材料比例。并進一步對甘露醇、葡萄糖、聚乙烯吡咯烷酮、硬脂酸鎂進行單因素試驗，以休止角、硬度、造粒效果為指標，確定每種輔料的合適添加量[9-10]。

1.3.3 正交試驗

在單因素的基礎上，選取甘露醇、葡萄糖、聚乙烯吡咯烷酮、硬脂酸鎂4個因素的添加量，各取3個水平進行正交試驗。以含片的硬度作為指標，對試驗結(jié)果進行分析，得出富硒黑木耳含片的最佳配方比例。不考慮各因素間交互作用，選擇L9(34)正交表進行試驗，并做方差分析(表1)。

1.4 富硒木耳含片的質(zhì)量分析

1.4.1 片重差異

根據(jù)《中國藥典》2015版片重差異檢查法，取供試品20片，精密稱定總重量，求得平均片重后，再分別精密稱定每片的重量，每片重量與平均片重比較，按表中的規(guī)定(表2)，超出重量差異限度的不得多于2片，并不得有1片超出限度1倍[11]。

表2 片重差異比較表

1.4.2 物料休止角的測定

休止角指的是粉體堆積體的自由斜面與水平面所形成的最大的角。所得的休止角越小，就說明物料的流動性越好，一般認為流動性好的物料休止角 θ≤30°，能夠滿足生產(chǎn)過程中需求的物料，其休止角 θ≤40°即可。測量休止角時采用固定漏斗法，將培養(yǎng)皿放在2個大小相同并且垂直于水平面的錐形漏斗正下方，讓物料從第1個漏斗落入第2個漏斗，再落入培養(yǎng)皿中，形成堆積體，通過測量堆積體的高度h和培養(yǎng)皿的半徑 r，按下式計算出休止角 θ[12-13]。

Tanθ=h/r

1.4.3 硬度

隨機選取富硒黑木耳含片20片，分別置于質(zhì)構(gòu)儀上測量其硬度。一般含片硬度以30～40 N為宜，并且不多于2片硬度小于30 N或大于40 N，另外含片的硬度不可小于20 N或超過50 N[14-17]。

1.4.4 造粒效果

造粒效果可根據(jù)感官進行判斷，若含片表面很光滑，無色澤不均，不掉粉末，等級為優(yōu)；若含片表面很光滑，顏色相對較均勻，色澤較均勻，不掉粉末，等級為良；若含片表面相對較光滑，色澤不是很均勻，掉少量粉末，等級為中；若含片表面不是很光滑，色澤不均勻，容易掉粉末，等級為差。

1.4.5 含片中硒含量的測定

采用分光光度法測定含片中的硒含量：取一定量具有代表性的富硒黑木耳含片研磨成均勻的粉末，分別為0.500 4，0.500 3和0.500 5 g，分別加入硝酸10 mL和高氯酸2 mL，輕輕搖動，靜置12 h后在電爐上加熱至冒白煙，冷卻后在50 mL容量瓶中用去離子水定容，同時以試劑做空白試驗。

硒標準曲線的制備：準確稱取1.000 g高純硒，加入10 mL濃硝酸后水浴鍋加熱溶解，溶解后轉(zhuǎn)移到100 mL容量瓶中，并用去離子水定容；準確吸取1 mL于100 mL容量瓶中，并用去離子水定容，即得到硒標準溶液；準確吸取0，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0和6.0 mL硒標準溶液放入100 mL容量瓶中，并用去離子水定容。準備7只150 mL三角瓶，依次加入10 mL硒標準溶液，8 mL 0.1%鄰苯二胺溶液，再用鹽酸與甲酸1：1的混酸溶液調(diào)節(jié)pH值至1.5～2.5，再用水稀釋至50 mL，轉(zhuǎn)入125 mL分液漏斗中，在暗處反應50 min，之后用10 mL甲苯萃取，并不斷搖晃3 min，靜置8 min，取上層有機相轉(zhuǎn)入1 cm比色皿中，0 mL為標準空白組，在波長為344 nm處測定相應的吸光度，并得出標準曲線。

根據(jù)樣品測定的吸光值，代入標準曲線，即可計算硒含量[18-24]。

1.4.6 數(shù)據(jù)分析

以上試驗均做3次平行試驗，結(jié)果用Excel 2013版本和SPSS 22.0版本軟件對實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 制片工藝的確定

2.1.1 原材料比例的篩選

原材料比例的篩選見表3。富硒黑木耳∶桔?！萌藚?7∶2∶1時，物料休止角和含片硬度均顯著高于其他比例(P<0.05)，其數(shù)值均符合相應的標準，綜合造粒效果，選擇原料比例為富硒黑木耳∶桔?！萌藚?7∶2∶1。

2.1.2 填充劑用量的選擇

填充劑用量的選擇見表4。只有甘露醇用量為3.75和4.00 g時，的硬度和休止角都符合要求，但從造粒效果來看，用量為4.00 g時的指標最為理想，因此，選擇甘露醇的用量為4.00 g。

表3 原材料比例的篩選

表4 填充劑用量的選擇

2.1.3 甜味劑用量的選擇

甜味劑用量的選擇見表5。在休止角和硬度方面，葡萄糖用量為1.35和1.55 g時符合標準，且在休止角方面無顯著性差異(P>0.05)，但用量為1.35 g時的硬度顯著高于1.55 g(P<0.05)，但用量為1.55 g時，造粒效果比1.35 g時要好，因此，選擇葡萄糖的用量為1.55 g。

表5 甜味劑用量的選擇

2.1.4 黏合劑用量的選擇

黏合劑用量的選擇見表6。隨著黏合劑用量增大，含片的硬度顯著變小(P<0.05)，造粒效果也下降，綜合含片的造粒效果來看，最佳的用量為1.75 g，因此，添加的黏合劑適宜用量為1.75 g。

表6 黏合劑用量的選擇

2.1.5 潤滑劑用量的選擇

潤滑劑用量的選擇見表7。含片的硬度差異不顯著(P>0.05)，從休止角可以看出，硬脂酸鎂的用量越多，物料的流動性就越好，但是硬脂酸鎂添加過多就會影響片的外觀，而且用量過多造粒效果也不是很理想，因此，綜合考慮，選用0.125 g硬脂酸鎂。

表7 潤滑劑用量的選擇

2.1.6 正交試驗

由表8，9可以看出，對硬度的影響因素的主次依次是甘露醇、聚乙烯吡咯烷酮、硬脂酸鎂、葡萄糖，而且可以看出，甘露醇的用量越多，含片的硬度越大，但硬度過大會對含片的品質(zhì)有影響，并且硬脂酸鎂添加過多會影響口感，因此最佳的配方組合為A1B1C1D1,即甘露醇3.75 g，葡萄糖1.35 g，聚乙烯吡咯烷酮1.55 g，硬脂酸鎂0.10 g。

表8 正交試驗表

表9 方差分析表

2.2 富硒木耳含片的質(zhì)量分析

2.2.1 片重差異與硬度差異分析

隨機取20片富硒黑木耳含片，準確稱量其重量及硬度，經(jīng)計算片重差異為3.00%，在5%以內(nèi)，符合《中國藥典》中的標準。含片的平均硬度為33.23 N，最大硬度為38.94 N，最小硬度為25.68 N。其中，3個樣品小于30 N，沒有硬度大于50 N的樣品，因此，含片的硬度符合要求(表10)。

表10 含片片重差異與硬度差異分析

2.2.2 硒含量測定

試驗中得到硒的標準曲線(圖1)，標準方程為：y = 0.072 4 x+0.083 8，R2= 0.996 8

根據(jù)測得的3組樣品的吸光值代入標準曲線，得到被測樣品溶液的硒含量，其平均值為0.38 μg/mL,進而計算得到含片的硒含量，經(jīng)過計算得37.966 μg/g。

圖1 硒的標準曲線

3 討論

該試驗以富硒黑木耳、桔梗、人參為原材料，研究了富硒黑木耳含片的制作方法。由于試驗原料和輔料都是粉末狀容易吸潮，故采用濕法制粒壓片法。在預實驗中，用單因素試驗的方法，以含片的口感、造粒效果為判定標準篩選出了甘露醇、葡萄糖、聚乙烯吡咯烷酮和硬脂酸鎂分別作為填充劑、甜味劑、黏合劑和潤滑劑。同樣，用單因素試驗的方法，在后續(xù)試驗中篩選出了各種輔料的適宜用量。在正交試驗中，以富硒黑木耳含片的硬度作為指標對指標進行進一步的優(yōu)化。然后將所有除了硬脂酸鎂以外的原輔料過100目篩，按比例添加后，采用濕法制粒，過20目篩后在50 ℃條件下烘干，再次過20目篩后壓片，并在最后測定富硒黑木耳含片的硒含量。

目前，具有保健作用的木耳含片種類豐富，如王康制作的黑木耳含片[25]；山東省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品研究所制作的毛木耳多糖含片[26]；劉明華等制作的黑木耳咀嚼片[27]。他們都是對木耳進行了提取，充分利用了木耳的有效成分。與上述研究相比，該文側(cè)重在配方的優(yōu)化上，后續(xù)將在其活性物質(zhì)以及功能活性方面進行相關研究。

4 結(jié)論

通過對富硒黑木耳含片的制作方法進行研究，確定了含片的最佳原輔料配比。通過硬度、造粒效果、質(zhì)量差異等進行篩選，得出原輔料最佳比例為富硒黑木耳23.38%，桔梗6.68%，人參3.34%，甘露醇37.5%，葡萄糖13.5%，聚乙烯吡咯烷酮15.5%，硬脂酸鎂0.1%，濕法制粒、壓片。富硒黑木耳含片總硒含量為37.966 μg/g。