欧李泡腾颗粒剂的工艺研究
王维彬 危晴 王晓杰 王玮 刘宝明
(北京电子科技职业学院生物工程学院,北京 100176)
摘要:目的 研究欧李泡腾颗粒制备工艺及处方。方法 用正交试验筛选欧李泡腾颗粒最佳处方和制备工艺,并对泡腾时间、pH值、稳定性等进行了考察。结果 泡腾颗粒中欧李粉用量2克,蔗糖4克,糊精2.1克,酸源含10%,碱源含8%,采用碱用聚乙二醇6000包裹,非水制粒法制备泡腾颗粒,质量可控,稳定性好,有利于工业化生产。结论 本处方和工艺可作为欧李制剂新品开发使用。
关键词:正交试验、欧李、泡腾颗粒剂、工艺研究
欧李(Prunus humilis Bunge 为蔷薇科樱桃属落叶)小灌木,是我国特有的果药兼用野生树种[1]。欧李果实中维生素、矿物质、蛋白质等营养成分丰富,其中 VC 的含量为 590.1 mg/kg,远远高于苹果、草莓、葡萄、柑橘、西红柿等水果的 VC 含量;矿物质元素 Ca 含量在果肉中达 428.1 mg/kg,是其它水果含钙量的 2 倍~10 倍,为各类水果中最高,因此被誉为“钙果”;果肉中含有的氨基酸种类齐全,总含量较高,必需氨基酸占总氨基酸含量的 32.04 %,显著高于苹果、葡萄、柑橘等水果中含量。果仁中Ca含量达3743.3 mg/kg,其含量与杏仁中相当,显著高于核桃中的含量;磷、锌、钾、铁、硒的含量均高于常见果树品种;鲜果仁中蛋白质的质量分数高达 26.7 %,远远高于杏仁、扁桃仁、核桃中蛋白的含量,必需氨基酸总质量分数占总氨基酸质量分数的 24.0 %,高于杏仁中必需氨基酸的含量[2]。有关研究表明欧李具有抗肿瘤、抗过敏、抗自由基、调节免疫、抗血小板聚集、降血脂等生理活性功能[3]。欧李(钙果)果实有红色、黄色、紫色,鲜艳诱人,果味鲜美可口,是城市高档果的最佳选择。欧李(钙果)所含的钙是天然活性钙,易吸收,利用率高,是老人、儿童补钙的最好果品。随着人们对钙、铁和方便绿色饮料日渐增长的普遍需求,为欧李(钙果)深加工提供了极为广阔和可能的发展前景,给医疗保健和食品饮料业提供了无限的商机[4]。
本文通过对欧李泡腾颗粒的工艺研究,制备了欧李泡腾颗粒。泡腾颗粒具有起效快、口感好、质量稳定、服用与携带方便被广泛应用于食品与保健品中。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
1.1.1 材料
新鲜欧李(产自河北承德);欧李喷雾粉本实验室制备(每克相当于新鲜欧李10克);碳酸氢钠(天津市化学试剂一厂);碳酸钠(天津市化学试剂一厂);聚乙二醇6000(上海朝天化工有限公司);可溶性糊精(鲁洲集团);蔗糖(鲁洲集团);聚乙烯吡咯烷酮K30(国药集团北京化学试剂有限公司);无水乙醇AR级(天津市化学试剂一厂)
1.1.2 设备与仪器
标准筛(平安新政筛网厂);ZD79-6真空干燥箱(北京兴争仪器设备厂);分析天平(BS110S)(上海精密科学仪器有限公司)
2 欧李泡腾颗粒制备工艺
2.1 制备工艺流程
2.2 制备工艺
将新鲜欧李果榨汁,欧李果汁加入将果胶酶进行酶解,酶解液过滤加入适量可溶性糊精混合均匀,喷雾干燥得到欧李粉。每克相当于10 g新鲜欧李。
将聚乙二醇6000加热熔融后,加入碳酸氢钠和碳酸钠搅拌均匀,冷却后,粉碎成细分(过80目筛);另将枸橼酸、糖粉、糊精、欧李粉分别过80目,加入上述碱粉混合均匀,用聚乙烯吡咯烷酮K30无水乙醇溶液作为粘合剂制软材,用10目筛制成湿颗粒,于50°C下真空干燥,颗粒用10目~80目选粒,颗粒经外观等检查合格,分装10 g/袋,既得。
3 泡腾颗粒的测定方法
3.1 稳定性测定方法:
颜色变化是根据药物制剂中的颗粒剂加速试验方法进行观察。观察颗粒性状及其颗粒颜色变化。
3.1 稳定性测定方法:
颜色变化是根据药物制剂中的颗粒剂加速试验方法进行观察。观察颗粒性状及其颗粒颜色变化。
3.2 pH测定方法 参照中国药典2010版一部附录pH测定方法有关规定进行测定。
3.3 发泡时间测定 将泡腾颗粒投入盛有200ml纯化水的烧杯中,同时开始计时,直至泡腾结束,计为发泡时间。
4 欧李泡腾颗粒处方筛选单因素考察
4.1 欧李用量的确定;
欧李(钙果)历史上曾被作为贡品供给皇室享用。特别是钙的含量居于所有水果之首。据测定,每100 g欧李(钙果)鲜果含蛋白质1.5 g,VC 47 g,Ca 360 mg,Fe 58 mg。欧李(钙果)还富含糖、Vb以及人体所必需的多种微量元素及17种氨基酸等[5]。
为此确定每袋含欧李粉2 g相当于新鲜欧李20 g。
4.2 pH的确定
由于欧李色素只有在酸性环境下比较稳定[6],通过以下预实验只有在pH4.5-5之间比较合适。如表1
表1欧李颗粒的pH确定解
欧李颗粒 |
pH |
稳定性(颗粒颜色变化) |
1 |
6.0 |
有较大变色 |
2 |
5.5 |
有较小变色 |
3 |
5.0 |
无变色 |
4 |
4.5 |
无变色 |
5 |
4.0 |
无变色 |
结论:由此确定此泡腾颗粒的PH值应在5.0。(n=5) |
4.3 泡腾剂用量的确定
由于只用碳酸氢钠具有吸湿性所以,用碳酸钠和碳酸氢钠(1:9)的比例作为碱源[6],用枸橼酸作为酸源。经过预实验发现,直接加入酸碱进行制粒,颗粒颜色有变化,所以采用聚乙二醇6000包裹碱的方法,提高制剂的稳定性。
聚乙二醇6000包裹的用量预实验如下:
将聚乙二醇6000熔融加入碳酸钠和碳酸氢钠(1:9)的比例加入混合均匀,冷却,粉碎。制成颗粒。根据溶解时间看加入聚乙二醇6000的量。如表2
表2欧李颗粒聚乙二醇6000的量的确定
泡腾颗粒 |
加入聚乙二醇6000的量(%) |
发泡时间(s) |
稳定性(颜色变化) |
1 |
5.0 |
35 |
有较小变色 |
2 |
10.0 |
60 |
无变色 |
3 |
15.0 |
120 |
无变色 |
结论:根据发泡时间和稳定性综合后选择10%的聚乙二醇6000的加入量 |
5 正交试验优选处方及结果分析
5.1 正交试验设计
根据欧李泡腾颗粒剂的特点,在单因素考察的基础上,采用L9(34) 表进行正交试验优化以泡腾剂中枸橼酸、碳酸氢钠与碳酸钠的总量、甜蜜素三个因素,每个因素三个水平,因素水平表见表3
表3 正交试验因素水平表
水平 |
因素 |
||||
A枸橼酸(%) |
B碳酸氢钠与碳酸钠(%) |
C甜蜜素(g/袋) |
|||
1 |
10 |
6 |
0.08 |
||
2 |
12.5 |
8 |
0.10 |
||
3 |
15 |
10 |
0.12 |
5.2 结果与分析 见表4
表4 欧李泡腾颗粒剂正交试验表及实验结果
实实水平 实验号 |
A |
B |
C |
空白D |
发泡时间(s) |
1 |
A1 |
B1 |
C1 |
D1 |
68 |
2 |
A1 |
B2 |
C2 |
D2 |
60 |
3 |
A1 |
B3 |
C3 |
D3 |
54 |
4 |
A2 |
B1 |
C2 |
D3 |
95 |
5 |
A2 |
B2 |
C3 |
D1 |
69 |
6 |
A2 |
B3 |
C1 |
D2 |
87 |
7 |
A3 |
B1 |
C3 |
D2 |
67 |
8 |
A3 |
B2 |
C1 |
D3 |
63 |
9 |
A3 |
B3 |
C2 |
D1 |
88 |
K1发泡时间 |
182 |
230 |
218 |
225 |
T发泡时间(s)=651 T2=423801 CT= T2/9=423801/9 =47089 QT=Ti2和=48697 SST=QT-CT =48697-47089 =1608
|
K2发泡时间 |
251 |
192 |
243 |
214 |
|
K3发泡时间 |
218 |
229 |
190 |
212 |
|
R发泡时间 |
23 |
12.67 |
17.67 |
|
|
优化 |
A2 |
B1 |
C2 |
|
|
Q(K12+K22+K32)/3 |
47883 |
47401.67 |
47557.67 |
47121.67 |
|
SS=Q-CT |
794 |
312.67 |
468.67 |
32.67 |
|
S和 |
1575.34 |
32.67 |
|||
S总和 |
1608 |
5.3方差分析 以发泡时间为指标对正交试验进行发差分析,见表5
表5 发泡时间方差分析
因素 |
偏差平方和 |
自由度 |
均方差 |
F值 |
显著性 |
A枸橼酸(%) |
794 |
2 |
397 |
24.30 |
﹡ |
B碳酸氢钠与碳酸钠(%) |
312.67 |
2 |
156.34 |
9.57 |
|
C甜蜜素(克/袋) |
468.67 |
2 |
234.34 |
|