蓝莓泡腾片的研制

王文心，李静，周文凯，宋金成，马丽丽，范露

（武汉设计工程学院食品与生物科技学院，湖北武汉430205）

蓝莓泡腾片的研制

王文心，李静，周文凯，宋金成，马丽丽，范露*

（武汉设计工程学院食品与生物科技学院，湖北武汉430205）

以蓝莓粉、柠檬酸、碳酸氢钠、甜菊糖苷等为原料，研究蓝莓泡腾片的加工工艺，通过单因素试验和正交试验优化蓝莓泡腾片的最佳配方为：蓝莓粉添加量5.3%，甜菊糖苷添加量3.3%，碳酸氢钠添加量39.3%，柠檬酸添加量47.1%，聚乙烯吡咯烷酮（polyvinyl pyrrolidone，PVP）（乙醇溶解，浓度为5%）添加量2.5%，聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG）8000添加量2.5%。选用半干式颗粒压片法制粒，干燥条件为50℃烘干3 h。

蓝莓；泡腾片；加工

泡腾片（effervescent tablets）是指含有食用碳酸氢钠和有机酸，在水中反应可生成大量二氧化碳气体呈泡腾状的片剂[1]。近年来，泡腾片逐渐向食品加工领域拓展[2]，当前市面上有VC泡腾片、银杏泡腾片等在销售，多种口味和品种的泡腾片也不断被研制出来，由于其携带食用方便、营养丰富等特点，产品销售量长期大幅递增，市场前景较为广阔[3]。蓝莓营养丰富，堪称“世界水果之王”，具有防止脑神经老化、软化血管、调节免疫力等功能，被国际粮农组织列为人类五大健康食品之一[4]。蓝莓是一种柔软多汁的小浆果，采摘运输过程中易受挤压破裂出汁，货架期短，保鲜难度和成本较高[5]。因此研究开发蓝莓泡腾片，能够丰富蓝莓加工产品的种类，具有较好的市场发展前景，同时也能提升蓝莓综合开发利用水平。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

蓝莓粉：塔河县绿野山产品开发有限公司；柠檬酸：重庆优索化学科技有限公司；碳酸氢钠：山东海天生物化工有限公司；甜菊糖苷：天津双味食品厂；木糖醇：郑州康本生物科技有限公司；赤藓糖醇：郑州康本生物科技有限公司；苹果酸：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；其余试剂为分析纯。

1.2 仪器与设备

AL104型分析天平、FE20K型pH计：METTLER TOLEDO；DHG-9240A型电热恒温鼓风干燥箱：上海精宏试验设备有限公司；TDP-1.5型单冲压片机：上海欧坝机电有限公司；BDW1-FW-200型万能粉碎机：西化仪（北京）科技有限公司；YD-35型片剂硬度仪、FT-2000SE型脆碎度检测仪：天津市天大天发科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 蓝莓泡腾片制片方式的研究

片剂的压制方法较多，如直接粉末压片、湿法制粒压片、半干式颗粒压片、干法制粒压片[6]等，本文对上述4种方法制片方式进行研究，具体方法如下：

直接粉末压片法：将主药和辅料分别过100目筛，加入润滑剂PEG8000适量混合均匀，压片。

湿法制粒压片法：将主药与辅料混合均匀，用5%的无水乙醇PVP溶液制软材，经20目筛制粒，在50℃烘箱中烘3 h取出，经20目筛整粒后压片。

半干颗粒压片法：主药与辅料混合过40目筛制粒，柠檬酸和NaHCO340目筛颗粒碱和酸颗粒，用5%的无水乙醇PVP溶液制软材，通过20目筛制粒，在50℃烘箱中烘干50min取出，通过20目筛整粒，混合两种颗粒，加入适量润滑剂PEG8000和压片。

干法制粒压片：将主药和辅料依散剂的混合方法混合后，通过滚压，压成所需要硬度的薄片，再将其粉碎成颗粒，压片。

1.3.2 蓝莓泡腾片配方研究

1.3.2.1 蓝莓粉添加量的单因素试验

蓝莓粉是本研究中泡腾片的主料。试验分别称取蓝莓粉 0.020、0.050、0.075、0.100、0.120 g（按照每片泡腾片剂重1 g为标准），各注入20mL凉开水，以汤色、口感与香气为评价指标对茶汤进行审评见表1，以确定最佳蓝莓粉添加量。

1.3.2.2 泡腾剂配比单因素试验

泡腾剂的配比决定泡腾效果，即发泡时间（产气量），试验中一定量的碳酸氢钠复配不同量的柠檬酸，测定反应产气量和反应溶液的pH值。选择发泡时间长，酸碱合适的配比。分别研究碳酸氢钠与柠檬酸质量比为 1：（0.8～2.0）时产品品质。

表1 茶汤评分标准Table 1 The standard for evaluation of tea soup

1.3.2.3 甜味剂种类及用量的选择

选择4种不同种类甜味剂，甜菊糖苷、木糖醇、赤藓糖醇、白砂糖进行试验，确定最佳甜味剂。将并对最佳甜味剂用量进行单因素试验。

1.3.2.4 正交试验

根据单因素试验结果，以蓝莓粉添加量、泡腾剂配比和甜味剂用量设计三因素三水平正交试验，对蓝莓泡腾片配方进行优化。

1.3.3 泡腾片产品质量的检测

1.3.3.1 泡腾片发泡时间的测定[7]

按照1 g泡腾片溶于70mL水的比例，量取一定体积的纯净水倒入100mL烧杯中，55℃预热30min，然后再把泡腾片放入水中并开始计时，等气泡完全消失时终止计时。平行检测6片，取平均值，即为发泡时间。

1.3.3.2 泡腾片pH值的测定[8]

待气泡停止释放后，片剂应溶解或分散于水中，无聚集的颗粒残留，按照中国药典2000版二部附录XIH的pH值测定方法进行测定。

1.3.3.3 水分含量的测定

采用直接干燥法测定样品水分含量[9]。

1.3.3.4 VC的测定

采用2，6-二氯靛酚法测定VC含量[10]。

1.3.4 感官评分

将不同配方的蓝莓泡腾片溶于水后，进行感官评定，采用10分制，评定小组为5人。感官评分标准见表2。

2 结果与讨论

2.1 蓝莓泡腾片制粒方式研究结果

泡腾片的制备必须通过好的制粒方式来实现片剂外观的完整性，4种不同制粒方式的试验结果见表3。

表2 蓝莓泡腾片评分标准Table 2 The standard for evaluation of blueberry effervescent tablets

表3 制粒方式对泡腾片品质的影响Table 3 The influence of palletize method on the quality of effervescent tablets

湿法制粒由于主药与辅料直接接触后在空气中直接反应，所以不符合泡腾片的制备要求；而干法制粒由于泡腾剂在空气中极易吸潮，造成黏冲，片剂不完整的问题，所以也不符合泡腾片制粒要求；直接粉末压片由于是直接粉末混合，可能造成混合不均匀，压出的片剂不够均匀，且沉淀物较多，故也不适用；综合各项指标结果，只有半干式颗粒压片产品品质最好，故选用半干式颗粒压片法。

2.2 蓝莓添加量单因素试验结果

考察不同蓝莓粉添加量对泡腾片感官的影响，试验结果见表4。

由表4可知，蓝莓粉量越多，汤色越深，香气越浓，杯中沉淀也增加，而且时间越长悬浮的蓝莓粉沉淀下来越多。因此，综合汤色，香气和底部沉淀考虑，每100mL水中选择0.025 g～0.050 g蓝莓粉为宜，因而选用0.08 g、0.09 g、0.10 g进行后续正交试验（按照每片蓝莓片所含的蓝莓粉的质量为标准）。

表4 蓝莓粉添加量对茶汤品质的影响Table 4 The influence of blueberry powder additive amount on the quality of tea soup

2.3 泡腾剂配比单因素试验结果

考察不同泡腾剂配比对泡腾片品质的影响，以发泡时间和溶液的pH值为分析指标，结果见图1。

图1 泡腾剂中柠檬酸添加量对产品发泡时间和pH值的影响Fig.1 The influence of citric acid additive amount on the foaming time and pH of product

由图1可知，随着柠檬酸添加量的增加，发泡时间呈先上升后略微下降并逐渐平稳的趋势，当柠檬酸添加量在1.0 g～1.4 g之间时，发泡时间最长。pH值随着柠檬酸添加量的增多逐渐下降，当柠檬酸添加量在1.6 g以后时基本稳定，维持在4.0左右。综合两项考察指标，选取碳酸氢钠与柠檬酸的质量比为1∶1.2、1∶1.3、1∶1.4三水平进行正交试验。泡腾片中泡腾剂用量参照宫江宁等[11]文献进行换算。

2.4 甜味剂种类选择

考察不同甜味剂对泡腾片感官的影响，以蔗糖为参照，计算出所需要的各种甜味剂添加量，试验结果见表5。

表5 不同甜味剂对泡腾片品质的影响Table 5 The influence of sweetening agent kinds on the quality of effervescent tablets

由表5可知，不同甜味剂对产品pH值影响不明显，但对感官影响效果较大，通过感官评价，甜菊糖苷的评分为9.0最高，而木糖醇的评分为7.5最低。赤藓糖醇和蔗糖的效果相近，但由于蔗糖用量过多口味不是那么清新，所以最终选择评分最高，口感最好的甜菊糖苷做甜味剂。

2.5 泡腾片配方优化正交试验结果

采用三因素三水平正交试验对蓝莓泡腾片配方进行优化，结果见表6。

表6 正交试验结果与分析Table 6 The results and analysis of orthogonal experiment

以感官评价为指标，对正交试验进行极差分析，得出的最优配方为A1B1C1，该组在正交表中出现且感官评分值也是最高，即蓝莓粉添加量为0.08 g，泡腾剂用量为1.3 g，碳酸氢钠：柠檬酸质量比为1∶1.2，甜菊糖苷添加量为0.05 g。3个因素对泡腾片品质的影响存在差别，其重要性依次为B＞A＞C，即泡腾剂添加量及配比＞蓝莓粉添加量＞甜菊糖苷添加量。得到的正交最优结果与感官评分最高的刚好符合，说明该配方确实是蓝莓泡腾片的最佳配方，也适合大众口味。

2.6 黏合剂和润滑剂的选择

片剂黏合剂根据物料可操作性、片剂溶解性来选择，由于羟丙基甲基纤维素和麦芽糊精都是固体粉末加入后制粒比较容易吸潮，所以酸碱分别制粒法选用5%PVP无水乙醇溶液作为黏合剂，柠檬酸在制粒过程中不易结块，颗粒干燥后不易吸潮，溶于水后无浑浊感。其添加量为泡腾片总重的2.5%[3]。

片剂润滑剂常用的有硬脂酸镁、滑石粉、微粉硅胶、聚乙二醇8000、可溶性淀粉等。硬脂酸镁、滑石粉、微粉硅胶为水不溶性润滑剂，溶解后表面会出现一层油膜，影响产品的感官质量，不宜采用。水溶性润滑剂聚乙二醇8000和可溶性淀粉润滑性及抗黏性优良，且对泡腾片在水溶解后的澄清度无影响，所以选用聚乙二醇8000作为润滑剂。其添加量为泡腾片总重的2.5%[3]。

2.7 酸碱制粒干燥试验

将各原辅料按比例混合制成软材，放入烘箱内干燥，对干燥后的颗粒进行水分含量测定，根据水分含量选择最佳的干燥温度和时间，试验结果见表7。

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

由表7可知，45、50℃烘干3、4 h后颗粒水分差异不大，且水分都在5%以下，可以满足泡腾片干燥程度的要求，考虑到能耗和时间成本，选择50℃烘干3 h作为酸碱制粒干燥的最优条件。

2.8 成品质量检测

2.8.1 物理指标

成品蓝莓泡腾片理化指标见表8。

表8 成品蓝莓泡腾片理化指标Table 8 The physical and chemical indicators of blueberry effervescent tablets

由表8可知，经本试验研制的蓝莓泡腾片各项指标较优，与文献报道值接近。

2.8.2 营养成分

成品蓝莓泡腾片营养成分见表9。

表9 成品蓝莓泡腾片营养成分Table 9 The nutrient content of blueberry effervescent tablets

由表9可知，本产品与市售产品主要成分比较接近。

3 结论

经试验优化后的蓝莓泡腾片最佳配方为：蓝莓泡腾片单片重1.5 g，其中蓝莓粉0.08 g，甜菊糖苷0.05 g，碳酸氢钠 0.59 g，柠檬酸 0.71 g，PVP 0.038 g，PEG 0.038 g，换算成每100 g蓝莓泡腾片则为蓝莓粉添加量5.3%，甜菊糖苷添加量3.3%，碳酸氢钠添加量39.3%，柠檬酸添加量47.1%，PVP添加量2.5%，PEG8000添加量2.5%。选用半干式颗粒压片法制粒，干燥条件为50℃烘干3 h。在本配方条件下制备的蓝莓泡腾片感官优良，口味酸甜适口，质量指标和营养指标与市售商品接近。

[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典:一部[M].北京:化学工业出版社,2010

[2]张卉,张晓军,孙海娇,等.姜汁冻干粉泡腾片的制备及其配方优化[J].食品研究与开发,2016,37(24):67-70

[3]张宏康,李德荣,徐乐冰,等.泡腾片固体饮料加工技术现状及发展趋势[J].食品研究与开发,2016,37(12):187-192

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[6]刘丹,陈倩倩,孙洪胜.口腔崩解片的制备工艺研究与应用进展[J].中国药房,2016(25):3579-3582

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[8]国家药典委员会.中华人民共和国药典:二部 [M].北京:化学工业出版社,2000

[9]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.GB 5009.3-2016食品安全国家标准食品中水分的测定[S].北京:中国标准出版社,2017

[10]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.GB 5009.86-2016食品安全国家标准食品中抗坏血酸的测定[S].北京:中国标准出版社,2016

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Research on the Blueberry Effervescent Tablets

WANG Wen-xin，LI Jing，ZHOU Wen-kai，SONG Jin-Cheng，MA Li-li，FAN 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，李静，周文凯，等.蓝莓泡腾片的研制[J].食品研究与开发，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年湖北省大学生创新创业训练计划项目（201614035013）

王文心（1996—），女（汉），在读本科生，食品质量与安全专业。

*通信作者：范露（1982—），女，副教授，硕士，研究方向：食品加工与安全。

2017-06-17