一种三七叶含片的研制

刘艳，唐玲，赵存朝，陶亮, ，田洋,

1.云南农业大学食品科学技术学院（昆明 650201）；2.食药同源资源开发与利用教育部工程研究中心（昆明 650201）；3.云南省生物大数据重点实验室（昆明 650201）

三七又名“滇漆”“田三七”等，是中国传统名贵中药材之一，云南作为三七的道地产区，应用历史久远[1]。三七之所以被称为“三七”，是因为三七叶独特的形状，每株三七有3个分叉，且每个分叉有7张叶片，所以三七的命名时来源于三七叶[2]。三七叶一般呈倒卵状椭圆形、长圆形，先端渐尖，基部渐狭，边缘呈锯齿状且有尖刺。《本草纲目》中提及，三七茎叶治折伤跌扑出血，敷之即止，青痛经夜即散，余功同根[3]，具有止血、消肿散瘀的功效[4]；三七叶中含有三七皂苷、人参皂苷，具有镇静安神[5]、抗炎镇痛[6]、降血压[7]等药理作用；具有清热解毒、平肝明目、减肥、降血脂、降血压、消炎、止血、止痛、抗癌，抗衰、增强人体免疫力功能等多种功效[8-11]；具有较高的药用价值及开发价值，在中药产业发展中发挥巨大作用。

近年来三七需求量及种植面积不断扩大，但利用的部位为主要为三七根，随着研究的深入，发现三七叶中具有根中类似的药用活性物质[12-13]，具有一定研究开发价值。2016年云南省卫生计生委批复同意将三七花、茎叶作为普通地方特色食品原料进行管理，改变其长期以来不能作为普通食品原料开发利用的现状。这标志着名贵中药材三七的地上部分进入食品领域，促进三七花、茎叶为原料的食品开发及其产业发展[14]。云南三七种植面积约占全国种植面积的95%[15]，三七根利用率较高，但对于三七叶资源开发略显不足，对于三七的主要副产物，资源利用率较低。以三七叶被批准为新食品原料为契机，以干三七叶为原料，经粉碎、发酵、提取、喷雾后制备三七叶提取物干粉，添加其他配料制备一款风味独特的新型健康含片产品，为三七叶的资源化利用及食品开发提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

干三七叶（采自云南文山）；糊精（辽宁东源药业有限公司）；甘露醇（河南圣斯德实业有限公司）；硬脂酸镁（河南万邦实业有限公司）；羧甲基纤维素钠（河南万邦实业有限公司）；山梨醇（华北制药华盈有限公司）。

DE-100手提式高速万能粉碎机（浙江红景天工贸有限公司）；TDL-5-A离心机（上海安亭科学仪器厂）；YC-018喷雾干燥机（上海顺仪实验设备有限公司）；DYP-1.5L单冲压片机（广州雷迈机械设备有限公司）；DHG-2150B电热鼓风干燥箱（郑州生元仪器有限公司）。

1.2 工艺优化

1.2.1 三七叶含片制备工艺

参考区洁雯[16]方法制备三七叶浸提物干粉。三七叶含片加工基本工艺流程：干三七叶→打粉→料液混合（料液比1∶10 g/mL）→加热至沸腾（沸腾5 min）→冷却至室温→接种酵母菌→发酵（24 h）→离心（5 600g，4 000 r/min，20 min）→取上清液（5 ℃冷库保存）→喷雾干燥（1 h）→三七叶干粉→添加糖粉、糊精、甘露醇、羧甲基纤维素钠等辅料→混匀→制软材→造粒→干燥→总混（硬脂酸镁、薄荷脑）→整粒→压片→包装。

1.2.2 操作要点

原料处理：将采摘的新鲜三七叶烘干后破碎打粉，过0.180 mm孔径筛备用。

料液混合：按照三七叶粉与水1∶10（g/mL）加水煮沸保持10 min完成杀菌处理，在加热过程中需不断搅拌，使物料受热均匀。降温至35～40 ℃时，添加乳酸菌发酵（植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌质量比1∶1）48 h。

离心：将发酵好的三七叶液在离心力5 600g（转速4 000 r/min）条件下离心25 min，取上清液备用。

喷雾干燥：在喷雾干燥机的进口温度190 ℃、出口温度65 ℃、空气压力0.3 MPa的条件下，喷雾干燥制备得到三七叶干粉。

纯水造粒：造粒前应把含片的填充剂（糖粉、糊精、甘露醇、羧甲基纤维素钠）混匀，加入纯水，多次少量加入纯水同时不断搅拌，调整物料的湿度，避免纯水加多，制软材失败。制作好的软材应“握之成团，触之即散”。

造粒和干燥：将颗粒状的软材均匀铺在烤盘上，于70 ℃干燥，间隔0.5 h翻动1次。干燥完成后的干粒用手捏不粘手，使劲一捏可捏碎。

压片：压片前加入润滑剂（硬脂酸镁）和薄荷脑，薄荷脑后加入是避免薄荷脑在干燥的高温下挥发，混合均匀后送入压片机压片。

1.2.3 单因素试验

筛选矫味剂、填充剂、黏合剂、润滑剂的种类对三七叶含片质量的影响，以口感和组织状态为考察指标，确定最优配方。固定辅料糖粉∶羧甲基纤维素钠∶硬脂酸镁质量比10∶2∶5，以感官评分为参考，筛选三七叶粉添加量（5%～20%）、糊精添加量（2%～20%）、甘露醇添加量（10%～50%）对三七叶含片感官质量的影响。

1.2.4 响应面优化

利用响应面Central Composite Design中心复合设计试验，以响应值（Y值）为感官评分，选取X1（三七叶粉添加量）、X2（甘露醇添加量）、X3（糊精添加量）为试验因素，进行三因素三水平的试验设计。优化三七叶粉含片的工艺参数，响应面分析水平见表1。

表1 响应面分析因素及水平 单位：%

1.3 感官评分

由8名经过培训的食品加工专业人员组成评定小组，对含片的外观、硬度、滋味、气味等做感官评价，对感官评分结果进行统计分析，结果取平均值，具体感官评定标准见表2。

表2 叶含片感官评分标准

1.4 产品质量指标

水分，参照GB 5009.3《食品安全国家标准 食品中水分的测定》中的常压干燥法测定；灰分，参照GB 5009.4《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》进行测定；砷含量，参照GB/T 5009.11《食品中总砷及无机砷的测定》进行测定；铅含量，参照GB 5009.12《食品安全国家标准 食品中铅的测定》进行测定；片重，采用称重法测量；含化时间，记录每个感官评定同学含片在口中消失的时间；菌落总数，参照GB 4789.2《食品安全国家标准 食品微生物学检验菌落总数测定》平板菌落计数法进行测定；大肠杆菌，参照GB 4789.3《食品安全国家标准 食品微生物学检验大肠菌群计数》进行测定；霉菌计数，参照GB 4789.15《食品安全国家标准 食品微生物学检验霉菌和酵母菌计数》进行测定。

1.5 数据处理

使用Excel 2013对试验数据进行整理，数据在Design-Expert 8.0.6进行响应面分析。

2 结果与分析

2.1 三七叶含片辅料筛选试验结果分析

2.1.1 矫味剂筛选

矫味剂能提高含片感官评价、滋味，增强消费者的可接受性[17]，选用糖粉、甘露醇、山梨醇、糖精钠、薄荷脑为辅料，以感官评分作为标准进行矫味剂的筛选，由图1可知，甘露醇与薄荷脑混合时感官评分最高，是最适合三七含片的矫味剂，甘露醇能够掩盖三七叶粉的部分苦味[18]，薄荷脑使含片具有清凉感，使含片风味更佳[19]。只使用糖精钠时，开始入口很甜，没有回甘而回苦；糖精钠、乳糖和、薄荷脑混合使用都有相同的情况。甘露醇、山梨醇混合使用时，甜味不足，且山梨醇吸湿性较强，不利于压片。甘露醇与草莓香精混合时，草莓香精味道太浓郁，掩盖三七特有的味道。

图1 三七叶含片矫味剂筛选结果

2.1.2 填充剂筛选

填充剂能改善三七叶粉的性能，加入填充剂不仅保证一定的体积大小，而且能够减少含片功效成分的剂量偏差，改善物料的压缩成型性等，便于含片成型[20]。选用淀粉、糊精、甘露醇、糖粉、乳糖、硫酸钙等辅料，以感官评分标准进行填充剂的筛选。由图2可知，糖粉和糊精感官评分最高，是最适三七叶含片的填充剂且含片成型效果最好。由于糖粉的吸湿性较强，若用量过度会造成压片困难、含片表面有细粉或裂纹。

图2 三七叶含片填充剂筛选结果

2.1.3 黏合剂的筛选

黏合剂[21]的选择影响着含片制作过程的难易程度，外观及成品的内在质量，选用羧甲基纤维素钠、微晶纤维素、甲基纤维素等辅料，以感官评分作为标准进行填充剂的筛选。由图3可知，羧甲基纤维素钠作为三七叶含片黏合剂时感官评分最高，三七叶粉黏合性较差，添加羧甲基纤维素钠能提高三七叶粉的黏合性，添加羧甲基纤维素钠的含片表面无裂纹，结构紧实，硬度适宜。添加微晶纤维素压制出的含片表面有明显裂纹，结构松散，硬度软，有裂片，微晶纤维素价格略高淀粉、糊精等常用试剂，甲基纤维素压制出的含片表面不光滑、内部有轻微结块现象。

图3 三七叶含片黏合剂筛选结果

2.1.4 润滑剂的筛选

在压片过程中添加适量润滑剂能减少摩擦，增加颗粒的流动性，使其顺利完成压片，使片剂外观光滑美观。有研究表明硬脂酸镁作为润滑剂会对片剂产生软化作用，主要表现为片剂硬度的降低。由图4可知，硬脂酸镁作为三七叶含片的润滑剂感官评分最高。硬脂酸镁作为润滑剂会对片剂产生软化作用，主要表现为片剂硬度的降低，硬脂酸镁压制出的含片表面光滑美观，内部分布均匀，使用滑石粉压制出的含片，有一种特殊味道，表面不光滑，有掉粉现象产生[22-23]。

图4 三七叶含片润滑剂筛选结果

2.2 三七叶含片中主要配料对感官质量的影响

2.2.1 三七叶粉添加量的确定

三七叶粉经喷雾干燥，纯净无杂质、三七味浓郁纯正，但味道较苦消费者接受性低，需要其他辅料进行矫味，来提高可接受性和口感。由图5可知，固定糖粉添加量，随着三七叶粉添加量增加，感官评分逐步增加，添加量15%时感官评分最高，由于三七叶粉有较强的苦涩味，感官评分随着三七叶粉添加而下降。三七叶粉添加量15%时最适宜，含片甜味适中，色泽均匀，三七气味浓郁。

图5 三七叶粉添加量对感官评分的影响

2.2.2 甘露醇添加量的确定

甘露醇[24]是含片甜味的主要来源，能够增加含片储存期限，改善含片口感，对含片的滋味和口感有显著影响。由图6所知，感官评分随着甘露醇添加量增加而增加，甘露醇添加量40%时，感官评分最高；这时甜度适中、三七叶气味浓郁且有回甘，甘露醇添加过多会使含片口感变差、表面不光滑、掩盖三七叶的气味。

图6 甘露醇添加量对感官评分的影响

2.2.3 糊精添加量的确定

糊精是淀粉的水解产物，其口感无味，但在片剂制作过程中能够作为黏合剂，可有效改善口含片压片状态及硬度[25]。如图7所示，感官评分随着糊精添加量增加而增加，糊精添加量10%时，感官评分最高；糊精添加量越多，硬度越大，影响含片得结构性状。

图7 糊精添加量对感官评分的影响

2.3 响应面优化

2.3.1 响应试验设计及结果

结合单因素试验的结果，以三七叶添加量（X1）、甘露醇添加量（X2）、糊精添加量（X3）为自变量，以三七叶含片感官评分为响应值（Y），进行三因素三水平响应面试验，确定最佳三七叶含片配方，响应面分析及结果见表3。

表3 响应面分析方案及结果

2.3.2 模型建立及显著性检验

利用数据处理软件Design-Expert 8.0.6中的Central Composite Design中心复合设计试验对试验数据进行结果分析，得到感官评分（Y）与三七叶粉添加量（X1）、甘露醇添加量（X2）、糊精添加量（X3）的二次方程模型：Y=87.94+1.11X1+2.34X2-3.55X3-0.5X1X2+0.47X1X3-2.42X2X3-5.87X12-8.52X22-8.80X32。

回归模型方差分析结果见表4。由表4回归模型方差分析可知：三七叶粉含片感官评分回归模型显著性检验p＜0.000 1，0.000 1＜0.05，表明该试验模型已达到极显著水平。三七叶粉含片感官评分回归模拟失拟性检验p＞0.05，此说明所选的三七叶粉含片感官评分回归模拟失拟项不显著，与实际情况吻合。决定系数R2=0.991 3，信噪比Adeq Precision=23.934 305，这表明预测效果较好，可用于预测三七叶粉含片感官评分评价。三七叶粉含片感官评分拟合C.V值为1.48%，C.V值越小则说明试验误差小、可靠性高。试验表明，该模型方程能够处理指标与配方拟合之间的关系，具有实践指导意义。

表4 方差分析结果

2.3.3 三七叶粉含片响应面优化

图8中响应面的变化可以反映三七叶含片的X2（甘露醇添加量）、X3（糊精添加量）间相互作用对感官评分的影响。

图8为二次回归方程拟合得到的响应值Y的等高线3D图。由方差分析显示，X2与X3之间交互作用显著（p＜0.05），对三七叶含片感官评分影响较大；三七叶含片感官评分随着甘露醇添加量、糊精添加量增加而增加，甘露醇添加量40%、糊精添加量10%时，三七叶含片的感官评分值最大，之后随着甘露醇、糊精添加量增加，感官评分降低，与单因素、交互作用显著性和方差分析结果相符。

图8 甘露醇添加量、糊精添加量对感官评分的影响

由表5可知，为方便生产加工中原料的调配，对三七含片加工配方做适当的调整：三七叶粉添加量15%、甘露醇添加量40%、糊精添加量10%。在此配方下加工的三七含片的感官评分为87分，与模型测值无显著差异，且品质较佳。

表5 最佳条件的确定和回归模型的验证

2.4 产品指标测定结果

2.4.1 感官性状

成品为淡黄色圆形片状固体，具有三七独特气味、微甜且回甘，无砂砾感，可接受片型大小一致、无缺边、无开裂，无明显花斑。

2.4.2 理化指标

成品的理化指标检测结果如表6所示。

表6 三七叶粉含片的理化指标

2.4.3 微生物指标

成品三七叶含片的微生物理化指标检测结果见表7。

表7 三七叶粉含片的微生物指标

3 结论

采用响应面法优化三七叶含片工艺，建立含片感官分回归模型，固定辅料糖粉、羧甲基纤维素钠和硬脂酸镁质量比10∶2∶5，由该模型优化得到的最佳工艺为三七叶粉添加量15%、蔗糖添加量19%、硬脂酸镁添加量10%、羧甲基纤维素钠添加量4%、糊精添加量10%、薄荷脑添加量2%、甘露醇添加量40%，此工艺下制得的三七含片感官评分为87分，具有三七独特气味，微甜且回甘、淡黄色、色泽均匀、无砂砾感，理化指标符合相关标准要求。与模型预测结果相近，进一步验证模型可靠性。开发三七叶含片同时也促进三七叶发展，提高其利用价值。