压片糖果的制备方法及产品开发研究进展

王亚宁，张高鹏，叶松梅，张安强,

（1.浙江工业大学食品科学与工程学院，浙江杭州 310014；2.浙江双益菇业有限公司，浙江丽水 323700）

糖果是一种人们普遍喜爱食用的食品，其种类繁多，依据《糖果分类GB/T 23823-2009》[1]中把糖果分为12大类，即硬糖类、酥糖类、太妃糖类、凝胶糖果类、奶糖类、胶基糖果类、充气糖果类、压片糖果类、流质糖果类、膜片糖果类、花式糖果类和其它糖果类。压片糖果作为糖果制品类中一种新型食品形态，广受消费者的追捧和喜爱。《糖果 压片糖果SB/T 10347-2017》[2]中定义压片糖果是以食糖或糖浆（粉剂）或甜味剂等为主要原料，经混合、造粒或不造粒、压制成型等相关工艺制成的固体糖果。随着现代人生活节奏的加快、健康意识的增强，以及对产品追新逐异的需求，包装时尚、方便的压片糖果以其产品口味丰富、具清新口气或功能性等特点受到市场的青睐。压片糖果的分类从《压片糖果SB 10347-2001》[3]中不明确指出的清型和夹心型转变为《糖果 压片糖果SB/T 10347-2008》[4]中的坚实型；夹心型和包衣、包衣抛光型再到最新版《糖果 压片糖果SB/T 10347-2017》[2]中明确分为四类：坚实型压片糖果；夹层型压片糖果；包衣、包衣抛光型压片糖果；其它型压片糖果。压片糖果分类的明确化与细则化既是社会需求又是糖果行业发展的必然结果。

近几年，压片糖果产品的研发成为糖果行业的主攻方向，其中具有功能性的压片糖果成为广大学者研究的热点。功能性糖果由于安全性较高和副作用较小，大多数草药正在被开发为营养产品，灵芝、人参、玛咖、葛根等药用食材制作的压片糖果，既保证了产品的药性，满足人们对药用食材的摄入需求，又提高了药用食材的口感，具有较高的经济和社会价值，是极具市场竞争优势的一款压片糖果类产品。目前国内外已开发研制出了多种具功能性的压片糖果，比如有助于减轻眼疲劳、有助于抗氧化、有助于改善睡眠、有助于解酒、有助于改善肠道健康等功能性压片糖果。具有特定营养辅助功能的压片糖果的开发研制是大健康背景下的发展趋势。

为了提高压片糖果的质量和产量，压片糖果的制备方法得到不断地改进与创新，我国由湿法制粒压片法等批生产工艺逐渐向粉末直接压片法、干法制粒压片法、流化床压片法、双螺杆压片法等连续生产工艺过渡。制备方法的改进与创新极大地解决了压片糖果生产中产品体量小、资源利用率低、时间成本高等问题。新型辅料的研制（Cellactose®、几丁质-碳酸钙等）提高了压片糖果的质量、理化性质及感官评价，更好地满足了人们对压片糖果的需求，进而加快压片糖果行业的发展。压片糖果分类的变化、制备方法和新型辅料的开发以及层出不穷的功能性压片糖果的研制成功，表明压片糖果作为一种新型食品形态得到人们的喜爱与追捧，压片糖果行业处于迅猛发展阶段。因此综述压片糖果的分类、制备方法、辅料类型及其产品开发研究现状等对其投入工业化生产具有积极的理论指导意义。

1 压片糖果的分类

市场中各种品牌的压片糖果品目繁多、不胜枚举，其以不同的形状、颜色和口味赢得消费者的青睐。压片糖果按其形状可以分为圆形、椭圆形、心形、三角形压片糖果等。按照颜色分为单色、双色和多色压片糖果。按照功能性分为有助于抗氧化、有助于改善视力、有助于改善肠道健康、有助于改善睡眠等。根据《糖果 压片糖果 SB/T 10347-2017》[3]相关标准，依据压片糖果及其糖体表面的加工方式把压片糖果分为四类：坚实型压片糖果；夹层型压片糖果；包衣、包衣抛光型压片糖果；其它型压片糖果。美国Roquette公司[5]认为主要的压片糖果有普通压片糖果、包衣压片糖果、多层压片糖果、泡腾压片糖果以及咀嚼型压片糖果。表1中列举了压片糖果的分类及相应产品。

表1 压片糖果的分类Table 1 Classification of tablet candy

2 压片糖果的制备

2.1 制备方法

压片糖果制备方法是影响其质量的重要因素，常见的制备方法分为粉末直接压片法、干法制粒压片法、湿法制粒压片法、流化床制粒、喷雾干燥制粒等。湿法制粒压片法更常用。表2列举了一些近几年来压片糖果的制备工艺。

表2 压片糖果的制备方法Table 2 The preparation methods of tablet candy

2.1.1 粉末直接压片法 粉末直接压片法是指将粉碎后的原料和辅料混合均匀直接进行压片的方法[22−23]，是国内外最主要的一种压片工艺。在我国，因其省时节能、工艺简便、操作性强，所制得的压片糖果片面光滑、崩解时限短、稳定性高，有利于提高大规模生产效率等[24]，成为近些年发展迅速的一种压片技术。多项研究结果表明，与传统的湿法制粒压片相比，该法更适用于对湿和热不稳定[25]，易变色和分解的原料。但物料的流动性、充填性和可压性等粉体学性质直接影响生产过程中物料的混合和传递等环节，影响压片糖果的片重差异、含量均匀度等质量指标[26]，用该法制作的压片糖果存在裂片、松片等现象，因此需要筛选适宜的辅料来弥补这一缺点。Mura等[27]对几种无机钙和镁盐进行了深入的研究，评估和比较了它们作为直接压缩辅料的实际潜力。Sanchez-Ballester等[28]研究了海藻酸的甲酯衍生物作为直接压缩的多功能辅料的能力。新型辅料的研究和开发，解决了物料混合后的流动性和可压性等问题，粉末直接压片工艺逐渐地成为压片糖果的首选制备方法。

在粉末直接压片法制片过程中，颗粒特性的分布，如形状、大小、液体含量、活性物质含量和硬度，对确定最终压片糖果特性至关重要[29]。为了保证产品质量，需要持续监控关键工艺参数和关键质量属性[30]。实时监测混合物的状态和压片时产品的状态对于保证最终产品质量至关重要。Kamyar等[30]建立了一种新型软传感器模型，能够实时监测混合物和产品的效力以及其它辅料的浓度。Cogoni等[31]提出了一种结合在线NIR PLS和效力软传感器估计的混合方法，实现强大的效力预测。Alam等[32]开发了一种实验室的NIR模型，用于平均中心效力估计，可以使用不同的仪器实现到不同的站点而无需对既定的工艺条件和原材料特性范围进行模型更新。监测模型的建立为提高粉末直接压片法制得的产品质量提供了有效的保障。

2.1.2 制粒压片法 由于粉末直接压片法对原辅料的选择有极大的局限性，造粒技术成为压片糖果制作的第二选择，尤其以干法制粒技术为优[33]。干法制粒是将药物提取物与辅料混合均匀后，依靠重压或辊压机挤压成薄片状，再经磨碎和过筛，制成一种预定大小的颗粒的方法[34]。原辅料颗粒的大小和性质（塑性、脆性等）会影响辊压后产品的质量，Linnet等[35]分别研究了以MCC和乳糖为原料制粒对产品性质的影响，结果表明制粒材料的主要变形性直接影响颗粒在压片时的变形[35]，这是由于相对于脆性材料，塑性材料具有更好的粘合强度[36]，因此选择合适的原辅料同样是干法制粒成功的关键。固体组分在带中的均匀分布也是影响干法制粒压片糖果质量的重要因素。为了解决固体组分分布不均一问题，Wiedey等[37]总结了两种解决方法：一是修改辊的设计，使力的分布更加均匀；二是在搅拌机和轧辊之间额外添加搅拌器，增加原料的均匀性。进一步的，其研究证实了工艺参数会影响带均匀性，并且筛分后的组分的压片过程遵循高密度和多孔区域的带内补偿效应[37]。Berkenkemper等[38]研究表明干法制粒会降低崩解剂的崩解性能，且崩解机理和崩解时间均不同于粉末直接压片法制得的产品。可见，不同的制备方法对产品的性能有很大的影响。

湿法制粒是将药物和辅料的粉末混合均匀后加入液体粘合剂制备颗粒的方法，该法相对于前两种制备方法，具有提高粉末均匀性[39]，增加体积密度，改善流动性能，减少粉末分离，压缩成形性好，耐磨性较强等优点[40−41]，因此，在我国该法是目前应用最为广泛的一种制备方法。

根据搅拌方式的不同，湿法制粒分为高剪切制粒、流化床制粒和挤出制粒等[41]，大量文献表明，高剪切湿法制粒是被广泛应用于压片糖果的一种湿法制粒技术。一种典型的高剪切湿法制粒工艺是将液体黏合剂喷洒到预混粉床上，而其中的内容物则在高剪切混合机碗内彻底混合，因此与其它类型的制粒相比，在高剪切混合器中进行的湿法制粒需要有效地添加适宜的液体黏合剂来完成物料的制粒[42]。Taipale-Kovalainen等[43]比较了高剪切湿法制粒和连续干法制粒对产品性质的影响，其研究表明高剪切湿法制粒制得的颗粒流动性较连续干法制粒优，生产速率相对高。同时在压片过程中，高剪切湿法制粒得到的颗粒较干法制粒得到的颗粒需相对小的压力压实成片[43]。Gupta等[44]研究了高剪切湿法制粒压片法在低糖微片工艺中的应用，结果表明，相对于直接压片工艺，高剪切湿法制粒工艺可以在更低的微粒度下生产可接受的微片。近年来，红曲三七压片糖果[18]、蓝莓叶黄素压片糖果[13]、芒果压片糖果[45]等采用湿法制粒工艺研制的压片糖果产品仍是一种趋势。但是湿法制粒存在一些缺陷，比如不适用于黏度较大的物料，会产生粘锅、搅拌不充分等现象，这需要进一步的研究改进。

2.1.3 其它制备方法 压片糖果的制作方法正朝着连续生产（CM）的方向发展，CM制粒方法包括辊压法、双螺杆法、流化床法、热熔挤出法等[43]。双螺杆制粒技术凭借其高效使用液体粘合剂，使活性原料和辅料均匀混合，及其工艺参数的可控性、制粒时间短、操作简单和易于优化等特点[29,46]，成为制粒行业中最流行的技术之一。双螺杆热熔体挤压技术由于其无需溶剂和采用连续制粒等优点在制粒行业得到广泛的应用，包括制湿颗粒和制熔颗粒等[46]。Ismail等[29]利用实验数据校准和验证了完整的二维-种群平衡模型对两种螺旋装置中不同的揉捏和输送元件生产出的颗粒的聚集和断裂进行了解释。连续喷雾流化床分层造粒技术广泛应用于食品、化工等行业，主要包括聚集、涂层和分层造粒三个步骤[47]，其在多色和夹层压片糖果的制备过程中有着显著的优势。

2.2 辅料的类型

压片糖果主要由主料和辅料压制而成，辅料是摄入时没有直接生理或药理作用的添加剂[58]。辅料粉末物理性质的差异导致颗粒成核速度不同，亲水性辅料优先成核[25]，进而致使颗粒分离，制得的压片糖果成分不均匀。选择合适的辅料对于获得崩解快、硬度佳、脆性低、成分均匀的压片糖果至关重要[59]。辅料按照作用分为填充剂、矫味剂、润滑剂、粘结剂、润湿剂，崩解剂等；按照加工方式分为预混辅料和共处理辅料。

单一辅料种类多样，主要有填充剂、矫味剂、润滑剂、粘结剂、润湿剂、崩解剂等。其中填充剂包括乳糖、微晶纤维素、甘露醇、玉米淀粉、糊精、羟甲基纤维素钠、木糖醇等，常用于压片糖果的有乳糖、微晶纤维素、羟甲基纤维素钠和糊精等。添加柠檬酸、枸橼酸、三氯蔗糖、木糖醇、甜菊糖苷等作为矫味剂改善产品的酸甜口感。润滑剂是压片糖果制备中不可或缺的辅料，主要有硬脂酸镁、滑石粉、微粉硅胶、聚乙二醇类等，目前硬脂酸镁广泛用于压片糖果的润滑剂，机械干燥涂层产生的高剪切力使得硬脂酸镁分层并在每个粒子表面形成更加连续的薄层，从而提高粉末的流动性和压实性[60]。羟甲基纤维素钠、PVP-K30等作为黏合剂辅助原料粉末粘合成型。崩解剂是加入到处方中促使压片糖果迅速崩解成小单元并使药物更快溶解的功能性成分，常用于压片糖果的有羧甲基淀粉钠、低取代羟丙基纤维素、交联羧甲纤维素钠、交联聚维酮等[61]。通过化学改性的淀粉、纤维素、聚维酮等可在较小添加量下产生更有效的崩解效果[62]，是一类性质优良的崩解剂。

预混辅料（pre-mixed excipient）系指两种或两种以上药用辅料通过简单物理混合制成的、具有一定功能且表观均一的混合辅料,其各组分仍保持独立的化学实体[61]。几种辅料混合时，会产生相加作用或拮抗作用等，如乳糖与微晶纤维素混合使用时，会产生相加作用；而蔗糖粉与微晶纤维素混合使用时，则产生拮抗作用[63]。因此，选择合适的辅料进行预混合是成功研制一款新型压片糖果的重要环节。共处理辅料（co-processed excipients）是将两种及以上辅料通过喷雾干燥、热熔挤出或共结晶等方法预混，使辅料在亚粒子状态反应, 产生功能协同作用，改变辅料的理化性质和功能，掩盖单个辅料的不足[64]。共处理辅料在加工过程中不应形成新的化学共价键。与预混辅料的区别在于，共处理辅料无法通过简单的物理混合方式制备[63]。这样处理的颗粒，流动性、可压性都明显优于简单混合的配方，因此共处理辅料的研究加快了粉末直接压片工艺的发展。几丁质-碳酸钙作为一种多功能共处理辅料，显著增强粉末流动性，使粉末具有更高的真密度和堆积密度，同时具有快速分解性能[65]，用于直接压片时，可以较高的压片速度进行压片且压片时间范围较广[66]，是一款性能良好的崩解剂。Benabbas等使用90%的MCC101结合10%的褐藻酸获得了一种具有良好的粉末流动性和快速崩解性的新型共处理辅料[64]。Dziemidowicz等对8种共处理辅料通过评价不溶性颗粒成分，随后对分散在水中的粉末进行显微镜分析，最后通过感官进行快感评分得出SmartExQD100评分最高[67]。德国和法国等西方国家研制出了多种共处理辅料，包括法国Roquette的PEARLITOL®Flash、德国BASF的Ludipress、德国JRS的Prosoly系列和FMC的微晶纤维素-羧甲纤维素钠（Avicel RC/CL）等[68]。共处理辅料的研发极大地推进了压片糖果的发展。

3 产品开发

市场中的压片糖果种类繁多，以符合青年一代的清新口味的压片糖果和具有功能性的压片糖果为主，同时其以有趣的信息图形和强烈的包装颜色引起了各个年龄段的人的关注和兴趣，主要是儿童、青少年以及成年人[69]。随着居民健康意识的提升，压片糖果以其低糖、方便、健康、具功能性等特点在糖果制品行业蓬勃发展。2019年首个压片糖果相关团体标准即《刺梨系列产品 刺梨压片糖果 T/GZSX 055.3-2019》的建立，标志着压片糖果产品迎来了新的机遇。

许多国内外知名企业抓住糖果产业革新的浪潮，推出了各种极具竞争力的压片糖果产品。各企业及研究机构以人参、黄精、玛咖、猴头菇、叶黄素、DHA、蛹虫草、胶原蛋白等具有特定功效的物质为原料研发出了一系列满足社会需求的压片糖果产品。日本iSDG公司健康养护系列产品推出了两款分别以金盏菊浓缩粉和蓝莓浓缩粉、万寿菊浓缩粉和蓝莓浓缩粉为叶黄素活性物质原料的叶黄素压片糖果，其有助于减轻眼疲劳。美国美乐家公司膳食补充系列产品推出了多款压片糖果产品，包括绿茶压片糖果、栀子压片糖果、护欣宜纳豆压片糖果、南瓜籽压片糖果、胶原蛋白肽压片糖果、思倍佳磷脂酰丝氨酸压片糖果等具有一定营养辅助功能的压片糖果，以及有助于体型管理的然倍速绿咖啡豆压片糖果。我国汤臣倍健品牌推出了牛乳钙片压片糖果、健力多牛乳钙片压片糖果（橘子味）、Ⅱ型胶原软骨片压片糖果等添加矿物质的功能性压片糖果产品，以及添加维生素的蔓越莓维生素C压片糖果、叶黄素酯维生素C压片糖果等多款营养压片糖果产品。虽然压片糖果产品层出不穷，但创新型产品开发一直止步不前，同时由于我国压片糖果制备方法的局限性以及辅料开发的滞后性，提高压片糖果产品的质量存在一定的挑战性。

4 结论与展望

压片糖果的研制是糖果制造行业的热点，为了满足社会对压片糖果产量与质量的需求，压片糖果的制备方法逐渐地由批量生产向连续生产转化。辅料的选择与制备方法以及原料性质密切相关，因此制备方法的改进与共处理辅料的研发成为解决压片糖果质量问题的重要因素。干法制粒压片法、粉末直接压片法等连续化生产技术在国外早已成熟，但在我国却尚未普及，目前仍以湿法制粒压片法为主要制备方法。目前压片糖果的开发正朝着具有特定功能的产品的方向发展，国内外知名品牌相继推出一系列具膳食补充和营养辅助功能的压片糖果产品。近几年国内已申请的具一定功能性的压片糖果专利众多，但运用于大规模投入生产的产品鲜少。因此，对压片糖果产品的生产技术进行深入的研究成为目前压片糖果产品发展的必然要求。主要包括压片糖果新型辅料的研制以及压片参数的研究，为更多的压片糖果投入工业化生产提供理论指导，同时应加快我国压片糖果制备方法的转型，解决产品生产滞后等问题，为压片糖果产业的发展提供更加优质的硬件设施和发展空间。