透明质酸钠鱼胶原蛋白肽压片糖果的配方优化

秦宇翔，赵 峰

（天津市康婷生物工程集团有限公司，天津 300000）

透明质酸钠（Sodium Hyaluronate，SH）也被称为玻璃酸钠，天然存在于人体内，在胎盘、羊水、晶状体、关节软骨和皮肤真皮层等器官和组织中大量存在，主要分布在细胞质和细胞间质中，有润滑与滋养细胞和细胞器官的作用，可以以葡萄糖、酵母粉、蛋白胨等为培养基，由马链球菌兽疫亚种经发酵生产而成[1]。透明质酸钠和透明质酸有着较相似的结构与性质，人体可以将透明质酸钠转化为透明质酸，而小分子透明质酸钠不会在人体内分解，会被吸收进入血液并送至皮肤真皮层，促进成纤维细胞生长并促进生成透明质酸[2]。

胶原蛋白广泛应用在食品、保健食品、化妆品和医药相关领域。传统胶原蛋白主要从猪、牛等的结缔组织中提取，由于疯牛病、口蹄疫等疾病的暴发和宗教习俗等原因陆生动物来源的胶原蛋白在应用方面受到限制[3]。而鱼类加工后的皮、骨、鳞和鳍等含有丰富的胶原蛋白，具有开发和利用的价值[4]。胶原蛋白肽相较胶原蛋白具有更低的分子量，更易吸收，在人体内发挥其生物功能，提高皮肤的保湿能力[5]。

本试验以现代压片工艺为基础，以透明质酸钠、鱼胶原蛋白肽为主要原料，加入红石榴果粉、百香果粉、麦芽糖醇和硬脂酸镁等制作出一种透明质酸钠压片糖果。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

透明质酸钠（山东华熙海御生物医药有限公司）；鱼胶原蛋白肽（广东百维生物科技有限公司）；红石榴粉（赣州华汉生物科技有限公司）；百香果粉（赣州华汉生物科技有限公司）；麦芽糖醇[罗盖特（中国）营养食品有限公司]；硬脂酸镁（安徽山河药用辅料股份有限公司）。

1.2 仪器与设备

YD-35 智能片剂硬度仪（天津市天大天发科技有限公司）；FT-2000AE 脆碎度检查仪（天津市天大天发科技有限公司）；MS204TS/02 分析天平[梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司]；JJ-1000 电子天平（常熟市双杰仪器测试厂）；JS-30B 电子计数天平（成都普瑞逊电子有限公司）；换桶混合机[翰林航宇（天津）实业有限公司]；GZPS-65 全自动双出料高速压片机[翰林航宇（天津）实业有限公司]。

1.3 实验方法

1.3.1 剂量选择与剂型选择

根据国家卫生健康委员会2020 年第9 号公告，透明质酸钠每日推荐使用量不超过200 mg，考虑后续压片工艺控制，每片压片糖果添加透明质酸钠为片重的0.3%，添加其他原辅料后片重为0.6 g，成人每日食用此压片糖果不超过66 g，婴幼儿、孕妇及哺乳期妇女不宜食用。

1.3.2 工艺流程

原料过筛（20 目）→称量→混合→压片→质检。

1.3.3 操作要点

（1）原料过筛、称量。将鱼胶原蛋白肽粉（16.4%）、百香果粉（10%）、红石榴果粉（3%）、麦芽糖醇、透明质酸钠、硬脂酸镁分别过20 目筛后，按照配方量称量，备用。

（2）混合。将透明质酸钠、红石榴果粉混合均匀，得混合粉1；将百香果粉、鱼胶原蛋白肽加入混合粉1 中混合均匀，得混合粉2；将麦芽糖醇与混合粉2 混合均匀，得混合粉3，再将配方量的硬脂酸镁加入混合粉3 中，混合均匀，得总混粉。

（3）压片。总混粉用压片机进行压片，控制每片片重为0.6 g，得透明质酸钠鱼胶原蛋白肽片糖果，取样进行检测。

1.3.4 透明质酸钠压片糖果评价方法

（1）感官评定方法。随机选取20 位不同年龄公司内部具有食品研发背景或食品加工经验的员工，取适量透明质酸钠鱼胶原蛋白肽压片糖果样品置于洁净的白色瓷盘中，在自然光下观察外观、色泽和状态，闻其气味，用温开水漱口后，品尝滋味[6]，依据表1进行感官评价。对20 位评分人员的感官分数取平均值，得到样品的最终感官评分。

表1 透明质酸钠鱼胶原蛋白肽压片糖果感官评价标准表

（2）片重差异。随机选取20 片透明质酸钠鱼胶原蛋白肽压片糖果，精密称定总重量，求得平均片重后，再分别精密称定每片的重量，每片重量与平均片重比较，超出重量差异限度的不得多于2 片，并不得有1 片超出限度1 倍，重量差异限度为±5%[7]。

（3）硬度测定。随机选取10 片压片糖果，用硬度仪进行硬度测定。

（4）脆碎度测试。参考《中华人民共和国药典》，随机选取11 片压片糖果，吹去脱落的粉末，精密测量，置于脆碎度检查仪圆筒中，转动100 次。取出后吹去脱落的粉末，精密测量，减失重量不得超过1%，且不得检出断裂、龟裂及粉碎的压片糖果[7]。

1.3.5 单因素实验设计

（1）填充剂添加量对压片糖果硬度和感官评价的影响。麦芽糖醇作为填充剂、甜味剂，甜味特性接近蔗糖，能有效防止糖果的结晶和抗烊，调整糖果的口味[8]。试验分别添加45%、55%、65%、75%和85%的麦芽糖醇，0.2%的硬脂酸镁，制片压力为10 kN，按照工艺流程制作压片糖果，考察填充剂添加量对压片糖果硬度和感官评价的影响。

（2）润滑剂添加量对压片糖果硬度和感官评价的影响。硬脂酸镁作为良好的润滑剂、脱模剂与防粘剂，能够提高总混粉的流动性，同时使得压片时与冲模不粘连。试验分别添加0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1.0%的硬脂酸镁，45%的麦芽糖醇，制片压力为10 kN，按照工艺流程制作压片糖果，考察润滑剂添加量对压片糖果硬度和感官评价的影响。

（3）制片压力对压片糖果硬度和感官评价的影响。硬度和脆碎度作为压片糖果重要的质量指标，主要受制片压力和填充量的影响，在确定0.6 g 片重的情况下，研究制片压力对硬度的影响。在一定范围内，压力越大，片剂的硬度越大，脆碎度越容易合格；片剂的硬度越小，脆碎度越不容易合格。但片子硬度过大，片剂容易掉盖[9]。试验分别以10 kN、15 kN、20 kN、25 kN 和30 kN 的制片压力按照工艺流程用相同的配方进行压片，考察不同制片压力对压片糖果硬度和感官评价的影响。

1.3.6 正交试验设计

基于单因素试验结果，取麦芽糖醇添加量、硬脂酸镁添加量、制片压力作为正交试验的考察因素，各取3 个水平，进行正交试验，以硬度、感官评分为评价指标，通过综合加权评分法，对正交试验制备的透明质酸钠鱼胶原蛋白肽压片糖果进行综合性评价。正交试验因素水平设计见表2。

表2 正交试验因素水平表

进行综合评分时，为在统一标准下加权评分，将硬度转化为分数，硬度越大越好，以实验结果最大值设定为100 分。对硬度和感官评分进行统计，给出权重系数，权重系数均为0.5，其综合评分计算公式为Y=0.5×(X1-227.3+100)+0.5X2，其中X1为硬度值，X2为感官评分。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 填充剂添加量对压片糖果硬度和感官评价的影响

麦芽糖醇具有良好的可压性和成形性[10]，麦芽糖醇添加量对透明质酸钠鱼胶原蛋白肽压片糖果的影响见图1。压片糖果的感官评分和硬度随着麦芽糖醇添加量的增加而增加，但麦芽糖醇添加量超过65%后，感官评分开始下降，主要原因是鱼胶原蛋白肽粉添加量随之减少，导致压片糖果缺少鱼胶原蛋白肽的风味，感官评分降低。综合考察选择麦芽糖醇添加量为65%。

图1 麦芽糖醇添加量对透明质酸钠鱼胶原蛋白肽压片糖果的影响图

2.1.2 硬脂酸镁添加量对压片糖果硬度和感官评价的影响

硬脂酸镁添加量对透明质酸钠鱼胶原蛋白肽压片糖果的影响见图2。压片糖果的硬度随硬脂酸镁添加量的增加呈下降趋势；感官评分随硬脂酸镁添加量的增加先上升后下降，在添加量高于0.4%后呈下降趋势，综合考察选择硬脂酸镁添加量为0.4%。

图2 硬脂酸镁添加量对透明质酸钠鱼胶原蛋白肽压片糖果的影响图

2.1.3 制片压力对压片糖果硬度和感官评价的影响

不同的制片压力对透明质酸钠鱼胶原蛋白肽压片糖果的影响见图3。随着制片压力的增加，压片糖果的硬度和感官评分整体呈上升趋势，感官评分在制片压力大于20 kN 后变化不明显，而20 kN 的制片压力对冲头寿命影响较为严重，综合选择制片压力为19 kN。

图3 制片压力对透明质酸钠鱼胶原蛋白肽压片糖果的影响图

2.2 正交试验结果

正交试验结果见表3。根据R值，各因素对试验结果的影响排序为制片压力（C）＞麦芽糖醇添加量（A）＞硬脂酸镁添加量（B）。

表3 正交试验结果表

根据k值得到最优组合为A3B2C3，进行验证试验，结果见表4，组合A3B2C3的综合得分为96.40 分，高于组合A2B2C3，即在麦芽糖醇添加量为70%、硬脂酸镁添加量为0.3%、制片压力为19 kN 的条件下，得到的透明质酸钠鱼胶原蛋白肽压片糖果综合评分最高。

表4 验证试验结果表

由表5 方差分析结果可知，因素A（麦芽糖醇添加量）、因素B（硬脂酸镁添加量）对透明质酸钠鱼胶原蛋白肽压片糖果的综合评分有显著影响，因素C（制片压力）对透明质酸钠鱼胶原蛋白肽压片糖果的综合评分有极显著的影响。

表5 方差分析结果表

在最优组合方案条件下制备的透明质酸钠鱼胶原蛋白肽压片糖果的品质测定结果见表6。

表6 透明质酸钠鱼胶原蛋白肽压片糖果品质测定结果表

3 结论

透明质酸钠鱼胶原蛋白肽压片糖果的制备受较多因素影响，本试验通过单因素和正交试验考察压片糖果的硬度和感官评价，得到压片糖果的最佳配方为添加麦芽糖醇70%、鱼胶原蛋白肽粉16.4%、百香果粉10%、红石榴果粉3%、透明质酸钠0.3%，硬脂酸镁0.3%，在制片压力为19 kN条件下经过原料过筛、混合、压片工艺制备压片糖果表面颜色均匀，表面光滑完整，边缘整齐，酸甜适宜，无异味，硬度合适，咀嚼性好且鱼胶原蛋白肽气味适宜。2008 年，透明质酸钠通过国家卫生部批准，作为新资源食品，可用于保健食品原料；2020 年，透明质酸钠作为新食品原料获批，虽然透明质酸钠作为普通食品原料的时间较晚，但是伴随着国内企业技术、工艺水平的不断提高和市场认可度的不断提升，未来透明质酸钠将有广阔的发展空间。