謝庭輝,季欣萌,鄭澤民,馮昊杰,楊子欣,余佳媛
(臺(tái)州科技職業(yè)學(xué)院 醫(yī)藥專精特新產(chǎn)業(yè)學(xué)院,浙江臺(tái)州 318020)
覆盆子在中國(guó)已有悠久的歷史,最早記載于《本草經(jīng)集注》中,具有食用及藥用價(jià)值,更有“黃金水果”的美稱[1]。隨著新型分離檢測(cè)方法的出現(xiàn)和發(fā)展,覆盆子植物化學(xué)成分和藥理活性逐漸被發(fā)掘,大量研究表明,覆盆子多糖具有抗腫瘤、抗衰老、降糖、降脂、降壓等多種功效[2-4],可被廣泛用于食品、美容及醫(yī)藥行業(yè)中。
我國(guó)覆盆子資源豐富,但開(kāi)發(fā)利用較少,大多以鮮果及干品形式銷售,科技含量低,缺少產(chǎn)品特點(diǎn)。滴丸產(chǎn)品具有操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)工序少、速效、增加藥物穩(wěn)定性等特點(diǎn),此外在儲(chǔ)存、運(yùn)輸、攜帶、服用方面也更加便利[5-6]。故本文對(duì)覆盆子多糖滴丸制備工藝進(jìn)行優(yōu)化研究,為覆盆子深加工及相關(guān)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供一定的理論參考。
覆盆子,市售;植物油,食品級(jí),順陽(yáng)化工科技有限公司;聚乙二醇(PEG 4000)、聚乙二醇(PEG 6000),西安泰華醫(yī)藥科技有限公司業(yè);AL204分析天平,梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;滴丸機(jī),煙臺(tái)百藥泰中藥科技有限公司;BJ-Ⅱ崩解儀,天津市新天光分析儀器有限公司;循環(huán)式真空泵,臺(tái)州市信力設(shè)備有限公司;超聲儀,紹興美析科技有限公司。
1.2.1 覆盆子多糖滴丸的制備方法
將干燥后的覆盆子用粉碎機(jī)粉碎后,過(guò)60目篩,加入25倍量的純化水,于70 ℃下超聲2 h,提取多糖溶液,再經(jīng)過(guò)濃縮、純化、醇析得到覆盆子多糖浸膏。將浸膏置于70 ℃下干燥至恒重后粉碎,過(guò)80目篩得到覆盆子多糖。將覆盆子多糖與適宜的基質(zhì)(PEG4000∶PEG600=1∶2)充分混合,加熱熔融后,滴入冷凝液中,除去表面植物油即得覆盆子多糖滴丸。
1.2.2 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)
在固定其他因素(初始條件為基料比2∶1、料液溫度70 ℃、滴距8 cm)的條件下,進(jìn)行單因素試驗(yàn)??疾旎媳萚1.5∶1(g∶g)、2.0∶1(g∶g)、2.5∶1(g∶g)、3.0∶1(g∶g)和3.5∶1(g∶g)]、料液溫度(50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃和90 ℃)及滴距(6 cm、8 cm、10 cm、12 cm和14 cm)對(duì)滴丸制備工藝的影響。
1.2.3 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)
結(jié)合單因素試驗(yàn)結(jié)果,選取基料比、料液溫度、滴距3個(gè)因素為自變量,以感官評(píng)分為指標(biāo),進(jìn)行Box-Behnken試驗(yàn),試驗(yàn)因素及水平見(jiàn)表1。
表1 響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平表
1.2.4 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)及方法
根據(jù)影響滴丸的5個(gè)方面,采用5人評(píng)分制,分別按照0~20分進(jìn)行評(píng)分,評(píng)分總和即感官評(píng)分,各評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。
表2 覆盆子多糖滴丸感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
由表3可知,固定其他因素不變,當(dāng)基料比為2.5∶1(g∶g)時(shí)(編號(hào)1~5),感官評(píng)分最高。當(dāng)料液溫度為80oC時(shí)(編號(hào)3及編號(hào)6~9),感官評(píng)分最高為84分。當(dāng)?shù)尉酁?0 cm時(shí)(編號(hào)8及編號(hào)10~13),所制得的滴丸效果最佳,感官評(píng)分為88分。
表3 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果
2.2.1 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果及方差分析
結(jié)合單因素試驗(yàn)結(jié)果,以基料比、料液溫度、滴距為主要因素,通過(guò)Box-Behnken Design對(duì)考察因素和其水平進(jìn)行設(shè)計(jì),共17個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn),其中零點(diǎn)試驗(yàn)5個(gè)(編號(hào)13~17),以估計(jì)誤差,具體結(jié)果如表4所示。
表4 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果
多元擬合分析,主要運(yùn)用Design Expert8.0軟件及表4處獲得的相關(guān)數(shù)據(jù),得出感官評(píng)價(jià)(Y)對(duì)自變量A(基料比)、B(料液溫度)、C(滴距)的回歸方程為
由表5中方差分析結(jié)果可知,試驗(yàn)?zāi)P蜆O顯著(P<0.0001),失擬項(xiàng)不顯著(P=0.6507)。說(shuō)明該模型擬合度良好,試驗(yàn)誤差小,用該模型對(duì)覆盆子滴丸制備工藝進(jìn)行優(yōu)化可以獲得良好的效果?;媳群偷尉嘀g的交互作用對(duì)覆盆子滴丸影響顯著,料液溫度和滴距之間的交互作用對(duì)覆盆子滴丸的影響極顯著。
表5 響應(yīng)面方差分析二次模型方差分析表
2.2.2 響應(yīng)面分析因素之間的交互效應(yīng)
等高線圖可以直觀地反映兩變量交互作用的影響程度,圓形表示兩因素交互作用不顯著,而橢圓形與之相反。由表4可知,基料比、料液溫度和滴距均為影響覆盆子滴丸感官評(píng)價(jià)的主要因素,根據(jù)回歸方程繪制響應(yīng)面圖及各因素之間的響應(yīng)面交互效應(yīng)如圖1所示。料液溫度與滴距的交互作用對(duì)覆盆子多糖滴丸制備工藝的影響極顯著,基料比與滴距的交互作用對(duì)覆盆子多糖滴丸制備工藝的影響顯著?;媳扰c料液溫度的交互作用對(duì)覆盆子多糖滴丸制備工藝的影響不顯著。
圖1 各因素交互作用對(duì)覆盆子滴丸感官評(píng)價(jià)影響的響應(yīng)面圖
通過(guò)Design Expert 8.0軟件分析確定覆盆子多糖滴丸的最佳制備工藝為基料比2.55∶1(g∶g),料液溫度為81.56oC,滴距為10.23 cm,感官評(píng)分為92.50分。考慮實(shí)際可操作性,調(diào)整參數(shù)為基料比2.6∶1(g∶g),料液溫度82oC,滴距為10 cm。在此條件下進(jìn)行3次平行試驗(yàn),覆盆子多糖滴丸的感官評(píng)分分別為92分、93分、92分,與理論值接近,響應(yīng)面法優(yōu)化覆盆子多糖滴丸制備工藝具有一定的準(zhǔn)確性和可靠性。
所制得的覆盆子多糖滴丸外表光滑,形狀圓整,色澤均勻,不黏連,硬度適中,呈棕色丸狀。
所制得的覆盆子多糖滴丸平均丸重為0.026 g/丸,重量差異為3.71%,平均溶散時(shí)限為5.73 min。符合《中國(guó)藥典》(2020版)四部“0101丸劑”項(xiàng)下滴丸的質(zhì)量要求。
本試驗(yàn)以覆盆子多糖為原料,采用響應(yīng)面法優(yōu)化覆盆子多糖滴丸的制備工藝,得到最佳制備條件為基料比2.6∶1(g∶g),料液溫度82oC,滴距為10 cm。經(jīng)驗(yàn)證試驗(yàn)證明,在該條件下制得的滴丸感官評(píng)分較好,且具備一定的穩(wěn)定性及可行性,可進(jìn)一步放大生產(chǎn)。覆盆子作為臺(tái)州地區(qū)的重要藥食同源材料之一,資源豐富,有足夠的原材料供應(yīng),通過(guò)本試驗(yàn)的研究,可進(jìn)一步加大對(duì)覆盆子的開(kāi)發(fā)利用,通過(guò)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品來(lái)增加覆盆子的附加值,助力覆盆子產(chǎn)業(yè)發(fā)展。