响应面优化覆盆子多糖滴丸的制备工艺研究

响应面优化覆盆子多糖滴丸的制备工艺研究
谢庭辉，季欣萌，郑泽民，冯昊杰，杨子欣，余佳媛
（台州科技职业学院 医药专精特新产业学院，浙江台州 318020）
摘　要：为优化保健食品覆盆子多糖滴丸的最佳制备工艺条件，并对产品质量进行评价，本文在单因素实验的基础上通过响应面法设计考察了基料比、料液温度、滴距3个因素对覆盆子多糖滴丸感官评价的影响，以获得滴丸最佳的制备工艺。

结果表明，在基质与多糖质量比为2.6∶1（g∶g），料液温度为82 ℃，滴距为10 cm时，得到的3批滴丸感官评分分别为92分、93分和92分，重量差异及溶散时限均符合相关标准，说明该制备工艺操作简便且制得产品的感官品质良好。

关键词：覆盆子多糖；滴丸；响应面法
Opitimization of Preparation Process of Rubus chingii
Hu Polysaccharide Dropping Pills by Response Surface
Methodology
XIE Tinghui, JI Xinmeng, ZHENG Zemin, FENG Haojie, YANG Zixin, YU Jiayuan
(Taizhou V ocational College of Science &Technology, Taizhou 318020, China) Abstract: In order to optimize the preparation technology of polysaccharide of Rubus chingii Hu dropping pills and evaluate the quality, this article investigated the effects of three factors such as weight ratio of substrate and polysaccharide, temperature of liquid material, dropping distance through response surface methodology design based on single factor experiments, in order to obtain the optimal preparation process for drop pills. The results show that under the the temperature of 82 o C, the weight ratio of substrate and polysaccharide was 2.6∶1（g∶g）, the dropping distance was 10 cm. The sensory evaluation scores of the dropping pills by 3 verification tests were 92 points, 93 points and 92 points, respectively. The weight difference and dissolution time limit all met the relevant standards , indicating that the preparation process was simple and the sensory quality of the prepared product was good.
Keywords: polysaccharide of Rubus chingii Hu; dropping pills; response surface methodology
覆盆子在中国已有悠久的历史，最早记载于《本草经集注》中，具有食用及药用价值，更有“黄金水果”的美称[1]。

随着新型分离检测方法的出现和发展，覆盆子植物化学成分和药理活性逐渐被发掘，大量研究表明，覆盆子多糖具有抗肿瘤、抗衰老、降糖、降脂、降压等多种功效[2-4]，可被广泛用于食品、美容及医药行业中。

我国覆盆子资源丰富，但开发利用较少，大多以鲜果及干品形式销售，科技含量低，缺少产品特点。

滴丸产品具有操作简便、生产工序少、速效、增加药物稳定性等特点，此外在储存、运输、携带、服用方面也更加便利[5-6]。

故本文对覆盆子多糖滴丸制备工艺进行优化研究，为覆盆子深加工及相关产品开发提供一定的理论参考。

1　材料与方法
1.1　材料、试剂及设备
覆盆子，市售；植物油，食品级，顺阳化工科技有限公司；聚乙二醇（PEG 4000）、聚乙二醇（PEG 6000），西安泰华医药科技有限公司业；AL204分
基金项目：浙江省大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划（2022R482A002）；台州市产教融合“五个一批”项目（202309）；台州科技职业学院校级课题（22NDYZ01）。

作者简介：谢庭辉（1991—），男，浙江台州人，硕士，讲师。

研究方向：绿色制药。

析天平，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；滴丸机，烟台百药泰中药科技有限公司；BJ-Ⅱ崩解仪，天津市新天光分析仪器有限公司；循环式真空泵，台州市信力设备有限公司；超声仪，绍兴美析科技有限公司。

1.2　实验方法
1.2.1　覆盆子多糖滴丸的制备方法
将干燥后的覆盆子用粉碎机粉碎后，过60目筛，加入25倍量的纯化水，于70 ℃下超声2 h，提取多糖溶液，再经过浓缩、纯化、醇析得到覆盆子多糖浸膏。

将浸膏置于70 ℃下干燥至恒重后粉碎，过80目筛得到覆盆子多糖。

将覆盆子多糖与适宜的基质（PEG4000∶PEG600=1∶2）充分混合，加热熔融后，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　单因素试验设计
在固定其他因素（初始条件为基料比2∶1、料液温度70 ℃、滴距8 cm）的条件下，进行单因素试验。

考察基料比[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）]、料液温度（50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃和90 ℃）及滴距（6 cm、8 cm、10 cm、12 cm和14 cm）对滴丸制备工艺的影响。

1.2.3　响应面试验设计
结合单因素试验结果，选取基料比、料液温度、滴距3个因素为自变量，以感官评分为指标，进行Box-Behnken试验，试验因素及水平见表1。

表1　响应面试验因素水平表
水平
因素
A基料比/（g∶g）B料液温度/℃C滴距/cm
-1 2.0∶1708
0 2.5∶18010
+1 3.0∶19012
1.2.4　感官评分标准及方法
根据影响滴丸的5个方面，采用5人评分制，分别按照0～20分进行评分，评分总和即感官评分，各评分标准如表2所示。

2　结果与分析
2.1　单因素试验结果
由表3可知，固定其他因素不变，当基料比为2.5∶1（g∶g）时（编号1～5），感官评分最高。

当料液温度为80 o C时（编号3及编号6～9），感官
评分最高为84分。

当滴距为10 cm时（编号8及编号10～13），所制得的滴丸效果最佳，感官评分为88分。

表2　覆盆子多糖滴丸感官评分标准
项目评价标准感官评分/分
外观
粗糙0～10
较光滑11～15
光滑16～20色泽
色泽不均匀0～10
一般均匀11～15
均匀16～20圆整度
不圆整0～10
一般圆整11～15
圆整16～20粘连
较多黏连0～10
一般黏连11～15
不黏连16～20硬度
松软0～10
较软，略用力可压碎11～15
适中，需用力压碎16～20
表3　单因素实验结果
编号
基料比
/（g∶g）料液温度/℃滴距/cm感官评分/分
1 1.5∶17080
2 2.0∶170870
3 2.5∶170876
4 3.0∶170872
5 3.5∶170865
6 2.5∶150865
7 2.5∶160872
8 2.5∶180884
9 2.5∶190882
10 2.5∶180678
11 2.5∶1801088
12 2.5∶1801285
13 2.5∶1801482
2.2　响应面法优化覆盆子多糖滴丸的制备工艺
2.2.1　响应面试验结果及方差分析
结合单因素试验结果，以基料比、料液温度、滴距为主要因素，通过Box-Behnken Design对考察因素和其水平进行设计，共17个实验点，其中零点试验5个（编号13～17），以估计误差，具体结果如表4所示。

多元拟合分析，主要运用Design Expert8.0软件及表4处获得的相关数据，得出感官评价（Y）对自变量A （基料比）、B（料液温度）、C（滴距）的回归方程为
Y=92.20+1.38A+1.88B+1.50C-0.75AB-1.00AC-1.5BC-5.73A2-5.23B2-4.97C2
表4　响应面试验设计结果
试验号A基料比
/（g∶g）B料液温度/℃C滴距/cm
感官评分
/分
1 2.0∶1701077
2 3.0∶1701082
3 2.0∶1901082
4 3.0∶1901084
5 2.0∶180878
6 3.0∶180882
7 2.0∶1801283
8 3.0∶1801283
9 2.5∶170877
10 2.5∶190884
11 2.5∶1701283
12 2.5∶1901284
13 2.5∶1801093
14 2.5∶1801092
15 2.5∶1801091
16 2.5∶1801093
17 2.5∶1801092
由表5中方差分析结果可知，试验模型极显著（P<0.000 1），失拟项不显著（P=0.650 7）。

说明该模型拟合度良好，试验误差小，用该模型对覆盆子滴丸制备工艺进行优化可以获得良好的效果。

基料比和滴距之间的交互作用对覆盆子滴丸影响显著，料液温度和滴距之间的交互作用对覆盆子滴丸的影响极显著。

表5　响应面方差分析二次模型方差分析表项目平方和自由度均方F值P值显著性
模型475.48952.8391.31＜0.000 1**
A基料比15.13115.1326.140.001 4**
B料液温度28.13128.1348.610.000 2**
C滴距1811831.110.000 8**
AB 2.251 2.25 3.890.089 2
AC414 6.910.033 9*
BC91915.560.005 6**
A21381138238.52＜0.000 1**
B2114.951114.95198.68＜0.000 1**
C2104.211104.21180.12＜0.000 1**
残差 4.0570.58
失拟性 1.2530.420.60.650 7
纯误差 2.840.7
总和479.5316
注：**代表差异极显著（P<0.01）；*代表差异显著（P<0.05）。

2.2.2　响应面分析因素之间的交互效应
等高线图可以直观地反映两变量交互作用的影响程度，圆形表示两因素交互作用不显著，而椭圆形与之相反。

由表4可知，基料比、料液温度和滴距均为影响覆盆子滴丸感官评价的主要因素，根据回归方程绘制响应面图及各因素之间的响应面交互效应如图1所示。

料液温度与滴距的交互作用对覆盆子多糖滴丸制备工艺的影响极显著，基料比与滴距的交互作用对覆盆子多糖滴丸制备工艺的影响显著。

基料比与料液温度的交互作用对覆盆子多糖滴丸制备工艺的影响不显著。

8.00
9.00
10.00
11.00
12.00
C滴距/cm
75
80
85
感
官
评
分
/
分
90
95
2.00∶1
2.20∶1
2.40∶1
2.60∶1
A基料比/（g∶g）
2.80∶1
3.00∶1 （a）滴距与基料比
8.00
9.00
10.00
11.00
12.00
C滴距/cm
75
80
85
感
官
评
分
/
分
90
95
70.00
75.00
80.00
B料液温度/℃
85.00
90.00 （b）滴距与料液温度
2.00∶1
70.00
75.00
80.00
85.00
90.00
75
80
85
90
95
2.20∶1
2.40∶1
2.60∶1
2.80∶1
3.00∶1
A基料比/（g∶g）B料液温度/℃
感
官
评
分
/
分
（c）基料比与料液温度
图1　各因素交互作用对覆盆子滴丸感官评价影响的响应
面图
2.3　试验结果验证
通过Design Expert 8.0软件分析确定覆盆子多糖滴丸的最佳制备工艺为基料比2.55∶1（g∶g），料液温度为81.56 o C，滴距为10.23 cm，感官评分为92.50分。

考虑实际可操作性，调整参数为基料比2.6∶1（g∶g），料液温度82 o C，滴距为10 cm。

在此条件下进行3次平行试验，覆盆子多糖滴丸的感官评分分别为92分、93分、92分，与理论值接近，响应面法优化覆盆子多糖滴丸制备工艺具有一定的准确性和可靠性。

3　成品品质标准
3.1　感官指标
所制得的覆盆子多糖滴丸外表光滑，形状圆整，色泽均匀，不黏连，硬度适中，呈棕色丸状。

3.2　理化指标
所制得的覆盆子多糖滴丸平均丸重为0.026 g/丸，重量差异为3.71%，平均溶散时限为5.73 min。

符合《中国药典》（2020版）四部“0101丸剂”项下滴丸的质量要求。

4　结论
本试验以覆盆子多糖为原料，采用响应面法优化覆盆子多糖滴丸的制备工艺，得到最佳制备条件为基料比2.6∶1（g∶g），料液温度82 o C，滴距为10 cm。

经验证试验证明，在该条件下制得的滴丸感官评分较好，且具备一定的稳定性及可行性，可进一步放大生产。

覆盆子作为台州地区的重要药食同源材料之一，资源丰富，有足够的原材料供应，通过本试验的研究，可进一步加大对覆盆子的开发利用，通过开发新产品来增加覆盆子的附加值，助力覆盆子产业发展。

参考文献
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[6]张妍,刘太林,董晨.麦冬多糖滴丸制备工艺的研究[J].食品工业,2018,39(8):116-118.
各样的运动补剂进入人们视野。

但很多运动补剂广告存在虚假宣传，青少年容易受到网络内容影响，忽视自身情况盲目跟风购买运动补剂，导致滥用错用运动补剂，对自身生长发育产生负面影响。

建议青少年篮球运动员在专业营养师的指导下，根据自身生长发育状况和训练水平，科学合理地选择运动补剂。

5　结语
合理膳食对青少年生长发育至关重要，均衡、多样化的饮食可以更好地支持运动员生长发育、提高运动员体能、促进肌肉修复和避免运动伤病维持身体健康，使他们获得更好的运动表现。

因此，学校、俱乐部、训练队、家长和青少年运动员都应该在专业营养师的指导下积极学习合理膳食知识，多方面共同努力使青少年篮球运动员养成健康的饮食习惯。

参考文献
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