一种富含硫酸软骨素含片的加工工艺

2024-01-15陈燕池梦秋姚丽峰胡旺罗联钰

食品安全导刊·中旬刊 2023年11期

陈燕池梦秋姚丽峰胡旺罗联钰

基金项目：福建省海洋经济发展专项资金项目（FJHJF-L-2022-9）；福建省海洋经济创新发展区域示范项目（2014FJ20）。

作者简介：陈燕（1984—），女，福建福州人，本科，工程师。研究方向：水产品精深加工。

通信作者：罗联钰（1979—），男，福建三明人，本科，高级工程师。研究方向：水产品深加工研究与质量管理。E-mail：377052969@qq.com。

摘要：目的：以富含海洋硫酸软骨素的鲨鱼软骨粉为主要原料，研发一种具有改善关节效果的含片。方法：以感官综合评价为考察指标，通过单因素试验和正交试验设计分析，利用模糊综合评价方法优化工艺配方。结果：含片最佳配方为鲨鱼软骨粉添加量50.0%，乳粉添加量25.0%，青柠檬果粉添加量8.0%，预胶化淀粉添加量5.5%，硬脂酸镁添加量0.3%，阿斯巴甜添加量0.8%。结论：经长期试验和加速试验，产品均符合相关标准，可为海洋功能性食品的开发提供参考。

关键词：硫酸软骨素；含片；工艺

The Processing Technology of a Buccal Tablet Rich in Chondroitin Sulfate

CHEN Yan1， CHI Mengqiu2， YAO Lifeng1， HU Wang1， LUO Lianyu1，2*

（1.Fujian Deep Blue Biotechnology Co.， Ltd.， Fuzhou 350510， China;

2.Fuzhou Hongdong Foodstuffs Co.， Ltd.， Fuzhou 350015， China）

Abstract： Objective： To develop a lozenge with improved joint effects using shark cartilage powder rich in marine chondroitin sulfate as the main raw material. Method： Using sensory comprehensive evaluation as the evaluation index， the process formula was optimized using fuzzy comprehensive evaluation method through single factor experiments and orthogonal experimental design analysis. Result： The optimal formula for the lozenges is 50.0% shark cartilage powder， 25.0% milk powder， 8.0% lemon fruit powder， 5.5% pre gelatinized starch， 0.3% magnesium stearate， and 0.8% aspartame. Conclusion： After long-term and accelerated testing， the product meets relevant standards and can provide reference for the development of marine functional foods.

Keywords： chondroitin sulphate; tablets; process

随着全球人口老龄化加剧，骨性关节炎（Osteo Arthritis，OA）发病率越来越高，我国40岁以上人群原发性OA的总体患病率已高达46.3%[1]，且随着我国人口老龄化的发展，骨关节炎的发病率还有逐渐上升的趋势[2]。人到一定年龄后，钙的流失会造成骨密度下降进而导致骨质疏松，从而影响老年人身体健康和生活质量。

鲨鱼软骨粉含有蛋白质、氨基酸等有助于增强免疫力的因子，尤其富含硫酸软骨素等多糖[3-4]。有研究表明硫酸软骨素具有抑制软骨退化、缓解关节炎疼痛、补钙抗衰老的作用[5]。此外，鲨鱼软骨还有抗炎、抗凝等作用[6]。随着鲨鱼软骨的功效与作用引起科学家们的关注，其逐渐发展成为最新的功能性动物资源之一，现在欧美、日本等均已开发出鲨鱼软骨保健食品，已应用于人体保健[7]。

鲨鱼软骨在加工过程中作为加工副产物，目前未能得到充分的利用。本研究以鲨鱼软骨粉为主要原料，通过感官评价指标综合分析，研究富含海洋硫酸软骨素改善关节含片的最佳工艺及配方。本研究为软骨鱼加工的综合利用开拓了下游产品，变废为宝，为开发改善关节产品提供新的資源，实现软骨类资源的综合利用，大大提高产品的附加值，降低主导产品的成本，同时减少对环境的污染，并推动水产加工产业绿色可持续发展。

1 材料与方法

1.1 材料

鲨鱼软骨粉，福建深蓝生物科技有限公司；蓝莓粉，海南南派实业有限公司；柠檬果粉，海南南派实业有限公司；阿斯巴甜，江苏锐康莱科技有限公司；乳粉，河北润步生物科技有限公司；预胶化淀粉，西安晋湘药用辅料有限公司；硬脂酸镁，河北润步生物科技有限公司，均符合食品卫生标准。

1.2 仪器与设备

HH-6电热恒温水浴锅，常州越新仪器制造有限公司；JDSF-Z200振筛器，新乡高服机械股份有限公司；S210-S酸度计；CH-400槽型混合机，南京飞宇制药设备有限公司；ZP26全自动高速压片机，浙江迦南凯鑫隆科技有限公司；SHLG-300湿法混合制粒机，宜春万申制药机械有限公司；SHH-500SD-2T药品稳定性试验箱，上海建恒仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 含片工艺流程

（1）工艺流程。含片生产工艺流程为原辅料粉碎→过筛→称配→混合→制软材→制粒→干燥→整粒→压片→灭菌→包装。

（2）操作要点。①原辅料粉碎、过筛。先检查鲨鱼软骨粉（将鲨鱼软骨通过酶解、固液分离、过滤、喷雾干燥制得鲨鱼软骨粉）、乳粉、柠檬果粉、预胶化淀粉、硬脂酸镁、阿斯巴甜等原辅料是否有结块，如有发现结块原料则需要粉碎并过80目振动筛备用。②混合。操作前需要保证混合机内部已清理干净且保持干燥。先将称好的鲨鱼软骨粉、乳粉放入混合机中混合15 min，再将剩余的柠檬果粉、阿斯巴甜放入混合机中混合15 min，最后将称好的硬脂酸镁放入混合机中混合5 min。③制软材、制粒、烘干。将称量好的预胶化淀粉制成10%的淀粉浆，用冲浆法混合后在制粒机内制粒，制粒完成放入沸腾干燥机内沸腾干燥2 h后取出。④压片。压片前在冲头和冲槽内均匀涂抹少量硬脂酸镁，以防止粘冲。将干燥好的颗粒置于紫外线下照射20～30 min，然后压片。⑤灭菌、包装。将压片好的产品和包装材料置于紫外线下照射15～20 min灭菌，立刻包装。

1.3.2 含片风味配方优化

（1）单因素试验。考察鲨鱼软骨粉添加量（30.0%、40.0%、50.0%、60.0%和70.0%）、乳粉添加量（15.0%、20.0%、25.0%、30.0%和35.0%）、青柠檬果粉添加量（5.0%、8.0%、11.0%、14.0%和17.0%）、预胶化淀粉添加量（2.0%、4.0%、6.0%、8.0%和10.0%）、硬脂酸镁添加量（0.2%、0.3%、0.4%、0.5%和0.6%）和阿斯巴甜添加量（0.4%、0.6%、0.8%、1.0%和1.2%）对含片模糊综合感官评分的影响。

（2）正交试验。根据前期试验和单因素试验结果，以鲨鱼软骨粉添加量（A）、乳粉添加量（B）、青柠檬果粉添加量（C）、预胶化淀粉添加量（D）、硬脂酸镁添加量（E）、阿斯巴甜添加量（F）为考察因素，以模糊综合感官评分为指标，选取L18（37）正交表进行正交试验，因素水平设计见表1。

1.3.3 感官评价方法

由食品相关专业人员10人（5男5女）组成评定小组，分别对含片的色泽、风味、口感及组织形态进行评分或等级评价（每个等级评价分为优、良、中、差）。感官品质评价标准见表2。

1.3.4 模糊综合感官评价模型建立

（1）因素集、评语集和权重集的建立。因素集是影响被评价对象的指标集合，参照韩晓江等[8]的方法建立模糊综合感官评价模型，以色泽（U1）、风味（U2）、口感（U3）、组织形态（U4）为含片的评价指标，得到因数集U={u1，u2，u3，u4}。

评语集是指参与含片感官质量的评价者对其评价指标反馈信息的集合，确定评语论域需要评定的等级。经过评定小组讨论，确定含片的评价等级为优（n1）、良（n2）、中（n3）、差（n4），得到含片的评语集N={n1，n2，n3，n4}。试验过程中优、良、中和差4个等级分别赋予相应的分值，即90、80、70、60，则评价等级集K={K1，K2，K3，K4}={90，80，70，60}。

（2）确定权重集。根据谭沙等[9]的方法，权重是指各因素在模糊数学评价因素中的影响，表示为X＝{x1，x2，x3，x4}，其中影响含片感官品质的指标包括色泽、风味、口感、组织形态。该研究采用强制决定法确定各因素的权重分别为色泽（0.2）、风味（0.3）、口感（0.3）、组织形态（0.2），即权重集X={0.2，0.3，0.3，0.2}。

（3）建立模糊综合感官评判。模糊综合感官评价结果为Yi=X×Ri（i为1～18），其中X表示权重集，Ri表示模糊矩阵；最后引进综合评分矩阵T处理模糊关系评价集Y，得到含片样品的模糊综合评价总分T=Y×K，其中K={k1，k2，k3，k4}，为评价等级集。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 鲨鱼软骨粉添加量对含片感官评分的影响

由圖1可知，随着鲨鱼软骨粉添加量的增加，含片的感官评分呈现下降趋势，这是由于鲨鱼软骨粉具有特殊的鱼腥味，随着添加量的增大，鱼腥味越来越明显。当鲨鱼软骨粉添加量小于50.0%时，含片的鱼腥味可接受。但是，当鲨鱼软骨粉添加量超过50.0%时，鱼腥味明显。综合考虑，鲨鱼软骨粉适宜的添加量为50.0%。

2.1.2 乳粉添加量对含片感官评分的影响

鲨鱼软骨粉无特殊味道，但有一定的腥味和苦涩味；乳粉奶香醇厚，口感浓郁，在含片中添加乳粉，不仅可以改善其风味和口感，还可以丰富其营养。由图2可知，在乳粉添加量小于25.0%时，感官评分随着乳粉添加量增加而升高，奶粉会降低含片的不良腥味和粉感，带来更好的风味及口感。当乳粉添加量大于25.0%时，感官评分下降，含片乳粉含量过高，奶味过于浓郁，掩盖了含片特有的风味。综合考虑，确定乳粉的最适添加量为25.0%。

2.1.3 青柠檬果粉添加量对含片感官评分的影响

青柠檬具有清淡的新鲜柠檬清香，口感较酸，但味酸中带甘，风味独特，青柠檬果粉为淡黄色粉末，本研究以青柠檬果粉为酸味调节剂，不但使产品滋味更加丰富饱满，风味独特，而且使颜色更加艳丽。从图3可以看出，随着青柠檬果粉添加量的增加，含片的感官评分呈先升高后降低的趋势。青柠檬果粉添加量过少，青柠檬的清香风味和酸味不足，在口感滋味上不明显，难以掩盖制作原料的风味；青柠檬果粉添加量大于8.0%时，含片酸味加重，无法长时间含于口腔中，会降低品尝者的体验感。综合考虑，青柠檬果粉适宜添加量为8.0%。

2.1.4 预胶化淀粉添加量对含片感官评分的影响

预胶化淀粉可压性、流动性、崩解性良好，具有自我润滑作用，能明显改善片剂的硬度及片面光亮度[10]。由图4可知，随着预胶化淀粉添加量的增加，含片的感官评分先升高后降低。当预胶化淀粉添加量为6.0%时，含片感官评分最高，为84分，此时产品组织结构紧密，口感细腻，片面光亮度；但继续增加预胶化淀粉添加量，会导致产品硬度增大，产生碜质感，影响口感。综上所述，预胶化淀粉最适添加量为6.0%。

2.1.5 硬脂酸镁添加量对含片感官评分的影响

为了使含片表面更加光滑，并在压片中防止粘冲，便于从模板脱落，同时使物料混合后分布更佳均匀，需要加入一定量的润滑剂，而硬脂酸镁在片剂生产中常作为润滑剂[11-12]。硬脂酸镁用量对压片感官评分的影响见图5，随着硬脂酸镁添加量的增加，含片的感官评分呈先升高后降低的趋势。这是由于硬脂酸镁添加量较低时，含片表面不够细腻，同时也影响脱模；而硬脂酸镁添加量较高，成粒效果不佳，口感不够顺滑，影响消费者的体验。硬脂酸镁属于疏水性物料，会对成品的崩解度和休止角有一定的影响，需尽可能减小硬脂酸镁的添加量[12-13]。经过综合评价后确定硬脂酸镁的添加量为0.4%。

2.1.6 阿斯巴甜添加量对含片感官评分的影响

阿斯巴甜是一种蛋白质类物质，不会引起血糖上升，具有甜度高、热量低等优势，常作为甜味剂被广泛应用在功能性食品中[14]。本研究以阿斯巴甜为甜味剂，其对压片感官评分的影响见图6。当阿斯巴甜添加量低于0.8%时，随着添加量的增加产品感官评分逐渐升高；当阿斯巴甜添加量高于0.8%时，随着其添加量的增加，压片感官评分逐渐降低，这是由于阿斯巴甜用量较大时，甜味过重，且后味保留时间较长不易去除，影响了含片整体口感。综上所述，确定阿斯巴甜添加量为0.8%。

2.2 模糊数学综合感官评价结果

根据1.3.4感官评价方法，由有食品相关专业

10人组成的感官评价评定小组，对18个含片样品的风味、口感等4项指标进行评价，并对各个指标评价结果进行收集汇总，得出评判模糊矩阵R。模糊矩阵是根据感官评价中各评语的票数比评价总人数，根据感官评价结果得到18个模糊矩阵Ri，其中i代表第i个样品。以样品1为例，色泽：认为优有8人，良有2人，中有0人，差有0人；风味：认为优有

6人，良有2人，中有1人，差有1人；口感：认为优有6人，良有2人，中有1人，差有1人；组织状态：认为优有8人，良有2人，中有0人，差有0人。以1号样品为例，其感官评价结果如表3所示。则样品1的矩阵为

同理可得R2～R18。采用先相乘再加和的方法计算综合评分，根据权重集X={0.2，0.3，0.3，0.2}。模糊综合感官评价结果为Yi=X×Ri（i为1～18）。以样品1为例，其模糊综合感官评价结果为

同理可得Y2～Y18样品的模糊综合感官评价结果。

模糊综合评价总分T=Y×K，Y1=[0.68 0.20 0.06 0.06]，评价等级K={90，80，70，60}，因此第１个含片样品的模糊综合评分为

同理可得2～18号样品的模糊综合感官评价总分，详见表3。

2.3 正交试验结果分析

由表3可知，影响含片模糊综合得分的主次因素为F（阿斯巴甜添加量）＞B（乳粉添加量）＞A（鲨鱼软骨粉添加量）＞E（硬脂酸镁添加量）＞C（青柠檬果粉添加量）＞D（预胶化淀粉添加量）。经过模糊综合评价后，含片配方最优组合为A2B2C2D1E1F2，即鲨鱼软骨粉添加量50.0%，乳粉添加量25.0%，青柠檬果粉添加量8.0%，预胶化淀粉添加量5.5%，硬脂酸镁添加量0.3%，阿斯巴甜添加量0.8%。将该组合与试验2组进行对比，重复2次，发现该组合最终的模糊综合感官评价平均得分为88.1分，高于正交试验2组得分，效果较理想，因此确定A2B2C2D1E1F2为最优组合配方。

3 结论

通过单因素试验和正交试验，得到富含海洋硫酸软骨素改善关节含片的最优配方为鲨鱼软骨粉添加量50.0%、乳粉添加量25.0%、青柠檬果粉添加量8.0%、预胶化淀粉添加量5.5%、硬脂酸镁添加量0.3%、阿斯巴甜添加量0.8%。本研究开发的压片富含海洋硫酸软骨素，色泽均匀、表面光洁，片形坚实且完整，入口清爽顺滑细腻，酸中带甘，可为同类食品开发提供参考。

参考文献

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