壓片糖果的制備方法及產品開發研究進展

王亞寧，張高鵬，葉松梅，張安強,

（1.浙江工業大學食品科學與工程學院，浙江杭州 310014；2.浙江雙益菇業有限公司，浙江麗水 323700）

糖果是一種人們普遍喜愛食用的食品，其種類繁多，依據《糖果分類GB/T 23823-2009》[1]中把糖果分為12大類，即硬糖類、酥糖類、太妃糖類、凝膠糖果類、奶糖類、膠基糖果類、充氣糖果類、壓片糖果類、流質糖果類、膜片糖果類、花式糖果類和其它糖果類。壓片糖果作為糖果制品類中一種新型食品形態，廣受消費者的追捧和喜愛?！短枪?壓片糖果SB/T 10347-2017》[2]中定義壓片糖果是以食糖或糖漿（粉劑）或甜味劑等為主要原料，經混合、造?；虿辉炝?、壓制成型等相關工藝制成的固體糖果。隨著現代人生活節奏的加快、健康意識的增強，以及對產品追新逐異的需求，包裝時尚、方便的壓片糖果以其產品口味豐富、具清新口氣或功能性等特點受到市場的青睞。壓片糖果的分類從《壓片糖果SB 10347-2001》[3]中不明確指出的清型和夾心型轉變為《糖果 壓片糖果SB/T 10347-2008》[4]中的堅實型；夾心型和包衣、包衣拋光型再到最新版《糖果 壓片糖果SB/T 10347-2017》[2]中明確分為四類：堅實型壓片糖果；夾層型壓片糖果；包衣、包衣拋光型壓片糖果；其它型壓片糖果。壓片糖果分類的明確化與細則化既是社會需求又是糖果行業發展的必然結果。

近幾年，壓片糖果產品的研發成為糖果行業的主攻方向，其中具有功能性的壓片糖果成為廣大學者研究的熱點。功能性糖果由于安全性較高和副作用較小，大多數草藥正在被開發為營養產品，靈芝、人參、瑪咖、葛根等藥用食材制作的壓片糖果，既保證了產品的藥性，滿足人們對藥用食材的攝入需求，又提高了藥用食材的口感，具有較高的經濟和社會價值，是極具市場競爭優勢的一款壓片糖果類產品。目前國內外已開發研制出了多種具功能性的壓片糖果，比如有助于減輕眼疲勞、有助于抗氧化、有助于改善睡眠、有助于解酒、有助于改善腸道健康等功能性壓片糖果。具有特定營養輔助功能的壓片糖果的開發研制是大健康背景下的發展趨勢。

為了提高壓片糖果的質量和產量，壓片糖果的制備方法得到不斷地改進與創新，我國由濕法制粒壓片法等批生產工藝逐漸向粉末直接壓片法、干法制粒壓片法、流化床壓片法、雙螺桿壓片法等連續生產工藝過渡。制備方法的改進與創新極大地解決了壓片糖果生產中產品體量小、資源利用率低、時間成本高等問題。新型輔料的研制（Cellactose?、幾丁質-碳酸鈣等）提高了壓片糖果的質量、理化性質及感官評價，更好地滿足了人們對壓片糖果的需求，進而加快壓片糖果行業的發展。壓片糖果分類的變化、制備方法和新型輔料的開發以及層出不窮的功能性壓片糖果的研制成功，表明壓片糖果作為一種新型食品形態得到人們的喜愛與追捧，壓片糖果行業處于迅猛發展階段。因此綜述壓片糖果的分類、制備方法、輔料類型及其產品開發研究現狀等對其投入工業化生產具有積極的理論指導意義。

1 壓片糖果的分類

市場中各種品牌的壓片糖果品目繁多、不勝枚舉，其以不同的形狀、顏色和口味贏得消費者的青睞。壓片糖果按其形狀可以分為圓形、橢圓形、心形、三角形壓片糖果等。按照顏色分為單色、雙色和多色壓片糖果。按照功能性分為有助于抗氧化、有助于改善視力、有助于改善腸道健康、有助于改善睡眠等。根據《糖果 壓片糖果 SB/T 10347-2017》[3]相關標準，依據壓片糖果及其糖體表面的加工方式把壓片糖果分為四類：堅實型壓片糖果；夾層型壓片糖果；包衣、包衣拋光型壓片糖果；其它型壓片糖果。美國Roquette公司[5]認為主要的壓片糖果有普通壓片糖果、包衣壓片糖果、多層壓片糖果、泡騰壓片糖果以及咀嚼型壓片糖果。表1中列舉了壓片糖果的分類及相應產品。

表1 壓片糖果的分類Table 1 Classification of tablet candy

2 壓片糖果的制備

2.1 制備方法

壓片糖果制備方法是影響其質量的重要因素，常見的制備方法分為粉末直接壓片法、干法制粒壓片法、濕法制粒壓片法、流化床制粒、噴霧干燥制粒等。濕法制粒壓片法更常用。表2列舉了一些近幾年來壓片糖果的制備工藝。

表2 壓片糖果的制備方法Table 2 The preparation methods of tablet candy

2.1.1 粉末直接壓片法 粉末直接壓片法是指將粉碎后的原料和輔料混合均勻直接進行壓片的方法[22?23]，是國內外最主要的一種壓片工藝。在我國，因其省時節能、工藝簡便、操作性強，所制得的壓片糖果片面光滑、崩解時限短、穩定性高，有利于提高大規模生產效率等[24]，成為近些年發展迅速的一種壓片技術。多項研究結果表明，與傳統的濕法制粒壓片相比，該法更適用于對濕和熱不穩定[25]，易變色和分解的原料。但物料的流動性、充填性和可壓性等粉體學性質直接影響生產過程中物料的混合和傳遞等環節，影響壓片糖果的片重差異、含量均勻度等質量指標[26]，用該法制作的壓片糖果存在裂片、松片等現象，因此需要篩選適宜的輔料來彌補這一缺點。Mura等[27]對幾種無機鈣和鎂鹽進行了深入的研究，評估和比較了它們作為直接壓縮輔料的實際潛力。Sanchez-Ballester等[28]研究了海藻酸的甲酯衍生物作為直接壓縮的多功能輔料的能力。新型輔料的研究和開發，解決了物料混合后的流動性和可壓性等問題，粉末直接壓片工藝逐漸地成為壓片糖果的首選制備方法。

在粉末直接壓片法制片過程中，顆粒特性的分布，如形狀、大小、液體含量、活性物質含量和硬度，對確定最終壓片糖果特性至關重要[29]。為了保證產品質量，需要持續監控關鍵工藝參數和關鍵質量屬性[30]。實時監測混合物的狀態和壓片時產品的狀態對于保證最終產品質量至關重要。Kamyar等[30]建立了一種新型軟傳感器模型，能夠實時監測混合物和產品的效力以及其它輔料的濃度。Cogoni等[31]提出了一種結合在線NIR PLS和效力軟傳感器估計的混合方法，實現強大的效力預測。Alam等[32]開發了一種實驗室的NIR模型，用于平均中心效力估計，可以使用不同的儀器實現到不同的站點而無需對既定的工藝條件和原材料特性范圍進行模型更新。監測模型的建立為提高粉末直接壓片法制得的產品質量提供了有效的保障。

2.1.2 制粒壓片法 由于粉末直接壓片法對原輔料的選擇有極大的局限性，造粒技術成為壓片糖果制作的第二選擇，尤其以干法制粒技術為優[33]。干法制粒是將藥物提取物與輔料混合均勻后，依靠重壓或輥壓機擠壓成薄片狀，再經磨碎和過篩，制成一種預定大小的顆粒的方法[34]。原輔料顆粒的大小和性質（塑性、脆性等）會影響輥壓后產品的質量，Linnet等[35]分別研究了以MCC和乳糖為原料制粒對產品性質的影響，結果表明制粒材料的主要變形性直接影響顆粒在壓片時的變形[35]，這是由于相對于脆性材料，塑性材料具有更好的粘合強度[36]，因此選擇合適的原輔料同樣是干法制粒成功的關鍵。固體組分在帶中的均勻分布也是影響干法制粒壓片糖果質量的重要因素。為了解決固體組分分布不均一問題，Wiedey等[37]總結了兩種解決方法：一是修改輥的設計，使力的分布更加均勻；二是在攪拌機和軋輥之間額外添加攪拌器，增加原料的均勻性。進一步的，其研究證實了工藝參數會影響帶均勻性，并且篩分后的組分的壓片過程遵循高密度和多孔區域的帶內補償效應[37]。Berkenkemper等[38]研究表明干法制粒會降低崩解劑的崩解性能，且崩解機理和崩解時間均不同于粉末直接壓片法制得的產品?？梢?，不同的制備方法對產品的性能有很大的影響。

濕法制粒是將藥物和輔料的粉末混合均勻后加入液體粘合劑制備顆粒的方法，該法相對于前兩種制備方法，具有提高粉末均勻性[39]，增加體積密度，改善流動性能，減少粉末分離，壓縮成形性好，耐磨性較強等優點[40?41]，因此，在我國該法是目前應用最為廣泛的一種制備方法。

根據攪拌方式的不同，濕法制粒分為高剪切制粒、流化床制粒和擠出制粒等[41]，大量文獻表明，高剪切濕法制粒是被廣泛應用于壓片糖果的一種濕法制粒技術。一種典型的高剪切濕法制粒工藝是將液體黏合劑噴灑到預混粉床上，而其中的內容物則在高剪切混合機碗內徹底混合，因此與其它類型的制粒相比，在高剪切混合器中進行的濕法制粒需要有效地添加適宜的液體黏合劑來完成物料的制粒[42]。Taipale-Kovalainen等[43]比較了高剪切濕法制粒和連續干法制粒對產品性質的影響，其研究表明高剪切濕法制粒制得的顆粒流動性較連續干法制粒優，生產速率相對高。同時在壓片過程中，高剪切濕法制粒得到的顆粒較干法制粒得到的顆粒需相對小的壓力壓實成片[43]。Gupta等[44]研究了高剪切濕法制粒壓片法在低糖微片工藝中的應用，結果表明，相對于直接壓片工藝，高剪切濕法制粒工藝可以在更低的微粒度下生產可接受的微片。近年來，紅曲三七壓片糖果[18]、藍莓葉黃素壓片糖果[13]、芒果壓片糖果[45]等采用濕法制粒工藝研制的壓片糖果產品仍是一種趨勢。但是濕法制粒存在一些缺陷，比如不適用于黏度較大的物料，會產生粘鍋、攪拌不充分等現象，這需要進一步的研究改進。

2.1.3 其它制備方法 壓片糖果的制作方法正朝著連續生產（CM）的方向發展，CM制粒方法包括輥壓法、雙螺桿法、流化床法、熱熔擠出法等[43]。雙螺桿制粒技術憑借其高效使用液體粘合劑，使活性原料和輔料均勻混合，及其工藝參數的可控性、制粒時間短、操作簡單和易于優化等特點[29,46]，成為制粒行業中最流行的技術之一。雙螺桿熱熔體擠壓技術由于其無需溶劑和采用連續制粒等優點在制粒行業得到廣泛的應用，包括制濕顆粒和制熔顆粒等[46]。Ismail等[29]利用實驗數據校準和驗證了完整的二維-種群平衡模型對兩種螺旋裝置中不同的揉捏和輸送元件生產出的顆粒的聚集和斷裂進行了解釋。連續噴霧流化床分層造粒技術廣泛應用于食品、化工等行業，主要包括聚集、涂層和分層造粒三個步驟[47]，其在多色和夾層壓片糖果的制備過程中有著顯著的優勢。

2.2 輔料的類型

壓片糖果主要由主料和輔料壓制而成，輔料是攝入時沒有直接生理或藥理作用的添加劑[58]。輔料粉末物理性質的差異導致顆粒成核速度不同，親水性輔料優先成核[25]，進而致使顆粒分離，制得的壓片糖果成分不均勻。選擇合適的輔料對于獲得崩解快、硬度佳、脆性低、成分均勻的壓片糖果至關重要[59]。輔料按照作用分為填充劑、矯味劑、潤滑劑、粘結劑、潤濕劑，崩解劑等；按照加工方式分為預混輔料和共處理輔料。

單一輔料種類多樣，主要有填充劑、矯味劑、潤滑劑、粘結劑、潤濕劑、崩解劑等。其中填充劑包括乳糖、微晶纖維素、甘露醇、玉米淀粉、糊精、羥甲基纖維素鈉、木糖醇等，常用于壓片糖果的有乳糖、微晶纖維素、羥甲基纖維素鈉和糊精等。添加檸檬酸、枸櫞酸、三氯蔗糖、木糖醇、甜菊糖苷等作為矯味劑改善產品的酸甜口感。潤滑劑是壓片糖果制備中不可或缺的輔料，主要有硬脂酸鎂、滑石粉、微粉硅膠、聚乙二醇類等，目前硬脂酸鎂廣泛用于壓片糖果的潤滑劑，機械干燥涂層產生的高剪切力使得硬脂酸鎂分層并在每個粒子表面形成更加連續的薄層，從而提高粉末的流動性和壓實性[60]。羥甲基纖維素鈉、PVP-K30等作為黏合劑輔助原料粉末粘合成型。崩解劑是加入到處方中促使壓片糖果迅速崩解成小單元并使藥物更快溶解的功能性成分，常用于壓片糖果的有羧甲基淀粉鈉、低取代羥丙基纖維素、交聯羧甲纖維素鈉、交聯聚維酮等[61]。通過化學改性的淀粉、纖維素、聚維酮等可在較小添加量下產生更有效的崩解效果[62]，是一類性質優良的崩解劑。

預混輔料（pre-mixed excipient）系指兩種或兩種以上藥用輔料通過簡單物理混合制成的、具有一定功能且表觀均一的混合輔料,其各組分仍保持獨立的化學實體[61]。幾種輔料混合時，會產生相加作用或拮抗作用等，如乳糖與微晶纖維素混合使用時，會產生相加作用；而蔗糖粉與微晶纖維素混合使用時，則產生拮抗作用[63]。因此，選擇合適的輔料進行預混合是成功研制一款新型壓片糖果的重要環節。共處理輔料（co-processed excipients）是將兩種及以上輔料通過噴霧干燥、熱熔擠出或共結晶等方法預混，使輔料在亞粒子狀態反應, 產生功能協同作用，改變輔料的理化性質和功能，掩蓋單個輔料的不足[64]。共處理輔料在加工過程中不應形成新的化學共價鍵。與預混輔料的區別在于，共處理輔料無法通過簡單的物理混合方式制備[63]。這樣處理的顆粒，流動性、可壓性都明顯優于簡單混合的配方，因此共處理輔料的研究加快了粉末直接壓片工藝的發展。幾丁質-碳酸鈣作為一種多功能共處理輔料，顯著增強粉末流動性，使粉末具有更高的真密度和堆積密度，同時具有快速分解性能[65]，用于直接壓片時，可以較高的壓片速度進行壓片且壓片時間范圍較廣[66]，是一款性能良好的崩解劑。Benabbas等使用90%的MCC101結合10%的褐藻酸獲得了一種具有良好的粉末流動性和快速崩解性的新型共處理輔料[64]。Dziemidowicz等對8種共處理輔料通過評價不溶性顆粒成分，隨后對分散在水中的粉末進行顯微鏡分析，最后通過感官進行快感評分得出SmartExQD100評分最高[67]。德國和法國等西方國家研制出了多種共處理輔料，包括法國Roquette的PEARLITOL?Flash、德國BASF的Ludipress、德國JRS的Prosoly系列和FMC的微晶纖維素-羧甲纖維素鈉（Avicel RC/CL）等[68]。共處理輔料的研發極大地推進了壓片糖果的發展。

3 產品開發

市場中的壓片糖果種類繁多，以符合青年一代的清新口味的壓片糖果和具有功能性的壓片糖果為主，同時其以有趣的信息圖形和強烈的包裝顏色引起了各個年齡段的人的關注和興趣，主要是兒童、青少年以及成年人[69]。隨著居民健康意識的提升，壓片糖果以其低糖、方便、健康、具功能性等特點在糖果制品行業蓬勃發展。2019年首個壓片糖果相關團體標準即《刺梨系列產品 刺梨壓片糖果 T/GZSX 055.3-2019》的建立，標志著壓片糖果產品迎來了新的機遇。

許多國內外知名企業抓住糖果產業革新的浪潮，推出了各種極具競爭力的壓片糖果產品。各企業及研究機構以人參、黃精、瑪咖、猴頭菇、葉黃素、DHA、蛹蟲草、膠原蛋白等具有特定功效的物質為原料研發出了一系列滿足社會需求的壓片糖果產品。日本iSDG公司健康養護系列產品推出了兩款分別以金盞菊濃縮粉和藍莓濃縮粉、萬壽菊濃縮粉和藍莓濃縮粉為葉黃素活性物質原料的葉黃素壓片糖果，其有助于減輕眼疲勞。美國美樂家公司膳食補充系列產品推出了多款壓片糖果產品，包括綠茶壓片糖果、梔子壓片糖果、護欣宜納豆壓片糖果、南瓜籽壓片糖果、膠原蛋白肽壓片糖果、思倍佳磷脂酰絲氨酸壓片糖果等具有一定營養輔助功能的壓片糖果，以及有助于體型管理的然倍速綠咖啡豆壓片糖果。我國湯臣倍健品牌推出了牛乳鈣片壓片糖果、健力多牛乳鈣片壓片糖果（橘子味）、Ⅱ型膠原軟骨片壓片糖果等添加礦物質的功能性壓片糖果產品，以及添加維生素的蔓越莓維生素C壓片糖果、葉黃素酯維生素C壓片糖果等多款營養壓片糖果產品。雖然壓片糖果產品層出不窮，但創新型產品開發一直止步不前，同時由于我國壓片糖果制備方法的局限性以及輔料開發的滯后性，提高壓片糖果產品的質量存在一定的挑戰性。

4 結論與展望

壓片糖果的研制是糖果制造行業的熱點，為了滿足社會對壓片糖果產量與質量的需求，壓片糖果的制備方法逐漸地由批量生產向連續生產轉化。輔料的選擇與制備方法以及原料性質密切相關，因此制備方法的改進與共處理輔料的研發成為解決壓片糖果質量問題的重要因素。干法制粒壓片法、粉末直接壓片法等連續化生產技術在國外早已成熟，但在我國卻尚未普及，目前仍以濕法制粒壓片法為主要制備方法。目前壓片糖果的開發正朝著具有特定功能的產品的方向發展，國內外知名品牌相繼推出一系列具膳食補充和營養輔助功能的壓片糖果產品。近幾年國內已申請的具一定功能性的壓片糖果專利眾多，但運用于大規模投入生產的產品鮮少。因此，對壓片糖果產品的生產技術進行深入的研究成為目前壓片糖果產品發展的必然要求。主要包括壓片糖果新型輔料的研制以及壓片參數的研究，為更多的壓片糖果投入工業化生產提供理論指導，同時應加快我國壓片糖果制備方法的轉型，解決產品生產滯后等問題，為壓片糖果產業的發展提供更加優質的硬件設施和發展空間。