一种制备破壁灵芝孢子粉颗粒的方法
阅读说明：本技术 一种制备破壁灵芝孢子粉颗粒的方法 (Method for preparing wall-broken ganoderma lucidum spore powder particles ) 是由 陈雅静 孙凯强 袁洁 梁乾林 祝应杰 肖晓华 李燕 冯亚男 盛佳丽 于 2020-05-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种制备破壁灵芝孢子粉颗粒的方法,包括将破壁灵芝孢子粉、全脂乳粉、天然可可粉、甜味剂、粘合剂采用流化床制粒,颗粒经整粒后,与硬脂酸镁混合,最后采用粉剂包装机分装,得成品。本发明解决了破壁灵芝孢子粉流动性差、难制粒的问题,制备的破壁灵芝孢子粉颗粒粒度分布符合2015版《中国药典》的要求、流动性好、营养丰富、味道佳、方便携带。本发明的方法具有工艺简单、生产周期短的特点,有利于大规模生产。(The invention discloses a method for preparing wall-broken ganoderma lucidum spore powder particles, which comprises the steps of granulating wall-broken ganoderma lucidum spore powder, whole milk powder, natural cocoa powder, a sweetening agent and an adhesive by adopting a fluidized bed, granulating the particles, mixing the granules with magnesium stearate, and finally subpackaging by adopting a powder packaging machine to obtain a finished product. The invention solves the problems of poor fluidity and difficult granulation of the wall-broken ganoderma lucidum spore powder, the particle size distribution of the prepared wall-broken ganoderma lucidum spore powder meets the requirements of 2015 edition Chinese pharmacopoeia, and the wall-broken ganoderma lucidum spore powder has good fluidity, rich nutrition, good taste and convenient carrying. The method has the characteristics of simple process and short production period, and is favorable for large-scale production.)
技术领域
本发明属于食品工程领域，具体地说，涉及一种制备破壁灵芝孢子粉颗粒的方法、以及一种活性成分含量高且口感好的破壁灵芝孢子粉颗粒。
背景技术
随着人们的生活节奏日益加快，来自生活、工作及社会等各方面的压力与日俱增。与此同时，环境污染、气候变化也越来越糟糕。在内在压力或外在环境的影响下，人们普遍出现免疫力下降、亚健康等状况，为克服这些日趋严重的亚健康问题，越来越多的营养保健食品层出不穷，其中灵芝类保健食品占据一定的比例。
灵芝属于担子菌纲多孔菌科灵芝属的一种药用真菌植物。灵芝子实体发育成熟后，收集由菌管中弹射出孢子，即为灵芝孢子粉。灵芝孢子粉集灵芝精华于一身，富含灵芝多糖、三萜类化合物、核苷类、多种氨基酸、微量元素和其他多种生理活性物质。具有提高免疫力、抗氧化、保肝、降血糖和抗肿瘤等功能。但灵芝孢子有一层极难被人体胃酸消化的外壁，由几丁质和葡聚糖构成，因此灵芝孢子粉无法被人体消化吸收。破壁后的灵芝孢子粉多糖含量明显增高，易于人体吸收、利用。但破壁灵芝孢子粉存在流动性差、难制粒的问题。目前国内已出现了几十种含破壁灵芝孢子粉的保健食品或膳食补充剂，这些产品大部分以硬胶囊或片剂的形式存在。颗粒剂品种少，且普遍存在味道苦、油腻、遇水成团吸附于容器表面、不方便食用的问题。
专利文献CN104922167A公开了一种灵芝孢子粉冲剂及其制备方法，采用破壁灵芝孢子粉、麦芽糊精、环糊精、山楂和炒麦芽，以60％～80％酒精作为湿润剂进行湿法制粒，后干燥处理，筛选后的颗粒进行真空包装，填补了没有相关灵芝孢子粉冲剂的空白。
专利文献CN106173779A公开了一种灵芝孢子固体饮料及其制备方法，采用干法制粒解决了生产过程中收率低、难制粒的难题。
专利文献CN106619746A公开了一种灵芝孢子粉颗粒，采用旋转制粒机和气流干燥，解决了制粒难的问题，保留了灵芝孢子粉的原有口感和色泽。
在上述各种破壁灵芝孢子粉颗粒的制备方法中，或者通过加入糖粉，进行干法制粒，获得破壁灵芝孢子粉颗粒，但其中破壁灵芝孢子粉含量很低，仅占0.2wt％左右，这对最终产品的经济性不利，而且从文献中未体现颗粒流动性等性质。或者，制粒与干燥分步进行，先加入湿润剂进行湿法制粒，后进行干燥，工艺复杂，生产周期较长。而且，由于破壁灵芝孢子粉具有特有的怪味道，且该异味很难被大部分消费者所接受，在上述制备方法中，均未对破壁灵芝孢子粉颗粒的味道进行有效的改善，不利于提高消费者的接受度。
由于破壁灵芝孢子粉流动性差、难制粒、味苦，为改善其食用性，或者采用干法制粒，或者先湿法制粒后干燥，但这些方法中存在一定的缺陷，例如破壁灵芝孢子粉含量低，颗粒剂制备工艺复杂，导致产品生产周期较长，味道不佳、成本高等。因此开发工艺简单、颗粒流动性好、味道好、货架期长的破壁灵芝孢子粉颗粒是一种迫切需求，具有广阔应用前景。
发明内容
为了解决现有技术工艺和产品中存在的上述问题，发明人经过深入研究和众多的实验尝试，开发出一种加工工序少、生产周期大大缩短、破壁灵芝孢子粉含量大幅度提高的破壁灵芝孢子粉颗粒剂生产工艺。通过该方法制得的颗粒剂不仅活性成分含量高，而且口感舒适，流动性好，保存时间长。
因此，本发明的一个目的在于提供一种制备破壁灵芝孢子粉颗粒的方法。
本发明的另一目的在于提供一种活性成分含量高、流动性好、口感好、破壁灵芝孢子粉含量高的颗粒剂。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种制备破壁灵芝孢子粉颗粒的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)备料：按配比分别称取破壁灵芝孢子粉、全脂乳粉、天然可可粉、硬脂酸镁、甜味剂和粘合剂；
(2)制粒：采用流化床将步骤(1)中所述的破壁灵芝孢子粉、全脂乳粉、天然可可粉、甜味剂和粘合剂进行制粒，得到颗粒；
(3)整粒：通过移动式整粒机将步骤(2)得到的颗粒进行整粒，得到整粒后颗粒；
(4)混合：在步骤(3)中得到的整粒后颗粒中加入硬脂酸镁，混合均匀，得到破壁灵芝孢子粉颗粒。
上述方法还可以包括以下步骤：
(5)分装：采用粉剂包装机将步骤(4)中得到的破壁灵芝孢子粉颗粒分装充填，得到半成品；
(6)检验：对步骤(5)中得到的半成品进行检验，检验合格后即得成品。
优选地，上述步骤(1)中破壁灵芝孢子粉的破壁率≥95％，例如≥96％、≥97％、≥98％或者≥99％，从而有利于提高破壁灵芝孢子粉中活性成分比如灵芝多糖、三萜类化合物、核苷类等的吸收率。
上述破壁灵芝孢子粉以无水葡萄糖(C6H12O6)计的多糖含量优选≥0.9％，例如≥1.0％、≥1.2％、≥1.4％或者≥1.5％，从而有利于提高破壁灵芝孢子粉的保健和治疗功能。
上述步骤(1)中备料的配比为：破壁灵芝孢子粉10～20份，全脂乳粉60～70份，天然可可粉10～20份，甜味剂0.1～0.3份，粘合剂3～8份，硬脂酸镁0.8～1份。
上述甜味剂可以为三氯蔗糖、安赛蜜、阿斯巴甜、纽甜、甜菊糖苷或罗汉果甜中的一种或者两种以上的混合物。
所述粘合剂为淀粉浆、聚维酮K30、羟丙甲纤维素、羧甲基纤维素钠或明胶中的一种或者两种以上，优选粘合剂为羟丙甲纤维素和羧甲基纤维素钠、或者羧甲基纤维素钠与聚维酮K30。
上述步骤(2)的工艺条件可以为：流化床的雾化压力为1.0～3.3bar，流化床的蠕动泵转速为13～25rpm，流化床制粒时的进风温度为45～70，℃流化床制粒时的进风风量为300～450m3/h。
进一步地，步骤(2)的工艺条件优选为：流化床的雾化压力为1.3～2.8bar，流化床的蠕动泵转速为15～22rpm，流化床制粒时的进风温度为55～65，℃流化床制粒时的进风风量为350～400m3/h；颗粒在流化床中进行干燥，干燥时的进风温度为55～65，℃干燥时的进风风量为350～400m3/h，干燥时间为30～50min；粘合剂或以干粉形式直接与其他物料混合制粒，或配成3～20wt％的溶液；颗粒水分≤5.0wt％。
上述步骤(3)中，优选整粒过程中筛网孔径为1.5～2.5mm，整粒机转速为200～400rpm。
上述步骤(4)中，混合时间可以为10～40min，混合机转速为10～15rpm。
在一种实施方式中，上述步骤(5)中，包装规格可以为5-20g/袋，例如8-15g/袋或者10g/袋。
根据本发明的第二个方面，提供了一种有效组分含量高的破壁灵芝孢子粉颗粒。
优选地，上述破壁灵芝孢子粉颗粒的粒度分布为100％过10目筛，≤15％过80目筛，例如≤12％过80目筛。
本发明的方法工艺简单、大大缩短了生产周期，解决了破壁灵芝孢子粉流动性差、难制粒的问题，有利于大规模生产。所制备的破壁灵芝孢子粉颗粒粒度分布符合2015版《中国药典》的要求、流动性好、破壁灵芝孢子粉含量高、而且味道佳，易于被消费者接受，从而造福于大众。
附图说明
图1为本发明的制备破壁灵芝孢子粉颗粒的工艺流程图。
图2是本发明制备的破壁灵芝孢子粉颗粒与常规方法制品的照片。其中，左图为实施例1的破壁灵芝孢子粉颗粒，右图为对比实施例4的破壁灵芝孢子粉颗粒。
具体实施方式
在许多灵芝类保健食品和药物中，破壁灵芝孢子粉是核心活性组分，其含量高低决定了保健食品和药物的功效及售价，因此提高灵芝类保健食品中破壁灵芝孢子粉的含量是生产厂家和消费者的共同追求。但是破壁灵芝孢子粉自身具有不少缺陷，比如破壁灵芝孢子粉具有菌菇薅败气味，口感焦苦，因此在普通的保健食品和药物中的含量不能高，普遍较低，否则消费者难以接受；本身油腻，流动性很差，遇水成团并吸附于容器表面造成服用不方便，难以在加工流水线上准确分装，严重影响包装成品的质量，经常不得不采用人工进行成品分装，增加了生产成本。
为了掩盖破壁灵芝孢子粉的菌菇薅败气味和焦苦口感，发明人经过许多次的筛选和实验比较，发现全脂乳粉、天然可可粉、某些种类甜味剂等按特定比例混合后添加可以较好地解决破壁灵芝孢子粉的气味和口感差的问题，可以大幅度提高破壁灵芝孢子粉在保健食品和药物中的含量，从而增强保健食品和药物的功效及售价。
这些辅助添加物本身也具有一定的保健和营养作用，其中全脂乳粉营养价值高，富含蛋白质和脂肪，且含有钙、磷、铁、维生素A、维生素B等多种微量元素，可以增强免疫力，防止骨质疏松等。天然可可粉含有膳食纤维、氨基酸、可可脂及类黄酮、维生素等多种生物活性成分，具有稳定血糖、抗氧化及稳定情绪等功能。全脂乳粉、天然可可粉与破壁灵芝孢子粉相辅相成，实现了良好的提高机体免疫力的功能，提高了各年龄阶段消费者的接受程度。
虽然全脂乳粉和天然可可粉能够改善破壁灵芝孢子粉的气味和口感，但是它们并不能改进破壁灵芝孢子粉的流动性，全脂乳粉本身也容易吸潮。虽然添加润滑剂比如硬脂酸镁在一定程度上能够克服混合物颗粒的结团性，但其改善颗粒流动性的作用还是很有限的。
由于这类辅助剂以及助流剂比如二氧化硅的添加量不能高，否则就会大大降低产品保健效果，并被消费者所排斥，不利于产品销售推广。显然，本发明特殊的原料配比与颗粒剂流动性之间形成了一种矛盾。
颗粒剂流动性的大小，会直接影响到颗粒自动包装机分装时装量差异的大小。流动性合适时，装量差异会小，反之则大。为了解决这一矛盾，克服颗粒剂流动性不足的缺陷，本发明对产品生产工艺进行了改进，改变了传统的破壁灵芝孢子粉颗粒剂的生产工艺，用流化床制粒代替传统的湿法制粒机制粒，经过反复尝试优化工艺条件，大大改善了高破壁灵芝孢子粉含量的颗粒剂的流动性，并且提高了颗粒剂的粒径分布稳定性，产品的松紧密实度适中，在水中能够快速冲泡均匀。
比如，颗粒剂的休止角为35～41度(o)，流动性良好；松装密度为0.27～0.35g/cm3；振实密度为0.38～0.42g/cm3；粒度分布为100％过10目筛，≤15％过80目筛。其中休止角是检测颗粒剂流动性的指标之一，休止角越大，流动性就越差。休止角的测定按固定圆锥底法进行，以堆高度与堆底面半径的函数值来表示。
松装密度的测定方法为固定体积法，将100mL空杯放到接料盘上，取适量样品通过筛网、出料口落入空杯中，样品充满并溢出空杯后，用刮板将容器口刮平，通过满杯质量和体积计算松装密度，即单位体积颗粒的质量。振实密度的测定也按固定体积法进行，将适量样品慢慢加到100mL空杯与100mL延长筒的连接组合成的振实密度组件中，开始振实，振实频率为250次/min，振实次数500次，用刮板将容器口刮平，通过满杯质量和体积计算振实密度。
本发明的颗粒剂流动性是合适的，易于分装，避免了成品分装误差，装量差异能够控制在±5％误差范围内，分装得非常均匀，适于采用粉剂包装机进行流水线式分装作业，省去了人工分装，节约了生产成本，并且保障了成品质量标准。
采用本发明工艺制备的破壁灵芝孢子粉颗粒中，核心活性成分破壁灵芝孢子粉的含量能够高达12wt％以上，例如可以为12-20wt％，从而保障取得突出的保健效果。
以下结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。
本文中涉及到多种物质的添加量、含量及浓度，其中所述的百分含量，除特别说明外，皆指质量百分含量；所述的“份”皆指重量份。
实施例1：
一种破壁灵芝孢子粉颗粒，由下列重量份配比的成分组成：破壁灵芝孢子粉1200克，全脂乳粉7000克，天然可可粉1210克，安赛蜜5克，三氯蔗糖5克，羟丙甲基纤维素400克，羧甲基纤维素钠100克和硬脂酸镁80克。
所述破壁灵芝孢子粉颗粒的制备工艺参见图1，过程如下：
(1)备料：按比例称取配方中的各原料；
(2)制粒：将破壁灵芝孢子粉、全脂乳粉、天然可可粉、安赛蜜、三氯蔗糖和羧甲基纤维素钠加入流化床(型号：FBE25C，生产厂商：ACG Pharma Technologies Pvt.Ltd)中制粒。流化床的雾化压力为2.0bar，流化床的蠕动泵转速为17rpm，流化床制粒时的进风温度为57，℃流化床制粒时的进风风量为360m3/h；干燥时的进风温度为57，℃干燥时的进风风量为360m3/h，干燥时间为30min；羟丙甲基纤维素配成5wt％水溶液；干燥后颗粒水分为5％；
(3)整粒：通过移动式整粒机(型号：ZLJ-125-Y，生产厂商：重庆力耕喷嘴有限公司)整粒，整粒过程中筛网孔径为2.0mm，整粒机转速优选为280rpm；
(4)混合：将整粒后的颗粒加入硬脂酸镁，混合均匀，混合时间为20min，混合机(型号：ZTH1000，生产厂商：宜春万申制药机械有限公司)转速为11rpm；
(5)分装：采用粉剂包装机(型号：HXLBF100，生产厂商：温州惠利机械有限公司)充填分装袋，10g/袋。检验合格后即得成品。
制备的破壁灵芝孢子粉颗粒参见图2，颗粒测量结果见表1。由测量结果可知，本发明的产品颗粒粒度分布结果符合2015版《中国药典》的要求。
实施例2：
一种破壁灵芝孢子粉颗粒，该破壁灵芝孢子粉颗粒由下列重量份配比的成分组成：破壁灵芝孢子粉1500克，全脂乳粉6442克，天然可可粉1350克，阿斯巴甜10克，三氯蔗糖8克，羧甲基纤维素钠150克，聚维酮K30 450克和硬脂酸镁90克。
所述破壁灵芝孢子粉颗粒的制备过程如下：
(1)备料：按比例称取配方中的各原料；
(2)制粒：将破壁灵芝孢子粉、全脂乳粉、天然可可粉、阿斯巴甜、三氯蔗糖和羧甲基纤维素钠加入流化床中制粒。流化床的雾化压力为2.5bar，流化床的蠕动泵转速为16rpm，流化床制粒时的进风温度为65，℃流化床制粒时的进风风量为380m3/h；干燥时的进风温度为65，℃干燥时的进风风量为380m3/h，干燥时间为35min；聚维酮K30配成15wt％水溶液；干燥后颗粒水分为3.5％；
(3)整粒：通过移动式整粒机整粒，整粒过程中筛网孔径为1.5mm，整粒机转速优选为300rpm；
(4)混合：将整粒后的颗粒加入硬脂酸镁，混合均匀，混合时间为30min，混合机转速为12rpm；
(5)分装：采用粉剂包装机充填分装袋，10g/袋。检验合格后即得成品。
制备的破壁灵芝孢子粉颗粒测量结果见表1。
实施例3：
一种破壁灵芝孢子粉颗粒，该破壁灵芝孢子粉颗粒由下列重量份配比的成分组成：破壁灵芝孢子粉1700克，全脂乳粉6000克，天然可可粉1540克，安赛蜜10克，三氯蔗糖10克，羧甲基纤维素钠140克，羟丙甲基纤维素500克和硬脂酸镁100克。
所述破壁灵芝孢子粉颗粒的制备过程如下：
(1)备料：按比例称取配方中的各原料；
(2)制粒：将破壁灵芝孢子粉、全脂乳粉、天然可可粉、安赛蜜、三氯蔗糖和羧甲基纤维素钠加入流化床中制粒。流化床的雾化压力为2.8bar，流化床的蠕动泵转速为22rpm，流化床制粒时的进风温度为60，℃流化床制粒时的进风风量为400m3/h；干燥在流化床中进行，干燥时的进风温度为60，℃干燥时的进风风量为400m3/h，干燥时间为25min；羟丙甲基纤维素配成8wt％水溶液；干燥后颗粒水分为2.8％；
(3)整粒：通过移动式整粒机整粒，整粒过程中筛网孔径为2.5mm，整粒机转速优选为350rpm；
(4)混合：将整粒后的颗粒加入硬脂酸镁，混合均匀，混合时间为15min，混合机转速为15rpm；
(5)分装：采用粉剂包装机充填分装袋，10g/袋。检验合格后即得成品。
制备的破壁灵芝孢子粉颗粒测量结果见表1。
表1、实施例1-3的破壁灵芝孢子粉颗粒的技术指标
上述检测指标表明，本发明制备的破壁灵芝孢子粉颗粒粒度分布结果符合2015版《中国药典》的要求，流动性良好，且制备容易。
该颗粒剂的松装密度(0.27～0.35g/cm3)与振实密度(0.38～0.42g/cm3)相差不大，表明颗粒的结构稳定，不易碎，容易保持形态稳定性，有利于长期储藏和运输。
对比实施例4：
采用与实施例1相同的配方，但制备颗粒时采用不同的工艺，采用传统的湿法制粒。
按如下制备过程：
(1)备料：按比例称取配方中的各原料；
(2)制粒：将破壁灵芝孢子粉、全脂乳粉、天然可可粉、安赛蜜、三氯蔗糖和羧甲基纤维素钠加入湿法制粒机(型号：RMG50L，生产厂商：ACG Pharma Technologies Pvt.Ltd)中制粒；羟丙甲基纤维素配成8wt％水溶液；制粒时搅拌速度为120r/min，搅拌时间为20min，剪切速度为2000r/min，剪切时间为10min；湿整筛网孔径为4*4mm(方孔)，整粒机转速优选为200rpm；干燥温度为60，℃干燥时间120min，干燥后颗粒水分为5％；
(3)整粒：通过移动式整粒机整粒，整粒过程中筛网孔径为2.0mm，整粒机转速优选为280rpm；
(4)混合：将整粒后的颗粒加入硬脂酸镁，混合均匀，混合时间为20min，混合机转速为11rpm；
(5)分装：采用粉剂包装机充填分装袋，10g/袋。
制备的破壁灵芝孢子粉颗粒参见图2，其测量结果见表2。
表2、对比实施例4的破壁灵芝孢子粉颗粒的技术指标
如图2所示，对比实施例4制备的颗粒大小明显不均匀，而实施例1制备的颗粒大小较均匀。表2检测指标表明，粒度分布结果为：100％过10目筛，≥15％过80目筛，不符合2015版《中国药典》对颗粒剂粒度的要求。且制备工艺中的制粒与干燥需要分步操作，干燥时间较长。
对比实施例5：
一种破壁灵芝孢子粉颗粒，由下列重量份配比的成分组成：破壁灵芝孢子粉1200克，微晶纤维素101(代替全脂乳粉和天然可可粉)8210克，安赛蜜5克，三氯蔗糖5克，羟丙甲基纤维素400克，羧甲基纤维素钠100克和硬脂酸镁80克。
按照与实施例1的相同工艺制备破壁灵芝孢子粉颗粒，不同之处仅在于：制粒工序中使用微晶纤维素101代替全脂乳粉和天然可可粉。
将所得颗粒与实施例1所制得的颗粒分别冲泡后进行对比，按表3感官评分标准进行感官评价，得出感官评价结果，如表4所示。从浙江创新生物有限公司中随机抽选30名工作人员，年龄段为30-50岁，其中女性20名，男性10名，事先不告知两种颗粒的信息，单独进入试验区评价。将30名工作人员的打分结果平均后得出评价结果。
表3、感官评分标准
表4、感官评价结果
对比结果表明，本发明制备的破壁灵芝孢子粉颗粒味道佳，解决了破壁灵芝孢子粉味道苦涩的问题，很容易被消费者接受。
需说明的是，上述实施例仅用于解释说明本发明的发明构思，而非对本发明权利要求保护范围的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。