全 文 ：《食品工业》2016 年第37卷第 6 期 166
工艺技术
辣木螺旋藻复合营养片剂的配方及生产工艺优化
郑毅，祝凡，林郸，吴军，邹一超
攀枝花学院生物与化学工程学院，干热河谷特色生物资源开发四川省高校重点实验室（攀枝花 617000）
摘 要 利用辣木叶和螺旋藻这两种营养元素有互补关系的天然食品原料, 制备一种营养更全面、比例更均衡的
天然营养补充片剂。在研究辣木叶与螺旋藻营养物质组成的基础上, 确定辣木叶和螺旋藻的原料配比, 并选用微
晶纤维素、羧甲基纤维素钠、硬脂酸镁为赋形剂, 通过单因素和正交试验, 筛选出片剂制备的最佳配方, 采用粉末
直接压片工艺, 制备辣木螺旋藻复合营养片剂。原料的最佳配比为辣木叶粉: 螺旋藻粉为7︰3, 片剂的最佳配方为
原料88.5%, 微晶纤维素8.0%、羧基纤维素钠2.0%、硬脂酸镁1.5%, 最佳工艺参数为原料粉碎粒度200~300目, 含水量
7%, 制片压力40 kN。通过配方和工艺优化, 能制备营养更全面更均衡的辣木螺旋藻营养片剂, 其片形外观、片重差
异、硬度、脆碎度、崩解时限等指标都达到了相应的质量要求。
关键词 辣木; 螺旋藻; 营养片剂; 配方; 工艺优化
Optimization of Formulation and Processing of Moringa oleifera
and Spirulina Complex Tablets
Zheng Yi, Zhu Fan, Lin Dan, Wu Jun, Zou Yi-chao
School of Biological and Chemical Engineering, Panzhihua University, Key Laboratory of Dry-hot Valley
Characteristic Bio-resources Development at University of Sichuan Province (Panzhihua 617000)
Abstract A more comprehensive nutrition, more balanced proportion of natural nutritional supplement tablets with Moringa
oleifera leaves and Spirulina these two nutrients which have complementary natural food ingredients are prepared. On the
basis of research Moringa oleifera leaves with Spirulina nutrient composition determined on Moringa oleifera leaves and
Spirulina ratio of raw materials, microcrystalline cellulose, sodium salt of caboxy methyl cellulose (CMC), magnesium
stearate excipients are chosen through single factor and orthogonal experiment, the best formula tablets, Moringa oleifera
and Spirulina complex tablets are prepared by powder direct compression technology. The best ratio of raw material for the
Moringa oleifera leaves powder is as followings: Spirulina powder is 7︰3, the best raw materials for the tablet formulation
is 88.5%, 8.0% microcrystalline cellulose, CMC 2.0%, stearin magnesium 1.5%, the optimum parameters for the raw material
crushing 200~300 mesh particle size, moisture content of 7%, tableting pressure 40 kN. Through the formulation and process
optimization, more comprehensive and balanced nutrition Moringa oleifera and Spirulina complex tablets is prepared, and
its sheet-shaped appearance, piece weight variation, hardness, friability, disintegration and other indicators reach the appropriate
quality requirements.
Keywords Moringa oleifera; Spirulina; nutrition tablets; formula; process optimization
辣木（Moringa oleifera）为白花菜目辣木科植
物，原产于印度，又称鼓槌树，是多年生热带落叶
乔木。其种子和叶片含有丰富的营养成分，叶片蛋
白质含量达到27%，矿物质、维生素所含种类多，
含量高，被认为是人类迄今为止发现的营养成分最
丰富的植物之一[1]。辣木堪称是一种神奇的健康植
物，它除了含有丰富的营养成分之外，还含有辣木
多糖、黄酮、γ-氨基丁酸等活性成分，具有良好的
食疗保健功能，因此被誉为“神奇之树”、“生命
之树”。
螺旋藻（Spirulina），原核微生物类，蓝细菌颤
藻科，是地球上最古老的生物之一，是目前地球上发
现的营养最均衡、最丰富的天然食品。世界卫生组织
和联合国粮农组织推荐螺旋藻为21世纪人类的最理想
食品和最佳保健品[2]。螺旋藻营养成分的特点是高蛋
白质、低脂肪、低胆固醇，还含有较多γ-亚麻酸、多
种维生素、矿物质和微量元素，对人体非常有益。同
时含有的藻蓝蛋白、藻多糖等生物活性物质，能提高
机体免疫力，具有防癌、治癌功效。
辣木和螺旋藻都是营养价值极为丰富、并具有一
定保健价值天然生物资源，我们研究发现其营养组成
具有一定的互补性，如果将辣木与螺旋藻按一定比例
混合，制备成一种复合片剂，其营养种类更为全面，
营养物的比例更为均衡。同时基于环境气候条件的限
基金项目：四川省教育厅20 1 5年科技计划项目（编号
15ZB0416）
《食品工业》2016 年第37卷第 6 期 167
工艺技术
制，优质的螺旋藻产量有限，价格较高，而辣木在热
带亚热带适应性强，生物产量很高，价格相对低廉。
通过制备辣木螺旋藻复合营养片剂，成本相对较低，
便于推广，使得这两种高价值的生物资源能更好的为
人类健康服务。
1　材料与方法
1.1　材料
1.1.1　生物材料
印度改良辣木（Moringa oleifera Lam. PKM-1）：
其鲜叶采集于攀枝花市干热河谷特色生物资源工程技
术中心种植基地。
钝顶螺旋藻（Spirulina platensis）：产于云南丽
江程海。
1.1.2　主要仪器与试剂
主要仪器：恒温干燥箱、超微粉碎仪、震动筛分
机、混合机、恒温恒湿箱、电子天平、片剂硬度测量
仪、脆碎度测试仪、智能崩解仪、旋转压片机等。
主要试剂：微晶纤维素（食品级）、硬脂酸镁
（食品级）、羧甲基纤维素钠（食品级）等。
1.2　方法
1.2.1　辣木螺旋藻复合营养片剂制备的工艺流程　
　　　　　　 螺旋藻→粉碎↘
辣木鲜叶→干燥→粉碎→筛分→混合→恒湿处
理→预混合→再混合→过筛→压片→检测→包装
↖赋形剂
1.2.2　工艺操作要点
1) 辣木鲜叶采集后，除去黄叶、烂叶，剪去长叶
柄，将叶片置于60 ℃烘箱中干燥8~12 h备用。
2) 辣木干叶和螺旋藻单独粉碎，利用震动筛分机
筛分，获得不同粒径的原料，再按比例进行混合。
3) 赋形剂的比例较少，为保证混合均匀，先取
15%~20%的原料与赋形剂进行预混合5 min，预混合
均匀后，在投入剩余原料混合5 min，通过两次混合处
理，能保证样品的均匀度。
1.2.3　辣木螺旋藻复合营养片剂的评价标准　
1.2.3.1　评价标准的建立
参照药典（2010版）[3]等相关资料，从片形外
观、片重差异、硬度、脆碎度和崩解时限5个方面建
立辣木螺旋藻复合营养片剂评价标准，见表1。
指标及权重 一级 二级 三级
指标 检测方法 权重 (0.8~1.0) ×权重 (0.6~0.8) ×权重 (0.4~0.6) ×权重
片形外观 目测 30分 完整光洁, 色泽均匀, 无杂
斑, 无异物
较整齐, 色泽不明显, 杂斑和
异物少
边缘不整齐, 无光泽, 有明显
杂斑或异物
片重差异 电子天平称量
相对平均偏差计算
10分 小于5% 5%~10% ＞10%
硬度 片剂硬度测量仪 20分 40~60 N 15~40 N ＜15 N
脆碎度 脆碎度测试仪 20分 未检出断裂、龟裂及粉碎片,
减重小于1%
未检出断裂、龟裂及粉碎片, 减
重超过1%
检出断裂、龟裂及粉碎的片
崩解时限 智能崩解仪测定 20分 6~10 min 3~6 min ＜3 min, ＞10 min
表1　辣木螺旋藻复合营养片剂评价标准
1.2.3.2　评价方法
1) 片形外观。取供试品20片于洁净白瓷器皿中，
在漫射日光或接近日光的人造光下，肉眼观察其色泽
及组织状态。
2) 片重差异。取供试品20片，精密称定总质量，
求得平均片重后，再分别精密称定每片的质量，每片
质量与平均片重相比较，计算相对平均偏差。
3) 硬度。取供试品20片，用硬度测量仪测定硬
度，取平均值。
4) 脆碎度。取供试品20片，用吹风机吹去脱落的
粉末，精密称重，置脆碎度仪圆筒中，转动100次。
取出，同法除去粉末，精密称重，统计并分析。
5) 崩解时限。取供试品20片，置于智能崩解仪
中，观察获得崩解时限，并计算崩解时限平均值。
1.2.4　辣木螺旋藻复合营养片剂的配方研究
1.2.4.1　辣木叶粉与螺旋藻粉的原料配比研究
辣木叶与螺旋藻的营养成分有许多报导[4-6]，其主
要营养成分如表2，根据国际营养科学联合会2011年
提出的人体每日所需营养标准，这些指标人体每天需
摄入量也见表2，通过深入分析和统计计算，得出辣
木叶粉和螺旋藻粉的原料最佳配比。
1.2.4.2　赋形剂的选用研究
赋形剂是在片剂制备中除主药以外的辅助原料。
制备片剂的赋形剂种类较多，一般有黏合剂、润滑
剂、稀释剂、崩解剂和润湿剂等，可根据片剂原料
的不同特点和加工工艺，选择不同的辅料。试验主
要选用黏合剂、崩解剂和润滑剂，以增加物料的可
压性、流动性及片剂的崩解度。以表1为评价标准，
在查阅大量资料的基础上[7-9]，先选择羧甲基纤维素
钠（0.5%，1%，1.5%，2%和2.5%），微晶纤维素
（2%，4%，6%，8%和10%），硬脂酸镁（0.5%，
1%，1.5%，2%和2.5%）做单因素试验。
《食品工业》2016 年第37卷第 6 期 168
工艺技术
1.2.4.3　配方的优化研究
通过考察赋形剂单因素的基础上，设计正交优化
试验，根据表1进行评分，采用极差分析法确定最佳
配方组成。
1.2.5　辣木螺旋藻复合营养片剂的生产工艺优化
采用粉末直接压片工艺[10]，原料粉末粒度直接影
响着片剂的质量，粉末粒径大，片剂容易出现裂片，
花斑，硬度超标，随着粉末粒径减小，片剂合格率增
加，但粒度过细，混合时易结团，影响混合效果，压
片时黏冲几率高。试验选取粉末粒径范围为40~80，
80~120，120~200，200~300和300~500目进行单因素
试验。原料粉末的含水量多少也直接影响压片的质
量。水分过高，物料流动性差，且易滋生微生物，发
生霉变，保质期缩短；水分太少，压片易疏松，不完
整，硬度达不到要求，片剂合格率大幅降低。以辣木
螺旋藻粉含水量（4%，6%，8%，10%和12%）做压
片单因素试验，原料的含水量利用恒温恒湿箱的相
对湿度调节与干燥时间来控制。制片压力对片剂的
成型与质量至关重要，试验采用逐渐加大制片的压力
（15，20，30和40 kN），考察制片的效果。
在上述单因素试验的基础上，结合前期的配方
优化研究结果，设计正交优化试验，按照表1进行评
分，采用极差分析法确定最佳工艺参数。
2　结果与分析
2.1　辣木螺旋藻复合营养片剂的配方研究试验结果
2.1.1　原料的最佳配比
根据文献报道，单独使用辣木或螺旋藻制备的片
剂其营养成分并不十分齐全，或者是有些营养指标含
量偏低，不能完全满足均衡营养的要求；通过分析发
现，辣木和螺旋藻的营养成分有较强的互补性，制成
复合片剂，其营养指标更为齐全，含量都能达到或接
近需求的范围。通过对各指标的综合分析，确定辣木
叶粉与螺旋藻粉的比值为7︰3，制备的复合片剂，营
养物构成比例最为合理，同时制备的成本相对较低。
2.1.2　配方优化的试验结果
单因素试验结果显示，微晶纤维素最佳用量为
8%；羧甲基纤维素钠最佳用量为2%；硬脂酸镁的
最佳用量为1.5%；按照正交表L9(34)设计正交优化
试验。
辣木螺旋藻复合营养片剂配方优化正交试验结果
及数据处理见表3。由表3可知，各因素对产品质量的
影响顺序为：辣木螺旋藻粉＞硬脂酸镁＞微晶纤维
素＞羧甲基纤维素钠。最佳配方组合为A2B2C2D2。以
此配方组合进行3次平行试验，产品综合评分的平均
值为89.2，说明该组合为最佳配方组合。其各成分辣
木螺旋藻粉、微晶纤维素、羧甲基纤维素钠和硬脂酸
镁的百分含量分别为：88.5%，8%，2%和1.5%，即制
备的100 g片剂中实含辣木粉61.95 g，螺旋藻粉26.55 g。
表3　辣木螺旋藻复合营养片剂配方L9(34)正交
试验结果及数据分析
试验号
因素
得分A辣木螺旋
藻粉/g
B微晶纤
维素/g
C羧甲基纤
维素钠/g
D硬脂酸
镁/g
1 1(91.5) 1(7) 1(1.5) 1(1.0) 80.6
2 1 2(8) 2(2) 2(1.5) 88.2
3 1 3(9) 3(2.5) 3(2.0) 84.2
4 2(88.5) 1 2 3 86.2
5 2 2 3 1 85.7
6 2 3 1 2 87.2
7 3(86.5) 1 3 2 81.2
8 3 2 1 3 81.4
9 3 3 2 1 80.3
K1 84.333 82.667 83.067 82.200
K2 86.367 85.100 84.900 85.533
K3 80.967 83.900 83.700 83.933
R 5.400 2.433 1.833 3.333
2.2　辣木螺旋藻复合营养片剂的生产工艺优化结果
单因素试验结果显示，原料粉末粒径以200~300
目，原料含水量以8% ，制片压力以30 kN为宜，以此
为基准按照正交表L9(33)进行正交优化试验。
辣木螺旋藻复合营养片剂直接粉末法制备工艺参
数优化正交试验结果及数据处理见表4。由表4可知，
各因素对产品感官品质的影响顺序为：含水量＞制
成分 蛋白质/g 膳食纤维/g 亚麻酸/mg 胡萝卜素/mg VC/mg VE/mg 叶酸/μg 生物素/μg
辣木叶 27.5 19.2 300 41.87 73.9 155.67 184.57 78.6
螺旋藻 69 3 1500 170 8.8 12 60 25
比值 1︰2.5 6.4︰1 1︰5 1︰4.06 8.40︰1 12.97︰1 19.74︰1 3.14︰1
日摄入量 55~65 20~30 3 000~4 000 6~15 60~100 10~12 200~300 30~40
成分 P/mg Ca/mg K/mg Mg/mg Fe/mg Mn/mg Zn/mg Se/μg
辣木叶 280.8 2 357.03 1 759.37 395.03 13.54 64.32 2.78 13.1
螺旋藻 1 090 148 1 600 270 38 2.44 4.82 10
比值 1︰3.89 15.93︰1 1.10︰1 1.46︰1 1︰2.81 26.36︰1 1︰1.74 1.31︰1
日摄入量 600~700 700~800 2 000 315~360 10~15 3.5~4 12~15 50~100
表2　辣木与螺旋藻主要营养成分的比较（每100 g）
《食品工业》2016 年第37卷第 6 期 169
工艺技术
片压力＞原料粒径，最佳配方组合为A2B1C3，即原料
粒径为200~300目，原料含水量为7%，制片压力为40
kN。以此配方组合进行3次平行试验，综合评分的平
均值为96.2，说明该组合为最佳工艺参数。
表4　辣木螺旋藻复合营养片剂生产工艺参数L9(33)正
交试验结果及数据分析
试验号 因素 得分A原料粒径/目 B原料含水量/% C制片压力/kN
1 1(120~200) 1(7) 1(20) 93.2
2 1 2(8) 2(30) 88.6
3 1 3(9) 3(40) 89.2
4 2(200~300) 1 2 94.5
5 2 2 3 94.8
6 2 3 1 86.2
7 3(300~500) 1 3 93.2
8 3 2 1 88.4
9 3 3 2 91.2
K1 90.333 93.633 89.267
K2 91.833 90.600 91.433
K3 90.933 88.867 92.400
R 1.500 4.766 3.133
3　结论与讨论
研究结果表明，可以使用辣木叶与螺旋藻的混合
原料，通过优化配方后，采用直接粉末压片工艺生产
辣木螺旋藻复合营养片剂。其中辣木叶粉与螺旋藻粉
的比例为7︰3，营养元素的种类和含量最为均衡。通
过片形外观、片重差异、硬度、脆碎度和崩解时限
5个方面为评价标准，以微晶纤维素，羧甲基纤维素
钠，硬脂酸镁为赋形剂，通过单因素试验和正交优化
试验，原料的比例为88.5%（其中辣木叶粉61.95%，
螺旋藻粉26.55%），微晶纤维素含量8%，羧甲基纤
维素钠2%，硬脂酸镁含量1.5%，制备的片剂最为理
想。研究考察了原料粒径，原料含水量，制片压力的
影响，结论为原料粒径200~300目最佳，原料含水率
7%最佳，制片压力40 kN最佳。制备获得的辣木螺旋
藻复合营养片剂颜色为绿色，略带蓝色，完整光洁，
色泽均匀，无杂斑，无异物，片重差异度小于5%，
脆碎度小于1%，硬度达到了40 N以上，平均崩解时间
为7.2 min，片剂合格率高于96%。该研究为大规模生
产制备辣木螺旋藻复合营养片剂提供了科学的依据。
通过该工艺生产辣木螺旋藻复合营养片剂，建议
每天服用6~8 g，比单独使用螺旋藻片或辣木片效果更
佳，可帮助大部分人群提高营养物摄取的均衡程度，
提升人体健康水平。其中辣木叶粉与螺旋藻叶粉7︰3
的比例主要针对18~55岁成年人群，而老年人和未成
年人其营养需求可能与此不一致，加工时可以针对不
同人群需要调整配方比例。
直接粉末压片法制备片剂，其原料不经过高温处
理，营养损失较少，但也可能会存在损失，实际的损
失情况，还需要对产品的营养成分进行进一步的检
测，同时产品的安全卫生指标和稳定性情况如何，还
有待下一步开展。
参考文献：
[1] 刘昌芬, 李国华. 辣木的研究现状及其开发前景[J]. 云南
热作科技, 2002, 25(3): 20-24.
[2] 徐惠娟, 徐桂花. 螺旋藻的营养保健功效[J]. 农业科学研
究, 2005, 26(1): 90-93.
[3] 国家药典委员会. 华人民共和国药典 (第一部)[M]. 北京:
中国医药科技出版社, 2010.
[4] 包国良, 王茵. 螺旋藻中营养成分检测及其生物学活性研
究[J]. 中国卫生检验杂志, 2012, 22(5): 1034-1036.
[5] 饶之坤, 封良燕, 李聪, 等. 辣木营养成分分析研究[J]. 现
代仪器, 2007(02): 18-20.
[6] 刘昌芬, 李国华. 辣木的营养价值[J]. 热带农业科技, 2004,
27(1): 4-8.
[7] 杨生辉, 罗光宏, 祖廷勋, 等. 葛根螺旋藻复合片配方和生
产工艺优化[J]. 食品科学, 2014, 35(14): 68-72.
[8] 白旭华. 辣木全生粉末素片工艺研究初报[J]. 热带农业科
技, 2012, 35(3): 24-27.
[9] 罗光宏, 杨生辉, 祖廷勋, 等. 锁阳螺旋藻营养片生产工
艺及其蛋白质营养价值的评价[J]. 食品与发酵工业, 2011,
37(4): 149-152.
[10] 岳鹏飞, 郑琴, 胡鹏翼, 等. 浅析全粉末直接压片技术
及其在中药应用中的关键问题[J]. 中草药, 2010, 14(12):
2099-2101.
信 息
“一日一苹果，医生远离我”。澳大利亚研究人员如
今为这句俗语找到了科学依据。
英国《每日邮报》3月31日援引西澳洲大学一份研究报
告报道，每天吃苹果或许有助降低早死风险。研究人员连
续15年跟踪调查1 456名70~85岁妇女的生活习惯后发现，与
没有吃苹果习惯的调查对象相比，坚持每天摄入超过100 g
苹果的老年妇女的早死风险更低。研究人员说，这主要归
功于苹果皮中的抗氧化物质类黄酮含量较高。西澳洲大学
药理学研究员乔纳森·霍奇森说，之前的研究显示，摄入
苹果皮中的类黄酮可有助动脉舒张。
除类黄酮外，苹果富含的纤维还有助降低血压、胆固
醇和患癌风险。此外，苹果还是镁、钾和维生素C的重要来
源。霍奇森表示，除苹果外，多吃其他富含类黄酮等物质
的水果同样有益健康。
来源：京华时报 2016-04-04
每天吃苹果或降低早死风险