磷虾油生产工艺的研究

引言

南极磷虾油源自南极特定海域，在中国被批准为新资源食品（2013年），目前在全球，磷虾油已被广泛用于普通食品、保健食品中。

磷虾油制剂，因其自身性状特点，多以软胶囊为主。关于囊皮配方，本已经过了多次研究。而对于溶胶、压丸、定型、干燥等关键参数，本也进行了系统研究。

温度，是溶胶的关键参数；胶液配制时温度过高，明胶容易老化，温度过低，真空脱气困难，苏红、刘志宝等 [1] 进行“荭叶心通软胶囊成型工艺研究”时，发现化胶温度为 效果较好，胶液保温温度通常为 55^qC～65^qC ，胶液流动性及胶片的质量都比较好。丛竹凤、马涛等 [2] 进行“五味舒肝软胶囊制备工艺研究”时，也发现化胶温度为 最为适宜。

压丸适宜在洁净间进行。保健食品良好生产规范中指出，在一般情况下，温度条件设定为 18～26% 。但根据具体产品，可进行调整以获得更佳工艺效果。科学文献依据：何玉莲、黄玲等研究 [3] 发现一些功能间的要求较为严格时，能够生产出品质稳定的软胶囊产品。明胶在高温下（ >35% ）易软化粘连， 30% 以下可保持正常流动性及成型性。潘南、邓玉凤等 [4] 进行“复方紫海胆黄油软胶囊制备工艺的研究”时，控制相对湿度 ⩽50% 。

软胶囊定型的工艺条件，在一般情况下，温度不高于 30% ，湿度不高于 50%RH 但根据具体产品，可进行调整以获得更佳工艺效果。科学文献依据方面：何玉莲、黄玲等研究 [5] 发现一些功能间的要求较为严格时，能够生产出品质稳定的软胶囊产品。明胶在高温下（ >35% ）易软化粘连， 30% 以下可保持正常流动性及成型性。湿度方面：当转笼湿度过高，明胶等囊材会吸收过多水分，变得过于柔软发粘，导致软胶囊在定型时容易出现黏连、变形等问题，影响软胶囊的外观。潘南、邓玉凤等 [4] 进行“复方紫海胆黄油软胶囊制备工艺的研究”时，控制相对湿度 ⩽50% 。

干燥的工艺参数，在一般情况下，温度可略高于定型温度，但多数情况下不高于 40% ，湿度条件多不高于 45%RH. 。根据具体产品，进行研究以保证丸粒质量。法规方面：根据《保健食品生产许可审查细则》，有特殊要求时，工艺参数应根据实际生产工艺需要进行控制。科学依据方面：路婷婷，范月莹等 [5] 等进行“QbD 质量源于设计在软胶囊工艺开发中的应用”研究时，阐述转笼干燥温湿度影响软胶囊的干燥效率，但温度过高会影响含量稳定性，温度控制不高于 40% ，相对湿度 ⩽40% 。黄仪友，苏飞，黄玲等 [6] 进行“软胶囊干燥工艺”研究时，提到干燥过程一般温度控制的两种情况，一种干燥温度是18°C～26°C ，另一种干燥温度是 25^qC～30^qC 。

1. 材料与方法

1.1 材料与设备

磷虾油：由 AKER BIOMARINE 公司提供。

明胶、甘油、山梨糖醇：采购自符合药典标准的明胶和甘油。

水：纯化水。

快速水分测定仪。

1.2 实验方法

1.2.1 溶胶温度和保温温度的研究

配方中常用比例明胶：纯化水：增塑剂（单一增塑剂，如甘油或混合增塑剂，如甘油 + 山梨糖醇等） =1：1：0.4-0.6 。采用单一增塑剂软胶囊囊皮常用成分为明胶、甘油、水，配方中甘油作为增塑剂。磷虾油囊皮构成中，单一增塑剂与复合增塑剂的囊皮成分均有使用。混合增塑剂的比例范围常为：明胶：水：甘油：山梨糖醇 ^-1 ：（ 0.8～1 ）：（ 0.3～0.5 ）：（ 0.1～0.4 ）。

溶胶是将囊皮材料明胶、水、甘油、山梨糖醇液（或山梨糖醇），溶解为胶液的过程，通过对溶胶过程中不同的溶胶温度进行研究，以溶胶完成时间和胶液流动性为指标选择合适的溶胶温度；通过对溶胶后胶液以不同的保温温度条件进行研究（明胶生产企业的说明书要求溶胶后保温时间在 6 小时以上）以胶液流动性为指标选择合适的保温温度和时间。

1.2.2 压丸温度和湿度的研究

压丸是将原料内容物经过压丸设备压制成胶囊，是软胶囊的填充过程。在压丸工艺过程中环境条件（温度和湿度）对产品有一定的影响，所以对环境条件进行考察。 湿度过高不利于软胶囊的成型，过低的湿度则增加除湿设备能耗，因此选择 RH35±5% 、 RH45±5% 进行考察；温度在 18^∘C～30°C 之间选择 18°C 、 22% 、 24^∘C 、 30% 四个温度点进行考察，以压丸后软胶囊外观，和装量差异为考察指标，评价环境条件对压丸工艺过程的影响。

1.2.3 定型温度和湿度条件的研究

刚压丸制备的软胶囊由于囊皮水分较高，导致囊皮比较柔软，易受外力和温度的影响而发生变形，所以需要定型。在压丸和定型工艺过程中环境条件（温度和湿度）对产品有一定的影响，所以对环境条件进行考察。湿度过高不利于软胶囊的定型，过低的湿度则增加设备能耗，因此选择 RH45±5% 、 RH35±5% 、 RH25±5% 进行考察，温度选择常规 18^∘C～30°C 进行考察，以未定型胶囊外观，定型后胶囊外观，定型时间和装量差异为考察指标，评价环境条件对压丸和定型工艺过程的影响。

1.2.4 干燥温湿度条件的研究

干燥过程是把定型后的软胶囊丸粒持续干燥的过程，使软胶囊皮水分降低，以便最终软胶囊的使用和贮藏。在对软胶囊进行干燥时，较高的温度更利于干燥，结合 GMP 车间及生产设备要求，选择18°C～30^∘C 作为干燥温度；较低的湿度更利于干燥，随着干燥温度的升高和干燥时间的延长，软胶囊崩解时间越来越短 [18]，选择湿度15% 、 25% 、 35% 、 45% （ ±5 ）进行考察，以胶囊外观、囊皮水分（胶囊软硬度适度时开始检查，并用快速水分测定仪检测软胶囊皮的水分含量）为考察评价指标，评价环境条件对干燥的影响。

2. 结果与分析

2.1 溶胶、保温

溶胶和保温温度条件的考察，试验结果见表1、表 2。

注：“-”表示差，“ + ”表示好，“ ^⋅++ ”表示很好。

试验结果显示，试验 1 明胶溶解缓慢，溶胶时间较长，工作效率较低，胶液外观合格，流动性一般；试验2 和试验3，溶胶时间适中，胶液外观合格，胶液流动性较好，试验 4 溶胶时间无明显减少，能耗相对较高，胶液外观合格，胶液流动性较好。综合考虑胶液质量，生产效率和能耗等因素，试验 2、3 较为合适，因此选择温度控制在 。

试验结果显示，各温度保温后，胶液外观均符合要求。 45°C 保温时，胶液流动性一般； 55^qC 、 65°C 、 75^∘C 保温时，胶液流动性较好， 75% 保温能耗较高。综合考虑胶液质量，生产效率和能耗等因素，55^qC～65^qC 保温较为合适，因此选择保温温度控制在 。胶液保温时间在 6h～18h 范围内，保温时间对流动性影响较小，因此综合考虑胶液质量，生产效率和能耗等因素，选择保温时间控制在6h～18h 。

2.2 压丸

温湿度条件对压丸质量的影响，考察结果见表3。

试验结果显示，温度在 18°C～30^∘C ，湿度 ⩽45%RH 范围时，压丸工序均可正常完成，胶囊外观和装量差异均符合要求。（注：由于湿度控制误差原因，本实验实际湿度跨度为 30%～50%RH ）

2.3 定型

不同温湿度条件下，定型的考察结果见表4。

试验结果显示，温度在 18^qC～30^qC 范围时，温度对压丸和定型影响不大，工序均可正常完成，胶囊外观和装量差异均符合要求。过高的湿度不利于水分的蒸发，在 RH45±5% 条件下，胶丸定型时间明显延长，生产效率较低；低湿度 RH25±5% 有利于胶丸的定型，但是车间除湿能耗增加。（注：由于湿度控制误差原因，本实验实际湿度跨度为 20%～50%RH ）

2.4 干燥

考察干燥温湿度条件对软胶囊质量的影响，结果见表5、表6、表7。

试验结果显示，温度在 18^∘C～30^∘C ， 15%⩽RH⩽45% 时，干燥一定时长，整体皆可干燥囊皮水分至 ⩽13% ，制得合格样品。温度越高、湿度越低，则干燥需要的时长越短，如在 18°C～30^∘C 的温度条件，相对湿度 RH35% 时，干燥 12h 以上，可控制囊皮水分在 13% 以下。

结语

通过对磷虾油软胶囊关键工艺参数的研究，得出以下结论：1、溶胶较适宜的温度条件为 70^qC～80^qC ，保温条件为 55°C～65°C 。2、压丸较适宜的温度条件为 18°C～30^∘C ，湿度条件 RH⩽45% 。3、定型适宜的温度条件为 18°C～30^∘C ，湿度条件RH25%～45% 。 4、干燥工艺中，温度在 18^∘C～30^∘C 、 15%⩽ 相对湿度 RH⩽45% 条件下，干燥一定时长，可控制囊皮水分以制得质量良好的磷虾油软胶囊。

参考文献

[1] 苏红、刘志宝等 . 荭叶心通软胶囊成型工艺研究 [J]. 贵阳医学院学报，2008，33（5）：475-477.

[2] 丛竹凤、马涛等 . 五味舒肝软胶囊制备工艺研究 [J]. 江西中医药，2014，44（367）：56-57.

[3] 何玉莲，黄玲，张旭光等 . 一种高品质软胶囊产品的制备 [J].食品工业，2019，40（10）：95-97.

[4] 潘南，邓玉凤，徐清云等 . 复方紫海胆黄油软胶囊制备工艺的研究 [J]. 渔业研究，2021，43（6）：587-596.

[5] 路婷婷，范月莹，吕娜等 .QbD 质量源于设计在软胶囊工艺开发中的应用 [J]. 医药化工，2023，49（3）：203-205.

[6] 黄仪友，苏飞，黄玲等. 软胶囊干燥工艺[J]. 食品工业，2020，41（1）：117-119.

作者简介 ： 姓名 ： 闵江 （1969 年 6 月 ） 性别 ： 男，民族 ： 汉，籍贯 ：江西，单位全称 ： （中科国检（北京）检测服务有限公司、北京实万家生物科技有限公司使用的研发方向的国际品牌），职称/ 职位： 研发总监，研究方向： 功能食品制剂研究

作者简介：姓名： 万强（1992 年10 月），性别： 男，民族： 汉，籍贯：湖北，单位全称 ： （中科国检（北京）检测服务有限公司、北京实万家生物科技有限公司使用的研发方向的国际品牌），职称/ 职位： 研发工程师，研究方向： 保健食品制剂研究、

作者简介：姓名： 肖辰亮出生年月：2001.12，性别： 男，民族： 汉，籍贯 ： 上海，职称 ： 助理研究员，学位 ： 硕士研究生，主要研究方向 ：营养医学