一種全淀粉植物膠囊及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種非明膠類膠囊的制備工藝，具體涉及一種全淀粉空心膠囊及其生 產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 膠囊劑在醫(yī)藥、保健品及功能食品行業(yè)中有著十分廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)膠囊多利用 由動(dòng)物的皮、骨膠原水解制得的明膠作為膠囊殼材料。然而，因明膠為動(dòng)物來源，存在安全 風(fēng)險(xiǎn)，也不適宜伊斯蘭教和猶太教信仰者使用，此外受"瘋牛病"和"毒膠囊"事件的影響， 以及消費(fèi)者觀念的轉(zhuǎn)變，更加重了民眾對明膠膠囊的不信任，人們開始質(zhì)疑動(dòng)物制品的安 全性。因此，植物膠囊順應(yīng)潮流成為藥品、保健品、化妝品及功能食品的市場新寵。
[0003] 淀粉類膠囊產(chǎn)品是一種新型的非明膠類膠囊，具有安全無毒、原料來源廣泛，可生 物降解等優(yōu)點(diǎn)。但由于淀粉成膜性有限以及機(jī)械性能不良，粘度或硬度難以符合生產(chǎn)膠囊 的要求，同時(shí)容易吸潮，膠囊保存條件要求較高，保質(zhì)期不長，因此使其在這一領(lǐng)域的成功 應(yīng)用受到限制。唯一的工業(yè)例子（US 4, 738, 724)是通過注塑生產(chǎn)的淀粉膠囊，但此種膠囊 的厚度過大，且對設(shè)備要求很高。
[0004] 目前解決這一問題，多是以淀粉材料為基礎(chǔ)物質(zhì)，通過加入其他材料，改善材料整 體的機(jī)械性能，使之匹配膠囊制備的需求。常見的添加物大都為多糖和植物膠，如羧甲基纖 維素、海藻酸鈉、魔芋葡聚糖、卡拉膠、黃原膠、結(jié)冷膠和瓜爾豆膠等。此外，還需加入其它如 增塑劑、粘合劑和凝膠劑等起輔助作用的物質(zhì)。
[0005] 專利CN1297601C公開了一種由淀粉醚以及凝固體系組成的成膜組合物，其中所 述淀粉醚是羥丙基化淀粉或羥乙基化淀粉，其中凝固體系由水解膠體或水解膠體的混合物 和陽離子組成，其中所述水解膠體選自多糖。羥丙基淀粉醚的含量為88-98%，水的含量為 2-12%，多糖0. 01-10%，陽離子為0. 001-5%。按照與傳統(tǒng)硬明膠膠囊相同的方法制備硬膠 囊。
[0006] 專利CN1895234A提供了一種植物空心膠囊及其制備方法，所述空心膠囊由全天 然的植物制成，所述空心膠囊包括直鏈淀粉10份，甘油〇. 5份，純凈水6份；本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn) 在于：用直鏈淀粉、甘油、水為主要原料制得的空心膠囊。
[0007] 專利CN1483393A公布了一種淀粉空心膠囊及其生產(chǎn)工藝，主要特征是該膠囊 由植物淀粉或淀粉衍生物、增塑劑、水等組分所組成，其配比為分別為25% - 94.9%、 0. 1% - 30%、5% - 20%。制膠液時(shí)是將淀粉或淀粉衍生物、水按配比后混和并加熱至 60°C以上，均勻攪拌，然后再按配比加入增塑劑，混合均勻，保溫靜置，除去氣泡后倒入保溫 料槽再經(jīng)沾液、烘干后制成膠囊。
[0008] 專利CN103830736公開了一種淀粉空心膠囊的生產(chǎn)方法，其主要特征為所用原料 為一種低粘淀粉膠液，所述低粘淀粉膠液制備方法為：將凝膠劑、增塑劑和水混合，攪拌溶 解，然后加入淀粉或改性淀粉，加熱使淀粉糊化，此外還要加入淀粉酶進(jìn)行酶反應(yīng)，得到粘 度為1000~7000cps的膠液。
[0009]此外，CN103893772A、CN103830737A、CN1333006C、CN1947709A、CN103070845A 等 專利也公布了利用淀粉等植物膠材料制備植物膠囊的工藝方案。
[0010] 但絕大多數(shù)上述現(xiàn)有技術(shù)均未能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，主要原因在于所制得成品的質(zhì)量還 不夠穩(wěn)定，性能上也不能完全匹配明膠膠囊。例如，大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)中，在淀粉膠囊的制備 過程中仍需加入一定量的其它天然多糖或植物膠，由于不同天然多糖高分子之間的相互作 用規(guī)律并不相同，從而導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量不易控制，不同批次間產(chǎn)品的性能也不穩(wěn)定。因此， 尋找一種性能更為全面的淀粉衍生物材料，對于推進(jìn)淀粉膠囊的產(chǎn)業(yè)化具有重要意義。 [0011] 為解決這一技術(shù)問題，申請人對淀粉以及改性淀粉材料進(jìn)行了大量的探索性研 究，意外地發(fā)現(xiàn)利用羥丙基羧甲基淀粉，尤其是對羧甲基淀粉進(jìn)行羥丙基化后得到的羥丙 基羧甲基淀粉，經(jīng)過在一定溫度下加熱糊化得到的膠液，并在不同溫度條件下分別穩(wěn)定一 段時(shí)間，可以在不添加或添加少量增塑劑、粘合劑以及凝膠劑的條件下，制得性能和質(zhì)量能 夠與明膠膠囊相媲美的全淀粉空心膠囊。這在已有的技術(shù)文獻(xiàn)資料中均未見報(bào)道和相關(guān)技 術(shù)啟示，屬首次公開報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的是提供一種基于羥丙基羧甲基淀粉制成的全淀粉空心膠囊，以及全 淀粉空心膠囊的制備方法，該全淀粉空心膠囊可用于制備醫(yī)藥、食品和保健品的膠囊劑。
[0013] 首先，本發(fā)明提出的一種全淀粉空心膠囊，其由全淀粉植物膠、水、遮光劑、著色 齊?、芳香劑和可選的粘合劑構(gòu)成，通過配料、溶膠、穩(wěn)定制坯、成型等工序生產(chǎn)制成。
[0014] 進(jìn)一步，本發(fā)明所述的全淀粉空心膠囊，其特征在于，由下列組分構(gòu)成(按質(zhì)量百 分比計(jì)）： 全淀粉植物膠 75%~90%， 水 5%~20%， 粘合劑 〇~5%， 遮光劑 0~2%， 著色劑 〇~3%， 矯味劑 0~5%。
[0015] 進(jìn)一步，為制備得到所述的全淀粉植物膠囊，需選擇一種理化性質(zhì)更為全面、實(shí)際 性能更具優(yōu)勢的原料，其特征在于，所述原料全淀粉植物膠是由作為基質(zhì)的羥丙基羧甲基 淀粉和作為增強(qiáng)劑的改性淀粉組合物混合后，經(jīng)擠出法制備得到的，其制備方法的具體特 征在于包括以下步驟： a) 以羥丙基羧甲基淀粉為基質(zhì)，改性淀粉為淀粉膠增強(qiáng)劑，增強(qiáng)劑和淀粉基質(zhì)按投料 質(zhì)量比1:4-10混合均勻； b) 在雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)，在加熱條件下加入步驟a)中的混合物，再加入a)中混合物質(zhì)量 5-15%的純水，經(jīng)剪切、攪拌、捏合、熔融后擠出成為一種熱塑可加工的淀粉植物膠材料。
[0016] 此處要說明的是，申請人在對以羥丙基羧甲基淀粉為原料生產(chǎn)制備全淀粉膠囊的 研究中，意外地發(fā)現(xiàn)對羧甲基淀粉進(jìn)行羥丙基化而制得的羥丙基羧甲基淀粉，相比對羥丙 基淀粉進(jìn)行羧甲基化制得的羥丙基羧甲基淀粉而言，其理化性能更適于全淀粉空心膠囊的 制備。
[0017] 進(jìn)一步，為增強(qiáng)全淀粉膠囊的機(jī)械性能，可以選擇性加入少量粘合劑，所述的粘合 劑為：甘油、丙二醇、山梨醇、乙二醇、檸檬酸三乙酯、甘油三酯中的一種或幾種的混合物，此 處需說明的是，粘合劑的加入不是必要的，而是可選的。
[0018] 進(jìn)一步，所述的增強(qiáng)劑為預(yù)膠化淀粉、支鏈淀粉、淀粉納米晶和氧化淀粉中的一種 或多種的混合物。
[0019] 增強(qiáng)劑由預(yù)膠化淀粉15-35%、支鏈淀粉35-55%、淀粉納米晶5-15%和氧化淀粉 10%-20% 組成。
[0020] 此外，本發(fā)明提供了一種全淀粉空心膠囊的生產(chǎn)方法，其特征在于，全淀粉空心膠 囊的生產(chǎn)是由羥丙基羧甲基淀粉植物膠75~90份、粘合劑0~5份、遮光劑0~2份、著色劑0~3 份、芳香劑〇~5份和適量水，通過以下工藝步驟制得： a)配料：將遮光劑、著色劑、矯味劑和水按質(zhì)量比1:1~4的比例倒入容器內(nèi)，室溫下混 合均勻； 在實(shí)際生產(chǎn)中，此處的遮光劑、著色劑和矯味劑所指的是膠囊生產(chǎn)中本領(lǐng)域技術(shù)人員 所常用的物質(zhì)，具體到本發(fā)明中所使用的亦是生產(chǎn)中常用的相關(guān)輔料，但是需說明的是遮 光劑或著色劑、矯味劑均不是必須的，而是根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的需要酌量加入。根據(jù)遮光劑或著 色劑、矯味劑在水中的溶解性能，加入適量水，最多不超過遮光劑或著色劑、芳香劑總質(zhì)量 的4倍，否則會影響步驟b)中膠液的粘度。
[0021] b)溶膠：將羥丙基羧甲基淀粉植物膠和水按質(zhì)量比1 :0. 5~2的比例取料，倒入溶 膠罐中，加熱至60~80°C，保溫?cái)嚢?~2小時(shí)后，將粘合劑和水按質(zhì)量比1:1~3的比例混合后 加入，攪拌混勻，繼續(xù)保持溫度60~80°C攪拌1~2小時(shí)后得膠液；然后，再將步驟a)中的輔 料混合物加入膠液中，混合均勻； 在實(shí)際生產(chǎn)中，此處的粘合劑也不是必須的，而是根據(jù)實(shí)際需要酌量加入。若粘合劑可 溶于水，粘合劑和水按質(zhì)量比1:2的比例混合均勻即可，若粘合劑在水中的溶解性較差，需 加入較多水，制成粘合劑的均勻懸浮液。但是，需注意的是，此處加入水的量不能超過粘合 劑質(zhì)量的3倍，否則會影響步驟c)中膠液的粘度。
[0022] c)穩(wěn)定和制坯：將b)中所得膠液加入全自動(dòng)空心膠囊制造機(jī)的膠桶A和膠桶 B上，維持膠桶溫度為80~100°C，保溫靜置1~2小時(shí)；以10°C每分鐘的降溫速度降溫至 40~60°C后再靜置1-2小時(shí)，通過全自動(dòng)空心膠囊制造機(jī)加工成為空心膠囊。
[0023] 進(jìn)一步，為了更加有利于實(shí)際生產(chǎn)中淀粉膠液進(jìn)行蘸膠，必須對每一道工序 中的膠液粘度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，其特征在于，全淀粉植物膠在溶膠前的初始粘度為 1200~2500cps，所述的溶膠工序后所得膠液的粘度調(diào)節(jié)為450-600cps，所述的制坯工序中 靜置后所得膠液的粘度調(diào)節(jié)為650-700cp S。
[0024] 根據(jù)以上全淀粉膠囊的生產(chǎn)方法，所制得的全淀粉空心膠囊可用于制備醫(yī)藥、食 品和保健品膠囊劑中。此外，根據(jù)以上所述的全淀粉膠囊的生產(chǎn)方法，可用于制備其它改性 淀粉空心膠囊。
[0025] 本發(fā)明的有益效果在于： 1.本發(fā)明采用羥丙基羧甲基淀粉作為原料，通過引入羧基官能團(tuán)，不僅解決了羥丙基 淀粉的羥丙氧基含量不穩(wěn)定的問題，而且進(jìn)一步改善了淀粉基質(zhì)材料的溶解性和粘度等其 它理化性能。
[0026] 2.利用羥丙基羧甲基淀粉作為原料，可以在無需添加任何其它天然多糖的條件 下，制備得到一種粘度與強(qiáng)度完全符合膠囊用制品需求的全淀粉植物膠，進(jìn)一步，使用該種 淀粉植物膠制備得到的全淀粉空心膠囊，產(chǎn)品質(zhì)量可控性高，穩(wěn)定性與安全性更好，并且從 原料這一環(huán)節(jié)上大幅減少了生產(chǎn)成本。
[0027] 3.本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，操作簡便，對設(shè)備要求低，生產(chǎn)過程中環(huán)保無污染，易于 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
[0028] 4.本發(fā)明中的全淀粉空心膠囊相容性好，且相比較于現(xiàn)有技術(shù)而言，產(chǎn)品的脆碎 度、 崩解時(shí)限和干燥失重等性能指標(biāo)均可與明膠膠囊相媲美。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面將結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的其他的發(fā)明目的、技術(shù)方案和有益效果作進(jìn)一步詳 細(xì)的說明，但實(shí)施例不應(yīng)視作對本發(fā)明權(quán)利的限定。
[0030] 應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說明都是示例性的，旨在對本發(fā)明提供進(jìn)一步的說明。除非另 有指出，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所述技術(shù)領(lǐng)域的普通人員通常理解 的相同含義。<