一種淀粉基植物空心膠囊及其制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的淀粉基植物空心膠囊及其制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]利用動物來源的明膠制作膠囊已有近200年的歷史。而在過去100年來，以明膠為原料的各種膠囊曾長期暢銷于國際醫(yī)藥市場。而上個世紀末，瘋牛病的爆發(fā)最終將明膠膠囊拖入了一場前所未有的信任危機中。而2012年4月，我國爆發(fā)的“毒膠囊”事件無疑也加劇了明膠膠囊的信任危機。此外，明膠膠囊本身還存在很多缺點，如:易于滋生微生物，易碎，環(huán)境濕度大則易于與藥物發(fā)生粘連，而環(huán)境濕度低則柔韌性較差，易碎；另外，明膠分子鏈含有大量活潑基團，可能同內(nèi)容藥物發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)；此外，由于宗教原因，明膠膠囊受到穆斯林和猶太民族以及素食主義者的抵觸。
[0003]同明膠膠囊相比，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。但由于淀粉分子自身既容易吸潮，又較易失水，保濕性能較差，因此淀粉成膜性有限、且機械性能不佳，淀粉膠的粘度也難以符合生產(chǎn)膠囊的要求，即使制得成型的膠囊，對于其保存條件要求也較高，保質(zhì)期不長，從而導(dǎo)致淀粉膠囊在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制。
[0004]近年來，有眾多關(guān)于淀粉基硬膠囊的專利申請。如專利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。
[0005]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0.5份，純凈水6份；本發(fā)明的優(yōu)點在于:用直鏈淀粉、甘油、水為主要原料制得的空心膠囊。
[0006]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%。制膠液時是將淀粉或淀粉衍生物、水按配比后混和并加熱至600C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。
[0007]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行酶反應(yīng)，得到粘度為1000~7000cps的膠液。
[0008]此外，CN103933011A、CN104055748A、CN1333006C、CN1252154A、CN104056274A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。
[0009]綜上所述，盡管現(xiàn)有技術(shù)中通過對淀粉分子結(jié)構(gòu)進行衍生改性，引入親水性官能團，試圖改善淀粉的保水性，但是由于淀粉分子間極易形成很強的分子內(nèi)與分子間氫鍵，以改性淀粉制成的淀粉膜保濕性仍然較差，易脆易碎，難以制得強度高，耐填裝的膠囊。因此盡管專利眾多，但卻難以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，形成產(chǎn)品。
[0010]本發(fā)明針對目前淀粉膠囊存在的缺陷，除了在淀粉基材料中引入具有親水性基團的變性淀粉，使淀粉基質(zhì)的性能更為優(yōu)異。在此基礎(chǔ)上，還通過添加植物質(zhì)膠凝劑及膠凝助劑以構(gòu)建三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，能夠在抑制淀粉回生的同時，進一步起到增強增韌的作用，提高淀粉膠囊的力學性能。此外，在溶膠工序的最后階段創(chuàng)造性地加入保濕劑，可以進一步改善膠囊的外觀、保濕度和脆碎度等物理性能，制得的產(chǎn)品上機率符合要求，儲存條件寬松，無特殊要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的在于提供用于一種淀粉基植物空心膠囊。
[0012]本發(fā)明提出的一種淀粉基植物空心膠囊，其特征在于:所述的淀粉基植物空心膠囊主要
包括50~80份的變性淀粉、5~20份的液體輔料、60~150份的水和0.1-2份的保濕劑。
[0013]所述的變性淀粉選自預(yù)膠化淀粉、氧化淀粉、羥丙基淀粉、羥乙基淀粉、羧甲基淀粉、
淀粉醋酸酯和羧甲基羥丙基淀粉中的一種或幾種。
[0014]所述液體輔料中包含有97~99被％的膠凝劑，而膠凝劑通?？蛇x自角叉菜膠、卡拉膠、結(jié)冷膠、魔芋膠、阿拉伯膠、龍須膠、黃原膠、羅望子膠、殼寡糖和海藻糖中的一種或幾種。此外，所述的液體輔料中還進一步含有l(wèi)°/『3wt%的膠凝助劑，可選自乙二胺四乙酸、檸檬酸、磷酸、酒石酸和醋酸的鈉鹽和鉀鹽，作為與膠凝劑的組合使用。
[0015]所述的保濕劑至少有一種選自乳酸鈉、丙二醇、PEG-400、山梨糖醇、硫酸軟骨素和吡咯烷酮羧酸。
[0016]另外，根據(jù)需要，所述的淀粉基植物空心膠囊中還可進一步添加增塑劑，并且增塑劑在膠囊中的含量為所述變性淀粉總重量的0~50%，而所述的增塑劑至少一種選自甘油、山梨醇、甘露醇、硬脂酸、蔗糖、果糖和檸檬酸三乙酯。
[0017]其中改性淀粉優(yōu)選羧甲基淀粉和氧化淀粉，液體輔料優(yōu)選魔芋膠和黃原膠以及的磷酸鈉和乙二胺四乙酸鉀，增塑劑優(yōu)選蔗糖和果糖，保濕劑優(yōu)選硫酸軟骨素。
[0018]為了對上述淀粉空心膠囊的組分進行有效地組織生產(chǎn)，本發(fā)明還進一步公開了一種以上述組分制成淀粉基植物空心膠囊的制備工藝，包括以下步驟:
1.溶膠:首先，將60~150重量份的純化水倒入溶膠罐內(nèi)，加熱至60~100°C;隨后，
加入50~80重量份的變性淀粉，60~100°C條件下保溫攪拌60~180分鐘；然后，關(guān)閉加熱裝置，加入5~20重量份的液體輔料和增塑劑，攪拌混勻，保持溫度60~80°C的條件下攪拌10~60分鐘；最后，加入0.1~2份的保濕劑，密閉攪拌5~10分鐘后停止反應(yīng)，-0.04—0.1OMPa下抽真空至膠液中無氣泡明顯冒出即得淀粉粗膠液；最后，打開溶膠罐海底閥，膠液經(jīng)160~240目過濾袋，過濾至保溫桶內(nèi)暫存，并測其膠液粘度在400_2500mPa.s ;
2.保溫:將溶膠工序所得膠液加入全自動空心膠囊制造機的膠桶A和膠桶B上，維持膠桶溫度為50~90°C，保溫靜置0.5-4小時，以將膠液粘度進一步調(diào)節(jié)至200_1200mPa.s ；
3.制坯:將保溫桶內(nèi)的膠液分別轉(zhuǎn)移至制坯線上的膠盤A與膠盤B中，通過全自動空心膠囊制造機加工制成淀粉基空心膠囊；
4.經(jīng)切割、套合、篩選、燈檢與總檢工序制得成品膠囊。
[0019]其中，所述變性淀粉選自預(yù)膠化淀粉、氧化淀粉、羥丙基淀粉、羥乙基淀粉、羧甲基淀
粉、淀粉醋酸酯和羧甲基羥丙基淀粉中的一種或幾種；所述的液體輔料中包含有97~99wt%的膠凝劑和l%~3wt%的膠凝助劑。
[0020]在上述制備工序中，作為基質(zhì)的淀粉和變性淀粉在進行混合的過程中，還可進一步加入增塑劑，兵器增塑劑的加入量為所述變性淀粉總重量的0~50%。
[0021]眾所周知，在淀粉膠囊的制備工藝中，對膠液粘度的控制是影響蘸膠效果最為關(guān)鍵的工藝環(huán)節(jié)，因此本發(fā)明對溶膠與保溫工序中膠液的粘度進行了嚴格的限定，實測溶膠工序中膠液粘度在400-2500mPa.s范圍內(nèi)，保溫工序中膠液粘度則進一步控制在200-1200mPa.s范圍內(nèi)。為了獲得更好的技術(shù)效果，在所述的溶膠工序中，將所制得的膠液粘度調(diào)節(jié)為400-1200mPa.s ;在所述的保溫工序中，將所制得的膠液粘度控制在300-800mPa.s之間。此外，為了進一步保持膠液粘度在制坯工序中的穩(wěn)定性，本發(fā)明還對全自動空心膠囊制造機的膠盤溫度進行了限定。其中，膠盤A的溫度為60~90°C，膠盤B的溫度為65-85°C。
[0022]本發(fā)明的有益效果在于:
本發(fā)明通過在淀粉基材料中引入具有親水性基團的變性淀粉，從而使淀粉基質(zhì)的性能更為優(yōu)異。在此基礎(chǔ)上，通過添加植物質(zhì)膠凝劑及膠凝助劑以構(gòu)建三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，能夠在抑制淀粉回生的同時，進一步起到增強增韌的作用，提高淀粉膠囊的力學性能。另外，通過加入適量的保濕劑，進一步改善了膠囊的保濕度和脆碎度等物理性能。最后，本發(fā)