CN101182379A - 用于膜和胶囊的高抑制性淀粉填料 - Google Patents
用于膜和胶囊的高抑制性淀粉填料 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供将高抑制性淀粉填料加入到无明胶的膜和软胶囊中。在处理期间，高抑制性淀粉填料的加入提高了固体水平，而基本上没有增加熔体粘度。所形成的膜和胶囊是透明的。
Description
技术领域
[001]本发明涉及基本上无明胶的膜和胶囊。该膜和胶囊包含基质淀粉和高抑制性淀粉填料。
背景技术
[002]明胶被用于多种药物产品和营养保健产品，包括软明胶胶囊和硬明胶胶囊壳，以及多种不同的食品应用。典型地，软明胶胶囊被用来封装例如液体载体中的营养或药物活性剂的溶液或分散体，并且具有很多优于其它剂型的优势，其使得单位剂量以容易吞咽的、可传输的、基本无味道的形式精确输送。然而，明胶具有许多缺点，包括安全供应的成本和连续性。
[003]传统填料已被加入到无明胶的膜和胶囊，以增加固体负荷(solid loading)，从而改善制造过程中物料通过量的质量。然而传统填料的加入产生半透明甚至不透明的膜和胶囊。在具有高折射率的传统填料如碳酸钙和二氧化钛的情况下，甚至在低浓度时也对膜的透明度具有负面影响。这些填料的大多数具有增白效果。其它的传统填料产生无法接受的熔体粘度或不期望的膜质量。
[004]在本领域，仍旧需要基本上无明胶的组合物，以用于药物、营养和食品应用体系，其增加总的固体负荷，同时保持透明度。本发明致力于该需要。
发明内容
[005]本发明提供透明膜和胶囊组合物，与明胶相比，该组合物具有相似的结构和功能特性，并且因此可被用作替代物。本组合物增加膜组合物的固体负荷，同时保持膜的透明度。
[006]本发明的一实施方式提供基于淀粉的组合物，其包括至少一种高抑制性的淀粉填料和至少一种基质淀粉。一种优选的组合物包括高抑制性的糯米和/或玉米淀粉填料和基质淀粉。如果希望，可包括其它组分，例如树胶、增塑剂、盐、阳离子、乳化剂、香料、湿润剂、表面活性剂、色料、味道掩蔽剂(例如调料或增甜剂)、渗透增强剂或其它表面改性剂和/或类似物。在一种优选的实施方式中，组合物是膜组合物。在另一种优选的实施方式中，组合物是胶囊组合物。
[007]本发明另一实施方式通过加入高抑制性淀粉填料提供产生透明淀粉膜的方法。膜网状结构中的高抑制性淀粉填料颗粒的存在不干扰淀粉正常的膜透明度。
[008]本发明的又一实施方式提供改善的膜强度。诸如胶囊破裂强度这样的性能得以改善。
发明详述
[009]膜在本文被定义为例如通过浇铸、挤出或吹塑而形成的柔性产品，其为可流动的组合物，包括成膜成分和载液，所述载液例如基体表面上的水。典型但不是必须地，膜具有均匀的厚度，并且一般将在大约0.02mm到大约1.8mm的厚度变动。膜可被形成或处理成具有多种长度、宽度和形状，这取决于期望的最终用途应用。
[010]软胶囊在本文被定义为软的可溶性容器，在其中包封有活性物质。使用本领域已知的转模(rotary die)和/或滚筒浇铸(drum casting)方法，可从膜产生软胶囊。通过本领域已知的挤出方法，也可直接从成膜成分生产软胶囊。
[011]本文可互换使用的基本上无明胶的组合物和主要无明胶的组合物，被定义为包含总干重百分比在1％以下的明胶的组合物。
[012]蒸煮在本文中被定义为在去离子水中、温度在95-100℃下加热样品30-60分钟。
[013]浆(slurry)在本文中被定义为淀粉颗粒在水中的悬浮液。
[014]干重百分比在本文中被定义为不包括水的重量。
[015]本发明的膜和软胶囊包括至少一种高抑制性淀粉填料和至少一种基质淀粉。
高抑制性淀粉填料
[016]抑制性淀粉填料是淀粉的改性，以便通过控制不利条件下颗粒的膨胀，来改善对温度、pH和剪切的处理耐受性。有多种方法来形成高抑制性淀粉填料。高抑制性淀粉的非限定实例包括使用化学处理的交联淀粉，所述化学处理例如三氯氧化磷、三偏磷酸钠、表氯醇以及己二酸酐与乙酸酐的混合物。其它非限制性的抑制方法包括淀粉的物理(热或辐射)处理。
[017]高抑制性淀粉填料可由淀粉制造，所述淀粉包括但不限于糯米淀粉、玉米淀粉、高直链淀粉玉米(high amylose corn)淀粉、糯玉米(waxy maize)淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、西米淀粉和马铃薯淀粉。其它合适的高抑制性淀粉填料可由源自下述植物的糯玉米淀粉制造，该植物与隐性糖样-2等位基因(recessive sugary-2 allele)杂交。特别合适的高抑制性淀粉填料是糯米和玉米淀粉。
[018]在本发明实践中有用的适合的抑制性淀粉填料在蒸煮之后，膨胀小于其原始颗粒大小的约150％。随着淀粉抑制程度的增加，在蒸煮过程中淀粉颗粒膨胀更小。膨胀百分比反比于淀粉填料的抑制程度。
[019]在实施方式的一方面，蒸煮后，高抑制性淀粉填料大小在约1微米到约50微米范围内变化。在另一实施方式，蒸煮后，高抑制性淀粉填料大小在约1微米到约35微米范围内变化。
[020]同样在本发明实践中有用的适合的抑制性淀粉填料，在水中含有10％固体时进行蒸煮并且随后冷却到室温，在22.5℃和1-100 1/秒剪切速率下，所述抑制性淀粉填料具有100cP以下的粘度。高抑制性淀粉填料的粘度在相同蒸煮条件下，显著低于非抑制性淀粉。高抑制性淀粉填料在处理过程中可提高固体水平，而基本上没有增加形成膜的熔化物的粘度，因此高抑制性淀粉填料可在处理期间的任何时刻加入。
[021]对于从磷反应制得的高抑制性淀粉填料，可使用结合磷的含量来测定抑制的程度。随淀粉抑制程度增加，结合磷的百分比增加。结合磷的百分比与淀粉的抑制程度成比例。用在本发明实践中的适合的填料应该具有至少0.10％的结合磷。然而，该测定抑制程度的方法限于用含磷试剂抑制的填料。
[022]典型地，膜和软胶囊包括约0.1％到约20％干重的抑制性填料。在另一实施方式中，基于全部组合物，膜和胶囊包括约0.5％到15％总干重的高抑制性淀粉填料。
基质淀粉
[023]基质淀粉可以是天然淀粉或改性淀粉。如本文使用的改性淀粉意欲包括已被物理改性、化学改性和/或通过水解改性的淀粉。
[024]有用的基质淀粉包括淀粉，例如玉米或谷物(maize or corn)淀粉、糯玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯(cassava)淀粉、木薯淀粉(tapioca)和小麦淀粉。其它淀粉包括各种稻米、糯米淀粉、豌豆淀粉、西米淀粉、燕麦淀粉、大麦淀粉、黑麦淀粉、苋属植物淀粉、甘薯淀粉和从传统植物育种可获得的杂交淀粉，例如具有40％或以上直链淀粉含量的杂交高直链淀粉，如高直链淀粉玉米淀粉。同样有用的基质淀粉是高直链淀粉马铃薯淀粉和蜡质马铃薯淀粉。另一种合适的基质淀粉为源自下述植物的糯玉米淀粉，该植物与隐性糖样-2等位基因杂交。
[025]基质淀粉可以被物理改性，例如通过挤出、喷雾干燥、滚筒干燥、凝聚和/或预胶凝。淀粉可被预胶凝以直接用于制备膜组合物。在一方面，预凝胶淀粉是预凝胶的糯玉米淀粉，其可从National Starchand Chemical Company获得。可以使用本领域已知的技术和例如在美国专利第4,465,702、5,037,929、5,131,953和5,149,799号公开的技术预胶凝淀粉。也参见，Starch：Chemistry and Technology，Vol.III-Industrial Aspects，R.L.Whistler and E.F.Paschall，Editors，AcademicPress，New York 1967的第XXII章“Production and Use of PregelatinizedStarch”。可选地，淀粉可被预胶凝，然后贮存，用于制备成膜组合物的稍后应用中。物理改性包括通过剪切或热抑制的改性，例如通过美国专利第5,725,676号中描述的方法。
[026]基质淀粉也可以被化学改性，其包括但不限定于抑制的、乙酰化的、有机酯化的、羟乙基化的、羟丙基化的、磷酸化的、无机酯化的、阳离子的、阴离子的、非离子的和两性离子的、以及琥珀酸酯的(琥珀酰化的)和其取代的琥珀酸酯衍生物。这些改性是本领域已知的，例如在Modified Starches：Properties and Uses，Ed.Wurzburg，CRCPress，Inc.，Florida(1986)中。特别合适的淀粉非限制性地包括羟烷基化淀粉，如羟丙基化淀粉或羟乙基化淀粉，和琥珀酸酯化(琥珀酰化)淀粉，如辛烯基琥珀酸酯化(辛烯基琥珀酰化)或十二烷基琥珀酸酯化(十二烷基琥珀酰化)淀粉。一种合适的淀粉类型是从National Starchand Chemical Company获得的羟丙基化淀粉。其它适合的淀粉是同样从National Starch and Chemical Company获得的蜡质淀粉。如本文使用的术语“蜡质(waxy)”意欲包括含有按重量计至少约95％支链淀粉的淀粉。在另一实施方式中，淀粉为低直链淀粉的淀粉。如本文使用的术语“低直链淀粉(low amylose)”意欲包括含有按重量计40％以下的直链淀粉的淀粉。
[027]基质淀粉也可被转化或水解，适合的淀粉包括通过氧化、酸解、酶促水解、加热和/或酸糊精化制备的流动淀粉或稀沸淀粉(thin-boiling starch)。这些方法是本领域公知的。
[028]任何具有用于此处的适当特性的淀粉可通过本领域已知的任何方法进行纯化，以去除不期望的味道和颜色，这些味道和颜色是多糖天生的或在处理过程中产生的。用于处理淀粉的适当的纯化方法被公开在EP 554 818(Kasica等)为代表的专利族中。对于意欲以颗粒形式或预胶凝形式应用的淀粉而言，碱洗技术同样是有用的，并被描述在以美国4,477,480(Seidel)和5,187,272(Bertalan等)为代表的专利族中。
[029]适合的基质淀粉具有范围为约30到约90的水流度(waterfluidity)，更特别地，范围为约45到约85的水流度。水流度是本领域已知的，并且如本文所使用，是使用托马斯旋转剪切型粘度计(ThomasRotational Shear-type Viscometer)(从Arthur A.Thomas Co.，Philadelphia，PA商业获得)测量的，所述粘度计是在30℃下、用粘度为24.73cps的标准油进行标准化的，该油需要23.12±0.05秒进行100次旋转。通过测定在不同的固体水平下进行100次旋转所流逝的时间，得到精确的并且可重复的水流度测量，所述不同的固体水平取决于淀粉的转化程度：随着转化增加，粘度降低。转化可以通过本领域已知的任意方法进行，包括氧化、酶促转化、酸解、加热和/或酸糊精化。
[030]基质淀粉可以以达到期望的粘度和厚度所必需的任意量来使用。按膜和/或软胶囊组合物的干重计，在一实施方式中，总淀粉以约40％到约95％的数量使用，在另一实施方式中，为50％到90％。
其它成分
[031]本发明的膜和软胶囊组合物可进一步包括至少一种增塑剂。所使用的增塑剂将部分取决于最终用途应用，并且其意欲包括，但不限于甘油、山梨醇、山梨醇酯、麦芽糖醇、甘露糖醇、木糖醇、赤藓醇、乳糖醇、丙二醇(propylene glycerol)、聚乙二醇、二甘醇、甘油的单乙酸酯、甘油的二乙酸酯、甘油的三乙酸酯、蔗糖、果糖、转化糖、玉米糖浆、糖寡聚物、1，2-丙二醇、甘油的单、双或三乙酸酯，和它们的混合物。在一个适合的实施方式中，增塑剂包括甘油和山梨醇。增塑剂可以以达到期望的增塑效果所必需的任意量使用。按全部组合物的干重计，增塑剂可以以约5％到约50％的数量使用，更优选地为约10％到约45％。
[032]膜和软胶囊组合物也可包括树胶或水胶体的掺合物。可用于本发明的示例性树胶和水胶体包括但不限定于胞外多糖胶(gellangum)、黄原酸胶、龙须胶、瓜耳胶、刺槐豆胶、金合欢胶、阿拉伯树胶、角叉菜聚糖和半乳甘露聚糖(galactomanan)。一种适当的树胶是胞外多糖胶。可将胞外多糖胶加入到成膜组合物中，以增加弹性和刚性，这取决于树胶中酰基含量水平。高酰基胞外多糖胶和低酰基胞外多糖胶的掺合物可以以达到期望的胶凝增强效果所必需的任意量使用。如本文所用，高酰基含量意欲指每重复单元40％以上的乙酰基和45％以上的甘油基残基取代基。如本文所用，低酰基含量意欲指每重复单元25％以下的乙酰基和15％以下的甘油基残基取代基。胞外多糖胶的存在也允许体系的热可逆性，其可通过减少低酰基胞外多糖的数量至所述范围的较低端部而得以增强。树胶或水胶体可以以达到期望的弹性和刚性所必需的任意量使用。具体地，所使用的胞外多糖胶可达组合物总干重的20％。
[033]膜和软胶囊组合物也可以含有其它任选的或期望的组分，例如不限于盐缓冲液、乳化剂、湿润剂、表面活性剂、防腐剂、脆化抑制剂、分解剂、色料、味道掩蔽剂例如调料或增甜剂、渗透增强剂和表面改性剂。盐缓冲液可改进软胶囊的破裂强度。可能的盐缓冲液是，但不限于柠檬酸钠、柠檬酸钾、磷酸氢二钠和乙酸钠。典型地，这些任选的组分以较小的量加入，具体地，在膜干重的约10％以下。更优选地，可以使用组合物干重的约5％以下的任选组分。
产生膜和胶囊的方法
[034]可将高抑制性淀粉填料和基质淀粉加入水中，以形成适于膜或胶囊壳工艺的固体浓度。对于热液体浇铸到冷的滚筒上而言，典型适合的浓度为约20％到约70％的固体和约80％到30％的水。通常的理解是，硬胶囊具有更低固体水平，而软胶囊具有更高固体水平。因为在蒸煮过程中高抑制性淀粉填料颗粒没有可感知的膨胀，并且保持其小的颗粒尺寸，所以更高水平的固体可以被加入到熔化物中，而没有增加总粘度。可以使用在本领域已知的用于形成膜的其它方法，包括但不限于直接或从预制小球(pellet)的挤出。可以在包封过程中制成膜，或者可以预制膜用于后来的使用。可制备淀粉和高抑制性淀粉填料的掺合物，并且干燥以形成膜。其以后可通过热、水和/或辐射形成软胶囊。
[035]膜的特征允许使用本领域已知的技术包括回转式机械，将其用来形成无明胶的胶囊壳。在填充之后，可使用包括盘式干燥(traydrying)在内的本领域常规技术来干燥胶囊。
[036]使用转模方法制成的胶囊壳在外观和感觉上与明胶胶囊壳相似，具有大约0.25到大约1.8mm的湿厚度(wet thickness)，在另一实施方式中，大约0.5到大约1.4mm。软胶囊的填充材料可以是药物、营养保健品、和/或食品制剂。软胶囊壳的填充材料可以是典型在本领域使用的那些材料的任一种，包括油、疏水液体和含有活性剂的乳状液。填充材料可包括化妆品、沐浴油、食物、维生素、洗涤剂、液体、半固体、悬浮液、调料和药物。
[037]由上述高抑制性淀粉填料和基质淀粉制成的膜产生柔性的、光滑并且透明的膜。在膜网状结构中的高抑制性淀粉填料颗粒的存在不干扰膜的透明度。膜透明度被定义为对光的透明程度，其在本文被用作膜透明性的指示。典型地，将填料加入透明的膜，由于光的散射降低了膜透明度。在填料-膜基质界面，散射发生，并且散射光的量作为填充量、填料大小和填料对基质的示差折射率(二次幂)的函数而增加。
[038]合适的干燥膜在约0.50mm到约0.65mm的厚度下，具有50％以上的膜透明度百分比。在其它实施方式中，合适的干燥膜在约0.50mm到约0.65mm时，具有70％以上的膜透明度百分比。
[039]本发明也提供具有改良的膜强度的胶囊，例如胶囊破裂强度的改进。破裂强度被定义为打破胶囊所需的力。
[040]下列的实施方式被提出以进一步阐述和解释本发明，不管怎样其不应该被当作限制。
1.组合物，包括：
a)至少一种高抑制性淀粉填料，其中所述填料在95-100℃蒸煮30分钟后的膨胀小于约150％；
b)至少一种基质淀粉；和
c)至少一种增塑剂；
其中所述组合物，当浇铸为具有约0.50mm到0.65mm厚度的膜时，具有50％以上的透明度。
2.实施方式1所述的组合物，其中所述填料选自糯米淀粉、玉米淀粉、高直链淀粉、糯玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、西米淀粉、稻米淀粉和马铃薯淀粉。
3.实施方式1所述的组合物，其中所述基质淀粉是改性淀粉。
4.实施方式1所述的组合物，进一步包括树胶或水胶体。
5.实施方式1所述的组合物，进一步包括至少一种盐缓冲液、乳化剂、湿润剂、表面活性剂、胶凝剂、防腐剂、脆化抑制剂、分解剂、色料、味道掩蔽剂、渗透增强剂和表面改性剂。
6.实施方式1所述的组合物，其中所述高抑制性淀粉填料占全部干燥组合物重量的约0.01％到约20％。
7.实施方式1所述的组合物，其中所述基质淀粉占全部干燥组合物重量的约40％到约95％。
8.实施方式1所述的组合物，其中所述增塑剂占全部干燥组合物重量的约5％到约50％。
9.实施方式4所述的组合物，其中所述树胶或水胶体可达全部干燥组合物重量的约10％。
10.实施方式5所述的组合物，其中所述盐缓冲液、乳化剂、湿润剂、表面活性剂、胶凝剂、防腐剂、脆化抑制剂、分解剂、色料、味道掩蔽剂、渗透增强剂和表面改性剂可达全部干燥组合物重量的约10％。
11.实施方式1所述的组合物，其中所述组合物不含明胶。
12.实施方式1所述的组合物，进一步包括基于总干重可达1wt％的明胶。
13.实施方式1所述的组合物，其中所述组合物处于软胶囊的形式。
14.实施方式1所述的组合物，其中所述组合物，当浇铸为具有约0.50mm到0.65mm厚度的膜时，具有70％以上的透明度。
15.软胶囊壳组合物，包括：
a)高抑制性糯米淀粉填料，其中所述填料在95-100℃蒸煮30分钟后的膨胀小于约150％；
b)羟丙基化淀粉；和
c)增塑剂；
其中所述组合物，当浇铸为具有约0.50mm到约0.65mm厚度的膜时，具有50％以上的透明度。
16.实施方式15所述的外壳组合物，进一步包括盐缓冲液。
17.实施方式16所述的外壳组合物，进一步包括树胶或水胶体。
18.实施方式15所述的外壳组合物，其中所述组合物不含明胶。
19.实施方式15所述的外壳组合物，其中所述组合物，当浇铸为具有约0.50mm到约0.65mm厚度的膜时，具有70％以上的透明度。
20.软凝胶胶囊体系，其中壳由实施方式15所述的组合物制成，并且填充材料为药物、营养保健品或食品制剂。
[041]在下列的实施例中本发明被进一步描述，这些实施例被包括的目的在于举例说明，而不是意图以任何方式限定本发明的范围。
实施例
实施例1
高抑制性淀粉填料的制备
[042]样品1-12的抑制条件被列于表1。实施例12的糯米淀粉填料的抑制被详细讨论。用3000ml自来水中含两千克糯米淀粉制备浆。向该浆中，加入基于淀粉的重量为12％的三偏磷酸钠(STMP，食品级，Chemische Fabrik Budenheim KG)和三磷酸钠(STMP，食品级，Chemische Fabrik Budenheim KG)的99∶1的掺合物，并反应3小时。然后将该浆中和、过滤、洗涤以去除未结合的磷酸盐，并风干。
实施例2
填料抑制分析
[043]为了测定淀粉填料的抑制程度，测量膨胀变化百分比。使用Horiba LA-900激光散射粒度分布分析器(Horiba LA-900 LaserScattering Particle Size Distribution Analyzer)，测量未蒸煮的填料浆。然后在去离子水中、95-100℃下蒸煮抑制填料30分钟，使用同一HoribaLA-900激光散射粒度分布分析器测量膨胀的颗粒。填料颗粒膨胀的百分比报告在表I中。
[044]也要测量水中的填料样品的粘度，以表示淀粉抑制程度。使用具有Couvette几何形状的Rheometrics RFSII，扫描速率(rate sweep)为1-100 l/s、温度为22.5℃，测量抑制性淀粉填料的静态剪切粘度。通过在去离子水中、95-100℃水浴下蒸煮干燥填料的10％固体浆30分钟，制备填料样品。蒸煮过的浆在加入到Couvette之前，被预处理到大约22.5℃并且充分预混合。在数据收集以前，预剪切样品15秒。在100拉德下，记录粘度。填料浆的粘度报告在表I中。
[045]为了测定结合磷含量，使用磁混合器混合10.00g抑制填料和600ml 5％的EDTA(Sigma-Aldrich Corp.St.Louis，MO)溶液的混合物5分钟。只有在使用STMP和STTP试剂来交联淀粉时，使用该方法来测定抑制的程度。然后使用Bchner漏斗和11cm Whatman#1滤纸，过滤该混合物。在淀粉饼破裂之前，将4份200ml净化水等分试样连续倾倒在该淀粉饼上，并且Bchner漏斗的侧边也用净化水冲洗。为了实施样品的水解，使1.00g淀粉饼、25ml 4N盐酸和3-4沸石的混台物在有盖的Erlenmeyer烧瓶中结合，并加热至沸腾7分钟。然后将混合物冷却到室温，并且将混合物转移到250ml容量瓶。用蒸馏水将Erlenmeyer烧瓶漂洗数遍，并且将其转移到同一容量瓶，直到达到250ml标志。使用10ml一次性注射器，汲取10ml该容量瓶中的溶液。然后，将13mm、0.2μm的Gelman离子色谱Acrodisc注射器滤器连接至注射器的末端。过滤溶液，然后在ICP-AE分光计(Perkin-ElmerOptima 3000 DV)上分析收集的滤液，依照制造商建议标准化该分光计。然后，按下列公式将结果转化为结合磷％：
表I列出了使用上面方法得到的结合磷的百分比。
表I
| 淀粉填料 | 样品 | 抑制条件 | 大小(μm) | 膨胀％a | 粘度(cP) | 结合磷％ |
| 糯玉米b | 1 | 无：没有抑制 | 15.0d | N/A | -- | N/A |
| 2 | 100ppm表氯醇 | 90.5e | 603 | ＞1,000 | N/A | |
| 玉米c | 3 | 无：没有抑制 | 15.4d | N/A | -- | N/A |
| 4 | 无：没有抑制 | 无更长颗粒 | -- | ＞1,000 | N/A | |
| 5 | 10％STMP/STP4小时 | 22.6e | 147 | -- | 0.08 | |
| 6 | 5％STMP/STP24小时 | 17.6e | 114 | -- | 0.20 | |
| 7 | 10％STMP/STP15小时 | 17.6e | 114 | -- | 0.40 | |
| 糯米b | 8 | 无：没有抑制 | 7.0d | N/A | 1.4 | N/A |
| 9 | 无：没有抑制 | 无更长颗粒 | -- | ＞1,000 | N/A | |
| 10 | 4％STMP/STP3小时 | 9.8e | 140 | 83 | 0.10 | |
| 11 | 8％STMP/STP3小时 | 9.5e | 136 | 24 | 0.21 | |
| 12 | 12％STMP/STP3小时 | 9.2e | 131 | 16 | 0.33 |
a以百分比形式计算(蒸煮后平均颗粒大小)/(蒸煮前平均颗粒大小)
b National Starch and Chemical Company，NJ
cMELOJEL；National Starch and Chemical Company，NJ
d基于两个样品，在蒸煮之前，浆中平均颗粒或膨胀的颗粒大小
e基于两个样品，在蒸煮之后，浆中平均颗粒或膨胀的颗粒大小
实施例3
无明胶掺合物的配方
[046]示例性配方(Ex1和Ex2)和比较配方(Com1、Com2、Com3和Com4)的组分被列于表II中。为了制作掺合物，将所有的干燥成分(淀粉、胞外多糖胶和高抑制性淀粉填料)加入碗中，并且用手混合。预混合液体组分(增塑剂、缓冲盐和水)，然后缓慢加入该碗中，同时使用型号为#168949的GE食物混合器在1-2速度下混合。然后使用速度3混合该混合物2分钟，以形成均匀的生面团。将该生面团转移到食品密封袋中，然后使用Foodsaver Sealer Professional III，使该密封袋抽真空并密封。然后，该生面团在95-100℃的沸腾水浴中蒸煮3小时，并且至少每隔30分钟，用手揉捏该生面团以确保均匀溶解。
表II
| 成分 | Ex1(g) | Ex2(g) | Com1(g) | Com2(g) | Com3(g) | Com4(g) | |
| 填料 | 高抑制性糯米淀粉1 | 5.75 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 高抑制性玉米淀粉2 | 0 | 5.00 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| MCC3(20μm) | 0 | 0 | 0 | 5.00 | 0 | 0 | |
| TiO2 4(0.5μm) | 0 | 0 | 0 | 0 | 5.00 | 0 | |
| 火成二氧化硅5(7nm) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2.50 | |
| 基质淀粉 | 木薯淀粉6(PO改性并降解至80水流度) | 31.35 | 31.35 | 31.35 | 31.35 | 31.35 | 28.85 |
| 其它成分 | 甘油7 | 19.80 | 19.80 | 19.80 | 19.80 | 19.80 | 19.80 |
| Kelcogel LT1008 | 3.50 | 3.50 | 3.50 | 3.50 | 3.50 | 3.50 | |
| Kelcogel F8 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | |
| 无水磷酸氢二钠9 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | |
| 水 | 去离子水 | 39.25 | 40.00 | 45.00 | 40.00 | 40.00 | 45.00 |
1来自表I的样品12
2来自表I的样品7
3FMC，Avicel PH-F20JP
4Spectrum Chemical
3Degussa，Aerosil 300
6National Starch and Chemical Company，NJ
7Spectrum Chemical，CA
8CPKelco，IL
9EMO Chemicals Inc.，NJ
实施例4
膜制备
[047]来自实施例3的配方的每个蒸煮的熔化物被单独倾倒在预热的不锈钢盘上(60-105℃)。通过使用带有1-2mm间隙的预热(95℃)的不锈钢涂布器条(bar)将熔化物在该盘上拉伸而浇铸膜。然后，在浇铸后切割湿膜样品2分钟。
实施例5
填充胶囊的制备
[048]台式(bench-top)手动胶囊压制机(capsule press)(型号2B，National Starch and Chemical Company)被用来将实施例4的每个膜形成软胶囊。植物油被用作实例填充物。首先，湿膜被置于带有小孔的金属模具的底部部分上，使用真空使膜符合孔的表面。然后加入植物油以填充孔。另一湿膜被置于顶部，金属模具的顶部部分被用来挤压底部金属模具。在140psi大气压和大约55℃模具温度下，使用手动压制机。然后形成胶囊，并将其从压制机中移出。
实施例6
膜透明度测量
[049]使用定制的光传输装置，测量膜透明度。该装置由激光源、膜固定设备、孔和检测器构成。光源是波长为650nm的激光光电二极管。0.50nm到0.65nm厚的干燥膜的样品被固定在带有孔的固定器上，其可消除漫射，并且反射来自激光光源到达检测器的光。第二个孔剪掉(crop)传递到检测器的光的立体角。检测器是硅光电二极管(太阳能电池)。样品和检测器之间的距离为80nm。通过Fluke 45数字万用表测量源自检测器的电压信号。全部的激光器、样品、检测器光学系统被封装，以在测量上最小化漫射和环境光的作用。测量膜透明度，其为透射光与入射光的强度之比。基于至少5次测量的所述配方的平均膜透明度(以百分比表示)被列在表III中。
实施例7
胶囊破裂强度测量
[050]使用质构分析仪(Texture Analyzer TZ-XT2，TextureTechnologies Corp.)测量胶囊破裂强度。将胶囊置于质构分析仪的平台上，以5mm/min释放(discharge)探针以撞击胶囊。破裂由所述配方制成的胶囊所需要的力被列在表III中。
表III
| 配方 | Ex1 | Ex2 | Com1 | Com2 | Com3 | Com4 |
| 填料 | 样品12 | 样品7 | 无 | MCC | TiO2 | 二氧化硅 |
| 填料折射率z | 1.53 | 1.53 | N/A | 1.53 | 2.55-2.70 | 1.54 |
| 透明度(％) | 75 | 59 | 84 | 15 | 6 | 29 |
| 破裂强度(g) | 1926 | 2296 | 1326 | 1375 | 1300 | 738 |
zPulp and Paper：Vol.1，J.P.Casey，Interscience Publishers，New York，1952，P 474
[051]可对本发明进行许多修改和变化，而不背离其精神和范围，这对本领域技术人员而言是明显的。本文描述的具体实施方式仅作为实例提供，本发明仅被附加的权利要求连同这些权利要求所授权的等同物的全部范围所限定。
在权利要求书中，术语“由……组成(“consists”或“consisting of”)”意欲指不包括除所引用元素之外的大于痕量的元素；术语“基本上由……组成”(“consists essentially of”或“consisting essentially of”)意欲指不包括任何对要求保护的组合实质上显著的其它元素；术语“包含”(“comprises”或“comprising”)意欲指包括随后的元素，但不排除其它元素。
Claims (20)
1.组合物，包括：
a)至少一种高抑制性淀粉填料，其中所述填料在95-100℃蒸煮30分钟后的膨胀小于约150％；
b)至少一种基质淀粉；和
c)至少一种增塑剂；
其中所述组合物，当浇铸为具有约0.50mm到约0.65mm厚度的膜时，具有50％以上的透明度。
2.权利要求1所述的组合物，其中所述填料选自糯米淀粉、玉米淀粉、高直链淀粉、糯玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、西米淀粉、稻米淀粉和马铃薯淀粉。
3.权利要求1或2所述的组合物，其中所述基质淀粉是改性淀粉。
4.权利要求1-3的任一项所述的组合物，进一步包括树胶或水胶体。
5.权利要求1-4的任一项所述的组合物，进一步包括至少一种盐缓冲液、乳化剂、湿润剂、表面活性剂、胶凝剂、防腐剂、脆化抑制剂、分解剂、色料、味道掩蔽剂、渗透增强剂和表面改性剂。
6.权利要求1-5的任一项所述的组合物，其中所述高抑制性淀粉填料占全部干燥组合物重量的约0.01％到约20％。
7.权利要求1-6的任一项所述的组合物，其中所述基质淀粉占全部干燥组合物重量的约40％到约95％。
8.权利要求1-7的任一项所述的组合物，其中所述增塑剂占全部干燥组合物重量的约5％到约50％。
9.权利要求4-8所述的组合物，其中所述树胶或水胶体可达全部干燥组合物重量的约10％。
10.权利要求5-8的任一项所述的组合物，其中所述盐缓冲液、乳化剂、湿润剂、表面活性剂、胶凝剂、防腐剂、脆化抑制剂、分解剂、色料、味道掩蔽剂、渗透增强剂和表面改性剂可达全部干燥组合物重量的约10％。
11.权利要求1-10的任一项所述的组合物，其中所述组合物不含明胶。
12.权利要求1-10的任一项所述的组合物，进一步包含基于全部干燥重量可达1wt％的明胶。
13.权利要求1-12的任一项所述的组合物，其中所述组合物处于软胶囊的形式。
14.权利要求1-13的任一项所述的组合物，其中所述组合物，当浇铸为具有约0.50mm到约0.65mm厚度的膜时，具有70％以上的透明度。
15.软胶囊壳组合物，包括：
a)高抑制性糯米淀粉填料，其中所述填料在95-100℃蒸煮30分钟后的膨胀小于约150％；
b)羟丙基化淀粉；和
c)增塑剂；
其中所述组合物，当浇铸为具有约0.50mm到约0.65mm厚度的膜时，具有50％以上的透明度。
16.权利要求15所述的壳组合物，进一步包括盐缓冲液。
17.权利要求15或16所述的壳组合物，进一步包括树胶或水胶体。
18.权利要求15-17的任一项所述的壳组合物，其中所述组合物不含明胶。
19.权利要求15-18的任一项所述的壳组合物，其中所述组合物，当浇铸为具有约0.50mm到约0.65mm厚度的膜时，具有70％以上的透明度。
20.软凝胶胶囊体系，其中壳由权利要求15-21的任一项所述的组合物制成，并且填充材料为药物、营养保健品或食品制剂。
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