CN104666275A - 一种淀粉基植物空心胶囊 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于食品、医药等领域的淀粉基植物空心胶囊，所述淀粉基植物空心胶囊主要包括淀粉、淀粉衍生物、水、固化体系和其它多种可选的保湿剂、增塑剂等辅料；所述的淀粉基植物空心胶囊通过常规的胶囊制备工艺技术即可制得。本发明所公开的淀粉基植物空心胶囊与现有技术产品相比，具有安全性高、脆碎度优良、保湿性与稳定性好，便于储存放置的优势。

Description

一种淀粉基植物空心胶囊

技术领域

本发明涉及一种用于食品、医药等领域的淀粉基植物空心胶囊。

背景技术

利用动物来源的明胶制作胶囊已有近200年的历史。而在过去100年来，以明胶为原料的各种胶囊曾长期畅销于国际医药市场。而上个世纪末，疯牛病的爆发最终将明胶胶囊拖入了一场前所未有的信任危机中。而2012年4月，我国爆发的“毒胶囊”事件无疑也加剧了明胶胶囊的信任危机。此外，明胶胶囊本身还存在很多缺点，如：易于滋生微生物，易碎，环境湿度大则易于与药物发生粘连，而环境湿度低则柔韧性较差，易碎；另外，明胶分子链含有大量活泼基团，可能同内容药物发生交联反应；此外，由于宗教原因，明胶胶囊受到穆斯林和犹太民族以及素食主义者的抵触。

同明胶胶囊相比，淀粉类胶囊产品是一种新型的非明胶类胶囊，具有安全无毒、原料来源广泛，可生物降解等优点。但由于淀粉成膜性有限以及机械性能不良，粘度或硬度难以符合生产胶囊的要求，同时容易吸潮，胶囊保存条件要求较高，保质期不长，因此使其在这一领域的成功应用受到限制。唯一的工业例子（US 4,738,724）是通过注塑生产的淀粉胶囊，但此种胶囊的厚度过大，且对设备要求很高。

近年来，有众多关于淀粉基硬胶囊的专利申请。如专利CN1297601C公开了一种由淀粉醚以及凝固体系组成的成膜组合物，其中所述淀粉醚是羟丙基化淀粉或羟乙基化淀粉，其中凝固体系由水解胶体或水解胶体的混合物和阳离子组成，其中所述水解胶体选自多糖。羟丙基淀粉醚的含量为88-98%，水的含量为2-12%，多糖0.01-10%，阳离子为0.001-5%。按照与传统硬明胶胶囊相同的方法制备硬胶囊。

专利CN1895234A提供了一种植物空心胶囊及其制备方法，所述空心胶囊由全天然的植物制成，所述空心胶囊包括直链淀粉10份，甘油0.5份，纯净水6份；本发明的优点在于：用直链淀粉、甘油、水为主要原料制得的空心胶囊。

专利CN1483393A公布了一种淀粉空心胶囊及其生产工艺，主要特征是该胶囊由植物淀粉或淀粉衍生物、增塑剂、水等组分所组成，其配比为分别为25％－94.9％、0.1％－30％、5％－20％。制胶液时是将淀粉或淀粉衍生物、水按配比后混和并加热至60℃以上，均匀搅拌，然后再按配比加入增塑剂，混合均匀，保温静置，除去气泡后倒入保温料槽再经沾液、烘干后制成胶囊。

专利CN103830736公开了一种淀粉空心胶囊的生产方法，其主要特征为所用原料为一种低粘淀粉胶液，所述低粘淀粉胶液制备方法为：将凝胶剂、增塑剂和水混合，搅拌溶解，然后加入淀粉或改性淀粉，加热使淀粉糊化，此外还要加入淀粉酶进行酶反应，得到粘度为1000~7000cps的胶液。

此外，CN103933011A、CN104055748A、CN1333006C、CN1252154A、CN104056274A等专利也公布了利用淀粉等植物胶材料制备植物胶囊的工艺方案。但由于淀粉分子间易于形成很强的氢键，淀粉膜保湿性差，易脆易碎，难以制得强度高，耐填装的胶囊。因此尽管专利众多，但却难以实现产业化，形成产品。

本发明针对目前淀粉胶囊存在的缺陷，通过在淀粉基材料中引入具有亲水性基团的变性淀粉，从而使淀粉基质的性能更为优异。在此基础上，通过添加植物质胶凝剂及胶凝助剂以构建三维网状结构，能够在抑制淀粉回生的同时，进一步起到增强增韧的作用，提高淀粉胶囊的力学性能。另外，通过选择性加入保湿剂、表面活性剂和增塑剂等其它辅料，可以进一步改善胶囊的外观、保湿度和脆碎度等物理性能，制得的产品上机率符合要求，储存方便、时间长久。

发明内容

本发明的目的在于提供用于一种淀粉基植物空心胶囊。

本发明提出的一种淀粉基植物空心胶囊，其特征在于：所述的淀粉基植物空心胶囊主要

包括50~80份的变性淀粉、10~40份的普通淀粉、5~20份的水和1~10份的固化体系。

其中变性淀粉优选55份、60份、65份、70份。普通淀粉优选12份、15份、20份、25份、30份、35份。

所述的变性淀粉选自预胶化淀粉、氧化淀粉、羟丙基淀粉、羟乙基淀粉、羧甲基淀粉、

淀粉醋酸酯和羧甲基羟丙基淀粉中的一种或几种。优选所述变性淀粉至少包含羧甲基羟丙基淀粉，进一步优选羧甲基羟丙基淀粉和淀粉醋酸酯，或者羧甲基羟丙基淀粉和预胶化淀粉。

所述固化体系中含有97~99wt%的胶凝剂，而胶凝剂通常可选自角叉菜胶、卡拉胶、结

冷胶、阿拉伯胶、龙须胶、罗望子胶、壳寡糖、海藻糖和甘露聚糖中的一种或几种。通常，所述的胶凝剂可任选的与乙二胺四乙酸、柠檬酸、磷酸、酒石酸和醋酸的钠盐的胶凝助剂组合使用。由此，所述的固化体系中进一步含有胶凝助剂，胶凝助剂在固化体系中的含量为1%~3wt%。其中优选胶凝助剂至少包含柠檬酸钠，进一步优选柠檬酸钠和醋酸钠的组合或柠檬酸钠和磷酸钠的组合。

进一步，根据需要，所述的淀粉基植物空心胶囊中可进一步添加含量为所述变性淀粉总

重量0~2%的保湿剂，优选0.1-1.5%。并且，所述的保湿剂至少有一种选自乳酸钠、丙二醇、山梨糖醇、硫酸软骨素和吡咯烷酮羧酸。

根据需要，所述的淀粉基植物空心胶囊中还可进一步添加增塑剂，并且增塑剂在胶囊中

的含量为所述变性淀粉总重量的0~40%，优选0.5-20%，而所述的增塑剂至少一种选自甘油、山梨醇和柠檬酸三乙酯。

进一步，根据需要，所述的淀粉基植物空心胶囊中可进一步添加含量为所述变性淀粉总

重量的0~1.5%的阳离子型的酯类表面活性剂，优选0.01-1%。

所述的表面活性剂至少一种选自十二烷基硫酸钠、甘油单油酸酯、聚乙烯醇和大豆磷脂。

进一步，所述的淀粉基植物空心胶囊中，根据需要还可进一步包含防腐剂、抗氧剂和着

色剂中的一种或多种；

所述的防腐剂为食品用山梨酸钾；

所述的抗氧剂选自天然可食用的迷迭香、胡萝卜素、磷脂和抗坏血酸中的一种或几种；

所述的着色剂至少一种选自氧化铁黑，氧化铁红，二氧化钛，胡萝卜素，叶绿素，花色素黄，焦糖。

本发明的淀粉基植物空心胶囊是将50~80份的变性淀粉、10~40份的普通淀粉、5~20份的水和1~10份的固化体系混合后得到的。

在上述作为基质的淀粉、变性淀粉和胶凝剂三种物质进行混合的过程中，可进一步加入胶凝助剂，其中，所加入的胶凝助剂的量为所述的固化体系的1~3wt%。

在上述作为基质的变性淀粉、淀粉和固化体系进行混合的过程中，还可进一步加入保湿

剂，保湿剂的加入量为所述变性淀粉总重量0~2%的保湿剂，优选为不超过1.2%；还可进一步加入增塑剂，增塑剂的加入量为所述变性淀粉总重量的0~40%，优选为不超过25%；还可进一步加入阳离子型的酯类表面活性剂，加入量为所述变性淀粉总重量的0~1.5%，优选为不超过1%。

本发明所述的一种淀粉基植物空心胶囊，可用常规的胶囊制备工艺制备得到硬胶囊产

品。

本发明的有益效果在于：

本发明通过在淀粉基材料中引入具有亲水性基团的变性淀粉，从而使淀粉基质的性能更为优异。在此基础上，通过添加植物质胶凝剂及胶凝助剂以构建三维网状结构，能够在抑制淀粉回生的同时，进一步起到增强增韧的作用，提高淀粉胶囊的力学性能。另外，通过选择性加入保湿剂、表面活性剂和增塑剂等其它辅料，可以进一步改善胶囊的外观、保湿度和脆碎度等物理性能，制得的产品上机率符合要求，储存方便、时间长久。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的其他的发明目的、技术方案和有益效果作进一步详细的说明，但实施例不应视作对本发明权利的限定。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指出，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所述技术领域的普通人员通常理解的相同含义。

在下列实施例中提到的脆碎度测试方法及合格标准，具体操作为：取本品50粒，置表面皿中，放入盛有硝酸镁饱和溶液的干燥器内，置25℃±1℃恒温24小时，取出，立即分别逐粒放入直立在木板（厚度2cm）上的玻璃管（内径为24mm，长为200mm）内，将圆柱形砝码（材质为聚四氟乙烯，直径为22mm，重20g±0.1g）从玻璃管口处自由落下，视胶囊是否破裂，如有破裂，不得超过5粒。

实施例1

将作为基质的50份的羟丙基淀粉、10份的普通淀粉、10份的水和1份的固化体系（包含97wt%的卡拉胶，3wt%的柠檬酸钠）混合后，采用常规制备胶囊的工艺制备出硬胶囊。

将上述制备的硬胶囊参照中国药典2010版二部规定的方法，采用聚四氟乙烯法码检测脆碎度，50粒样品，破碎为0粒，其脆碎度能达到药典要求。

将上述制备的硬胶囊使用NPJ-2500型全自动胶囊填充机进行空填上机试验，上机率达到99.99%以上。

实施例2

将作为基质的50份的羟乙基淀粉、10份的普通淀粉、5份的水和10份的固化体系（包含99wt%的结冷胶和阿拉伯胶，1wt%的磷酸钠）混合后，采用常规制备胶囊的工艺制备出硬胶囊。

将上述制备的硬胶囊参照中国药典2010版二部规定的方法，采用聚四氟乙烯法码检测脆碎度，50粒样品，破碎为1粒，其脆碎度能达到药典要求。

将上述制备的硬胶囊使用NPJ-2500型全自动胶囊填充机进行空填上机试验，上机率达到99.99%以上。

实施例3

将作为基质的60份的羧甲基羟丙基淀粉、20份的普通淀粉、10份的水和5份的固化体系（包含98wt%的阿拉伯胶和甘露聚糖，2wt%的酒石酸钠）混合后，采用常规制备胶囊的工艺制备出硬胶囊。

将上述制备的硬胶囊参照中国药典2010版二部规定的方法，采用聚四氟乙烯法码检测脆碎度，50粒样品，破碎为0粒，其脆碎度能达到药典要求。

将上述制备的硬胶囊使用NPJ-2500型全自动胶囊填充机进行空填上机试验，上机率达到99.99%以上。

实施例4

将作为基质的80份的羧甲基淀粉、40份的普通淀粉、20份的水和10份的固化体系（包含99wt%的卡拉胶和龙须胶，1wt%的乙二胺四乙酸钠）混合后，采用常规制备胶囊的工艺制备出硬胶囊。

将上述制备的硬胶囊参照中国药典2010版二部规定的方法，采用聚四氟乙烯法码检测脆碎度，50粒样品，破碎为1粒，其脆碎度能达到药典要求。

将上述制备的硬胶囊使用NPJ-2500型全自动胶囊填充机进行空填上机试验，上机率达到99.99%以上。

实施例5

将作为基质的70份的淀粉醋酸酯、30份的普通淀粉、20份的水和8份的固化体系（包含98.5wt%的海藻糖和罗望子胶，1.5wt%的醋酸钠和酒石酸钠）、0.7份的大豆磷脂混合后，采用常规制备胶囊的工艺制备出硬胶囊。

将上述制备的硬胶囊参照中国药典2010版二部规定的方法，采用聚四氟乙烯法码检测脆碎度，50粒样品，破碎为1粒，其脆碎度能达到药典要求。

将上述制备的硬胶囊使用NPJ-2500型全自动胶囊填充机进行空填上机试验，上机率达到99.99%以上。

实施例6

将作为基质的50份的预胶化淀粉、25份的普通淀粉、10份的水和2份的固化体系（包含99wt%的结冷胶和壳寡糖，1wt%的柠檬酸钠）、0.75份的 十二烷基硫酸钠混合后，采用常规制备胶囊的工艺制备出硬胶囊。

将上述制备的硬胶囊参照中国药典2010版二部规定的方法，采用聚四氟乙烯法码检测脆碎度，50粒样品，破碎为1粒，其脆碎度能达到药典要求。

将上述制备的硬胶囊使用NPJ-2500型全自动胶囊填充机进行空填上机试验，上机率达到99.99%以上。

实施例7

将作为基质的60份的预胶化淀粉和羟丙基淀粉、40份的普通淀粉、20份的水、6份的固化体系（包含98wt%的卡拉胶和甘露聚糖，2wt%的磷酸钠和乙二胺四乙酸钠）、0.6份的山梨糖醇和PEG-400混合后，采用常规制备胶囊的工艺制备出硬胶囊。

将上述制备的硬胶囊参照中国药典2010版二部规定的方法，采用聚四氟乙烯法码检测脆碎度，50粒样品，破碎为0粒，其脆碎度能达到药典要求。

将上述制备的硬胶囊使用NPJ-2500型全自动胶囊填充机进行空填上机试验，上机率达到99.99%以上。

实施例8

将作为基质的80份的氧化淀粉和羧甲基淀粉、30份的普通淀粉、10份的水和4份的固化体系（包含97wt%的卡拉胶和结冷胶，3wt%的柠檬酸钠和酒石酸钠）、1.6份的硫酸软骨素混合后，采用常规制备胶囊的工艺制备出硬胶囊。

将上述制备的硬胶囊参照中国药典2010版二部规定的方法，采用聚四氟乙烯法码检测脆碎度，50粒样品，破碎为0粒，其脆碎度能达到药典要求。

将上述制备的硬胶囊使用NPJ-2500型全自动胶囊填充机进行空填上机试验，上机率达到99.99%以上。

实施例9

将作为基质的70份的羧甲基淀粉和预胶化淀粉、40份的普通淀粉、20份的水和10份的固化体系（包含99wt%的角叉菜胶，1wt%的磷酸钠）、甘油7份混合后，采用常规制备胶囊的工艺制备出硬胶囊。

将上述制备的硬胶囊参照中国药典2010版二部规定的方法，采用聚四氟乙烯法码检测脆碎度，50粒样品，破碎为0粒，其脆碎度能达到药典要求。

将上述制备的硬胶囊使用NPJ-2500型全自动胶囊填充机进行空填上机试验，上机率达到99.99%以上。

实施例10

将作为基质的80份的羟乙基淀粉和淀粉醋酸酯、15份的普通淀粉、5份的水和7份的固化体系（包含97.5wt%的角叉菜胶和壳寡糖，2.5wt%的磷酸钠和柠檬酸钠）、16份的山梨醇、1.6份的丙二醇混合后，采用常规制备胶囊的工艺制备出硬胶囊。

将上述制备的硬胶囊参照中国药典2010版二部规定的方法，采用聚四氟乙烯法码检测脆碎度，50粒样品，破碎为1粒，其脆碎度能达到药典要求。

将上述制备的硬胶囊使用NPJ-2500型全自动胶囊填充机进行空填上机试验，上机率达到99.99%以上。

实施例11

将作为基质的50份的羧甲基羟丙基淀粉和预胶化淀粉、10份的普通淀粉、5份的水和10份的固化体系（包含99wt%的结冷胶，1wt%的柠檬酸钠）、0.5份的乳酸钠和吡咯烷酮羧酸、0.5份的聚乙烯醇混合后，采用常规制备胶囊的工艺制备出硬胶囊。

将上述制备的硬胶囊参照中国药典2010版二部规定的方法，采用聚四氟乙烯法码检测脆碎度，50粒样品，破碎为1粒，其脆碎度能达到药典要求。

将上述制备的硬胶囊使用NPJ-2500型全自动胶囊填充机进行空填上机试验，上机率达到99.99%以上。

实施例12

将作为基质的80份的预胶化淀粉、35份的普通淀粉、20份的水7份的固化体系（包含99wt%的卡拉胶和结冷胶，1wt%的醋酸钠和柠檬酸钠）、32份的柠檬酸三乙酯、1.5份的PEG-400和1.2份的甘油单油酸酯和聚乙烯醇混合后，采用常规制备胶囊的工艺制备出硬胶囊。

将上述制备的硬胶囊参照中国药典2010版二部规定的方法，采用聚四氟乙烯法码检测脆碎度，50粒样品，破碎为0粒，其脆碎度能达到药典要求。

将上述制备的硬胶囊使用NPJ-2500型全自动胶囊填充机进行空填上机试验，上机率达到99.99%以上。

实施例13

将作为基质的75份的羧甲基羟丙基淀粉和淀粉醋酸酯、25份的普通淀粉、15份的水9份的固化体系（包含98.5wt%的卡拉胶、海藻糖和甘露聚糖，1.5wt%的磷酸钠和柠檬酸钠）、1.5份的山梨糖醇和硫酸软骨素、15份的甘油、0.75份的十二烷基硫酸钠混合后，采用常规制备胶囊的工艺制备出硬胶囊。

将上述制备的硬胶囊参照中国药典2010版二部规定的方法，采用聚四氟乙烯法码检测脆碎度，50粒样品，破碎为0粒，其脆碎度能达到药典要求。

将上述制备的硬胶囊使用NPJ-2500型全自动胶囊填充机进行空填上机试验，上机率达到99.99%以上。

对比实施例1

根据中国专利CN104055748A中所述的组合物配方，将作为基质的80wt%的变性淀粉（包含1.5wt%的乙酰基和3.5wt%的羟基丙氧基）、15wt%的阿拉伯豆胶、0.1wt%的氯化钾、4.9wt%的山梨醇和甘露糖的混合物（重量比为1:1）混合后，采用常规制备胶囊的工艺制备出硬胶囊。

将上述制备的硬胶囊参照中国药典2010版二部规定的方法，采用聚四氟乙烯法码检测脆碎度，50粒样品，破碎为3粒，其脆碎度能达到药典要求。

将上述制备的硬胶囊使用NPJ-2500型全自动胶囊填充机进行空填上机试验，上机率达为98.37%。

对比实施例2

根据中国专利CN103933011A中所述的组合物配方，将作为基质的7wt%的酸处理的羟丙基木薯淀粉、12wt%的羟丙基甲基纤维素、0.4wt%的魔芋胶及余量的水混合，得到用于制备空心胶囊的植物质胶，然后再采用常规制备胶囊的工艺制备出硬胶囊。

将上述制备的硬胶囊参照中国药典2010版二部规定的方法，采用聚四氟乙烯法码检测脆碎度，50粒样品，破碎为7粒，其脆碎度未能达到药典要求。

将上述制备的硬胶囊使用NPJ-2500型全自动胶囊填充机进行空填上机试验，上机率达为97.81%。

对比实施例3

根据中国专利CN103830737A中所述的组合物配方，将50g的羟乙基小麦淀粉和50g的刺槐豆胶和香菇多糖的组合物（其中香菇多糖在组合物中的含量为1wt%）混合，得到用于制备空心胶囊的基础原料，然后采用传统蘸胶工艺进行制备空心胶囊，制得功能性淀粉基质空心胶囊。

将上述制备的硬胶囊参照中国药典2010版二部规定的方法，采用聚四氟乙烯法码检测脆碎度，50粒样品，破碎为6粒，其脆碎度未能达到药典要求。

将上述制备的硬胶囊使用NPJ-2500型全自动胶囊填充机进行空填上机试验，上机率达为98.56%。

对比实施例4

根据专利CN1297601C中所述的组合物配方，将150g的羟丙基淀粉与2.5g的κ-角叉菜胶进行混合，在搅拌下向320g去离子水中加入0.05g乙酸钾（0.01wt%溶液）以及26.5g甘油（5.3%溶液和15%胶囊），随后加入上述混合物（30%HPS和0.5%κ-角叉菜胶的溶液）。然后，按照与传统硬明胶胶囊相同的方法制备硬胶囊。

将上述制备的硬胶囊参照中国药典2010版二部规定的方法，采用聚四氟乙烯法码检测脆碎度，50粒样品，破碎为3粒，其脆碎度能达到药典要求。

将上述制备的硬胶囊使用NPJ-2500型全自动胶囊填充机进行空填上机试验，上机率达为90.16%。

Claims (13)

1.一种淀粉基植物空心胶囊，其特征在于：所述的淀粉基植物空心胶囊主要包括50~80份的变性淀粉、10~40份的淀粉、5~20份的水和1~10份的固化体系。

2.根据权利要求1所述的淀粉基植物空心胶囊，其特征在于：所述的变性淀粉选自预胶化淀粉、氧化淀粉、羟丙基淀粉、羟乙基淀粉、羧甲基淀粉、淀粉醋酸酯和羧甲基羟丙基淀粉中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的淀粉基植物空心胶囊，其特征在于：所述的固化体系中包含有97~99wt%的胶凝剂和1%~3wt%的胶凝助剂。

4.根据权利要求3所述的淀粉基植物空心胶囊，其特征在于：所述的胶凝剂选自角叉菜胶、卡拉胶、结冷胶、阿拉伯胶、龙须胶、罗望子胶、壳寡糖、海藻糖和甘露聚糖中的一种或几种。

5.根据权利要求3所述的淀粉基植物空心胶囊，其特征在于：所述的胶凝助剂至少一种选自乙二胺四乙酸、柠檬酸、磷酸、酒石酸和醋酸的钠盐。

6.根据权利要求1所述的淀粉基植物空心胶囊，其特征在于：所述的淀粉基植物空心胶囊中含有保湿剂，保湿剂在胶囊中的含量为所述变性淀粉总重量的0~2%。

7.根据权利要求1所述的淀粉基植物空心胶囊，其特征在于：所述的保湿剂至少一种选自乳酸钠、丙二醇、PEG-400、山梨糖醇、硫酸软骨素和吡咯烷酮羧酸。

8.根据权利要求1所述的淀粉基植物空心胶囊，其特征在于：所述的淀粉基植物空心胶囊中含有增塑剂，增塑剂在胶囊中的含量为所述变性淀粉总重量的0~50%。

9.根据权利要求8所述的淀粉基植物空心胶囊，其特征在于：所述的增塑剂至少一种选自甘油、山梨醇和柠檬酸三乙酯。

10.根据权利要求1所述的淀粉基植物空心胶囊，其特征在于：所述的淀粉基植物空心胶囊中含有阳离子型的酯类表面活性剂，表面活性剂的含量为所述变性淀粉总重量的0~1.5%。

11.根据权利要求10所述的淀粉基植物空心胶囊，其特征在于：所述的表面活性剂至少一种选自十二烷基硫酸钠、甘油单油酸酯、聚乙烯醇和大豆磷脂。

12.根据权利要求1所述的淀粉基植物空心胶囊，其特征在于：所述的淀粉基植物空心胶囊中还进一步包含防腐剂、抗氧剂和着色剂中的一种或多种；

所述的防腐剂为食品用山梨酸钾；

所述的抗氧剂选自天然可食用的迷迭香、胡萝卜素、磷脂和抗坏血酸中的一种或几种；

所述的着色剂至少一种选自氧化铁黑，氧化铁红，二氧化钛，胡萝卜素，叶绿素，花色素黄，焦糖。

13.一种淀粉基植物空心胶囊，其特征在于：由权利要求1~12任意一项的组分，用常规的胶囊制备方法制得。