酸解羟丙基玉米淀粉理化性质的研究及其在硬胶囊上的应用

摘要

目前我国硬胶囊中绝大数为动物明胶胶囊。由于明胶在药用性能及安全方面尚存在一定的问题，如明胶易与药物发生交联反应且有携带病毒的风险，另外宗教信仰方面的因素也使其受到很多人群的排斥。因此寻求植物性胶囊囊材显得很有必要，而改性淀粉作为胶囊主原料是替代明胶胶囊的有效途径。
　　本文主要以玉米淀粉为原料，通过酸解和醚化手段对淀粉进行处理，再以改性淀粉为原料选来进行胶囊制备的工艺研究，主要研究内容及结论如下：
　　（1）以普通玉米淀粉（corn）和高直链玉米淀粉（G80）为原料，分别对两种淀粉进行酸解和醚化处理，研究在不同酸解时间（6 h、12 h、18 h、24 h）和不同环氧丙烷用量（10%、20%、30%）条件下改性淀粉结构特性和功能属性。
　　研究表明在环氧丙烷用量为10%时，酸解6 h的淀粉取代度明显著大于不经酸解的样品。corn改性淀粉溶解度和溶胀能力随取代度的增大而增大。但是随着酸解时间的增加，溶解度增大，溶胀能力减小。酸解、醚化、酸解及醚化复合改性都增加了corn的糊透明度，并且透明度随着酸解时间和取代度的增加而增大，G80相关淀粉也呈现出相同的规律。但是同一处理条件下，G80改性淀粉的溶解度、溶胀能力、糊透明度均小于 corn改性淀粉。corn羟丙基淀粉的冻融稳定性比原淀粉有所增加。各处理均提高了G80淀粉的冻融稳定性。corn和G80的改性淀粉冻融稳定性均随取代度的增大而增加。复合改性淀粉降低了糊化温度，corn和 G80的改性淀粉糊化温度和糊化热焓随取代度的增加显著变小。corn和 G80经醚化改性，淀粉表观粘度增加，且随取代度的增加而增大。随着酸解时间的延长，复合改性淀粉的表观粘度减少。corn与G80相关淀粉均表现出弹性特性且有剪切变稀的特性。corn改性淀粉的动态模量均小于原淀粉，酸解时间越短，取代度越大，复合改性淀粉的动态模量越大。G80复合改性淀粉动态模量随取代度的增大而减小，且G80相关淀粉的表观粘度和动态模量小于corn相关淀粉。酸解时间越长，取代度越高，两种淀粉的偏光十字变形，表面微孔，凹陷变化越明显。改性没有改变淀粉的晶形结构。酸解24 h的corn复合改性淀粉，结晶区域外表面有部分腐蚀。G80淀粉相对结晶度小于corn，酸解时间越长，其改性淀粉相对结晶度越大。
　　（2）以corn复合改性淀粉铺膜，研究不同取代度和不同酸解时间对薄膜性能的影响，结果表明随着酸解时间的增加，复合改性淀粉膜的拉伸强度和拉伸模量降低，膜透明度增加，酸解18 h的复合改性淀粉膜断裂伸长率最大，透湿量达最小。随着取代度的增加，改性淀粉膜的拉伸强度和拉伸模量减小，而断裂伸长率、透湿量、透光率增大。通过拉伸强度、透湿量等重要指标的对比，酸解12 h环氧丙烷用量为20%的酸解羟丙基淀粉用作胶囊材料较好。
　　（3）以酸解12 h环氧丙烷用量为20%的复合改性普通玉米淀粉为原料制备胶囊。研究表明：淀粉浓度越大、溶胶温度越高，则胶囊的冷凝时间越短，胶囊壁厚越大。溶胶时间为50 min时冷凝时间最长。在淀粉浓度为15%时胶囊外观最好，拉伸强度最大，当淀粉浓度为18%，断裂伸长率最大。当溶胶温度增加时，拉伸强度增大，断裂伸长率减小。搅拌速度在180 r/min时拉伸强度达到最大值，断裂伸长率随搅拌速度的增加而增大。溶胶时间为30 min时，拉伸强度和断裂伸长率最大。

目录

声明

缩写符号说明

1 前言

1. 1 硬胶囊的概况及明胶胶囊存在的主要问题

1. 2 植物胶囊产品

1. 3改性淀粉

1.3.1物理改性淀粉

1.3.2 生物改性淀粉

1.3.2化学改性淀粉

1. 4本论文立题背景和意义

1. 5本论文的主要研究内容

1. 6技术路线图

2. 1 材料与试剂

2. 2 主要仪器与设备

2. 3试验方法

2.3.1酸解羟丙基淀粉的制备及性能试验

2.3.2改性淀粉薄膜的制备工艺及性质分析

2.3.3改性淀粉胶囊的制备工艺及性质测定

3结果与分析

3. 1改性淀粉性质

3.1.1取代度

3.1.2溶解度和溶胀能力

3.1.3糊透明度

3.1.4冻融稳定性

3.1.5DSC结果分析

3.1.6 流变学性质

3.1.7 偏光结构

3.1.8扫描电镜分析样品形貌变化

3.1.9 结晶结构

3. 2改性淀粉膜性能

3.2.1 力学性能

3.2.2 透湿性

3.2.3 透明度

3. 3改性淀粉胶囊制备工艺对胶囊性能的影响

3.3.1不同淀粉浓度对胶囊性质的影响

3.3.2不同溶胶温度对胶囊性质的影响

3.3.3不同溶胶转速对胶囊性质的影响

3.3.4不同溶胶时间对胶囊性质的影响

4. 1讨论

4.1.1改性淀粉物理性能

4.1.2 改性淀粉差示扫描量热分析

4.1.3 改性淀粉流变学特性

4.1.4 改性淀粉颗粒性质

4.1.5改性淀粉结晶性质

4.1.6改性淀粉膜性能

4.1.7制备工艺对改性淀粉胶囊性能的影响

4. 2结论

4.2.1 改性淀粉溶液性质

4.2.2 不同酸解时间和取代度对复合改性膜性能的影响

4.2.3 制备条件对胶囊性质的影响

4. 3论文创新点

致谢

参考文献

附录