何紹凱,劉文娟,曹 余,田映良,史琦云
(1.甘肅省馬鈴薯變性淀粉工程技術(shù)研究中心,甘肅定西 743022;2.甘肅省變性淀粉工藝與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,甘肅定西 743022;3.甘肅圣大方舟馬鈴薯變性淀粉有限公司,甘肅定西 743022)
酶解羥丙基馬鈴薯淀粉的制備及其在空心膠囊中的應(yīng)用
何紹凱1,2,劉文娟1,2,曹 余1,2,田映良3,史琦云1
(1.甘肅省馬鈴薯變性淀粉工程技術(shù)研究中心,甘肅定西 743022;2.甘肅省變性淀粉工藝與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,甘肅定西 743022;3.甘肅圣大方舟馬鈴薯變性淀粉有限公司,甘肅定西 743022)
應(yīng)用普魯蘭酶對羥丙基馬鈴薯淀粉進(jìn)行酶解處理,制備了酶解羥丙基馬鈴薯淀粉。研究了普魯蘭酶用量、酶解時間、酶解溫度、pH對酶解羥丙基馬鈴薯淀粉黏度的影響,并比較了不同酶解程度羥丙基馬鈴薯淀粉的凝膠特性。通過測定空心膠囊成品率、膠囊壁厚度、透明度、水分含量、脆碎率等指標(biāo),考察了酶解羥丙基馬鈴薯淀粉的酶解程度和配制濃度對空心膠囊品質(zhì)的影響。結(jié)果表明:羥丙基馬鈴薯淀粉酶解的較佳條件為:普魯蘭酶用量0.6%,酶解溫度60 ℃,pH5.5,酶解時間2 h。酶解羥丙基馬鈴薯淀粉糊液的黏度隨著溫度降低而逐漸升高,其凝膠溫度為55 ℃。隨著羥丙基馬鈴薯淀粉酶解程度的升高,浸漬液黏度降低,膠囊的透明度提高。選擇黏度1500 mPa·s的酶解羥丙基馬鈴薯淀粉,在配膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22.5%時制作的空心膠囊透明度高,脆碎率低,成品率可達(dá)94%。研究表明,酶解羥丙基馬鈴薯淀粉適于空心膠囊的制造。
普魯蘭酶,馬鈴薯淀粉,羥丙基淀粉,空心膠囊,黏度
空心膠囊包裹的藥物成分可以避免藥物對人體感覺器官的刺激,并達(dá)到緩釋效果。長期以來,以明膠為原料的空心膠囊在醫(yī)藥、食品領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[1]。近年來,明膠的缺陷逐漸顯現(xiàn),如膠囊自身蛋白質(zhì)易受酸、堿影響,對環(huán)境溫、濕度敏感,不適宜伊斯蘭教和猶太教信仰者使用。此外,受“瘋牛病”、“毒膠囊”事件的影響,民眾對明膠膠囊的不信任感與日俱增。于是,利用植物原料進(jìn)行空心膠囊的研究逐漸成為熱點(diǎn)[2-4]。
美國輝瑞公司率先研發(fā)了商品名為Vcaps?和PlantcapsTM的植物空心膠囊。隨后,日本Shionogi Qualicaps公司也開發(fā)了Quali-V?羥丙甲纖維素(HPMC)空心膠囊[5]。此外,已見有關(guān)于HPMC[6]、普魯蘭多糖[7]、果膠[8]、沙蒿膠[9]、大豆蛋白[10]、魔芋[11]、海藻多糖[12]等植物空心膠囊的專利申請和文獻(xiàn)報道。至今,僅有HPMC和普魯蘭多糖為原料的植物空心膠囊成功投入生產(chǎn)[13]。以HPMC為原料制備空心膠囊過程中,存在膠液水料比大、除水困難、成型難度大[14]等問題;普魯蘭多糖價格昂貴,生產(chǎn)成本高,難以推廣。因此,目前國內(nèi)植物膠囊的市場占有率并不高。
淀粉是重要的食品原料之一,具有原料來源廣泛、天然、安全、廉價等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是最有潛力的膠囊原料[2]。馬鈴薯淀粉的優(yōu)點(diǎn)是糊化溫度低、透明度高,成膜性能好。由于淀粉易老化,在以其為原料制作膠囊的過程中,存在糊液黏度高、難于蘸膠、成膜后脆性大、成品率低等缺陷,難以制得強(qiáng)度高、耐填裝的空心膠囊[15]。因此,嘗試通過對淀粉進(jìn)行物理、化學(xué)或酶改性,使其成為較好的植物空心膠囊原料便成為人們關(guān)注的重要課題。羥丙基改性可以增加淀粉分子的親水性,抑制淀粉的回生,并起到增加韌性和強(qiáng)度的作用[16],是一個良好的候選材料;經(jīng)普魯蘭酶脫支處理的淀粉在流變學(xué)特性、成膜性等方面有突出的特點(diǎn)[17],是一種良好的淀粉改性方法。因此,本研究采用羥丙基馬鈴薯淀粉為原料,利用普魯蘭酶對其進(jìn)行酶解,制備了酶解羥丙基馬鈴薯淀粉,研究了其在空心膠囊中的應(yīng)用。以期為空心膠囊用變性淀粉的制備和生產(chǎn)奠定基礎(chǔ),也為淀粉基植物空心膠囊的研制提供技術(shù)參考。
1.1 材料與儀器
羥丙基馬鈴薯淀粉 羥丙基含量4.7%,食品級,甘肅圣大方舟馬鈴薯變性淀粉有限公司;Promozyme D2普魯蘭酶 活力為1000 NPUN/g,諾維信(中國)投資有限公司;卡拉膠 食品級,綠新(福建)食品有限公司;甘油、氫氧化鈉 煙臺市雙雙化工有限公司;硝酸鎂 天津市巴斯夫化工有限公司;鹽酸 北京化工廠,所有試劑均為分析純。
DV2TRVTJ0型Brookfield黏度儀 美國Brookfield公司;0號空心膠囊模具 蘭州平山機(jī)械制造有限公司;不銹鋼反應(yīng)罐 溫州市商泰輕工機(jī)械有限公司;722-N可見分光光度計 上海欣茂儀器有限公司;CH-1-ST型薄膜測厚儀 上海精密儀器儀表有限公司;JJ-1型增力電動攪拌器 金壇市恒豐儀器廠;101-1型鼓風(fēng)干燥、HH-1型恒溫水浴鍋 北京科偉永興儀器有限公司;FA2004型電子天平 上海良平儀器儀表有限公司;PHS-3C型酸度計 上海大普儀器有限公司。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 酶解羥丙基馬鈴薯淀粉的制備 稱取300 g羥丙基馬鈴薯淀粉于反應(yīng)罐中,用純水將其配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%的乳液,攪拌均勻后,加入0.1%(相對淀粉干基量)的CaCl2,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸將乳液pH調(diào)至4.0~7.0,于95 ℃水浴中糊化30 min,冷卻至規(guī)定溫度后,加入普魯蘭酶進(jìn)行酶解,酶解結(jié)束后,于95 ℃滅酶20 min,即得到酶解羥丙基馬鈴薯淀粉。
在單因素優(yōu)化酶解條件的實(shí)驗(yàn)中:固定酶解溫度60 ℃、酶解時間2 h、pH5.5,考察了普魯蘭酶用量(0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%)對酶解羥丙基馬鈴薯淀粉黏度的影響;固定普魯蘭酶用量0.6%、酶解溫度60 ℃、pH5.5,考察了酶解時間(0、0.5、1.0、1.5、2、2.5 h)對酶解羥丙基馬鈴薯淀粉黏度的影響;固定普魯蘭酶用量0.6%、酶解2 h、pH5.5,考察了酶解溫度(45、50、55、60、65、70 ℃)對酶解羥丙基馬鈴薯淀粉黏度的影響;固定普魯蘭酶用量0.6%、酶解溫度60 ℃、酶解2 h,考察了pH(4.0、4.5、5.0、5.5、6.5、7.0)對酶解羥丙基馬鈴薯淀粉黏度的影響。
在單因素優(yōu)化的酶解條件(酶解溫度60 ℃,酶解2 h,酶解pH5.5)下,使用不同的酶用量(0.7%、0.6%、0.5%、0.4%、0.3%)制備了酶解程度從高到低的5個樣品,對應(yīng)編號分別為1、2、3、4、5號,用于考察不同酶解程度羥丙基馬鈴薯淀粉的凝膠特性及對空心膠囊品質(zhì)的影響。
1.2.2 空心膠囊的制作 參照閆豐文等[13]的方法,采用浸漬成型方法,將酶解羥丙基馬鈴薯淀粉用純水配制成一定濃度后,加熱至95 ℃,緩慢加入1.5%(相對淀粉干基量)卡拉膠,完全溶解后,加入5%(相對淀粉干基量)的甘油,攪拌均勻即得到膠囊浸漬液(60 ℃保溫,備用)。將膠囊模具涂抹潤滑油,插針浸入膠液中蘸膠,取出翻轉(zhuǎn),冷卻,膠液在插針上膠凝形成膜,經(jīng)干燥后,將膜從插針上剝離、切割、套合,即得到空心膠囊。
在空心膠囊制作過程中,必須確保浸漬液黏附于膠囊模具插針表面,并且當(dāng)插針從浸漬液中抽出時,膠液能夠快速膠凝,避免膠液在插針表面上流動而影響膠囊成型。淀粉的凝膠特性將直接影響膠囊的成型性和質(zhì)量,掌握淀粉的凝膠溫度和凝膠強(qiáng)度尤其重要。
1.2.3 黏度測定 用純水將酶解羥丙基馬鈴薯淀粉配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%(相對淀粉質(zhì)量)的糊液,加熱至60 ℃,采用Brookfield黏度儀測定,測定轉(zhuǎn)速為20 r/min,時間30 s。淀粉的黏度越低,表明酶解程度越高。
1.2.4 凝膠特性測定 用純水將酶解羥丙基馬鈴薯淀粉配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的糊液,加熱至70 ℃后自然冷卻,用Brookfield黏度儀,分別測定其在70、65、60、55、50、45 ℃下的黏度。當(dāng)樣品黏度迅速升高時的溫度即為凝膠溫度[6]。凝膠強(qiáng)度采用45 ℃和70 ℃時的黏度之比表示。
1.2.5 膠囊成品率 根據(jù)成品數(shù)量和蘸膠所制備的空心膠囊數(shù)量計算成品率[12],成品率的計算式為:
成品率(%)=成品個數(shù)/實(shí)驗(yàn)所制個數(shù)×100
1.2.6 透明度 選取10??招哪z囊,將膠囊殼裁成2.3 cm×1 cm的膜,壓平后緊貼于比色皿的一側(cè),采用分光光度計,在480 nm波長下測定其透光率(T),以空比色皿作對照,透光率越高,表明空心膠囊的透明度越好[18]。
1.2.7 空心膠囊壁厚度 選取10??招哪z囊,每個膠囊隨機(jī)取3個點(diǎn),采用薄膜測厚儀進(jìn)行空心膠囊殼厚度的測定[19],取平均值,厚度單位為mm。
1.2.8 脆碎率 選取無黏結(jié)、無變形、無破裂的空心膠囊50 粒,置表面皿中,放入盛有硝酸鎂飽和溶液的干燥器內(nèi),在25 ℃條件下恒溫24 h后,取出,立即分別逐粒放入直立在木板(厚度2 cm)上的玻璃管(內(nèi)徑為24 mm,長為200 mm)內(nèi),將圓柱形砝碼(材質(zhì)為聚四氟乙烯,直徑為22 mm,重20 g)從玻璃管口處自由落下,觀察膠囊是否破裂[20]。脆碎率按下式計算:
脆碎率(%)=脆碎的膠囊個數(shù)/實(shí)驗(yàn)?zāi)z囊個數(shù)×100
1.2.9 水分含量 稱取10??招哪z囊樣品,將帽、體分開,在105 ℃干燥6 h后對空心膠囊再稱重,兩次重量之差與空心膠囊的原重之比即為膠囊的水分含量[20]。
1.2.10 數(shù)據(jù)處理 所有待測參數(shù)重復(fù)測定3次,取平均值。采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖。
2.1 普魯蘭酶用量對酶解羥丙基馬鈴薯淀粉黏度的影響
普魯蘭酶用量(占干羥丙基馬鈴薯淀粉質(zhì)量百分?jǐn)?shù),下同)對酶解羥丙基馬鈴薯淀粉黏度的影響結(jié)果如圖1所示。
圖1 普魯蘭酶用量對酶解羥丙基馬鈴薯淀粉黏度的影響Fig.1 Influence of amount of pullulanase on the viscosity of enzyme-treated hydroxypropyl potato starch
普魯蘭酶能專一水解支鏈淀粉分子中的α-1,6葡萄糖苷鍵,降低淀粉聚合度,形成以α-1,4糖苷鍵連接的多聚物[21]。因此,隨著酶用量的增加,酶解程度逐漸增大。由圖1可見,酶解羥丙基馬鈴薯淀粉的黏度隨著普魯蘭酶用量的增加而下降。當(dāng)普魯蘭酶用量在0.6%以下時,淀粉的黏度下降較快;酶用量超過0.6%后,黏度下降緩慢,呈基本不變的趨勢。因此,適宜的普魯蘭酶用量為0.6%。
2.2 酶解時間對酶解羥丙基馬鈴薯淀粉黏度的影響
酶解時間對酶解羥丙基馬鈴薯淀粉黏度的影響結(jié)果如圖2所示。
圖2 酶解時間對酶解羥丙基馬鈴薯淀粉黏度的影響Fig.2 Influence of enzymolysis time on the viscosity of enzyme-treated hydroxypropyl potato starch
由圖2可見,當(dāng)酶解時間小于2 h時,隨酶解時間的延長,酶解羥丙基馬鈴薯淀粉的黏度逐漸降低。當(dāng)酶解時間大于2 h時,酶解馬鈴薯羥丙基淀粉的黏度變化趨于平緩??赡艿脑蚴?淀粉酶解一定時間后,淀粉中絕大部分可酶解的支鏈淀粉已被切斷。另外,隨時間的延長,酶的活性會有所降低。因此,適宜的酶解時間為2 h。
2.3 酶解溫度對酶解羥丙基馬鈴薯淀粉黏度的影響
酶解溫度對酶解羥丙基馬鈴薯淀粉黏度的影響結(jié)果如圖3所示。
圖3 酶解溫度對酶解羥丙基馬鈴薯淀粉黏度的影響Fig.3 Influence of enzymolysis temperature on the viscosity of enzyme-treated hydroxypropyl potato starch
由圖3可見,酶解溫度對酶解羥丙基馬鈴薯淀粉黏度的影響呈一個U字型。在45~60 ℃的范圍內(nèi),隨著酶解溫度的升高,酶解羥丙基馬鈴薯淀粉的黏度迅速下降;在酶解溫度為60 ℃時,黏度達(dá)到最小值,酶解程度最大;酶解溫度超過60 ℃時,酶解羥丙基馬鈴薯淀粉的黏度不降反升。說明適當(dāng)提高酶解溫度可以增加酶的活性,但過高的酶解溫度可能會導(dǎo)致酶蛋白變性,使酶失活。因此,適宜的酶解溫度為60 ℃。
2.4 pH對酶解羥丙基馬鈴薯淀粉黏度的影響
pH對酶解羥丙基馬鈴薯淀粉黏度的影響結(jié)果如圖4所示。
圖4 pH對酶解羥丙基馬鈴薯淀粉黏度的影響Fig.4 Influence of pH values on the viscosity of enzyme-treated hydroxypropyl potato starch
由圖4可知。酶解羥丙基馬鈴薯淀粉的黏度隨pH升高呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢:在較低的pH條件下,淀粉的黏度很高;當(dāng)pH為5.5時,黏度最低,僅800 mPa·s;當(dāng)pH大于5.5時,酶解羥丙基馬鈴薯淀粉的黏度卻隨pH升高而逐漸增大。這種現(xiàn)象可歸因?yàn)?較強(qiáng)的酸性或較強(qiáng)的堿性都會抑制酶的活性,甚至?xí)?dǎo)致酶失活。因此,適宜的pH為5.5。
表1 酶解程度對膠囊品質(zhì)的影響
2.5 酶解程度對酶解羥丙基馬鈴薯淀粉凝膠特性的影響
酶解程度對酶解羥丙基馬鈴薯淀粉的凝膠特性的影響如圖5和圖6所示。
圖5 不同溫度下的酶解羥丙基馬鈴薯淀粉黏度Fig.5 Viscosities of enzyme-treated hydroxypropyl potato starch at different temperatures
圖6 不同酶解羥丙基馬鈴薯淀粉的凝膠強(qiáng)度Fig.6 The gel strength of enzyme-treated hydroxypropyl potato starch with different enzymolysis degrees
由圖5可見,5個樣品的黏度隨溫度變化均呈現(xiàn)一致的趨勢:隨著溫度的降低,淀粉的黏度逐漸升高;溫度高于55 ℃,酶解羥丙基馬鈴薯淀粉的黏度基本恒定;溫度低于55 ℃時,黏度迅速升高。這個結(jié)果表明:酶解羥丙基馬鈴薯淀粉的凝膠溫度與酶解程度無關(guān),5個樣品的凝膠溫度均為55 ℃。
從圖6可知,酶解程度高,酶解羥丙基馬鈴薯淀粉的凝膠強(qiáng)度大。1號樣品的凝膠強(qiáng)度最大,冷黏是熱黏的7.9倍。羥丙基馬鈴薯淀粉通過普魯蘭酶處理后,切斷了支鏈淀粉分子中的α-1,6糖苷鍵,增加了淀粉中直鏈分子的比例,從而提高了酶解羥丙基馬鈴薯淀粉的凝膠強(qiáng)度[21]。
2.6 酶解程度對膠囊品質(zhì)的影響
選取不同酶解程度的1、2、3、4、5號酶解羥丙基馬鈴薯淀粉樣品,按照酶解羥丙基馬鈴薯淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%進(jìn)行配膠,控制蘸膠溫度55 ℃,考察酶解程度對酶解羥丙基馬鈴薯淀粉糊黏度、膠囊成品率、厚度、水分含量、透光率的影響,其結(jié)果見表1。
由表1可以看出,由不同酶解程度的羥丙基馬鈴薯淀粉所制作的空心膠囊在成品率和膠囊質(zhì)量上存在較大差異,并呈現(xiàn)以下規(guī)律:羥丙基馬鈴薯淀粉的酶解程度越高,黏度越低,所配制的膠液流動性則大,蘸膠后,膠液凝膠不充分,導(dǎo)致在干燥期間出現(xiàn)膠液從針頂向下流淌,使得膠囊壁薄,成型不好,成品率低。其中:酶解程度最高的1號樣品成品率僅為14%,膠囊壁最薄,壁厚僅為0.036 mm。酶解羥丙基馬鈴薯淀粉的黏度較低,所制備的膠囊壁較薄,干燥較容易,水分含量也較低。膠囊壁越薄,其透明度越高,但膠囊脆碎率高。綜合看來,采用黏度為1500 mPa·s的3號樣品所制成的膠囊成品率最高,為91.7%,膠囊的質(zhì)量也甚優(yōu)。
2.7 浸漬液配制濃度對膠囊品質(zhì)的影響
表2 酶解羥丙基馬鈴薯淀粉浸漬液質(zhì)量分?jǐn)?shù)對空心膠囊品質(zhì)的影響
選取2.6中的3號酶解羥丙基馬鈴薯淀粉樣品,分別配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.0%、17.5%、20.0%、22.5%、25.0%(按酶解羥丙基馬鈴薯淀粉干基質(zhì)量計)的浸漬液,蘸膠溫度為55 ℃,考察酶解羥丙基馬鈴薯淀粉浸漬液的配制濃度對糊液黏度、膠囊成品率、壁厚、水分含量、透光率和脆碎率等特性的影響,其結(jié)果見表2。
由表2可以看出,隨著配制濃度的提高,膠囊浸漬液的黏度增加,制成的膠囊壁厚度增大,透明度降低,膠囊脆碎率降低。當(dāng)酶解羥丙基馬鈴薯淀粉配制濃度較低時,膠液黏度低,流動性大,凝膠不充分,膠囊的成型不好,成品率低,制成的膠囊壁薄,強(qiáng)度差,脆碎率高。同時,過高的酶解羥丙基馬鈴薯淀粉濃度導(dǎo)致膠液黏度過高,流動性差,膠囊成型也不好,成品率低,且膠囊壁較厚,透明度低。在酶解羥丙基馬鈴薯淀粉配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22.5% 時,所制成的膠囊成品率最高,達(dá) 94%,膠囊壁厚合適,脆碎率低。
經(jīng)普魯蘭酶處理,降低了羥丙基馬鈴薯淀粉糊液黏度,改善了羥丙基馬鈴薯淀粉因?yàn)轲ざ雀?不能配制成高濃度、低黏度膠液使用的性能缺陷。增加普魯蘭酶用量和延長酶解時間均可提高酶解程度,酶解羥丙基馬鈴薯淀粉較佳條件是:普魯蘭酶用量0.6%,酶解溫度60 ℃,pH5.5,酶解時間2 h。隨著酶解程度的提高,酶解羥丙基馬鈴薯淀粉的黏度逐漸降低,凝膠強(qiáng)度增強(qiáng)。
羥丙基馬鈴薯淀粉的酶解程度過高或配制濃度過低,均會導(dǎo)致膠囊浸漬液黏度低、膠液流動性大、凝膠不充分、膠囊的成型不好、成品率低和脆碎率高。羥丙基馬鈴薯淀粉的酶解程度低或配制濃度過高,則會導(dǎo)致浸漬液流動性差,成品率不高。膠囊壁越薄,其透明度越高,但壁厚度較薄的膠囊殼強(qiáng)度差,脆碎率高。選擇黏度值為1500 mPa·s的酶解羥丙基馬鈴薯淀粉,膠液配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22.5%時,膠囊成型好、成品率高、透明度好、脆碎率低,品質(zhì)最好,具有替代明膠空心膠囊的潛力和良好的市場開發(fā)前景。
[1]Jones B E. The manufacture and properties of two-piece hard capsules. In:Podczeck F,& Jones B E,eds. Pharmaceutical capsules[M]. London:Pharmaceutical Press,2005:79-100.
[2]張良,王燕婓,劉宏生,等. 天然植物高分子藥用膠囊的研究與發(fā)展[J]. 高分子學(xué)報,2013(1):1-10.
[3]王曉芳,馮瑞,林好,等. 應(yīng)用于空心膠囊氧化魔芋葡甘聚糖-馬鈴薯淀粉復(fù)合膜制備及性能測試[J]. 糧食與油脂,
2014,27(4):15-18.
[4]劉李梅,韓麗,楊明,等. 植物空心膠囊的研究進(jìn)展[J]. 中藥與臨床,2014,5(5):60-63.
[5]Al-Tabakha M M. HPMC capsules:current status and future prospects[J]. Pharm Pharmaceut Sci,2010,13(3):428-442.
[6]多米尼克·N·凱德,何雄偉. 羥丙基甲基纖維素硬膠囊及制備方法:中國,CN101595133B[P].2012-11-14.
[7]黎丹,金保林,馬俊,等. 一種普魯蘭多糖空心膠囊的制備方法:中國,CN104840447A[P].2015-08-19.
[8]徐宏輝. 一種采用果膠的腸溶空心膠囊:中國,CN104523647A[P].2015-04-22.
[9]哈斯額爾德尼,阿拉騰巴根. 一種采用沙蒿膠制備空心膠囊的方法:中國,CN105193765A[P].2015-12-30.
[10]王大威,張樹,袁功道. 一種改性大豆蛋白空心膠囊材料及其制備方法:中國,CN105055366A[P].2015-11-18.
[11]張小菊,姜發(fā)堂. 羧甲基魔芋葡甘聚糖的制備及應(yīng)用于空心膠囊的研究[J]. 食品科學(xué),2004,25(10):200-203.
[12]于海寧,郭正昭,劉研,等. 海藻多糖空心膠囊的制備工藝研究[J]. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2016,44(1):92-98.
[13]閆豐文,袁國卿. 用于制備空心膠囊的變性淀粉膠及其淀粉基質(zhì)空心膠囊:中國,CN103937037A[P].2014-07-23.
[14]Kendall R A,Basit A W. Polym drug delivery[M]. Boca BatlonFla:Taylor Francis,2006:35-46.
[15]Chen Jianguang,Liu Changhua,Chen Yanqing,et al. Structural characterization and properties of starch/konjac glucomannan blend films[J]. Carbohydrate Polymers,2008,74(4):946-952.
[16]何紹凱,田映良,曹余,等. 交聯(lián)和羥丙基改性對蠟質(zhì)玉米淀粉糊性能的影響[J]. 中國食品添加劑,2014(2):75-79.
[17]陳雪,鄒鎖柱,曾榮妹. 用普魯蘭酶改進(jìn)淀粉膜質(zhì)量的研究[J]. 食品工業(yè)科技,2002,23(10):20-22.
[18]高凌云,張本山. 木薯氧化淀粉-殼聚糖復(fù)合膜的成膜特性研究[J]. 食品工業(yè)科技,2010,31(10):322-324.
[19]YBX-2000-2007,明膠空心膠囊[S]. 中國醫(yī)藥包裝協(xié)會,2007.
[20]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典(四部)[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010.
[21]SU Nair,RS Singhal,MY Kamat. Induction of pullulanase production in Bacillus cereus FDTA-13[J]. Bioresource Technology,2007,98(4):856-859.
Preparation of enzyme-treated hydroxypropyl potato starch and its application in hollow capsules
HE Shao-kai1,2,LIU Wen-juan1,2,CAO Yu1,2,TIAN Ying-liang3,SHI Qi-yun1
(1.Gansu Engineering and Technology Research Center of Modified Potato Starch,Dingxi 743022,China;2.Key Laboratory of Modified Starch Manufacture Techniques and Applications,Dingxi 743022,China;3.Gansu GLDARK Modified Potato Starch Co.,Ltd. ,Dingxi 743022,China)
The enzyme-treated hydroxypropyl potato starch was prepared by hydrolyzing hydroxypropyl potato starch with pullulanase. The influence of the amount of pullulanase,enzymolysis time,temperature and pH on the viscosity of the starch was studied. The gel properties of the starch with different enzymolysis degrees were compared. The influence of the enzymolysis degree and mass fraction of glue on the hollow capsules was investigated by determining the capsule yield rate,capsule wall thickness,transparency,water content and friability. The results indicated that the better enzymolysis conditions that could yield a product were as follows:0.6 wt% of pullulanase,60 ℃,pH=5.5,and for 2 hours. The viscosity of paste prepared from the enzyme-treated hydroxypropyl potato starch increases with the decreasing temperature. The gelatinization temperature was 55 ℃. With the increasing enzymolysis degree,the viscosity of capsule impregnating liquid decreases,and the capsule transparency was improved. Hollow capsules with higher transparency and lower friability could be produced when the enzyme-treated hydroxypropyl potato starch with a viscosity of 1500 mPa·s was used,at 22.5% by mass fraction of glue. The formability of capsules could reach 94%. This study indicated that the enzyme-treated hydroxypropyl potato starch was suitable for capsule manufacture.
pullulanase;potato starch;hydroxypropyl starch;hollow capsule;visicosity
2016-08-16
何紹凱(1984-),男,碩士,工程師,主要從事變性淀粉研究與應(yīng)用方面的研究,E-mail:gahsk@163.com。
國家科技支撐計劃(2012BAD32B01);甘肅省科技計劃資助(093NTGJ012)。
TS236.9
A
1002-0306(2017)06-0163-05
10.13386/j.issn1002-0306.2017.06.023