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芹菜纤维植物空心胶囊制备技术研究

芹菜纤维植物空心胶囊制备技术研究

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作者：盛文盼陕西科技大学

学位级别：硕士

胶囊具有改善药物口感、便于用药等优点,是医药市场不可或缺的产品之一。市场上空心胶囊多采用动物明胶为主要原料,动物明胶有很多优异性能,然而,明胶在生产过程中对空气与水资源有较大污染。近年来市面上出现许多植物空心胶囊,它们在... 详细信息

胶囊具有改善药物口感、便于用药等优点,是医药市场不可或缺的产品之一。市场上空心胶囊多采用动物明胶为主要原料,动物明胶有很多优异性能,然而,明胶在生产过程中对空气与水资源有较大污染。近年来市面上出现许多植物空心胶囊,它们在性能、制备工艺等方面都存在许多问题,如淀粉胶囊力学性能差,易脆易碎,加入高强度凝胶制备的淀粉胶囊又难以崩解等。除此以外,现有植物空心胶囊还存在价格昂贵这一共性问题。为解决上述问题,本文以含大量植物纤维的芹菜为主料,以马铃薯淀粉及卡拉胶、魔芋粉、甘油为辅料制备了一种新型的植物空心胶囊。本课题采用单因素与正交实验法,以抗拉强度、断裂伸长率、成囊性为性能指标,利用流延法制备芹菜纤维植物空心胶囊薄膜,利用挂膜法制备芹菜纤维植物空心胶囊,研究了不同配方配比下、不同工艺参数下制备的芹菜纤维空心胶囊及其薄膜的力学性能、成囊性能等性能,优化并得到了芹菜纤维植物空心胶囊的主辅材料配比、制备工艺参数、浆料混合体系作用机理、芹菜纤维的打浆规律、并依据芹菜纤维的打浆规律,对芹菜纤维生产设备进行了相关改进。其结果为:(1)芹菜纤维植物空心胶囊的最佳制备配方:芹菜纤维质量浓度为3.5%、甘油质量浓度为12%、马铃薯淀粉质量浓度为18%、卡拉胶/魔芋粉质量浓度为0.5%。(2)芹菜纤维植物空心胶囊的最佳制备工艺参数:芹菜原浆的打浆度为35°SR,溶胶时间为25min,浆料混合时间为6min,浆料混合温度为75?C,失水率为82%,芹菜原浆的滤水率为35%。(3)芹菜纤维植物空心胶囊内混合体系的作用机理:透光率测试表明马铃薯淀粉、卡拉胶、魔芋粉、甘油之间具有良好的相容性;SEM表明良好的相容性弱化了芹菜纤维导致的相分离现象,并且纤维之间形成骨架,使得力学性能得到加强;X衍射光谱表明混合体系在20°左右形成一个宽的衍射峰,并形成无定型结构;FTIR表明在3300cm附近的吸收峰减弱,混合体系趋于匀质稳定;TG-DSC表明胶囊薄膜在110℃以下具有良好的热稳定性。(4)芹菜纤维打浆规律的确定:针对打浆度不可控的问题,实验研究打浆时间、飞刀辊与底刀槽间间距对打浆度的影响,并使用origin工具拟合得到打浆度值随打浆时间、飞刀辊与底刀槽间距的变化函数曲线,为精确测量打浆度值提供理论支撑。(5)制备芹菜纤维的打浆机的改进设计:针对打浆机清洗困难、浆料不均匀问题,提出通过将靠近飞刀辊附近的水平浆槽底部平面改为向下的斜坡,从而增大浆槽底平面与飞刀辊间的间距以便于清洗,通过增加筛网滤掉未打散的不均匀纤维块,从而保证浆料的均匀性。通过本课题制备的芹菜纤维植物空心胶囊薄膜力学性能良好,其抗拉强度可达13.56MPa,断裂伸长率可达25.35%,足以适应胶囊盛装药粉的要求;制备的芹菜纤维植物空心胶囊成囊性良好,壁厚在0.2mm±0.03mm之间,脱模容易,色泽鲜亮,气泡少,插劈、瘪头薄头现象少,致密性好、不漏粉,水分含量在8.7%%之间,干燥失重为11.2%1.5%。其粘度、水分含量、松紧度、脆碎度、长度、体积等均符合国际食药包装空心胶囊的要求。课题研究结果为以芹菜纤维为主原料制备植物空心胶囊提供了理论基础,为规模化开发新型廉价植物空心胶囊奠定了基础,实现了芹菜的绿色环保深加工,提高了农民收入。

关键词：芹菜纤维植物空心胶囊配方工艺打浆机的改进

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