硬胶囊是由胶囊帽和胶囊体所组成的空胶囊,只在生产后装填内容物,然后组合和密封在一起。硬胶囊在大多数情况下是用单相水溶液以所谓的蘸胶法加工过程生产的。
传统的硬胶囊明胶主要用明胶来制造,但是由于疯牛病的原因,很多国家都开始禁止进口和出口明胶硬胶囊,且微生物的存在影响到生产的明胶的质量,因而致使研究工作者研究出全部取代明胶用来生产一种新型的硬胶囊。
研究发现,多糖是一类复杂的多种多样的天然的高分子材料,如淀粉、纤维素及其衍生物等等。它们的主链和支链是由糖分子连接而成。在这种多糖分子组成的连续的网状结构中形成了两相体系,并具有轻微的触变性。当支链淀粉与黄原胶、卡拉胶和刺槐豆胶结合在一起时,产生了以支链淀粉作为骨架,并和水、山梨醇那样的填充剂起到粘度匹配作用。这样的组合,就毋需添加增塑剂、防腐剂、氯化镁,或其它的聚合物等等。
卡拉胶和其他食用胶在硬胶囊中的复配应用
卡拉胶与黄原胶
将0.01wt.%~15.0wt.%的kappa型卡拉胶、1.0wt.%~50wt.%黄原胶,与10.0wt.%~50.0wt.%水相混合,于室温至80℉的温度范围内进行搅拌,以得到一个极相似于网状的支链多糖链的两相体系。
此水溶液含水60.0wt.%~90.0wt.%,于室温下加入0.001wt.%~15.0wt.%的山梨醇。于80℉左右将20.0wt.%~30.0wt.%(干重)的支链淀粉加于水溶液中。支链淀粉溶液中含有0.03wt.%~0.1wt.%的乙酸钾它作为此基质溶液或作为触变溶液的填充剂,是具热稳定性的赋形剂,以调变硬胶囊成型时胶囊与蘸胶柱间的间隙。制胶囊溶液加热至70℃,使组分充分溶解,然后真空脱泡,此溶液即制备完成,备用。
用蘸胶法成形硬胶囊,将蘸有胶液的蘸胶柱移入去湿柜,使蘸胶柱上的胶液含水率下降,直至达到稳定的残余的结合水分。此硬胶囊对温度和环境湿度不敏感,因而环境对它的生产影响极小。
此法生产的含卡拉胶的纤维素衍生物硬胶囊具有尺寸稳定性,不含明胶,不必添加防腐剂,无微生物和BSE的风险。这种硬胶囊的配方保证了它具有一定的柔韧性,而不会在贮存期间因环境变化而发生脆裂。又因其配方中不含增塑剂,因而也不会发生增塑剂的迁徙。它是一种具有一定吸湿性能的,是医药和营养品添加物适用的包装材料。它的配方降低了硬胶囊中的游离水分的含量,因而也起到抑制微生物活性的作用。
卡拉胶与海藻酸钠
将kappa型卡拉胶与海藻酸钠以0.001wt.%~15.0wt.%与0.005wt.%~15.0wt.%的比例,并加入10.0wt.%~50.0wt.%的水,于室温下搅拌混合。然后在室温至80℉的温度范围内加入支链淀粉20.0wt.%~30.0wt.%(干基)。此支链淀粉溶液含0.03Vwt.%~0.1wt.%乙酸钾和0.0001wt.%~0.001wt.%十二烷基硫酸钠。将上述溶液全部混合后,加热至70℉,使所有组分充分溶解,真空脱泡,放置备用。用蘸胶法成形硬胶囊,将蘸有胶液的蘸胶柱移入去湿柜,吹入提高了温度的空气使蘸胶柱上的胶液失去水分而仅保留稳定的结合水分,即得对环境温度或湿度不敏感的,不发脆的和无添加剂迁徙的硬胶囊。
卡拉胶与刺槐豆胶
混合物中,卡拉胶占0.001wt.%~15.0wt.%,刺槐豆胶占0.005wt.%~15.0wt.%,水占10.0wt.%~50.0wt.%,于室温下混合。然后在室温至80℉的温度范围内加入支链淀粉20.0wt.%~30.0wt.%(干基)。此支链淀粉溶液中含0.03wt.%~0.1wt.%乙酸钾和0.001wt.%~0.01wt.%亚乙基二胺四乙酸。加入所有组分后加热至70℉,使溶解完全,真空脱泡,放置备用。用蘸胶法成形硬胶囊,将蘸有胶液的蘸胶柱移入去湿柜,吹入提高了温度的空气使蘸胶柱上的胶液失去水分而仅保留稳定的结合水分,即得对环境温度或湿度不敏感的,不发脆的和无添加剂迁徙的硬胶囊。
卡拉胶和其他食用胶的复配应用于硬胶囊的制作中,和明胶胶囊相比优势明显,如卡拉胶与黄原胶复配,制得的硬胶囊,环境对它的生产影响极小、可抑制微生物活性、尺寸稳定不必在添加增塑剂和防腐剂;卡拉胶与海藻酸钠或是刺槐豆胶复配,制得的硬胶囊,对环境温度或湿度不敏感、不发脆、无添加剂迁徙。这样制得的硬胶囊,克服很多缺点,可替代明胶。