[发明专利]淀粉基软胶囊及用于生产淀粉基软胶囊的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于生产淀粉软胶囊的方法(具体来说涉及一种用于生产淀粉软胶 囊的塑制方法)、所得软胶囊和用于生产本发明软胶囊的装置。

背景技术

软胶囊用以包覆(例如)药物活性成分、饮食产品和食品增补剂。软胶囊的壳通常 主要由明胶组成，这就是胶囊往往也称为软胶胶囊的原因。尽管几乎完全使用明胶，但 这种物质具有很多缺点。明胶是动物来源的材料，因此明胶首次和疯牛病(bovine  spongiform encephalopathy；BSE)危机一起成为反对和公开批评的对象。从那以后一直有 研究集中于基于植物的替代物。由于BSE危机，故在肉类丑闻复现的环境中，反复的新 的反对一直存在，并且大体上向素食方法的趋势日益增长。因此，明胶胶囊对于素食主 义者来说是不理想的，并且明胶胶囊对于绝对素食主义者来说是不可接受的。由于明胶 大部分是从屠宰场猪的废弃物获得，故明胶胶囊对于需要符合犹太教规要求的洁净食物 或清真产品的消费者来说，也是不可接受的。

在软胶囊领域中所期望的明胶取代物将优选为植物来源，若要使所生产的胶囊具有 与已知明胶相同的性质，那么替代性的原材料不应更加昂贵，工艺不应更加复杂和/或昂 贵，并且新技术应不需要较大投资。

美国专利6,770,293号建议软胶囊的壳应基于聚乙烯酯和聚酯的共聚物。然而，这 些共聚物是合成聚合物。另一方面，在软胶囊领域中，希望用基于植物的替代性物质来 替换之前占主导地位的明胶。

美国专利5,342,626号描述不含明胶的软胶囊的生产，所述不含明胶的软胶囊基于 一混合物，所述混合物的基本成分为结冷胶、角叉菜胶和甘露聚糖。所描述的混合物具 有明胶的性质，因此所述混合物在高温下为液态，而在冷却时形成膜。美国专利6,949,256 号也描述不含明胶的、基于角叉菜胶的软胶囊的生产。以此方式所生产的软胶囊确实是 基于植物起始材料，但以此方式所生产的软胶囊具有以下缺点：角叉菜胶十分昂贵，并 且角叉菜胶被怀疑为有致癌性。此外，因为角叉菜胶的熔融物具有较高粘度，凝胶化速 率较慢，所以只能用一困难而灵敏的方法来生产相应的软胶囊，因此角叉菜胶软胶囊的 性能必然不如明胶软胶囊。

另一来源于植物源、用于生产软胶囊的材料是淀粉。淀粉是比明胶便宜得多的原材 料。然而，由于淀粉水溶液必需使用较低的淀粉含量和较高的水含量，所以用于从淀粉 水溶液生产淀粉软胶囊的塑制方法受到限制。经变性或溶解的淀粉的混合物一般在淀粉 含量为5％时变得十分粘稠，以致于简单的塑制方法至少是不可行的。造成淀粉粘稠的 原因是淀粉具有极高的分子量，分子量可高达100,000,000g/mol。

具有较高浓度淀粉的混合物还可以通过可选地使所使用的淀粉水解来塑制，以便减 小所述分子量并通过蒸煮和/或切变来溶解淀粉颗粒。然而，随后在塑制中没有获得凝胶 化，所述溶液反而通过冷却和缓慢干燥而逐渐固化，因此生产率仍然很低。此外，也没 有获得较好的软胶囊机械性能，因为较长的淀粉高分子对于机械性能具有积极影响。例 如，US 6,375,981号描述软的塑制淀粉胶囊。所使用的水解淀粉是在导致淀粉颗粒完全 破坏的条件下蒸煮的。

然而，淀粉软胶囊通常是通过挤塑获得的，挤塑需要昂贵的挤塑机。高粘度的均质 淀粉熔融物由淀粉产生，所述淀粉通常在切变形式的机械能的影响下，在塑化作用中， 以颗粒形式存在于高于100℃的温度下，并且这种淀粉熔融物随后在高压下通过槽孔式 喷嘴，以首先产生淀粉膜。由于输入了较高的机械能，所以淀粉的分子量大大减小，这 对于膜的机械性能来说是缺点，此外，在喷嘴处进行的滴料供料工艺期间，高分子沿膜 的纵向取向，所以所述膜是各向异性的，这是进一步处理的缺点。在成形后，当淀粉膜 挤塑时，不存在凝胶化，反而在成形后，膜的温度下降，因此膜的强度稍微增加。此膜 随后经进一步处理以形成软胶囊壳。

例如，通过挤塑获得均质淀粉膜，由均质淀粉膜产生的软胶囊在EP 1 103 254 B1 中已知。因为所需要的挤塑机和塑化的淀粉膜很难熔接，所以所述软胶囊的制造较为复 杂，这就是需要较高熔接温度的原因。所得胶囊性能较差，具体来说，所得胶囊在较低 大气湿度下易碎。