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空心硬胶囊可实现药物等活性成分的口服,在医药、保健品以及食品等领域中有着广泛的应用。当前市场上制备空心硬胶囊的主要原料是明胶,但由于毒胶囊事件的爆发以及受到素食主义和宗教信仰等文化因素影响,明胶空心硬胶囊的生产与应用面临着严峻的考验和限制。淀粉作为一种绿色可再生资源,具有来源广泛、生物相容性好等优点,因而,淀粉基植物空心硬胶囊的开发成为近年来研究热点。本论文以马铃薯淀粉为原料,调控酸解时间和环氧丙烷添加量,制备不同取代度的酸解羟丙基复合变性淀粉。通过研究酸解羟丙基复合变性淀粉的流变特性、凝胶特性以及淀粉薄膜性能,与明胶特性相比,筛选出满足制备空心硬胶囊性能要求的酸解羟丙基复合变性淀粉,并通过胶凝剂、塑化剂等助剂的添加以及制备工艺的优化,研制出性能优良的淀粉基植物空心硬胶囊。本论文主要包括以下内容:首先,结合空心硬胶囊传统制备工艺中对囊材性能的需求,制备不同取代度酸解羟丙基复合变性淀粉,并考察取代度与理化特性之间的相关性。结果显示酸解时间和环氧丙烷添加量的增加,均能有效降低胶液黏度,并赋予胶液良好的剪切稳定性。酸解变性更有助于改善淀粉胶凝性能,且当酸解时间为5 h时,样品呈现出最佳的胶凝特性。通过分析样品的相对分子质量分布及其凝胶微观网络结构,发现当酸解时间为5 h,环氧丙烷添加量为淀粉干基用量的8%(w/w)时,淀粉相对分子质量大小分布较为均一,且具有一定亲水特性,形成较为均一、致密的凝胶网络结构。论文进一步研究了淀粉薄膜的相关特性,结果表明:羟丙基变性能显著改善淀粉薄膜的持水性和柔韧性,酸解变性则赋予薄膜更好的机械强度。通过对复合变性淀粉薄膜溶解度、机械性能和持水特性的考察,确定制备淀粉基植物空心硬胶囊原料的反应条件为:酸解时间5 h,环氧丙烷添加量为淀粉干基用量的8%(w/w)。其次,探究了凝胶助剂和塑化剂对复合变性淀粉胶凝特性和薄膜特性的影响。相比于Na2SO4、柠檬酸钠(SC)和NaCl而言,KCl对淀粉胶凝以及薄膜性能的改善效果最为显著。论文通过分析淀粉络合能力和Zeta电位,进一步探究了十二烷基硫酸钠(SDS)和盐协同促进淀粉胶凝的作用机理,结果表明SDS通过与直链淀粉的螺旋内腔结合,形成一种与卡拉胶结构相似的复合物,并通过与盐离子发生静电相互作用而聚集。甘油作为淀粉薄膜的塑化剂,当其添加量较低时,淀粉薄膜机械性能和持水特性较差;随着甘油添加量增加,薄膜的柔韧性和持水力得到提高,机械强度则显著降低。综合比较,选择SDS和KCl作为胶凝助剂,且SDS和KCl的添加量分别为0.24%(w/w)和0.57%(w/w)时,复合变性淀粉的胶凝特性和薄膜性能最佳。最后,论文以空心硬胶囊的崩解时限、松紧度和脆碎度为评价指标,优化了淀粉基空心硬胶囊制备过程中的胶液浓度和保胶温度。结果显示胶液浓度直接影响胶液黏度以及加工特性;而保胶温度则与蘸胶过程中模具表面温度变化快慢有关,进而影响模具上胶层形成厚度。此外,胶液浓度和保胶温度均影响胶液黏度以及空心硬胶囊厚度、硬度和崩解时限。当胶液浓度高于20%(w/w)时,淀粉基空心硬胶囊的松紧度指标均符合中国医药包装协会标准要求;当胶液浓度低于22%(w/w)或保胶温度高于55°C时,淀粉基空心硬胶囊的崩解时限均小于10 min。综合以上因素,最终确定空心硬胶囊制备工艺参数为胶液浓度22%(w/w)、保胶温度55°C。