一种具有超声敏感性的交联淀粉制造技术

一种具有超声敏感性的交联淀粉，使用普通淀粉作为主原料，加入适量胆固醇和环糊精并在淀粉链上进行接枝，利用环糊精疏水孔洞对胆固醇分子的吸引包合作用，在淀粉分子链之间制造大量稳定的交联点，得到强化机械性能的交联淀粉。由于环糊精在适当外界物理刺激的存在下容易释放出包合的客体分子，故而该交联淀粉凝胶在受到诸如超声刺激时，可以智能性的去交联化。对该交联淀粉进行耐撕裂测试和复溶测试发现，交联后的淀粉耐撕裂强度明显大于交联前的淀粉，并且在热水中能长时间不溶解，只保持溶胀状态，而在施加超声刺激后都能在短时间内迅速溶解。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种改性交联淀粉，特别是一种具有超声敏感的改性交联淀粉，属于医药制造、食品加工或特种材料领域。
技术介绍
淀粉是一种最常见的天然高分子，由单体α-D-呋喃葡萄糖通过α-1，4糖苷键或α-1，6糖苷键组成。一般分为真链淀粉和支链淀粉，直链淀粉是由重复的α-1，4糖苷键构成，支链淀粉的分支点由α-1，6糖苷键构成，分子量一般在几万至上百万之间。由于淀粉的分子链上葡萄糖排列规律整齐，故其在干燥低温的状态下容易结晶，在排列有序的晶区生成结晶微粒，从而使水分子难以扩散至淀粉分子内部，在冷水中极难溶胀溶解。另外，即使在热水中溶解完全后，在冷却和失水过程的中，高度有序的淀粉链段极易再次结晶，使淀粉回生失去可塑性和弹性。改性淀粉是将淀粉通过化学、物理等手段改变分子结构和构型所得到的一系列淀粉衍生物，其往往能改善淀粉某方面的缺陷，或是获得一些意想不到的特殊性质。其中羟丙基淀粉是最常见的改性淀粉，固体粉末状态下流动性好，并改善了原淀粉溶解性和糊化温度，稳定性和透明度也要比原淀粉好，已被广泛应用于食品、医药、化工及建筑等领域。此外，还有诸如羧甲基淀粉、氧化淀粉、交联淀粉等各类改性淀粉，通过特定的物理化学修饰，从而使其获得了特定的性能。作为一种安全无毒的天然高分子材料，淀粉及其改性产物被越来越多的用于食品、药品等领域，其拥有的高分子团聚成形性能、体内易降解吸收性能更使其可以用于制备诸如片剂辅料、载药微球、以及胶囊囊体等高端药用领域。然而，由于淀粉分子结构过于规整，低温失水状态极易结晶变脆，使其应用范围受到限值。因此，对淀粉进行深层次改性与修饰，能得到各类拥有特殊性能的新材料。
技术实现思路
本专利技术提供了一种改性淀粉及其制备方法，该改性淀粉能有效改善回生效果，增强胶液和胶体的稳定性与机械强度，避免出现脆化现象，同时还拥有超声敏感性。该交联淀粉通过对普通原淀粉进行羟基修饰，接枝上疏水性客体分子胆固醇和疏水分子包合载体环糊精，使其在高温搅拌状态下实现淀粉分子链段间的交联。该交联强度要远大于普通的氢键强度，故而增强了其抗拉伸和剪切的机械强度，同时还能有效的抑制淀粉分子链段的有序移动，避免了大批结晶区的出现，保水能力增强，形成稳定的淀粉凝胶胶体。此外，由于交联点是由环糊精内疏水空腔套合胆固醇实现的，故而在高温、震动等外界物理刺激下能有效分离，展现出智能响应性的特点。本专利技术提供的具有超声敏感性的交联淀粉，所述交联淀粉的交联物质胆固醇包合在所述交联淀粉的环糊精接枝物中；本专利技术进一步提供具有超声敏感性的交联淀粉，其制备过程包括如下步骤：将淀粉糊化后加入胆固醇和交联剂进行交联反应，然后继续加入环糊精进一步接枝反应即得交联淀粉。进一步优选，1）将淀粉原料投入到纯化水中，保持真空，搅拌并加热到60~90℃使其糊化；2）加入胆固醇和等摩尔量的交联剂，保持60~90℃的糊化温度继续搅拌；3）加入环糊精接枝剂，保持60~90℃的糊化温度继续搅拌；4）停止搅拌，稍微冷却并趁热用模具加工成形。进一步优选：1）将100重量份淀粉原料投入到300~600重量份的纯化水中，保持真空度在-0.09~-0.07Mpa之间，搅拌并加热到60~90℃使其糊化；2）加入2~10重量份的胆固醇和等摩尔量的交联剂，保持60~90℃的糊化温度继续搅拌0.5~2h；3）加入5~30重量份的环糊精接枝剂，保持60~90℃的糊化温度继续搅拌1~3h；4）停止搅拌，稍微冷却并趁热用模具加工成形。优选，步骤1）中，淀粉原料包括预胶化淀粉、羟丙基淀粉、预胶化羟丙基淀粉中的一种或多种；步骤2）中，选用的交联剂包括马来酸酐、琥珀酸酐、苹果酸、戊二酸酐、己二酸酐、三偏磷酸钠中的一种或多种；步骤3）中，环糊精接枝剂选自以下一种或多种：α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、羧甲基-α-环糊精、羧甲基-β-环糊精、羧甲基-γ-环糊精；特别的，使用α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精为环糊精接枝剂时需加入等摩尔量步骤2）中的交联剂。本专利技术还提供一种具有超声敏感性的交联淀粉的制备方法，其制备过程包括如下步骤：将淀粉糊化后加入胆固醇和交联剂进行交联反应，然后继续加入环糊精进一步接枝反应即得交联淀粉。本专利技术的交联淀粉在作为食品、保健品、药品的载体中的用途。附图图1超声敏感性交联淀粉的机理示意图。具体实施方式以下具体实施例是用以进一步清楚的阐述
技术实现思路
，而非对该专利保护范围的限制。其中实施例1~3分别为超声敏感性交联淀粉样品1、样品2、样品3，对比例为淀粉空白对照品，试验例1为各样品与对照品的耐撕裂性能试验，试验例2为各样品与对照品在热水中的溶解性试验。实施例1将100kg预胶化淀粉投入到500kg的纯化水中，保持真空度在-0.08Mpa左右，搅拌并加热到80℃±5℃使其糊化；加入5kg的胆固醇和1.3kg的马来酸酐，保持80℃±5℃的糊化温度继续搅拌2h；加入15kg份的羧甲基-β-环糊精，保持80℃±5℃的糊化温度继续搅拌1h；停止搅拌，冷却至65℃±5℃，并趁热用模具加工成0.5mm厚度薄片，冷却后为样品1。实施例2将100kg羟丙基淀粉投入到400kg的纯化水中，保持真空度在-0.08Mpa左右，搅拌并加热到75℃±5℃使其糊化；加入2kg的胆固醇和0.5kg的琥珀酸酐，保持75℃±5℃的糊化温度继续搅拌1h；加入5kg份的β-环糊精和0.5kg的琥珀酸酐，保持75℃±5℃的糊化温度继续搅拌2h；停止搅拌，冷却至65℃±5℃，并趁热用模具加工成0.5mm厚度薄片，冷却后为样品2。实施例3将100kg预胶化羟丙基淀粉投入到600kg的纯化水中，保持真空度在-0.08Mpa左右，搅拌并加热到70℃±5℃使其糊化；加入10kg的胆固醇和3.5kg的苹果酸，保持70℃±5℃的糊化温度继续搅拌0.5h；加入30kg份的β-环糊精和3.5kg的苹果酸，保持75℃±5℃的糊化温度继续搅拌3h；停止搅拌，冷却至65℃±5℃，并趁热用模具加工成0.5mm厚度薄片，冷却后为样品3。实施例4将100kg预胶化淀粉投入到500kg的纯化水中，保持真空度在-0.08Mpa左右，搅拌并加热到80℃±5℃使其糊化；加入5kg的胆固醇和1.3kg的马来酸酐，保持80℃±5℃的糊化温度继续搅拌2h；加入15kg份的羧甲基-β-环糊精，保持80℃±5℃的糊化温度继续搅拌1h；停止搅拌，冷却至65℃±5℃，并趁热用模具加工成0.5mm厚度薄片，冷却。对比例将100kg预胶化淀粉投入到500kg的纯化水中，保持真空度在-0.08Mpa左右，搅拌并加热到75℃±5℃使其糊化；加入15kg份的羧甲基-β-环糊精，保持80℃±5℃的糊化温度继续搅拌1h；停止搅拌，冷却至65℃±5℃，并趁热用模具加工成0.5mm厚度薄片，冷却后为对照品。试验例1取实施例1~3和对比例中的样品和对照品切成15cm长、5cm宽片状，平均厚度为0.5mm，在25℃下使用裤型撕裂法分别进行耐撕裂试验，测定其撕裂力并计算其撕裂强度，一式三份取平均值，数据见表1。表1试验例2取实施例1~3和对比例中的样品和对照品切成3mm左右的碎屑，分别加入到在40℃±5℃的热水中，观察各自的溶解情况和全溶时间；之后再分别对其进行超声处理，观察各自的溶解情况和全溶时间，数据见本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有超声敏感性的交联淀粉，其特征在于，所述交联淀粉的交联物质胆固醇包合在所述交联淀粉的环糊精接枝物中。

【技术特征摘要】
1.一种具有超声敏感性的交联淀粉，其特征在于，所述交联淀粉的交联物质胆固醇包合在所述交联淀粉的环糊精接枝物中。2.一种具有超声敏感性的交联淀粉，其特征在于，其制备过程包括如下步骤：将淀粉糊化后加入胆固醇和交联剂进行交联反应，然后继续加入环糊精进一步接枝反应即得交联淀粉。3.如权利要求2所述的交联淀粉，其特征在于，其制备过程包括如下步骤：1）将淀粉原料投入到纯化水中，保持真空，搅拌并加热到60~90℃使其糊化；2）加入胆固醇和等摩尔量的交联剂，保持60~90℃的糊化温度继续搅拌；3）加入环糊精接枝剂，保持60~90℃的糊化温度继续搅拌；4）停止搅拌，稍微冷却并趁热用模具加工成形。4.如权利要求2所述的交联淀粉，其特征在于，其制备过程包括如下步骤：1）将100重量份淀粉原料投入到300~600重量份的纯化水中，保持真空度在-0.09~-0.07Mpa之间，搅拌并加热到60~90℃使其糊化；2）加入2~10重量份的胆固醇和等摩尔量的交联剂，保持60~90℃的糊化温度继续搅拌0.5~2h；3）加入5~30...

【专利技术属性】
技术研发人员：帅放文，王向峰，章家伟，
申请(专利权)人：湖南尔康制药股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43