植物胶材

凝特性和可塑性。因此，调整 M 单元和 G 单元的比例可生产出性能不同的凝胶。
• 王秀娟等对海藻酸钠凝胶特性进行研究， 结果表明海藻酸钠凝胶
特性与凝胶体内的钠-钙比率有密切关系; 凝胶的温度及增塑剂对
凝胶特性也有影响。通过正交试验得最优方案为 3% 海藻酸钠溶
液与 5% 氯化钙在 60 ℃ 下胶化成形， 所形成的凝胶性能最好。
胶凝作用
在海藻酸钠水溶液中， 除了 Mg2 +和 Hg2 + 以外的二价阳离子能够交联其羧基形成交联键，
而且随着二价阳离子浓度增加， 海藻酸钠 溶 液 的 黏 稠 度 也 变 得 更 高， 最 终 形 成 凝 胶。 Ca2 + ，Sr2 + 和 Ba2 + 等二价阳离子均可作为凝胶剂用于制备海藻酸钠凝胶; 其他二价阳离子， 如 Cu2 + ，Cd2 + ，Co2 + ，Pb2 + ，Ni2 + 和 Mn2 + 等也可用于制备海藻酸钠凝胶，但因其具有 毒性而应用受限。常见的海藻酸钠凝胶主要是通过 Ca2 + 制备得到， 其胶凝原理是海藻酸钠
不发脆的优点。
甘露聚糖胶
甘露聚糖胶是甘露糖或甘露醇的聚合物， 水解生成产物为亲水高分子— —— 甘露糖。常用的有瓜尔豆胶、 魔芋胶、 刺槐豆胶等。部分甘露糖胶虽可成 膜，但不具备热可逆性，当其与卡拉胶结合可以形成热可 逆 性 胶 体， 胶 体 胶 凝 特 性 和 可 塑 性 均 得 到提高
瓜尔豆胶 (古耳胶、 瓜尔胶或胍胶 )
海藻酸钠
海藻酸钠又称褐藻酸钠或海带胶， 是由褐藻中获得的一种天然线性多
糖， 由 β-D-甘露糖醛酸( M单元) 和 α-L-古罗糖醛酸( G 单元) 构成。作为
一种天然高分子材料，海藻酸钠具有无毒无味的特性、 药物制剂辅料所 需的生物降解性和相容性、 稳定性、 黏性、 成膜性以及一定的韧性和 强度， 原料丰富、 易得且价格低廉，广泛应用于组织工程及载药释药 等领域。作为一种亲水性胶体，海藻酸钠易溶于水，形成黏稠的溶液， 具有良好的胶凝性能，这使之成为了软胶囊囊壳重要的研究对象。
稠、 悬浮、 凝胶、 成膜等多种良好的理化特性，能够有效地降低血糖和胆固醇、
治便秘和减肥等， 在医药行业将有广泛的应用前景。 • 将魔芋胶与水混合，并在高温下用凝固剂( 如碱) 处理便会凝胶化，这是由于添加的
碱凝固剂引起魔芋胶的链状分子脱乙酰化， 相当于除去该分子链交联的障碍物，
同时降低该分子的溶解性，魔芋胶分子链在热力学驱动下凝集形成凝胶。该法制得 的魔芋凝胶在放置过程容易发生“泌水” 现象， 使其凝胶性能大打折扣。
•
刺槐豆胶 （槐豆胶 ）
• 由产于地中海的刺槐树种子加工而成的植物胶，具有良好透明度、
溶胀性能高及增稠效果明显， 但黏度低， 不形成凝胶， 这使得
刺槐豆胶的应用受到了一定的限制， 因而必须与其他亲水胶体复
配。郭肖将刺槐豆胶与黄原胶、 卡拉胶进行配比， 获得具有协
同增效的复配凝胶，用流变学方法研究刺槐豆胶及不同复配胶分 子间的相互作用。
分子在 Ca2 + 的作用下交联而失去了流动性，使溶液变得黏稠从而形成凝胶， 其 G 单元和M
单元都可与 Ca2 + 发生离子交换反应结合起来， 但G 单元与 Ca2 + 的结合能力更强。盘茂东 等研究海藻酸钠凝胶机制时， 提出 G 单元含量较高的海藻酸钠形成具有良好热稳定性但易碎
的强凝胶;而 M 单元含量较高的海藻酸钠形成柔韧性好及更具有弹性的凝胶， 具备良好的胶
• 特别需要解决的问题有
• ①植物胶来源于天然植物，这对于生产软胶囊的提取工艺提出更高要求;
• ②植物胶的凝胶性能还不能满足软胶囊的生产工艺，常需要添加相应的凝胶
剂;
• ③生产植物胶成本较高、 能耗大; • ④建立和完善其质量评价体系与申报审批程序等非技术问题。
质量、 分子组成、 结合方式等， 进而影响淀粉凝胶的特性， 获得合适的软胶囊囊材。淀粉的化学
修饰包括交联、取代、 离子化、 氧化等。酶催化法常用酶有水解酶、淀粉酶、 糖化酶、 麦芽糖转 葡糖基酶等。Hansen等利用麦芽糖转葡糖基酶对不同种类的淀粉进行改性，结果表明该法显著提
高了淀粉的凝胶强度，其中高直链淀粉最为明显， 是同浓度下明胶凝胶强度的 2 倍。刘凯培等将
卡拉胶的凝胶形成过程为 4 个阶段
• ①将卡拉胶溶解在热水中，其分子形成不规则的卷曲状; • ②当温度降到一定程度，其分子开始螺旋化，形成单螺旋体; • ③温度再下降， 分子间螺旋化加剧， 形成双螺旋体，为立体网状结构， 这 时开始有凝固现象;
• ④温度继续下降，双螺旋体聚集形成凝胶。
卡拉胶的凝胶性能主要受到多种因素的影响， 包括阳离子的种类和浓度、 卡 拉胶的浓度、 温度、 凝胶时间及 pH 等。κ-卡拉胶中加入钾离子时，形成硬的 脆性胶， 有泌水性，可加入适量刺槐豆胶防止泌水。ι-卡拉胶中加入钙离子时， 形成有弹性且不脆的凝胶，无泌水性。
淀粉软胶囊和明胶胶囊同时放在各种湿度下比较两者的囊壳含水量及阻隔性能的稳定性，结果表 明淀粉软胶囊稳定性良好，并且能够保持较好的阻隔性能。梁贤昌采用玉米淀粉、 小麦淀粉、 马
铃薯淀粉、 木薯淀粉、 可溶性淀粉、 糊精预胶化淀粉或其组合， 加上适当的增塑剂，制成了一种
非明胶空心软胶囊， 该产品具有化学性质稳定、 保质期长、 不易腐败等优点。许自霖发明淀粉、 卡拉胶、 植物纤维、 醇类、 水制得胶囊剂， 该产品具有稳定性好、 高温高湿不变形、 低温干燥
植物胶软胶囊新囊材的研 究进展
根据明胶的性质， 其替代囊材应具备良好的胶凝特 性和可塑性， 即弹性与强度，能够包封严密并迅速 崩解， 并具有热可逆性，升高温度时能发生熔合， 而降低温度后迅速恢复柔软有弹性的软胶囊
卡拉胶
卡拉胶又名角叉菜胶、 鹿角藻胶， 麒麟菜胶， 是从红藻中提取的一种高分子亲水性胶体， 是 经联合国粮农组织和世界卫生组织确认的安全、 无毒、 无副作用的食品添加剂。 卡拉胶化学结构是由 D-半乳糖和 3，6-脱水-D-半乳糖残基所组成的多糖化合物。 按其分子结构可分为 3 种类型， 分别为 λ 型，κ 型，ι型，其中 κ 型和 ι 型能够形成凝胶，λ 型 则不能形成凝胶。 κ 型和 ι 型卡拉胶具有良好的凝胶特性和复配特性，可单独作为囊壳主要材料，亦可与其他囊 材复配使用，例如淀粉，适当比例混合后的胶体包封性能优良， 可行的囊壳处方含卡拉胶-改 性淀粉-甘油( 1∶ 2∶ 1) 。
些大分子多重螺旋体的网络结构， 使黄原胶具有优良的增稠能力( 1% 水溶液的黏稠度相当于
明胶的 100 倍) ， 常被用作凝胶增稠剂、 乳化剂、 浸润剂、 稳定剂和膜成型剂， 广泛应用 于各领域。与其他糖类相比，黄原胶在多种浓度下有很高的弹性模量，而且不具备热胶凝作 用，流变学性质与温度、 离子浓度无关，在多种浓度下都能够凝结。
重结晶过程， 逐步形成凝胶。淀粉的凝胶强度受淀粉来源、 种类和比例，
水分，温度，盐类，pH，金属离子浓度等多种因素的影响。
虽然大多数天然淀粉能形成凝胶， 但单一的淀粉很难用于制备软胶囊， 故通常采用改性淀粉。通 过适当的物理方法、 化学方法、 酶催化法和基因改良法等可以改变淀粉分子结构，例如相对分子
• 豆科植物瓜尔豆胚乳中提取的一种半乳甘露聚糖。瓜尔豆胶及其衍生
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
物具有较好的水溶性， 且少量溶解于水，可呈现很高的黏度。
• 与角叉胶 、黄原胶 • 由于这 2 种胶分子间缠绕或者分子间次级键的相互作用起到增稠协同 作用， 黏度特性和黏弹性能有较大的增加。
魔芋胶 (魔芋粉、 魔芋甘露聚糖 )
• 从魔芋块茎中提取的一种多糖， 其主要成分为甘露聚糖和葡萄糖， 具有乳化、 增
黄原胶
黄原胶是黄单胞菌属菌发酵的单孢多糖， 又称汉生胶、 黄胶。黄原胶是由 D-葡萄糖，D-甘露
糖，D-葡萄糖醛酸，丙酮酸和乙酸组成的“五糖重复单元”的聚合体，包括由 β-1，4 键连接
的 D-葡萄糖基主链与 2 个 D-甘露糖，1 个 D-葡萄糖醛酸组成的三糖侧链。黄原胶常在主链和 侧链之间生成氢键， 螺旋化形成双螺旋结构，并进一步螺旋化生成多重螺旋体。正是由于这
淀粉
淀粉有直链淀粉和支链淀粉 2 类， 不同来源的淀粉含有不同比例的直链淀粉
和支链淀粉， 因而具有不同的理化性质。普通的天然淀粉通常具有一些缺点， 如低质构特性、 黏度高、 耐热性差、 冷水中溶解度低等，需经过化学修饰、 改性， 才能获得具有类似明胶性质的改性淀粉。 淀粉凝胶形成的机制主要是直链淀粉分子的缠绕和有序化，即直链淀粉在糊 化后从淀粉粒中渗析出来，在冷却的过程中以双螺旋形式相互缠绕形成凝胶 网络，并在部分区域有序化形成微晶。而支链淀粉凝胶的形成是一个缓慢的