Nghiên cứu chế thử hệ tá dược dập thẳng dùng trong viên nén

Cùng với sự phát triển của sinh dược học và các kỹ thuật bào chế hiện đại, kỹ thuật sản xuất viên nén bằng phương pháp dập thẳng đã phát triển cao vào thập kỷ 80, góp phần nâng cao độ ổn

p = .

_ M _A

BỘ Y TE TKƯỜXÍi Đ Ạ I HỌC DƯỢC H À o o • m n•

NGUYỄN HỮU HÙNG

NGHIÊN CỨU CHẾ THỬ HỆ TẤ ■ Dược ■ DẬP ■

THẲNG DÙNG GHO VIÊN NÉN

(Khóa luận tốt nghiệp dược sỹ 1999 - 2004)

KS NGUYỄN VIỆT HƯƠNG Nơi thực hiện: Bộ môn công nghiệp dược-trường đại học Dược - Hà Nội

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên tôi xin bầy tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ThS Nguyên Thanh Hải

và KS Nguyên Việt Hương, đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện đề tài

Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trường đại học Dược Hà Nội, bộ môn công nghiệp Dược- trường đại học Dược Hà Nội đẫ tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi hoàn thành khoá học

Hà Nội, ngày 20 tháng 05 năm 2004

Sinh viên: Nguyễn Hữu Hùng

MỤC LỤC

Trang

Đặt vấn đề 1

Phần 1: Tổng quan 3

1.1 Phương pháp sản xuất viên nén 3

1.1.1 Phương pháp tạo hạt 3

1.1.2 Phương pháp dập thẳng trong sản xuất viên nén 5

1.2 Các tá dược dập thẳng 6

1.2.1 Các tá dược dập thẳng tan trong nước 6

1.2.2 Các tá dược dập thẳng không tan trong nước 8

1.3 Tính chất và biến tính tinh bột 9

1.3.1 Cấu trúc hoá học của tinh bột 9

1.3.2 Tính chất của tinh bột 11

1.3.3 Biến tính tinh bột 12

1.3.4 Một số biên pháp tăng khả năng chịu nén của tinh bột 15

1.4 Phương pháp phun sấy 15

Phần 2: Thực nghiệm và kết quả 18

2.1 Nguyên liệu và hoá chất thực nghiệm 18

2.1.1 Hoá chất 18

2.1.3 Dụng cụ và thiết bị 18

2.2 Phương pháp thực nghiệm 19

2.2.1 Phương pháp biến tính tinh bột băng acid HC1 19

2.2.2 Tạo hỗ hợp tinh bột và CaS04 20

2.2.3 Phương pháp biến tính tinh bột bằng nhiệt ẩm 20

2.2.4 Phương pháp dập viên 20

2.2.5 Phương pháp xác định độ ẩm 20

2.2.6 Phương pháp phun sấy 20

2.2.7 Phương pháp chụp ảnh 21

2.2.8 Phương pháp xác định một số thông số của tá dược 21

2.2.9 Phương pháp xác định một số thông số của viên nén 22

2.3 Kết quả và nhận xét 22

2.3.1 Quá trình biến tính tinh bột bằng dung dịch acid HC1 22

2.3.2 ảnh hưởng của hàm lượng CaS04 đến độ cứng của viên 25

2.3.3 Quá trình biến tính bằng nhiệt ẩm 29

2.3.4 Quá trình phun sấy 31

2.3.5 Xác định các thông số của tá dược dập thẳng DCT 33

Phần 3 - Kết luận và đề xuất 36

3.1 Kết luận 36

3.2 Đề xuất 36

Tài liệu tham khảo 37

ĐẶT VẤN ĐỂ

Trong các loại thuốc dùng chữa bệnh, thuốc dùng theo đường uống được

sử dụng nhiều nhất Vì thế trong 5 thập kỷ vừa qua dạng thuốc uống đã được tập trung nghiên cứu và phát triển mạnh Theo thống các số liệu thống kê ở

Mỹ khoảng 80% số thuốc đang lun hành trên thị trường là dạng thuốc phân liều dùng qua đường uống, trong số đó chủ yếu là viên nén Thuốc viên nén là dạng thuốc có nhiều ưu điểm nổi bật: phân liều chính , tuổi thọ cao, người bệnh dễ sử dụng, thuận tiện trong sản xuất công nghiệp, vận chuyển lưu thông

Kỹ thuật sản xuất viên nén bằng phương pháp xát hạt uớt đã được áp

dụng rộng rãi từ rất lâu, VI dễ thực hiện vói nhiều loại dược chất và tá dược

khác nhau Tuy nhiên trong quá trình sản xuất viên nén bằng phương pháp xát hạt ướt sẽ có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng về ổn định và sinh khả dụng của thuốc Kỹ thuật sản xuất viên nén bằng phương pháp dập thẳng có khả năng khắc phục những nhược điểm của phương pháp xát hạt uớt thông qua sử dụng tá dược dập thẳng khô Cùng với sự phát triển của sinh dược học

và các kỹ thuật bào chế hiện đại, kỹ thuật sản xuất viên nén bằng phương pháp dập thẳng đã phát triển cao vào thập kỷ 80, góp phần nâng cao độ ổn định và sinh khả dụng của thuốc, cũng như hiệu quả kinh tế trong sản xuất

Ở nước ta hiện nay, kỹ thuật sản xuất viên nén bằng phương pháp dập thẳng chưa được áp dụng rộng rãi trong sản xuất, do các loại tá dược dập thẳng còn đắt

Với các lý do trên chúng tôi thực hiện đề tài “ Nghiên cứu điều chế thử hệ

tá dược dập thẳng dùng cho viên nén” với mục tiêu nghiên cứu chế thử một hệ

tá dược dập thẳng có thành phần chính là tinh bột sắn, một loại tinh bột sẵn có trong nước Với các nội dung nghiên cứu sau:

1 Nghiên cứu tăng khả năng chịu nén của tinh bột sắn bằng phương pháp biến tính acid.

2 Nghiên cứu tăng khả năng hình thành kết cấu viên của CaS04

3 Nghiên cứu quá trình biến tính tinh bột bằng nhiệt ẩm

4 Sử dụng phương pháp phun sấy tạo tá dược dập thẳng

PHẦN 1 TỔNG QUAN

Định nghĩa viên nén theo dược điển Việt Nam III Viên nén là chế phẩm rắn dùng để uống, nuốt hoặc nhai, có thể hoà tan với nước trước khi uống hoặc ngậm trong miệng Mỗi viên nén chứa một liều của một hay nhiều hoạt chất được bào chế bằng cách nén nhiều khối hạt nhỏ đồng đều của các chất Có hai phương pháp sản xuất thuốc viên chính: phương pháp tạo hạt (tạo hạt ướt và khô) và phương pháp dập thẳng

1.1.1 Phương pháp tạo hạt.

a Mục đích và phương pháp tạo hạt

Các dạng thuốc rắn chủ yếu phân liều bằng phương pháp đong thể tích do hạt chảy tự do, vì vậy nếu không có công nghệ tạo hạt thì không thể phát triển các dạng thuốc này do không thể đạt được sử đồng đều phân liều Mục đích của tạo hạt là

■ Tăng độ trơn chảy

■ Tránh sự tách lớp của các thành phần trong hỗn hợp

■ Tăng tính chịu nén của viên

■ Tăng tỷ trọng của hỗn hợp, làm thuận lợi cho các thiết bị đong thể tích,thuận lợi cho quá trình vận chuyển và bảo quản

■ Giảm ô nhiễm môi trường do giảm bụi

■ Cải thiện vẻ bề ngoài của sản phẩm

Các phương pháp tạo hạt được nêu trong bảng 1 đây đều được sử dụng trong công nghiệp dược phẩm, tuy nhiên phương pháp tạo hạt bằng cách làm nóng chảy (thiêu kết) được áp dụng ít và trong một số lĩnh vực hẹp (viên sủi)

Phương pháp tạo hạt ướt trên cơ sở khuấy trộn được sử dụng phổ biến nhất, nó thích hợp cho các phương tiện sản xuất truyền thống, máy nhào cao tốc và các thiết bị sản xuất hiện đại như thiết bị tầng sôi Phương pháp này chủ yếu được sử dụng trong các quá trình sản xuất viên nén, áp dụng cho các dược chất it bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và độ ẩm.

Bảng 1- các phương pháp tạo hạt.

STT Phương pháp Nguyên tắc tạo hạt

1 Khuấy trộn Khuấy trộn cơ học hỗn hợp bột với sử tham

gia của pha lỏng (tao hạt ướt)

2 Nén, ép dùn

Nén ép hỗ hợp bột thành khối rắn sau đó làm vỡ thành các hạt nhỏ, đùn làm các hạt nhỏ (tạo hạt khô và pellet)

3 Nhỏ giọt

Tạo các giọt của dung dịch, hỗn hợp nhão, hỗn hợp chảy lỏng, tiếp theo là giai đoạn hoá rắn (phun sấy, phun đông tụ)

4 Nóng chảy Tác động của nhiệt để tạo khối kết dính do

nóng chảy hoặc nhiệt kết hợp với cán nhiệt

Tạo hạt khô bằng cán ép hoặc tạo thành thỏi được sử dụng ít hơn Do hiệu suất không cao, hạt tạo ra có hình dạng góc cạnh, nên có độ trơn chảy kém hơn

Kỹ thuật tạo hạt bằng nhỏ giọt (phun sấy) được dùng chủ yếu trong các qua trình chế tạo tá dược dập thẳng Hạt do quá trình phun sấy tạo ra có dạng hình cầu kích thước khoảng 80-90 Ị-im, có mầu trắng, độ trơn chảy tốt Quá trình phun sấy diễn ra rất nhanh nên không ảnh hưởng đến chất lượng của sản

phẩm Phương pháp này được chọn trong quá trình nghiên cứu, vófi mục đích thu được hạt có độ trơn chảy tốt.

b Bản chất các liên kết trong quá trình tạo hạt

• Lực dính (lực cố kết) trong các cầu nối chất lỏng bất động

Các lực này hình thành do sự tạo thành các lớp hấp thụ hoặc do sự hiện diện của các dung dịch có độ nhớt cao Các liên kết loại này được tạo trên bề mặt các tiểu phân hình cầu với sự hiện diện của các chất lỏng, nhưng chúng thường khổng đóng góp nhiều cho độ bền của hạt sau khi sấy

• Lực tương tác và lực mao quản trong các film lỏng di động Các lực này tạo thành cơ chế liên kết tiểu phân quan trọng nhất trong quá trình tạo hạt ướt Chúng tạo thành các cầu nối lỏng chỉ tạm thời (do quá trình làm khô nên chất lỏng bị bay hơi)

• Các cầu nối chất rắn Các tiểu phân được hình thành và được giữ với nhau bởi cầu nối rắn (có thể là chính các nguyên liệu rắn đó hoặc các nguyên liệu khác như các muối CaS04, CaC03 ) là một cơ chế phổ biến tạo các liên kết trong hạt Các cầu nối chất rắn được tạo thành từ các chất rắn (PVP, dẫn chất của cellulose, hồ tinh bột) hoặc sự kết tinh của các chất đã hoà tan là hai loại quan trọng nhất trong cơ chế tạo hạt Khi thêm dung dịch tạo hạt vào khối bột các cầu nối lỏng sẽ kết tập các tiểu phân, dịch dính này có thể chứa các tá dược dính hoặc hoà tan một số thành phần trong khối ẩm Sau khi sấy khô các chất hoà tan được kết tinh lại tạo nên các cầu nối rắn

• Lực hấp dẫn giữa các tiểu phân

- Lực tĩnh điện có thể tạo thành liên kết trong giai đoạn sấy nhưng không có vai trò làm bền vững tiểu phân

- Lực Van der Waals tuy mạnh hơn lực tĩnh điện nhưng chỉ có vai trò quan trọng trong quá trình tạo hạt khô

1.1.2 Phương pháp dập thẳng.

Phương pháp dập thẳng (direct compression) là phương pháp dập viên không qua công đoạn tạo hạt Các dược chất có cấu trúc tinh thể đều đặn, có khả năng trơn chảy và tạo liên kết tốt, có thể dập thẳng thành viên không cần thêm tá dược như natri clorid, urotropin ,số lượng dược chất có khả năng dập thẳng không nhiều Trong đa số trường hợp, muốn dập thẳng phải trộn thêm các tá dược có khả năng dập thẳng để cải thiện độ trơn chảy và khả năng chịu nén của dược chất Tuỳ thuộc vào tính chất của dược chất mà lượng tá dược dập thẳng cần cho thêm vào nhiều hay ít Nếu dược chất có độ trơn chảy và

độ chịu nén kém thì lượng tá dược cần thêm vào có thể chiếm tới 70-75% khối lượng viên

• Ưu điểm của phương pháp dập thẳng

- Quá trình sản xuất không qua nhiều công đoạn, không làm thay đổi trạng thái của nguyên liệu nên không làm ảnh hưởng đến chất lượng của dược chất

- ít hao hụt nguyên liệu

- Có thể áp dụng cho các dược chất dễ bị phân huỷ do nhiệt và ẩm

- Thời gian sản xuất ngắn giảm chi phí sản xuất nên giá thành giảm

Tuy nhiên phương pháp dập thẳng còn bị hạn chế do giá thành của các loại

tá dược dập thẳng còn cao, các xí nghiệp hiện nay chủ yếu áp dụng phương pháp xát hạt ẩm trong sản xuất viên nén

1.2.1 Các tá dược dập thẳng tan trong nước

a Lactose phun sấy:

• Được dùng sớm nhất trong các tá dược dập thẳng dùng cho viên nén, đem lại bước tiến mới cho kỹ thuật dập viên Phân đoạn a-lactose monohydrat kết

-6-tinh lớn có độ trơn chảy tốt nhưng độ chịu nén kém, qua kỹ thuật phun sấy,

%

sản phẩm có độ chịu nén tốt hơn

• Lactose phun sấy có hàm ẩm khoảng 5% nhưng chủ yếu là các phân tử nước ở dạng hydrat hoá, hàm ẩm bề mặt rất thấp, ít hơn 0,5% do đó không gây trở ngại cho việc thiết kế công thức Cần lưu ý sử có mặt của chất 5-hydroxy Furfuraldehyd trong lactose gây tương tác với các dược chất có nhóm amin, làm biến mầu dược chất

• Các nhà sản xuất đã tạo ra các loại lactose phun sấy có ưu điểm về độ chịu nén và độ trơn chảy như loại Fast-Flo lactose, do tạo ra các tập hợp hình cầu vi tinh thể, loại tabletose có độ chịu nén kém hơn Fast-flo lactose nhưng cao hơn lactose phun sấy

• Lactose khan được tạo ra do mất nước, tạo tinh thể ở 90°c chuyển sang dạng p có độ chịu nén tốt, tạo ra viên có độ hoà tan nhanh nhưng độ trơn chảy

bị hạn chế, do có tỷ lệ tiểu phân (15-50%) nhỏ hơn 0,74 Ịim, cần thêm tá dược

trơn thích hợp

* b Một số tá dược khác

• Saccharose: Thường được xử lý biến đổi thoả mãn yêu cầu của tá dược dập thẳng Loại có tên Di-pac (thường dùng để dập thẳng) có 97% saccharose kết

tinh và 3% dextrin, hàm ẩm (0,3-0,4 %) Ngoài ra còn có loại Nu-tab, Des-tap

có đặc điểm tinh thể to hơn và độ trơn chảy tốt hơn

• Dextrose: Là sản phẩm phun sấy chứa 90-92% dextrose, 3-8% manitol và polysacharid của glucose, độ ẩm khoảng 9%, Emdex là tên thương mại của dextrose có kích thước tiểu phân khá lớn thuận tiện dùng trong viên nén dập thẳng

• Sorbitol: Sorbitol có một số dạng kết tinh vô định hình khác nhau

• Manitol: Không làm cho viên nén tăng độ bền cơ học như sorbilol nhưng ít hút ẩm hơn, cũng có nhiều dạng đa hình khác nhau.

• Maltodextrin: Có tên Maltrin làm tăng độ bền cơ học của viên có đặc tính hút ẩm rất thấp

1.2.2 Các loại tá dược dập thẳng không tan trong nước

a Tinh bột biến tính: Để dùng làm tá dược trong viên nén dập thẳng, tinh bột cần được xử lý (làm biến tính) để có độ trơn chảy và độ chịu nén cao Các loại

tá dược sử dụng tinh bột thường có độ rã rất nhanh, do đó có khả năng làm tăng sinh khả dụng của viên nén Có các loại sau đây:

• Starch-1500: Bao gồm tinh bột bị thuỷ phân (hồ hoá) ở những mức độ khác nhau, dễ hút ẩm, ưu điểm chủ yếu là làm cho viên nén dập thẳng có độ rã tốt

• Era-tab: Là loại có tá dược có nhiều ưu điểm làm tăng độ rã của viên nén lên Được chế tạo từ tinh bột gạo biến tính bằng acid và được phun sấy tạo thành các hạt hình cầu có kích thước khoảng 80-90 |im Có độ trơn chảy cao

và khả năng chịu nén tốt

b Cellulose vi tinh thể: Được gọi là tá dược dập thẳng toàn năng có đủ các chức năng của một tá dược độn - tá dược dính - tá dược rã Tên thương mại của tá dược này là Avicel PHI02 có kích thước tiểu phân chủ yếu khoảng

90|am và Avicel PH101 có kích thước tiểu phân chủ yếu khoảng 50|am

c Các muối vô cơ của calci: Diealci phosphat có thể dùng làm tá dược dập thẳng có tên thương mại Ditab hoặc Emcompress là loại ngậm hai phân tử nước (hydrat) tương đối trơ về mặt hoá học và vật lý Cần lưu ý ở 40-60° c muối hydrat mất một phân tử nước trở nên rắn chắc hơn Loại tá dược này có

độ trơn chảy tốt nhưng độ chịu nén kém hơn so với Avicel, Fast-Flo, Emdex

d Tá dược Cel-O-Cal: Là loại phối hợp 30% Avicel với 70% calci phosphat khan phun sấy Ngoài ra calci carbonat cũng được dùng làm tá dược trong viên nén dập thẳng.

1.3.1 Cấu trúc hoá học của tinh bột

Tinh bột là một hydrat carbon là sản phẩm của quá trình quang hợp ở cây xanh Trong tế bào thực vật hạt lạp không mầu là nơi tạo ra tinh bột, các glucid hoà tan được tập hợp tại hạt lạp không mầu và được tổng hợp lại dưới dạng hạt tinh bột Tinh bột được dự trữ trong các bộ phận như củ, rễ, quả, hạt, thân với hàm lượng từ 2-70%, trong lá chứa rất ít thường không quá 1-2% Tinh bột ở dạng hạt không tan trong nước, đun với nước nóng bị hồ hoá làm

độ nhớt của dung dịch tăng lên Tinh bột được cấu tạo bởi 2 loại polysaccharid

là amylose và amylopectin

Amylose: phân tử amylose là một chuỗi hàng nghìn đơn vị a-D-glucose nối với nhau qua liên kết (l-»4) Phân tử amylose đa số là mạch thẳng rất ít khi là mạch nhánh

Hìnhl-Amylose- theo công thức của Haworth

Cấu tạo hạt tinh bột: cấu tạo bên trong của hạt tinh bột khá phức tạp Hạt tinh bột có cấu tạo lớp, mỗi lớp đều có lẫn lộn các tinh thể Amylose và amylopectin sắp xếp theo phương hướng tâm Các mạch bên của phân tử amylopectin này nằm xen giữa các mạch bên của phân tử kia, phần Amylose phân bố chủ yếu ở trung tâm hạt và cùng ở dạng gấp khúc Đa số các nhà nghiên cứu đều cho rằng vỏ hạt tinh bột có cấu trúc khác với các lớp bên trong như vỏ đặc hơn, chứa ít ẩm hơn và bền với các tác động ở bên ngoài Trong hạt tinh bột có cấu trúc lỗ xốp nhưng không đồng đều v ỏ hạt tinh bột cũng có

lỗ nhỏ hơn do đó các chất hoà tan có thể vào trong bằng con đường khuyếch tán qua vỏ

Mỗi loại tinh bột có hình dạng, kích thước khác nhau tuỳ thuộc vào nguồn gốc thực vật của chúng

I*

-10-Bảng2 - kích thước các loại hạt tinh bột

Nguồn gốc Kích thước hạt (um) Hình dạng Nhiệt độ hồ hoá

Tinh bột sử dụng trong nghiên cứu này là TBS, là một loại nguyên liệu rẻ tiền dễ kiếm ở nước ta, TB thường được sử dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm Trong dược phẩm TB được sử dụng chủ yếu làm tá dược độn, do có độ trơn chảy kém và khả năng chịu nén kém nên không thể sử dụng làm tá dược dập thẳng được Để sử dụng làm tá dược dập thẳng thì tinh bột sắn phải được biến tính làm tăng khả năng chịu nén và được điều chế ở dạng hình cầu bằng phương pháp phun sấy để tăng khả năng trơn chảy

1.3.2 Tính chất của tinh bột.

a) Thuỷ phân tinh bột

Khi tiến hành thuỷ phân tinh bột bằng các tác nhân khác nhau ta có thể thu được các sản phẩm như: dextrin, erythrodextrin, achrodextrin, maltose, cuối cùng là glucose Amylose dễ bị thuỷ phân hơn amylopectin vì liên kết (1—>4)

lại tạo sản phẩm là maltose và dextrin, ot-amylase cắt ngẫu nhiên vào liên kết (1—>4) tạo sản phẩm là dextrin, maltose và glucose.

b) Quá trình hồ hoá tinh bột

Khi hoà tinh bột vào nước do hạt tinh bột có cấu trúc các lỗ nên các phân tử nước xâm nhập vào giữa các phân tử tinh bột Tại đây chúng tương tác với các nhóm hoạt động của tinh bột làm cho các liên kết trong hạt tinh bột yếu đi do

đó hạt tinh bột bị trương lên Nếu tiếp tục gia nhiệt lúc này tinh bột bị hấp thụ nước nhiều hơn, các liên kết càng trở nên yếu hơn, nếu nhiệt độ tăng đến một giới hạn nào đó tất cả các liên kết trong tinh bột bị phá huỷ ta thu được dịch

hồ tinh bột Các loại tinh bột có nguồn gốc khác nhau thì có nhiệt độ hổ hoá khác nhau (bảng trên) Quá trình gia nhiệt có thể tiến hành bằng nhiều biện

pháp khác nhau như đun nóng dịch tinh bột, sấy ở nhiệt độ cao tinh bột ẩm

cũng bị hồ hoá, ta có thể dùng vi sóng để làm tác nhân gây hổ hoá

Vi sóng là các sóng điện từ có khả năng tác dụng lên các phân tử phân cực như nước tạo nên các dao động quay làm nóng vật rất nhanh Phương pháp này được tiến hành bằng cách làm tinh bột ẩm đến độ ẩm nhất định (20-30%), cho tác dụng bởi vi sóng để gia nhiệt, sau đó tinh bột được làm lạnh ngay Với điều kiện biến tính như trên ta có thể làm biến tính một phần lớp ngoài của hạt tinh bột, tinh bột thu được có khả năng liên kết tốt với nhau hơn, tạo cho viên

có độ cứng cần thiết Quá trình này ta có thể kiểm soát bằng cách đo độ nhớt của dung dịch tinh bột sau khi biến tính, độ nhớt càng lớn chứng tỏ lượng hồ hoá nhiều và ngược lại

1.3.3 Biến tính tinh bột

Tinh bột là tá dược rẻ tiền, dễ kiếm, tuy nhiên tinh bột có độ trơn chảy và

độ chịu nén kém , hay hút ẩm làm cho viên bở dần và dễ nhiễm nấm mốc Do

-12-đó muốn sử dụng tinh bột làm tá dược dập thẳng ta phải tiến hành biến tính tinh bột.

Biến tính tinh bột là quá trình biến đổi tinh bột bằng các tác nhân khác nhau để thu được một loại tinh bột mới có các tính chất khác với tinh bột ban đầu Dựa vào bản chất của phương pháp có thể phân loại các phương pháp biến tính như sau

• Phương pháp biến tính vật lý: nhiệt khô và nhiệt ẩm

• Phương pháp biến tính bằng enzym

• Phương pháp biến tính hoá học

a) Biến tính vật lý

Là quá trình sử dụng tác nhân vật lý như các chất rắn vô cơ, nhiệt ẩm, nhiệt khô, tác động vào tinh bột

• Trộn với chất rắn trơ: Khi trộn tinh bột với các chất rắn trơ không phải là

* các ion như saccharose, lactose có thể làm tăng độ tan của tinh bột lên Khi

trộn lẫn đồng đều với các chất này sẽ làm phân chia các hạt tinh bột thành riêng biệt nhau về vật lý, do đó làm cho chúng bị hydrat hoá độc lập vófi nhau

mà không bị tập kết lại

• Biến tính bằng nhiệt ẩm hay hồ hoá sơ bộ: Tinh bột ban đầu được hồ hoá trong một lượng dư nước sau đó sấy khô Nhiệt ẩm sẽ làm đứt một phần các liên kết giữa các phân tử, làm phá vỡ cầu trúc của hạt tinh bột Khi tiến hành sấy khô một phần cấu trúc của hạt được tái liên kết lại tạo ra loại tinh bột có tính chất khác hẳn, có khả năng làm tăng độ cứng của viên lên

• Biến tính bằng nhiệt khô: Tiến hành gia nhiệt tinh bột ở nhiệt độ cao, tinh bột bị sẽ biến đổi sâu sắc Cấu trúc phân tử của tinh bột bị phá vỡ ta thu được các mảnh của phân tử glucid hay dextrin Tuỳ thuộc vào nhiệt độ tác dụng ta

+ Nhiệt 95-120°C ta thu được dextrin trắng.

+ Nhiệt 150-180°c ta thu được dextrin vàng

+ Nhiệt 175-195°c ta thu được pirodextrin

Các sản phẩm này được sử dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm, sơn, làm keo dán trong trong bào chế thuốc dextrin được sử dụng làm tá dược.b) Biến tính hoá học

Là quá trình sử dụng các tác nhân gây biến tính hoá học như acid, base, các chất gây oxy hoá, gắn thêm các nhóm (phosphat, acetat )

• Biến tính bằng acid Dưới tác dụng của acid một phần các liên kết giữa các phân tử trong tinh bột bị đứt do đó làm cho kích thước phân tử giảm đi và tinh bột thu được có những tính chất mới Trong sản xuất công nghiệp người

ta sử dụng acid vô cơ có nồng độ từ 1-3%, ngâm tinh bột trong dung dịch

acid ở nhiệt độ 50-55°C trong 12-14h Sau đó lọc rửa trung hoà và sấy khô.

Tinh bột biến tính bằng acid có nhiều đặc điểm khác vófi tinh bột ban đầu làm cho độ cứng của viên cao hơn, nhiệt độ hồ hoá cao hơn, độ nhớt thấp hơn

• Biên tính bằng base: trong môi trường base tinh bột hoà tan rất dễ vì kiềm làm ion hoá từng phần thuận lợi cho quá trình hydrat hoá Mặt khác base cũng có thể phá huỷ tinh bột từ đầu nhóm cuối khử thông qua dạng enol để cuối cùng tạo ra những hợp chất có mầu kiểu humic Sự phá huỷ của base cũng có thể ngẫu nhiên xẩy ra ở giữa mạch nhất là khi có mặt oxy và nhiệt độ

• Ngoài các kiểu biến tính trên ta có thể biến tính tinh bột bằng các tác nhân hoá học khác và sử dụng các phương pháp khác

+ Biến tính bằng oxy hoá: tinh bột thu được có độ trắng cao hơn rất nhiều

so với tinh bột ban đầu

-14-+ Biến tính tinh bột bằng cách gắn thêm các nhóm phosphat.

+ Biến tính tinh bột bằng cách tạo thêm các liên kết ngang,

c) Biến tính tinh bột bằng enzym

Dưới tác dụng của các enzym amylase phân tử tinh bột hoặc bị cắt ngẫu nhiên thành các mảnh dextrin hoặc thành các phân tử nhỏ hơn Enzym a- amylase cắt ngẫu nhiên vào liên kết (l-»4) tạo sản phẩm là dextrin, maltose

và glucose Enzym p-amylase cắt đứt từng phân tử maltose tạo thành các (3- maltose và p-dextrin Các sản phẩm này được ứng dụng trong công nhiệp thực phẩm

1.3.4 Một số phương pháp làm tăng khả năng chịu nén của tinh bột.

Tinh bột là một tá dược có khả năng chịu nén kém, để tăng khả năng chịu nén của tinh bột lên ta có thể làm các cách sau

+ Biến tính tinh bột

+ Trộn tinh bột với một lượng chất rắn trơ: như calci carbonat, calci sulphat, calci hydrophosphat các thành phần này tạo ra các cầu nối giữa các hạt tinh bột làm tăng khả năng liên kết chúng lại

+ Sử dụng các phương pháp biến tính tinh bột bằng nhiệt ẩm có thể làm tăng độ cứng của viên lên

+ Tạo thành hạt có tỷ trọng lớn hơn

1.4 PHƯƠNG PHÁP PHUN SẤY.

Nguyên tắc của phương pháp sấy: dịch cần sấy được phun thành các hạt bụi nhỏ và được làm khô bằng tác nhân sấy (khí nóng)

ư u điểm của phương pháp này là quá trình sấy diễn ra rất nhanh ít ảnhhưởng đến sản phẩm, sản phẩm thu được có dạng hình cầu, có độ trắng cao, khả năng trơn chảy tốt.

• Tuỳ thuộc vào cấu tạo của bộ phận phun ta có các loại thiết bị phun sấy:-Thiết bị phun cơ khí: dịch cần phun được di chuyển bằng một bơm với áp suất lớn (30-200atm) khi đi ra khỏi vòi phun gặp dòng khí có mật độ thấp chúng bị sẽ thành các hạt bụi nhỏ Được sấy khô trong buồng sấy

-Thiết bị phun văng đĩa ly tâm: Dịch cần phun được di chuyển tới đĩa quay với tốc độ rất lớn Do lực ly tâm làm văng dịch thành các hạt nhỏ, các hạt này được sấy khô trong buồng sấy

- Thiết bị vòi khun khí động: thiết bị được sử dụng trong quá trình thực nghiệm chế tạo tá dược

Hình 4 - Thiết bị sấy phun khí động.

1 Quạt; 2 caloriphe; 3 phòng sấy; 4 vòi phun; 5 cyclon; 6 lọc khí

• Sơ đồ:

lđiôiig khí