食品化学微胶囊化技术

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食品微胶囊技术原理

食品微胶囊技术原理

食品微胶囊技术原理食品微胶囊技术是一种将食品成分包裹在微小胶囊中的方法,这种技术可以保护食品成分免受外界环境的影响,并延长其稳定性和保鲜期。

本文将详细介绍食品微胶囊技术的原理和应用。

一、食品微胶囊技术的原理食品微胶囊技术是利用聚合物材料制备微小胶囊,将食品成分包裹在胶囊内部。

常用的制备方法包括乳化法、凝胶化法、共沉淀法和喷雾干燥法等。

1. 乳化法:将食品成分溶解在油相中,然后与水相进行乳化,形成乳状液。

在乳化过程中,添加表面活性剂可增加乳状液的稳定性。

最后,通过加热或添加交联剂使乳状液凝固,形成微胶囊。

2. 凝胶化法:将食品成分与凝胶材料(如明胶)混合,形成凝胶状物。

然后,将凝胶物切割成微小块状,并进行干燥处理,制备成微胶囊。

3. 共沉淀法:将食品成分与沉淀剂在适当的条件下混合,通过沉淀反应生成固体颗粒。

然后,将固体颗粒进行干燥处理,制备成微胶囊。

4. 喷雾干燥法:将食品成分溶解在溶剂中,通过高速喷雾形成微小液滴。

随后,将液滴与热空气接触,使溶剂迅速蒸发,形成固体微胶囊。

以上方法中,乳化法和喷雾干燥法是应用最广泛的制备方法,因其操作简单、成本较低且适用于大规模生产。

二、食品微胶囊技术的应用食品微胶囊技术可以广泛应用于食品行业,为产品赋予多种功能和特性。

1. 控释功能:利用微胶囊的封闭性能,可以实现对食品成分的控制释放。

例如,将微胶囊应用于香料和调味品中,可以使香味和味道在食品中持久存在,增强食品的口感和风味。

2. 保护功能:微胶囊能够有效保护食品成分免受外界光、氧、湿等因素的影响,延长其稳定性和保鲜期。

例如,将微胶囊应用于维生素C等易氧化物质中,可以保持其活性和营养价值。

3. 增稠功能:微胶囊内部的凝胶材料可以增加食品的粘稠度和口感。

例如,在果酱和果冻中添加微胶囊,可以使其更加浓稠和口感丰富。

4. 避免反应:某些食品成分在相互接触时会发生反应,导致品质下降。

将这些成分包裹在微胶囊中,可以有效避免不同成分之间的反应,保持食品的原始品质。

微胶囊化技术及应用

微胶囊化技术及应用

微胶囊化技术及应用微胶囊化技术是一种将液体或固体包裹在微小胶囊内的方法,通过包覆物质可以实现保护、控释、隔离等功能。

这项技术在各个领域都有广泛的应用,如医药、食品、化妆品、油墨等行业。

本文将重点探讨微胶囊化技术的原理、制备方法及应用领域。

一、微胶囊化技术的原理微胶囊化技术的原理是利用胶体或聚合物等材料将目标物质包裹在微小的胶囊内。

这些胶囊通常具有稳定的结构,可以在外部环境的影响下实现目标物质的保护和控释。

胶囊的壁可以根据需要进行调整,以实现不同的功能,如透明性、生物相容性、控释性等。

通过微胶囊化技术,可以将不同性质的物质包裹在一起,实现特定的应用需求。

二、微胶囊化技术的制备方法微胶囊化技术的制备方法多样,常见的方法包括乳化法、凝胶化法、溶剂挥发法等。

乳化法是将目标物质溶解在油相中,再通过乳化剂和乳化机械均匀分散在水相中,最终形成乳液。

通过控制乳化条件和加入固化剂,可以实现胶囊的形成。

凝胶化法是将目标物质溶解在溶剂中,再通过添加交联剂等方法实现胶囊的形成。

溶剂挥发法是将目标物质溶解在溶剂中,再通过溶剂挥发或冷冻干燥等方法实现胶囊的形成。

三、微胶囊化技术的应用领域1.医药领域:微胶囊化技术可以用于药物的保护和控释,延长药效时间,减少药物副作用。

例如,将药物微胶囊化后可以实现肠道缓释、靶向传递等功能,提高药物的疗效。

2.食品领域:微胶囊化技术可以用于食品添加剂的包埋,提高添加剂的稳定性和安全性。

例如,将香精、色素等食品添加剂微胶囊化后可以实现长时间保持香味和颜色。

3.化妆品领域:微胶囊化技术可以用于化妆品的控释和稳定性提升。

例如,将活性成分微胶囊化后可以实现在皮肤上的持续释放,提高化妆品的效果。

4.油墨领域:微胶囊化技术可以用于油墨的包埋和控释,提高油墨的质量和稳定性。

例如,将颜料微胶囊化后可以实现油墨的均匀分散和长时间保存。

微胶囊化技术具有广泛的应用前景,在各个领域都有重要的作用。

随着科技的不断发展,微胶囊化技术将会更加多样化和智能化,为人类生活带来更多的便利和创新。

食品微胶囊技术原理

食品微胶囊技术原理

食品微胶囊技术原理食品微胶囊技术是一种将食品成分包裹在微小胶囊中的技术。

这种技术可以保护食品成分免受外界环境的影响,延长其保质期,并且在食品中释放出来时能够保持其活性和稳定性。

本文将介绍食品微胶囊技术的原理和应用。

一、食品微胶囊技术的原理食品微胶囊技术的原理是将食品成分包裹在微小的胶囊中,形成一层保护膜,使其与外界环境隔离开来。

这种保护膜可以由各种材料制成,如蛋白质、多糖、脂肪等。

通过包裹在胶囊中,食品成分可以在一定的温度、湿度和酸碱度条件下保持稳定。

食品微胶囊技术的包裹过程通常包括三个步骤:胶囊材料的选择、包裹方法的选择和包裹条件的控制。

首先,根据食品成分的特性和需求,选择合适的胶囊材料。

其次,根据胶囊材料的特性和包裹效果的要求,选择合适的包裹方法,如喷雾干燥、凝胶化、共沉淀等。

最后,通过控制包裹条件,如温度、湿度、搅拌速度等,来实现对食品成分的包裹。

二、食品微胶囊技术的应用食品微胶囊技术在食品行业中有着广泛的应用。

以下是一些常见的应用领域:1. 食品添加剂:食品微胶囊技术可以用于包裹食品添加剂,如香精、色素、酸味剂等。

通过包裹,可以延长食品添加剂的保质期,提高其稳定性,并且在食品中释放出来时能够保持其活性和稳定性。

2. 营养补充剂:食品微胶囊技术可以用于包裹营养补充剂,如维生素、矿物质等。

通过包裹,可以延长营养补充剂的保质期,保护其免受外界环境的影响,并且在人体内释放出来时能够保持其活性和稳定性。

3. 功能性食品:食品微胶囊技术可以用于包裹功能性食品成分,如益生菌、膳食纤维等。

通过包裹,可以保护功能性食品成分免受胃酸和胃酶的破坏,并且在肠道中释放出来时能够保持其活性和稳定性。

4. 药物传递系统:食品微胶囊技术可以用于制备药物传递系统,用于口服药物的控释。

通过包裹,可以延长药物的控释时间,提高药效,并且减少药物对胃肠道的刺激。

5. 食品香精:食品微胶囊技术可以用于制备食品香精,如咖啡、巧克力等。

食品微胶囊技术

食品微胶囊技术

• 例如:有些粉状食品对酸味剂十分敏感。 因为酸味剂吸潮会引起产品结块;并且酸 味剂所在部位pH 值变化很大,导致周围 色泽变化,使整包产品外观不雅。将酸味 剂微胶囊化以后,可延缓对敏感成分的接 触和延长食品保存期限。
7 隔离活性成分
能保持食品中微量营养素和生理活性物质对人体的活性 作用。
释放的方式
• 1 碳水化合物
• 麦芽糊精、玉米淀粉糖浆这两种碳水化合物本身不 具备乳化能力,成膜能力也差,但它们具有高浓度时 低粘度的特点,因此如果与其他具有乳化性的壁材配 合后,可提高体系的固形物浓度,有利于降低干燥能 耗,减少生产成本。
• 环糊精也不具备乳化能力,但其分子中疏水性空腔能 同具有一定大小与形状的疏水性分子形成稳定的非 共价复合物,从而起到稳定心材,掩盖心材异味的作
• 之后,美国NCR 公司的B K Green利用相分 离复合凝聚法成功地制备了含油明胶微胶 囊
• 20 世纪50 年代末到60 年代,人们开始研 究把聚合方法应用于微胶囊制备,
• 20 世纪70 年代后微胶囊工艺日臻成熟,应 用范围也逐渐扩大,微胶囊技术得到了更大 的发展。
• 微胶囊技术是当今一项用途广泛而又发展迅 速的新技术,目前已成为食品科技领域内的研 究热点之一
• 油溶性囊心物需选水溶性包囊材料
• 水溶性囊心物则选油溶性包囊材料
• 即包囊材料应不与囊心物反应,不与囊心物混溶。
• 高分子包囊材料本身的性能也是选择包囊材料所 要考虑的因素,如渗透性、稳定性、溶解性、可聚 合性、粘度、电性能、吸湿性及成膜性等。
微胶囊的不同结构 图
微胶囊的功能
敏感性成分经过胶囊化后,可改变产品原来 的色泽、形状、质量、体积、溶解性、反 应性、耐热性、贮藏性等待性,能够贮存 微细状态的心材物质并在需要时释放出来。

微胶囊化技术及应用

微胶囊化技术及应用

微胶囊化技术及应用一、什么是微胶囊化技术微胶囊化技术是一种将液体或固体物质包裹在微小颗粒中的技术。

通过包裹物质,可以有效保护其稳定性和活性,延长其释放时间,并实现针对性的控释。

微胶囊常见的尺寸范围是1微米到1000微米。

二、微胶囊化技术的制备方法2.1 乳化法乳化法是常用的微胶囊化技术制备方法之一。

该方法将要包裹的物质溶解在水相或油相中,加入表面活性剂后,通过剪切或超声等方法生成乳液。

随后,将乳液滴入固化剂中,通过离子凝聚、聚合、硬化等过程形成微胶囊。

2.2 凝胶化法凝胶化法是另一种常见的微胶囊化技术制备方法。

该方法将要包裹的物质与凝胶剂混合,形成凝胶。

随后,通过冷冻、干燥、固化等步骤,将凝胶转化为微胶囊。

2.3 其他制备方法除了乳化法和凝胶化法,微胶囊化技术还可以采用喷雾干燥法、喷雾凝胶法、介孔模板法等多种制备方法。

三、微胶囊化技术的应用微胶囊化技术在多个领域有着广泛的应用,以下列举了几个常见的应用领域。

3.1 药物传递系统微胶囊化技术可以用于制备药物的传递系统。

通过将药物包裹在微胶囊中,可以延长药物的释放时间,提高其生物利用度和疗效。

此外,微胶囊化技术还可以用于改善药物的溶解性、稳定性和靶向性,增强药物的疗效。

3.2 食品添加剂微胶囊化技术可以用于制备食品添加剂。

通过将食品添加剂包裹在微胶囊中,可以改善其溶解性和稳定性,延缓释放,并且便于携带和使用。

微胶囊化的食品添加剂可以应用于各种食品中,如饮料、糖果、乳制品等,提供丰富的口感和功能。

3.3 化妆品微胶囊化技术在化妆品中也有着广泛的应用。

通过将活性成分包裹在微胶囊中,可以实现化妆品的持久稳定和渗透效果。

微胶囊化的化妆品可以改善肌肤的保湿性、抗氧化性和抗衰老效果,提高产品的品质和市场竞争力。

3.4 农业领域微胶囊化技术在农业领域也有着潜在的应用价值。

通过将农药、植物生长调节剂等包裹在微胶囊中,可以实现精确投放和控释效果,减少农药的使用量和环境污染,提高农作物的产量和质量。

微胶囊技术及其在食品工业中的应用

微胶囊技术及其在食品工业中的应用

微胶囊技术及其在食品工业中的应用微胶囊技术及其在食品工业中的应用微胶囊技术是一种将液态、固态或气态物质包覆在一层微小胶囊中的技术。

这种技术可以保护物质的稳定性和活性,延长物质的使用寿命。

微胶囊技术在食品工业中的应用日益广泛,下面就从以下四个方面进行探讨。

1.调味料的微胶囊化调味料是食品中重要的添加剂。

但是一旦加入食品,会导致调味料挥发、流失、分解等问题影响产品的品质。

微胶囊技术可以将调味料包裹在胶囊中,形成微囊,避免了调味料的流失和分解问题,同时能够缓释调味料的味道,使得其在人体内缓慢释放,从而增强食品的口感和持久性。

2.饮料中的微胶囊微胶囊技术可以将饮料中的营养物质、香料等物质进行微胶囊化,从而增加饮料的营养成分和口感。

此外,微胶囊还可以将饮料中的微粒子固定在悬浮体系中,使得饮料具有更好的悬浮性和口感,提升了用户的感官体验。

3.微胶囊对冰激凌品质的提升微胶囊技术可以将冰激凌中的乳化剂微胶囊化,从而增强其乳化水平,使得冰激凌口感更好,质地更加均匀细腻。

此外,微胶囊可以保护冰激凌中的乳化剂不受温度、光照等因素的影响,从而延长乳化剂的使用寿命。

4.微胶囊技术在烘培食品中的应用微胶囊技术可以将面粉中的营养物质进行包覆,保护其不受外界的污染和破坏。

此外,将酵母菌进行微胶囊化处理,不仅可以延长酵母菌的保质期,还可以增强酵母菌对面粉的松软度的作用,使得面包香甜蓬松。

总之,微胶囊技术在食品工业中的应用不断壮大,并且不断拓展着应用领域。

通过微胶囊技术的运用,能够有效地提高食品的品质和口感,同时增强食品的营养价值。

微胶囊技术原理及其在食品工业中的应用

微胶囊技术原理及其在食品工业中的应用

微胶囊技术原理及其在食品工业中的应用随着人们对食品品质和口感的要求越来越高,食品工业也在不断地寻求新的技术手段来提高产品的品质和口感。

微胶囊技术就是其中一种被广泛应用的技术,它可以将一些有益的成分包裹在微小的胶囊中,从而保护这些成分不受外界环境的影响,同时也可以改善产品的口感和质感。

本文将介绍微胶囊技术的原理及其在食品工业中的应用。

一、微胶囊技术的原理微胶囊技术是一种将液体、固体或气体包裹在微小的胶囊中的技术。

这些胶囊通常由一种或多种聚合物组成,如明胶、壳聚糖、聚乙烯醇等。

微胶囊的大小通常在1-1000微米之间,可以根据需要进行调整。

微胶囊技术的原理是将需要包裹的物质与聚合物混合,然后通过喷雾干燥、凝胶化、沉淀等方法将其包裹在微小的胶囊中。

这些胶囊可以保护物质不受外界环境的影响,如氧化、光照、温度等,从而延长其保质期。

此外,微胶囊还可以改善产品的口感和质感,如增加产品的口感、口感、口感等。

二、微胶囊技术在食品工业中的应用1. 食品添加剂微胶囊技术可以将一些有益的成分包裹在微小的胶囊中,如维生素、矿物质、香料、色素等,从而保护这些成分不受外界环境的影响,同时也可以改善产品的口感和质感。

例如,将香料包裹在微小的胶囊中,可以使其更加均匀地分布在食品中,从而增加产品的香味和口感。

2. 调味品微胶囊技术可以将调味品包裹在微小的胶囊中,如酱油、醋、酱料等,从而保护其不受外界环境的影响,同时也可以改善产品的口感和质感。

例如,将酱油包裹在微小的胶囊中,可以使其更加均匀地分布在食品中,从而增加产品的味道和口感。

3. 饮料微胶囊技术可以将一些有益的成分包裹在微小的胶囊中,如维生素、矿物质、香料、色素等,从而保护这些成分不受外界环境的影响,同时也可以改善产品的口感和质感。

例如,将维生素C包裹在微小的胶囊中,可以使其更加稳定,从而增加产品的营养价值。

4. 糖果微胶囊技术可以将一些有益的成分包裹在微小的胶囊中,如维生素、矿物质、香料、色素等,从而保护这些成分不受外界环境的影响,同时也可以改善产品的口感和质感。

食品新技术-微胶囊技术

食品新技术-微胶囊技术

微胶囊技术微胶囊(micro-encapsulation)技术是一项用途广泛而又发展迅速的新技术。

自从1953年微胶囊技术问世以来,经过许多科学家和专业公司的努力,微胶囊技术获得不断的发展和完善。

微胶囊技术在国际先进国家发展很快,已达到将此技术应用于细胞载体及液晶等高精尖水平,技术方法也不断完善在食品、化工、医药、生物技术等许多领域中已得到成功的应用,尤其在食品工业,许多由于技术障碍而得不到开发的产品,通过微胶囊技术得以实现,使得传统产品的品质得到大大的提高,为食品工业高新技术的开发展现了良好前景。

食品中应用微胶囊技术的目的主要为将液体或气体成分转化成易处理的固体;保护敏感成分,防止其被氧化;控制释放的速度和时间等。

由于这些特点,使该技术在食品中的应用越来越广泛。

微胶囊技术近几十年来在西方国家食品中的应用十分活跃,美国、日本、西欧的食品中微胶囊应用较多。

我国在此方面仍处于探索阶段,直接应用于食品中的实例不多。

一、微胶囊技术原理及意义微胶囊技术又称微胶囊化,是用特殊手段将固体、液体或气体物质包裹在一微小的、半透性或封闭胶囊内的过程。

微胶囊的直径一般为2~2 0 0μm,囊壁厚10~20μm,此种微胶囊产品在一定条件下可有控制的将所包裹的材料(称为心材)释放出来。

微胶囊可简单地看作由心材和壁材组成,食品工业中心材的范围很广泛,如维生素、色素、挥发性香料、风味物质、油脂、抗氧化剂、防腐剂、缓冲盐及无机盐等;此外,食品中一些不易贮存的或对其它组分产生不良影响的物质均可作为心材。

常用的壁材物质有蛋白类、植物胶类、纤维素类、缩聚物类、油类、无机盐类等,这些壁材既可单独使用,又可混合使用,同时还可添加一些增塑剂、表面活性剂、色素等改良剂来提高品质。

食品工业中,壁材的选用需根据产品的粘度、渗透性、吸湿性、溶解性及澄清度等因素来决定,并要求无毒、无嗅,对心材无不良影响。

微胶囊技术的优越性在于:(1)可有效减少活性物质对外界环境因素(如光、氧、水)的反应;(2)减少心材向环境的扩散或蒸发;(3)控制心材的释放;(4)掩蔽心材的异味;(5)改变心材的物理性质(包括颜色、形状、密度、分散性能)、化学性质等。

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微胶囊化技术一、基本概念微胶囊造粒技术:或称微胶囊是将固体、液体或气体物质包埋、封存在一种微型胶内成为一种固体微粒产品的技术,这样能够保护被包裹的物料,使之与外界不宜环境相隔绝,达到最大限度地保持原有的色香味、性能和生物活性,防止营养物质的破坏与损失。

二、微胶囊技术的优越性1、可以有效减少活性物质对外界环境因素(如光、氧、水)的反应2、减少心材向环境的扩散和蒸发3、控制心材的释放4、掩蔽心材的异味5、改变心材的物理性质(包括颜色、形状、密度、分散性能)、化学性质等对于食品工业,可以使纯天然的风味配料、生理活性物质融入食品体系,并能保持生理活性,它可以使许多传统的工艺过程得到简化,同时它也使许多用通常技术手段无法解决的工艺问题得到解决。

二、基本原理微胶囊技术实质上是一种包装技术 ,其效果的好坏与“包装材料”壁材的选择紧密相关,而壁材的组成又决定了微胶囊产品的一些性能如:溶解性、缓释性、流动性等,同时它还对微胶囊化工工艺方法有一定影响,因此壁材的选择是进行微胶囊化首先要解决的问题。

微胶囊造粒技术针对不同的心材和用途,选用一种或几种复合的壁材进行包覆。

一般来说,油溶性心材应采用水溶性壁材,而水溶性心材必须采用油溶性壁材。

心材:微胶囊内部装载的物料。

壁材:外部囊的壁膜。

一种理想的壁材必须具有如下特点:高浓度时有良好的流动性,保证在微胶囊化过程中有良好的可操作性能。

能够乳化心材并能形成稳定的乳化体系。

在加工过程以及储存过程中能够将心材完整的包埋在其结构中。

易干燥以及易脱溶。

良好的溶解性。

可食性与经济性。

三、功能1、液态转变成固态液态物质经微胶囊化后,可转变为细粉关产物,称之为拟固体。

在使用上它具有固体特征,但其内相仍是液体。

2、改变重量或体积物质经微胶囊后其重量增加,也可由于制成含有空气或空心胶囊而使胶囊而使物质的体积增加。

这样可使高密度固体物质经微胶囊化转变成能漂浮在水面上的产品。

3、降低挥发性易挥发物质经微胶囊化后,能够抑制挥发,因而能减少食品中的香气成分的损失,并延长贮存的时间。

4、控制释放微胶囊所含的心材可即刻释放出来,亦可逐渐地释放出来。

5、隔离活性成分微胶囊具有保护心材物质,使其免受环境中温度、氧、紫外线等影响的作用。

并且隔离了各成分,故能阻止两种活性之间的化学反应。

6、良好的分离状态微胶囊呈高分散状态便于应用。

例如,在等量浓度下,其粘度较低。

四、微胶囊造粒的分类与步骤1、根据微胶囊造粒的原理不同,可将各种方法分成以下三类2、用于食品用产中的微胶囊机理可以分为 :(1)通过迅速冷却或干燥、将心材包埋在不定形体(玻璃体)的壁材内。

(2)蜡类、脂类做壁材的包埋。

(3)将心材包埋于粮的晶体中。

(4)通过聚合物的交联或凝聚包埋。

(5)物理吸附。

(6)化学吸附。

3 、步骤:形象地说,微胶囊造粒是物质微粒(核心)的包衣过程,可分为以下四个步骤: a 、将心材分散入微胶囊化的介质中。

b 、再将壁材放入该分散体系中。

c 、通过某一种方法将壁材聚集、沉渍或包在已分散的心材周围。

物理化学方法水相分离法 油相分离法 囊心交换法 挤压法 锐孔法 粉末床法 熔化分散法 复相乳液法物理方法喷雾干燥法 喷雾凝冻法 空气悬浮法 真空蒸发沉积法 静电结合法 多孔离心法化学方法界面聚合法 原位聚合法 分子包囊法 辐射包囊法d、这样形成的微胶囊膜壁在很多情况下是不稳定的,尚需要用化学或物理的方法进行处理,以达到一定的机械强度。

五、在食品工业中的应用1、在饮料工业中的应用(1)制造固体饮料a、配方阿拉伯树胶 160g,食用钛白粉 70g,食用明胶 182g,白糊精 300g,桔子油香精 182g,胡萝卜素57g,柠檬酸 380g,柠檬酸钠 45g,苯甲酸 36g,白砂糖 30 ,水适量。

b、工艺流程白砂糖— >粉碎↓原料— >乳化— >混合— >造粒— >干燥— >冷却— >成型— >检验— >包装— >出厂↑添加剂2、在乳制品中的应用乳制品中添加的营养物质具有不愉快的气味,其性质不稳定易分解,影响产品质量。

将这些添加物利用微胶囊技术包埋,可增强产品的稳定性,使产品具有独特的风味,无异味,不结块,泡沫均匀细腻,冲调性好,保质期长。

利用此法制成的产品有果味奶粉、姜汁奶粉、可乐奶粉、发泡奶粉等。

3、在糖果中的应用微胶囊技术可应用于糖果的调色、调香、调味以及糖果的营养强化和品质改善。

糖果生产中的天然食用色素、香精、营养强化剂等物质易分解,利用喷雾干燥等方法将其微胶囊化以确保产品质量的稳定。

常用的壁材有水溶性食用胶、环状糊精、纤维素衍生物、明胶、酪蛋白等物质,用此法生产的糖果颜色鲜亮持久,产品货架期长。

4、在食品添加剂中的应用(1)酸味剂:用作微胶囊化酸味剂的壁材一般是氢化油,心材的释放借助于热和水。

具体包括肉制品用酸味剂、面团品质改良剂(主要指抗坏血酸)、其它用途的酸味剂如磷酸。

(2)风味与调味料:这方面是微胶囊技术在食品工业中应用最广的领域。

最常见的如:柠檬油、薄荷油、蒜油、咖喱油等。

(3)甜味剂:如阿斯巴甜。

(4)色素:一些天然色素在应用中存在溶解性与稳定性差的问题,微胶囊化后不仅可以改变溶解性能同时也提高了她的稳定性。

超临界萃取技术一、超临界萃取的基本原理1、萃取剂超临界萃取所用的萃取剂为超临界流体。

超临界流体是介于气液之间的一种既非气态又非液态的物态,这种物质只能在其温度和压力超过临界点时才能存在。

超临界流体的密度较大,与液体相仿,而它的粘度又较接近于气体。

因此超临界流体是一种十分理想的萃取剂。

2、超临界流体的溶剂强度取决于萃取的温度和压力利用这种特性,只需改变萃取剂流体的压力和温度,就可以把样品中的不同组分按在流体中溶解度的大小,先后萃取出来。

(1) 在低压下弱极性的物质先萃取,随着压力的增加,极性较大和大分子量的物质与基本性质,所以在程序升压下进行超临界萃取不同萃取组分,同时还可以起到分离的作用。

(2)温度变化体现在影响萃取剂的密度与溶质的蒸汽压两个因素,在低温区(仍在临界温度以上) ,温度升高降低流体密度,而溶质蒸汽压增加不多,因此,萃取剂的溶解能力时的升温可以使溶质从流体萃取剂中析出,温度进一步升高到高温区时,虽然萃取剂的密度进一步降低,但溶质蒸汽压增加,挥发度提高,萃取率不但不会减少反而有增大的趋势。

(3)除压力与温度外,在超临界流体中加入少量其他溶剂也可改变它对溶质的溶解能力。

其作用机理至今尚未完全清楚。

通常加入量不超过 10%,且以极性溶剂甲醇、异丙醇等居多。

加入少量的极性溶剂,可以使超临界萃取技术的适用范围进一步扩大到极性较大化合物。

二、超临界萃取的实验装置与萃取方式1、超临界萃取的实验装置设备图片多功能超临界多元流体分步萃取、重组萃取、有毒物成份萃取囘收、超低微量成份萃取回收、精馏、萃取精馏、逆溛萃取、液液萃取、萃取冷冻结晶、多元溶媒的全封闭循环系统以及保健食品的膨化、脫色、脱硫、脱腥异味、着色、加香等的精制加工工业试验装置。

單纯超临界 CO2 萃取成套设备2、超临界流体萃取的流程如附图所示,它包括:(1)超临界流体发生源,由萃取剂储瓶、高压泵及其他附属装置组成,其功能是将萃取剂由常温压态转化为超临界流体。

(2)超临界流体萃取部分,由样品萃取管及附属装置组成,处于超临界态的萃取剂在这里将被萃取的溶质从样品基质中溶解出来,随着流体的流动,使含被萃取溶质的流体与样品基体分开。

(3)溶质减压吸附分离部分,由喷口及吸收管组成,萃取出来的溶质及流体,必须由超临界态经喷口减压降温转化学常温常压态,此时流体挥发逸出,而溶质在吸收管内多孔填料表面,用合适溶剂洗吸收管,就可把溶质洗脱收集备用。

高压泵-- 萃取管-- 吸收管-- 收集器--超临界流体钢瓶--溶剂洗脱泵2、超临界萃取的方式超临界流体萃取的方式可分为:a、动态法:简单、方便、快速,特别适合于萃取在超临界流体萃取剂中溶解度很大的物质,而且样品基体又很容易被超临界流体渗透的场合。

b、静态法:适合于萃取与样品基体较难分离或在萃取剂流体内溶解度下大的物质,也适合于样品基体较为致密、超临界流体不易渗透的场合,但萃取速度较慢。

三、超临界流体及萃取条件的选择1、超临界流体的选择基本原理为:CO2的临界温度(Tc)和临界压力(Pc)分别为31.05℃和 7.38MPa,当处于这个临界点以上时,此时的 CO2 同时具有气体和液体双重特性。

它既近似于气体,粘度与气体相近;又近似于液体,密度与液体相近,但其扩散系数却比液体大得多。

是一个优良的溶剂,能通过分子间的相互作用和扩散作用将许多物质溶解。

同时,在稍高于临界点的区域内,压力稍有变化,即引起其密度的很大变化,从而引起溶解度的较大变化。

因此,超临界 CO2 可以从基体中将物质溶解出来,形成超临界 CO2 负载相,然后降低载气的压力或升高温度,超临界 CO2 的溶解度降低,这些物质就沉淀出来(解析)与 CO2分离,从而达到提取分离的目的。

不同的物质由于在 CO2 中的溶解度不同或同一物质在不同的压力和温度下溶解状况不同,使这种提取分离过程具有较高的选择性。

CO2 是目前用得最多的超临界流体,它不但是很强的溶剂,可以萃取食品加工中范围很广的化合物,而且相对来说,性质稳定,价格便宜,无毒,不燃烧,可循环使用。

因此特别适用于萃取挥发和热敏性物质。

与传统溶剂正己烷、二氯甲烷相比,具有显著的优越性。

从溶剂强度考虑,超临界氨气是最佳选择,但氨很易与其他物质反应,对设备腐蚀严重,而且日常使用太危险。

超临界甲醇也是很好的溶剂,但由于它的临界温度很高,在室温条件下是液体,提取后还需要复杂的浓缩步骤而无法采用,低烃类物质因可燃易爆,也不如 CO2 那样使用广泛。

2、萃取条件的选择萃取条件的选择有几种情况:(1)是用同一种流体选择不同的压力来改变提取条件,从而提取出不同类型的化合物;(2)是根据提取物在不同条件下,在超临界流体中的溶解性来选择合适的提取条件;(3)是将分析物沉积在吸附剂上,用超临界流体洗脱,以达到分类选择提取的目的;(4)是对极性较大的组分,可直接将甲醇加入样品中,用超临界 CO2 提取,或者用另一个泵按一定比例泵入甲醇与超临界 CO2 ,来达到增加萃取剂强度的目的。

影响萃取效率的因素除了萃取剂流体的压力、组成、萃取温度外,萃取过程的时间及吸收管的温度出会影响到萃取及收集的效率,萃取时间取决于两个因素:(1)是被萃取物在流体中的溶解度,溶解度越大,萃取效率越高,速度也越快;(2)是被萃取物质在基体中的传质速率越大,萃取越完全,效率也越高。

收集器或吸收管的温度也会影响到回收率,降低温度有利于提高回收率。

超临界流体减压后,用于收集提取物的方法主要有两类:(1)离线SFE :操作简单,只需要了解提取步骤,样品提取物可用其他合适的方法分析。

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