微胶囊化技术

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微胶囊技术(Micro-encapsulation)自1957年由GreenB.K

微胶囊技术(Micro-encapsulation)自1957年由GreenB.K
第六节 微胶囊化技术在粮油加工业的应用
微胶囊技术(Micro-encapsulation)自1957年由GreenB.K
提出,发展至今已有四十多年历史。 一、微胶囊化技术的概念和基本原理 • 将日常生活中人们服用的胶囊药物缩小到直径只有5μm~ 200μm范围内得到微小粒子称之微胶囊。 • 微胶囊技术是将固体、液体和气体物质包埋在一个微型胶 囊内,成为一种固体微粒的技术。 • 微胶囊化壁材分为:适用于包埋油溶性和水溶性物质壁材。 • 包埋油溶性物质微胶囊化壁材有:碳水化合物类、蛋白质 等。 • 碳水化合物类有:麦芽糊精、蔗糖、环糊精、阿拉伯胶、 海藻酸盐等; • 水溶性物质或固体颗粒包裹材料:蜡质、卵磷脂、脂质体 等。
• 思考题: • 1.举例说明现代高新技术在粮油深加工中的应用。(要求
说出至少五种高新技术的应用并举出相应实例)。
• 2.超临界流体萃取技术原理是什么? • 3.微胶囊化方法大致分为三
类 、 、 。
• 1.答题要点:可从生物枝术、超微技术、挤压技术、自动
化工艺控制技术、膜分离技术、超临界C02萃取技术、高 效分离技术等高新技术角度进行论述。 • 2.答题要点:超临界流体萃取分离过程的原理是利用超临 界流体的溶解能力与其密度的关系,即利用压力和温度对 超临界流体溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下, 将超临界流体与待分离的物质接触,使其有选择性地把极 性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。虽 然对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的,但可 以控制条件得到最佳比例的混合成分,然后借助减压、升 温的方法使超临界流体变成普通气体,被萃取物质则完全 或基本析出,从而达到分离提纯的目的,所以超临界流体 萃取过程是由萃取和分离组合而成的。
• 3.答题要点:水剂法提取花生蛋白是利用提取油

微胶囊化技术

微胶囊化技术

微胶囊化技术微胶囊化技术第一节微胶囊化概述1、基本概念微胶囊:是指一种里面包埋有液体、固体或气体组分,而外面为聚合物壁壳的微型容器或包装体。

囊壁:微胶囊的聚合物壁壳,也称为外壳或保护膜。

囊心:被包埋的物料组分,也称囊核或填充物。

微胶囊化过程:将待包埋目标物质分成细粒,然后以这些细粒为核心,将成膜材料在其表面沉积、涂层的过程。

微胶囊化技术:将固体、液体或气体物质包埋在微小而封闭的胶囊内的方法与技术。

2、微胶囊化特性1)微胶囊可包埋固体、液体和气体。

2)微胶囊大小一般在5~200um范围。

当胶囊粒度小于5um时,由于布朗运动难于收集;当粒度超过200um时,由于表面的静电摩擦系数减小而稳定性下降。

3) 被包埋组分与囊壁是互相分离的两相。

4)囊壁较薄,厚度一般在0.2um至几微米,通常不超过10um。

5)囊壁可以是单层结构,也可以是双层或多层结构。

囊心可以是单一组分(如单核),也可以是多种组分(多核、多核-无定形等)。

6)在特定条件下如加压、揉破、摩擦、加热、酶解、溶剂溶解、水溶解、电磁作用等,囊壁所包埋的组分可在控制速率下释放。

7)微胶囊形状和结构受被包埋物料结构、性质及胶囊化方法影响。

一般为球体、粒状、肾形、谷粒形、絮状和块状。

常见微胶囊的各种结构。

微囊化产品特性研究3、微胶囊化发展药物胶囊化已有150多年历史,而微胶囊化则出现于20纪30年代。

1936年美国大西洋海岸渔业公司提出了用液体石蜡制备鱼肝油明胶微胶囊专利。

1949年Wurster发明了微胶囊化的空气悬浮法技术,实现了固体微粒的微胶囊化。

1953年Green发明了凝聚法微胶囊化技术,实现了液体物料的微胶囊化,并研制出无碳复写纸(NCR纸),这是微胶囊化技术第一次商业应用,随后该技术得到了快速发展。

迄今为止,微胶囊化技术在化工、食品、医药、生化、印刷等领域获得了广泛应用,其理论和实践也日趋成熟。

4、微胶囊的功能1)改变物料存在状态、质量和体积。

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。

微胶囊化技术

微胶囊化技术

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。

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。

微胶囊化技术

微胶囊化技术
体肠道才能发挥生理功能,而其对 营养条件要求高、对氧极为敏感、对低pH值的抵抗力差以及 胃酸的杀菌作用等使得产品中绝大多数活菌被杀死。采用微 胶囊技术可以保护双歧杆菌以抵抗不利的环境,现采用双层 包裹法,用棕榈油作内层壁材将双歧杆菌包裹起来,再用大 分子明胶溶液包裹制成双层微囊,活菌数高、保存性好,可 到达人体肠道,发挥相应的生理功能,真正起到有益于 健康的作用。
5、膨松剂
利用微胶囊技术对膨松剂进行包埋,可有效地控制气体 的产气速度。
6、抗氧化剂
不饱和脂肪酸易于氧化变质,在食品工业中常用油溶性
天然VE作为抗氧化剂,其氧化产物可以与抗坏血酸反应重新 生成VE。但其氧化产物存在于油相中很难与水相中的抗坏血
酸盐反应。最近研究用脂质体包埋抗氧化剂如VE形成稳定的
微囊系统,VE被包裹在脂质体壁内,而抗坏血酸盐被亲水相 捕获。微胶囊加到亲水相中,并聚集在水油界面,因此,抗 氧化剂就集中在氧化反应发生的地方,也避免了与其它食品 组分的反应。
10、其它微囊化产品
一些营养强化剂、色素、维生素、矿物质、多肽、风 味剂等不稳定的成分都可以采用微胶囊技术增加其稳定性, 拓展其应用范围。
微胶囊化技术是21世纪重点研究开发的高新技术之一, 应用于食品工业上极大的推动了其由低级产业向高级产业的 转变。今后,微胶囊化技术以及理论研究还需进一步深入;
二、微胶囊化基本步骤

首先将心材分散成细粒,然后再用微胶囊的壁材包裹。
如图所示:(a)将已细化的心材分散入微胶囊化的介质中。(b)再将 壁材加入该分散体系中。(c)通过某一种方法,将壁材聚集,沉积或 包裹在已分散的心材周围。(d)在很多实例中,经(c)形成微胶囊的 壁膜是不稳定的,尚需用化学方法或物理方法处理以使其达到一定

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。

第四章微胶囊化技术

第四章微胶囊化技术

四、微胶囊的功能与局限
• 1、微胶囊的功能 • (1)改变物料的存在状态、物料的质量与体积 • (2)隔离物料间的相互作用,保护敏感性物料 • (3)掩盖不良风味、降低挥发性 • (4)控制释放 • (5)降低食品添加剂的毒理作用
2、微胶囊的局限
• 微胶囊的上述功能主要是由壁材的物理与化学 性质所引起的,但有时心材释放后所剩下的残 壳也会引起一些问题。 • 如果心材与壁材两者都能溶于水,则问题不大。 但要选择一种不同溶解度的聚合物使壁壳可以 从填充物相中遗留下来而呈现出不连续的分离 相,同时要求两相均溶于水,这是相当困难的。 • 如将控制释放的微胶囊用于悬浮液介质中,则 壁壳还会引起另一个复杂的问题,即可能由于 增加了囊壁的厚度而使心材的释放变得困难。 故在制备微胶囊时,需要权衡微胶囊释放速度 和囊壁厚度两方面的因素。
三、囊壁和囊心
• 微胶囊内部装载的物料称为心材(或称囊心 物质),外部包囊的壁膜称为壁材(或称包囊 材料)。微胶囊造粒(或称微胶囊化)的基本 原理是,针对不同的心材和用途,选用— 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。
1、心材(囊心物质)
小结
• 前面所述的各种壁材中,变性淀粉因具乳化性,阿拉伯胶则 因其中含有1 %左右的蛋白,所以能够吸附在心材表面形 成稳定的乳状液;其他胶质与碳水化合物,由于缺乏乳化 心材的能力对心材包埋能力有限, 效率不高; • 采用腊质为壁材则溶解性有限制,采用卵磷脂或脂质体则 成本太高,在食品工业中不能广泛应用; • 蛋白质分子具有较强的乳化能力,能够更好的稳定心材,利 于提高微胶囊化的效率与产率,对食品工业而言以蛋白分 子为壁材再复配一些其他胶质、碳水化合物以提高体系的 固形物浓度提高干燥效率,降低干燥成本的方式,这是目前 报道最多的微胶囊化技术的研究内容。
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微胶囊化技术第一节微胶囊化概述1、基本概念•微胶囊:是指一种里面包埋有液体、固体或气体组分,而外面为聚合物壁壳的微型容器或包装体。

•囊壁:微胶囊的聚合物壁壳,也称为外壳或保护膜。

•囊心:被包埋的物料组分,也称囊核或填充物。

•微胶囊化过程:将待包埋目标物质分成细粒,然后以这些细粒为核心,将成膜材料在其表面沉积、涂层的过程。

•微胶囊化技术:将固体、液体或气体物质包埋在微小而封闭的胶囊内的方法与技术。

2、微胶囊化特性1)微胶囊可包埋固体、液体和气体。

2)微胶囊大小一般在5~200um范围。

当胶囊粒度小于5um时,由于布朗运动难于收集;当粒度超过200um时,由于表面的静电摩擦系数减小而稳定性下降。

3) 被包埋组分与囊壁是互相分离的两相。

4)囊壁较薄,厚度一般在0.2um至几微米,通常不超过10um。

5)囊壁可以是单层结构,也可以是双层或多层结构。

囊心可以是单一组分(如单核),也可以是多种组分(多核、多核-无定形等)。

6)在特定条件下如加压、揉破、摩擦、加热、酶解、溶剂溶解、水溶解、电磁作用等,囊壁所包埋的组分可在控制速率下释放。

7)微胶囊形状和结构受被包埋物料结构、性质及胶囊化方法影响。

一般为球体、粒状、肾形、谷粒形、絮状和块状。

常见微胶囊的各种结构。

微囊化产品特性研究3、微胶囊化发展药物胶囊化已有150多年历史,而微胶囊化则出现于20纪30年代。

1936年美国大西洋海岸渔业公司提出了用液体石蜡制备鱼肝油明胶微胶囊专利。

1949年Wurster发明了微胶囊化的空气悬浮法技术,实现了固体微粒的微胶囊化。

1953年Green发明了凝聚法微胶囊化技术,实现了液体物料的微胶囊化,并研制出无碳复写纸(NCR纸),这是微胶囊化技术第一次商业应用,随后该技术得到了快速发展。

迄今为止,微胶囊化技术在化工、食品、医药、生化、印刷等领域获得了广泛应用,其理论和实践也日趋成熟。

4、微胶囊的功能1)改变物料存在状态、质量和体积。

2)降低挥发性并进行控制性释放。

3)隔离活性成分,保护敏感性物质。

4)掩盖不良气味和风味。

5) 降低食品添加剂的毒理作用。

O/W型微胶囊技术的主要功能☐尽管很多微囊化方法报道,喷雾干燥生产O/W型微囊化产品依然是工业化生产最重要手段。

☐将油脂转变成水溶性粉体、方便加工、运输和食品配方; 包括脂质类如V A、V D、V E,卵磷脂、叶黄素、植物功能性提取成分☐将水溶性、油溶性功能成分有效复配为一体;功能食品❑防止环境对芯材破坏,延长保质期,保证食品安全;DHA、EPA☐减少芯材挥发或传递;香精、香料☐缓释和靶向保护:口香糖、生物制品(如益生菌等)☐隐蔽芯材的不愉快气味;DHA、植物提取成分☐当功能性芯材用量非常之小时,将芯材均匀地分散后并添加在食品中。

调节血糖奶粉第二节微胶囊化技术方法1、微胶囊心材与壁材1)心材在微胶囊化技术中,把被包埋的物料称为心材。

心材可以是亲水的,也可以是疏水的。

因此大多数的气体、液体和固体都可以被包封在微胶囊中。

常见的心材有:溶剂类:水、醇类、苯、甲苯、酯类、醚类、酮类、甘油;增塑剂类:邻苯二甲酸酯类、己二酸酯类、磷酸酯类、硅酮类、氯化联苯、氯化石蜡;酸碱类:硝酸、硼酸、氢氧化钠和胺类;色素类:颜料、染料以及隐色染料等;燃料类:汽油、照明用油、核燃料、火箭燃料;香料类:.薄荷醇、硫醇以及各种香精类;食品类:油和脂肪类、各种调味品、发酵粉;生化成分:酶、蛋白质、动物胶、细菌、酵母以及病毒等;药物类:阿司匹林、维生素、氨基酸等;农用化学药剂类:除草剂类、杀虫剂、化肥等;复合材料类:用于静电印刷的调色剂、卤化银、粘结剂、显影剂、定影剂、墨水、磁性粉末、重氮化合物等其他:各种催化剂、粘合剂、除锈剂、洗涤剂等。

2)壁材用于包埋心材的物质称为壁材。

可作壁材的材料有许多,有无机材料和有机材料。

常用的是高分子材料。

壁材的选择要根据所包埋心材的性质进行。

基本的原则是:心材是亲油性的,则选用亲水性的壁材;心材是水溶性的,壁材应是非水溶性的。

通常采用的壁材有:蛋白质类:骨胶、酪蛋白、纤维蛋白、血红蛋白及聚氨基酸类。

植物胶类:阿拉伯胶、琼脂、褐藻酸钠、鹿角胶、葡萄糖硫酸酯。

纤维素类:乙基纤维素、硝酸纤维素、羧甲基纤维素、乙酸纤维素、纤维素乙酸酞酸酯和纤维素乙酸丁酸酞酸酯。

缩聚物类:甲醛-萘磺酸缩聚物、氨基树酯类、醇酸树酯、硅树酯类、尼龙、涤纶、聚氨酯、聚碳酸酯。

共聚物类:乙烯或甲氧基乙烯与马来酸酐共聚物类、丙烯酸类共聚物、丙烯酸类共聚物、甲基丙烯酸类共聚物。

均聚物类:聚氯乙烯、萨冉树酯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯、聚丙烯酰胺、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯醇以及合成橡胶。

蜡类:石蜡、松香、紫胶、硬脂酸、甘油酸酯、蜂蜡、浊腊、油类、脂肪类和硬化油类。

其他:环氧树酯、硝化石腊、硝化聚苯乙烯以及硫酸钙、石墨、硅酸盐、铝、钒土、铜、银、粘土等各种无机材料。

微胶囊化技术分为3大类:化学法、物理化学法和机械法。

这3大类方法又可衍生出许多方法。

微胶囊化方法分类表界面聚合法原位聚合法化学法锐孔法(聚合物快速沉析法)包接络合物法(分子包接法)辐射化学法单凝聚法复凝聚法水相分分离法盐凝聚法凝聚法(相分离法) 油相分离法调节pH值沉淀法复相乳液法(干燥浴法) 变温相分离法微胶囊化物理化学法熔化分散与冷凝法囊心交换法粉末床法旋转悬浮分离法空气悬浮包衣法(Wurster法)喷雾干燥法机械法真空蒸发沉积法静电结合法离心挤压法锅包衣法蔗糖共结晶法微胶囊化方法区分,可通过以下几点特征加以辨别:①心材是液体还是固体,是亲水还是疏水,pH值及温度的稳定性如何;②壁材是利用已制备好的聚合物,还是在心材表面上通过单体聚合固化而成;③微胶囊化在何种介质(气体、有机溶剂或水)中进行;④微胶囊化是一步还是分步完成;⑤微胶囊的囊壁特性,是单层还是多层的结构;⑥制备好的微胶囊以何种方式使用,是在干燥还是在潮湿的条件下使用;⑦微胶囊化的原理是属于化学还是物理化学范畴。

3、微胶囊化方法的选择选择微胶囊化方法时,要注意如下几点:(1)心材的可润湿性。

在凝聚法中心材的可润湿性决定了微胶囊化的成败。

(2)壁材的渗透性、弹性和可溶性壁材的渗透性、弹性和可溶性决定着胶囊心材能否释放及其释放的速率和胶囊的强度。

(3)微胶囊心材的释放方式壁材的性质决定着心材的释放方式,温度、湿度、熔融、溶解、压力、冲击力、研磨、扩散、调节pH值、光解、超声波处理、加入表面活性剂以及酶解等。

第三节常见微胶囊化方法及应用1、微胶囊化的步骤一般分4步完成。

①先将已粉碎的细粉心材分散入微胶囊化介质中;②再将成膜材料(壁材)加入该分散体系中;③通过某种方法,将壁材聚集、沉积、包敷在已分散的心材周围;④用化学或物理方法处理,加固壁膜以达到一定机械强度。

2、微胶囊释放机理微胶囊心材释放机理有三种:1)活性心材物质通过囊壁膜的扩散释放2)用外压或内压使囊膜破裂释放3)用水、溶剂等浸渍或加热等方法使囊膜降解而释放3、微胶囊质量评价微胶囊质量可从以下3方面进行评价1)心材释放速度2)心材含量3)微胶囊尺寸大小4、常见微胶囊化方法及应用1)喷雾干燥法喷雾干燥法是工业中应用最广泛微胶囊化方法,具有操作灵活,成本低廉特点。

喷雾干燥法适用于热敏材料的颗粒化。

喷雾干燥微胶囊化过程包括两个步骤:①制备心材和壁材的混合乳液。

②将混合乳液在干燥塔内雾化干燥。

因此运用此法进行微胶囊化时,必须考虑初始溶液性质、喷雾干燥条件这个主要因素。

喷雾干燥胶囊化原理是在喷雾干燥过程中壁材形成网状结构,起筛分作用。

小分子物质如水,由于体积小,经热或脱水剂的作用,能顺利地通过网状结构,而分子体积较大的心材则滞留于网内,只要温度没有高到使之热分解变性,就能够被壁材包埋。

喷雾干燥包埋的特点①可包埋热敏感物质;②包埋量高、稳定性好;③生产能力大,可利用现成设备;④溶解性好;⑤干燥塔内壁材寿命长;⑥操作灵活,捕粉可靠。

缺点:设备体积大、价格高、动力损耗大,包埋率相对较低。

2)喷雾冷却和喷雾冷冻微胶囊化法这两种方法工艺与喷雾干燥法相似,都是心材均匀的分散于液化的壁材中,经喷雾使混合液处于某种被控制环境中,达到壁膜快速固化目的。

不同之处在于:干燥室内的温度不同;包埋的类型不同。

喷雾冷却和冷冻法是通过凝固已加热熔融的壁材(油脂或蜡类)完成微胶囊化的,而喷雾干燥法是通过失水达到壁材形成网络结构来完成微胶囊化的。

在喷雾冷却法中,壁材是低熔点的植物油及其衍生物。

如熔点处于45-122℃的脂肪及熔点处于45-67 ℃的单甘油酸酯、双甘油酸酯等。

在喷雾冷冻法中,壁材可选熔点从32-42℃的氢化植物油。

通过此法可包埋硫酸亚铁、酸类、维生素类、风味物质及热敏性物质。

喷雾冷却法和喷雾冷冻法微胶囊不溶于水,心材释放时需在壁材熔点附近。

具有缓慢释放的特性,比较适用于保护许多水溶性风味物质。

3)空气悬浮微胶囊化法该法由美国教授发明,称Wurster法、流化床法或喷雾包衣法。

此法利用流化床将心材颗粒悬浮于上升气流中,然后喷上溶解或熔融的壁材溶液。

其成膜方式有3种:①Wusrter法:在柱式设备中,由成膜段和沉积段组成,沉积段截面积比成膜段大,气流速度变小,利于微胶囊颗粒下降沉积。

②化学成膜法:采用高离子射流或高温气体,在心材被悬浮于流化床时,使壁材分解或与心材反应而完成包埋。

③液态心材成膜法:是Wurster法的改良,可使液态心材微胶囊化。

Wurster包埋法特点:包埋效率高,微胶囊颗粒均匀。

缺点:只能用固体颗粒作心材。

较细的颗粒易被排出空气带走而损失。

颗粒在柱中上下左右地运动,发粘胶囊颗粒会彼此碰撞易凝聚,干燥后的胶囊会磨损,胶囊颗粒外观粗糙。

影响Wurster法微胶囊化产品质量的因素有以下几个方面:(1)心材相对密度、表面积,熔点、溶解度、脆碎度、挥发性,结晶性及流动性;(2)壁材的浓度(如果不是溶液则是指熔点);(3)壁材的包囊速度;(4)承载心材和使之流态化所需要的空气量;(5)壁材用量;(6)进口与出口的操作温度。

3)挤压法与锐孔法微胶囊化挤压法与锐孔法是两种相似的微胶囊造粒方法。

两者都是通过模头(锐孔)在压力作用下成型,挤压法形成微胶囊颗粒需经二次成型,即先挤成细丝状然后在固化液中借助力作用打断成颗粒,而锐孔法是微胶囊颗粒经一次成型。

实例:桔油微胶囊的制备:桔油→加熔融后的玉米糖浆+甘油→混合、乳化→挤压→冷却→异丙醇中脱水和固化→干燥。

影响挤压法微胶囊质量的因素有玉米糖浆的DE值(糖的还原值)、乳化剂的加入量、心材用量、乳化压力、物料温度等。

海藻酸钠是锐孔法微胶囊造粒最常用的囊壁,CaCl2水溶液则是最常用的固化溶液。

4、凝聚微胶囊化法凝聚法也称相分离法,是在不同液相分离过程中实现微胶囊化的过程,此法可制得十分微小的胶囊颗粒(颗粒<1um)。

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