微胶囊技术
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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。
详细阐述微胶囊造粒技术的原理微胶囊造粒技术是一种将药物、香料、食品添加剂等物质包覆在微小的胶囊中的方法。
这种技术可以改善药物的稳定性、控制释放速度和提高生物利用度,同时还可以改善食品口感和防止香料挥发。
本文将详细介绍微胶囊造粒技术的原理。
一、微胶囊造粒技术概述微胶囊造粒技术是一种将核心物质包裹在外壳中形成微小颗粒的方法。
这些颗粒通常具有直径在1到1000微米之间,可以根据需要进行调整。
制备微胶囊的主要步骤包括:选择合适的材料作为壳层材料;选择合适的方法将核心物质包裹在壳层中;对所得到的微胶囊进行表征和评价。
二、壳层材料选择1.聚合物聚合物是最常用的壳层材料之一。
常见的聚合物有明胶、乙基纤维素等。
这些聚合物具有良好的生物相容性和可降解性,因此可以用于制备药物缓释剂和食品添加剂。
2.脂质脂质是另一种常用的壳层材料。
脂质包括磷脂类、甘油酯类等。
这些材料可以形成稳定的微胶囊,并且可以控制药物释放速度。
3.天然高分子天然高分子如明胶、海藻酸钠等也可以作为壳层材料。
这些材料具有良好的生物相容性和可降解性,因此可以用于制备药物缓释剂和食品添加剂。
三、核心物质包裹方法选择1.乳化法乳化法是一种常用的核心物质包裹方法。
该方法将核心物质溶解在水相中,将壳层材料溶解在油相中,然后通过搅拌或超声波处理将两个液体混合起来形成乳液。
随后,通过调整pH值或加入交联剂等方法使得乳液中的壳层材料凝聚成固体颗粒,从而形成微胶囊。
2.凝胶化法凝胶化法是一种将核心物质包裹在凝胶中的方法。
该方法将壳层材料溶解在溶剂中,然后将核心物质悬浮在溶液中,最后通过加热或添加交联剂等方法使得溶液凝胶化形成微胶囊。
3.喷雾干燥法喷雾干燥法是一种将核心物质包裹在壳层中的方法。
该方法将核心物质和壳层材料混合成溶液,然后通过高速旋转的喷雾器将溶液喷向高温的气流中,使得水分蒸发并形成固体颗粒。
四、微胶囊表征和评价制备好的微胶囊需要进行表征和评价。
常用的表征方法包括扫描电子显微镜、透射电子显微镜、动态光散射仪等。
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。
微胶囊技术微胶囊技术是一种新兴的技术,它通过制备微小的胶囊来封装和传递药物、食品、化妆品等物质。
这项技术在各个领域都有广泛的应用,为人们的生活带来了便利和创新。
本文旨在介绍微胶囊技术的原理、应用以及未来的发展方向。
一、微胶囊技术的原理微胶囊技术是在微米尺度下制备胶囊,通过材料的包覆和包裹来封装物质。
它可以使用多种材料,例如聚合物、脂肪、蛋白质等,根据不同的需求选择合适的材料制备胶囊。
微胶囊技术的制备过程包括胶囊材料的选择、材料的包覆和固化,最终形成具有稳定结构的微胶囊。
二、微胶囊技术的应用1. 药物封装和控释微胶囊技术在药物传递方面有着广泛的应用。
通过微胶囊技术,药物可以被封装进胶囊中,提高药物的稳定性和传递效率。
在控释方面,微胶囊可以实现药物的定时、定量释放,使药物在体内保持稳定的浓度,减少治疗过程中的药物副作用。
2. 食品添加剂微胶囊技术在食品工业中的应用也非常广泛。
通过微胶囊技术,食品添加剂可以被封装在胶囊中,以提高稳定性和保存期限。
例如,香精、色素、维生素等可以通过微胶囊技术进行封装,使其在食品中的使用更加方便和稳定。
3. 化妆品微胶囊技术在化妆品领域的应用也越来越多。
通过微胶囊技术,化妆品中的活性成分可以被封装进胶囊中,保护这些成分免受外界环境的影响,提高其传递效果。
例如,抗氧化剂、美白成分、保湿剂等可以通过微胶囊技术进行封装,使其在化妆品中更好地发挥作用。
4. 其他领域除了上述应用,微胶囊技术在其他领域也有广泛的应用。
例如,在农业领域,微胶囊技术可以用于植物保护剂的封装和控释,提高农产品的产量和质量。
在纺织工业中,微胶囊技术可以用于纺织品的功能改良,如防水、防尘等。
此外,微胶囊技术还可以用于传感器、能源储存等领域的研究和应用。
三、微胶囊技术的发展方向1. 制备工艺的改进微胶囊技术的制备过程需要考虑胶囊材料的选择、包覆和固化步骤,目前仍存在一些技术难题。
未来的研究方向之一是改进制备工艺,提高胶囊的制备效率和稳定性。
微胶囊技术微胶囊技术是一种常见的药物及化妆品封装技术。
它利用一种透明的聚合物外壳将药物或化妆品包裹在里面,形成微小的胶囊,可以保护药物或化妆品不受光、氧气、湿气等外界影响,延长其使用寿命和保持其活性。
微胶囊技术的原理是通过聚合物外壳的物理结构和性质,在微小的尺度下将药物或化妆品完全包裹起来。
这种被包裹的物质可以在外部环境的影响下,保持自身的结构和性质,从而更好地发挥其应有的功效。
微胶囊技术通常可以分为两种类型:化学微胶囊和物理微胶囊。
前者是通过化学反应将聚合物合成为微胶囊,后者是通过机械方法将药物或化妆品包裹在聚合物外壳里。
微胶囊技术的优点之一是能够延长药物或化妆品的使用寿命,因为被包裹的物质可以不受外界条件的影响而保持稳定。
另一个优点是使药物或化妆品更容易使用,因为微胶囊可以将其变成易于携带的粉末或液体形式,方便携带和使用。
微胶囊技术在药物制造中技术的重要性不言而喻。
对于不稳定的药物,微胶囊技术可以使其更加稳定,防止其因为存储条件不当而失效。
此外,微胶囊技术还可以控制药物的释放速度和位置,实现药物对病理状态的精准控制,从而提高药物治疗的效果。
在化妆品制造中,微胶囊技术可以延长化妆品的保质期和稳定性,改进其质地和性质,加强其整体效果,将化妆品更加贴近人类皮肤的需求。
除了医疗和美容领域,微胶囊技术还被广泛应用于食品、农药、涂料、油漆等领域中。
在食品中,微胶囊可以在烘焙过程或食品加工过程中起到防止香料蒸发及延长保质期的作用。
在农药中,微胶囊技术可以确保药物的稳定性和控制农药的释放速度,从而更好地提高农作物对病虫害的抵抗能力。
在涂料和油漆领域,微胶囊技术可以控制颜料的颜色和稳定性,使其更加耐久和持久。
然而,微胶囊技术也有一些限制。
首先,微胶囊的制造成本较高,需要使用先进的制造设备和技术,造成了产成品的价格偏高。
其次,微胶囊的尺度较小,制造过程中易受制造条件的影响而出现不均匀的情况,进而影响到微胶囊的效果。
什么是微胶囊(造粒)技术
微胶囊技术(Microencapsulation)是微量物质包裹在聚合物薄膜中的技术,是一种储存固体、液体、气体的微型包装技术。
具体来说是指将某一目的物(芯或内相)用各种天然的或合成的高分子化合物连续薄膜(壁或外相)完全包覆起来,而对目的物的原有化学性质丝毫无损,然后逐渐地通过某些外部刺激或缓释作用使目的物的功能再次在外部呈现出来,或者依靠囊壁的屏蔽作用起到保护芯材的作用,微胶囊的直径一般为 1~500μm,壁的厚度为 0.5~150μm,目前已开发了粒径在1μm 以下的超微胶囊。
微胶囊粒子在某些实例中扩大到 0.25~1000μm。
当微胶囊粒径小于5μm 时,因布朗运动加剧而不容易收集;当粒径大于300μm 时,其表面摩擦系数会突然下降而失去微胶囊作用。
一般胶囊膜壁厚度为1-30μm。
化妆品中用的多为32μm 和180μm 。
超薄壁微胶囊膜壁厚度为0.01μm。
微胶囊能够提高产品的稳定性,防止各种组分之间的相互干扰。
微胶囊造粒技术就是将固体、液体、气体物质包埋、封存在一种微型胶囊内,成为一种固体微粒产品的技术。
微胶囊可呈现出各种形状,如球形、肾型、粒状、谷粒状、絮状和块状。
无机材料和有机材料可作为微胶囊的壁材,但最常用的是高分子的有机材料,包括天然和合成两类。
微胶囊可以改变物料的存在状态、质量与体积;隔离物料间的相互作用,保护敏感性物料;掩盖不良风味,降低挥发性;控制释放;降低添加剂的毒理作用。
微胶囊技术原理及其在食品工业中的应用一、微胶囊技术的概念和基本原理微胶囊技术是一种将活性物质包裹在微小胶囊中的技术。
其基本原理是利用聚合物、蛋白质等材料,将活性物质包裹在微小的胶囊内部,形成稳定的壳层保护其不受外界环境影响。
这种技术可以有效地保护活性物质,延长其使用寿命,同时也可以改善其口感和稳定性。
二、微胶囊技术的分类根据不同的包裹材料和方法,微胶囊技术可以分为多种类型。
其中,最常见的是化学交联法和物理交联法。
1. 化学交联法:该方法利用化学反应将壳层材料交联成为一个连续的网络结构,从而形成坚硬、稳定、耐高温等特性的壳层。
该方法适用于多种壳层材料,如明胶、羧甲基纤维素等。
2. 物理交联法:该方法利用电荷吸引力或分子间力等物理作用将壳层材料粘合在一起形成壳层。
该方法适用于许多壳层材料,如蛋白质、乳化剂等。
三、微胶囊技术在食品工业中的应用微胶囊技术在食品工业中有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1. 食品添加剂:微胶囊技术可以将香料、色素、营养素等添加剂包裹在壳层内部,从而延长其使用寿命,改善其稳定性和口感。
同时还可以控制添加剂的释放速度和方式,提高其利用率。
2. 功能性食品:微胶囊技术可以将具有特殊功能的成分(如益生菌、叶酸等)包裹在壳层内部,从而保护其不受外界环境影响,并且控制其释放速度和方式,以达到更好的效果。
3. 药物制剂:微胶囊技术可以将药物包裹在壳层内部,从而保护药物不受外界环境影响,并且控制药物的释放速度和方式。
这种方法可以改善药物的口感和稳定性,并且减少药物对人体的刺激作用。
4. 食品包装:微胶囊技术可以将食品包装材料包裹在壳层内部,从而提高其防潮、防氧化、防紫外线等性能。
这种方法可以延长食品的保质期,并且减少包装材料对食品的影响。
四、微胶囊技术的优势和局限性微胶囊技术具有以下优势:1. 可以保护活性物质不受外界环境影响,延长其使用寿命。
2. 可以改善活性物质的口感和稳定性。
3. 可以控制活性物质的释放速度和方式,提高其利用率。
microencapsulation (微胶囊技术) 指将物质细微分散包覆后,并在所需的时候将其释放出来的方法capsules--粒径大于1000μmmicrocapsules (or microcells)--粒径分布在1~1000μmnanocapsules--粒径小于1μm2.Principle:微胶囊技术主要是根据Bungenbergde Jong所提的聚集(coacervation)原理(1) 运用高分子的聚集是微胶囊形成主要方式(2) 它是利用分子间的化学或物理产生的边界作用力,让分子自行形成微胞的一种方法3. 微胶囊技术在食品工业上的意义(1) 将液体形式的食品转变成固体,以利于干燥食品中使用(2) 留滯挥发性物,以供最佳条件时释放(3) 避免蒸发及受水分影响(4) 使不容(incompatible)成分均匀混合(5) 掩蔽不良味道(6) 藉由特定的溶释机构,达到特殊效果(7) 改变固体物质的质地与密度(8) 保护敏感物质(1)corematerial(芯材)或nucleus(核心物质):包覆于壁膜内的物质。
重量约占整个微胶囊的80-99%,并于适当的时候被释放出來。
(2)wallmaterial(壁膜材料或囊壁)或shell(外壳)a.如芯材为亲油性物质,则囊壁材料选择亲水性材料b.如芯材为亲水性物质,则囊壁材料用水不溶性的合成聚合物壁材选择基本原则芯材和壁材的溶解性能相反,芯材亲油、壁材一般要亲水,反之亦然。
壁料对芯材无不良影响壁材有适当的渗透性、溶解性、可降解性、弹性、流动性、乳化性等壁材成膜性能好、具有一定的机械强度与稳定性2.核/壳比值(1)典型的胶囊含有70-90%wt的核心物质,外壳厚度约为0.1-200μma.胶囊外壳的厚度与颗粒大小和相对密度有关b.微胶囊中核心物质和外壳的关系有许多表示方法,最常见的是「核心量」和「核/壳比值」两种表示方式(2)核心量a.心材在整个微胶囊中所占百分比b.核心量可作为商品的重要准则(3)核/壳比值a.定义:核心与外壳的重量比值b.核/壳比值是假设核心是一完美的球体,胶囊外壳厚度也是均匀不变的。
III.manufacturing1.微胶囊的材料(1)芯材:大部分的亲水或亲油性固体、液体、气体均可作为包覆物。
依其性质分为:*溶剂类(Solvents):水、醇、苯类、酯类、醚类、酮类、甘油等。
*助塑剂(Plasticizers):磷酸酯类、硅酮类、氯化石蜡等。
*酸碱类(Acidandbase)*催化剂(Catalysts)*粘著剂(Adhesives)*色料(Colorants)*香料(Perfumes)*记录材料(Recordingmaterials)*药品(Medicines):阿司匹林、维生素、氨基酸等*微生物(Organisms):细菌、酵母以及病毒等*食品类(Foods):油、脂肪、各种调味品、发酵粉等农业化学品(Agriculturalchemicals):除草剂、杀虫剂、化肥等*膨胀剂(Swellingagents)*防锈剂(Rustinhibitors)*燃料(Fuel)*其它(Others)(2)壁膜材料不同有机及无机物皆可作为壁膜,但常用的是聚合物*蛋白质(Proteins)*植物性胶(Vegetablegums)*纤维素(Cellulose)*混合聚合物(Condensationpolymers)*共聚物(Copolymers)*均质聚合物(Homopolymers)*交织聚合物(Curablepolymers)*蜡质(Waxes)*无机化合物(Inorganicmaterials)二、微胶囊的质量对于微胶囊产品来说,针对不同的芯材,选用不同的壁材和不同的方法制得的微胶囊性能可能相差很大,有时对于同种壁材,由于微胶囊化工艺条件的差异,也会引起质量的不一致。
因此微胶囊的质量评价就很重要。
(1)微胶囊的形状测定微胶囊可采用光学显微镜、扫描或电子显微镜观察形状并提供照片,也可以采用图象分析仪测定形状。
微胶囊的形态一般为圆整球形或卵圆形的封闭囊状物。
(2)微胶囊的粒径及分布的测定不同用途的微胶囊对粒径有不同的要求。
微胶囊粒径的测定有多种方法如库尔特计数法、激光法等都可用于粒径及其分布的测定。
(3)芯材含量的测定芯材含量是评价微胶囊产品的重要指标之一,采用的方法根据具体产品及不同的芯材性质作具体的选择。
(4)溶出速率通过微胶囊溶出速率的测定可直接反映出芯材的释放速率,溶出速率也是评价微胶囊质量的主要指标之一。
(5)微胶囊的装载率和包埋率①装载率是指一定质量的固体微胶囊内装载芯材的百分数,装载率=(微胶囊内芯材质量/微囊的总质量)×100%。
②包埋率是指微胶囊内芯材的质量占投放芯材质量的百分数,可由下式计算:包埋率=(微胶囊内芯材质量/投放芯材质量)×100%。
3.微胶囊形成的步骤(1)分散芯材(2)加入壁膜物质(3)形成壁膜(4)硬化壁膜微胶囊制备的方法根据微胶囊造粒原理的不同,可将造粒方法归为三类。
但这种分类方法并未包括目前的所有方法,而且有些具体方法属于交叉的,因此分类是相对的。
①物理方法包括:喷雾干燥法、喷雾凝冻法、空气悬浮法、真空蒸发沉积法、静电结合法等;②物理化学方法包括:水相分离法、油相分离法、挤压法、囊心交换法、熔化分散法、复相乳液法等;③化学方法包括:界面聚合法、原位聚合法、分子包囊法和辐射包囊法等。
b.喷雾干燥(spraydrying)将核心物质分散在含聚合物的水溶液中↓喷出时利用热风在其表面形成一层聚合物薄膜↓利用热风将水分蒸发移去↓藉由气体分离作用达到固粒分散的效果喷雾干燥法的原理壁材在遇热时形成一种网状结构,起着筛分作用。
小分子物质如水或其他溶剂,因热蒸发而透过“网孔”顺利地移出,而分子较大的心材则滞留在“网”内。
通过选择不同物质或几种物质的混合作为壁材,可以人为地控制“网”孔的大小,达到包裹不同分子大小物质的目的。
喷雾干燥的基本流程喷雾干燥微胶囊化包括两个基本过程:1.制备心材和壁材的混合乳化液,保证心材能够均匀地分布在壁材的溶液中。
2.将心材分散于壁材溶液中,适当地加入乳化剂,制备成油水型乳化液。
把这种乳化液置于高温的干燥器内,通过喷雾头雾化成微小的液滴,这些小液滴与热空气接触时,溶解壁材的水分受热迅速蒸发,使壁材凝固,从而将心材包裹起来。
这样制备出来的微胶囊颗粒一般呈球形。
喷雾干燥机简介喷雾干燥机用特殊设备将液料喷成雾状,使其与热空气接触而被干燥。
用于干燥有些热敏性的液体、悬浮液和粘滞液体,如牛奶、蛋、单宁和药物等。
也用于干燥燃料、中间体、肥皂粉和无机盐等工作原理空气经过滤和加热,进入干燥器顶部空气分配器,热空气呈螺旋状均匀地进入干燥室。
料液经塔体顶部的高速离心雾化器,(旋转)喷雾成极细微的雾状液珠,与热空气并流接触在极短的时间内可干燥为成品。
成品连续地由干燥塔底部和旋风分离器中输出,废气由引风机排空。
产品特点干燥速度快,料液经雾化后表面积大大增加,在热风气流中,瞬间就可蒸发95%-98%的水份,完成干燥时间仅需数秒钟,特别适用于热敏性物料的干燥生产过程简化,操作控制方便。
喷雾干燥的优缺点优点:设备易得,操作成本低,可选用的壁材种类多,产品质量好,可包埋热敏性物质且包埋量大,生产能力高,工艺简单,适宜连续化、自动化的工业化大生产。
能控制制成产品的大小、核心与外壳比例、溶液黏度及浓度。
尽管用喷雾干燥法实现微胶囊化存在这些缺点和不足,但由于它突出的优点,仍不失为一种微胶囊化的好方法,因此应用很广泛。
缺点:包埋率低,芯材有可能粘附在微胶囊颗粒的表面从而影响产品的质量,设备尺寸大,造价高,能耗大。
锐孔--凝固浴法基本原理锐孔—凝固浴法微胶变化的基本原理是,芯材和壁材溶液借助外力作用通过一锐孔装置(如细嘴滴管、注射器等)成型,并在凝固浴中通过与CaCl2等无机盐或醛类交联反应,或与带相反电荷的聚合物凝聚反应,或者通过热改性,使壁材凝聚沉淀成膜将芯材包埋,形成微胶囊。
锐孔--凝固浴法特点锐孔法制备的微胶囊较大,一般在500μm以上,甚至超过1㎜。
同喷雾干燥法相比较,锐孔法装置较简单,投资少。
锐孔法在食品工业中的应用尚不是十分广泛。
类胡萝卜素的微胶囊化鉴于类胡萝卜素的不稳定性及其水溶性差的特点,国内外许多专家学者对β胡萝卜素、番茄红素、辣椒红素、虾青素等类胡萝卜素的微胶囊化进行了广泛而深入的研究壁材:糊精+麦芽糖浆心材:天然胡萝卜素心材:壁材=4:6条件:40MPa压力下均质乳化3次,单甘脂为乳化剂喷雾干燥微胶囊化工艺参数:进风口温度200℃,出风口温度90℃,风量为900m3/hV.应用(application)1.固体香料(dryflavors)(1)固体香料是微胶囊技术应用于食品工业的最典型代表(2)喷雾干燥是固定(fixation)香味物质最便宜的方法2.密封香料(encapsulatedflavors)相分离(coacervation)及至少两种以上利用溶剂脱水(solvent-dehydration)的低温微胶囊技术是比喷雾干燥更温和的油溶性、水溶性香料的微胶囊技术(1)coacervation(相分离或胶粒堆积作用)(2)solvent-dehydration(溶剂脱水法)溶剂脱水法操作过程均保持低温,且能在控制的钝气下进行制备适当含被覆剂或胶囊壁物质的水溶性香料溶液或乳化液喷入或挤入酒精、甘油或丙烯乙二醇(Propyleneglycol)等极性溶液中制备液中的水分被移出而干燥形成结构坚实的微胶囊颗粒沉降下来3.密封酸化剂encapsulatedacidulants(1)delayingcontact食品中某些成分对于柠檬酸、丁烯二酸(fumaricacid)、酒石酸及己二酸(adipicacid)较为敏感(2)抗结团(anti-caking)某些酸味剂,例如柠檬酸,极富吸湿性,在有水气存在时会导致产品的结块或脱色4.密封营养成分(encapsulatednutrients)(1)避免添加的营养素促进食品劣变a.某些无机盐类,当以enrichment目的添加到食品粉末时,常会造成香味或其他形式的劣变b.例如ferroussulfate添加于面粉或烘焙粉时,会催化氧化酸败的进行(2)遮盖不良风味:某些维生素具有今人不悦的气味,此气味可以微胶囊技术来加以掩蔽5.密封盐(encapsulatedsalt):应用于肉制品及烘焙制品,减低或延迟盐的溶解性,避免盐在此等产品中快速溶解,造成的不良副作用6.密封钠(encapsulatedsodium):已为肉品业者所使用,于肉(腌渍)制品中逐渐释放硝盐,作为亚硝酸(发色剂)补充剂7.密封重碳酸钠(encapsulatedsodiumbicarbonate)作为膨胀剂的重碳酸钠在适当温度才会溶释出来,使烘焙制品具有较佳的膨松外貌VI.微胶囊技术的选择与限制(1)particlesize (2)degreeofencapsulation (3)payload (4)methodofrelease (5)economics。