持久微胶囊缓释整理技术

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。

目录摘要............................................................... 1关键词关键词.............................................................. ..............................................................1前言............................................................... 11 1 微胶囊技术的发展前景微胶囊技术的发展前景微胶囊技术的发展前景.............................................. .............................................. 12 2 微胶囊技术的定义微胶囊技术的定义微胶囊技术的定义.................................................. .................................................. 23 3 微胶囊技术的基本原理微胶囊技术的基本原理微胶囊技术的基本原理.............................................. .............................................. 24 4 微胶囊的特征微胶囊的特征微胶囊的特征...................................................... ......................................................24.1微胶囊的特征 (3)4.2微胶囊的特征表证................................................ 35 5 食品微胶囊化的作用食品微胶囊化的作用食品微胶囊化的作用................................................ ................................................45.1改变物料的存在状态、物料的质量与体积 (4)5.2保护敏感成分.................................................... 45.3控制释放.. (4)5.4隔离物料的组分 (5)5.5掩蔽不良风味和色泽 (5)5.6降低毒副作用和添加量............................................ 56 6 食品微胶囊化的方法食品微胶囊化的方法食品微胶囊化的方法................................................ ................................................ 56.1食品工业中的微胶囊方法须符合的几点 (5)6.2微胶囊化方法的分类.............................................. 57 7 变性淀粉做壁材变性淀粉做壁材变性淀粉做壁材.................................................... ....................................................67.1辛烯基琥珀酸淀粉酯（简称SSOS SSOS））..................................67.2淀粉糖浆 (6)7.3环糊精 (6)7.4多孔淀粉........................................................ 78 8 传质规律传质规律传质规律.......................................................... ..........................................................78.1扩散系数的影响 (7)8.2胶囊粒径大小的影响 (7)8.3膜厚的影响...................................................... 79 9 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的应用微胶囊技术在食品工业中的应用...................................... ......................................89.1微胶囊技术在风味料包埋中的应用 (8)9.2微胶囊技术在微生物制品方面的应用 (9)9.3微胶囊技术在油类制品中的应用 (9)9.4微胶囊技术在饮料加工中的应用 (10)9.5微胶囊技术在粉末状食品中的应用 (11)9.6微胶囊技术在酸味剂中的应用 (11)9.7微胶囊技术在防腐剂中的应用 (11)9.8微胶囊技术在乳品加工中的应用 (12)9.9微胶囊技术在功能性食品中的应用 (12)小结 (12)参考文献参考文献........................................................... ...........................................................14 致谢 (15)摘 要：本文主要就微胶囊技术的概念：本文主要就微胶囊技术的概念..特征及其应用等进行了系统的论述特征及其应用等进行了系统的论述,,同时就微胶囊技术在食品工业中的几个应用实例作了简要介绍。

微胶囊技术的产业趋势微胶囊技术的产业趋势摘要：微胶囊技术是一种将物质包裹在微观尺度的胶囊中，以实现持续释放、保护、传递和控制释放的技术。

它在医药、食品、农业和日用品等领域具有广阔的应用前景。

本文将从技术发展、产业趋势和市场前景等方面分析微胶囊技术的产业趋势，并对其未来发展进行展望。

一、技术发展趋势1. 纳米级微胶囊：随着纳米技术的迅速发展，纳米级微胶囊将成为未来微胶囊技术的重要方向。

相比于传统的微胶囊技术，纳米级微胶囊具有更小的尺寸、更大的比表面积和更好的生物相容性，可以在药物传递和生物传感等领域发挥更大的作用。

2. 智能微胶囊：随着物联网技术的发展，智能微胶囊将成为未来微胶囊技术的发展方向之一。

智能微胶囊可以通过传感器实时监测胶囊内部的温度、湿度、压力等参数，并将数据传输到云端进行分析和处理，实现对胶囊内部环境的实时监控和控制。

3. 生物可降解材料：由于环境污染和可持续发展的要求，生物可降解材料将成为未来微胶囊技术的发展趋势之一。

目前，常用的微胶囊材料如明胶、纤维素醚等大部分是非可降解的，而生物可降解材料如聚乳酸、壳聚糖等可以在使用后自行降解，减少对环境的影响。

4. 高效制备技术：目前，微胶囊制备主要采用物理交联、化学交联和自组装等方法，但这些制备方法存在制备周期长、反应条件严苛、效率低等问题。

为了提高微胶囊的制备效率，需要开发出更加高效的制备技术，如微流控技术、超声波辐射技术等。

二、产业趋势分析1. 医药领域：微胶囊技术在医药领域具有广阔的应用前景。

随着人们对个性化医疗的需求增加，微胶囊技术可以实现对药物的精确控制释放，提高药物的疗效和安全性。

此外，微胶囊技术还可以应用于药物传递、基因治疗和细胞疗法等领域，为医药研发和临床治疗提供新的解决方案。

2. 食品领域：微胶囊技术在食品领域具有广泛的应用前景。

微胶囊可以用来包裹食品添加剂和营养成分，实现其缓释和控释，延长其保鲜期和改善其口感。

此外，微胶囊技术还可以应用于功能性食品、饮料和调味品等领域，为食品行业提供创新产品和服务。

微胶囊和微胶囊技术微胶囊和微胶囊技术微胶囊（Microcapsule，简称MC）是指一些由天然或人工合成高分子材料研制成的具有聚合物壁壳的微型容器或包装物，其外形一般呈球型。

微胶囊的大小在几微米至几百微米范围内（直径一般为5-200μm），需要通过显微镜才能观察到。

微胶囊技术，是指将固体、液体或气体包埋在微小而密封的胶囊中，使其只有在特定条件下才会以控制速率释放的技术。

其中，被包埋的物质称为囊芯物，包括香精香料、酸化剂、甜味剂、色素、脂类、维生素、矿物质、酶、微生物、气体以及其它各种饲料添加剂。

包埋囊芯物实现微囊胶化的物质称为囊材。

微胶囊制备技术起源于20世纪50年代，美国的NCR公司开创了微胶囊新技术的时代。

60年代，由于利用相分离技术将物质包裹于高分子材料中，制成了能定时释放药物的微胶囊，推动了微胶囊技术的发展。

近20年来，日本对微胶囊技术的大力开发和微胶囊的独特性能，更使微胶囊技术迅速发展。

微胶囊化方法已经在几个不同技术领域得到了发展，作为一项高新技术，已经成为各国学者竞相研究的热点。

微胶囊的大小一般为几微米至几毫米不等，形状多样，取决于原料与制备方法。

通过微胶囊技术，可以做到：◆降低囊芯物向外界的扩散速率，减缓囊芯物与外界（氧气、光、水份等）的反应，从而保护敏感成分，防止营养损失；◆便于囊芯物在饲料加工中的处理，比如实现囊芯物由液态向固态的转化；提高囊芯物与其它物料的混合性；提高其流动性等等；◆控制囊芯物的释放；◆掩盖囊芯物的异味；◆稀释囊芯物，即使用量很少的囊芯物也可在主料中均匀分散。

微胶囊的囊芯物与囊材被包覆的囊芯物可以是油溶性、水溶性或混合物，其状态可以是固体、液体或气体。

囊芯物与囊材的溶解性能必须是不同的，即水溶性囊芯物只能用油溶（疏水）性囊材包覆，而油溶性囊芯物只能用水溶性囊材；为实现微囊化，包囊膜的表面张力应小于囊芯物的表面张力且包裹材料不与囊芯物发生反应。

微囊的囊材是制备微囊的重要材料，囊材应当具备性质稳定；有合宜的释药速率；无毒无刺激性；可与药物配伍，不影响药理作用及含量测定；有一定的强度及可塑性，能完全包封囊芯；具有适当的粘度、渗透性、亲水性等。

香精香料微胶囊化及其控制释放微胶囊技术（Microencapsulation）是20世纪30年代发展起来的一种利用天然或者合成的高分子材料，将固体、液体甚至是气体物质，包覆形成为直径在 1 ~1000 μm 范围内的微型胶囊以及保留或截留其他物质的微粒，从而达到保护、控释等效果，实现微胶囊化过程的技术。

该技术经过几十年的不断发展，目前已相继在食品、化工、医药、生物技术等领域中得到广泛的应用。

尤其在香精香料行业中近年来发展迅速，已有商品化产品生产。

香精香料微胶囊化技术是用壁材包裹香精香料确保其在食品加工过程中挥发而损失，食品的风味和香气是食品产品的主要质量指标之一，在世界消费趋向崇尚香味的潮流下，香精香料微胶囊化就显得越来越重要。

香精香料的微胶囊化和其他微胶囊技术相比，有其自身的特点：（1）风味物质是由多种对水和油的溶解性各不相同的成分组成，因此在微胶囊化过程中难免有所损失；（2）风味物质的沸点一般为30℃~180℃，挥发性强，易损失；（3）许多环境敏感性物质，对pH、氧、光、热要求苛刻，微胶囊化相对困难；（4）风味物质从微胶囊中的释放问题尤为重要，这就给壁材选用和制造工艺带来了更复杂的问题。

香精香料微胶囊化从20世纪50年代开始发展，至今这方面的研究仍处于方兴未艾之势，本文就香精香料微胶囊化的壁材种类、制备工艺及控制释放等方面作详细综述，以期促进香精香料微胶囊技术理论研究和实际应用的进一步发展。

1 香精香料微胶囊壁材种类通常把包在微胶囊内部的物质称为“芯材”，将微胶囊的外壳材料称为“壁材”，微胶囊壁材的选择在很大程度上影响其性能。

一般对香精香料微胶囊壁材的要求主要有：无毒稳定，符合食品添加剂卫生标准，不和芯材发生反应；壁材应具有高浓度低粘性；壁材在干燥过程中，溶剂能完全地被脱去；壁材能保护活性物质；壁材应保证良好的乳液稳定性和有效分散性，使香料能在合适的时间和部位释放。

要对食品中香料释放进行控制，就需要对香料化合物和食品主要成分（如油脂、多聚糖、蛋白质等）发生的物理化学反应有很好的了解。

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。

近年来，随着我国城市化进程的不断加剧，城市布局的调整，为改善城市环境质量，淘汰落后企业，许多工业企业逐步关停搬迁，大批污染地块涌现。

根据国家的相关要求，遗留的污染场地需进行修复治理。

目前，国内各个城市污染场地的治理工程相继开展，已逐步开展了30多个污染场地污染治理工程，主要集中在北京、江苏、湖南、山东、青海等地，有机物污染物主要包括石油烃、多环芳烃、农药以及氯代烃等;采用的地下水修复技术主要有抽出-处理、多相抽提、化学氧化、生物修复、地下水空气注射和地下水可渗透反应墙等。

地下水常用的修复技术有原位修复和异位修复，而针对污染深度大、难开挖的有机物污染场地，越来越倾向于采用原位修复技术。

原位修复技术以生物修复、化学修复为主。

原位修复技术已成功应用于地下水有机污染修复，2015年美国环保局(USEPA)超级基金修复报告统计结果显示，原位修复技术在美国超级基金地下水场地修复中的应用比例不断升高，在20122014年的地下水场地修复中的平均应用比例高达51%。

但是，原位修复也会受到影响，如反向扩散拖尾和反弹等问题。

为解决上述问题，缓/控释放技术受到了国内外研究者的广泛关注。

缓释技术的概念和机理缓释技术就是在预期的时间内控制某种活性物质的释放速度，使其在某种体系内维持一定的有效浓度，在一定的时间内以一定的速度释放到环境中的技术。

一般认为缓释技术是在一个特定的体系内，采取措施减少某种活性物质的释放速度，从而在某段时间内，体系中的活性物质可以维持有效浓度。

与传统方法相比，缓释体系的活性物质可在较长时间内保持有效的浓度，延长作用时间，提高作用效果，提高活性物质的利用率，减少用量，减少环境污染，减少活性物质的挥发、流失、分解等损失，增加其稳定性等优点。

缓释机理的理论解释：通过将药剂嵌入聚合物基体内部，药剂所占空间成为大小方向不定的孔，这些孔道交错贯通，形成通向基体表面的微型网络结构，这种微网络孔道结构将作为药物分子扩散到释放介质中的路径。

CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS 研究与开发合 成 树 脂 及 塑 料 ， 2018， 35（2）： 41纳米微胶囊的粒径一般在10～1 000 nm，纳米缓释微胶囊是以高分子材料作为微胶囊的半透膜，通过一定的手段，例如采用物理化学的方法将待释放的药物包裹在半透膜内部制备而成的微型胶囊，利用半透膜的渗透作用可以实现药物从半透膜一侧进入另一侧，从而达到药物缓慢释放的目的［1］。

纳米微胶囊的研发开始于20世纪40年代，随后微胶囊的研究逐渐进入人们的视野，并取得了一些优秀的研究成果。

20世纪60年代后，研究者开始将高分子材料应用在纳米微胶囊的研发和缓释控制上，并同步提出了无毒或者低毒、高效、易于控制且环境无害的要求［2-4］。

随着纳米微胶囊的进一步研究，微胶囊技术日益成熟，并实现了工业化、大型化，逐渐被应用于日常生活中。

纳米微胶囊可以通过高分子材料组成的半透膜实现药物释放控制，其特点是：能够隔离外界环境和待释放药物，使其免受酸、碱、氧气等外界环境影响；能够混合不同类药物，并通过控制囊壁的包裹和厚度来实现药物的释放顺序；纳米缓释胶囊的缓慢释放作用能够控制药物在外界环境中的释放，实现药物的最佳释放浓度［5-6］。

组成半透膜的高分子材料可以是天然高分子，也可以是易于降解的合成高分子，具有环境友好的性能。

纳米缓释微胶囊由于高分子囊壁的包裹作用，使其与纳米缓释微胶囊的制备及其缓释性能朱茂电，靳雅莉（常州轻工职业技术学院轻工工程系，江苏省常州市 213164）摘要：以海藻酸钠、壳聚糖、啶虫脒为原料，采用高压静电喷雾法制备了纳米海藻酸钠/壳聚糖微胶囊，并采用紫外分光光度计研究了其释药行为。

结果表明：纳米海藻酸钠/壳聚糖微胶囊能够实现药物缓释作用，且药物释放比例高达90%。

从纳米海藻酸钠/壳聚糖微胶囊释药表现发现其药物释放规律：当波长为250 nm时，吸光度（y）和浓度（x）的定量计算关系为y=0.095 2x-0.000 6，为进一步研究纳米海藻酸钠/壳聚糖微胶囊释药能力的提升奠定了基础。