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微膠囊包被技術(shù)及其應(yīng)用介紹--技術(shù)篇

發(fā)布時間:2019-12-19

微膠囊包被技術(shù),是一種經(jīng)過乳化、干燥、造粒等過程,把芯材被壁材包埋成為微膠囊,以達(dá)到控制芯材釋放速度為目的的一種技術(shù)。微膠囊包被技術(shù)采用高分子聚合物成膜材料,通過一定的物理或化學(xué)方法將分散的小液滴、固體小顆?;驓怏w包覆使之形成一層薄膜包裹的微小囊狀物。被包裹在膠囊內(nèi)部的固體、液體和氣體物質(zhì)稱為芯材、活性物或填充物(本文指的是精油或香精),微膠囊表層由高分子材料形成的包覆膜稱作壁材或囊壁。微膠囊的顆粒大小通常在0.2~2000微米范圍內(nèi),其形狀由于制作方法、壁材性質(zhì)和制備工藝的不同而呈多種多樣。

由于香精精油具有揮發(fā)性強(qiáng)的特點,微膠囊包被技術(shù)能夠保護(hù)香精香料和增強(qiáng)香精精油的穩(wěn)定性,提高香精精油的利用效率和產(chǎn)品的附加值,所以被應(yīng)用于化妝品、日用品、飼料、食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)和紡織品等多個領(lǐng)域,且應(yīng)用范圍日益廣泛。

目前大概有200多種生產(chǎn)微膠囊的方法,在實際生產(chǎn)中,應(yīng)針對香精精油的易揮發(fā)、耐熱性差等特點,以及成品、應(yīng)用領(lǐng)域和市場的要求,來選擇技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益均合適的制備方法。下面,介紹幾種常用于香精精油的微膠囊包被技術(shù):

1、噴霧干燥法

噴霧干燥法的主要工藝是首先將芯材物質(zhì)均勻分散在預(yù)先經(jīng)過液化的壁材溶液中,然后經(jīng)均質(zhì)乳化處理后形成水包油型乳液。在利用噴霧裝置把液體分散成細(xì)小液滴形式,噴入到惰性熱氣流中將此混合液霧化。在高溫氣流中,溶解壁材的溶劑迅速蒸發(fā)使得液滴收縮成球形,再經(jīng)過干燥裝置得到固體粉末膠囊。

噴霧干燥法是目前最常用、最成熟、最合適用于工業(yè)化生產(chǎn)的微囊制備技術(shù),優(yōu)點是工藝簡單、重復(fù)性好,得到的微囊粉末溶解性和分散性能良好。但也存在一定的缺陷,比如高溫操作條件不利于對高溫敏感的芯材的包埋;主要適用于遮蔽氣味或把液體芯材轉(zhuǎn)變成固體粉末形式的目的,不適用于制備控釋型微囊;微囊表面是凹陷多孔的不密封結(jié)構(gòu),對芯材的保護(hù)作用受影響,容易導(dǎo)致產(chǎn)品的貨架期短。

近年采用該方法包埋的精油有檸檬油、甜橙油、薄荷油、牛至油、鼠尾草油、肉桂醛、香芹酚等。牛至油可使用的壁材有多孔淀粉、菊粉、明膠、蔗糖等。

2、界面聚合法

界面聚合法是通過溶解在不互溶的溶劑中的兩種活性單體,在兩者界面處發(fā)生聚合反應(yīng),生成的壁材把芯材包覆。這種方法既適用于包埋水溶性芯材,也能包埋油溶性芯材,工藝相對簡單、反應(yīng)速度快、效果好、工藝成熟且設(shè)備相對簡單,投資成本低,能在常溫下可以進(jìn)行包被,目前應(yīng)用廣泛。薰衣草油、檀香油、丁香油等可以采用這種方法。

3、物理化學(xué)法

物理化學(xué)法有油相分離法、單凝聚法、復(fù)合凝聚法等,其過程相對簡單、包埋效率較高,對pH值和溫度有嚴(yán)格要求。這種方法可以有效包埋各種精油,如百里香油、迷迭香油、薄荷油、檸檬油、甜橙油、薰衣草油、香茅油等。但實驗條件控制要求嚴(yán)格,成本偏高,限制了其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。