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微胶囊包被技术及其应用介绍--技术篇

发布时间:2019-12-19

微胶囊包被技术,是一种经过乳化、干燥、造粒等过程,把芯材被壁材包埋成为微胶囊,以达到控制芯材释放速度为目的的一种技术。微胶囊包被技术采用高分子聚合物成膜材料,通过一定的物理或化学方法将分散的小液滴、固体小颗粒或气体包覆使之形成一层薄膜包裹的微小囊状物。被包裹在胶囊内部的固体、液体和气体物质称为芯材、活性物或填充物(本文指的是精油或香精),微胶囊表层由高分子材料形成的包覆膜称作壁材或囊壁。微胶囊的颗粒大小通常在0.2~2000微米范围内,其形状由于制作方法、壁材性质和制备工艺的不同而呈多种多样。

由于香精精油具有挥发性强的特点,微胶囊包被技术能够保护香精香料和增强香精精油的稳定性,提高香精精油的利用效率和产品的附加值,所以被应用于化妆品、日用品、饲料、食品、医药、农业和纺织品等多个领域,且应用范围日益广泛。

目前大概有200多种生产微胶囊的方法,在实际生产中,应针对香精精油的易挥发、耐热性差等特点,以及成品、应用领域和市场的要求,来选择技术、经济效益均合适的制备方法。下面,介绍几种常用于香精精油的微胶囊包被技术:

1、喷雾干燥法

喷雾干燥法的主要工艺是首先将芯材物质均匀分散在预先经过液化的壁材溶液中,然后经均质乳化处理后形成水包油型乳液。在利用喷雾装置把液体分散成细小液滴形式,喷入到惰性热气流中将此混合液雾化。在高温气流中,溶解壁材的溶剂迅速蒸发使得液滴收缩成球形,再经过干燥装置得到固体粉末胶囊。

喷雾干燥法是目前最常用、最成熟、最合适用于工业化生产的微囊制备技术,优点是工艺简单、重复性好,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,比如高温操作条件不利于对高温敏感的芯材的包埋;主要适用于遮蔽气味或把液体芯材转变成固体粉末形式的目的,不适用于制备控释型微囊;微囊表面是凹陷多孔的不密封结构,对芯材的保护作用受影响,容易导致产品的货架期短。

近年采用该方法包埋的精油有柠檬油、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、明胶、蔗糖等。

2、界面聚合法

界面聚合法是通过溶解在不互溶的溶剂中的两种活性单体,在两者界面处发生聚合反应,生成的壁材把芯材包覆。这种方法既适用于包埋水溶性芯材,也能包埋油溶性芯材,工艺相对简单、反应速度快、效果好、工艺成熟且设备相对简单,投资成本低,能在常温下可以进行包被,目前应用广泛。薰衣草油、檀香油、丁香油等可以采用这种方法。

3、物理化学法

物理化学法有油相分离法、单凝聚法、复合凝聚法等,其过程相对简单、包埋效率较高,对pH值和温度有严格要求。这种方法可以有效包埋各种精油,如百里香油、迷迭香油、薄荷油、柠檬油、甜橙油、薰衣草油、香茅油等。但实验条件控制要求严格,成本偏高,限制了其在工业生产中的应用。