食品微膠囊技術(shù)

1、1936年11月：大西洋海岸漁業(yè)公司(Atlantic Coast Fishers)提出了適用于 在液體石蠟中，制備含魚肝油明膠微膠囊的專利申請(qǐng)。 1940年10月，明膠產(chǎn)品有限公司提出了采用一種同心的三層銳孔，創(chuàng)備 含藥物雙壁微膠囊的專利申請(qǐng)。 1949年1月：威斯康星校友研究基金會(huì)提出了利用Wurster發(fā)明的空氣懸 浮法，將固體微粒微膠囊化的專利申請(qǐng)。 1950年4月：東方柯達(dá)(Eastman Kodak)公司提出了將彩色照片用的乳液 和三種基色顏料包敷(即微膠囊化)制備混合顆粒的專利申請(qǐng)。 1950年11月：通用鄧洛普(General Dunloberge)公司提出了通過使用一 種雙層

2、銳孔來制褐藻酸微膠囊的專利申請(qǐng)。 l1953一1954年：NCR公司提出了利用凝聚法制備含油明膠微膠囊之基本 方法的二個(gè)專利，以及利用上述基本方法制備微膠囊型壓敏復(fù)寫紙的四個(gè) 專利。除日本外，全世界都應(yīng)用了這個(gè)專利。 l1956年3月：NCR公司提出了有關(guān)光電材料微膠囊化的專利申請(qǐng)。 l1957年4月：NCR公司提出了有關(guān)彩色攝影用的化合物微膠囊化工藝的專 利申請(qǐng)。 l1957年8月：穆爾企業(yè)公司(Moore Buslness)提出了有關(guān)應(yīng)用噴霧干燥工 藝的微膠囊專利申請(qǐng)。 l1957年11月：通用安尼萊因(Anlline)膠片公司提出用乙基纖維素將照相乳 液微膠囊化后成混合的細(xì)粒狀的專利申請(qǐng)

3、。 l1958年 3月；靜電復(fù)印(xerox)公司提出了制備含有液體顯像調(diào)節(jié)劑的微膠囊 的專利申請(qǐng)。 l1958年5月；NCR公司提出了利用微膠囊化制備熱敏粘合劑的專利申請(qǐng)。 l1958年6月：NCR公司提出了有關(guān)含油的聚苯乙烯微膠囊制備方法的專利申 請(qǐng)。該法中使用了單體，并應(yīng)用了原位聚合反應(yīng)的工藝。 l1958年12月：厄普約翰(Upjohn)公司提出了近20個(gè)專利申請(qǐng)。它們均是有 關(guān)“乳液”的微膠囊化方法。在這些專利中，有的改進(jìn)了NC R的凝聚方法， 應(yīng)用了增稠劑；有的提出了在有機(jī)溶劑體系中的相分離方法；有的提出了明 膠微膠囊固化的方法類似的一些方法。1963年，所有的這些專利全都轉(zhuǎn) 讓給

4、了NCR公司。 2 基本概念基本概念 l微膠囊：指一種具有聚合物壁殼的微型容器或包物。其大微膠囊：指一種具有聚合物壁殼的微型容器或包物。其大 小一般為小一般為5-2005-200m m不等，形狀多樣，取決于原料與制備方不等，形狀多樣，取決于原料與制備方 法。法。 l微膠囊化：制備微膠囊的過程稱為微膠囊化。微膠囊化：制備微膠囊的過程稱為微膠囊化。 l微膠囊化技術(shù)：指將固體、液體或氣體包埋在微小而密封微膠囊化技術(shù)：指將固體、液體或氣體包埋在微小而密封 的膠囊中，使其只有在特定條件下才會(huì)以控制速率釋放的的膠囊中，使其只有在特定條件下才會(huì)以控制速率釋放的 技術(shù)。其中，被包埋的物質(zhì)稱為技術(shù)。其中，被包埋

5、的物質(zhì)稱為芯材芯材，包括香精香料、酸，包括香精香料、酸 化劑、甜味劑、色素、脂類、維生素、礦物質(zhì)、酶、微生化劑、甜味劑、色素、脂類、維生素、礦物質(zhì)、酶、微生 物、氣體以及其它各種飼料添加劑。包埋芯材實(shí)現(xiàn)微囊膠物、氣體以及其它各種飼料添加劑。包埋芯材實(shí)現(xiàn)微囊膠 化的物質(zhì)稱為化的物質(zhì)稱為壁材壁材。 l芯材：芯材：可為油溶性、水溶性化合物或混合物可為油溶性、水溶性化合物或混合物, ,其狀態(tài)可為粉其狀態(tài)可為粉 末、固體、液體或氣體?？砂椅锏钠贩N極其繁多末、固體、液體或氣體?？砂椅锏钠贩N極其繁多, ,如交聯(lián)如交聯(lián) 劑、催化劑、化學(xué)反應(yīng)劑、顯色劑、給濕劑、藥物、殺蟲劑、催化劑、化學(xué)反應(yīng)劑、顯色劑、給濕

6、劑、藥物、殺蟲 劑、礦物油、水溶液、染料、顏料、洗滌劑、食品、液晶、劑、礦物油、水溶液、染料、顏料、洗滌劑、食品、液晶、 溶劑、氣體、疏水化合物及無機(jī)膠體等。溶劑、氣體、疏水化合物及無機(jī)膠體等。 l壁材：壁材：可用作微膠囊包囊材料的有天然高分子、半合成高可用作微膠囊包囊材料的有天然高分子、半合成高 分子和合成高分子材料分子和合成高分子材料, ,視所包囊物質(zhì)視所包囊物質(zhì)( (囊心物囊心物) )的性質(zhì)的性質(zhì), ,油油 溶性囊心物需選水溶性包囊材料溶性囊心物需選水溶性包囊材料, ,水溶性囊心物則選油溶性水溶性囊心物則選油溶性 包囊材料包囊材料, ,即包囊材料應(yīng)不與囊心物反應(yīng)即包囊材料應(yīng)不與囊心物反應(yīng)

7、, ,不與囊心物混溶。不與囊心物混溶。 高分子包囊材料本身的性能也是選擇包囊材料所要考慮的高分子包囊材料本身的性能也是選擇包囊材料所要考慮的 因素因素, ,如滲透性、穩(wěn)定性、溶解性、可聚合性、粘度、電性如滲透性、穩(wěn)定性、溶解性、可聚合性、粘度、電性 能、吸濕性及成膜性等。能、吸濕性及成膜性等。 微膠囊的不同結(jié)構(gòu)圖微膠囊的不同結(jié)構(gòu)圖 微膠囊的分類微膠囊的分類 l緩釋型 l壓敏型 l熱敏型 l光敏型 l膨脹型 微膠囊的功能微膠囊的功能 1 粉末化 將不易加工貯存的氣體、液體原料固體化,從而提高其溶解性、流動(dòng) 性和貯藏穩(wěn)定性,如粉末香精、粉末食用油脂、粉末乙醇等。例如:將 液體油脂作為心材,選擇適當(dāng)

8、的壁材,運(yùn)用微膠囊技術(shù)就可產(chǎn)生出固體 粉末油脂,非常方便地添加于各種食品原料中。有報(bào)導(dǎo)說,在國外,目前 約有數(shù)十種微膠囊產(chǎn)品的粉末油脂作為食品工業(yè)原料,應(yīng)用于各類營 養(yǎng)保健食品或功能型食品。 2 降低揮發(fā)性 防止風(fēng)味成分的揮發(fā),減少風(fēng)味損失。 3 降低毒性 減少食品添加劑的毒理作用等，如硫酸亞鐵阿司匹林等藥物包裹后， 可通過控制釋放速度來減輕對(duì)腸胃副作用。對(duì)于制藥工業(yè)來說，可采 用微膠囊技術(shù)制造靶制劑，達(dá)到定向釋放效果。 4 提高物質(zhì)的穩(wěn)定性(易氧化，易見光分解，易受溫度或水分影響的物質(zhì)) 許多食品添加劑制成微膠囊產(chǎn)品后,由于有壁材的保護(hù),能夠防止其氧 化,避免或降低紫外線、溫度和濕度等方面的

9、影響,確保營養(yǎng)成分不損 失,特殊功能不喪失。 5 能使不相容成分均勻地混合 運(yùn)用微膠囊技術(shù),將可能相互反應(yīng)的組分分別制成微膠囊產(chǎn) 品,使它們穩(wěn)定在一個(gè)物系中,各種有效成份有序地釋放,分 別在相應(yīng)時(shí)刻發(fā)生作用,以提高和增進(jìn)食品產(chǎn)品的風(fēng)味和 營養(yǎng)。例如:有些粉狀食品對(duì)酸味劑十分敏感。因?yàn)樗嵛?劑吸潮會(huì)引起產(chǎn)品結(jié)塊;并且酸味劑所在部位pH 值變化很 大,導(dǎo)致周圍色澤變化,使整包產(chǎn)品外觀不雅。將酸味劑微 膠囊化以后,可延緩對(duì)敏感成分的接觸和延長食品保存期 限。 6 掩味 某些營養(yǎng)物質(zhì)具有令人不愉快的氣味或滋味,這些味道可以用微膠囊技 術(shù)加以掩蔽。這種微膠囊產(chǎn)品在口腔里不溶化,而在消化道中才溶解, 釋放

10、出內(nèi)容物,發(fā)揮營養(yǎng)作用。 7 隔離活性成分 能保持食品中微量營養(yǎng)素和生理活性物質(zhì)對(duì)人體的活性作用。 8 控制心材釋放和作用的時(shí)間和數(shù)量 微膠囊產(chǎn)品經(jīng)由預(yù)先設(shè)計(jì)的溶解和釋放的機(jī)理,可提供特殊的釋放方式。 釋放的方式釋放的方式 l擴(kuò)散擴(kuò)散 l膜層破裂膜層破裂 l降解降解 3 微膠囊的常用壁材微膠囊的常用壁材 3.1 碳水化合物碳水化合物 l麥芽糊精、玉米淀粉糖漿 這兩種碳水化合物本身不具備乳化能力,成膜能力也差, 但它們具有高濃度時(shí)低粘度的特點(diǎn),因此如果與其他具有乳 化性的壁材配合后,可提高體系的固形物濃度,有利于降低干 燥能耗,減少生產(chǎn)成本。 l環(huán)糊精 也不具備乳化能力,但其分子中疏水性空腔能同

11、具有一定 大小與形狀的疏水性分子形成穩(wěn)定的非共價(jià)復(fù)合物,從而起 到穩(wěn)定心材,掩蓋心材異味的作用。 l殼聚糖主要用在復(fù)凝聚法微膠囊技術(shù), l纖維素及其衍生物主要用在水溶性食品添加劑如甜味劑、酸味劑以及 酶或細(xì)胞的包埋劑。 l蔗糖具有溶解速度快、熱穩(wěn)定性高、價(jià)格低、來源廣的特點(diǎn),常被用來 作為微膠囊的壁材,以往的研究主要限于在擠壓法、共結(jié)晶兩種微膠囊 化工藝中使用,最近已開始有將蔗糖用作噴霧干燥法微膠囊工藝的壁材 的報(bào)道。 l具有乳化性能的碳水化合物只有辛?；晁狨セ冃缘矸?這種淀粉 分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)包含親水親脂基團(tuán),因此具備乳化心材的能力,且已被 FDA正式批準(zhǔn)使用,它還具備高固形物濃度時(shí)低粘

12、度的特點(diǎn),比傳統(tǒng)的阿 拉伯膠具有更強(qiáng)的優(yōu)越性。 3.2 膠質(zhì)膠質(zhì) v 海藻膠、瓜兒膠、卡拉膠可分別用于高脂食品,風(fēng)味料,湯料與果汁等的包埋 劑。 v阿拉伯膠由于含有約1 %左右具乳化性的蛋白質(zhì),能夠乳化心材,而且溶解性 能好,因此在微膠囊技術(shù)中用途最為廣泛,研究最多,它主要應(yīng)用在風(fēng)味料的 微膠囊化技術(shù)中,但阿拉伯膠的來源價(jià)格高且供應(yīng)不穩(wěn)定。 v黃原膠是一種微生物多糖,雖然和海藻膠、瓜兒膠、卡拉膠一樣不具乳化能 力,但它在溶液中粘度較大,利于改善乳狀液的流變性,增加乳化體系的穩(wěn)定 性,另外在體系固形物含量較低時(shí)添加適量的黃原膠,可以提高進(jìn)料粘度,這 對(duì)于噴霧干燥過程中形成較大的霧滴十分有利,因此

13、在體系中使用黃原膠有 利于微膠囊化工藝過程的實(shí)現(xiàn),便于降低生產(chǎn)成本,黃原膠來源廣,其價(jià)格與 其他膠質(zhì)相比也不算貴,因此黃原膠是較為實(shí)用的一種微膠囊壁材輔料。 3.3 脂質(zhì)脂質(zhì) l脂質(zhì)一般用作噴霧冷卻法微膠囊工藝的壁材,主要用于水溶性材料或固體 物質(zhì)等的微膠囊技術(shù),以它為壁材的微膠囊產(chǎn)品在水中不溶解但具有一定 條件釋放的功能。 l卵磷脂應(yīng)用于微膠囊技術(shù)的主要在于它在較低溫度下就可形成卵磷脂膠 束,因而可用于生物活性物質(zhì)如酶類的微膠囊。卵磷脂作為乳化劑與其他 壁材如聚乙烯復(fù)配可對(duì)甜味劑、風(fēng)味料等進(jìn)行微膠囊化,作為一種營養(yǎng)強(qiáng) 化劑,它本身也已被制成微膠囊化產(chǎn)品。 l脂質(zhì)體微膠囊化技術(shù)主要應(yīng)用在醫(yī)學(xué)上

14、作為藥物載體,除保持藥物的生理 活性外,還有定向釋放的作用,該技術(shù)對(duì)于食品工業(yè)而言尚不現(xiàn)實(shí)。 3.4 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) v主要在于其乳化性能,能夠在兩相界面形成有良好粘彈性的界面膜,從 而有效促進(jìn)微膠囊過程。 v研究表明乳清蛋白能與麥芽糊精配合作為奶油或揮發(fā)性良好的微膠囊 化壁材。 v明膠是親水膠體,也是一種重要的蛋白源,已成為許多食品中的重要功 能性成分,有許多廣泛的用途,明膠同時(shí)具備乳化性,成膜性,而且也易 溶于水,符合作為膠囊壁材中蛋白源要求。另一方面,明膠還有價(jià)格低, 來源廣的優(yōu)勢(shì),更適合于工業(yè)化大生產(chǎn)中使用,實(shí)際上明膠也是微膠囊 技術(shù)中至今為止用得最為廣泛的一種蛋白源。目前為止大部分報(bào)道

15、主 要集中于明膠與其他一些離子型多糖采用復(fù)凝聚法形成微膠囊 。 選擇原則選擇原則 1 如果囊心是親油性物質(zhì)，一般宜選用親水性聚合物作壁材， 反之則選用非水溶性物質(zhì)。 2 包囊壁材在包覆核心物質(zhì)時(shí)，具有成膜性和粘著力。 3 包壁材料與核心物質(zhì)不起化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)考慮滲透性、吸濕 性、溶解性和乳化性。 4 包壁材料一定要符合食品衛(wèi)生要求。 5 材料要來源廣泛，易得、成本比較低廉。 空氣懸浮法、噴霧干燥法、噴霧凝凍法、空氣懸浮法、噴霧干燥法、噴霧凝凍法、 物理法物理法 真空蒸發(fā)沉積法、靜電結(jié)合法、包結(jié)絡(luò)合法真空蒸發(fā)沉積法、靜電結(jié)合法、包結(jié)絡(luò)合法 界面聚合法、原位聚合法、界面聚合法、原位聚合法、 化學(xué)法

16、化學(xué)法 分子包囊法、輻射包囊法分子包囊法、輻射包囊法 水相分離法、油相分離法、孔膜擠壓法、水相分離法、油相分離法、孔膜擠壓法、 物化法物化法 熔化分散法、粉末床法、囊心交換法、熔化分散法、粉末床法、囊心交換法、 銳孔銳孔-凝固浴法、復(fù)相乳液法凝固浴法、復(fù)相乳液法(干燥浴法干燥浴法) 4 微膠囊化的方法 l物理法：物理法是利用物理和機(jī)械原理的方法制備微膠囊物理法：物理法是利用物理和機(jī)械原理的方法制備微膠囊, ,主要有主要有 空氣懸浮法、噴霧干燥法、包結(jié)絡(luò)合法空氣懸浮法、噴霧干燥法、包結(jié)絡(luò)合法等。等。 l化學(xué)法：主要利用單體小分子發(fā)生聚合反應(yīng)生成高分子或膜材料化學(xué)法：主要利用單體小分子發(fā)生聚合反應(yīng)

17、生成高分子或膜材料 并將芯材包覆并將芯材包覆, ,常使用的是常使用的是界面聚合法和原位聚合法。界面聚合法和原位聚合法。 l物理化學(xué)法：通過改變條件物理化學(xué)法：通過改變條件( (溫度、值、加入電解質(zhì)等溫度、值、加入電解質(zhì)等) )使溶使溶 解狀態(tài)的成膜材料從溶液中聚沉出來并將芯材包覆形成微膠囊解狀態(tài)的成膜材料從溶液中聚沉出來并將芯材包覆形成微膠囊, ,具具 體有體有凝聚法、油相分離法、干燥浴法、熔化分散冷凝法凝聚法、油相分離法、干燥浴法、熔化分散冷凝法等。等。 微膠囊的制作方法 4.1物理法 4.1.1 空氣懸浮法 空氣懸浮法空氣懸浮法 該方法是一種適合于多種包囊材料的微膠囊化技術(shù)。其該方法是一種

18、適合于多種包囊材料的微膠囊化技術(shù)。其 工藝過程是先將固體粒狀的囊心物質(zhì)分散懸浮在承載氣工藝過程是先將固體粒狀的囊心物質(zhì)分散懸浮在承載氣 流中，然后在包囊室內(nèi)將包囊材料噴灑在循環(huán)流動(dòng)的囊流中，然后在包囊室內(nèi)將包囊材料噴灑在循環(huán)流動(dòng)的囊 心物質(zhì)粒子上，囊心物質(zhì)粒子懸浮在上升的空氣流中，心物質(zhì)粒子上，囊心物質(zhì)粒子懸浮在上升的空氣流中， 并靠承載氣流本身的濕度調(diào)節(jié)來對(duì)產(chǎn)品實(shí)行干燥。該方并靠承載氣流本身的濕度調(diào)節(jié)來對(duì)產(chǎn)品實(shí)行干燥。該方 法可以使包囊材料以溶劑、水溶液乳化劑分散系統(tǒng)成熱法可以使包囊材料以溶劑、水溶液乳化劑分散系統(tǒng)成熱 溶物等形式包囊，通常只適用于包制固體的囊心物質(zhì)，溶物等形式包囊，通常只適

19、用于包制固體的囊心物質(zhì)， 目前一般多用于香精香料以及脂溶性維生素等的微膠囊目前一般多用于香精香料以及脂溶性維生素等的微膠囊 化。化。 噴霧干燥法噴霧干燥法 噴霧干燥是食品工業(yè)中應(yīng)用最普遍的一種微膠囊技術(shù)、其噴霧干燥是食品工業(yè)中應(yīng)用最普遍的一種微膠囊技術(shù)、其 工藝過程經(jīng)濟(jì)且靈活，所使用的設(shè)備適應(yīng)性強(qiáng)、產(chǎn)品質(zhì)量好。工藝過程經(jīng)濟(jì)且靈活，所使用的設(shè)備適應(yīng)性強(qiáng)、產(chǎn)品質(zhì)量好。 噴霧干燥法也是最古老的包埋方法之一，早在噴霧干燥法也是最古老的包埋方法之一，早在1930年就已應(yīng)用年就已應(yīng)用 于香料的包埋。于香料的包埋。 噴干法是最常用和成本最低廉的微膠囊化方法。該法微膠噴干法是最常用和成本最低廉的微膠囊化方法。

20、該法微膠 囊造粒的原理是：首先制備乳化分散相，即把芯材分散在已液囊造粒的原理是：首先制備乳化分散相，即把芯材分散在已液 化的壁囊材中混合形成溶液，后加入乳化劑，熱分散體系經(jīng)均化的壁囊材中混合形成溶液，后加入乳化劑，熱分散體系經(jīng)均 質(zhì)變成水包油型乳狀液，最后進(jìn)行噴霧干燥即可。質(zhì)變成水包油型乳狀液，最后進(jìn)行噴霧干燥即可。 4.1.2 噴霧干燥法噴霧干燥法 噴霧干燥法噴霧干燥法 噴霧干燥法的工藝流程如下所示：噴霧干燥法的工藝流程如下所示： 囊材和囊心物質(zhì)囊材和囊心物質(zhì)混合混合均質(zhì)、乳化均質(zhì)、乳化乳化液乳化液在熱空氣中霧在熱空氣中霧 化和干燥化和干燥脫水脫水微膠囊產(chǎn)品微膠囊產(chǎn)品 噴霧干燥的過程主要包括

21、噴霧干燥的過程主要包括4個(gè)部分：個(gè)部分： 預(yù)處理、乳化部分、均質(zhì)部分、噴霧干燥預(yù)處理、乳化部分、均質(zhì)部分、噴霧干燥 噴霧干燥法噴霧干燥法 預(yù)處理過程主要是將芯材（如香科、油脂等）與壁材溶液預(yù)處理過程主要是將芯材（如香科、油脂等）與壁材溶液 混合混合(壁材一般是食品級(jí)的膠類，如明膠、植物膠、變性淀粉、壁材一般是食品級(jí)的膠類，如明膠、植物膠、變性淀粉、 糊精、或非膠類蛋白質(zhì)糊精、或非膠類蛋白質(zhì))，然后加入乳化劑，經(jīng)均質(zhì)后形成水包，然后加入乳化劑，經(jīng)均質(zhì)后形成水包 油的乳狀液，此溶液由泵送人噴霧干燥室，溶液經(jīng)霧化后形成油的乳狀液，此溶液由泵送人噴霧干燥室，溶液經(jīng)霧化后形成 微小的球狀顆粒，顆粒的外壁

22、為水溶性物料。盡管噴霧干燥的微小的球狀顆粒，顆粒的外壁為水溶性物料。盡管噴霧干燥的 過程處于中高溫，但在造粒過程中外層水分快速蒸發(fā)時(shí)，芯材過程處于中高溫，但在造粒過程中外層水分快速蒸發(fā)時(shí)，芯材 的溫度可保持在的溫度可保持在100以下，物料受熱時(shí)間一般為幾秒鐘。以下，物料受熱時(shí)間一般為幾秒鐘。 噴霧干燥法噴霧干燥法 噴干法制造微膠囊的過程中，芯材與壁材的比例、進(jìn)料的噴干法制造微膠囊的過程中，芯材與壁材的比例、進(jìn)料的 溫度與濕度、干燥空氣進(jìn)出口溫度等因素都會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量：溫度與濕度、干燥空氣進(jìn)出口溫度等因素都會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量： 適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)增加壁材含量可以大幅度提高包埋率適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)增加壁材含量

23、可以大幅度提高包埋率 進(jìn)料溫度不能太高，必須考慮到低沸點(diǎn)揮發(fā)成分的揮發(fā)進(jìn)料溫度不能太高，必須考慮到低沸點(diǎn)揮發(fā)成分的揮發(fā) 提高空氣入口溫度可提高包埋率、降低表面的揮發(fā)物含量，提高空氣入口溫度可提高包埋率、降低表面的揮發(fā)物含量， 且進(jìn)料的固形物含量越高，這種作用就越強(qiáng)。且進(jìn)料的固形物含量越高，這種作用就越強(qiáng)。 噴霧干燥法噴霧干燥法 噴霧干燥法最適于親油性液體物料的微膠囊化，芯材的憎噴霧干燥法最適于親油性液體物料的微膠囊化，芯材的憎 水性越強(qiáng)包埋效果越好。該方法主要水性越強(qiáng)包埋效果越好。該方法主要優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是干燥速率高、時(shí)是干燥速率高、時(shí) 間短，物料溫度較低，對(duì)干噴霧干燥工藝來說，雖然采用較高間短，物

24、料溫度較低，對(duì)干噴霧干燥工藝來說，雖然采用較高 溫度的干燥介質(zhì)，但是液滴中含有大量溶劑存在時(shí)，物料的表溫度的干燥介質(zhì)，但是液滴中含有大量溶劑存在時(shí)，物料的表 面溫度一般不超過熱空氣的濕球溫度，因此非常適用于熱敏性面溫度一般不超過熱空氣的濕球溫度，因此非常適用于熱敏性 物質(zhì)的干燥，產(chǎn)品純度高，具有良好的分散性和溶解性；生產(chǎn)物質(zhì)的干燥，產(chǎn)品純度高，具有良好的分散性和溶解性；生產(chǎn) 過程簡單，操作控制方便，易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。過程簡單，操作控制方便，易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。 噴霧干燥法噴霧干燥法 缺點(diǎn)缺點(diǎn)是單位產(chǎn)品的耗熱量大，設(shè)備的熱效率低，介質(zhì)消耗是單位產(chǎn)品的耗熱量大，設(shè)備的熱效率低，介質(zhì)消

25、耗 量大。另外，干燥器的體積較大，基建費(fèi)用高。噴霧干燥的產(chǎn)量大。另外，干燥器的體積較大，基建費(fèi)用高。噴霧干燥的產(chǎn) 品通常粒度較小，溶解性高，但在干燥時(shí)可能存在分散困難。品通常粒度較小，溶解性高，但在干燥時(shí)可能存在分散困難。 噴霧干燥法的另一個(gè)問題是芯材有可能殘存在微膠囊的表面、噴霧干燥法的另一個(gè)問題是芯材有可能殘存在微膠囊的表面、 因此存在被氧化的可能，而氧化后會(huì)使產(chǎn)品產(chǎn)生異味。因此存在被氧化的可能，而氧化后會(huì)使產(chǎn)品產(chǎn)生異味。 噴霧噴霧凝凍凝凍法法 （噴霧冷凍法與噴霧冷卻法）噴霧冷凍法與噴霧冷卻法） 與噴霧干燥過程類似，不同點(diǎn)主要有以下兩點(diǎn)：干燥室內(nèi)與噴霧干燥過程類似，不同點(diǎn)主要有以下兩點(diǎn)：干

26、燥室內(nèi) 空氣的溫度及包壁材料的選用。空氣的溫度及包壁材料的選用。 一般的噴霧干燥是用熱空氣將物料的水份蒸發(fā)，而冷卻噴一般的噴霧干燥是用熱空氣將物料的水份蒸發(fā)，而冷卻噴 霧和冷凍噴霧則是用冷空氣將干燥室內(nèi)的溫度冷卻到室溫或所霧和冷凍噴霧則是用冷空氣將干燥室內(nèi)的溫度冷卻到室溫或所 需冷凍溫度，遠(yuǎn)低于所用壁材如脂質(zhì)（硬脂酸）或蠟質(zhì)的凝固需冷凍溫度，遠(yuǎn)低于所用壁材如脂質(zhì)（硬脂酸）或蠟質(zhì)的凝固 點(diǎn)。點(diǎn)。 4.1.3 噴霧凝凍法噴霧凝凍法 噴霧噴霧凝凍凝凍法法 （噴霧冷凍法與噴霧冷卻法）噴霧冷凍法與噴霧冷卻法） 對(duì)于冷凍噴霧，壁材一般選用某種植物油或其衍生物，也對(duì)于冷凍噴霧，壁材一般選用某種植物油或其衍生

27、物，也 可選用其他類型的脂肪，熔點(diǎn)在可選用其他類型的脂肪，熔點(diǎn)在45122的硬脂酸酯具有提的硬脂酸酯具有提 高微膠囊產(chǎn)品的分散性并有一定的乳化效果。高微膠囊產(chǎn)品的分散性并有一定的乳化效果。 冷凍噴霧最早用在固體食品添加劑的包埋，如硫酸亞鐵、冷凍噴霧最早用在固體食品添加劑的包埋，如硫酸亞鐵、 酸味劑、維生素、固體香精、敏感物料及不溶于一般溶劑中的酸味劑、維生素、固體香精、敏感物料及不溶于一般溶劑中的 特殊物料。特殊物料。 噴霧噴霧凝凍凝凍法法 （噴霧冷凍法與噴霧冷卻法）噴霧冷凍法與噴霧冷卻法） 液態(tài)物料轉(zhuǎn)換成固態(tài)后，也能進(jìn)行冷凍噴霧。加工后的產(chǎn)液態(tài)物料轉(zhuǎn)換成固態(tài)后，也能進(jìn)行冷凍噴霧。加工后的產(chǎn)

28、品外形像珍珠粒，可溶于水，但芯材只能在壁材的熔點(diǎn)下才能品外形像珍珠粒，可溶于水，但芯材只能在壁材的熔點(diǎn)下才能 釋放。釋放。 由于能夠通過調(diào)節(jié)壁材的熔點(diǎn)控制芯材的釋放，這一技術(shù)由于能夠通過調(diào)節(jié)壁材的熔點(diǎn)控制芯材的釋放，這一技術(shù) 適用于保護(hù)許多水溶性的物料，用此技術(shù)生產(chǎn)的香精應(yīng)用于焙適用于保護(hù)許多水溶性的物料，用此技術(shù)生產(chǎn)的香精應(yīng)用于焙 烤食品時(shí)，產(chǎn)品在烘烤受熱時(shí)，香味才能揮發(fā)出來?？臼称窌r(shí)，產(chǎn)品在烘烤受熱時(shí)，香味才能揮發(fā)出來。 噴霧噴霧凝凍凝凍法法 （噴霧冷凍法與噴霧冷卻法）噴霧冷凍法與噴霧冷卻法） 這兩種工藝適用面較窄，對(duì)于香料等易揮發(fā)或?qū)崽貏e敏這兩種工藝適用面較窄，對(duì)于香料等易揮發(fā)或?qū)崽?/p>

29、別敏 感或太不穩(wěn)定易氧化的芯材適合在低溫下使溶劑去除，使壁材感或太不穩(wěn)定易氧化的芯材適合在低溫下使溶劑去除，使壁材 凝聚形成微膠囊。水溶性的芯材如礦物質(zhì)、酶、水溶性維生素、凝聚形成微膠囊。水溶性的芯材如礦物質(zhì)、酶、水溶性維生素、 酸味劑等；固體芯材如硫酸亞鐵、固體風(fēng)味料等。酸味劑等；固體芯材如硫酸亞鐵、固體風(fēng)味料等。 l噴霧冷凍法舉例噴霧冷凍法舉例： 1.1.將藥物及穩(wěn)定劑溶液分散到疏水性載體高分子的有機(jī)將藥物及穩(wěn)定劑溶液分散到疏水性載體高分子的有機(jī) 溶劑中溶劑中( (常用二氯甲烷常用二氯甲烷) )形成形成油包水乳液油包水乳液. . 2.2.混合液經(jīng)噴霧裝置進(jìn)入到冷的酒精中混合液經(jīng)噴霧裝置進(jìn)入

30、到冷的酒精中 3.3.有機(jī)溶劑中界面封以液氮有機(jī)溶劑中界面封以液氮, ,在在-70-70溫度下乙醇將微球溫度下乙醇將微球 中的有機(jī)溶劑不斷抽提中的有機(jī)溶劑不斷抽提, ,經(jīng)過濾、干燥即可得包載藥經(jīng)過濾、干燥即可得包載藥 物的微膠囊物的微膠囊. . l此方法制得的藥物包封率可接近此方法制得的藥物包封率可接近100%100%。 溶劑脫水法溶劑脫水法 這是針對(duì)上述噴霧干燥法的不足而被開發(fā)出來的這是針對(duì)上述噴霧干燥法的不足而被開發(fā)出來的 一種新型的微膠囊化技術(shù)。一種新型的微膠囊化技術(shù)。 其主要的其主要的工藝原理工藝原理就是首先將含有一定包囊材料就是首先將含有一定包囊材料 的水溶性囊心及其乳化液制成均勻的

31、混合液，然后再的水溶性囊心及其乳化液制成均勻的混合液，然后再 將這種液體混合到一定的極性溶劑中，利用液體溶劑將這種液體混合到一定的極性溶劑中，利用液體溶劑 吸收微囊液滴中的水分從而達(dá)到干燥的目的，最終形吸收微囊液滴中的水分從而達(dá)到干燥的目的，最終形 成一種結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)的微型膠囊顆粒并從溶液中沉淀出來。成一種結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)的微型膠囊顆粒并從溶液中沉淀出來。 4.1.4 溶劑脫水法溶劑脫水法 溶劑脫水法溶劑脫水法 該法的該法的工藝流程工藝流程如下所示：如下所示： 囊材（阿拉伯膠）和囊心物質(zhì)（調(diào)味香料）囊材（阿拉伯膠）和囊心物質(zhì)（調(diào)味香料）混合混合均質(zhì)、乳均質(zhì)、乳 化化乳化液乳化液在乙醇中霧化和干燥在乙醇中霧

32、化和干燥脫水脫水微膠囊產(chǎn)品微膠囊產(chǎn)品 主要特點(diǎn)：主要特點(diǎn)： 整個(gè)的工藝過程都是在較低的溫度下來進(jìn)行的，而且還能整個(gè)的工藝過程都是在較低的溫度下來進(jìn)行的，而且還能 在人為控制的純?nèi)軇┲羞M(jìn)行，目前主要用于那些熱敏性且易被在人為控制的純?nèi)軇┲羞M(jìn)行，目前主要用于那些熱敏性且易被 氧化的一些香料的粉末化生產(chǎn)。氧化的一些香料的粉末化生產(chǎn)。 孔膜擠壓法孔膜擠壓法 這是一種在低溫條件下進(jìn)行的微囊化技術(shù)。這是一種在低溫條件下進(jìn)行的微囊化技術(shù)。 其其作用機(jī)理作用機(jī)理是首先將懸浮在一種液化了的碳水化合物介質(zhì)是首先將懸浮在一種液化了的碳水化合物介質(zhì) 中的囊心物質(zhì)的混合物，經(jīng)過一系列的孔膜用壓力擠壓到一種中的囊心物質(zhì)的

33、混合物，經(jīng)過一系列的孔膜用壓力擠壓到一種 盛有脫水液的溶液中，當(dāng)被經(jīng)過孔膜擠壓出來的這種混合物在盛有脫水液的溶液中，當(dāng)被經(jīng)過孔膜擠壓出來的這種混合物在 接觸到脫水液體時(shí)，包囊材料便發(fā)生硬化并隨之包覆在囊心物接觸到脫水液體時(shí)，包囊材料便發(fā)生硬化并隨之包覆在囊心物 質(zhì)的表面上，然后再從脫水液中分離出由于擠壓所形成的細(xì)絲，質(zhì)的表面上，然后再從脫水液中分離出由于擠壓所形成的細(xì)絲， 對(duì)其進(jìn)行干燥并研成粉末狀，以便降低它的吸濕性，這樣便形對(duì)其進(jìn)行干燥并研成粉末狀，以便降低它的吸濕性，這樣便形 成了初產(chǎn)品。成了初產(chǎn)品。 4.1.5 孔膜擠壓法孔膜擠壓法 孔膜擠壓法孔膜擠壓法 該工藝特別適用于那些對(duì)熱不穩(wěn)定的

34、囊心物質(zhì)，其微膠囊該工藝特別適用于那些對(duì)熱不穩(wěn)定的囊心物質(zhì)，其微膠囊 化產(chǎn)品的貨架期明顯的高于采用其它微膠囊技術(shù)的制得的產(chǎn)品?；a(chǎn)品的貨架期明顯的高于采用其它微膠囊技術(shù)的制得的產(chǎn)品。 目前該工藝主要用于生產(chǎn)微膠囊化的香科及色素等。目前該工藝主要用于生產(chǎn)微膠囊化的香科及色素等。 包結(jié)絡(luò)合法包結(jié)絡(luò)合法 這是一種利用這是一種利用-環(huán)狀糊精作為載體，在分子水平上進(jìn)行包環(huán)狀糊精作為載體，在分子水平上進(jìn)行包 結(jié)的微膠囊化技術(shù)。結(jié)的微膠囊化技術(shù)。 -環(huán)狀物精分于是由環(huán)狀物精分于是由7個(gè)葡萄糖分子以個(gè)葡萄糖分子以-1，4糖苷鍵連接成糖苷鍵連接成 環(huán)狀，分子呈圓柱形，表面是親水區(qū)，內(nèi)有一個(gè)中空的近似圓環(huán)狀，分子

35、呈圓柱形，表面是親水區(qū)，內(nèi)有一個(gè)中空的近似圓 柱形的疏水區(qū)。包結(jié)絡(luò)合反應(yīng)只發(fā)生在有水的條件下，水分子柱形的疏水區(qū)。包結(jié)絡(luò)合反應(yīng)只發(fā)生在有水的條件下，水分子 占據(jù)了環(huán)狀物精分子中間的疏水區(qū)，很容易被極性較低的客體占據(jù)了環(huán)狀物精分子中間的疏水區(qū)，很容易被極性較低的客體 分子所取代，從而進(jìn)行包埋。分子所取代，從而進(jìn)行包埋。 4.1.6 包結(jié)絡(luò)合法包結(jié)絡(luò)合法 包結(jié)絡(luò)合法包結(jié)絡(luò)合法 包結(jié)絡(luò)合物在干燥的條件下很穩(wěn)定，要在包結(jié)絡(luò)合物在干燥的條件下很穩(wěn)定，要在2000的溫度下的溫度下 才能被分解，但在人體口腔的溫度和濕度條件下，囊心物質(zhì)易才能被分解，但在人體口腔的溫度和濕度條件下，囊心物質(zhì)易 被釋放。被釋放。

36、 該工藝技術(shù)主要用在香精、色素及維生素等微膠囊化產(chǎn)品該工藝技術(shù)主要用在香精、色素及維生素等微膠囊化產(chǎn)品 的生產(chǎn)加工上。的生產(chǎn)加工上。 旋轉(zhuǎn)分離法旋轉(zhuǎn)分離法 其其工藝原理工藝原理是先將囊心物質(zhì)的顆?；煸谝环N純的經(jīng)過液化是先將囊心物質(zhì)的顆粒混在一種純的經(jīng)過液化 的包囊材料中，然后將它們傾注在一個(gè)轉(zhuǎn)盤中，使過量的液體的包囊材料中，然后將它們傾注在一個(gè)轉(zhuǎn)盤中，使過量的液體 包囊材料展開并使其形成一層比顆粒直徑還要薄的液膜，這時(shí)包囊材料展開并使其形成一層比顆粒直徑還要薄的液膜，這時(shí) 過量的液體包囊材料便會(huì)在霧化時(shí)形成細(xì)小的微粒，從而可以過量的液體包囊材料便會(huì)在霧化時(shí)形成細(xì)小的微粒，從而可以 與最終的包囊

37、產(chǎn)品相分離并加以回收，而核心粒子在離開轉(zhuǎn)盤與最終的包囊產(chǎn)品相分離并加以回收，而核心粒子在離開轉(zhuǎn)盤 時(shí)便會(huì)被包囊材料所包埋。包囊過的粒子可以通過冷凝或者干時(shí)便會(huì)被包囊材料所包埋。包囊過的粒子可以通過冷凝或者干 燥的方法來進(jìn)行固化。燥的方法來進(jìn)行固化。 4.1.7 旋轉(zhuǎn)分離法旋轉(zhuǎn)分離法 旋轉(zhuǎn)分離法旋轉(zhuǎn)分離法 旋轉(zhuǎn)分離法是一種高效率的微膠囊化技術(shù)，可以用于多種旋轉(zhuǎn)分離法是一種高效率的微膠囊化技術(shù)，可以用于多種 核心物質(zhì)以及多種類型的包囊材料。該技術(shù)目前多用在香料工核心物質(zhì)以及多種類型的包囊材料。該技術(shù)目前多用在香料工 業(yè)以及食品的配料生產(chǎn)中。業(yè)以及食品的配料生產(chǎn)中。 流化床噴涂法流化床噴涂法 此法又

38、稱為空氣懸浮包埋法。它是由美國威斯康星大學(xué)此法又稱為空氣懸浮包埋法。它是由美國威斯康星大學(xué)D. E. Wurster 教授發(fā)明的，故通常又將這種方法稱為教授發(fā)明的，故通常又將這種方法稱為Wurster 法。法。 將囊心顆粒置于流化床中，通入空氣使囊心分散懸浮在承將囊心顆粒置于流化床中，通入空氣使囊心分散懸浮在承 載空氣中，然后將溶解或熔化的壁材通過霧化噴頭，噴灑在循載空氣中，然后將溶解或熔化的壁材通過霧化噴頭，噴灑在循 環(huán)流動(dòng)的囊心粒子上，并沉淀于表面環(huán)流動(dòng)的囊心粒子上，并沉淀于表面,經(jīng)過反復(fù)多次循環(huán)，形成經(jīng)過反復(fù)多次循環(huán)，形成 厚度適中均勻的壁膜。厚度適中均勻的壁膜。 4.1.8 流化床噴涂

39、法 流化床噴涂法流化床噴涂法 根據(jù)壁材溶液加入流化床位置的不同，可有根據(jù)壁材溶液加入流化床位置的不同，可有3種噴涂方法種噴涂方法:頂頂 端噴涂、底端噴涂和法向噴涂。端噴涂、底端噴涂和法向噴涂。 這這3 種方法各有利弊，其中頂端噴涂由于它的用途廣，霧滴種方法各有利弊，其中頂端噴涂由于它的用途廣，霧滴 尺寸范圍大，設(shè)備操作的簡單性，已被廣泛成功的用于食品工尺寸范圍大，設(shè)備操作的簡單性，已被廣泛成功的用于食品工 業(yè)。法向噴涂是一種較新的噴涂技術(shù)，顆粒在業(yè)。法向噴涂是一種較新的噴涂技術(shù)，顆粒在3種力的作用下，種力的作用下， 在干燥室內(nèi)做螺旋式運(yùn)動(dòng)，所得的產(chǎn)品質(zhì)量比底端噴涂要好。在干燥室內(nèi)做螺旋式運(yùn)動(dòng)，

40、所得的產(chǎn)品質(zhì)量比底端噴涂要好。 與其它兩種方法相比，底端噴涂形成的膜厚不均一，噴涂后大與其它兩種方法相比，底端噴涂形成的膜厚不均一，噴涂后大 顆粒的膜較小顆粒的膜要厚。顆粒的膜較小顆粒的膜要厚。 流化床噴涂法流化床噴涂法 流化床噴涂法在包覆芯材的過程中壁材分布均勻，從而減流化床噴涂法在包覆芯材的過程中壁材分布均勻，從而減 少了壁材的用量，包埋率可高達(dá)少了壁材的用量，包埋率可高達(dá)98 %99 % ，但所得的顆粒，但所得的顆粒 較大，粒徑一般在較大，粒徑一般在505 000m 之間，它可成功地對(duì)大小不同、之間，它可成功地對(duì)大小不同、 形狀不規(guī)則的固體顆粒進(jìn)行包埋。形狀不規(guī)則的固體顆粒進(jìn)行包埋。 靜

41、電結(jié)合法靜電結(jié)合法 這是一種利用靜電作用形成微膠囊的特殊方法，這是一種利用靜電作用形成微膠囊的特殊方法， 由于需要特殊的設(shè)備，因此它不是一種制備微膠囊的由于需要特殊的設(shè)備，因此它不是一種制備微膠囊的 常用方法。常用方法。 其其基本原理基本原理是當(dāng)兩種帶相反電荷的氣溶膠相互碰是當(dāng)兩種帶相反電荷的氣溶膠相互碰 撞由于靜電作用而相互吸引會(huì)使它們結(jié)合在一起，利撞由于靜電作用而相互吸引會(huì)使它們結(jié)合在一起，利 用這種原理也可使粒徑很小的微粒結(jié)合形成微膠囊。用這種原理也可使粒徑很小的微粒結(jié)合形成微膠囊。 4.1.9 靜電結(jié)合法靜電結(jié)合法 4.2 化學(xué)法化學(xué)法 界面聚合法界面聚合法 此方法是將芯材物乳化或分散

42、在一個(gè)有壁材的連續(xù)相中，此方法是將芯材物乳化或分散在一個(gè)有壁材的連續(xù)相中， 然后在芯材物的表面是通過單體聚合反應(yīng)而形成微膠囊。參加然后在芯材物的表面是通過單體聚合反應(yīng)而形成微膠囊。參加 聚合反應(yīng)的單體，一種是水溶性的，另一種是油溶性的，它們聚合反應(yīng)的單體，一種是水溶性的，另一種是油溶性的，它們 分別位于囊心液滴的內(nèi)部和外部，并在囊心液滴的表面上反應(yīng)分別位于囊心液滴的內(nèi)部和外部，并在囊心液滴的表面上反應(yīng) 形成聚合物薄膜。形成聚合物薄膜。 利用界面聚合法可以使疏水性材料的溶液或分散液微膠囊利用界面聚合法可以使疏水性材料的溶液或分散液微膠囊 化，也可以使親水性材料的水溶液或分散液微膠囊化?；部梢?/p>

43、使親水性材料的水溶液或分散液微膠囊化。 4.2.1 界面聚合法界面聚合法 界面聚合法界面聚合法 在界面聚合法微膠囊化過程中，連續(xù)相與分散相均必須提在界面聚合法微膠囊化過程中，連續(xù)相與分散相均必須提 供反應(yīng)單體，一些易變的、不穩(wěn)定的材料不適宜應(yīng)用界面聚合供反應(yīng)單體，一些易變的、不穩(wěn)定的材料不適宜應(yīng)用界面聚合 法微膠囊化。法微膠囊化。 界面聚合法微膠囊化產(chǎn)品很多，例如微膠囊化甘油、水、界面聚合法微膠囊化產(chǎn)品很多，例如微膠囊化甘油、水、 藥用潤滑油、胺、酶、血紅蛋白等。藥用潤滑油、胺、酶、血紅蛋白等。 原位原位聚合法聚合法 此方法是將反應(yīng)單體與引發(fā)劑全部加入分散相或連續(xù)相中，此方法是將反應(yīng)單體與引發(fā)

44、劑全部加入分散相或連續(xù)相中， 由于單體在單一相中是可溶的，而聚合物在整個(gè)體系中是不可由于單體在單一相中是可溶的，而聚合物在整個(gè)體系中是不可 溶的，所以聚合反應(yīng)在分散相上發(fā)生。聚合單體首先形成預(yù)聚溶的，所以聚合反應(yīng)在分散相上發(fā)生。聚合單體首先形成預(yù)聚 體，最終在芯材表面形成膠囊外殼。體，最終在芯材表面形成膠囊外殼。 4.2.2 原位聚合法原位聚合法 原位原位聚合法聚合法 界面聚合法與原位聚合法的主要區(qū)別在于：界面聚合法與原位聚合法的主要區(qū)別在于： 在界面聚合法微膠囊化的過程中，分散相和連續(xù)相兩者均在界面聚合法微膠囊化的過程中，分散相和連續(xù)相兩者均 要能夠提供單體，而且兩種以上不相容的單體分別溶解

45、在不相要能夠提供單體，而且兩種以上不相容的單體分別溶解在不相 容的兩相中。容的兩相中。 而對(duì)于原位聚合法來說，單體僅由分散相或者連續(xù)相中的而對(duì)于原位聚合法來說，單體僅由分散相或者連續(xù)相中的 一個(gè)相提供。一個(gè)相提供。 4.3 物理化學(xué)法物理化學(xué)法 凝聚法凝聚法 又稱相分離法，指在囊心物質(zhì)與包囊材料的混合又稱相分離法，指在囊心物質(zhì)與包囊材料的混合 物中，加入另一種物質(zhì)或溶劑或采用其他適當(dāng)?shù)姆椒?，物中，加入另一種物質(zhì)或溶劑或采用其他適當(dāng)?shù)姆椒ǎ?使包囊材料的溶解度降低，使其自溶液中凝聚出來產(chǎn)使包囊材料的溶解度降低，使其自溶液中凝聚出來產(chǎn) 生一個(gè)新的相，故叫做相分離凝聚法。生一個(gè)新的相，故叫做相分離凝

46、聚法。 此法一般按以下三步進(jìn)行：此法一般按以下三步進(jìn)行： 制備三種不相溶的化學(xué)相制備三種不相溶的化學(xué)相囊膜的沉積囊膜的沉積囊膜的固化囊膜的固化 4.3.1 凝聚法凝聚法 凝聚法凝聚法 凝聚法分單凝聚法、復(fù)凝聚法兩種。凝聚法分單凝聚法、復(fù)凝聚法兩種。 單凝聚法單凝聚法是指以一種高分子化合物為壁材，將芯材分散其是指以一種高分子化合物為壁材，將芯材分散其 中后加入凝聚劑中后加入凝聚劑(乙醇或硫酸鈉等親水物乙醇或硫酸鈉等親水物)后，由于大量的水分與后，由于大量的水分與 凝聚劑結(jié)合，致使包埋物的溶解度下降凝聚成微膠囊。凝聚劑結(jié)合，致使包埋物的溶解度下降凝聚成微膠囊。 凝聚法凝聚法 復(fù)凝聚法復(fù)凝聚法是指以

47、兩種相反電荷的壁材作包埋物，是指以兩種相反電荷的壁材作包埋物， 芯材分散其中后，在一定條件下兩種壁材由于電荷間芯材分散其中后，在一定條件下兩種壁材由于電荷間 的相互作用使溶解度下降而凝聚成微膠囊。壁膜形成的相互作用使溶解度下降而凝聚成微膠囊。壁膜形成 后，還需通過加熱、交聯(lián)或去溶劑等方法使之進(jìn)一步后，還需通過加熱、交聯(lián)或去溶劑等方法使之進(jìn)一步 固化。然后用過濾、離心的方法收集膠囊，用適當(dāng)溶固化。然后用過濾、離心的方法收集膠囊，用適當(dāng)溶 劑洗滌，再通過噴霧干燥或流化床等方法生成自由流劑洗滌，再通過噴霧干燥或流化床等方法生成自由流 動(dòng)的分散顆粒。動(dòng)的分散顆粒。 凝聚法凝聚法 凝聚法的凝聚法的工藝流

48、程工藝流程如下所示：如下所示： 囊材（阿拉伯膠、明膠）和囊心物質(zhì)（調(diào)味香料）囊材（阿拉伯膠、明膠）和囊心物質(zhì)（調(diào)味香料）混懸液或混懸液或 乳濁液（油乳濁液（油/水）水）凝聚凝聚沉降沉降固化固化微膠囊產(chǎn)品微膠囊產(chǎn)品 凝聚法凝聚法 凝聚法的包埋率很高，可達(dá)凝聚法的包埋率很高，可達(dá)8590。但其操作成本高，。但其操作成本高， 且共聚合反應(yīng)的敏感性使得操作難度大，另一限制因素是難以且共聚合反應(yīng)的敏感性使得操作難度大，另一限制因素是難以 找到食品工業(yè)允許的合適壁材，是一種在食品工業(yè)中有潛在作找到食品工業(yè)允許的合適壁材，是一種在食品工業(yè)中有潛在作 用的包埋技術(shù)。用的包埋技術(shù)。 此法目前多用于一些親水性的物

49、質(zhì)的微膠囊化。此法目前多用于一些親水性的物質(zhì)的微膠囊化。 凝聚法：芯材分散凝聚法：芯材分散壁材包覆壁材包覆 復(fù)相乳液法復(fù)相乳液法 該法中用作微膠囊化的介質(zhì)是水或液體石蠟、豆油之類油。該法中用作微膠囊化的介質(zhì)是水或液體石蠟、豆油之類油。 把壁材溶液或芯材形成的乳化體系以微滴狀態(tài)分散到上述介質(zhì)把壁材溶液或芯材形成的乳化體系以微滴狀態(tài)分散到上述介質(zhì) 中，然后通過加熱、減壓攪拌、溶劑萃取、冷卻或凍結(jié)等方式中，然后通過加熱、減壓攪拌、溶劑萃取、冷卻或凍結(jié)等方式 使壁材溶液中的溶劑逐漸去除，壁材從溶液中析出并將囊芯包使壁材溶液中的溶劑逐漸去除，壁材從溶液中析出并將囊芯包 覆形成囊壁。覆形成囊壁。 4.3.

50、2 復(fù)相乳液法復(fù)相乳液法 復(fù)相乳液法復(fù)相乳液法 根據(jù)使用的微膠囊化的介質(zhì)不同，該法又分為水浴干燥法根據(jù)使用的微膠囊化的介質(zhì)不同，該法又分為水浴干燥法 和油浴干燥法。和油浴干燥法。 水浴干燥法首先形成水浴干燥法首先形成WO乳狀液再分散到水溶性介質(zhì)中乳狀液再分散到水溶性介質(zhì)中 形成形成WOW型雙重乳狀液，然后去除油相溶劑，使油相聚型雙重乳狀液，然后去除油相溶劑，使油相聚 合物在芯材外硬化成壁。合物在芯材外硬化成壁。 水浴干燥法的應(yīng)用如過氧化氫酶的微膠囊化。水浴干燥法的應(yīng)用如過氧化氫酶的微膠囊化。 l水浴干燥法步驟：水浴干燥法步驟： 1.1.選擇一種選擇一種與水不相混與水不相混的溶劑的溶劑, ,沸點(diǎn)

51、比水低的易揮發(fā)有機(jī)溶劑沸點(diǎn)比水低的易揮發(fā)有機(jī)溶劑 2.2.把載體聚合物溶解在這種溶劑中把載體聚合物溶解在這種溶劑中 3.3.把藥物水溶液分散到上述溶液中把藥物水溶液分散到上述溶液中, ,通過攪拌加入表面活性劑等手段形通過攪拌加入表面活性劑等手段形 成成油包水型乳液油包水型乳液。 4.4.單獨(dú)制備一種單獨(dú)制備一種含有膠體穩(wěn)定劑含有膠體穩(wěn)定劑的水溶液作微膠囊化的介質(zhì)溶液的水溶液作微膠囊化的介質(zhì)溶液, ,在攪在攪 拌作用下將油包水乳液加到介質(zhì)溶液中并分散形成水包拌作用下將油包水乳液加到介質(zhì)溶液中并分散形成水包( (油包水油包水) )乳乳 液的多相乳液液的多相乳液, ,然后除去有機(jī)溶劑然后除去有機(jī)溶劑

52、, ,水洗水洗, ,收集微球收集微球, ,凍干。凍干。 l微膠囊的大小、均勻性和成球率與有機(jī)相中的載體聚合物的濃度和微膠囊的大小、均勻性和成球率與有機(jī)相中的載體聚合物的濃度和 相對(duì)分子質(zhì)量、外相中的膠體穩(wěn)定劑相對(duì)分子質(zhì)量、外相中的膠體穩(wěn)定劑( (常用聚乙烯醇常用聚乙烯醇) )的濃度、溫度的濃度、溫度 和攪拌速度等因素有關(guān)。和攪拌速度等因素有關(guān)。 復(fù)相乳液法復(fù)相乳液法 油浴干燥法先將芯材乳化至聚合物的水溶液形成油浴干燥法先將芯材乳化至聚合物的水溶液形成OW乳乳 液，然后再將其分散到穩(wěn)定的油溶性材料如（液態(tài)石蠟，豆液，然后再將其分散到穩(wěn)定的油溶性材料如（液態(tài)石蠟，豆 油），形成油），形成OWO雙重

53、乳液，然后再除水，使水相聚合物在雙重乳液，然后再除水，使水相聚合物在 芯材外硬化成壁。芯材外硬化成壁。 油浴干燥法的應(yīng)用如魚肝油的微膠囊化。油浴干燥法的應(yīng)用如魚肝油的微膠囊化。 熔化分散冷凝法熔化分散冷凝法 這是利用蠟狀物質(zhì)在受熱時(shí)獨(dú)特性質(zhì)來實(shí)現(xiàn)微膠囊化的一這是利用蠟狀物質(zhì)在受熱時(shí)獨(dú)特性質(zhì)來實(shí)現(xiàn)微膠囊化的一 種方法。種方法。 該法可分為：液態(tài)介質(zhì)中微膠囊化、氣態(tài)介質(zhì)中微膠囊化該法可分為：液態(tài)介質(zhì)中微膠囊化、氣態(tài)介質(zhì)中微膠囊化 和應(yīng)用銳孔成形微膠囊化和應(yīng)用銳孔成形微膠囊化3種類型。種類型。 4.3.3 熔化分散冷凝法熔化分散冷凝法 粉末床法粉末床法 該法是利用液滴可以潤濕細(xì)小的固體粉末并在液滴周

54、圍形該法是利用液滴可以潤濕細(xì)小的固體粉末并在液滴周圍形 成一定厚度的壁膜的原理來制備微膠囊的。一般液滴是從粉末成一定厚度的壁膜的原理來制備微膠囊的。一般液滴是從粉末 層的上方落下來，所以通常將此法稱為層的上方落下來，所以通常將此法稱為“粉末床法粉末床法”。 4.3.4 粉末床法粉末床法 5 性能測試性能測試 l微膠囊的性能一般指微膠囊的微膠囊的性能一般指微膠囊的大小大小、包囊層、包囊層厚度厚度、囊、囊 心物的心物的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)、包囊膜的、包囊膜的滲透性滲透性、表面、表面電荷密度電荷密度、 微膠囊的微膠囊的形態(tài)形態(tài)等。等。 l影響微膠囊性能的因素有影響微膠囊性能的因素有:pH:pH、離子

55、強(qiáng)度、攪拌速度、離子強(qiáng)度、攪拌速度、 溫度、表面活性劑的種類及用量、包囊材料的性能、溫度、表面活性劑的種類及用量、包囊材料的性能、 囊心物與包囊材料的比率、包囊材料與溶劑的比率等。囊心物與包囊材料的比率、包囊材料與溶劑的比率等。 除此以外除此以外, ,對(duì)于釋放型微膠囊對(duì)于釋放型微膠囊, ,包囊膜的孔洞大小及幾包囊膜的孔洞大小及幾 率、介質(zhì)性能等均影響其釋放性能率、介質(zhì)性能等均影響其釋放性能。 l熱凝聚產(chǎn)生低密度、高滲透性的微膠囊熱凝聚產(chǎn)生低密度、高滲透性的微膠囊 l非溶劑加入法凝聚產(chǎn)生高密度、低滲透性的微膠囊非溶劑加入法凝聚產(chǎn)生高密度、低滲透性的微膠囊 l攪拌速度增加攪拌速度增加, ,微膠囊尺

56、寸下降微膠囊尺寸下降 l乳化劑濃度增加乳化劑濃度增加, ,微膠囊數(shù)目增加微膠囊數(shù)目增加, ,微膠囊尺寸下降微膠囊尺寸下降 l加入非離子表面活性劑和共乳化劑改進(jìn)了乳液的基加入非離子表面活性劑和共乳化劑改進(jìn)了乳液的基 本組成本組成, ,但對(duì)微膠囊無負(fù)效應(yīng)但對(duì)微膠囊無負(fù)效應(yīng), ,即交聯(lián)度和聚合物涂即交聯(lián)度和聚合物涂 層的存在層的存在, ,可以有效地阻止釋放可以有效地阻止釋放, ,改進(jìn)釋放速率直接改進(jìn)釋放速率直接 與涂層分子量有關(guān)與涂層分子量有關(guān), ,表面活性劑類型對(duì)釋放影響微不表面活性劑類型對(duì)釋放影響微不 足道足道 l微膠囊的大小對(duì)釋放速率的影響為微膠囊的大小對(duì)釋放速率的影響為: :微膠囊尺寸小微膠

57、囊尺寸小, , 微膠囊總表面積大微膠囊總表面積大, ,釋放速率快。釋放速率快。 6 應(yīng)用應(yīng)用 6.1 應(yīng)用應(yīng)用無炭紙 1954 年，美國 NCR,公司開發(fā)的無炭紙是最早使用微膠囊技術(shù)的產(chǎn)品.應(yīng)用微 膠囊的雙片型的壓敏復(fù)寫紙是通過明膠與阿拉伯樹膠的凝聚作用而制備的。 6.2 應(yīng)用應(yīng)用膠囊墨液膠囊墨液 墨液是少數(shù)紫外光固化型 膠囊墨液的代表性產(chǎn)品. 該產(chǎn)品系將染料前體封入 粒徑2m的微膠囊中，再將 它均勻分散在紫外光固化型 齊聚物中，加以墨液化而形 成的。 當(dāng)它用膠印印刷時(shí)，用紫 外光照射，促使齊聚物固化， 成為一種新的復(fù)制方式。 6.3 應(yīng)用應(yīng)用全色熱敏紙全色熱敏紙 l 針對(duì)黃、品紅針對(duì)黃、品紅

58、, ,青青 三種成色層，用三種不同玻璃化三種成色層，用三種不同玻璃化 溫度溫度 Tg Tg 的熱敏性物質(zhì)作壁材，用相應(yīng)的重氮染料或的熱敏性物質(zhì)作壁材，用相應(yīng)的重氮染料或 無色染料作芯材制成微膠囊。再將微膠囊與偶合劑無色染料作芯材制成微膠囊。再將微膠囊與偶合劑 ; ; 顯色劑顯色劑= = 混合制成涂布液，采用多層涂布方式，制成混合制成涂布液，采用多層涂布方式，制成 全色熱敏紙（全色熱敏紙（TATA）紙成品。）紙成品。 l紙中微膠囊的作用是將混溶有偶合劑的液態(tài)芯材在外紙中微膠囊的作用是將混溶有偶合劑的液態(tài)芯材在外 觀上改變?yōu)楣虘B(tài)，將芯材與偶合劑長期穩(wěn)定的隔離開觀上改變?yōu)楣虘B(tài)，將芯材與偶合劑長期穩(wěn)定

59、的隔離開 來。當(dāng)在印刷機(jī)上通過熱頭加熱重氮染料透過囊壁滲來。當(dāng)在印刷機(jī)上通過熱頭加熱重氮染料透過囊壁滲 出、擴(kuò)散與顯色劑反應(yīng)而發(fā)色。出、擴(kuò)散與顯色劑反應(yīng)而發(fā)色。 6.4 應(yīng)用應(yīng)用 l醫(yī)藥中的應(yīng)用醫(yī)藥中的應(yīng)用: :在醫(yī)藥中研制出近百種藥物微膠囊化制劑在醫(yī)藥中研制出近百種藥物微膠囊化制劑, ,有有% %的的 控釋藥物是利用微膠囊技術(shù)生產(chǎn)的。藥物經(jīng)微囊化以后控釋藥物是利用微膠囊技術(shù)生產(chǎn)的。藥物經(jīng)微囊化以后, ,可防止其在可防止其在 空氣中分解空氣中分解, ,減少對(duì)人體臟器的刺激減少對(duì)人體臟器的刺激, ,通過控制釋放通過控制釋放( (即緩釋即緩釋),),可減少可減少 服藥量服藥量, ,延長藥效。延長藥

60、效。 l農(nóng)藥中的應(yīng)用農(nóng)藥中的應(yīng)用: :隨著農(nóng)藥加工技術(shù)的進(jìn)步以及環(huán)保要求的日趨嚴(yán)格隨著農(nóng)藥加工技術(shù)的進(jìn)步以及環(huán)保要求的日趨嚴(yán)格, , 微囊化農(nóng)藥制劑以其能夠延長藥效期微囊化農(nóng)藥制劑以其能夠延長藥效期, ,提高藥效提高藥效, ,降低揮發(fā)損失以及降低揮發(fā)損失以及 隱蔽難聞氣味、降低對(duì)人畜的毒性和刺激等優(yōu)點(diǎn)而受到重視。隱蔽難聞氣味、降低對(duì)人畜的毒性和刺激等優(yōu)點(diǎn)而受到重視。 l香料中的應(yīng)用香料中的應(yīng)用: :采用微膠囊技術(shù)將液體香精用天然或合成高分子化合采用微膠囊技術(shù)將液體香精用天然或合成高分子化合 物作壁形材微囊化而制得固態(tài)的微囊香精。這種香精克服了液態(tài)香物作壁形材微囊化而制得固態(tài)的微囊香精。這種香精