微膠囊技術在飼料添加劑中的運用【論文】

1、微膠囊技術在飼料添加劑中的運用摘 要：綜合闡述了飼料添加劑中微膠囊的功用特點、應用領域， 組成結構、性能優(yōu)勢， 技術原理、制備方法以及微膠囊餌料的運用與推廣， 同時展望了飼料添加劑中微膠囊的未來發(fā)展。關鍵詞：飼料工業(yè)； 微膠囊技術； 飼料添加劑；一、引言 微膠囊技術是一項發(fā)展非常迅速的高新技術， 它克服了許多在過去難以攀越的技術障礙， 使傳統(tǒng)產(chǎn)品得到進一步深加工。微膠囊技術的應用領域拓寬到醫(yī)藥、農(nóng)藥、日化、感光材料、食品、生物制品等領域， 在我國的飼料工業(yè)中， 微膠囊技術的應用起步較晚， 目前主要用于各種飼料掭加劑的生產(chǎn)中。微膠囊技術因其本身的特性， 能很好解決有效成分的加工、保存及再現(xiàn)等問題

2、。常用飼料添加劑如維生素、氨基酸和微生態(tài)制劑等在實際應用過程中存在不易運輸和保存、貨架期短等問題， 采用微膠囊技術可以有效解決此類問題。運用微膠囊技術使許多傳統(tǒng)產(chǎn)品提高了檔次， 具有了更優(yōu)越的性能。微膠囊具有保護被包覆的物質(zhì)免受環(huán)境條件的影響， 屏蔽味道、顏色和氣味， 降低毒性， 改變物質(zhì)的性質(zhì)， 延長揮發(fā)物質(zhì)儲存時間， 持續(xù)釋放物質(zhì)進入外界， 將不可混合的化合物隔離等作用?；谏鲜鰞?yōu)點， 微膠囊技術已成為飼料工業(yè)中爭先研發(fā)的熱點。二、 飼料添加劑中微膠囊的功用特點及應用領域微膠囊技術是指把分散的固體物質(zhì)、液滴或氣體完全包封在一層致密膜中形成微膠囊的方法， 所得到的微小粒子稱為微膠囊。微膠囊技

3、術是一門應用廣泛且發(fā)展迅速的技術。這項技術經(jīng)過幾十年的不斷發(fā)展， 已經(jīng)相繼在飼料、制藥、食品、農(nóng)用化學品、香精香料等工業(yè)領域中得到廣泛的應用， 尤其將微膠囊技術應用在飼料工業(yè)可以解決現(xiàn)存的許多問題。所謂微膠囊， 通俗地講囊就是“口袋”, 微膠囊就是“微小的口袋”.微膠囊技術是通過特定方法和設備將成膜材料包覆固體、液體或氣體材料形成微小粒子的技術， 形成的微小粒子稱為微膠囊， 其粒徑范圍一般在11000m.直徑小于1m的稱為納米膠囊。包在微膠囊內(nèi)部的物質(zhì)稱為芯材 （也稱為囊心、包容物） , 微膠囊外部由成膜材料形成的包覆膜稱為壁材， 芯材可以由一種或多種物質(zhì)組成。飼料添加劑微膠囊化就是用可以形成

4、囊壁的物質(zhì)， 將需保護的飼料添加劑作為囊芯包裹在微膠囊中， 被包裹的養(yǎng)殖飼料添加劑則通過囊壁上的微孔慢慢地向外滲透、擴散。飼料添加劑的范圍很廣， 包括氨基酸、維生素、微量元素、抗菌劑、風味劑等。其中某些品種如同多數(shù)藥物、香料一樣， 因對光、氧、水、氣等敏感， 而常在貯存和使用過程中變質(zhì)， 或因容易揮發(fā)與其它介質(zhì)發(fā)生反應而降低使用效果， 這給廠商與用戶帶來了麻煩與經(jīng)濟上的損失。長期以來人們一直在尋求和試用各種解決辦法， 其中比較有效的方法就是將這些養(yǎng)殖飼料添加劑微膠囊化。微膠囊飼料常用的芯材， 即飼料的必要成分或需要添加的物質(zhì)， 主要有：維生素A、D3、E、K3等脂溶性維生素；維生素B1、B2、

5、B6、C等水溶性維生素；飼用酶制劑， 如植酸酶、纖維素酶、木聚糖酶、-葡聚糖酶等；微生態(tài)制劑， 如乳酸桿菌、鏈球菌、芽孢桿菌和酵母等。飼料添加劑， 如尿素、硒、防腐劑 （丙酸、丙酸鈉、苯甲酸、苯甲酸鈉等） 、畜禽專用抗生素 （桿菌肽鋅） 等；風味劑；酸味劑；氯化膽堿；硫酸亞鐵等。食品安全是一個全球性的問題， 也是中國當前面臨的嚴峻挑戰(zhàn)之一?？股刈鳛轱暳咸砑觿┦褂靡延?0年的歷史， 是目前飼料中用量最大和最廣的添加劑。使用抗生素會導致動物機體免疫功能下降， 特別是長期使用會在動物體內(nèi)殘留和富集， 直接影響人類的免疫和健康。保證養(yǎng)殖品食用安全關鍵在于開發(fā)綠色、安全、高效飼料及其添加劑， 以減少或

6、替代抗生素的使用， 消除藥物殘留的隱患。微生態(tài)制劑亦稱微生態(tài)調(diào)節(jié)劑， 是根據(jù)微生態(tài)學原理， 通過調(diào)整微生態(tài)失調(diào)， 保持微生態(tài)平衡， 提高宿主的健康水平， 利用對宿主有益的正常微生物或促進物質(zhì)所制成的制劑。近年來， 隨著人們食品安全意識的提高， 微生態(tài)制劑以其高效的保健功能、無毒不良反應、無殘留和不污染環(huán)境等特點成為替代抗生素較為理想的產(chǎn)品。微生態(tài)制劑微膠囊技術在國內(nèi)飼料業(yè)中也已經(jīng)有了一定程度的研究和應用， 如在水產(chǎn)飼料中使用微囊化添加劑可以改善水產(chǎn)養(yǎng)殖的情況， 節(jié)約餌料并提高生產(chǎn)效率， 降低水產(chǎn)養(yǎng)殖對環(huán)境的污染。在水產(chǎn)養(yǎng)殖育苗中， 通常采用微藻、輪蟲和鹵蟲幼體等活餌作為魚蝦等幼體的餌料。但是使

7、用活餌存在一些限制：一方面， 受環(huán)境和管理等的影響， 造成活餌的產(chǎn)量和質(zhì)量不穩(wěn)定；另一方面， 活餌的培養(yǎng)需要耗費大量財力物力， 提高了養(yǎng)殖水產(chǎn)品的成本。微膠囊通過包裹物料改變其物化特性， 恰好可以滿足水產(chǎn)種苗開口餌料水中穩(wěn)定性和懸浮性的特殊要求， 微膠囊開口飼料的物理特性是產(chǎn)品的主要質(zhì)量指標之一， 直接影響到水產(chǎn)幼苗攝食和消化。因此被認為是水產(chǎn)種苗開口餌料的最佳形態(tài)。三、 飼料添加劑中微膠囊的組成結構及性能優(yōu)勢微膠囊技術是將固體、液體或氣體物質(zhì)包埋和封存在微型膠囊內(nèi)， 成為固體微粒產(chǎn)品， 在需要時釋放其有效成分。微膠囊技術在保護生物活性分子、組織或細胞以對抗不利的環(huán)境方面取得了較好的成效。微膠

8、囊造粒技術就是將固體、液體或氣體物質(zhì)包埋、封存在一種微型膠囊內(nèi)成為一種固體微粒產(chǎn)品的技術。微膠囊是用特殊手段將需要包被的物質(zhì)包裹在微小封閉的膠囊內(nèi)。微膠囊可呈現(xiàn)出各種形狀， 如球形、腎形、粒狀、谷粒狀、絮狀和塊狀等。微膠囊技術是用特殊的方法將固體、液體或氣體物質(zhì)包埋封存在一種微型膠囊內(nèi)而成為固體微粒產(chǎn)品， 在需要時再將設包埋的內(nèi)容物釋放出來的技術。形成膠囊壁的物質(zhì)稱為壁材， 大多數(shù)為天然或合成的高分子化合物， 如明膠、阿拉伯樹膠、海藻酸鈉、環(huán)糊精以及纖維素衍生物等， 壁材在很大程度上決定著微膠囊產(chǎn)品的物理化學性質(zhì)。被包埋的物質(zhì)即核心物質(zhì)稱為芯材， 芯材的選擇比較靈活， 可以是單一的固體、液體或

9、氣體， 也可以是固液、氣液混合體。微膠囊產(chǎn)品按膠囊壁材分類有單層和多層結構產(chǎn)品， 按核心物質(zhì)分類有單棱、多核以及多核一無定型等結構產(chǎn)品。粒子的大小一般在5500m大小的半透性或密封的范圍內(nèi)， 有球形、腎形、粒狀等各種形狀。無機材料和有機材料均可作為微膠囊的壁材， 微膠囊芯材 （囊心物質(zhì)） 可以是單一的固體、液體、或氣體， 也可是固固、液液、氣液混合體等。壁材 （膜材、包囊材料、成膜材料） , 最常用的是高分子的有機材料， 包括天然和合成兩大類?，F(xiàn)使用壁材有：植物膠類：阿拉伯膠、瓊脂等；多糖類：黃原膠、阿拉伯半乳聚糖、殼聚糖等；淀粉類：玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、改性淀粉等；纖維素類、蛋白質(zhì)類、聚合物

10、類、蠟與類脂類。微膠囊一般可以認為由芯材和壁材兩部分組成， 一個微膠囊可包含有一種或多種活性物， 在設計和制備微膠囊時， 應考慮芯材的性質(zhì)、產(chǎn)品的使用目的及貯存的環(huán)境等。常用于微膠囊化的芯材包括風味劑、酸味劑、甜味劑、色素、脂類、維生素、礦物質(zhì)、酶、微生物、氣體以及其它各種食品添加劑。芯材的選用要依據(jù)微膠囊的制備方法而定， 可選用水溶性或脂溶性物質(zhì)。常用的壁材材料分為天然高分子材料、半合成高分子材料、全合成高分子材料和無機材料。有明膠、葡聚糖、阿拉伯膠、淀粉、羥甲基纖維素、聚乳酸、聚乙烯、硅酸鹽類等。壁材要根據(jù)芯材的作用特點、作用部位、作用方式進行選擇。微膠囊化微生態(tài)制劑具有保護作用， 增加穩(wěn)

11、定性， 微膠囊的壁材可保護芯材， 使其免受環(huán)境中水分、氧氣、紫外線和p H等影響， 能有效地延緩其分解、氧化和揮發(fā)等變質(zhì)過程的發(fā)生。將同1種產(chǎn)品中2種或超過2種的混合在一起易發(fā)生化學反應而失效的添加劑成分用微膠囊隔開， 以提高其穩(wěn)定性。具有緩釋作用， 能控制有效成分的釋放速度， 使之長效化， 減少毒不良反應。微膠囊還可以起到隔離作用， 阻止不同物質(zhì)間的反應， 提高其穩(wěn)定性。改變物質(zhì)的存在狀態(tài)、質(zhì)量、體積和密度等物理性質(zhì)。如：將液態(tài)物質(zhì)制成分散性好、便于運輸、儲藏及使用的微膠囊固態(tài)粉末。掩蓋不良氣昧， 改善風味， 微膠囊化可以屏蔽某些化合物的味道或氣味?？墒乖瓉聿蝗苡谒奈镔|(zhì)， 如：油脂類， 制

12、成微膠囊后能均勻地分散于水性介質(zhì)中， 從而有效地發(fā)揮作用。微膠囊技術所制得的微膠囊具有保護被包覆物質(zhì)免受環(huán)境條件的影響， 屏蔽味道、顏色和氣味， 降低毒性， 改變物質(zhì)的性質(zhì)或性能， 延長揮發(fā)物質(zhì)儲存時間， 持續(xù)釋放物質(zhì)進入外界等功能， 是一項用途廣泛而又發(fā)展非常迅速的新技術。微膠囊產(chǎn)品的特點之一是具有靶向性， 它可使囊芯物質(zhì)在特定的位置釋放， 最大限度的降低囊心物質(zhì)在使用過程中的損失， 提高利用效率。囊芯物質(zhì)的釋出有三種方式：擴散是一種物理化學的釋放過程。當微膠囊處于液體當中， 由于其囊壁內(nèi)外濃度的不同發(fā)生傳質(zhì)作用， 在濃度梯度力的作用下囊芯物質(zhì)從膠囊內(nèi)緩慢滲出；囊膜破裂：微膠囊在特定的環(huán)境下

13、受到擠壓、摩擦、溶脹等作用使囊膜破裂釋出芯材；囊膜降解：囊膜在酸、堿、微生物或酶的作用下被破壞， 釋出芯材。根據(jù)微膠囊芯材釋放方式的不同， 可以有意識地選擇適合的壁材和微膠囊化方法使芯材能夠在指定的溫度、酸堿度等條件下釋放。微膠囊產(chǎn)品要具有一定的強度， 能夠經(jīng)受一定的處理， 保護內(nèi)容物， 同時也必須可以在特定的條件下釋出內(nèi)容物。微生態(tài)制劑的有些菌種在生長過程中不形成芽孢， 抗性較差， 如：嗜酸乳桿菌、雙歧桿菌和糞鏈球菌等。粉劑和顆粒等固體微生物活菌制劑的制備要經(jīng)過干燥、高溫或加熱制粒處理， 造成菌體嚴重失活， 影響產(chǎn)品使用效果；水劑微生物制劑不易保藏， 時效性短。微生態(tài)制劑必須通過胃環(huán)境以大量

14、的存活菌到達腸道并定植于腸黏膜上才能發(fā)揮其生理功能， 由于胃酸的殺菌作用， 微生態(tài)制劑的活菌數(shù)在此過程中也會大幅度下降。微膠囊用于飼料添加劑增加了產(chǎn)品的穩(wěn)定性， 能有效地延緩其分解、氧化、揮發(fā)等變質(zhì)過程的發(fā)生。具有緩釋作用， 能控制有效成分的釋放速度， 使之長效化。將同一產(chǎn)品的兩種或兩種以上因混合在一起易發(fā)生化學反應而失效的添加劑成分用微膠囊隔離開來， 可以提高其穩(wěn)定性。改變物料的狀態(tài)， 如將液態(tài)物質(zhì)制成分散性好、便于運輸、儲藏及使用的微膠囊固態(tài)粉末。可以調(diào)節(jié)物質(zhì)的比重。保護揮發(fā)性物質(zhì)， 遮蔽一些芯材物質(zhì)的不良氣味等。微膠囊技術是通過特定的方法和設備將成膜材料包覆固體、液體或氣體材料形成微小粒

15、子的技術， 具有保護被包覆的物質(zhì)免受環(huán)境條件的影響， 屏蔽味道、顏色和氣味， 降低毒性， 改變物質(zhì)的性質(zhì)， 延長揮發(fā)物質(zhì)儲存時間， 持續(xù)釋放物質(zhì)進入外界， 將不可混合的化合物隔離等作用， 已在生物醫(yī)藥、化工、食品、農(nóng)業(yè)等領域得到了應用和發(fā)展。微膠囊技術是一項發(fā)展非常迅速的高新技術， 它克服了許多在過去難以攀越的技術障礙， 使傳統(tǒng)產(chǎn)品得到進一步深加工， 開發(fā)出很多全新的高質(zhì)量產(chǎn)品。四、 飼料添加劑中微膠囊的原理與制備方法微膠囊技術的基本原理是針對不同的芯材和用途選擇一種或幾種壁材復合包裹。制備微膠囊的過程稱為微膠囊化。微膠囊化可以使囊芯物質(zhì)與外界隔離， 最大限度的保持其原有的性質(zhì)和活性， 同時還

16、可以改善其加工性能。例如可以將原先不易加工的氣態(tài)或液態(tài)的物質(zhì)經(jīng)過微囊化后處理轉變成適合加工的固態(tài)物質(zhì)。微膠囊的釋放機理：活性芯材物質(zhì)通過囊壁膜的擴散釋放， 芯材通過囊壁膜上的微孔、裂縫或半透膜進行擴散而釋放；用外力或內(nèi)壓使囊膜破裂釋放出芯材， 在使用、加工時外力破壞， 或芯材膨脹使壁材破壞釋放；用水、溶劑等的浸漬或加熱等方法使微膠囊降解釋放。依據(jù)囊壁形成的機制和成囊條件， 微膠囊化方法大致可分為三類， 即化學法、物理法和物理化學法?；瘜W法化學法一般包括：一是界面聚合法。界面聚合法的原理是將兩種活性單體分別溶解在互不相溶的溶劑中， 當一種溶液被分散在另一種溶液中時， 兩種溶液中的單體在界面發(fā)生聚

17、合反應而成囊；二是原位聚合法。即單體成分及催化劑全部位于芯材液滴的內(nèi)部或者外部， 發(fā)生聚合反應而微膠囊化。微膠囊改變物料的存在狀態(tài)、物料的質(zhì)量和體積；隔離物料間的相互作用， 保護敏感性物料；掩蓋不良風味、降低揮發(fā)性；控制釋放；降低食品添加劑的毒理作用。微膠囊的局限：一是釋放速度的控制能否滿足要求；二是釋放后剩下的壁材可能帶來一定的負面影響。因此， 其壁材選擇很關鍵。微膠囊壁材的選擇原則：油溶性芯材應采用水溶性壁材；水溶性芯材應采用油溶性壁材；壁材不能與芯材發(fā)生化學反應， 物化性質(zhì)穩(wěn)定；具備適當?shù)臐B透性、吸濕性、溶解性；滿足食品、醫(yī)藥衛(wèi)生要求。實際上微膠囊造?？煽闯墒俏镔|(zhì)微粒 （核心） 的包衣過

18、程。其過程可分為：將芯材分散入微膠囊化的介質(zhì)中；再將壁材放入該分散體系中；通過某種方法將壁材聚集、沉漬或包敷在已分散的芯材周圍；進行某種物化處理， 使微膠囊達到一定的機械強度。針對不同的芯材， 選用不同的壁材和不同的方法， 得到的微膠囊產(chǎn)品性能相差很大， 因此微膠囊產(chǎn)品的質(zhì)量評定很重要?？蓮囊韵路矫嬖u定：容出速度反映芯材的釋放速度；芯材含量的測定， 不同的產(chǎn)品可用不同的方法， 如揮發(fā)油類產(chǎn)品， 可用索氏提取法， 其它， 可用溶劑提取法、水提取法等；微膠囊尺寸大小的測定， 可簡單篩析， 可用裝有特殊裝置的顯微鏡測定等。微膠囊技術發(fā)展到今天已經(jīng)出現(xiàn)了一些比較成熟的成膜方法。這些方法按照成膜機理大致

19、可以分為化學法、物化法、機械法三種。微膠囊化的方法較多， 主要有界面聚合法、原位聚合法、凝聚法、噴霧法等。微膠囊造粒技術按微膠囊造粒的原理不同， 可分為物理方法的微膠囊造粒技術， 如噴霧干燥法、噴霧凝動法、空氣懸浮法、多空離心法等；物理化學方法的微膠囊造粒技術， 如水相分離法、油相分離法、銳孔法、擠壓法、熔化分散法等；化學方法的微膠囊造粒技術：如界面聚合法、原位聚合法、分子包囊法、輻射包囊法等。物理法微膠囊造粒技術：噴霧干燥法適合于熱敏物料的微膠囊；工藝簡單， 易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)， 生產(chǎn)能力大， 成本低。但其包囊率低， 芯材有可能粘附在微膠囊顆粒的表面影響產(chǎn)品質(zhì)量；設備造價高， 能耗大。噴霧干燥

20、法是目前應用最廣泛的微膠囊造粒技術。將芯材分散在已液化的壁材中混合均勻， 并將此混合物經(jīng)霧化器霧化成小液滴， 此小液滴的基本要求是壁材必須將芯材包裹住 （即已形成濕微膠囊） .然后， 在噴霧干燥室與熱氣體接觸干燥， 壁材固化形成微膠囊顆粒。噴霧干燥法初始溶液調(diào)制， 調(diào)制芯材和壁材組成的膠囊化溶液 （初始溶液） 十分重要， 主要影響因素有：芯材和壁材的比例， 初始溶液的濃度， 粘度和濕度等。水溶液型初始溶液要求壁材能溶于水， 芯材為油溶性或固體， 芯材含量不超過50%, 一般在初始溶液中低于20%.有機溶液型壁材為非水溶性聚合物， 芯材可為親水性材料或疏水性材料。壁材為非水溶性聚合物， 芯材可為

21、親水性材料或疏水性材料。先將乳化或分散到聚合物的有機溶液中。將乳化或分散到聚合物的有機溶液中。囊漿型通過其他方法得到濕囊漿型溶液。通過其他方法得到濕囊漿型溶液。噴霧凍凝法與噴霧干燥法一樣， 但壁材不是溶解于某種溶劑調(diào)制的溶液中， 而是加熱至熔融狀態(tài)， 再混入芯材調(diào)成膠囊化熔融液?；漳z囊化微生物制劑的制備擠壓法是最普遍的利用親水膠體制備微膠囊的方法， 包括制備親水膠體溶液， 加入微生物細胞， 擠壓細胞懸液， 使其通過注射式針頭， 以液滴的形式落入固定液中等過程。擠壓法制備微膠囊最常用的壁材是海藻酸鈉， 其具有制備條件溫和、簡單、價格低廉和具有較高的生物相容性的優(yōu)點。形成微膠粒的海藻酸鈉溶液的濃度

22、并不固定， 顆粒的大小和外形取決于海藻酸鈉溶液的濃度和液滴下落的距離。隨著海藻酸鈉濃度的提高， 顆粒直徑的變小。擠壓器的出口孔徑是另外一個重要影響因素， 它可以控制液滴的大小。擠壓法使用的材料除海藻酸鈉外， 還有明膠、卡拉膠、果膠、鄰苯二甲酸醋酸纖維素和石蠟油中一種或兩種材料聯(lián)用。擠壓法操作簡單， 成本低， 能保持較高的菌體密度和活性。噴霧干燥法是用單一工序將溶液、乳液、懸浮液或漿狀液加工成粉狀干燥制品的一種方法， 應用最為悠久、最為廣泛， 也是成本極為廉價的一種微膠囊方法。噴霧干燥法干燥速率快， 時間短， 物料溫度較低， 產(chǎn)品的分散性和溶解性好， 生產(chǎn)過程簡單， 適用于連續(xù)化生產(chǎn)。乳化包埋法

23、是先將少量益生菌細胞懸液加入到大量的植物油中， 然后經(jīng)過均質(zhì)形成油水乳化液。一旦油水乳化液形成， 水溶性的多聚物相互交聯(lián)， 在油中形成不溶性的微小膠粒。乳化液中不連續(xù)相的體積越小， 最后形成的微粒的尺寸越小。形成油不溶性的微粒的方法取決于所選用的壁材， 最后通過過濾收集微膠粒。五、 飼料添加劑中微膠囊餌料的運用與推廣微膠囊技術在添加劑生產(chǎn)中的應用潛力最大， 研究也最多。在飼料生產(chǎn)中維生素是必不可少的組分， 但其最大的特點是不穩(wěn)定， 在光、熱等作用下極易變質(zhì)、失效。將微囊化技術應用到維生素生產(chǎn)中， 對維生素進行包被處理可以生產(chǎn)出穩(wěn)定性高的維生素產(chǎn)品。在飼料工業(yè)上， 微膠囊技術能夠改變物質(zhì)的狀態(tài)、

24、質(zhì)量和體積， 提高其穩(wěn)定性、溶解性和流動性。將液態(tài)半胱胺微囊化， 解決了液態(tài)半胱胺飼喂操作過程的不方便。保護高敏性物質(zhì)， 極大地提高了對敏感環(huán)境因素如光、熱、氧、濕度和強酸、強堿的抵抗力， 防止和延緩飼料腐敗變質(zhì)。如將維生素等對環(huán)境敏感的物質(zhì)微囊化處理， 使其與外界隔絕， 可有效的延長其儲存時間。降低揮發(fā)性， 延長香味劑等物質(zhì)的滯留期。香味劑是由醛、酮、脂等芳香性香料組成， 沸點一般較低， 揮發(fā)性強， 熱穩(wěn)定性差。如制成微囊化香味劑， 可解決這些問題。分子包裹法是在分子水平上形成微膠囊， 又稱為包裹絡合法， 是較為先進的方法。它利用-環(huán)糊精作為壁材。-環(huán)糊精是一種利用生物酶法合成的一種分子結構

25、呈環(huán)狀的淀粉衍生物， 其內(nèi)部有親水基團可與疏水物質(zhì)形成穩(wěn)定的包合物， 外部有較多的疏水基團， 所以吸濕性低。故用分子包裹法生產(chǎn)的微膠囊產(chǎn)品不易受潮且流動性好。但只能包裹疏水性的芯材。使用水中膠體聚合物分散體取代水溶性聚合物在固體制劑包被時的有機溶媒， 同樣它也可用于取代微囊化時所用的有機溶媒， 該法稱為水中成囊法。此外較新的方法還有高壓靜電場法。水污染嚴重、勞動量大、種苗質(zhì)量參差不齊是目前我國蝦苗培育行業(yè)面臨的最大問題。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中， 使用微囊化技術與傳統(tǒng)的養(yǎng)殖方式相比也有許多優(yōu)勢。據(jù)了解， 生產(chǎn)育苗蝦片的主要原材料為魚粉、豆粕、花生粕等常規(guī)原料， 由于研究的缺失， 目前蝦片基本未形成標準化產(chǎn)

26、品， 不同廠家配方差別很大， 也導致了蝦片質(zhì)量的參差不齊。由于蝦片的生產(chǎn)需經(jīng)500多的高溫， 很多熱敏性營養(yǎng)物質(zhì)會在加工中損失掉， 甚至有不少企業(yè)在蝦片生產(chǎn)時根本不添加維生素、魚油等熱敏性物質(zhì)。正因如此， 不少育苗場不得不在蝦苗培育過程中補充投喂其它營養(yǎng)品， 以彌補蝦片營養(yǎng)的不足， 這也給蝦苗生產(chǎn)企業(yè)造成了較大的負擔和技術操作上的困難。將蝦片搓洗后潑灑， 根本不能夠算做全價飼料， 很多成分甚至可以溶于水中， 導致蝦苗不能攝食， 造成了餌料大量浪費和水質(zhì)污染， 因此蝦苗在培育過程中需要大量、不間斷換水， 以保持水質(zhì)良好。正是因為育苗水質(zhì)污染比較嚴重， 時間長了苗場周圍的海水惡化， 造成近年來沿海

27、不少苗場不得不搬遷。投喂蝦片導致水質(zhì)污染和餌料營養(yǎng)不全面， 是近年來國內(nèi)蝦苗質(zhì)量不斷下降的重要原因之一。微膠囊技術被廣泛應用于微生物、動植物細胞、酶和其他多種生物活性物質(zhì)和化學藥物的固定化方面。微囊餌料是全價飼料， 主要原料是豐年蟲粉、魚粉、多種維生素、礦物質(zhì)等。微囊餌料的生產(chǎn)不僅要考慮全面的配方營養(yǎng)， 還要考慮原料容重， 做到懸浮性強， 現(xiàn)在各方面技術已經(jīng)很成熟， 可以全面向市場推廣。微生物制劑產(chǎn)品能顯著提高對蝦成活率， 微生物制劑的使用在水產(chǎn)健康安全養(yǎng)殖中具有十分重要的意義， 但微生物制劑菌體易失活、在水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中采用潑灑方式投放益生菌， 菌體進入水體后濃度低， 不易形成優(yōu)勢菌群等。在動

28、物日糧中添加益生菌可以提高生產(chǎn)效率， 但許多微生態(tài)制劑在進入動物體內(nèi)的過程中生物活性損失較大。如將其包被處理， 能較好地提高細菌存活率。隔離相互間容易發(fā)生反應的組分， 使之可共存于同一配方中， 提高原料的配伍范圍。氯化膽堿是禽牧飼料中不可缺少的添加物質(zhì)， 但其有強的吸潮和吸二氧化碳的性質(zhì)， 對飼料中的維生素有強烈的破壞作用。為了提高牛奶中不飽和脂肪酸的含量， 需要在奶牛飼料中添加油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸或不飽和脂肪酸含量高的植物油。但是這些脂肪酸進入牛胃后即被吸收， 并在消化過程中被轉化成飽和脂肪酸。留存下來的不飽和脂肪酸含量只占總脂肪酸含量的2.7%.研究表明， 把二氯甲烷、氯仿、四氯化碳

29、等氯代甲烷摻到反芻動物的飼料中， 有使其在胃消化過程中產(chǎn)生甲烷等無用物質(zhì)的量減少的趨勢， 而丙酸、丁酸等有益營養(yǎng)成分增加。但這些氯代甲烷都是有難聞氣味的易揮發(fā)液體， 很難均勻摻合到飼料中， 飼喂時需采用特殊的方法， 而制成微膠囊粉末， 就避免了以上困難。此外， 尿素微膠囊化后可減少投喂次數(shù)， 避免氨中毒和尿素適口性差的缺點。微囊化處理可以作為保護維生素的有效措施。能夠掩蓋不良風味， 促進動物采食。如可將尿素等適口性差的物質(zhì)制成微膠囊飼喂犢牛， 還有起到緩釋作用， 減小應激。可以最佳方式釋放具有生物活性的物質(zhì)， 使生物活性物質(zhì)具有更強的靶向性。如將不耐胃酸的活菌制劑微囊化后， 可以避免其在經(jīng)過動

30、物胃時的大量失活。水產(chǎn)養(yǎng)殖微囊餌料在使用過程中可直接投喂， 大量節(jié)省了人力， 而且營養(yǎng)全面， 浪費少， 大大降低了對水體的污染。微生物制劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中主要作為體內(nèi)微生物改良劑和水質(zhì)微生物改良劑。微生物制劑中的許多細菌本身含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)， 是優(yōu)質(zhì)飼料添加劑或動物幼體的優(yōu)良餌料。它作為飼料添加劑經(jīng)常使用于水產(chǎn)養(yǎng)殖的各個時期， 尤其在育苗期的動物性餌料培養(yǎng)過程， 以及育成期自制餌料的搭配中。海水仔稚幼體賴以生存的生物活餌由于營養(yǎng)不全面、生產(chǎn)成本高、易攜帶病原菌、供給不穩(wěn)定等缺點與不足， 成為制約海水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的瓶頸。微囊餌料不僅能有效彌補生物活餌的缺點與不足， 而且質(zhì)

31、量和產(chǎn)量均可有效保證， 更適合工廠化育苗生產(chǎn)。根據(jù)多個苗場的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示， 使用微囊餌料， 蝦苗蚤、糠期育苗成活率平均可達46%, 標苗成活率比用蝦片高10%15%.蝦苗投放后用1015 d的微囊餌料投喂也能夠顯著提高蝦苗健康狀況， 從而提高后續(xù)養(yǎng)殖的成功率。微囊餌料的推廣對提高養(yǎng)殖成功率也起到了較好的幫助作用。在飼料中添加微生物制劑， 通過魚類的攝食， 進入腸道中的微生物制劑形成優(yōu)勢菌群， 經(jīng)一系列生理生化反應產(chǎn)生促生長類的生理活性物質(zhì)、酶類并提高動物體內(nèi)消化酶的活性等， 有助于養(yǎng)殖動物對飼料的消化及吸收， 促進魚類生長和發(fā)育。微生物制劑作為水質(zhì)改良劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中能改良水環(huán)境的水質(zhì)和底質(zhì)

32、， 調(diào)節(jié)水色和浮游生物組成， 保護動物健康和促進動物生長。六、 飼料添加劑中微膠囊的未來發(fā)展眾所周知， 香精 （水溶性， 油溶性） 均容揮發(fā)， 特別是受熱揮發(fā)性增強。由于這一缺點， 使其在生產(chǎn)產(chǎn)品過程中產(chǎn)生香氣留香時間短， 香氣不夠純正和穩(wěn)定， 使用受到影響。有廠家針對這一缺點經(jīng)過多年的研究和實驗終于誕生了微膠囊粉末香精。微膠囊技術是將固態(tài)， 液態(tài)或氣態(tài)微細核心物質(zhì)， 將其包埋在半透性或密閉性微膠囊內(nèi)的技術， 它能有效的保持食品的色， 香， 味， 營養(yǎng)成分及生理活性， 防止某些不穩(wěn)定的食品成分揮發(fā)， 氧化， 變質(zhì)。微膠囊香味劑， 又稱微膠囊風味劑和微膠囊香精， 由12層不同物質(zhì)構成的球形或類似

33、球狀的顆粒料， 每個顆粒料的內(nèi)容物， 即核， 為固體、液體或者氣體。核的外圍包裹物為膠體。微膠囊香味劑的外形及結構基本上可分為6種， 常見的為單核、多核和多核一無定型微膠囊， 它的粒徑也可達幾微米及幾十微米。利用一些可以成膜的囊壁材料進行香料或者其它內(nèi)容物的包裹及膠囊成型的技術叫微膠囊技術。微膠囊粉末香精采用微膠囊包埋技術， 選用優(yōu)質(zhì)的壁材 （如糖類， 變性淀粉等） 包埋香精， 經(jīng)乳化， 噴霧干燥制成， 粉末細膩， 使香氣更加柔和， 純正， 穩(wěn)定， 持久。在固態(tài)粉末原料中使用方便。且耐高溫， 抗氧化性能好， 能延長貨架期。依靠微膠囊技術， 使昔日由于技術障礙得不到深加工開發(fā)的傳統(tǒng)產(chǎn)品獲得了新生

34、， 提高了檔次并且研制開發(fā)出許多面目煥然一新的高新技術產(chǎn)品。例如， 固態(tài)、液態(tài)及氣態(tài)微膠囊香精、復合單體多味微膠囊香精、慢釋放微膠囊香精、熱敏性微膠囊香精、噴涂型和攪拌型微膠囊香味劑、彩色微膠囊調(diào)味料、過胃腸溶微膠囊添加劑及藥物等， 其應用前景十分美好， 經(jīng)濟效益十分顯著。在西方國家市場所需求液態(tài)香精和微膠囊香精比例已經(jīng)達到1:1, 可以肯定的是， 微膠囊香精功能各異， 應用廣泛。微膠囊粉末香精更易儲存， 不易氧化， 香氣穩(wěn)定， 留香時間長， 使用安全， 方便， 不與其他配料發(fā)生反應， 且能耐高溫。微膠囊香味劑使物料形態(tài)改變， 可將液態(tài)香精轉變?yōu)榉稚⑿约傲鲃有院玫念w粒料， 微膠囊粉末香精在經(jīng)過

35、高溫噴霧干燥處理后， 比液態(tài)香精在使用方面更加安全；可滯留揮發(fā)性化合物以最佳條件釋放出來；物料形態(tài)改變， 可將液態(tài)香料， 經(jīng)包埋后轉變?yōu)榉稚⑿约傲鲃有院玫墓腆w顆粒， 便于儲存， 運輸和應用時的方便性；產(chǎn)品穩(wěn)定性提高， 可有效的防止其分解， 氧化防止香氣迅速揮發(fā)散逸；可控制香精從微膠囊內(nèi)向外釋放及擴散的速率， 使有效成分長效化；可掩蓋不良氣味， 降低揮發(fā)性。飼料香精通常以液態(tài)或者粉末狀添加到配合飼料中， 由于香精的揮發(fā)性強， 以散逸損失大。而豬料、雞料、鴨料多為顆粒料， 如果將香精先加入配制好的粉料中經(jīng)過混合后再進入高溫環(huán)境下壓制成顆粒， 勢必使香味物質(zhì)揮發(fā)殆盡。雖可采用壓粒后再在顆粒表面噴香方

36、法， 但仍不能保持較長的留香期， 若采用微膠囊噴香， 可以取得更佳的理想效果。微膠囊技術在保護生物活性分子、組織或細胞以對抗不利的環(huán)境方面取得了較好的成效。微膠囊化微生物制劑具有保護作用， 增加穩(wěn)定性微膠囊的壁材可保護芯材， 使其免受環(huán)境中的水分、氧氣、紫外線、p H等影響， 能有效地延緩其分解、氧化、揮發(fā)等變質(zhì)過程的發(fā)生；將同一種產(chǎn)品中幾種以上因混合在一起易發(fā)生化學反應而失效的添加劑成分用微膠囊隔開， 以提高其穩(wěn)定性；具有緩釋作用能控制有效成分的釋放速度， 使之長效化， 減少毒副作用；微膠囊還可以起到隔離作用， 阻止不同物質(zhì)之間的反應， 以提高其穩(wěn)定性；改變物料的狀態(tài)， 通過微膠囊化可以改變物質(zhì)的存在狀態(tài)、質(zhì)量、體積、密度等物理性質(zhì)。如將液態(tài)物質(zhì)制成分散性好， 便于運輸、儲藏及使用的微膠囊固態(tài)粉末；掩蓋不良氣味， 改善風味， 微膠囊化可以屏蔽某些化合物的味道或氣味?？墒乖瓉聿蝗苡谒奈镔|(zhì)如油脂類， 經(jīng)制成微膠囊后能均勻地分散于水性介質(zhì)中， 從而有效地發(fā)揮其作用。在飼料中使用的香精有牛肉香精、奶酪味香精、雞