微胶囊加工技术分析
食品微胶囊技术原理
食品微胶囊技术原理食品微胶囊技术是一种将食品成分包裹在微小胶囊中的方法,这种技术可以保护食品成分免受外界环境的影响,并延长其稳定性和保鲜期。
本文将详细介绍食品微胶囊技术的原理和应用。
一、食品微胶囊技术的原理食品微胶囊技术是利用聚合物材料制备微小胶囊,将食品成分包裹在胶囊内部。
常用的制备方法包括乳化法、凝胶化法、共沉淀法和喷雾干燥法等。
1. 乳化法:将食品成分溶解在油相中,然后与水相进行乳化,形成乳状液。
在乳化过程中,添加表面活性剂可增加乳状液的稳定性。
最后,通过加热或添加交联剂使乳状液凝固,形成微胶囊。
2. 凝胶化法:将食品成分与凝胶材料(如明胶)混合,形成凝胶状物。
然后,将凝胶物切割成微小块状,并进行干燥处理,制备成微胶囊。
3. 共沉淀法:将食品成分与沉淀剂在适当的条件下混合,通过沉淀反应生成固体颗粒。
然后,将固体颗粒进行干燥处理,制备成微胶囊。
4. 喷雾干燥法:将食品成分溶解在溶剂中,通过高速喷雾形成微小液滴。
随后,将液滴与热空气接触,使溶剂迅速蒸发,形成固体微胶囊。
以上方法中,乳化法和喷雾干燥法是应用最广泛的制备方法,因其操作简单、成本较低且适用于大规模生产。
二、食品微胶囊技术的应用食品微胶囊技术可以广泛应用于食品行业,为产品赋予多种功能和特性。
1. 控释功能:利用微胶囊的封闭性能,可以实现对食品成分的控制释放。
例如,将微胶囊应用于香料和调味品中,可以使香味和味道在食品中持久存在,增强食品的口感和风味。
2. 保护功能:微胶囊能够有效保护食品成分免受外界光、氧、湿等因素的影响,延长其稳定性和保鲜期。
例如,将微胶囊应用于维生素C等易氧化物质中,可以保持其活性和营养价值。
3. 增稠功能:微胶囊内部的凝胶材料可以增加食品的粘稠度和口感。
例如,在果酱和果冻中添加微胶囊,可以使其更加浓稠和口感丰富。
4. 避免反应:某些食品成分在相互接触时会发生反应,导致品质下降。
将这些成分包裹在微胶囊中,可以有效避免不同成分之间的反应,保持食品的原始品质。
微胶囊化技术及应用
微胶囊化技术及应用微胶囊化技术是一种将液体或固体包裹在微小胶囊内的方法,通过包覆物质可以实现保护、控释、隔离等功能。
这项技术在各个领域都有广泛的应用,如医药、食品、化妆品、油墨等行业。
本文将重点探讨微胶囊化技术的原理、制备方法及应用领域。
一、微胶囊化技术的原理微胶囊化技术的原理是利用胶体或聚合物等材料将目标物质包裹在微小的胶囊内。
这些胶囊通常具有稳定的结构,可以在外部环境的影响下实现目标物质的保护和控释。
胶囊的壁可以根据需要进行调整,以实现不同的功能,如透明性、生物相容性、控释性等。
通过微胶囊化技术,可以将不同性质的物质包裹在一起,实现特定的应用需求。
二、微胶囊化技术的制备方法微胶囊化技术的制备方法多样,常见的方法包括乳化法、凝胶化法、溶剂挥发法等。
乳化法是将目标物质溶解在油相中,再通过乳化剂和乳化机械均匀分散在水相中,最终形成乳液。
通过控制乳化条件和加入固化剂,可以实现胶囊的形成。
凝胶化法是将目标物质溶解在溶剂中,再通过添加交联剂等方法实现胶囊的形成。
溶剂挥发法是将目标物质溶解在溶剂中,再通过溶剂挥发或冷冻干燥等方法实现胶囊的形成。
三、微胶囊化技术的应用领域1.医药领域:微胶囊化技术可以用于药物的保护和控释,延长药效时间,减少药物副作用。
例如,将药物微胶囊化后可以实现肠道缓释、靶向传递等功能,提高药物的疗效。
2.食品领域:微胶囊化技术可以用于食品添加剂的包埋,提高添加剂的稳定性和安全性。
例如,将香精、色素等食品添加剂微胶囊化后可以实现长时间保持香味和颜色。
3.化妆品领域:微胶囊化技术可以用于化妆品的控释和稳定性提升。
例如,将活性成分微胶囊化后可以实现在皮肤上的持续释放,提高化妆品的效果。
4.油墨领域:微胶囊化技术可以用于油墨的包埋和控释,提高油墨的质量和稳定性。
例如,将颜料微胶囊化后可以实现油墨的均匀分散和长时间保存。
微胶囊化技术具有广泛的应用前景,在各个领域都有重要的作用。
随着科技的不断发展,微胶囊化技术将会更加多样化和智能化,为人类生活带来更多的便利和创新。
药物微胶囊的制备与应用
药物微胶囊的制备与应用药物微胶囊的制备与应用是近年来药物研究领域的热点之一。
微胶囊是一种将药物封装在微小胶囊内的技术,可以提供药物的稳定性、延长释放时间和控制药效的作用。
本文将着重介绍药物微胶囊的制备方法和应用领域。
一、药物微胶囊的制备方法1. 乳化法乳化法是一种常见的制备药物微胶囊的方法。
首先,将药物和胶囊材料分别溶解在两个相互不相溶的溶剂中,然后将两个溶液以适当的速率混合,并通过加热、超声或机械搅拌等方式形成乳液。
最后,通过蒸发、凝固或交联等方法使乳液中的胶囊材料生成囊状结构,从而制备出药物微胶囊。
2. 凝胶化法凝胶化法也是一种常用的制备药物微胶囊的方法。
该方法通过将胶体溶液与药物混合,并添加适量的交联剂或凝固剂,使胶体溶液迅速凝胶形成囊状结构。
通过调节溶液的pH值、温度或添加剂的类型和浓度,可以控制囊状结构的大小和药物的释放速率。
3. 化学反应法化学反应法是一种将药物与胶囊材料进行化学反应制备微胶囊的方法。
该方法通常将药物转化为具有反应性功能基团的化合物,与胶囊材料中的官能团进行化学反应,形成共价键连接。
这种方法可以实现药物与胶囊材料的牢固结合,提高微胶囊的稳定性和控制释放速率。
二、药物微胶囊的应用领域1. 药物控释系统药物微胶囊作为一种控释系统,能够延长药物的释放时间,减少药物的频繁给药。
例如,在慢性疼痛治疗中,药物微胶囊可以缓慢释放药物,使药物的效果持续较长时间,同时减少患者的不适感。
2. 靶向药物输送药物微胶囊可以通过表面修饰或封装靶向配体,实现对特定组织或细胞的靶向输送。
例如,在肿瘤治疗中,药物微胶囊可以通过表面修饰特定的抗体或配体,将药物精确输送到肿瘤细胞,减少对健康组织的损伤并提高治疗效果。
3. 药物稳定化部分药物在储存或给药过程中容易发生降解或失活。
药物微胶囊可以通过将药物封装在胶囊内部,形成保护层,使药物更加稳定。
同时,微胶囊还可以对药物进行缓慢释放,避免剂量突然增加或减少。
微胶囊化技术及应用
微胶囊化技术及应用一、什么是微胶囊化技术微胶囊化技术是一种将液体或固体物质包裹在微小颗粒中的技术。
通过包裹物质,可以有效保护其稳定性和活性,延长其释放时间,并实现针对性的控释。
微胶囊常见的尺寸范围是1微米到1000微米。
二、微胶囊化技术的制备方法2.1 乳化法乳化法是常用的微胶囊化技术制备方法之一。
该方法将要包裹的物质溶解在水相或油相中,加入表面活性剂后,通过剪切或超声等方法生成乳液。
随后,将乳液滴入固化剂中,通过离子凝聚、聚合、硬化等过程形成微胶囊。
2.2 凝胶化法凝胶化法是另一种常见的微胶囊化技术制备方法。
该方法将要包裹的物质与凝胶剂混合,形成凝胶。
随后,通过冷冻、干燥、固化等步骤,将凝胶转化为微胶囊。
2.3 其他制备方法除了乳化法和凝胶化法,微胶囊化技术还可以采用喷雾干燥法、喷雾凝胶法、介孔模板法等多种制备方法。
三、微胶囊化技术的应用微胶囊化技术在多个领域有着广泛的应用,以下列举了几个常见的应用领域。
3.1 药物传递系统微胶囊化技术可以用于制备药物的传递系统。
通过将药物包裹在微胶囊中,可以延长药物的释放时间,提高其生物利用度和疗效。
此外,微胶囊化技术还可以用于改善药物的溶解性、稳定性和靶向性,增强药物的疗效。
3.2 食品添加剂微胶囊化技术可以用于制备食品添加剂。
通过将食品添加剂包裹在微胶囊中,可以改善其溶解性和稳定性,延缓释放,并且便于携带和使用。
微胶囊化的食品添加剂可以应用于各种食品中,如饮料、糖果、乳制品等,提供丰富的口感和功能。
3.3 化妆品微胶囊化技术在化妆品中也有着广泛的应用。
通过将活性成分包裹在微胶囊中,可以实现化妆品的持久稳定和渗透效果。
微胶囊化的化妆品可以改善肌肤的保湿性、抗氧化性和抗衰老效果,提高产品的品质和市场竞争力。
3.4 农业领域微胶囊化技术在农业领域也有着潜在的应用价值。
通过将农药、植物生长调节剂等包裹在微胶囊中,可以实现精确投放和控释效果,减少农药的使用量和环境污染,提高农作物的产量和质量。
化妆品中的微胶囊技术研究与开发
化妆品中的微胶囊技术研究与开发近年来,随着化妆品科技的进步与发展,微胶囊技术作为一种新的技术手段逐渐受到关注。
微胶囊技术可以将活性成分封装在微小的胶囊内,从而实现成分的稳定、控释和靶向释放,为化妆品行业带来了许多创新。
一、微胶囊技术的原理及应用范围微胶囊技术的原理主要是通过将活性成分封装在微小的胶囊内,利用胶囊的保护作用和控释特性,实现成分的稳定和释放。
由于胶囊本身的尺寸很小,能够穿透皮肤屏障,将所含活性成分释放到特定的位置,从而提高化妆品成分的渗透性和疗效。
目前,微胶囊技术在化妆品行业的应用范围非常广泛。
例如,可以将抗氧化剂、保湿剂、抗皱成分等封装在微胶囊中,以增加产品的稳定性和持久性。
此外,在防晒产品中,也可以使用微胶囊技术将防晒成分进行封装,提高防晒效果并减少刺激性。
另外,微胶囊技术还被用于香氛产品,实现香味的持久性和缓释效果。
二、常见的微胶囊技术1. 化学合成法化学合成法是一种常见的制备微胶囊的方法。
它通过聚合物化学反应,将活性成分封装在微胶囊内部。
这种方法制备的微胶囊具有稳定性好、释放控制性强的特点,常用于制备需要长时间控释的化妆品产品。
2. 物理包埋法物理包埋法是一种相对简单的制备微胶囊的方法。
它通过将活性成分直接包裹在胶囊中,形成微胶囊结构。
这种方法的优点是操作简单,但相对稳定性较差,容易受外界环境影响,适用于制备稳定性要求较低的化妆品产品。
3. 乳化法乳化法是一种以乳化剂为媒介,将活性成分分散在油水两相之间形成乳液,并通过后续加工制备微胶囊的方法。
这种方法特点是制备过程简单,成本较低,适用于大规模生产。
三、微胶囊技术在化妆品中的研究与开发微胶囊技术在化妆品中的研究与开发一直处于不断的探索和创新之中。
研究人员通过调控微胶囊的壁材、载体材料和封装成分等方面,不断提高微胶囊的稳定性和控释效果。
此外,还有许多前沿的微胶囊技术在化妆品中得到应用。
例如,利用纳米技术结合微胶囊技术,可以实现更精确的成分控释和更高效的皮肤渗透,为化妆品的研发带来了新的可能性。
微胶囊工艺技术
微胶囊工艺技术微胶囊工艺技术是一种在微米尺度下制备胶囊的工艺技术,主要用于制备药物、化妆品、食品等领域的微胶囊。
该技术通过包覆药物、活性成分等物质于微米尺度的胶囊中,能够保护物质的稳定性、延缓释放速度,从而提高药物的疗效和化妆品、食品等产品的质量。
微胶囊工艺技术的制备过程一般包括三个主要步骤:包埋、凝胶化和硬化。
首先,要选择适合的包覆材料,例如壳聚糖、明胶等,然后将药物或活性成分溶解或悬浮于适当的溶剂中形成包被物。
接着,将包被物滴入一定温度的凝胶溶液中,形成初级胶囊。
最后,使用交联剂或酸碱交互作用等方法使初级胶囊的壳层变得坚固,形成最终的微胶囊。
微胶囊工艺技术具有多个优点。
首先,微胶囊能够将药物或活性成分包覆在胶囊内部,有效地保护药物的稳定性,减少氧化、光解、水解等因素的影响,从而延长药物的保存期限。
其次,微胶囊能够延缓药物的释放速度,使药物持续释放,提高药物的疗效。
此外,微胶囊还可以控制药物的释放速度和方式,从而实现针对性的治疗和控制剂量。
最后,微胶囊工艺技术还可以使两种或多种不相容的药物或活性成分在同一囊内共存,实现复方药物的制备。
微胶囊工艺技术在不同领域有着广泛的应用。
在医药领域,微胶囊可以用于制备缓释药物、靶向药物和肿瘤药物。
例如,通过包埋抗癌药物在微胶囊中,可以减少药物对正常细胞的伤害,提高治疗效果。
在化妆品领域,微胶囊可以用于制备抗衰老、保湿、美白等功能性化妆品。
例如,将抗衰老成分包覆在微胶囊内,可以延缓抗衰老成分的氧化,提高产品的稳定性和效果。
在食品领域,微胶囊可以用于制备调味品、营养添加剂等。
例如,通过包埋食物添加剂在微胶囊中,可以改善添加剂的稳定性和溶解性,提高产品的质量。
总的来说,微胶囊工艺技术是一种重要的制备胶囊的技术,具有保护、缓释、控制释放和组合多种活性成分等功能。
该技术在医药、化妆品、食品等多个领域有着广泛的应用前景。
随着科学技术的不断进步和创新,微胶囊工艺技术将更加成熟和广泛应用,为人们的生活和健康带来更多的福祉。
微胶囊制剂的制备工艺与性能研究
微胶囊制剂的制备工艺与性能研究随着现代科技的发展,微胶囊制剂已经成为许多行业的研究热点,因为它们具有独特的性能和广泛的应用前景。
本文将探讨微胶囊制剂的制备工艺以及其在不同领域中的性能研究。
一、微胶囊制剂的制备工艺微胶囊制剂的制备工艺有很多种,根据不同的目标和应用需求,选择合适的制备方法至关重要。
本节将介绍几种常见的微胶囊制剂制备方法。
1. 包裹层法包裹层法是最常用的微胶囊制备方法之一。
其基本原理是通过将核心物质包裹在一层壳材中,形成微胶囊。
包裹层可以由天然材料如明胶或纤维素等制成,也可以采用合成材料如聚合物等制备。
这种方法适用于制备药物、香精、调味品等微胶囊制剂。
2. 油包水法油包水法是一种常见的制备微胶囊的方法。
通过在核心物质中悬浮药物或其他功能性物质,然后将其置于外相中,外相可以是水或其他溶剂。
油包水法可以制备出稳定性较好、释放速率可调的微胶囊制剂。
这种方法常用于调味品、环境材料等领域。
3. 浸渍法浸渍法是一种简单而有效的微胶囊制备方法。
该方法的主要原理是将核心物质浸渍到载体中,然后通过烘干等工艺将其固定在载体表面,形成微胶囊。
由于浸渍法制备的微胶囊具有高载药量和良好的物理稳定性,因此在药物、食品等领域得到广泛应用。
二、微胶囊制剂的性能研究微胶囊制剂的性能研究是制备微胶囊的关键环节,通过对微胶囊的性能进行研究,可以评估其适用性和优缺点。
1. 尺寸与形态微胶囊的尺寸和形态直接影响其在不同应用场景中的效果。
通过粒径分析和形貌观察等手段,可以研究微胶囊的尺寸分布和形态变化。
这些研究结果对于制备工艺的改进和优化具有指导意义。
2. 载药量与释放速率载药量和释放速率是微胶囊制剂的关键性能指标。
通过载药量的测定和释放速率的测试,可以评估微胶囊的药物负载能力和控释性能。
这些数据可用于合理调整微胶囊的配方和制备工艺。
3. 物理稳定性物理稳定性是评价微胶囊制剂质量的重要指标之一。
通过研究微胶囊在储存和使用过程中的稳定性,可以评估其抗破裂性和抗浸出性等性能。
微胶囊技术
微胶囊技术微胶囊技术是一种新兴的技术,它通过制备微小的胶囊来封装和传递药物、食品、化妆品等物质。
这项技术在各个领域都有广泛的应用,为人们的生活带来了便利和创新。
本文旨在介绍微胶囊技术的原理、应用以及未来的发展方向。
一、微胶囊技术的原理微胶囊技术是在微米尺度下制备胶囊,通过材料的包覆和包裹来封装物质。
它可以使用多种材料,例如聚合物、脂肪、蛋白质等,根据不同的需求选择合适的材料制备胶囊。
微胶囊技术的制备过程包括胶囊材料的选择、材料的包覆和固化,最终形成具有稳定结构的微胶囊。
二、微胶囊技术的应用1. 药物封装和控释微胶囊技术在药物传递方面有着广泛的应用。
通过微胶囊技术,药物可以被封装进胶囊中,提高药物的稳定性和传递效率。
在控释方面,微胶囊可以实现药物的定时、定量释放,使药物在体内保持稳定的浓度,减少治疗过程中的药物副作用。
2. 食品添加剂微胶囊技术在食品工业中的应用也非常广泛。
通过微胶囊技术,食品添加剂可以被封装在胶囊中,以提高稳定性和保存期限。
例如,香精、色素、维生素等可以通过微胶囊技术进行封装,使其在食品中的使用更加方便和稳定。
3. 化妆品微胶囊技术在化妆品领域的应用也越来越多。
通过微胶囊技术,化妆品中的活性成分可以被封装进胶囊中,保护这些成分免受外界环境的影响,提高其传递效果。
例如,抗氧化剂、美白成分、保湿剂等可以通过微胶囊技术进行封装,使其在化妆品中更好地发挥作用。
4. 其他领域除了上述应用,微胶囊技术在其他领域也有广泛的应用。
例如,在农业领域,微胶囊技术可以用于植物保护剂的封装和控释,提高农产品的产量和质量。
在纺织工业中,微胶囊技术可以用于纺织品的功能改良,如防水、防尘等。
此外,微胶囊技术还可以用于传感器、能源储存等领域的研究和应用。
三、微胶囊技术的发展方向1. 制备工艺的改进微胶囊技术的制备过程需要考虑胶囊材料的选择、包覆和固化步骤,目前仍存在一些技术难题。
未来的研究方向之一是改进制备工艺,提高胶囊的制备效率和稳定性。
微胶囊技术
微胶囊技术微胶囊技术是一种常见的药物及化妆品封装技术。
它利用一种透明的聚合物外壳将药物或化妆品包裹在里面,形成微小的胶囊,可以保护药物或化妆品不受光、氧气、湿气等外界影响,延长其使用寿命和保持其活性。
微胶囊技术的原理是通过聚合物外壳的物理结构和性质,在微小的尺度下将药物或化妆品完全包裹起来。
这种被包裹的物质可以在外部环境的影响下,保持自身的结构和性质,从而更好地发挥其应有的功效。
微胶囊技术通常可以分为两种类型:化学微胶囊和物理微胶囊。
前者是通过化学反应将聚合物合成为微胶囊,后者是通过机械方法将药物或化妆品包裹在聚合物外壳里。
微胶囊技术的优点之一是能够延长药物或化妆品的使用寿命,因为被包裹的物质可以不受外界条件的影响而保持稳定。
另一个优点是使药物或化妆品更容易使用,因为微胶囊可以将其变成易于携带的粉末或液体形式,方便携带和使用。
微胶囊技术在药物制造中技术的重要性不言而喻。
对于不稳定的药物,微胶囊技术可以使其更加稳定,防止其因为存储条件不当而失效。
此外,微胶囊技术还可以控制药物的释放速度和位置,实现药物对病理状态的精准控制,从而提高药物治疗的效果。
在化妆品制造中,微胶囊技术可以延长化妆品的保质期和稳定性,改进其质地和性质,加强其整体效果,将化妆品更加贴近人类皮肤的需求。
除了医疗和美容领域,微胶囊技术还被广泛应用于食品、农药、涂料、油漆等领域中。
在食品中,微胶囊可以在烘焙过程或食品加工过程中起到防止香料蒸发及延长保质期的作用。
在农药中,微胶囊技术可以确保药物的稳定性和控制农药的释放速度,从而更好地提高农作物对病虫害的抵抗能力。
在涂料和油漆领域,微胶囊技术可以控制颜料的颜色和稳定性,使其更加耐久和持久。
然而,微胶囊技术也有一些限制。
首先,微胶囊的制造成本较高,需要使用先进的制造设备和技术,造成了产成品的价格偏高。
其次,微胶囊的尺度较小,制造过程中易受制造条件的影响而出现不均匀的情况,进而影响到微胶囊的效果。
微胶囊制备方法
微胶囊制备方法微胶囊的制备方法大致可分为3类:聚合反应法、相分离法、物理及机械法。
聚合反应法包括界面聚合法、原位聚合法和悬浮胶联法;相分离法包括水相相分离法和油相相分离法;物理及机械法包括熔化分散冷凝法、喷雾干燥法、溶剂或溶液萃取法等。
1 界面聚合法界面聚合法制备微胶囊的原理是通过适宜的乳化剂形成油包水(或水包油)乳液,使水溶性(或油溶性)反应物的水溶液(或油溶液)分散进入油相(或水相),在油包水(或水包油)乳液中加入非水溶性(或水溶性)反应物以引发聚合,在液滴表面形成聚合物膜,这样含水微胶囊(或含油微胶囊)就会从水相(或油相)中分离。
将该方法制备出的微囊化乳酸菌产品用于乳酸发酵,其活菌含量会随发酵时间的延长而恢复。
藤原正弘等人改进了此方法,称复乳状液法,具体过程是将乳酸菌液与添加了聚甘油脂肪酸酯的氢化油脂混合形成W/O型乳状液,再分散于含增稠稳定剂黄原胶的乳酸钙溶液中,最终形成W/O/W型双重乳状液,将此乳状液逐滴加到低甲氧基果胶之类的成模液中,制成内部流动的微胶囊化产品,由于在菌体与外水相之间有一层固化的油脂膜作为屏障,使得产品在低pH值的条件下稳定性更高。
在界面聚合法中,尽管微胶囊的强度与使用的交联剂浓度成正比,但由于交联剂都有一定的毒性,会对乳酸菌的活性造成损害,所以很难得到广泛的认可。
复乳状液法操作复杂,且在双重乳状液形成过程中外水相与内水相极易混溶,故产品得率低。
2 相分离法相分离法又称凝聚法,是将芯材料乳化或分散在溶有壁材的连续相中,然后采用某种方法(如加入聚合物的非溶剂、降低温度、或加入与芯材料相互溶解的第二种聚合物)使壁材溶解度降低并从连续相中分离出来,形成黏稠的液相(不是沉淀),包裹在芯材料上形成微胶囊。
根据包囊材料在水中溶解度的不同,可将相分离法分为水相相分离法和油相相分离法。
用相分离技术制备微胶囊时最常用的聚合物材料有明胶、琼脂、阿拉伯胶和乙基纤维素等。
Sheu TY等人用油相相分离法制得的乳酸菌微胶囊,其乳酸菌的防冻能力提高了20%~50%。
4第3章微胶囊技术详解
举例:
凝聚剂: ①乙醇, 丙酮,丙醇 异丙醇 之类的沉淀剂) ② 硫酸钠,硫酸铵之类的强亲水亲 ③ 酸碱之类pH值调节剂
(3)复凝聚法
两种带不同电荷胶体水溶液混合时会产生因受
电荷作用而成的复合物,这种复合因溶解度降低
而会产生相分离现象, 从而可从水溶液中析出成 微胶囊 。
原理示意
(4)应用举例
第2步:极性液的微胶囊化
用(需胶囊化的)极性溶剂(乘壁尚有高渗透性)
对初始微胶囊中的非极性溶剂进行置换;
第3步:微胶囊壁处理成非渗透性
再用明胶的非溶剂(如乙醇,丙酮等)处理。
(三)挤压法与锐孔法
1.挤压法
原理
----心材壁材乳化液→挤压成丝→冷却固化→打断 成粒→分离、水洗和干燥→成品。 特点 ----基本上在低温下操作 适合热不稳定性产品 应用 ----香精香料,维生素C等100多种产品用此法生产
例2:
2.油相分离法 心材为水溶性物质。
3.复相乳液法 W/O/W, O/W/O
W/O/W
(二)囊心交换法
1.基本原理
----用 真正需要的心材替换先被包囊的 心材
2.适用于
大多数水溶液,高极性液, 低沸点液体,
结构与比例非常易变的混合型囊心物 (如
柠檬油)
3.操作步骤
第1步:非极性溶剂预微胶囊化 用复凝聚法,用明胶和阿拉伯胶作壁材;
(二)材
料
1.心材(囊心物质) ----微胶囊内部装载的物料
食品工业中心材举例: 生物活活性物 食用油脂 酒类 酶和微生物细胞 甜味剂,酸味剂,防腐剂 香精,精油 色素 ……
2.壁材(包囊物质) ----外部包囊的壁膜物料
(1)组成 有机和无机, 天然或合成的高分子材料 (2)壁材的选材原则 能与心材配伍但不发生化学反应; 满足安全卫生要求; 适当的渗透性、吸湿性、溶解性和稳定性等。
微胶囊的制备及其应用研究
微胶囊的制备及其应用研究微胶囊是一种微小的胶囊,它的尺寸通常在1微米到1毫米之间。
微胶囊是由一种材料制成的,在这种材料中,被包含的物质可以在其内部保护,并且可以持续缓慢释放,因此,微胶囊有许多重要的应用。
此文为大家简单介绍微胶囊的制备及其应用研究。
一、微胶囊的制备方法1、良好的选择机制:首先,需要确定微胶囊的应用范围,并选择最合适的材料和方法。
通常情况下,微胶囊需要有合适的尺寸、形状,以及制备成本等方面要求,因此应该确保成本和产量等成本问题。
2、稳定的胶囊制备方法:不同制备方法产生的微胶囊,其性质和外观等方面会有所不同。
例如半胶原体法、胶滴化学沉淀法、溶剂置换法和喷雾干燥法等各种制备方法,其影响微胶囊的物理结构和大小等。
因此,制备方法需要根据不同物质的应用要求,进行选择和优化。
二、微胶囊的应用研究1、药物缓释:微胶囊制备方法的发展,使得微胶囊在药物缓释领域有了广泛的应用。
由于微胶囊具有良好的缓释能力和药物稳定性,在控制药物出现的方面发挥了重要的作用。
反过来,微胶囊的制备方法也受到了药物缓释的影响,越来越多地关注应用要求,以在实际应用过程中更好地体现出微胶囊的优势。
2、二次涂层:一些微胶囊制备方法是异相结构,反应物在渗透难的分散介质对接触反应,因此涂胶和包接支架等二次涂层是重要的应用领域。
例如,在食品色素领域,采用微胶囊一次涂层-再次涂层技术,与聚合物配对制成色素胶囊,可以改善光稳定性、酸碱稳定性、温度稳定性等,并能有效防止食品中色素外泄。
3、液晶显示:液晶显示需要高水平的技术支持,微胶囊制备技术可以在生产中发挥重要作用。
例如,在制造显示屏时,采用微胶囊包覆技术,可以实现面板的透明与鲜艳,提高液晶显示的透过率和颜色鲜艳度。
此外,在一些敏感领域,包括生物医学、化学生物学、光子学等领域,微胶囊也具有广泛应用前景。
总之,微胶囊是一种有用的载体,在许多领域都可以发挥重要作用。
随着微胶囊制备方法和应用不断发展,未来微胶囊的应用前景将会更加广阔。
微胶囊技术及其应用
01微胶囊技术1.1 微胶囊技术的概念微胶囊是由聚合材料外壳包裹内容物的一种包容物或包装物,其内部装载的物质称为芯材,外部包裹的物质称为壁材。
微胶囊技术是指由高分子的聚合材料作为壁材,使其在芯材表面形成连续的薄膜,隔绝内容物,从而形成微胶囊的一种新型技术。
微胶囊技术可以将固态、液态或气态的物质进行包覆,尽可能的保留芯材物质的色、香、味、营养及活性,如今已在食品、医药、日用品、化学材料等领域得到了广泛的研究与应用。
1.2 微胶囊技术的特点特殊的芯材物质在经过微胶囊化处理后,其颜色、形态、体积、质量、溶解性以及贮藏性等都会发生一定的变化,在特定的条件下,芯材物质会被缓慢释放从而发挥作用。
微胶囊产品的粒径一般在1 滋m~1 000 滋m之间。
微胶囊的形状各异,主要有不规则型、简单型、多芯型、多壁型、填质颗粒型等;按功能特性区分,包括缓释型、压敏型、热敏型、光敏型、膨胀型、pH值敏感型等。
1.3 芯材和壁材的选择芯材大多是单一的某种物质,也可以是几种物质的混合物,常用作芯材的物质可大致分为精油、色素、油脂、菌种、酶、活性物质、营养成分等几类,具体的芯材物质如表1所示。
表1 制备微胶囊常用的芯材分类一般来说,芯材只有从微胶囊的囊壁中释放出来才会发挥其功效,释放速率分为瞬间释放和缓慢释放两种,释放速率易受到壁材厚度、孔洞大小、反应方式等多种因素影响;芯材本身的溶解度、扩散系数也会对释放速率产生影响,一般芯材的释放过程遵循零级或一级释放速率方程。
在饮料工业的生产加工中,色素类、活性物质类和营养成分类的芯材选用较多,微胶囊化的芯材物质添加到饮料中,提升了饮料的品质和价值,丰富了饮料的口感与风味。
壁材的选择对微胶囊应用的效果具有很大影响,如渗透性、溶解性、流动性等。
所用壁材应符合国家标准中食品添加剂的要求,同时具有良好的成膜性、溶解性、乳化性、干燥性、相容性,且黏度低、无毒、无刺激、可降解、来源广、成本低,不与芯材发生化学反应。
微胶囊技术及其在饮料加工中的应用
微胶囊技术及其在饮料加工中的应用一、引言微胶囊技术是一种将固体、液体或气体物质包裹在微小胶囊中的技术。
这些胶囊通常具有几微米到几百微米的尺寸,能够保护被包裹的物质免受外界环境的影响,同时实现物质的缓释、控释或靶向释放。
微胶囊技术在多个领域都有广泛的应用,特别是在饮料加工领域,其独特的优势为饮料的品质提升、功能增强和多样化提供了有力支持。
二、微胶囊技术的原理与特点微胶囊技术的原理主要基于界面化学、成膜技术和微封装技术。
通过选择合适的壁材和制备方法,将被包裹物质与壁材在特定的条件下混合、反应,形成一层或多层保护膜,从而实现对被包裹物质的封装。
微胶囊技术具有以下特点:1.保护性:微胶囊能够有效地保护被包裹物质免受外界环境如光、热、氧等的影响,保持其原有的性质和功能。
2.缓释性:通过控制胶囊壁的厚度和通透性,可以实现被包裹物质的缓释,从而延长物质的作用时间。
3.控释性:根据不同的需求,可以通过设计胶囊的结构和性质,实现对被包裹物质的精确控释。
4.靶向性:微胶囊技术可以将特定的物质定向输送到目标位置,提高物质的使用效率和效果。
三、微胶囊技术的制备方法微胶囊的制备方法多种多样,常见的包括物理法、化学法和物理化学法等。
物理法主要包括喷雾干燥法、喷雾冷凝法和空气悬浮法等。
这些方法通常适用于制备大规模的微胶囊,操作简单,但对壁材的选择和制备条件的要求较高。
化学法主要包括界面聚合法、原位聚合法和复凝聚法等。
这些方法可以通过化学反应在被包裹物质表面形成一层或多层保护膜,具有较高的封装效率和稳定性。
物理化学法则是结合物理和化学方法的特点,如乳化-溶剂挥发法、乳化-交联法等。
这些方法既可以利用物理方法实现物质的封装,又可以通过化学反应增强胶囊壁的强度和稳定性。
四、微胶囊技术在饮料加工中的应用微胶囊技术在饮料加工中的应用主要体现在以下几个方面:1.营养强化:通过将维生素、矿物质等营养成分制成微胶囊,添加到饮料中,可以保护这些营养成分免受外界环境的影响,提高其稳定性和生物利用率。
微胶囊技术及其应用
微胶囊技术及其应用微胶囊制备技术起源于20世纪50年代,美国的NCR公司在1954年首次向市场投放了利用微胶囊制造的第一代无碳复印纸,开创了微胶囊新技术的时代。
微胶囊是一种能包埋和保护某些物质的具有聚合物壁壳的半透性或密封的微型“容器”或“包装物”。
微胶囊化就是将固、液、气态物质包埋到微小的胶囊中,在一定条件下有控制地将其释放出来。
被包埋的材料称为芯材,包埋材料称为壁材。
简单地说微胶囊成形的过程就称为微胶囊化。
1、微胶囊化的特点(1)改变物态,能将液体或半固体物料转变为干燥的粉末状态,以提高其溶解性、流动性和贮藏稳定性;(2)保护敏感成分,使芯材免受外界不良因素如光、氧气、温度、湿度、pH的影响,以保护食品添加剂原有的特性;(3)降低挥发性,较好地保存易挥发的风味物质,延长其风味滞留期;(4)保持活性,能保持食品中微量营养素和生理活性物质对人体的活性作用;(5)隔离组分,将相互反应的组分分别微胶囊化后,稳定地存在于同一物质中;(6)控制释放,控制香精香料等物质在最适时间以最适速率缓慢释放;(7)掩蔽不良风味,如臭味、辛辣味、苦味、异味等;(8)防止和延缓食品的腐。
2、常见微胶囊化的方法2.1 喷雾干燥法喷雾干燥是利用雾化器将料液分散为细小的雾滴,并在热干燥介质中迅速蒸发溶剂形成干粉产品的过程,一般喷雾干燥包括四个阶段:(1)料液雾化;(2)雾群与热干燥介质接触混合;(3)雾滴的蒸发干燥;(4)干燥产品与干燥介质分离。
料液的形式可以是溶液、悬浮液、乳浊液等泵可以输送的液体形式,干燥的产品可以是粉状、颗粒状或经过团聚的。
我国常用的物化形式有三种:气流式喷嘴雾化、压力式喷嘴雾化、旋转式喷嘴雾化。
雾化形式的选择取决于料液的性质和最终产品所要求的特性。
喷雾干燥法是目前制造香精香料微胶囊最普遍的方法,其优点是可连续化生产;生产操作简单、方便、经济、环保;设备是常规设备;产品得率较高,颗粒均匀,且溶解性好。
其缺陷是颗粒太小,使得流动性较差;操作控制不好时,会有较多的香料吸附在胶囊的表面发生氧化,影响风味;而且,在干燥过程中,为了迅速把水蒸发,干燥温度会比较高,容易造成高挥发性香料的损失。
微胶囊化技术
微胶囊化技术一、基本概念微胶囊造粒技术:或称微胶囊是将固体、液体或气体物质包埋、封存在一种微型胶内成为一种固体微粒产品的技术,这样能够保护被包裹的物料,使之与外界不宜环境相隔绝,达到最大限度地保持原有的色香味、性能和生物活性,防止营养物质的破坏与损失。
二、微胶囊技术的优越性1、可以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和蒸发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)、化学性质等对于食品工业,可以使纯天然的风味配料、生理活性物质融入食品体系,并能保持生理活性,它可以使许多传统的工艺过程得到简化,同时它也使许多用通常技术手段无法解决的工艺问题得到解决。
二、基本原理微胶囊技术实质上是一种包装技术,其效果的好坏与“包装材料”壁材的选择紧密相关,而壁材的组成又决定了微胶囊产品的一些性能如:溶解性、缓释性、流动性等,同时它还对微胶囊化工工艺方法有一定影响,因此壁材的选择是进行微胶囊化首先要解决的问题。
微胶囊造粒技术针对不同的心材和用途,选用一种或几种复合的壁材进行包覆。
一般来说,油溶性心材应采用水溶性壁材,而水溶性心材必须采用油溶性壁材。
•心材:微胶囊内部装载的物料。
•壁材:外部囊的壁膜。
一种理想的壁材必须具有如下特点:•高浓度时有良好的流动性,保证在微胶囊化过程中有良好的可操作性能。
•能够乳化心材并能形成稳定的乳化体系。
•在加工过程以及储存过程中能够将心材完整的包埋在其结构中。
•易干燥以及易脱溶。
•良好的溶解性。
•可食性与经济性。
三、功能1、液态转变成固态液态物质经微胶囊化后,可转变为细粉关产物,称之为拟固体。
在使用上它具有固体特征,但其内相仍是液体。
2、改变重量或体积物质经微胶囊后其重量增加,也可由于制成含有空气或空心胶囊而使胶囊而使物质的体积增加。
这样可使高密度固体物质经微胶囊化转变成能漂浮在水面上的产品。
3、降低挥发性易挥发物质经微胶囊化后,能够抑制挥发,因而能减少食品中的香气成分的损失,并延长贮存的时间。
微细胶囊制备及其应用研究
微细胶囊制备及其应用研究一、前言微细胶囊是一种在化工、医药、食品、化妆品等多个领域中广泛应用的一种功能性微粒体。
它的制备工艺和性能研究已经得到了广泛研究。
在实际应用中,微细胶囊主要用于控制药物释放、调节口味、保护活性成分、改善产品稳定性等多个方面。
本文将探讨微细胶囊制备及其应用的研究现状及趋势。
二、微细胶囊的制备1.微流控制备法微流控制备法是用于制备微细胶囊的一种先进制备技术。
它将传统的化学制备技术和微流动技术有机结合起来,实现了微胶囊的精度制备。
其具体制备过程如下:首先,将分散相和连续相进入微细管中。
然后,通过微流动技术调节相的流速和流量,使两种相在管道中产生剪切力,使分散相的颗粒在连续相中被包裹成为微胶囊。
微流控制备法的优点在于可以精确控制颗粒的尺寸、形状和分布。
此外,它还能在同一颗粒中包含多种活性成分,实现复合功能。
2.共沉淀法共沉淀法是传统的微粒制备技术之一,其涂层材料为无机化合物或有机物。
其具体制备过程如下:首先,准备好溶液,将药物添加至其中,形成均一的溶液。
然后,通过混合两种溶液来生成沉淀,将药物包裹在沉淀颗粒中。
最后,对所得到的颗粒进行洗涤、干燥等工艺处理。
共沉淀法的优点在于制备方法接受性强,原材料易得,适用于大规模生产。
然而,其精度和稳定性方面还有待改善。
3.微乳液制备法微乳液制备法是一种新型的微细胶囊制备技术,其涂层材料为有机化合物。
首先,将药物溶解在水相中,然后将润湿剂加入其中,形成一种稳定的微乳液。
之后,将悬浮液与包膜物质混合,使其被包裹成成为微胶囊。
微乳液制备法的优点在于工艺简单,制备过程稳定,精度高,具有较好的控制能力和良好的应用前景。
但是,其研究仍处于发展阶段,仍待进一步突破。
4.分层流制备法分层流制备法是一种基于流体力学的微细胶囊制备技术,其涂层材料为有机化合物。
首先,将分散相和连续相注入两根相反方向的管道中,然后通过速度控制,使分散相的颗粒在连续相流体中形成珠子。
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匀分散于连续相,随反应进行,聚合物溶解度逐Байду номын сангаас降低 被推向心材表面,直至单体耗尽。
三、微胶囊化原理(微胶囊的制备方法)
2. 原位聚合法: 1) 单体位置:
当单体位于连续相介质时,为保证聚合反应发生在囊心
周围,可巧妙地将催化剂包覆在囊心表面;或在溶剂中 加入单体或催化剂的非溶剂,使其溶解度降低而聚集在 囊心表面。
2) 原位聚合法的主要反应类型
均聚反应:由一种单体加成聚合。
共聚反应:由两种以上单体加成聚合。
缩聚反应:一般由一种多官能团单体或其低聚物自 身缩合而成。
三、微胶囊化原理(微胶囊的制备方法)
3. 锐孔-凝固浴法: 该方法不是以单体为原料通过聚合反应生成膜材 料,而一般是以可溶性高聚物为原料包覆囊心,再使 其在凝固浴中固化成囊壁。该固化过程一般是化学反 应(也可是物理过程)。 1) 基本过程—— 一般由以下3各阶段组成
三、微胶囊化原理(微胶囊的制备方法)
2. 原位聚合法: 1) 单体位置:
① 当心材为固体时,单体和催化剂位于心材外部的介质
(连续相)中。
② 当心材为液滴时,单体和催化剂位于液滴中或连续相介
质中均可。
聚合反应开始时产生相对较低的预聚体,随聚合、交联
反应的不断进行,预聚体的尺寸逐渐增大,沉积在心材 物质表面,最终形成胶囊外壳。
微胶囊加工技术 及其在食品产业中的应用
1. 2.
3.
4.
基本概念 微胶囊的功能 微囊化原理、方法 微胶囊技术在食品产业中 的应用
一、基本概念
1.微胶囊(MCS,microcapsule)的概念:是指利用天然 或合成的高分子材料,将分散的固体、液体或气体 物质包裹起来,形成具有半透性或密封囊膜的微小 粒子。
其控制释放的类型:可基于一种或几种机制,概括起来可分 为两类:缓慢释放和瞬间释放。 1) 缓释MCS:其壁材大多具有半透性,心材可通过溶解、 渗透、扩散、生物降解等过程,不断缓慢的透过壁膜而释 放到环境中。 2) 瞬间释放(爆释):通过各种物理、化学或生化(酶反 应)等方法使囊壁破裂,使心材迅速释放到环境中。 ① 压敏型MCS:如压敏复写纸 ② 热敏型:如烘烤到最后使甜味剂释放可避免形成焦糖物质 ③ pH敏感性:如肠溶型MCS在胃酸性环境中几乎不释放 ④ 膨胀型:壁材为高气密性物质,心材为易挥发低沸物,当 温度升到高于其沸点而蒸发使其膨胀。
三、微胶囊化原理(微胶囊的制备方法)
1. 界面聚合法: 1) 基本过程:
① 在反应前,先将两种单体分别溶于水相或有机溶剂相
(或称油相);然后根据心材的溶解性选择水相与有机 相的相对比例,数量较少的作为分散相,较多的作为连 续相,囊心溶解在分散相中。
② 把两种不相混容的液体混入乳化剂后混合以形成水包油
单核微胶囊:连续的心材被连续的壁材包埋。 多核微胶囊:心材被分隔成若干部分,嵌在壁材的 连续相中。 双壁(或多膜)微胶囊:连续的心材被双层或多层 连续的壁材环绕。 复合微胶囊:连续的壁材包裹多个微胶囊。
芯材:可为油溶性、水溶性化合物或混合物,其状态 可为粉末、固体、液体或气体。可包囊物的品种极其 繁多,如交联剂、催化剂、化学反应剂、显色剂、给 湿剂、药物、杀虫剂、矿物油、水溶液、染料、颜料、 洗涤剂、食品、液晶、溶剂、气体、疏水化合物及无 机胶体等。 壁材:可用作微胶囊包囊材料的有天然高分子、合成 和半合成高分子材料,视所包囊物质(囊心物)的性质 而定。 即包囊材料应不与囊心物反应,不与囊心物混 溶。高分子包囊材料本身的性能也是选择包囊材料所 要考虑的因素,如渗透性、稳定性、溶解性、可聚合 性、粘度、电性能、吸湿性及成膜性等。
⑤ 其它……
三、微胶囊化原理(微胶囊的制备方法)
——根据涂层的方法分:化学法、物理化学法、物理 与机械法 (一) 化学法:是建立在化学反应基础之上的微胶囊制 备技术。主要利用单体小分子发生聚合反应生成高分 子成膜材料并将芯材包覆。主要有界面聚合法和原位 聚合法。 1. 界面聚合法:一般采用缩聚反应。特点为:两种含 有双(多)官能团的单体,分别溶解在不相混容的 两种液体中,缩聚反应在两相界面上进行。
其直径一般在1~1000um范围,小于1um的称纳米 微胶囊,大于1000um的一般称为大胶囊或微粒。制 备微胶囊的过程称为微胶囊化。
2.微胶囊的形态:与囊内容物有关,含液体或气体的 MCS一般为球形,含固体粒子的形状与与囊内固体形 状接近。有粒状、块状、针状、肾形、不规则形等
一、基本概念
3.微胶囊的结构:一般将被包埋的物质称为心材或囊 心,包埋心材实现微囊胶化的物质称为壁材或囊壁。 结构有多种:
有时需加入 或油包水型乳液,即水溶性囊心形成油包水型乳液,而 催化剂 油溶性囊心形成水包油型乳液。
③ 两种聚合反应的单体分别从两相内部向乳化液滴的界面
移动,并迅速在相界面处发生反应生成聚合物,将囊心 包覆形成微胶囊。
三、微胶囊化原理(微胶囊的制备方法)
1. 界面聚合法: 2) 微胶囊大小的控制:决定于乳化液滴的大小,为得 到微小的微胶囊颗粒,必须在反应前加入适量乳化 剂,并充分进行机械搅拌。 3) 囊壁厚度的控制:可通过控制单体的浓度和接触的 时间决定。 2. 原位聚合法:该方法要求单体和催化剂全部位于囊 心的内部或外部,且单体在单一相是可溶的,而聚 合物在整个体系是不可容的。
微胶 囊技 术中 常用 壁材 种类 4.微胶囊的命名:主要有3种方法
“心材名称” + “微胶囊”,如维生素E微胶囊。
“壁材名称(或其缩写)” + “微胶囊”,如明胶 微胶囊,适于对壁材比心材了解更多的情况。
“心材名称”+“壁材名称(或其缩写)”+“微胶 囊”,如维生素E-明胶微胶囊,
二、微胶囊的功能
1. 改善物质的理化性质,如溶解性(疏水、亲水)、 密度、颜色、外观等,及使气、液固态化。 2. 保护心材,提高物质的稳定性(易氧化,易见光分解, 易受温度或水分影响的物质) 3. 屏蔽气味或味道掩味 4. 控制释放 隔离不相容的成分(如同一食品中不同添加剂、营 养强化剂 降低某些药物对健康的损害。如阿司匹林,可通过 控制其在消化道的释放速度,减轻胃的疼痛。 还可利用该方法制造靶制剂,到达定向释放的效果