第八章 微胶囊化技术
微胶囊化技术
微胶囊化技术微胶囊化技术第一节微胶囊化概述1、基本概念微胶囊：是指一种里面包埋有液体、固体或气体组分，而外面为聚合物壁壳的微型容器或包装体。
囊壁：微胶囊的聚合物壁壳，也称为外壳或保护膜。
囊心：被包埋的物料组分，也称囊核或填充物。
微胶囊化过程：将待包埋目标物质分成细粒，然后以这些细粒为核心，将成膜材料在其表面沉积、涂层的过程。
微胶囊化技术：将固体、液体或气体物质包埋在微小而封闭的胶囊内的方法与技术。
2、微胶囊化特性1）微胶囊可包埋固体、液体和气体。
2）微胶囊大小一般在5～200um范围。
当胶囊粒度小于5um时，由于布朗运动难于收集;当粒度超过200um时，由于表面的静电摩擦系数减小而稳定性下降。
3) 被包埋组分与囊壁是互相分离的两相。
4）囊壁较薄，厚度一般在0.2um至几微米，通常不超过10um。
5）囊壁可以是单层结构，也可以是双层或多层结构。
囊心可以是单一组分(如单核)，也可以是多种组分(多核、多核-无定形等)。
6）在特定条件下如加压、揉破、摩擦、加热、酶解、溶剂溶解、水溶解、电磁作用等，囊壁所包埋的组分可在控制速率下释放。
7）微胶囊形状和结构受被包埋物料结构、性质及胶囊化方法影响。
一般为球体、粒状、肾形、谷粒形、絮状和块状。
常见微胶囊的各种结构。
微囊化产品特性研究3、微胶囊化发展药物胶囊化已有150多年历史，而微胶囊化则出现于20纪30年代。
1936年美国大西洋海岸渔业公司提出了用液体石蜡制备鱼肝油明胶微胶囊专利。
1949年Wurster发明了微胶囊化的空气悬浮法技术，实现了固体微粒的微胶囊化。
1953年Green发明了凝聚法微胶囊化技术，实现了液体物料的微胶囊化，并研制出无碳复写纸(NCR纸)，这是微胶囊化技术第一次商业应用,随后该技术得到了快速发展。
迄今为止，微胶囊化技术在化工、食品、医药、生化、印刷等领域获得了广泛应用，其理论和实践也日趋成熟。
4、微胶囊的功能1）改变物料存在状态、质量和体积。
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。
微胶囊技术
① 将心材分散在微胶囊化的介质中；
② 再将壁材放入该分散体系中；
③ 通过某一种方法将壁材聚集、沉渍或包敷在已分散
的心材周围；
④ 对于形成的不稳定的微胶囊进行化学或物理的方法
处理，以达到一定的机械强度。
物理法--空气悬浮法
将流态化技术与微胶囊技术结合起 来即是空气悬浮微胶囊造粒法，系美 国威斯康辛大学D．E．Wurster教授最 先提出，故又称为Wurster法。
第二章
食品微胶囊技术
姓名：刘芳 学号：201200370029
微胶囊造粒技术基本概念
主 要 内 容
微胶囊的组成和结构 微胶囊造粒技术 微胶囊的质量评定 微胶囊的作用及局限性
第一节 微胶囊技术的基本概念
• 微胶囊：指一种具有聚合物壁壳的微型容器或包 物。其大小一般为5-200μ m不等，形状多样，取 决于原料与制备方法。 • 微胶囊化：制备微胶囊的过程称为微胶囊化。 • 微胶囊化技术：指利用天然或合成高分子材料， 将固体、液体，甚至是气体包裹起来，形成具有 半透性或密封囊膜的微小粒子的技术。
• ① 酶或细胞的固定化； • ② 传统液体产品的固体粉末化； • ③ 食品添加剂的胶囊化。
食品及原料的微胶囊化
粉末油脂、粉末酒类 固体饮料、粉末酱油
食品添加剂的微胶囊化
粉末香精、食用色素 抗氧化剂、甜味剂、防腐剂
微量元素、天然维生素 营养强化剂的微胶囊化 大豆卵磷脂、其他生理活性物质
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第四节、微胶囊的功能
1、粉末化
将不易加工贮存的气体、液体原料固体化,从而提高 其溶解性、流动性和贮藏稳定性,如粉末香精、粉末食用 油脂、粉末乙醇等。例如:将液体油脂作为心材,选择适当 的壁材,运用微胶囊技术就可产生出固体粉末油脂,非常方 便地添加于各种食品原料中。
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。
微胶囊化方法及常用壁材
微胶囊化方法及常用壁材一、微胶囊制备方法1、微胶囊的常规制备方法➢复凝聚法复凝聚法是利用两种带有相反电荷的高分子材料以离子间的作用相互交联，制成的复合型壁材的微胶囊一种带正电荷的胶体溶液与另一种带负电荷的胶体溶液相混，由于异种电荷之间的相互作用形成聚电解质复合物而发生分离,沉积在囊芯周围而得到微胶囊.➢单凝聚法单凝聚法通常被称为沉淀法，该方法通过向含有芯材的某种聚合物溶液中加入沉淀剂,使该聚合物的溶解性降低,该聚合物和芯材一起从溶液中析出，从而制取微胶囊的方法该方法不需要事先制备乳液，也可以不使用有机交联剂，可以避免有机溶剂的使用,但通过该法制得的微胶囊粒径较大。
➢界面聚合法界面聚合法是将两种发生聚合反应的单体分别溶于水和有机溶剂中，其中芯材溶解于处于分散相溶剂中然后，将两种液体加入乳化剂以形成乳液，两种反应单体分别从两相内部向液滴界面移动,并在相界面上发生反应生成聚合物将芯材包裹形成微胶囊的方法该法的优点是反应物从液相进入聚合反应区比从固相进入更容易，所以通过该法制备的微胶囊适于包裹液体，制得的微胶囊致密性好在界面聚合法制备微胶囊时,分散状态在很大程度上决定着微胶囊的性能，搅拌速度溶液黏度以及乳化剂和稳定剂的种类用量对微胶囊的性质也有很大的影响。
➢原位聚合法原位聚合法应用的前提是形成壁材的聚合物单体可溶，而聚合物不溶该法需先将聚合物单体溶解在含有乳化剂的水溶液中，然后加入不溶于水的内芯材料，经过剧烈搅拌使单体较好的分散在溶液中，单体在芯材液滴表面定向排列,经过加热单体交联从而形成微胶囊如何让单体在芯材表面形成聚合物，是该方法需要控制的重点。
➢锐孔－凝固浴法锐孔－凝固浴法用的壁材要求是可溶性的通常将芯材物质和高聚物壁材溶解在同一溶液中，然后借助于滴管或注射器等微孔装置，将此溶液滴加到固化剂中，高聚物在固化剂中迅速固化从而形成微胶囊因为高聚物的固化是瞬间进行并完成的，所以将含有芯材的聚合物溶液加入到固化剂中之前应预先成型,所以需要借助于注射器等微孔装置锐孔－凝固浴法的固化过程可能是化学变化或物理变化.➢喷雾干燥法喷雾干燥法是将芯材分散在壁材的乳液中，再通过喷雾装置将乳液以细微液滴的形式喷入高温干燥介质中,依靠细小的雾滴与干燥介质之间的热量交换，将溶剂快速蒸发使囊膜快速固化制取微胶囊的方法喷雾干燥法操作简单，综合成本较低，易于实现大规模生产但通过该方法制备微胶囊时，芯材会处于高温气流中,有些活性物质容易失活，限制了其应用范围；且通过该方法制备微胶囊溶剂蒸发较快,微胶囊的囊壁容易出现裂缝，致密性有待提高,该方法目前主要用于生产粉末香料和粉末油脂.二、微胶囊的新型制备方法➢分子包埋法分子包埋法又被称为分子包接法或分子包囊法，此法采用的芯材必须含有疏水端用－环糊精为壁材，因为－环糊精是有疏水性空腔的环状分子含有疏水端的芯材可以进入空腔内,靠分子间的作用力结合成分子微胶囊陈梅香等用该法制备抗氧化剂BHT微胶囊取得较好的效果由于该法操作简单成本较低，因此具有广阔的应用前景。
微囊化技术ppt课件
最有前途的特点－毫微囊
药物以溶解、嵌合、吸附或化学键结合等多种 形式与载体材料构成毫微囊后，由于其粒径小， 静脉注射后被网状内皮系统的巨噬细胞作为异物 吞噬而迅速分布于肝脏和脾脏、肺及其他器官， 故毫微囊具有良好的器官靶向性。 由载体材料携带药物而成为毫微囊静脉注射剂 是现今使用的有效靶向制剂之一。
微囊化技术
概述
一、概念
微型包囊术(microencapsulation,微囊化)系利 用天然的或合成高分子材料或共聚物(简称囊材)作囊膜 壁壳(membrane well)，将固体或液体药物(简称囊芯物) 包裹而成药库的微型胶囊(简称微囊，microencapsule)。 外观呈粒状或圆球形，一般直径在5~400μm之间。 若使药物溶解和(或)分散在高分子材料基质中，形 成基质型(matrix type)微小的球状实体的固体骨架物称 微球(microsphere)。 微囊和微球的粒径属微米级，粒径在纳米级的分别 称为纳米囊和纳米球。
选择囊材须注意
从物理化学角度 考虑粘度、渗透性、吸湿性、溶解性、稳定性及 药物的性质， 临床要求，通常挑选几种囊材，先做成囊性试验， 最后经处方、工艺筛选，确定囊材。
微囊的制备方法
根据药物和囊材的性质和微囊的粒径、
释放性性以及靶向性要求，可选用不同的微
此外，微囊技术广泛用于农业、 食品、石油、印刷、印染、照相及
日用品工业等方面。
药物微囊化的特点
掩盖药物不良气味及口味：如鱼肝油、氯贝丁酯、 生物碱类及磺胺类。 提高药物稳定性：ß －胡萝卜素、阿司匹林、挥 发油、薄菏脑／水杨酸甲酯、樟脑混合物等。 防止药物在胃内失活或减少对胃的刺激性：尿激 酶、红霉素、胰岛素；氯化钾、吲哚美辛。 液态药物固态化：油类、香料、液晶、脂溶性维 生素。
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、固体或气体包裹在微小胶囊中的方法，通过包覆材料将所需物质封存在微小的胶囊内部，从而延长物质的稳定性和保护性。
这种技术已经被广泛应用于食品、医药、化妆品、农业、油墨等领域，为这些行业带来了许多好处。
在食品行业中，微胶囊化技术被用于制备各种食品添加剂，如维生素、香精、色素等。
通过微胶囊化，这些添加剂可以更好地被包裹在食品中，不易受潮、氧化或挥发，从而延长了食品的保质期和口感。
此外，微胶囊化技术还被应用于制备微胶囊咖啡、微胶囊鱼油等产品，为消费者提供了更加方便、易于储存和携带的食品。
在医药领域，微胶囊化技术被广泛用于制备药物缓释剂型。
通过微胶囊化，药物可以被包裹在胶囊中，缓慢释放到人体内部，减少药物的副作用，提高药效持久性，增加患者的便利性和依从性。
此外，微胶囊化技术还可以用于制备靶向药物输送系统，将药物精确释放到靶组织，提高治疗效果。
在化妆品领域，微胶囊化技术被用于制备各种功能性化妆品，如护肤品、彩妆品等。
通过微胶囊化，化妆品中的活性成分可以被封存在胶囊中，待使用时才释放，增加了化妆品的稳定性和保鲜性，提高了产品的品质和效果。
此外，微胶囊化技术还可以用于制备气味控制产品，如香水微胶囊、除臭微胶囊等，为消费者提供更加持久和舒适的使用体验。
在农业领域，微胶囊化技术被应用于制备农药、肥料、种子涂覆剂等产品。
通过微胶囊化，农药可以被包裹在胶囊中，减少对环境和人体的危害，提高了农药的利用率和作用时间。
此外，微胶囊化技术还可以用于制备植物生长调节剂、微生物制剂等产品，为农业生产提供了更加高效、绿色和可持续的解决方案。
在油墨领域，微胶囊化技术被广泛用于制备碳纸、热敏纸、复写纸等产品。
通过微胶囊化，油墨可以被包裹在胶囊中，防止油墨挥发和污染，提高了印刷品的质量和耐久性。
此外，微胶囊化技术还可以用于制备热敏标签、透明标签等产品，为商业印刷提供了更加清晰、美观和持久的印刷效果。
微囊化技术
微囊化技术及其应用摘要：微胶囊技术是使用成膜材料把固体和液体包覆成微小颗粒的技术。
本文介绍了微胶囊加工，选材等等方面，讨论了微胶囊化技术的研究现状和在各行业中的应用，展望今后的研究方向。
关键词：微胶囊；加工；应用Microencapsulation Technology And Its ApplicationsHeSongYu08 Biochemical Pharmaceutical Technology 0811020117Abstract：Microcapsule techniques into the membrane material is the use of solid and liquid wrapped into tiny particles of technology. This paper introduces the characteristics and processing method microcapsule,etc, discussed the technology microcapsule,the research present situation and the application in various professions,looking to the future research direction.Keywords：Microcapsule；Processing；Application目录1特点 (1)2材料选择 (1)3加工方法 (1)3.1物理方法 (1)3.1.1空气悬浮法 (1)3.1.2 喷雾干燥法 (1)3.1.3真空蒸发沉积法 (2)3.1.4静电结合法 (2)3.1.5挤压法 (2)3.2物理化学法 (2)3.2.1 单凝聚法 (2)3.2.2 复凝聚法 (2)3.2.3油相分离法 (2)3.2.3液中干燥法 (3)3.3化学方法 (3)3.3.1界面聚合法 (3)3.3.2界面缩聚法 (3)4应用 (3)4.1医药中的应用 (3)4.2农业中的应用 (3)4.3兽药中的应用 (4)4.4食品工业中的应用 (4)4.5细胞工程中的应用 (4)4.6烟草中的应用 (5)4.7其他方面的应用 (5)5展望 (5)参考文献 (6)微囊也称微球，是用高分子材料（简称囊材）把分散的固态、液态等物质（简称囊心物）包埋成的微小密闭物。
《微胶囊化技术》幻灯片
三、微胶囊化工艺的选择 设计微胶囊化工艺必须要全面地考虑整个系统：
微胶囊 本身、释放机理以及各个组分的有效利用率。 1、根本原那么 (1)适宜的原料本钱；(2)原料的可用性：(3)良好生
产的可行性： (4)较低的综合制造本钱。 2、微胶囊壁材的选择 (1)微胶囊壁材的通透性：(2)微胶囊壁材的机械性能
食品工业用微胶囊化方法
1、喷雾枯燥微胶囊化 〔1〕典型工艺
疏水活性物
水和载体
热空气或冷空气
O/W悬浮液
雾化 枯燥室
水蒸气 别离器
枯燥胶囊粉末 喷雾枯燥法制备微胶囊的工艺流程
〔2〕喷雾枯燥法的优点 -- 能完全控制制成产品的大小、核心与外壳比例、溶液黏度及浓度 -- 能用于不稳定物质的微胶囊制作
二、相别离凝聚法 ·相别离法可分为水相系统相别离 法、有机相系统相别离法 ·制备方法：将核心物质分散在外 壳物质溶液中，藉由改变状态，让 含有核心物质的外壳聚合物能产生 凝集，而将其别离于聚合物溶液中 添加某种物质，使整个溶液系统别 离成高稠度溶液及稀薄溶液两相， 此种相别离称为凝聚或胶凝作用。
胃酸的杀菌作用等使得产品中绝大多数活菌 被杀死。采用微
胶囊技术可以保护双歧杆菌以抵抗不利的环 境，现采用双层
包裹法，用棕榈油作内层壁材将双歧杆菌包 裹起来，再用大
分子明胶溶液包裹制成双层微囊，活菌数高、
10、其它微囊化产品
一些营养强化剂、色素、维生素、矿物质、多肽、风 味剂等不稳定的成分都可以采用微胶囊技术增加其稳定性， 拓展其应用范围。
三、挤压法 ♦ 原理：将心材物质分散于融化的糖类物质中，然
后将其 挤压通过一系列模具并进入脱水介质，这时糖类物
质变硬， 同时将心材包裹，得到一种糖状的微胶囊产品.
微胶囊技术
释放的方式
扩散
膜层破裂
降解
3 微胶囊的常用壁材
3.1 碳水Leabharlann 合物麦芽糊精、玉米淀粉糖浆这两种碳水化合物本身不具备乳化 能力,成膜能力也差,但它们具有高浓度时低粘度的特点,因 此如果与其他具有乳化性的壁材配合后,可提高体系的固形 物浓度,有利于降低干燥能耗,减少生产成本。 环糊精也不具备乳化能力,但其分子中疏水性空腔能同具有 一定大小与形状的疏水性分子形成稳定的非共价复合物,从 而起到稳定心材,掩盖心材异味的作用。
选择原则
1 如果囊心是亲油性物质，一般宜选用亲水性聚合物作壁材， 反之则选用非水溶性物质。
2 包囊壁材在包覆‘核心物质’时，具有成膜性和粘着力。
3 包壁材料与核心物质不起化学反应，同时考虑渗透性、吸湿 性、溶解性和乳化性。 4 包壁材料一定要符合食品卫生要求。 5 材料要来源广泛，易得、成本比较低廉。
微胶囊的制作方法
4.1物理法
4.1.1 空气悬浮法
空气悬浮法 该方法是一种适合于多种包囊材料的微胶囊化技术。其 工艺过程是先将固体粒状的囊心物质分散悬浮在承载气 流中，然后在包囊室内将包囊材料喷洒在循环流动的囊 心物质粒子上，囊心物质粒子悬浮在上升的空气流中， 并靠承载气流本身的湿度调节来对产品实行干燥。该方 法可以使包囊材料以溶剂、水溶液乳化剂分散系统成热 溶物等形式包囊，通常只适用于包制固体的囊心物质， 目前一般多用于香精香料以及脂溶性维生素等的微胶囊 化。
总结
前面所述的各种壁材中,变性淀粉因具乳化性,阿拉伯胶则因其中含有1 % 左右的蛋白，所以能够吸附在心材表面形成稳定的乳状液；其他胶质与 碳水化合物,由于缺乏乳化心材的能力对心材包埋能力有限, 效率不高； 采用腊质为壁材则溶解性有限制,采用卵磷脂或脂质体则成本太高,在食 品工业中不能广泛应用； 蛋白质分子具有较强的乳化能力,能够更好的稳定心材,利于提高微胶囊 化的效率与产率,对食品工业而言以蛋白分子为壁材再复配一些其他胶质、 碳水化合物以提高体系的固形物浓度提高干燥效率,降低干燥成本的方式, 这是目前报道最多的微胶囊化技术的研究内容。
微胶囊化技术名词解释
微胶囊化技术名词解释嘿，朋友们！今天咱来聊聊微胶囊化技术。
这玩意儿啊，就像是给一些小宝贝穿上了一件超级特别的“保护衣”！你想想看啊，有些东西很容易变质、挥发或者受到外界的干扰，就好比一个娇弱的小公主，需要特别的呵护。
这时候微胶囊化技术就闪亮登场啦！它能把这些需要保护的东西包裹起来，形成一个个小小的胶囊。
这一个个的小胶囊可神奇了呢！它们就像一个个迷你的小房子，把里面的东西保护得好好的。
比如说一些容易挥发的香味，装进微胶囊里，就能长时间地保留住那股迷人的味道，不会一下子就跑光啦。
这是不是很厉害？而且啊，微胶囊化技术还能让一些不容易混合的东西乖乖地待在一起。
就好像两个爱吵架的小朋友，被放到了一个小房间里，还不得不和平共处呢。
这样就能发挥出它们组合起来的奇妙效果啦。
你说这微胶囊化技术是不是像个神奇的魔法师呀？它能让一些看似不可能的事情变成现实。
它能让不稳定的变得稳定，让容易流失的被牢牢锁住。
这不就跟咱过日子一样嘛，得把好东西都好好保存起来，用到该用的地方呀！再打个比方，就像我们冬天穿厚棉袄保暖一样，微胶囊化技术就是给那些珍贵的物质穿上了一层厚厚的“棉袄”，让它们不受伤害。
那这层“棉袄”的质量可就非常关键啦，要是做得不好，可不就起不到保护作用了嘛！微胶囊化技术在好多领域都大显身手呢！在食品行业，能让食品的口感和品质保持得更久；在医药领域，能让药物更好地发挥作用，减少副作用。
哎呀呀，这用处可真是数都数不过来呀！所以说呀，微胶囊化技术真的是太重要啦！它就像是默默守护的小天使，让我们的生活变得更加美好和便利。
你说我们是不是应该好好感谢这个神奇的技术呢？反正我觉得是应该的啦！。
微胶囊化技术对活性成分保护效果
微胶囊化技术对活性成分保护效果一、微胶囊化技术概述微胶囊化技术是一种将固体、液体或气体活性成分包裹在微小的胶囊中的技术。
这种技术广泛应用于食品、医药、化妆品、农业等领域，旨在保护活性成分免受外界环境的影响，如温度、湿度、氧气等，从而延长其稳定性和有效期。
微胶囊化技术的核心在于选择合适的壁材和制备方法，以确保活性成分在储存和使用过程中的完整性和功效。
1.1 微胶囊化技术的原理微胶囊化技术的原理是通过形成一层保护性的壁材，将活性成分与外界环境隔绝。
这层壁材可以是天然的，如蛋白质、多糖、脂质等，也可以是合成的，如聚合物、树脂等。
壁材的选择取决于活性成分的性质和应用需求。
微胶囊化过程通常包括以下几个步骤：壁材的选择、活性成分的分散、壁材的包裹、微胶囊的固化和干燥。
1.2 微胶囊化技术的应用场景微胶囊化技术的应用场景非常广泛，以下是一些主要的应用领域：- 食品工业：用于保护食品中的香料、色素、维生素等活性成分，提高其稳定性和延长保质期。
- 医药领域：用于包裹药物，控制药物的释放速度，提高生物利用度和减少副作用。
- 化妆品行业：用于保护化妆品中的活性成分，如抗氧化剂、美白剂等，提高其稳定性和延长保质期。
- 农业领域：用于包裹农药、肥料等，提高其有效性和减少环境污染。
二、微胶囊化技术的保护效果分析微胶囊化技术对活性成分的保护效果主要体现在以下几个方面：2.1 提高活性成分的稳定性微胶囊化技术通过形成保护性的壁材，可以有效隔绝活性成分与外界环境的接触，从而提高其稳定性。
例如，在食品工业中，香料和色素等活性成分容易受到光线、氧气和湿度的影响而降解，微胶囊化可以显著延长其稳定性和保质期。
2.2 控制活性成分的释放微胶囊化技术可以根据壁材的性质和制备方法，控制活性成分的释放速度和模式。
这对于药物的缓释和控释尤为重要，可以提高药物的生物利用度，减少副作用，并提高患者的依从性。
2.3 提高活性成分的生物利用度微胶囊化技术可以保护活性成分免受胃酸和消化酶的破坏，从而提高其生物利用度。
《微胶囊化技术》课件 (2)
总结和结论
微胶囊化技术通过将活性物质封装在微小胶囊中，为多个领域带来了巨大的 应用潜力。随着技术的不断发展，微胶囊化技术将为创新和发展开辟更广阔 的道路。
益生菌保健品
微胶囊化技术可实现益生菌 的缓释，提高生存率，在保 健品中应用广泛。
发展趋势和前景
精细化
未来的微胶囊化技术将更加精确地控制微 胶囊的尺寸和释放特性。
多功能化
未来的微胶囊化技术将融合多种功能于一 身，实现更多应用场景。
环保
发展中的微胶囊化技术将更加注重环境友 好和可持续性。
个性化
微胶囊化技术将为个性化医疗和护理提供 更多可能性。2Fra bibliotek共沉淀法
通过共沉淀法将活性物质和包覆材料同时沉淀下来。
3
蒸发法
将活性物质和包覆材料溶解在溶剂中，然后蒸发溶剂。
4
分散法
将活性物质和包覆材料分散在溶剂中，并通过调整条件使其形成微胶囊。
示例与案例
药物传递系统
香料微胶囊
微胶囊化技术在药物传递系 统中被广泛应用，提供定向 药物释放和延缓释放的功能。
香料微胶囊可以控制香料的 释放速度，添加到各种产品 中，如香水和洗发露。
微胶囊化技术
微胶囊化技术是一种将活性物质封装在微小胶囊中的制备方法。它可以应用 于多个领域，具有独特的优势和潜在的发展前景。
定义和原理
定义
微胶囊化技术是将活性 物质封装在微小胶囊中 的制备方法。
原理
微胶囊化技术通过包覆 材料将活性物质封装在 微小胶囊中，形成一个 稳定的包裹。
应用领域
药物传递、食品添加剂、 香料微胶囊、化妆品、 植物保护等。
优势和特点
1 保护活性物质
2 延缓释放
微胶囊：微胶囊的常用壁材、微囊化的方法等[学习内容]
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特选内容
6 掩味
某些营养物质具有令人不愉快的气味或滋味,这些味道可以用微胶囊技 术加以掩蔽。这种微胶囊产品在口腔里不溶化,而在消化道中才溶解, 释放出内容物,发挥营养作用。
7 隔离活性成分
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。
8 控制心材释放和作用的时间和数量
微胶囊产品经由预先设计的溶解和释放的机理,可提供特殊的释放方式。
8 吸湿性及成膜性等。
特选内容
微胶囊的不同结构图
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特选内容
微胶囊的功能
1 粉末化
将不易加工贮存的气体、液体原料固体化,从而提高其溶解性、流动 性和贮藏稳定性,如粉末香精、粉末食用油脂、粉末乙醇等。例如: 将液体油脂作为心材,选择适当的壁材,运用微胶囊技术就可产生出固 体粉末油脂,非常方便地添加于各种食品原料中。有报导说,在国外, 目前约有数十种微胶囊产品的粉末油脂作为食品工业原料,应用于各 类营养保健食品或功能型食品。
29
process based on phase separation 特选内容
Centrifugal extrusion
Particle encapsulated by centrifugal extrusion
(Benoit et al., 1996; Dziezak, 1988)
30
特选内容
壁材：可用作微胶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,视所包囊物质(囊心物)的性质,油溶
性囊心物需选水溶性包囊材料,水溶性囊心物则选油溶性包
囊材料,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、
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* 这种聚合方法在早期就被用来制作无 碳纸系统的微胶囊 * Pennwalt Co.也将此技术应用在农业上 的杀虫剂制作
-- 利用机械搅拌方式将杀虫剂和有机二氯酸分散在 水中 -- 待液滴型成至适当大小，加入二胺(diamine) -- 二胺可以穿透胶囊外壳与二氯酸反应，直到微胶 囊稳定形成
* 利用表面聚合法制作含香料的微胶囊
Orifice method装置示意图
(2) Physico-Chemical method a. phase or coacervation-phase separation * 相分离法主要牵涉三项系统 (three-phase system) -- 制造媒介物(manufacturing vehicle) -- 胶囊壁物质(wall material) -- 核心物质(core material)
* coacervation 于聚合物溶液中添加某种物质，使整 个溶液系统分离成高稠度溶液及稀薄 溶液两相，此种相分离称为 coacervation (凝聚或胶凝作用，或胶粒堆积 作用) -- coacervate 高分子浓度高的相称为coacernate(凝 聚层)，即为微胶囊的壳壁材质 -- 凝聚现象可经由液相中出现混浊、 形成液滴、相分离等来确认。 -- 凝聚可以分为简单及复合式两类型
3. 微胶囊形成的步骤 (1) 分散蕊物质 (2) 加入壁膜物质 (3) 形成壁膜 (4) 硬化壁膜
4. 微胶囊的制备方法 (1) Chemical methods 合成聚合物时，将此聚合物包覆在蕊 物质上，形成壁膜 (2) Physico-Chemical method 添加溶剂及第三物质(如盐类)，或改 变温度、pH等，使高分子溶解度降低而沉 淀披覆在蕊物质上形成壁膜 (3) Mechanical methods 利用机械力将高分子包覆在蕊物质上
(1) Chemical methods a. interfacial or in situ polymerization * 是典型界面聚凝集聚合反应(poly-condensation polymerization)的应用 * 界面聚合法制作微胶囊外壳的制法 -- 先形成乳化液，再以聚合反应形成外壳 --大部分商业化产品是在与水不互溶的溶剂中 进行界面和原位聚合反应
* 简单凝聚：只含一种胶体溶质 -- 简单凝聚系统 i. 可利用部分互溶效应产生相分离 ii. 可利用温度的改变、高分子的添加或 电解质的加入产生相分离 -- 易受温度、非溶质浓度的影响，使制作 过程不易控制
* 复合式凝聚：不只含一种的胶体 -- 复合式聚集系统 i. 可利用两种相反电位胶体互相吸引，中和表 面电位现象 ii. polymer-polymer interaction method -- 微胶囊制程包含三个阶段︰ i. 活性成份的分散物先溶于聚电解质水溶液中 ii. 水溶液中加入第二种电解质或相反电位的交 替使核心物质能聚集沉降 iii. 聚集物胶化形成微胶囊 -- 这种利用电性中和的原理可以使用在许多聚 合物的微胶囊制作中
2.Principle ： 微 胶 囊 技 术 主 要 是 根 据 Bungenbergde Jong 所 提 的 聚 集 (coacervation)原理 (1) 运用高分子的聚集是微胶囊形成主 要方式 (2) 它是利用分子间的化学或物理产生 的边界作用力，让分子自行形成微胞 的一种方法
3. 微胶囊技术在食品工业上的意义 (1) 将液体形式的食品转变成固体，以利 于干燥食品中使用 (2) 留滯挥发性物，以供最佳条件时释放 (3) 避免蒸发及受水分影响 (4) 使不容(incompatible)成分均匀混合 (5) 掩蔽不良味道 (6) 藉由特定的溶释机构，达到特殊效果 (7) 改变固体物质的质地与密度 (8) 保护敏感物质
* 农业化学品(Agricultural chemicals)： 除草剂、杀虫剂、化肥等 * 膨胀剂(Swelling agents) * 防锈剂(Rust inhibitors) * 燃料(Fuel) * 其它(Others)
(2) 壁膜材料 不同有机及无机物皆可作为壁膜，但常 用的是聚合物 * 蛋白质(Proteins) * 植物性胶(Vegetable gums) * 纤维素(Cellulose) (Cellulose) * 混合聚合物(Condensation polymers) * 共聚物(Copolymers) * 均质聚合物(Homopolymers) * 交织聚合物(Curable polymers) * 蜡质(Waxes) * 无机化合物(Inorganic materials)
食品的微 第八章 食品的微胶囊技术 Special Topic of Food Processing—Encapsulation
I. Introduction
1. definition (1) microencapsulation (微胶囊技术) 指将 物质细微分散包覆后，并在所需的时 候将其释放出来的方法 a. capsules--粒径大于1000µm b. microcapsules (or microcells)--粒径分布 在1~1000µm c. nanocapsules--粒径小于1µm
2. 核/壳比值 (1) 典型的胶囊含有70-90%wt的核心 物质，外壳厚度约为0.1-200 µm a. 胶囊外壳的厚度与颗粒大小和相 对密度有关 b. 微胶囊中核心物质和外壳的关系 有许多表示方法 最常见的是「核心量」和「核/壳 比值」两种表示方式
(2) 核心量 a.心材在整个微胶囊中所占百分比 b.核心量可作为商品的重要准则 (3) 核/壳比值 a.定义：核心与外壳的重量比值 b.核/壳比值是假设核心是一完美的球体， 胶囊外壳厚度也是均匀不变的。
利用喷嘴的气流将悬浮固粒带入涂布区 ↓ 由喷嘴所喷出的流体，可能是聚合物溶液 或融熔聚合物 ↓ 在核心固粒表面上形成外壳包覆物 ↓ 核心颗粒顺着气流流向槽顶再离开涂布区 ↓ 核心颗粒降至槽底 ↓ 再顺着喷嘴气流流入涂布区
2. 微胶囊形成原理 (1) 界面理论 a. 微胶囊的形成至少需要两相： 一为芯材，一为壁材，二者不互溶 b. 若壁材与芯材均为液相，则在两液 相之间会有界面张力产生
Antonoff 提出当两液相互相饱和，则： γAB=γA-γB 其中γA：A 相之界面张力 γB：B 相之界面张力 γAB：A、B 两相间之界面张力 Good 和Fowkes提出，若两液相呈相异状 ，则两液相在界面相接着；其接着功为： WAB=γA +γB -γAB
* 催化剂(Catalysts) * 粘著剂(Adhesives) * 色料(Colorants) * 香料(Perfumes) * 记录材料(Recording materials) * 药品(Medicines)：阿司匹林、维生素、 氨基酸等 * 微生物(Organisms)：细菌、酵母以及病 毒等 * 食品类(Foods)：油、脂肪、各种调味品 、发酵粉等
* 凝胶相分离法的利用性 -- 优点 i. 微粒子的粒径大小控制相当方便 ii. 所形成的颗粒均匀而呈现圆形的 球体 -- 缺点 在工业上不易量产，而限制其经 济价值
b. 以食品香料工业上常用的相分离法为 例，主要操作步骤可分为四项： * 混合（mixing） 为了促进聚合物的溶解，可先将制造 媒介物(水)事先加热，在加入核心物质 前冷却 * 乳化（emulsification） 愈佳的乳化程度，则微胶囊粒度愈小 * 硬化（solidification and hardening） 可以物理或化学方法来达到囊壁固化 的效果 * 分离干燥（separation and drying）
III. manufacturing 1.微胶囊的材料 (1) 蕊物质：大部分的亲水或亲油性固 体、液体、气体均可作为包覆物。依其 性质分为： * 溶剂类(Solvents)：水、醇、苯类、酯 类、醚类、酮类、甘油等。 * 助塑剂(Plasticizers)：磷酸酯类、硅酮 类、氯化石蜡等。 * 酸碱类(Acid and base)
(3) Mechanical methods a.空气悬浮涂布（air suspension coating ） * 原理—在一不稳定平衡下，于一向上流 动的空气流中将溶化或融熔聚合物涂布在 颗粒表面的技术 * 制作过程 -- 整个过程有两大部分︰ i. 核心固体颗粒利用涂布室底部所产生的 循环气流悬浮分散于涂布室中 ii. 经槽底喷嘴喷出的聚合物，将核心包覆
II. 微胶囊结构
1. 微胶囊的组成部分：nucleus & shell
(1) core material (蕊物质或蕊材)或nucleus (核心物质)：包覆于壁膜内的物质。 重量约占整个微胶囊的80-99%，并于 适当的时候被释放出來。 (2) wall material(壁膜材料或囊壁)或shell (外壳) a. 如蕊内物质为亲油性物质，则囊壁材 料选择亲水性材料 b. 如蕊内物质为亲水性物质，则囊壁材 料用水不溶性的合成聚合物
Idealized encapsulated particle. r = radii of the respective spheres
由核心与外壳的重量比，得︰
其中W：重量；r：半径；w：外壳； n： 核心；d：密度
假设外壳及核心的密度相等，則
可改写为r2与r1的线性关系式︰
* 在一定的Ww/Wn比值下，外壳的厚度 与核心的半径r1呈线性关系 * 要有核/壳比值及核心大小，才可求 得微胶囊的大小和外壳厚度 * 制作微胶囊必须要控制外壳厚度和 核/壳比值 -- 壳厚度对储存稳定性和释放行为有 重要的影响 -- 核/壳比值对成品的效果也有影响 -- 较高的核/壳比，更为经济
(2) a. * * b. * * c.
扩散方向 SA 当SA为正值， A相可散布在B相上 当SA为负值， A相无法散布在B相上 SB SB为正值时， B相可散布在A相上 SB为负值时， B相无法散布在A相上 若SA与SB两者均为负值，则两相互不 散布