微胶囊的作用、壁材及制备方法
微胶囊
微胶囊的性能：
(1)隔离性能 ：一些具有光敏、热敏或生物性的材料制成芯材 包埋后，在需要释放的时候，利用光、热、压力及生物作用 等手段破坏壁材，即可释放出芯材； (2)缓释性能 ：芯材通过囊壁逐步渗透挥发，延长了作用时间； (3)发泡性能 ：微胶囊处于一定温度时，芯材溶剂气化，壁材 被膨胀，便可达到发泡的目的，这种性质主要应用于发泡印 花以及隔音非织造布。
三、微胶囊在染整上的应用及应用原理：
微胶囊在羊毛染色的作用机理：由于羊毛吸收微胶囊（羊毛内部的脂类所制备 的），与本身所含脂类结合、溶解，从而使得羊毛的细胞膜复合体会发生一定 的结构改变，进而增强羊毛对染料分子的渗透性，即染料通过细胞间扩散进入 羊毛内部，微胶囊染料在羊毛细胞间的扩散即使在低温条件下，该种微胶囊壁 材也能够与羊毛内部脂类发生相似相溶。
分散染料微胶囊的制备:
①分散染料微胶囊的制备是在染料颗粒外，包 裹一层高分子材料外壳(高分子树脂)，形成微 米级的球形或不规则的染料微胶囊； ②采用原位聚合法，以醚化蜜胺树脂预聚体作 为壁材原料，用特制的功能性高分子分散剂将 分散染料分散于水相，在外力作用下使之形成 小粒子，在适当 pH值条件下，逐步滴加醚化 蜜胺预聚物，预聚物分子向染料粒子表面富集、 活化并以较快的速度缩合聚合，形成壳层。
三、微胶囊在染整上的应用及应用原理：
微胶囊染色
微胶囊印花
后整理
三、微胶囊在染整上的应用及应用原理：
3.1、微胶囊染色：
• 优点：①在无水体系中染色时，该技术的无水或节水操作，可节约水资源；
②微胶囊水系染色时，一些染料经微胶囊化后，由于微胶囊壳的阻隔作用， 可 使原来 不能同浴的染化料进行同浴染色，可简化工艺流程，节能、省时、省工。
微胶囊技术及其在食品制作中的应用
微胶囊技术及其在食品制作中的应用摘要：微胶囊作为一门新兴技术，是利用一定的材料将物质包裹在其中，制成微胶囊产品。
这类技术能够较好地保护包被材料，利用时也较为方便，在食品应用方面有良好的前景。
本文将介绍界面聚合法，喷雾冷却法，空气悬浮法等制造微胶囊的方法以及微胶囊技术在油脂，香精香料等食品制作上的应用。
关键词：微胶囊技术, 食品制作, 应用引言微胶囊一般是由外层包裹的壁材和里边被包裹的芯材组成，芯材可以是固体的，液体的，更或者是气体的。
壁材一般是由高分子材料制成，可以是天然高分子材料，也可以是人工合成的高分子材料，各自有其相应的优缺点，天然的高分子材料具有易成膜，毒性小的优点，其缺点是强度较小。
而人工合成的高分子材料具有较好的机械性能，比较好控制，但是其生物相容性较差。
现在许多科学家提出将俩者结合起来，发挥各自的优势，弥补各自的缺点，有着较好的应用效果。
[1]一般对壁材的要求是需要具备一定的包裹率，能够成囊。
壁材和芯材需是不同的溶极性的，如果壁材是水溶性的，芯材需是脂溶性的；壁材是脂溶性的，芯材需是水溶性的。
微胶囊根据其结构形态又分为单核微胶囊，多核微胶囊，多壳微胶囊，微球，复合微胶囊，无定形微胶囊。
微胶囊技术有以下几个特点，首先微胶囊能控制微胶囊里芯材的释放时间和速率，有些物质易挥发，被包裹后能有效的将其保存避免挥发，然后在适宜的时间再释放。
其次微胶囊可以掩盖物质的不良风味，有些物质的天然味道为大众不喜，像鱼油，微胶囊化后可以很好的掩盖不良风味，提高其利用率。
再有微胶囊技术可以改变物料的存在状态或体积，微胶囊芯材可以是任何的物理状态，气体液体固体。
改变物理状态，便于后续的加工贮存运输等环节。
有时候改变其物理状态后可以使物料之间充分混合。
微胶囊技术还可以降低食品添加剂的毒理作用，微胶囊技术可以控制芯材释放的量，从而降低食品添加剂的毒性作用。
最后微胶囊技术可以隔离物料间的相互作用，避免各成分间物质发生相互作用，产生有害的物质,危害身体健康。
微胶囊技术在食品加工中的应用
微胶囊技术在食品加工中的应用摘要微胶囊技术是一种利用天然的或合成的高分子材料,将分散的固体、液体甚至是气体物质包裹起来,形成具有半透性或密封囊膜的微型胶囊的技术。
该技术研究始于20世纪30年代,经过几十年的发展,已得到了广泛的应用,从最初的药物包覆和无碳复写纸扩展到食品、轻工、医药、石化、农牧业及生物技术等各个领域。
1 食品微胶囊化的作用微胶囊技术应用于食品工业可以起到以下作用:(1)改变物料的状态、质量和体积,提高其贮藏稳定性、溶解性和流动性。
(2)保护敏感成分,极大地提高了对环境因素如光、热,氧、湿度的抵抗力。
(3)隔离相互易反应的组分,使之可共存于同一物质中。
(4)控制芯材释放的时间和速度。
(5)降低或掩盖不良味道、色泽。
(6)降低挥发性延长风味物质的滞留期。
(7)延缓食品的腐败变质。
(8)降低食品添加剂的毒理作用等川。
2食品微胶囊化的方法根据微胶囊性质,囊壁形成机制和成囊条件,微胶囊化方法大致可分为物理法,化学法和物理化学法等三大类,20余种。
真正可用于食品工业的微胶囊方法一般需符合以下条件:(1)能连续化,批量规模化生产;(2)生产成本低廉,能被食品生产企业所接受,(3)有相应成套设备可引用,设备简单;(4)生产中不产生大量污染物。
目前在食品工业中应用较成熟的方法有喷雾干燥法、喷雾冻凝法、空气悬浮法、分子包埋法、凝聚法、物理吸附法、挤压法等。
近年来人们不断研究尝试新的微胶囊制备方法,其中超声波法的研究应用比较多。
樊振江等幅1以环糊精为壁材,用超声波法制备花椒精油微胶囊:超声功率为200w、包埋温度为35"C、包埋时间为30min,在此条件下包埋,微胶囊的包埋率为80.1%,方法简单可行。
董华强等睁1在以明胶.阿拉伯胶壁材的复合凝聚法制备番茄红素微胶囊的过程中采用25KHz声频,150W声强,间歇式发声20次/min的超声波进行处理,明显提高了番茄红素微胶囊化的包埋率,减小了微胶囊颗粒的平均粒径,提高了微胶囊颗粒大小分布的均一性。
微胶囊技术
微胶囊技术微胶囊技术是20世纪30年代发展起来的一项新技术。
由于具有独特的性能，已广泛应用于医学、农药、化妆品、涂料、油墨和添加剂等多个领域。
目前，国际上已把该项技术列为21世纪重点研究和开发的高新技术之一。
功能性微胶囊是由两部分组成"，即壁材或称壳层部分和芯材部分。
其平均直径小到1μm以下，可达到纳米级，大到数百微米。
壁材并不是单纯起一个容器的作用，而是具有缓释、防护、发泡等功能。
芯材则是有效成份，但往往需要壁材的“帮助”才能充分发挥出来。
也就是说，微胶囊发挥的是整体功能。
微胶囊的制备方法主要有相分离法、干燥浴法、界面聚合法和原位聚合法等。
用作微胶囊壁材主要是一些具有成膜性能的天然或合成的高分子物。
如明胶、阿拉伯树胶、甲壳质、聚酰胺、聚氨酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯以及其它共聚物!。
除了高聚物外，为了改善壁膜的物理化学性能，还可加入增塑剂、交联剂以及表面活性剂等物质。
据悉，东华大学研发的分散染料微胶囊制备方法：聚脲法是以双或多异氰酸酯化合物作为形成壁材的单体。
即用专用的高分子分散剂将分散染料以1～3μm的微粒分散于水相中作为内相的一部分，适当的双异氰酸酯先与染料混合。
在分散微粒的界面上微粒内部的双异氰酸酯扩散出来与水反应形成氨基甲酸，并立即分解形成胺，新生成的胺与异氰酸根反应最终形成聚脲壳层。
此法属于界面聚合法。
随着时间的延长，上述反应不断进行，微胶囊粒径逐渐增大。
控制反应时间即可获得一定粒径的胶囊；聚蜜胺法采用原位聚合，是以蜜胺树脂预缩体及乙烯类单体作为形成壁材的单体。
首先用特制的功能性高分子分散剂将分散染料分散于水相，形成粒径为1～3μm的小粒子，在适当pH:值条件下，逐步滴入一定规格的蜜胺初缩体，由于功能性高分子分散剂的作用，初缩体分子向染料粒子表面富集、活化，并以较快速度缩合聚合形成壳层。
但由于主相中的初缩体浓度很低，又无活化作用，故缩合反应很慢，从而保证了胶囊化的顺利进行。
若需提高囊壁强度和缓释性能，可根据需要定量加入第二种规格的初缩体乃至第三种单体进行多层造壁上述两种方法都选用了一种特制的专用高分子分散剂，由于它与壁材单体反应，成为胶囊壁的一部分，因而在染色中不会导致分散染料的增溶和造成对水污染研究表明[7][8]，不同单体或单体混合形成的壁囊性能也不同，可根据需要加以选择，提高乳化剂的用量、乳化速度和乳化时间，制得的微胶囊其释放速率加快。
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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1958年6月：NCR公司提出了有关含油的聚苯乙烯微胶囊制备方法的专利申 请。该法中使用了单体，并应用了原位聚合反应的工艺。
1958年12月：厄普约翰(Upjohn)公司提出了近20个专利申请。它们均是有
关“乳液”的微胶囊化方法。在这些专利中，有的改进了NC R的凝聚方法，
种双层锐孔来制褐藻酸微胶囊的专利申请。
特选内容
1953一1954年：NCR公司提出了利用凝聚法制备含油明胶微胶囊之基本方 法的二个专利，以及利用上述基本方法制备微胶囊型压敏复写纸的四个专 利。除日本外，全世界都应用了这个专利。
1956年3月：NCR公司提出了有关光电材料微胶囊化的专利申请。
1957年4月：NCR公司提出了有关彩色摄影用的化合物微胶囊化工艺的专利 申请。
于商业中，至1981年，此种微胶囊的产量就超过5×106t. 应用范围扩大到医药，农用化学品，黏胶剂和液晶等各
个领域。
2
特选内容
•1936年11月：大西洋海岸渔业公司(Atlantic Coast Fishers)提出了适 用于在液体石蜡中，制备含鱼肝油明胶微胶囊的专利申请。
•1940年10月，明胶产品有限公司提出了采用一种同心的三层锐孔，创备 含药物双壁微胶囊的专利申请。
微胶囊
Microencapsulation processes
1. 发展简史 2. 基本概念 3. 微胶囊的常用壁材 4. 微囊化的方法 5. 应用
1
特选内容
1 发展简史
在微胶囊化领域里，Wuster和Green是两位伟大的先驱者。 微胶囊化始于本世纪30年代，但发展非常迅速。迄今有
一百多个研究室在开发微胶囊技术。 隐色压敏复写纸的发明是微胶囊化技术第一次成功应用
微胶囊
喷雾冻凝与喷雾干燥的相同点和不同点
相同点：二者都是将心材分散与已液化的壁材中， 利用喷雾法进行造粒并借助外界条件使胶囊化微 粒壁膜固化。 不同点： 1、壁材的液化方法不同：喷雾干燥法是将之溶解在 某种溶剂中形成溶液，而喷雾冻凝法是通过加热 手段使之呈现出熔融的液状体； 2、胶囊化微粒壁膜的固化手段不同：喷雾干燥法是 利用加热手段溶解壁材的溶剂蒸发去除，从而使 壁膜固化，而喷雾冻凝法是借助冷却或冷冻方法 使熔融状的壁膜固定。
喷雾干燥法微胶囊造粒技术的优点和缺点
突出优点： 突出优点： 1、适合于热敏性以及亲油性液体物料的微胶囊造粒； 、适合于热敏性以及亲油性液体物料的微胶囊造粒； 2、工艺简单，易实现工业化流水线作业，生产能力打、 、工艺简单，易实现工业化流水线作业，生产能力打、 成本低； 成本低； 3、干燥速率高、时间短、物料温度较低。 、干燥速率高、时间短、物料温度较低。 主要缺点： 主要缺点： 1、包囊率较低、心材有可能粘附在微胶囊颗粒的表面 、包囊率较低、 从而影响产品的质量； 从而影响产品的质量； 2、设备造价高、体积大、热效率低。 、设备造价高、体积大、热效率低。
复凝聚法：当一种带正电荷的胶体水溶液与 一种带负电荷的胶体水溶液混合时，由于 电荷间的相互作用形成一种复合物，导致 溶解度降低并产生相分离现象，结果从水 溶液中凝聚析出形成了微胶囊，此法即称 为复凝聚法微胶囊技术。分离出得两相分 别为凝聚胶体相和稀释胶体相，凝聚胶体 相即可用作微胶囊的壁膜。
油相分离法微胶囊造粒技术
工艺流程
喷雾干燥法的工艺流程如下所示： 喷雾干燥法的工艺流程如下所示： 囊材和囊心物质→混合 均质、乳化→乳 混合→均质 囊材和囊心物质 混合 均质、乳化 乳 化液→在热空气中雾化和干燥 脱水→微 在热空气中雾化和干燥→脱水 化液→在热空气中雾化和干燥→脱水→微 胶囊产品 喷雾干燥的过程主要包括4个部分 个部分： 喷雾干燥的过程主要包括 个部分： 预处理、乳化部分、均质部分、 预处理、乳化部分、均质部分、喷雾干燥
微胶囊配方组成芯壁材、质量评价指标、生产基本步骤
• 出风温度： 60-120 ℃ ，控制产品水分，T出风=塔内整体温度，恒定进风温 度下，由供料量决定，在保证充分雾化下，供料速度快则T出风低
• 均质压力： 3bar-6bar，若过高，比表面积过大，比表面能大不利于乳状液 稳定
• 均质温度： 40-70℃为宜 • 高压泵压力: 17.5bar-34.5bar • 进风室湿度: <80%，否则要除湿 • 芯壁材比: 越小，胶囊壁越厚，膜特性越好，孔洞和裂缝少。粘度大的壁
生产过程中的一些参数：
• 进料温度： T高，黏度低，雾化好，干燥快，降低水分，提高生产效率 • 进料速度： V增大，胶囊粒度大，松密度大，来不及干燥，水分高，粘壁 • 雾化效果： 雾化粒径小，细粉多，跑粉现象严重,雾化粒径大，比表面积
（3/r）减小，干燥速率慢，粘塔 • 进风温度： 140-220 ℃ ，太高太低都粘壁，太高蒸发过度，膜易裂纹爆破，
即络合反应。螯合剂是多齿的配位剂。即一个配位剂可以与中心离子形成两个及
以上的配位键。常见的螯原子主要是N,O和S。 铜、铁等重金属离子是促进氧化的催化剂，它们能缩短诱导期，提高过氧化物的 分解速度，从而提高了自由基产生的速度。它们的存在会使抗氧化剂迅速发生氧
化而失去作用。
协同效应: 抗氧化剂之间 乳化反应：物理 超分子包合：疏水作用
1、温度20～25℃氧化即可发生美拉德反应。一般每相差10℃,反应速度相差3～ 5倍。30℃以上速度加快,高于80℃时,反应速度受温度和氧气影响小。 2、 水分含量在10%～15%时,反应易发生,完全干燥的食品难以发生。 3、 ｐＨ值当ｐＨ值在3以上时,反应随PH值增加而加快。
螯合反应：螯合金属，降低自动氧化速率
微胶囊的各种形态
二氧化硅壁材微胶囊及其制备方法与应用
二氧化硅壁材微胶囊及其制备方法与应用
二氧化硅壁材微胶囊是一种由二氧化硅材料构成的微胶囊，适用于各种应用领域。
以下是二氧化硅壁材微胶囊的制备方法和应用：
制备方法：
1. 溶剂挥发法：将含有二氧化硅前驱体的溶液滴加到有机溶剂中，通过溶剂挥发使得二氧化硅形成微胶囊。
2. 水热法：将二氧化硅前驱体溶液加入到高温水中进行水热反应，形成二氧化硅微胶囊。
3. 模板法：使用模板材料作为二氧化硅的模板，将二氧化硅前驱体溶液浸渍到模板上，经过煅烧去除模板后形成二氧化硅微胶囊。
应用：
1. 药物缓释系统：将药物包裹在二氧化硅微胶囊中，通过控制二氧化硅的孔径和壁厚，实现药物的缓慢释放，延长药物的作用时间。
2. 催化剂载体：将催化剂包裹在二氧化硅微胶囊中，提高催化剂的稳定性和活性，增加反应效率。
3. 生物传感器：将生物传感器反应物固定在二氧化硅微胶囊表面，通过传感器与生物分子的特异性相互作用，实现生物分子的检测与分析。
4. 化妆品领域：利用二氧化硅微胶囊的多孔结构和大比表面积，可以将活性成分包裹在微胶囊中，起到渗透调理、保湿、滋养皮肤的效果。
5. 传统建筑材料改性：将二氧化硅微胶囊添加到传统建筑材料中，可以提高材料的耐久性、耐磨性和抗污染性。
微胶囊配方组成芯壁材、质量评价指标、生产基本步骤
微胶囊：（microcapsule）指一种具有聚合物壁壳的微型容器或 包物。其大小一般为5-200μm不等，形状多样，取决于原料与制 备方法。 微胶囊化：（microencapsulation）制备微胶囊的过程称为微胶 囊化。 微胶囊化技术：指将固体、液体或气体包埋在微小而密封的胶囊中， 使其延缓释放或只有在特定条件下才会以控制速率释放的技术。其 中，被包埋的物质称为芯材（core、nucleus、fill），包埋芯材实 现微囊胶化的物质称为壁材（cell、shell、coat）。
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工艺流程：
料仓——真空混料机—— 泵 —— 混料罐 —— 泵
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—— 巴氏杀菌 —— 均质机 暂存罐
——预热暂存罐 —————
高压泵
喷雾干燥塔 ———
振动流化床
金探
喷雾干燥塔分类
反应：
美拉德反应：非酶褐变，羰氨反应。生成醛、酮等还原性中间产物，具有抗氧化性
微胶囊的各种形态
微胶囊的构成
一、壁材： 碳水化合物：变性淀粉、麦芽糊精（Maltdextrin）、
玉米糖浆（Corn syrup）、葡萄糖浆、 环糊精、蔗糖、乳糖、茁霉多糖、纤维素 蛋白质：乳清蛋白（WPC、WPI）、大豆蛋白（SPC、 SPI） 酪蛋白酸钠（Sodium caseinate）、麦醇溶蛋白 脂类：卵磷脂、单甘脂、硬脂酸甘油三酯、石蜡、蜂蜡 二、芯材： 敏感性成分：怕光热氧，易挥发，不易储藏，不易分散使 用的成分，如：香料、酶、益生菌、PUFA等
微胶囊质量评价方法：
微胶囊形态：扫描电镜法SEM及TEM 微胶囊机械强度：破裂率、仪器 微胶囊流动性：休止角法 θ<30：好;30<θ<45：较好;45<θ<60： 一般; θ>60：差 微囊化产率:MEY%芯材保留率 微囊化效率：MEE%包埋效率 微胶囊粒度分布：EM（负染、冰冻蚀刻） 有效载量：应用价值的指标 芯材保留率：耐储性指标 水分活度：AW测试仪、康威氏扩散法 分散系稳定性：分层法 Zeta电位：Zeta电位测定仪（马尔文） 流变性：AR1000流变仪、NDJ旋转黏度
二氧化硅壁材微胶囊及其制备方法与应用(二)
二氧化硅壁材微胶囊及其制备方法与应用(二)二氧化硅壁材微胶囊的应用及其制备方法1. 应用领域•建筑材料：二氧化硅壁材微胶囊可以用作墙面涂料，能有效改善室内空气质量，具有吸附甲醛等有害物质、去除异味的功能。
此外，它还能增强墙面的耐候性和耐磨性。
•化妆品：二氧化硅壁材微胶囊可以用作化妆品中的保湿剂和调节剂，能够控制肌肤的湿度和油脂分泌，达到保湿、抗皱和控油等功效。
•医药领域：二氧化硅壁材微胶囊可以用于制备药物缓释系统，保护药物免受环境的影响，并控制药物的释放速率，提高药物的疗效。
•日用品：二氧化硅壁材微胶囊可以用于制备洗发水、洗衣液等产品，通过微囊结构将活性成分包裹起来，延长其作用时间，提高产品的效果。
2. 制备方法制备二氧化硅壁材微胶囊的方法如下：1.获取原料：准备二氧化硅粉末、壁材（如聚合物）和溶剂。
2.分散二氧化硅：将二氧化硅粉末加入溶剂中，并进行超声处理，使其均匀分散。
3.加入壁材：逐步添加壁材溶液到二氧化硅悬浮液中，同时进行搅拌，使壁材包覆在二氧化硅颗粒表面。
4.固化壁材：将混合物进行固化处理，可以采用烘干、喷雾干燥或冷冻干燥等方法。
5.过滤和洗涤：将固化后的颗粒进行过滤和洗涤，去除多余的壁材和杂质。
6.干燥：将洗涤后的颗粒进行干燥，得到二氧化硅壁材微胶囊。
3. 应用优势•环保安全：二氧化硅壁材微胶囊的制备过程中不产生有害物质，符合环保和安全要求。
•高效性能：二氧化硅壁材微胶囊具有高比表面积和多孔结构，增强了材料的吸附能力和储存能力。
•可控释放：通过调整壁材的性质和壁材与药物的相互作用，可以实现对药物释放速率的控制。
•多功能性：二氧化硅壁材微胶囊可以通过改变壁材的种类和含量实现不同功能，具有广泛的应用潜力。
•提高产品品质：将二氧化硅壁材微胶囊应用于建筑材料、化妆品和日用品等产品中，可以提高产品的功能性和品质，满足消费者的需求。
4. 总结二氧化硅壁材微胶囊具有广泛的应用前景，在建筑材料、化妆品、医药领域和日用品中均有重要应用。
(完整版)微胶囊技术及其在食品工业中的应用
（2）微胶囊化甜味剂
相分离法
囊芯分散于囊壁中,囊壁发生限制性沉积作用与囊芯混合,囊壁通 过加热,交联或反溶剂作用僵化进而形成微胶囊.
空气悬浮法
用流化床将囊芯粉末悬浮于空气中，把囊壁溶液喷雾于流化床上 ，在气流作用下包覆于粉末表面的囊壁溶液因溶剂的挥发而成膜 ，形成微胶囊
流化床包膜法
囊芯固体粉末悬浮于空气中,囊壁溶剂喷雾流化,悬浮滚动,包覆 囊芯,干燥得微胶囊.
该方法利用电喷装置中的喷头由一定数目的 较细的内管插于较粗的外管组装而成，对于 两室微胶囊其装置如图。操作时内管分别通 入不同的核流体，外管通入壳流体，核、壳 流体在喷口处复合，在高压电场下最终分裂 为带电液滴，固化后形成微胶囊。
四、微胶囊技术在食品工业中的应用
在食品添加剂中 的应用
在固体粉末化 中的应用
（二）微胶囊技术的作用
微胶囊能够以微细状态贮存物质，在需要时释放，并且能 够保持物质原有的色、香、味、形和溶解性、热敏性、光 敏性、压敏性等性状。微胶囊化作用主要有以下几点：
➢ 改善物理性质 如可通过微胶囊将液态物质改制成固态剂型，改变物质密 度，改善流动性、可压性、分散性等，可使原来液体或半 固体状的物料转化成固态剂型，克服了液体不易操作加工 的缺点。
微胶囊技术及其在食品工业中的应用
主讲人：星星
目录
1
微胶囊技术的基本概念及组成
2
微胶囊的分类及作用3Βιβλιοθήκη 食品工业常见的微胶囊化的方法
4
微胶囊技术在食品工业中的应用
5
微胶囊技术的发展前景
一、微胶囊技术的基本概念及组成
（一）微胶囊技术的基本概念 所谓微胶囊技术,简单地说,就
是利用可以形成胶囊壁或者可以成膜 的物质,把核心物质包覆、固化、脱 水、形成流动性较好的细小的固体。
微胶囊化方法及常用壁材
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。
3、微胶囊常用壁材
海藻酸钠 海藻酸钠分子式为( C6H7O6Na)n，是白色或淡黄色不定形粉末无味易溶于水吸湿性强持水性能好不溶于酒精氯仿等有机溶剂，是一种天然多糖，具有生物黏附性生物相容性并可生物降解等特点 其黏度因聚合度浓度和温度的不同而不同 海藻酸钠具有药物制剂辅料所需的稳定性溶解性黏附性和安全性，适用于制备药物制剂。
多孔淀粉是一种新型的变性淀粉，它是将天然生淀空颗粒，可以盛装各种物质于其中，具有良好的吸附性 近年来有学者用多孔淀粉作为微胶囊壁材，取得了较好的效果。
微胶囊技术
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。
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。
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。
❖ 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）。
❖ 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。
微胶囊技术的发展概况及应用领域
生物法
微生物发酵法
植物细胞培养法
利用微生物发酵产生壁材物质，将芯 材包裹其中形成微胶囊。
利用植物细胞培养产生壁材物质，形 成微胶囊。
基因工程法
利用基因工程技术表达特定壁材蛋白 或多糖，形成微胶囊。
03
微胶囊技术的应用领域
医药领域
药物控制释放
02
微胶囊技术的制备方法
物理法Hale Waihona Puke 010203
离心铸造法
通过离心力将芯材和壁材 在旋转过程中分离，形成 微胶囊。
喷雾干燥法
将壁材溶液和芯材溶液混 合后，通过喷雾干燥形成 微胶囊。
悬浮成膜法
将芯材悬浮在壁材溶液中， 通过蒸发溶剂或改变pH值 形成微胶囊。
化学法
界面聚合法
通过两种或多种聚合物在 界面上发生聚合反应，形 成微胶囊的壁材。
如何应对微胶囊技术的挑战
加强研发投入
政府和企业应加大对微胶囊技术研发的投入， 推动技术创新和降低成本。
建立行业标准
制定和完善微胶囊技术的行业标准和规范，促 进产业健康发展。
加强合作与交流
鼓励企业、研究机构和高校之间的合作与交流，共同解决技术难题和市场挑战。
THANKS
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微胶囊技术可以用于药物传递系 统，将药物包裹在微胶囊中，实 现药物的缓慢释放，提高药物的 疗效和降低副作用。
生物医学诊断
微胶囊技术也可用于生物医学诊 断，如将生物标志物或抗体包裹 在微胶囊中，用于免疫分析或生 物传感器。
食品工业
食品添加剂
微胶囊技术可以用于包裹食品添加剂 ，如香精、色素和防腐剂，以改善食 品的口感、颜色和保存期限。
食品的微胶囊造粒技术
色素的微胶囊化
将色素包覆在微胶囊中，可以防止色 素在加工和储存过程中的降解，保持 食品颜色鲜艳。
营养强化剂的微胶囊化
维生素的微胶囊化
将维生素包覆在微胶囊中，可以保护维生素不被氧化，同时控制 其在食品中的释放速度，提高维生素的生物利用率。
矿物质的微胶囊化
将矿物质包覆在微胶囊中，可以提高矿物质的稳定性，使其在加工 和储存过程中不易损失，同时提高矿物质的生物利用率。
增加食品安全性
微胶囊技术可以掩盖食品中的不良味道或气味，提高食品的接受度， 同时还可以作为食品防腐剂的载体，延长食品的保质期。
降低生产成本
微胶囊技术可以提高生产效率，简化生产流程，降低生产成本。
微胶囊造粒技术的挑战
技术难度高
微胶囊造粒技术需要精确控制各种参数， 如颗粒大小、壁材选择、工艺条件等，
以达到最佳效果。
食品的微胶囊造粒技术
目录
• 引言 • 微胶囊造粒技术的原理 • 微胶囊造粒技术在食品工业中的应用 • 微胶囊造粒技术的优势与挑战 • 结论
01
引言
主题简介
微胶囊造粒技术是一种先进的食品加 工技术，通过将食品成分或活性物质 包裹在微小的胶囊中，以改善食品的 品质、口感、稳定性及延长保质期。
该技术广泛应用于食品、饮料、保健 品等领域，为消费者提供更加健康、 美味的食品选择。
微胶囊造粒技术的定义
01
微胶囊造粒技术是指通过物理或 化学手段，将一种或多种物质包 裹在微小的胶囊中，形成微小颗 粒的技术。
02
这些微胶囊通常由天然或合成的 高分子材料制成，直径通常在微 米级别，可以包含液体、固体或 气体。
微胶囊造粒技术在食品行业的应用
微胶囊造粒技术在食品行业中广泛应 用于改善食品的口感、品质和稳定性， 以及延长保质期。
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。
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微胶囊技术是目前一种十分热门的技术，是指将一些物质包埋进高分子材料组成的微胶囊中[1]。
微囊膜具有半透性或密封性，能根据需要对其中包裹的芯材起到保护、突释或缓释的作用[2]。
1 微胶囊的作用
将芯材物质微胶囊化，是利用囊壁的封闭结构，给芯材物质一个物理屏障，避免在不适当的条件下与外界环境接触，防止其有效成分丧失，便于存储和运输。
另外，还可以实现对芯材物质的缓释、突释等目的[3]。
1.1 隔离作用
微胶囊最主要的功能就是在芯材物质与外部环境之间形成一道物理阻隔，最大程度的保护芯材物质不受外界环境影响而引起的活性物质损失、变性等不良后果。
1.2 控释或靶释
在运输阶段尽可能保证芯材物质有效成分不损失，到特定时间或特定位置进行释放，成为控制释放或靶向释放[4]，这也是微胶囊另一个重要的作用。
这一点在药学领域表现的尤为突出。
1.3 改善材料性质
微胶囊的另一个作用就是能改善材料性质，便于材料的后续使用或处理。
如将对液体或半固体芯材，通过包埋作用固体化，便于运输、贮藏和使用[5]。
2 微胶囊的壁材
微胶囊的功能效果主要取决于由壁材的种类决定。
壁材的选择对其性质起了决定性作用，如缓释性、生物相容性，环境刺激响应性等[6]。
目前，代表性的壁材主要有壳聚糖、海藻酸钠和明胶。
2.1 壳聚糖
壳聚糖是一种典型的碳水化合物类囊壁材料，又称几丁聚糖，片状固体，呈微黄色或白色。
能在大多数有机酸中溶解，不溶于水和碱溶液，具有易挥发的特点[7]。
2.2 海藻酸钠
海藻酸钠也是一种极其常见的微胶囊壁材，外观呈淡黄色或白色粉末，极易溶于水[8]。
与其他碳水化合物不同，海藻酸钠在较低的浓度条件下，就表现出很高的粘度，同时形成的微囊膜任性很强，半透性能良好。
2.3 明胶
明胶可溶于热水，但不溶于冷水，是一种蛋白质混合物，呈淡黄色或白色的透明颗粒，来源广泛，大量存在于动物的结缔或表皮组织中。
明胶具有很好的稳定性、乳化性和成膜性，具有入口即化的优点[9]。
3 微胶囊的制备方法
微胶囊的制备方法种类繁多，一般从原理上可以分为物理法、化学法和物理化学法（见表1）。
根据操作工艺的不同，这三类方法还可以进一步细分[10]。
表1 微胶囊的制备方法
方法具体方法
物理法
喷雾干燥法、空气悬浮法、挤压法、喷雾冷却法、
静电结合法、包络接合法、溶剂蒸发法
化学法原位聚合法、界面聚合法、锐孔法
物理化学法
单凝聚法、复凝聚法、油相分离法、水相分离法、
干燥浴法（又称复相乳液法）、熔化分散冷凝法
4 结束语
本文总结了微胶囊在应用过程中的作用、系统介绍了代表性的壁材和常见的制备方法，有助于开展新型微胶囊的研究。
参考文献
[1] Kr ö b e r H ， Teipel U . Ch em . En g . Pr o cess ， 2 00 5 ， 44 ( 2 ) : 215-21 9
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[3] Yow， H. N.， Routh， A. F. Formation of liquid core-polymer shell microcapsules. Soft Matter， 2006， 2， 940-949.
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[9] 王俊强，顾震，马天贵，等. 微胶囊壁材的选择及其在食品工业中的应用[J] . 江西科学，2008，26（2）：242-244.
[10] Park J，Ye M，Park K. Biodegradable polymers for microencapsulation of drugs [J] . Molecules，2005，10（1）：146-161.
微胶囊的作用、壁材及制备方法
白小林
西南石油大学 四川 成都 610500
摘要：总结了微胶囊在应用过程中的作用，系统介绍了代表性的壁材和常见的制备方法。
微胶囊的主要作用有隔离、控释和靶释、改善材料性质。
代表性的壁材有壳聚糖、海藻酸钠和明胶。
主要的制备方法有物理法、化学法和物理化学法。
关键词：微胶囊 壁材 控释 壳聚糖 物理化学法
Functions， wall materials and preparation of microcapsule
Bai Xiaolin
Southwest Petroleum University， Chengdu 610500， China
Abstract：This paper mainly summarizes the functions of microcapsule in its application， and systematically introduces typical wall materials and their common preparation methods. The main functions of microcapsule include isolation， controlled release， target release and material quality improvement. Typical wall materials include chitosan， sodium alginate and gelatin. The main preparation methods include physical methods， chemical methods and physical-chemicalmethods.
Keywords：microcapsule； wall material； controlled release； chitosan； physical-chemical method
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