微胶囊造粒技术概述.
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优点:β-CD本身无毒、相对价廉易得;产品在干燥状态 下稳定,200℃下也不分解,湿润状态下释放对食品的加 香具有重要意义。 缺点:产品的载量低,一般为9%~14%,另外受物质分子的 大小和极性等因素也限制
5、喷雾凝冻法
凝冻法是利用加热方法使壁材呈熔融状液体,加入 芯材物质形成混合物,经喷雾冷凝,使表面转化成固体, 形成固体颗粒。
缺点:生产成本高,操作难度大,难以大规模生产
4、分子包埋法
分子包埋法主要是利用具有特殊分子结构的β-环状 糊精(β-CD)作壁材,是一种分子水平的微胶囊技术。βCD是由7个葡萄糖分子以α-1,4糖苷键结合而成的具有环 状结构的麦芽低聚糖,其独特的环状空间结构,形成中心 部位疏水,外表面亲水的空腔。当客体分子尺寸和理化性 质与空腔匹配时,在范得华力、氢键作用下形成稳定的包 含物[4]。
其工艺流程为: 壁材→熔化芯材混合物→冷冻喷雾→微化粉末
6、专业联想微胶囊造粒技术在乳品产业中的应用
1、乳酸菌微胶囊的制备
乳酸菌是一类发酵乳糖产生乳酸的革兰氏阳性菌的 总称,是对人体具有重要的生理和保健功能的益生菌, 如拮抗病原微生物,调节消化道微生物区系平衡,增强 机体的免疫力抑制肿瘤细胞的形成、降低胆固醇水平等 [5] 。但乳酸菌制品从生产到运输、销售、再被口服经上 消化道到达肠道的过程中,乳酸菌需经受一系列不良环 境(如有氧状态、低pH值等)的影响,导致到达肠道 的活菌数大量减少,限制了乳酸菌生理作用的发挥,而 微胶囊技术被视为解决这一问题的可行途径[6] 。
3、降低或掩盖不良风味、降低挥发性
改善食品品质,如掩盖食品中的臭味、辛辣味、苦味、异味等。防止风味成 分的挥发,减少风味损失。
4、控制芯材释放速度
能延长活性物质的释放时间,如口香糖中的微化香精。
5、降低毒性、保持活性
减少食品添加剂的毒理作用等。且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。
微胶囊造粒技术
目录
1、微胶囊造粒技术简介 2、微胶囊基本结构
3、微胶囊造粒的步骤与分类 4、微胶囊在食品中的应用优势
5、食品中常用的微胶囊造粒方法 6、专业联想
1、微胶囊造粒技术简介
微胶囊造粒技术,或称微胶囊技术,主要是将固 体、液体或气体物质包埋、封存在一种微型胶囊内成 为一种固体微粒产品的技术,这样能够保护被包裹的 物料,使之与外界环境隔绝,达到最大限度地保持原 有的色香味、性能和生物活性,防止营养物质的损失 与破坏。此外,有些物料经微胶囊化后可掩盖自身的 当异胶味囊,粒或子由小原于先5不µ易m加时工,的因气布体朗、运液动体加转剧化而成很为难较收稳集。 而定当的粒固度体超形过式3,00从µ而m大时大,地其防表止面或静延电缓摩了擦产系品数劣会变突的然 减发少生,。从而失去微胶囊的作用。
喷雾干燥法的另一个问题是芯材有可能残存在微胶囊的 表面、因此存在被氧化的可能,而氧化后会使产品产生 异味。
2、挤压法
其作用机理是首先将悬浮在一种液化了的碳水化合 物介质中的囊心物质的混合物,经过一系列的孔膜用压 力挤压到一种盛有脱水液的水溶液中,当被经过孔膜挤 压出来的这种混合物在接触到脱水液体时,包囊材料便 发生硬化并随之包覆在囊心物质的表面上,然后再从脱 水液中分离出由于挤压所形成的细丝,对其进行干燥并 研成粉末状,以便降低它的吸湿性,这样便形成了初产 品。
5、食品中常用的微胶囊造粒方法
1、喷雾干燥法 2、挤压法 3、凝聚法 4、分子包埋法
5、喷雾凝冻法
1、喷雾干燥法
喷雾干燥法制备微胶囊的原理是:首先制备乳 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,后加入乳化剂,热分散体系经均质变成 水包油型乳状液,最后进行喷雾干燥即可。
传统喷雾干燥法的工艺流程为: 芯材和壁材→混合→均质、乳化→乳化液→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: 预处理、乳化部分、均质部分、喷雾干燥
喷雾干燥法最适于亲油性液体物料的微胶囊化, 芯材的憎水性越强.包埋效果越好。
优点是干燥速率高、时间短,物料温度较低,对干热敏 性物质的干燥,产品纯度高,具有良好的分散性和溶解 性;生产过程简单,操作控制方便,易于实现大规模工 业化生产。 缺点是单位产品的耗热量大,设备的热效率低,介质消 耗量大[1]。干燥器的体积较大,基建费用高。喷雾干燥 的产品通常粒度较小,溶解性高,但在干燥时可能存在 分散困难。
3、凝聚法
该法主要应用于医药,香料行业。根据芯材水溶 性不同也分为水相分离法和油相分离法。根据机理:
单凝聚法 只有一种聚合物发生聚合
凝聚法
(相分离法)
复凝聚法
在静电力作用下使两种带相反 电荷的物质聚合,溶解度下降, 芯材物质包埋于其中,凝聚成 微胶囊
优点:产品具有控制释放的功能,主产品得率较高,可达 85%~95%[3]
挤压法的工艺流程为: 心材+壁材→熔化→混合→乳化液异丁醇挤压→破 碎→分离→干燥→成品。
挤压法特别适合于对热不稳定物质的包埋,如各种香精香 科、VC、色素等。 优点:对风味物质的损害小、货架寿命长、防止风味物 质挥发等优点 缺点:产品的得率低,只有70%,而喷雾干燥法可达90%~ 95% [2]。
微胶囊颗粒的大小一般都在 5~ 200 µm 范围内, 在某些应用中,这个范围可以扩大到 0.25 ~ 1000 µm。
2、微胶囊结构
微胶囊主要由芯材和壁材组成,即微胶囊内部 装载的物料囊心物质,外部包囊的壁膜包囊材料。 芯材可以是单核或多核,壁材可以是单层结构,也可 以是多层。
图1:微胶囊基本结构图
物化法 水相分离法、油相分离法、挤压法
囊芯交换法、融化分散法、复相乳液法
4、微胶囊在食品中的应用优势
1、改变物料的存在状态、物料的质量与体积
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。
2、隔离物料间的相互作用,保护敏感性物料
减少敏感性物料与外界环境的接触时间,提高物料贮存和加工的稳定性,延长 产品货架期。
Βιβλιοθήκη Baidu胶囊的不同结构图
3、微胶囊造粒的步骤与分类
微胶囊化的基本步骤 (a)芯材在介质中分散 (b)加入成膜材料(壁材) (c)含水壁膜的沉积 (d)壁膜的固化
微胶囊造粒的分类
物理法 化学法
喷雾干燥法、喷雾凝冻法、空气悬浮法
真空蒸发沉淀法、静电结合法等 界面聚合法、原位聚合法 分子包裹法、辐射包装法
5、喷雾凝冻法
凝冻法是利用加热方法使壁材呈熔融状液体,加入 芯材物质形成混合物,经喷雾冷凝,使表面转化成固体, 形成固体颗粒。
缺点:生产成本高,操作难度大,难以大规模生产
4、分子包埋法
分子包埋法主要是利用具有特殊分子结构的β-环状 糊精(β-CD)作壁材,是一种分子水平的微胶囊技术。βCD是由7个葡萄糖分子以α-1,4糖苷键结合而成的具有环 状结构的麦芽低聚糖,其独特的环状空间结构,形成中心 部位疏水,外表面亲水的空腔。当客体分子尺寸和理化性 质与空腔匹配时,在范得华力、氢键作用下形成稳定的包 含物[4]。
其工艺流程为: 壁材→熔化芯材混合物→冷冻喷雾→微化粉末
6、专业联想微胶囊造粒技术在乳品产业中的应用
1、乳酸菌微胶囊的制备
乳酸菌是一类发酵乳糖产生乳酸的革兰氏阳性菌的 总称,是对人体具有重要的生理和保健功能的益生菌, 如拮抗病原微生物,调节消化道微生物区系平衡,增强 机体的免疫力抑制肿瘤细胞的形成、降低胆固醇水平等 [5] 。但乳酸菌制品从生产到运输、销售、再被口服经上 消化道到达肠道的过程中,乳酸菌需经受一系列不良环 境(如有氧状态、低pH值等)的影响,导致到达肠道 的活菌数大量减少,限制了乳酸菌生理作用的发挥,而 微胶囊技术被视为解决这一问题的可行途径[6] 。
3、降低或掩盖不良风味、降低挥发性
改善食品品质,如掩盖食品中的臭味、辛辣味、苦味、异味等。防止风味成 分的挥发,减少风味损失。
4、控制芯材释放速度
能延长活性物质的释放时间,如口香糖中的微化香精。
5、降低毒性、保持活性
减少食品添加剂的毒理作用等。且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。
微胶囊造粒技术
目录
1、微胶囊造粒技术简介 2、微胶囊基本结构
3、微胶囊造粒的步骤与分类 4、微胶囊在食品中的应用优势
5、食品中常用的微胶囊造粒方法 6、专业联想
1、微胶囊造粒技术简介
微胶囊造粒技术,或称微胶囊技术,主要是将固 体、液体或气体物质包埋、封存在一种微型胶囊内成 为一种固体微粒产品的技术,这样能够保护被包裹的 物料,使之与外界环境隔绝,达到最大限度地保持原 有的色香味、性能和生物活性,防止营养物质的损失 与破坏。此外,有些物料经微胶囊化后可掩盖自身的 当异胶味囊,粒或子由小原于先5不µ易m加时工,的因气布体朗、运液动体加转剧化而成很为难较收稳集。 而定当的粒固度体超形过式3,00从µ而m大时大,地其防表止面或静延电缓摩了擦产系品数劣会变突的然 减发少生,。从而失去微胶囊的作用。
喷雾干燥法的另一个问题是芯材有可能残存在微胶囊的 表面、因此存在被氧化的可能,而氧化后会使产品产生 异味。
2、挤压法
其作用机理是首先将悬浮在一种液化了的碳水化合 物介质中的囊心物质的混合物,经过一系列的孔膜用压 力挤压到一种盛有脱水液的水溶液中,当被经过孔膜挤 压出来的这种混合物在接触到脱水液体时,包囊材料便 发生硬化并随之包覆在囊心物质的表面上,然后再从脱 水液中分离出由于挤压所形成的细丝,对其进行干燥并 研成粉末状,以便降低它的吸湿性,这样便形成了初产 品。
5、食品中常用的微胶囊造粒方法
1、喷雾干燥法 2、挤压法 3、凝聚法 4、分子包埋法
5、喷雾凝冻法
1、喷雾干燥法
喷雾干燥法制备微胶囊的原理是:首先制备乳 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,后加入乳化剂,热分散体系经均质变成 水包油型乳状液,最后进行喷雾干燥即可。
传统喷雾干燥法的工艺流程为: 芯材和壁材→混合→均质、乳化→乳化液→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: 预处理、乳化部分、均质部分、喷雾干燥
喷雾干燥法最适于亲油性液体物料的微胶囊化, 芯材的憎水性越强.包埋效果越好。
优点是干燥速率高、时间短,物料温度较低,对干热敏 性物质的干燥,产品纯度高,具有良好的分散性和溶解 性;生产过程简单,操作控制方便,易于实现大规模工 业化生产。 缺点是单位产品的耗热量大,设备的热效率低,介质消 耗量大[1]。干燥器的体积较大,基建费用高。喷雾干燥 的产品通常粒度较小,溶解性高,但在干燥时可能存在 分散困难。
3、凝聚法
该法主要应用于医药,香料行业。根据芯材水溶 性不同也分为水相分离法和油相分离法。根据机理:
单凝聚法 只有一种聚合物发生聚合
凝聚法
(相分离法)
复凝聚法
在静电力作用下使两种带相反 电荷的物质聚合,溶解度下降, 芯材物质包埋于其中,凝聚成 微胶囊
优点:产品具有控制释放的功能,主产品得率较高,可达 85%~95%[3]
挤压法的工艺流程为: 心材+壁材→熔化→混合→乳化液异丁醇挤压→破 碎→分离→干燥→成品。
挤压法特别适合于对热不稳定物质的包埋,如各种香精香 科、VC、色素等。 优点:对风味物质的损害小、货架寿命长、防止风味物 质挥发等优点 缺点:产品的得率低,只有70%,而喷雾干燥法可达90%~ 95% [2]。
微胶囊颗粒的大小一般都在 5~ 200 µm 范围内, 在某些应用中,这个范围可以扩大到 0.25 ~ 1000 µm。
2、微胶囊结构
微胶囊主要由芯材和壁材组成,即微胶囊内部 装载的物料囊心物质,外部包囊的壁膜包囊材料。 芯材可以是单核或多核,壁材可以是单层结构,也可 以是多层。
图1:微胶囊基本结构图
物化法 水相分离法、油相分离法、挤压法
囊芯交换法、融化分散法、复相乳液法
4、微胶囊在食品中的应用优势
1、改变物料的存在状态、物料的质量与体积
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。
2、隔离物料间的相互作用,保护敏感性物料
减少敏感性物料与外界环境的接触时间,提高物料贮存和加工的稳定性,延长 产品货架期。
Βιβλιοθήκη Baidu胶囊的不同结构图
3、微胶囊造粒的步骤与分类
微胶囊化的基本步骤 (a)芯材在介质中分散 (b)加入成膜材料(壁材) (c)含水壁膜的沉积 (d)壁膜的固化
微胶囊造粒的分类
物理法 化学法
喷雾干燥法、喷雾凝冻法、空气悬浮法
真空蒸发沉淀法、静电结合法等 界面聚合法、原位聚合法 分子包裹法、辐射包装法