微胶囊技术
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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。
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。
❖ 当单体位于心材液滴中时，在乳化剂作用下心材液滴均 匀分散于连续相，随反应进行，聚合物溶解度逐渐降低 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）
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。
⑤ 其它……
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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
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。
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。
微胶囊加工技术
及其在食品产业中的应用
1. 基本概念 2. 微胶囊的功能 3. 微囊化原理、方法 4. 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。
（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。
三、微胶囊化原理（微胶囊的制备方法）
❖ 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。
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。
❖ 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。
微胶 囊技 术中 常用 壁材 种类
❖ 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：
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
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
或油包水型乳液，即水溶性囊心形有成时油需包加水入型乳液，而 油溶性囊心形成水包油型乳液。 催化剂
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。
❖ 当单体位于心材液滴中时，在乳化剂作用下心材液滴均 匀分散于连续相，随反应进行，聚合物溶解度逐渐降低 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）
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。
⑤ 其它……
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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
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。
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。
微胶囊加工技术
及其在食品产业中的应用
1. 基本概念 2. 微胶囊的功能 3. 微囊化原理、方法 4. 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。
（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。
三、微胶囊化原理（微胶囊的制备方法）
❖ 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。
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。
❖ 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。
微胶 囊技 术中 常用 壁材 种类
❖ 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：
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
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
或油包水型乳液，即水溶性囊心形有成时油需包加水入型乳液，而 油溶性囊心形成水包油型乳液。 催化剂