微胶囊技术及其在食品工业中的应用研究.pdf

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1、第5期总第203期2011年5月农业科技与装备AgriculturalScience&TechnologyandEquipmentNo．5TOtalNo．203May．2011微胶囊技术及其在食品工业中的应用研究高荣海1。曲玲2(1．辽宁省经济林研究所，辽宁大连116031；2．大连闻达国际贸易有限公司，辽宁大连116620)摘要：利用微胶囊技术．可以解决传统工艺所不能解决的众多问题，生产出多种高新产品，且具有良好的功能性质和贮存稳定性。介绍微胶囊技术的特点，壁材、芯材的类型，制备方法、原理，以及其在饮料工业、乳制品、糖果、食品添加剂以及焙烤食品中的应用。关键词：微胶囊技术；

2、食品工业；制备；应用中图分类号：TS202文献标识码：A文章编号：1674～161(2011)05-0017-04微胶囊技术是指利用成膜材料将同体、液体或气体囊于其中，形成直径几十至上千微米的微小容器的技术。目前可制备1～1000斗m的纳米微胶囊。微胶囊内部装载的物料芯材或囊心物质，外部包囊的壁膜称为壁材或包囊材料【¨。利用微胶囊技术可以生产多种高新产品．其产品有良好的功能性质和贮存稳定性。使用方便。可解决传统工艺所不能解决的众多问题。1微胶囊的芯材和壁材被包覆的芯材可以是油溶性、水溶性化合物或混合物，其状态可为固体、液体或气体。其主要包括的物质如表1所示。囊芯与壁材的溶解性

3、能必须是不同的，即水溶性囊芯只能用油溶(疏水)性壁材包覆，而油溶性囊芯只能用水溶性壁材。为实现包囊化，包囊膜的表面张力应小于囊芯物的表面张力且包囊材料不与囊芯发生反应。可以作为微胶囊壁材的物质很多，高分子材料是最为常用的微胶囊壁材。它主要分为天然高分子材料、半合成高分子材料、全合成高分子材料及无机材料【引。其主要包括的物质如表2所示。另外，就微胶囊的结构而言，从最初制备单层微胶囊，已经发展到制备双层、三层微胶囊。2微胶囊制备方法及原理2．1化学法2．1．1界面聚合法该法制备微胶囊的过程包括：1)通收稿日期：2010—12一18作者简介：高荣海(1978一)，男，硕士。工程师，

4、主要从事农林产品深加工及工程技术方面的研究。表1微胶囊的芯材Table1Corematerialsformicroencapsulation类别可做芯材的物质色素染料颜料，无碳夏写纸的尢色染料食品油、脂肪、调味品、香料药物阿司匹林、维生素、氨基酸香料香精、薄荷油、专用组分溶剂喾翥：棠类、醇类、石蜡类、苯、甲苯、环己烷、助剂固化剂、阻燃剂、发泡剂、氧化剂、还原剂、引发剂酸碱硼酸、硝酸、苛性碱、胺类增塑剂萎蔫淼芸霎酯类、己二酸酯类、硅烷胶粘剂鬟耋器脂茕煦黼茕毓蚴茕农用品杀虫剂、除草剂、肥料生物品细胞、细菌、酶、酵母、血红蛋白、病毒、动物胶燃料核燃料、火箭燃料腺材料裟器差銮麓嚣≯龇

5、舐其他相变材料、无机粉体、金属、粘土、纤维素等过适宜的乳化剂形成油／水乳液或水／油乳液，使被包囊物乳化；2)加入反应物以引发聚合，在液滴表面形成聚合物膜：3)微胶囊从油相或水相中分离【31。该法的优点是：制得的微胶囊致密性较好；反应速率较快；反应条件温和：聚合物相对分子质量高；对单体纯度和配比要求不严格；无抽提、脱挥工序，缩聚反应可达到不可逆。其缺点足．经常会有一部分单体未参加成18农业科技与装备2011年5月碳水化合物：淀粉、麦芽糊精、玉米糖浆、环糊精、蔗糖、乳糖、纤维素、葡聚糖、壳聚糖、植物胶类。天然高分子材料蛋白质：大豆蛋白、玉米蛋白、乳清蛋白、肽、血红蛋白、鸡蛋清蛋白

6、、谷蛋白。蜡与脂类物质：石蜡、蜂蜡、虫胶、松香、紫胶、硬脂酸、油脂、卵磷脂、脂质体。半合成高分子材料全合成高分子材料甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素、邻苯二甲酸醋酸纤维素、硝酸纤维素、羟丙基纤维素、变性淀粉不可生物降解：聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚醋酸乙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚酯、聚醚、聚丙烯酰胺、合成橡胶。可生物降解：聚氨基酸、聚酯、共聚物、聚酸酐、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇。膜反应而遗留在微胶囊中。2．1．2原位聚合法实现原位聚合法的必要条件是单体可溶，聚合物不可溶。与界面聚合法相比，可用于该法的单体很多，如气溶胶、液体、水溶性或油溶性单体或单体的混合物，

7、低相对分子质量的聚合物或预聚物等[4

8、。因此，各种各样的材料均可用以构成囊壁。原位聚合法建立在单体或预聚体聚合反应形成不溶性聚合物壁材的基础上，如何将形成的聚合物沉淀包覆在囊心表面上是该法的关键。2．1．3锐孔法此法因聚合物的固化导致微胶囊囊壁的形成，即先将线性聚合物溶解形成溶液，当其固化时，聚合物迅速沉淀析出形成囊壁。因为大多数同化反应即聚合物的沉淀作用，是在瞬间进行并完成的，故有必要使含有芯材的聚合物溶液在加到同化剂中之前预先成型，锐孑L法可满足这种要求[5]。该法可采用能溶于水或有机溶剂的聚合物作