微胶囊在食品工业中的应用..pptVIP

微胶囊技术发展简史 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，黏胶剂和夜晶等各个领域。 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5-200μm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：指将固体、液体或气体包埋在微小而密封的胶囊中，使其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，包括香精香料、酸化剂、甜味剂、色素、脂类、维生素、矿物质、酶、微生物、气体以及其它各种饲料添加剂。包埋芯材实现微囊胶化的物质称为壁材。 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。 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、吸湿性及成膜性等。 微胶囊的不同结构图 微胶囊的形状一般呈球形、肾形、粒状、块状等。囊壁可以是单层结构，也可以是多层结构，囊壁包埋的核心物质可以是单核的，也可以是多核的。 针对食品工业，已经使用的心材有： ① 生物活性物质：膳食纤维、活性多糖、超氧化物歧化酶（SOD）、免疫球蛋白等； ② 氨基酸：赖氨酸、精氨酸和组氨酸等； ③ 维生素：维生素A、B1、B2、C和E等； ④ 防腐剂：山梨酸和苯甲酸钠等； ⑤ 酶制剂：蛋白酶、淀粉酶和果胶酶等； ⑥ 香精香油：桔子香精、柠檬香精、薄荷油和冬青油等； ⑦ 微生物细胞：乳酸菌、黑曲霉和酵母等； ⑧ 酸味剂：柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乳酸、醋酸和磷酸等； ⑨ 酒类：白酒、葡萄酒和乙醇浸出液等； ⑩ 其他：焦糖色素和酱油等。 无机材料和有机材料都可以作为微胶囊的壁材，但目前常用的是高分子材料，包括天然和合成两大类。在食品工业中的应用有： ① 植物胶：阿拉伯胶、琼脂、藻酸盐、卡拉胶等； ② 多糖：黄原胶、阿拉伯半乳聚糖、半乳糖干露聚糖和壳聚糖等； ③ 淀粉：玉米淀粉、马铃薯淀粉、交联改性淀粉等； ④ 蛋白质：明胶、玉米蛋白和大豆蛋白等； ⑤ 纤维素：羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、二醋酸纤维素、丁基醋酸纤维素等； ⑥ 聚合物：聚乙烯醇、聚苯乙烯和聚丙烯酰胺等； ⑦ 蜡与类脂物：石蜡蜂蜡、硬脂酸和甘油酸酯等。 经微胶囊化后，可改变物质的色泽、形状、质量、体积、溶解性、反应性、耐热性和贮藏性等性质，能够储存微细状态的心材物质并在需要时释放出。由于这些特性，使得微胶囊技术在食品工业上能够发挥许多重要的作用。 1.改变物料的存在状态、质量与体积 2.隔离物料间的相互作用，保护敏感性物料 3.掩盖不良风味、降低挥发性 4.控制释放 5.降低食品添加剂的毒副作用 三、微胶囊造粒的步骤及方法 1.微胶囊造粒的步骤 形象地说，微胶囊造粒是物质微粒的包衣过程。其过程可分为以下四个步骤： 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。 2.微胶囊造粒的方法 根据微胶囊造粒原理的不同，可将造粒方法归为三类。但这种分类方法并未包括目前的所有方法，而且有些具体方法属于交叉的，因此分类是相对的。 ① 物理方法 包括：喷雾干燥法、喷雾凝冻法、空气悬浮法、真空蒸发沉积法、静电结合法等； ② 物理化学方法 包括：水相分离法、油相分离法、挤压法、囊心交换法、熔化分散法、复相乳液法等； ③ 化学方法 包括：界面聚合法、原位聚合法、分子包囊法和辐射包囊法等。 四、微胶囊的释放 1.释放方法 微胶囊所含的心材即可以立刻释放出来，也可缓慢释放出来。如要使所有的心材立刻释放出来可采用机械法（如加压、揉破、毁形或摩擦等）、加热下燃烧或融化法以及采用化学方法（如酶的作用、溶剂及水的溶解、萃取等）。在心材中掺入膨胀剂或应用放电或磁力方法也可使微胶囊即可释放。而缓慢释放则是在环境中心材缓慢释放出来，一般不需