第十三章微胶囊.pptVIP

化工原理(2)第13章 微胶囊造粒技术;13.1.1 微胶囊造粒的基本概念 1、微胶囊 微胶囊是指一种具有聚合物壁壳的微型容器或包装物。 微胶囊造粒技术就是将固体、液体或气体物质包埋、封存在一种微型胶囊内成为固体微粒的技术。 微胶囊粒子大小在5—200 μm较好，实际可能达0.25—1000 μm， 微胶囊壁厚0.2—10μm 微胶囊内部装载的材料称为心材（或称囊心物质） 微胶囊外部包囊的壁膜称为壁材（或称包囊材料）;微胶囊形状：球形、肾形、粒形、谷粒状、絮状、块状等;柠檬精油微胶囊电镜图（2013.3）;柠檬精油微胶囊电镜图（2013.3）;柠檬精油微胶囊电镜图（2013.3）;2、微胶囊心材（囊心物质） 心材可以是单一的固体、液体、或气体，也可是固固、液液、气液混合体等。 已使用和试图使用的心材有： 生物活性物质，如免疫球蛋白、活性多糖等 药用物质，如阿司匹林、维生素等 香味物质，如桔子香精、樱桃香精等 微量元素添加剂等 3、壁材（膜材、包囊材料、成膜材料） 常见的壁材是高分子的有机材料，包括天然和合成两大类。现使用壁材有： 植物胶类：阿拉伯胶、琼脂等 多糖类：黄原胶、阿拉伯半乳聚糖、壳聚糖等 淀粉类：玉米淀粉、马铃薯淀粉、改性淀粉等 纤维素类、蛋白质类、聚合物类、蜡与类脂类;4、微胶囊壁材的选择原则： 油溶性心材应采用水溶性壁材； 水溶性心材应采用油溶性壁材； 壁材不能与心材发生化学反应，物化性质稳定； 具备适当的渗透性、吸湿性、溶解性； 满足食品、医药卫生要求。 5、微胶囊的功能与局限 （1）改变物料的存在状态、物料的质量和体积； （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理作用。 （6）微胶囊的局限：一是释放速度的控制能否满足要求； 二是释放后剩下的壁材可能带来一定的负面影响。 因此，其壁材选择很关键。;13.1.2 微胶囊造粒的步骤与分类;2、微胶囊造粒技术的分类 按微胶囊造粒的原理不同，可将微胶囊造粒分为三类： （1）属物理方法的微胶囊造粒技术 如喷雾干燥法、喷雾凝动法、空气悬浮法、多空离心法等 （2）属物理化学方法的微胶囊造粒技术 如水相分离法、油相分离法、锐孔法、挤压法、熔化分散法等。 （3）属化学方法的微胶囊造粒技术 如界面聚合法、原位聚合法、分子包囊法、辐射包囊法等。 ;3、微胶囊的释放机理 （1）活性心材物质通过囊壁膜的扩散释放 心材通过囊壁膜上的微孔、裂缝或半透膜进行扩散而释放。 （2）用外力或内压使囊膜破裂释放出心材 在使用、加工时外力破坏，或心材膨胀使壁材破坏释放。 （3）用水、溶剂等的浸渍或加热等方法使微胶囊降解释放。;4、微胶囊产品的质量评定 针对不同的心材，选用不同的壁材和不同的方法，得到的微胶囊产品性能相差很大，因此微胶囊产品的质量评定很重要。 可从以下几方面评定： （1）容出速度：反映心材的释放速度，对药物方面，美国规定了一定的方法，其他，由于没有形成专项办法，可借助其它行业的相关办法测定。 （2）心材含量的测定 不同的产品可用不同的方法，如挥发油类产品，可用索氏提取法，其它，可用溶剂提取法、水提取法等。 （3）微胶囊尺寸大小的测定 可简单筛析，可用装有特殊装置的显微镜测定等。 ;13.2 物理法微胶囊造粒技术;1、喷雾干燥法 初始溶液调制 调制心材和壁材组成的胶囊化溶液（初始溶液）十分重要，主要影响因素有：心材和壁材的比例，初始溶液的浓度，粘度和湿度等。 初始溶液有三种类型： （1）水溶液型 水溶液型初始溶液要求壁材能溶于水，心材为油溶性或固体，心材含量不超过50%，一般在初始溶液中低于20%。 （2）有机溶液型 壁材为非水溶性聚合物，心材可为亲水性材料或疏水性材料。先将乳化或分散到聚合物的有机溶液中。 （3）囊浆型 通过其他方法得到湿囊浆型溶液。 ;2、喷雾冻凝法 与喷雾干燥法一样，但壁材不是溶解于某种溶剂调制的溶液中，而是加热至熔融状态，再混入心材调成胶囊化熔融液。同样用雾化器雾化，使壁材固化，但用与干燥完全相反的过程——冷凝。 喷雾冻凝法与喷雾干燥法较相似，其对热敏性物料的保护更有利。;3、空气悬浮法 此法是将流化床技术与微胶囊技术结合，采用类似喷涂包衣技术进行微胶囊造粒。 ;1、水相分离法 在含有心材和壁材的初始溶液中，加入另一种物质或溶剂或采用其他适宜的方法使壁材的溶解度降低，从而从初始溶液中凝聚（凝聚在心材表面）形成一个新相并分离出来，故称相分离法或凝聚——相分离法。 此法一般在连续搅拌下进行，分三个步骤：互不相溶的三种化学相的调制、囊壁层的析出、囊壁层的固化。 第一步：互不相溶的三种化