第四章微膠囊造粒技術(shù)

1、第第四四章章 微膠囊造粒技術(shù)微膠囊造粒技術(shù)浙浙江江工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)周周緒緒霞霞發(fā)展簡史發(fā)展簡史專利專利1936.11：大西洋海岸漁業(yè)公司：大西洋海岸漁業(yè)公司Atlantic Coast Fishers 提出了適用于在液體石蠟中，提出了適用于在液體石蠟中，制備含魚肝油明膠微膠囊的專利申請制備含魚肝油明膠微膠囊的專利申請；1940.10：明膠產(chǎn)品有限公司提出了采用一種同心的三層：明膠產(chǎn)品有限公司提出了采用一種同心的三層銳孔，創(chuàng)備含藥物雙壁微膠囊的專利申請。銳孔，創(chuàng)備含藥物雙壁微膠囊的專利申請。1949.1：威斯康星校友研究基金會提出了利用：威斯康星校友研究基金會提出了利用Wurster發(fā)發(fā)明的空氣

2、懸浮法，申請了固體微粒微膠囊化的專利。明的空氣懸浮法，申請了固體微粒微膠囊化的專利。1950.11：通用鄧洛普：通用鄧洛普General Dunloberge公司提出了通過公司提出了通過使用一種雙層銳孔來制褐藻酸微膠囊的專利申請。使用一種雙層銳孔來制褐藻酸微膠囊的專利申請。優(yōu)優(yōu) 勢勢保護(hù)心材物質(zhì)免受環(huán)境影響保護(hù)心材物質(zhì)免受環(huán)境影響控制心材物質(zhì)的緩慢釋放控制心材物質(zhì)的緩慢釋放屏蔽味道、顏色和氣味屏蔽味道、顏色和氣味改變物質(zhì)重量、體積、狀態(tài)或表面性能改變物質(zhì)重量、體積、狀態(tài)或表面性能隔離活性成分，降低揮發(fā)性隔離活性成分，降低揮發(fā)性減少毒副作用，減低對健康的危害減少毒副作用，減低對健康的危害用于特殊

3、目的的不相容物質(zhì)的分離用于特殊目的的不相容物質(zhì)的分離4.1 總論總論4.2 物理法微膠囊造粒技術(shù)物理法微膠囊造粒技術(shù)4.3 物化法微膠囊造粒技術(shù)物化法微膠囊造粒技術(shù)本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容4.4 微膠囊造粒技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用微膠囊造粒技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用第一節(jié)第一節(jié) 總論總論一、微膠囊造粒的基本概念一、微膠囊造粒的基本概念微膠囊微膠囊：指一種具有聚合物壁殼的指一種具有聚合物壁殼的微型微型 容器容器或包裝物。或包裝物。大?。捍笮。?-200 m；厚度：厚度：0.2-10 m形狀：球形，腎形，粒狀，谷粒狀，絮狀和塊狀等形狀：球形，腎形，粒狀，谷粒狀，絮狀和塊狀等微膠囊速溶微膠囊速溶DHADH

4、A什么是微膠囊技術(shù)？ 微膠囊技術(shù)微膠囊技術(shù) 將固體、液體或氣體物質(zhì)包埋將固體、液體或氣體物質(zhì)包埋，封存在一種微型膠囊中成為，封存在一種微型膠囊中成為一種固體微粒產(chǎn)品的技術(shù)。一種固體微粒產(chǎn)品的技術(shù)。 保護(hù)被包囊的物料，使之與外保護(hù)被包囊的物料，使之與外界不宜環(huán)境隔絕，最大限度地界不宜環(huán)境隔絕，最大限度地保持原有保持原有的的色香味、性能和生色香味、性能和生物活性，防止?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)的破壞物活性，防止?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)的破壞與損失與損失。壁壁材（包裹材料）材（包裹材料）心心材（囊心材料）材（囊心材料）微膠囊微膠囊單層結(jié)構(gòu)雙層結(jié)構(gòu)單核雙核 壁壁材材（包裹材料）：外部包裹的壁膜；（包裹材料）：外部包裹的壁膜； 心材心材

5、：微膠囊內(nèi)部裝載的物料。：微膠囊內(nèi)部裝載的物料。1 1、微膠囊組成、微膠囊組成微膠囊產(chǎn)品大致形狀微膠囊產(chǎn)品大致形狀單核單核多核多核多核多核-無定形無定形雙壁雙壁微膠囊簇微膠囊簇復(fù)合微膠囊復(fù)合微膠囊2、心材（囊心物質(zhì)）、心材（囊心物質(zhì)） 單一固體、固體或氣體單一固體、固體或氣體 氣體：揮發(fā)性的香精、香料氣體：揮發(fā)性的香精、香料 固液、液液、固固或氣液混合體固液、液液、固固或氣液混合體 特殊用途的微膠囊產(chǎn)品特殊用途的微膠囊產(chǎn)品 緩釋膠囊緩釋膠囊 農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè) 化工業(yè)化工業(yè)生物活性物質(zhì)生物活性物質(zhì)膳食纖維、活性多糖、超氧化物歧化酶（膳食纖維、活性多糖、超氧化物歧化酶（SOD）、硒化）、硒化物和免疫球蛋白

6、；物和免疫球蛋白；氨基酸氨基酸賴氨酸、精氨酸、組氨酸和胱氨酸等；賴氨酸、精氨酸、組氨酸和胱氨酸等；維生素維生素A、B1、B2、C和和E等；等；礦物元素礦物元素硫酸亞鐵等；硫酸亞鐵等；食用油脂食用油脂米糠油、玉米油、麥胚油、月見草油和魚油等；米糠油、玉米油、麥胚油、月見草油和魚油等；酒類酒類黃酒（黃酒（-氨基丁酸）、白酒、葡萄酒（抗氧化多酚）等；氨基丁酸）、白酒、葡萄酒（抗氧化多酚）等；微生物細(xì)胞微生物細(xì)胞乳酸菌、黑曲霉和酵母菌等；乳酸菌、黑曲霉和酵母菌等；甜味劑甜味劑甜味素、甜菊苷、甘草甜素和二氫查爾酮等；甜味素、甜菊苷、甘草甜素和二氫查爾酮等；酸味劑酸味劑檸檬酸、酒石酸、乳酸、磷酸和醋酸等檸

7、檬酸、酒石酸、乳酸、磷酸和醋酸等防腐劑防腐劑山梨酸和苯甲酸鈉等；山梨酸和苯甲酸鈉等；酶制劑酶制劑蛋白酶、淀粉酶、果膠酶和維生素酶等；蛋白酶、淀粉酶、果膠酶和維生素酶等；香精香油香精香油桔子香精、檸檬香精、櫻桃香精、薄荷油和冬青油等；桔子香精、檸檬香精、櫻桃香精、薄荷油和冬青油等；其他其他焦糖色素和醬油等焦糖色素和醬油等食品工業(yè)心材食品工業(yè)心材植物膠植物膠阿拉伯膠、瓊脂、藻酸鹽和卡拉膠等；阿拉伯膠、瓊脂、藻酸鹽和卡拉膠等；多糖多糖黃原膠、阿拉伯半乳聚糖和殼聚糖等；黃原膠、阿拉伯半乳聚糖和殼聚糖等；淀粉淀粉玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、交聯(lián)改性淀粉等玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、交聯(lián)改性淀粉等;纖維素纖維素羧甲基

8、纖維素、羧乙基纖維素、乙基纖維素、二醋羧甲基纖維素、羧乙基纖維素、乙基纖維素、二醋酸纖維素等酸纖維素等;蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)明膠、酪蛋白、玉米蛋白和大豆蛋白等；明膠、酪蛋白、玉米蛋白和大豆蛋白等；聚合物聚合物聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸酯和聚苯乙烯聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸酯和聚苯乙烯等；等；蠟與類脂物蠟與類脂物 石蠟、蜂蠟、硬脂酸和甘油酸酯等。石蠟、蜂蠟、硬脂酸和甘油酸酯等。選擇壁材的基本原則選擇壁材的基本原則 能能與心材相配伍但不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，能滿足食品工業(yè)與心材相配伍但不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，能滿足食品工業(yè)的衛(wèi)生要求，同時還應(yīng)具備適當(dāng)?shù)臐B透壓、吸濕性、溶解性的衛(wèi)生要求，同時還應(yīng)具備適當(dāng)?shù)臐B透壓

9、、吸濕性、溶解性和穩(wěn)定性等。和穩(wěn)定性等。3、壁材（膜材、包囊材料、成膜材料）、壁材（膜材、包囊材料、成膜材料）常用壁材常用壁材瓜爾豆膠瓜爾豆膠阿拉伯膠阿拉伯膠黃原膠黃原膠卡拉膠卡拉膠殼聚糖殼聚糖海藻酸鈉海藻酸鈉魔芋粉魔芋粉纖維素衍生物纖維素衍生物淀粉衍生物淀粉衍生物明膠明膠二、微膠囊的作用與局限二、微膠囊的作用與局限改變物料的存在狀態(tài)、物料的質(zhì)量與體積改變物料的存在狀態(tài)、物料的質(zhì)量與體積隔離物料間的相互作用，保護(hù)敏感性物料隔離物料間的相互作用，保護(hù)敏感性物料掩蓋不良風(fēng)味、降低揮發(fā)性掩蓋不良風(fēng)味、降低揮發(fā)性控制釋放控制釋放降低食品添加劑的毒理作用降低食品添加劑的毒理作用作用：作用：改變改變物質(zhì)的

10、色澤、形狀、質(zhì)量、體積、溶解物質(zhì)的色澤、形狀、質(zhì)量、體積、溶解性、反應(yīng)性、耐熱性和貯藏性等性質(zhì)能夠儲存微性、反應(yīng)性、耐熱性和貯藏性等性質(zhì)能夠儲存微細(xì)狀態(tài)的心材物質(zhì)并在需要時釋放出。細(xì)狀態(tài)的心材物質(zhì)并在需要時釋放出。1、改變物料的存在狀態(tài)、物料的質(zhì)量與體積、改變物料的存在狀態(tài)、物料的質(zhì)量與體積p液體心材液體心材細(xì)粉狀固體物細(xì)粉狀固體物質(zhì)質(zhì) (內(nèi)部仍是液體相，故內(nèi)部仍是液體相，故仍能保護(hù)良好的液相反應(yīng)仍能保護(hù)良好的液相反應(yīng)性性)p例例:液體香料、液體調(diào)味液體香料、液體調(diào)味品、酒類和油脂等。品、酒類和油脂等。 2、隔離物料間的相互作用，保護(hù)敏感性物料、隔離物料間的相互作用，保護(hù)敏感性物料p一些不穩(wěn)性

11、的敏感性物料，經(jīng)微膠囊化后可免受環(huán)境一些不穩(wěn)性的敏感性物料，經(jīng)微膠囊化后可免受環(huán)境中濕度、不良因素的干擾，提高了貯藏加工時的穩(wěn)定中濕度、不良因素的干擾，提高了貯藏加工時的穩(wěn)定性并延長產(chǎn)品的貨架壽命。性并延長產(chǎn)品的貨架壽命。金屬離子金屬離子加速脂肪加速脂肪氧氧化化腐敗。腐敗。3、掩蓋不良風(fēng)味、降低揮發(fā)性、掩蓋不良風(fēng)味、降低揮發(fā)性p部分易揮發(fā)的食品添加劑經(jīng)微膠囊化后可抑制揮發(fā)，部分易揮發(fā)的食品添加劑經(jīng)微膠囊化后可抑制揮發(fā)，減少其在貯存加工時的揮發(fā)性，同時也減少了損失，減少其在貯存加工時的揮發(fā)性，同時也減少了損失，節(jié)約了成本。節(jié)約了成本。苦味素、檸檬苦素、橙皮苷、深海魚苦味素、檸檬苦素、橙皮苷、深海

12、魚油、油、VBVB2 2、FeFe2 2+ +。4、控制釋放、控制釋放p以延長活性成分的釋放時間使釋放速度受外界環(huán)境以延長活性成分的釋放時間使釋放速度受外界環(huán)境調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)。飲料中苯甲酸鈉飲料中苯甲酸鈉+ +酸味劑酸味劑5、降低食品添加劑的毒理作用、降低食品添加劑的毒理作用p利用微膠囊控制釋放的特點，可通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計實現(xiàn)利用微膠囊控制釋放的特點，可通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計實現(xiàn)對心材的生物可利用性的控制；對心材的生物可利用性的控制；p以乙酰水楊酸為對象的試驗表明，末微膠囊化較微膠以乙酰水楊酸為對象的試驗表明，末微膠囊化較微膠囊化的乙酰水楊酸對小鼠的半數(shù)致死量囊化的乙酰水楊酸對小鼠的半數(shù)致死量LDLD5050

13、值分別為值分別為1750mg/kg1750mg/kg和和2823mg/kg 2823mg/kg ，后者比前者提高了，后者比前者提高了6060。微膠囊的作用局限微膠囊的作用局限 2、微膠囊釋放速度和囊壁厚度的關(guān)系、微膠囊釋放速度和囊壁厚度的關(guān)系 1、壁材溶解度和心材釋放速度的問題、壁材溶解度和心材釋放速度的問題pDHA包被：包被： 水溶性壁材：麥芽糊精、阿拉伯膠；水溶性壁材：麥芽糊精、阿拉伯膠； 不溶于水壁材：不溶于水壁材：海藻酸鈉海藻酸鈉+Ca2+p-胡蘿卜素包被：胡蘿卜素包被： 懸浮于水相中，通過阿拉伯膠進(jìn)行包被。懸浮于水相中，通過阿拉伯膠進(jìn)行包被。三、微膠囊造粒的步驟與分類三、微膠囊造粒的

14、步驟與分類 將心材分散入微膠囊化的介質(zhì)中將心材分散入微膠囊化的介質(zhì)中 將壁材放入該分散體系中將壁材放入該分散體系中 通過某一種方法將壁材聚集、沉漬或包敷在已分散通過某一種方法將壁材聚集、沉漬或包敷在已分散的心材周圍。的心材周圍。 用物理或化學(xué)的方法進(jìn)行處理用物理或化學(xué)的方法進(jìn)行處理步驟步驟心材懸浮心材懸浮三相體系的建立三相體系的建立聚合物沉淀聚合物沉淀囊壁的固化囊壁的固化基本步基本步 驟驟物理方法物理方法物化方法物化方法微膠囊微膠囊造粒造粒噴霧凝凍法空氣懸浮法化學(xué)方法化學(xué)方法噴霧干燥法囊心交換法擠壓法和銳孔法水相（油相分離法）復(fù)相乳液法原位聚合法界面聚合法造粒方法分類造粒方法分類四、微膠囊的釋

15、放四、微膠囊的釋放1、釋放方法、釋放方法p可以采用可以采用機(jī)械方法機(jī)械方法（如加壓、揉破、毀形或摩擦）、（如加壓、揉破、毀形或摩擦）、加熱下燃燒或融化方法以及采用加熱下燃燒或融化方法以及采用化學(xué)方法化學(xué)方法（如酶的作（如酶的作用、溶劑及水的溶解、萃取等）。用、溶劑及水的溶解、萃取等）。p在心材中摻入膨脹劑或應(yīng)用放電或磁力的電磁方法等。在心材中摻入膨脹劑或應(yīng)用放電或磁力的電磁方法等。2、釋放模型、釋放模型零級模型零級模型一級模型一級模型0tdMkdt001exp()tdMk Mk tdttdMkddtt級模型級模型tp微膠囊釋放微膠囊釋放：依賴于溶劑的種類、濕度、：依賴于溶劑的種類、濕度、pH、

16、壓力和、壓力和溫度，及壁材心材的化學(xué)組成、物化性質(zhì)；溫度，及壁材心材的化學(xué)組成、物化性質(zhì)；p心材釋放心材釋放：受到囊壁物質(zhì)的限制；：受到囊壁物質(zhì)的限制；p微膠囊釋放要求：微膠囊釋放要求：具有一定強度；具有一定強度；在一定要求壓力下破裂，或在一定條件下溶解而釋放在一定要求壓力下破裂，或在一定條件下溶解而釋放出心材。出心材。2、釋放模型、釋放模型3、釋放機(jī)理、釋放機(jī)理p活性心材物質(zhì)通過囊壁膜的活性心材物質(zhì)通過囊壁膜的擴(kuò)散釋放擴(kuò)散釋放p用用外壓或內(nèi)壓外壓或內(nèi)壓使囊膜破裂釋放出心材使囊膜破裂釋放出心材p用水、溶劑等浸漬或加熱等方法使用水、溶劑等浸漬或加熱等方法使囊膜降解囊膜降解而是放出而是放出心材心材

17、五、微膠囊產(chǎn)品的質(zhì)量評定五、微膠囊產(chǎn)品的質(zhì)量評定p溶出速度溶出速度p心材含量的測定心材含量的測定p微膠囊尺寸大小的測定微膠囊尺寸大小的測定第二節(jié)第二節(jié) 物理法微膠囊造粒技術(shù)物理法微膠囊造粒技術(shù)噴霧干燥法噴霧干燥法噴霧凝凍法噴霧凝凍法空氣懸浮法空氣懸浮法真空蒸發(fā)沉淀法真空蒸發(fā)沉淀法靜電結(jié)合法靜電結(jié)合法多孔離心法等多孔離心法等以單一的加工工序?qū)⑷芤阂詥我坏募庸すば驅(qū)⑷芤?、懸浮液或其它?fù)雜食品系、懸浮液或其它復(fù)雜食品系統(tǒng)的液體一次性地轉(zhuǎn)變成原統(tǒng)的液體一次性地轉(zhuǎn)變成原粒或粉末狀干制品。?；蚍勰罡芍破?。 一、噴霧干燥法一、噴霧干燥法1、概念、概念2、優(yōu)、優(yōu) 點點p適合于熱敏性物料的微膠囊造粒：適合于熱

18、敏性物料的微膠囊造粒：水分蒸發(fā)、溫度水分蒸發(fā)、溫度降低降低p速度快：速度快：小液滴表面積大，幾秒鐘內(nèi)可以干燥。小液滴表面積大，幾秒鐘內(nèi)可以干燥。p工藝簡單：工藝簡單：易實現(xiàn)工業(yè)化流水線作業(yè)，生產(chǎn)能力大，易實現(xiàn)工業(yè)化流水線作業(yè)，生產(chǎn)能力大，成本低成本低3、缺、缺 點點p包囊率較低，心材有可能粘附在微膠囊顆粒的表面包囊率較低，心材有可能粘附在微膠囊顆粒的表面從而影響產(chǎn)品質(zhì)量從而影響產(chǎn)品質(zhì)量p設(shè)備造價高，能耗大設(shè)備造價高，能耗大將心材分散在已液化的壁材中混合均勻，經(jīng)霧化器霧化，將心材分散在已液化的壁材中混合均勻，經(jīng)霧化器霧化，在噴霧干燥室內(nèi)使之與熱氣流直接接觸，使溶解壁材的在噴霧干燥室內(nèi)使之與熱氣流

19、直接接觸，使溶解壁材的溶劑瞬間蒸發(fā)除去，促使壁膜形成與固化，最終形成一溶劑瞬間蒸發(fā)除去，促使壁膜形成與固化，最終形成一種顆粒粉末狀的微膠囊產(chǎn)品。種顆粒粉末狀的微膠囊產(chǎn)品。4、噴霧微膠囊造粒的原理、噴霧微膠囊造粒的原理 調(diào)制由心材和壁材組成的膠囊化溶液（調(diào)制由心材和壁材組成的膠囊化溶液（又稱初始溶又稱初始溶液液），對整個微膠囊造粒過程影響很大。），對整個微膠囊造粒過程影響很大。 主要的因素有：心材和壁材的比例，初始溶液的濃度、主要的因素有：心材和壁材的比例，初始溶液的濃度、粘度和溫度。粘度和溫度。 根據(jù)根據(jù)初始溶液初始溶液的性質(zhì)不同可分為的性質(zhì)不同可分為水溶液型、有機(jī)溶液水溶液型、有機(jī)溶液型型和

20、和囊漿型囊漿型三種。三種。決定微膠決定微膠囊的大小、囊的大小、心材濃度心材濃度影響微膠囊形影響微膠囊形成、濃度太大成、濃度太大太黏不利于形太黏不利于形成成影響壁材溶影響壁材溶解狀態(tài)及心解狀態(tài)及心材穩(wěn)定性材穩(wěn)定性噴霧微膠囊造粒的步驟噴霧微膠囊造粒的步驟（1 1）水溶液型）水溶液型p初始溶液：初始溶液：壁材能溶于水，心材是油狀或固體非水壁材能溶于水，心材是油狀或固體非水溶性的，溶性的，比例以低于比例以低于20為好；為好；p噴霧成小液滴噴霧成小液滴干燥室內(nèi)干燥室內(nèi)水分蒸發(fā)水分蒸發(fā)小球滴小球滴固體形式析出（包圍住心材）固體形式析出（包圍住心材） 形成微膠囊；形成微膠囊；p膠囊產(chǎn)品：膠囊產(chǎn)品：球狀結(jié)構(gòu)，

21、粒度在球狀結(jié)構(gòu)，粒度在560m左右，包囊左右，包囊粒子具有多孔性且松密度較低，其心材含量通常不粒子具有多孔性且松密度較低，其心材含量通常不超過超過50。（2 2）有機(jī)溶液型）有機(jī)溶液型p適合對象：適合對象：疏水性材料、親水性材料、與水反應(yīng)的材疏水性材料、親水性材料、與水反應(yīng)的材料和水溶液的微膠囊化；料和水溶液的微膠囊化；p壁材壁材：可以使用可以使用非非水溶性聚合物。水溶性聚合物。先將心材乳化或分先將心材乳化或分散到一種聚合物的有機(jī)溶液中，再通過噴霧法使該初散到一種聚合物的有機(jī)溶液中，再通過噴霧法使該初始分散液微膠囊化；始分散液微膠囊化；p微膠囊壁：微膠囊壁：呈多孔狀且易碎，通過增加壁材含量，減

22、呈多孔狀且易碎，通過增加壁材含量，減少心材含量，可得到緊密結(jié)實的囊型；少心材含量，可得到緊密結(jié)實的囊型；p特別適合制備干燥粉末狀的微膠囊。特別適合制備干燥粉末狀的微膠囊。p為避免易燃溶劑和蒸汽有毒的鹵代溶液，可使用為避免易燃溶劑和蒸汽有毒的鹵代溶液，可使用 極極性溶劑（乙醇等）和水形成的混合溶液體系性溶劑（乙醇等）和水形成的混合溶液體系，該法，該法所制得的微膠囊壁膜極薄，心材含量大。所制得的微膠囊壁膜極薄，心材含量大。p當(dāng)水溶液或有機(jī)溶液作為初始溶液進(jìn)行微膠囊化時，當(dāng)水溶液或有機(jī)溶液作為初始溶液進(jìn)行微膠囊化時，會形成一些小于幾會形成一些小于幾m 的微膠囊難以被收集器收集的微膠囊難以被收集器收集

23、而被抽吸排出。微膠囊的實際得率不可能達(dá)到而被抽吸排出。微膠囊的實際得率不可能達(dá)到100。（2 2）有機(jī)溶液型）有機(jī)溶液型（3 3）囊漿型）囊漿型p囊漿型：囊漿型：向通過溶液為媒介已制備的微膠囊化的向通過溶液為媒介已制備的微膠囊化的漿狀分漿狀分散液中散液中混入少量混入少量聚合物粘合劑聚合物粘合劑，再經(jīng)噴霧干燥，聚集形，再經(jīng)噴霧干燥，聚集形成成雙壁微膠囊雙壁微膠囊。p利用利用明膠和阿拉伯膠通過水相分離法制得的含油微膠囊明膠和阿拉伯膠通過水相分離法制得的含油微膠囊，在未加入固化劑前維持在未加入固化劑前維持pH在在4左右，待微膠囊大小均勻時左右，待微膠囊大小均勻時將此微膠囊漿噴霧干燥，通過噴霧干燥代替

24、固化反應(yīng)使將此微膠囊漿噴霧干燥，通過噴霧干燥代替固化反應(yīng)使囊壁變硬干燥。囊壁變硬干燥。p特點：特點：用此法制得的粉末狀微膠囊，放入溫水中時，其用此法制得的粉末狀微膠囊，放入溫水中時，其壁殼可以溶解，從而釋放出心材。壁殼可以溶解，從而釋放出心材。 壁材水溶液的調(diào)制壁材水溶液的調(diào)制 香味物質(zhì)的添加香味物質(zhì)的添加 均質(zhì)乳化均質(zhì)乳化 噴霧成液滴噴霧成液滴 熱空氣干燥熱空氣干燥 粉末化產(chǎn)品粉末化產(chǎn)品香精、香料的粉末化香精、香料的粉末化類胡蘿卜微膠囊化類胡蘿卜微膠囊化 壁材：糊精壁材：糊精+麥芽糖漿麥芽糖漿 心材：天然胡蘿卜素心材：天然胡蘿卜素 心材：壁材心材：壁材=4:6 條件：條件：40 MPa 壓力

25、下均質(zhì)乳化壓力下均質(zhì)乳化 3次，單甘脂為次，單甘脂為乳化乳化劑劑 p 噴霧干燥微膠囊化工藝參數(shù)：噴霧干燥微膠囊化工藝參數(shù)：進(jìn)進(jìn)風(fēng)口溫度風(fēng)口溫度 200 ，出風(fēng)口溫度，出風(fēng)口溫度 90 ，風(fēng)量：風(fēng)量：900 m3/h類胡蘿卜微膠囊化類胡蘿卜微膠囊化類胡蘿卜微膠囊化類胡蘿卜微膠囊化姜精油的微膠囊化姜精油的微膠囊化姜精油的微膠囊化姜精油的微膠囊化 采用噴霧干燥法對生姜精油微膠囊化的最佳工藝：采用噴霧干燥法對生姜精油微膠囊化的最佳工藝：心材、阿拉伯膠、麥芽糊精和大豆蛋白的質(zhì)量比為心材、阿拉伯膠、麥芽糊精和大豆蛋白的質(zhì)量比為 4 3 9 4, 總質(zhì)量占乳化液質(zhì)量的總質(zhì)量占乳化液質(zhì)量的 25%; 3次均質(zhì)

26、條件分別次均質(zhì)條件分別為：為：20MPa、6 min 30MPa、6 min 40MPa、6 min 進(jìn)風(fēng)進(jìn)風(fēng)溫度溫度 160 、出口溫度、出口溫度70-80 。裝置主要由裝置主要由5個系統(tǒng)的設(shè)備組成：個系統(tǒng)的設(shè)備組成： 初始溶液調(diào)制系統(tǒng)（調(diào)制缸、攪拌器等）初始溶液調(diào)制系統(tǒng)（調(diào)制缸、攪拌器等） 溶液輸送霧化系統(tǒng)（送料泵，霧化器溶液輸送霧化系統(tǒng)（送料泵，霧化器 等）等） 空氣加熱輸送系統(tǒng)（空氣過濾器，空氣加熱器和風(fēng)空氣加熱輸送系統(tǒng)（空氣過濾器，空氣加熱器和風(fēng)機(jī)等）機(jī)等） 氣液接觸干燥系統(tǒng)（干燥室）氣液接觸干燥系統(tǒng)（干燥室） 成品分離、氣體凈化系統(tǒng)（卸料器、粉末回收器和成品分離、氣體凈化系統(tǒng)（卸料

27、器、粉末回收器和除塵器）除塵器）5、噴霧微膠囊造粒的裝置、噴霧微膠囊造粒的裝置霧化器：霧化器：將初始溶液分散成極細(xì)霧滴將初始溶液分散成極細(xì)霧滴霧化器霧化器氣流式噴霧干燥氣流式噴霧干燥離心式噴霧干燥離心式噴霧干燥 離心式：離心式：初始溶液在高速旋轉(zhuǎn)的圓盤上，在離心力初始溶液在高速旋轉(zhuǎn)的圓盤上，在離心力作用下擴(kuò)展成液體薄膜從盤緣甩出，并受到周圍空作用下擴(kuò)展成液體薄膜從盤緣甩出，并受到周圍空氣摩擦力作用而碎裂成液滴；氣摩擦力作用而碎裂成液滴；（1 1）離心式噴霧干燥）離心式噴霧干燥物料經(jīng)高位槽過濾后進(jìn)入計量泵，經(jīng)計量泵送入離心式霧化器中。物料被高速旋轉(zhuǎn)的離心噴嘴甩出并霧化，冷空氣經(jīng)鼓、引風(fēng)機(jī)帶入加熱

28、器加熱后從干燥器頂部中心處進(jìn)入干燥器。與霧滴接觸后進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，固體產(chǎn)品在干燥器底部出料，尾氣經(jīng)下一級分離后排空。（2 2）氣流式噴霧干燥）氣流式噴霧干燥 氣流式：氣流式：利用利用 高速氣流高速氣流 使液膜產(chǎn)生分裂，當(dāng)壓縮空使液膜產(chǎn)生分裂，當(dāng)壓縮空氣或蒸汽以很高的環(huán)隙速度（一般在氣或蒸汽以很高的環(huán)隙速度（一般在 200m/s ）從霧）從霧化器噴出時，液體的流速很低，因此兩者存在著很高化器噴出時，液體的流速很低，因此兩者存在著很高的的 相對速度。使氣液之間產(chǎn)生摩擦力和剪切力，液相對速度。使氣液之間產(chǎn)生摩擦力和剪切力，液體在瞬間被拉成一條條細(xì)長的絲，接著這些液絲在較體在瞬間被拉成一條條細(xì)長的絲，接

29、著這些液絲在較細(xì)處很快斷裂而形成微小的霧滴，干燥后成粉狀產(chǎn)品。細(xì)處很快斷裂而形成微小的霧滴，干燥后成粉狀產(chǎn)品。 101101、蒸汽電加熱、蒸汽電加熱102102、霧化器、霧化器103103、旋風(fēng)分離器、旋風(fēng)分離器104104、引風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)105105、布袋除塵器、布袋除塵器106106、噴霧干燥塔、噴霧干燥塔107107、卸料器、卸料器108108、受料桶、受料桶109109、螺旋泵、螺旋泵二、噴霧凍凝法二、噴霧凍凝法壁材加熱至壁材加熱至熔融狀態(tài)熔融狀態(tài)，再混，再混入心材調(diào)制成微囊化熔融液，入心材調(diào)制成微囊化熔融液，使用霧化器形成熔融狀微膠使用霧化器形成熔融狀微膠囊顆粒后，利用凍凝過程讓囊顆

30、粒后，利用凍凝過程讓壁材固化。壁材固化。1、原理、原理2、與噴霧干燥法對比、與噴霧干燥法對比p 相似：相似： 心材心材分散于已液化的壁材中，利用噴霧法進(jìn)行造粒并借助分散于已液化的壁材中，利用噴霧法進(jìn)行造粒并借助于外界條件使膠囊化微粒壁膜固化。于外界條件使膠囊化微粒壁膜固化。p 不同：不同： 壁材的液化方法壁材的液化方法：噴霧干燥法：溶解噴霧干燥法：溶解在某種溶劑中形成在某種溶劑中形成溶液溶液噴霧噴霧凍凝凍凝法：通過法：通過加熱使之成為熔融的液體加熱使之成為熔融的液體狀狀 膠囊化膠囊化微粒壁膜的固化手段不同。微粒壁膜的固化手段不同。3 3、壁材和心材、壁材和心材 壁材：壁材：室溫下為固態(tài)而在適當(dāng)

31、溫度下室溫下為固態(tài)而在適當(dāng)溫度下 可熔融可熔融 的物質(zhì)的物質(zhì): :如氫化植物油、脂肪酸酯、脂肪醇、蠟類、糖類和某如氫化植物油、脂肪酸酯、脂肪醇、蠟類、糖類和某些聚合物。些聚合物。 心材：心材：一些對一些對 熱敏感的活潑物質(zhì)，諸如維生素、礦物熱敏感的活潑物質(zhì)，諸如維生素、礦物元素元素( (硫酸亞鐵硫酸亞鐵) )和風(fēng)味物質(zhì)等，使用凍凝法造粒對保和風(fēng)味物質(zhì)等，使用凍凝法造粒對保護(hù)其活性減少損失具有很大的優(yōu)越性。護(hù)其活性減少損失具有很大的優(yōu)越性。 產(chǎn)品粒度：產(chǎn)品粒度：可得到可得到 精確的控制，粒徑大小的影響因素精確的控制，粒徑大小的影響因素與噴霧干燥法的相似，包括熔融液的粘度、濃度、霧與噴霧干燥法的相

32、似，包括熔融液的粘度、濃度、霧化、方法、進(jìn)料速度以及心材與壁材的性質(zhì)等?；⒎椒?、進(jìn)料速度以及心材與壁材的性質(zhì)等。實例實例硫胺素硫胺素VB1VB1棕櫚酸及硬脂酰甘油棕櫚酸及硬脂酰甘油酯混合液酯混合液攪拌、均勻分散攪拌、均勻分散加熱至熔融狀加熱至熔融狀VB1VB1硝酸鹽硝酸鹽離心霧化離心霧化壁膜冷卻固化壁膜冷卻固化微膠囊產(chǎn)品微膠囊產(chǎn)品制冷和送風(fēng)機(jī)制冷和送風(fēng)機(jī)進(jìn)料及物料熔融進(jìn)料及物料熔融液調(diào)制缸液調(diào)制缸冷卻塔冷卻塔旋風(fēng)分離器旋風(fēng)分離器產(chǎn)品產(chǎn)品噴霧冷凝微膠囊裝置噴霧冷凝微膠囊裝置三、空氣懸浮法三、空氣懸浮法 流態(tài)化技術(shù)流態(tài)化技術(shù)：使固體微粒與氣體接觸轉(zhuǎn)變成類似流使固體微粒與氣體接觸轉(zhuǎn)變成類似流體狀態(tài)

33、的操作單元。體狀態(tài)的操作單元。由直立的柱筒、流化由直立的柱筒、流化床和噴霧管組成。柱床和噴霧管組成。柱筒分成成膜段和沉淀筒分成成膜段和沉淀段兩部分，后者的截段兩部分，后者的截面積較前者的截面積面積較前者的截面積大。大。柱筒柱筒噴霧器噴霧器流化床流化床WursterWurster微膠囊造粒裝置微膠囊造粒裝置 當(dāng)空氣氣流速度當(dāng)空氣氣流速度u界于臨界流態(tài)化速度界于臨界流態(tài)化速度umf和懸浮速度和懸浮速度ut之間時，之間時，固體心材顆粒在流化床所產(chǎn)生的湍動空氣流固體心材顆粒在流化床所產(chǎn)生的湍動空氣流中劇烈翻滾運動中劇烈翻滾運動，這時這些這時這些做做懸浮懸浮運動的心材顆粒外表運動的心材顆粒外表面噴射預(yù)先

34、調(diào)制好的壁材溶液使心材表面濕潤（即包面噴射預(yù)先調(diào)制好的壁材溶液使心材表面濕潤（即包囊）囊）。心材表面的成膜溶液逐漸被空氣流干燥，形成了。心材表面的成膜溶液逐漸被空氣流干燥，形成了一定厚度的薄膜，從而完成心材的包裹與固化。一定厚度的薄膜，從而完成心材的包裹與固化。1、Wurster法的原理法的原理2、Wurster法特點法特點心材：僅能用固體顆粒做心材，較細(xì)的顆粒易被排除心材：僅能用固體顆粒做心材，較細(xì)的顆粒易被排除的空氣帶走而損失；的空氣帶走而損失；壁材：能與心材相粘附即可：植物膠、動物膠、淀粉壁材：能與心材相粘附即可：植物膠、動物膠、淀粉及衍生物、纖維素衍生物、蠟類、脂肪酸酯和脂肪醇；及衍生

35、物、纖維素衍生物、蠟類、脂肪酸酯和脂肪醇；可以對小粒子和大顆粒包囊：可以對小粒子和大顆粒包囊：35m3、Wurster法的過程控制法的過程控制影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要操作因素有以下幾方面：影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要操作因素有以下幾方面： 心材的相對密度、表面積、熔點、溶解度、脆碎度、心材的相對密度、表面積、熔點、溶解度、脆碎度、揮發(fā)性、結(jié)晶性及流動性；揮發(fā)性、結(jié)晶性及流動性； 壁材的濃度（如果不是溶液則是指熔點）；壁材的濃度（如果不是溶液則是指熔點）； 壁材的包囊速度；壁材的包囊速度； 承載心材和使之流態(tài)化所需要的空氣量；承載心材和使之流態(tài)化所需要的空氣量； 壁材用量；壁材用量； 進(jìn)口與出口的操作溫度。進(jìn)口

36、與出口的操作溫度。四、其他方法四、其他方法（一）（一） 真空蒸發(fā)沉淀法真空蒸發(fā)沉淀法（二）（二） 靜電結(jié)合法靜電結(jié)合法（三）（三） 多孔離心法多孔離心法第三節(jié)第三節(jié) 物化法微膠囊造粒技術(shù)物化法微膠囊造粒技術(shù)水相分離法水相分離法油相分離法油相分離法囊心交換法囊心交換法擠壓法與銳空法擠壓法與銳空法復(fù)相乳液法復(fù)相乳液法粉末床法粉末床法熔化分散法熔化分散法一、水相分離法一、水相分離法在含有心材和壁材的初始溶液中，加入另一種物質(zhì)或溶在含有心材和壁材的初始溶液中，加入另一種物質(zhì)或溶劑或采用其它適宜方法使壁材的溶解度降低，從而劑或采用其它適宜方法使壁材的溶解度降低，從而初始初始溶液中凝聚形成一個新相溶液中凝

37、聚形成一個新相并分離出來，故稱相分離法或并分離出來，故稱相分離法或絮凝絮凝-相分離法。相分離法。（一）相分離法（一）相分離法互不相溶的互不相溶的三種三種化學(xué)相化學(xué)相的調(diào)制的調(diào)制一般過程一般過程囊壁層囊壁層的析出的析出囊壁層囊壁層的固化的固化 將壁材聚合物（壁材相）溶解于溶劑（液體介質(zhì)相）中； 將心材相分散在以上溶液中。（1）互不相溶的三種化學(xué)相的調(diào)制）互不相溶的三種化學(xué)相的調(diào)制液體介質(zhì)相心材相壁材相（2）囊壁層的析出）囊壁層的析出 通過對液體介質(zhì)中的壁材（溶于液體中）和心材（不溶于液體中）進(jìn)行有效控制的物理混合，使液體壁材聚合物包囊沉積在心材顆粒上。心材相 利用壁材的物理或化學(xué)性質(zhì)壁材的物理或

38、化學(xué)性質(zhì)，通過加熱、高分子物質(zhì)間的交聯(lián)或去除溶劑等方法，使微膠類囊壁層固化與穩(wěn)定。（3）囊壁層的固化穩(wěn)定）囊壁層的固化穩(wěn)定水相分離法水相分離法: 心材是非水溶性的固體粉末或液體，心材是非水溶性的固體粉末或液體，壁壁材材是水溶性，聚合物的凝聚相是從水溶液中分離出來形成微膠囊壁；油油相分離法相分離法：心材是水溶性的而壁材是水不溶的，心材是水溶性的而壁材是水不溶的，凝聚相是從有機(jī)溶液中分離出來。相分離法分類相分離法分類（二）水相分離法（二）水相分離法單凝聚法單凝聚法復(fù)凝聚法復(fù)凝聚法以一種以一種高分子聚合物高分子聚合物為壁材溶解于為壁材溶解于水溶液水溶液中，加入水不中，加入水不溶性的溶性的心材心材調(diào)成

39、三種互不相溶的化學(xué)相；然后通過絮凝調(diào)成三種互不相溶的化學(xué)相；然后通過絮凝劑使之與大量的水相結(jié)合，引起三相體系中壁材相的溶劑使之與大量的水相結(jié)合，引起三相體系中壁材相的溶解度降低而凝聚出來，完成微膠囊造粒過程。解度降低而凝聚出來，完成微膠囊造粒過程。1、單凝聚法、單凝聚法 乙醇、丙酮、丙醇和異丙醇之類乙醇、丙酮、丙醇和異丙醇之類沉淀溶劑沉淀溶劑（俗稱（俗稱“非溶劑非溶劑”，因不是溶解壁材聚合物，因不是溶解壁材聚合物的溶劑而得名）的溶劑而得名） 硫酸鈉、硫酸銨之類硫酸鈉、硫酸銨之類強強親水性親水性鹽鹽 酸堿之類酸堿之類pHpH值調(diào)節(jié)劑值調(diào)節(jié)劑凝聚劑凝聚劑（1 1）通過沉淀溶劑）通過沉淀溶劑( (非

40、溶劑非溶劑) )的單凝聚法的單凝聚法當(dāng)乙醇當(dāng)乙醇( (沉淀溶劑沉淀溶劑) ) 明膠明膠( (壁材壁材) )水溶液中時，明膠水溶液中時，明膠會分級沉淀析出。會分級沉淀析出。B B：10% 10% 凝膠水溶液凝膠水溶液水水明膠明膠乙醇乙醇C C：50-60% 50-60% 乙醇溶液乙醇溶液實例：微膠囊化粉末油脂1010明膠水溶液明膠水溶液1.2kg1.2kg10g10g玉米油玉米油高速剪切高速剪切玉米油分散于明膠溶液玉米油分散于明膠溶液乙醇乙醇乙醇體積分?jǐn)?shù)達(dá)到乙醇體積分?jǐn)?shù)達(dá)到50%50%明膠溶解度降低明膠溶解度降低，開始形成凝聚相，開始形成凝聚相冷卻冷卻離心分離收集、離心分離收集、乙醇洗滌、乙醇洗

41、滌、減壓干燥（減壓干燥（2525）玉米油包于玉米油包于明膠中明膠中5 5o oC C55%55%乙醇乙醇粉末粉末油脂（奶油脂（奶精、脂肪精、脂肪粉）粉）p 產(chǎn)品特點：產(chǎn)品特點： 水溶性、乳化性、發(fā)泡水溶性、乳化性、發(fā)泡性好性好 更易更易運輸、貯存，不易氧化、運輸、貯存，不易氧化、穩(wěn)定性穩(wěn)定性好好 可部分代替奶粉等產(chǎn)品中的可部分代替奶粉等產(chǎn)品中的脂肪用量，降低成本。脂肪用量，降低成本。粉末粉末油脂（奶油脂（奶精、脂肪精、脂肪粉）粉）p 應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍： 含乳含乳飲料、植物飲料、植物蛋白蛋白飲料飲料 調(diào)味料、固體飲料調(diào)味料、固體飲料 冷飲冷飲 烘焙烘焙食品、食品、糖果糖果 巧克力巧克力、果凍、

42、果凍等等p 植脂植脂末：末： 主要主要成分是氫化成分是氫化植物油，反植物油，反式式脂肪酸脂肪酸p 呈味粉末呈味粉末油脂油脂油脂油脂提取、精煉、復(fù)合增香反應(yīng)得精油，再以提取、精煉、復(fù)合增香反應(yīng)得精油，再以肉類提取物吸咐精油，微膠囊包埋并肉類提取物吸咐精油，微膠囊包埋并噴霧干燥。噴霧干燥。p 應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍： 含乳含乳飲料、植物飲料、植物蛋白蛋白飲料飲料 調(diào)味料、固體飲料、冷飲調(diào)味料、固體飲料、冷飲 烘焙烘焙食品、食品、糖果、巧克力糖果、巧克力、果凍、果凍等等（2 2）通過強親水性鹽的單凝聚法）通過強親水性鹽的單凝聚法將強親水性鹽加入明膠水溶液中，發(fā)生相分離現(xiàn)象將強親水性鹽加入明膠水溶液中，發(fā)

43、生相分離現(xiàn)象鹽類凝聚能力的順序：鹽類凝聚能力的順序：陽離子陽離子：NaNaK KRbRbCsCsNHNH4 4LiLi陰離子：陰離子：SOSO4 4檸檬酸根酒石酸檸檬酸根酒石酸根醋酸根根醋酸根ClCl5%5%體系開始凝聚，變得不透體系開始凝聚，變得不透明，此時加入分散油的液明，此時加入分散油的液滴，則形成以這些液滴為滴，則形成以這些液滴為核心的微膠囊化。核心的微膠囊化。實例：微膠囊化脂溶性維生素油溶性維生素油溶性維生素10%10%明膠水溶液，明膠水溶液，PI8.9PI8.9油：水油：水=20:100=20:100乳化至所需粒度乳化至所需粒度凝聚、相分離凝聚、相分離移入移入7% 7% 硫酸鈉溶液

44、中硫酸鈉溶液中過濾收集、水洗滌、冷卻、除鹽過濾收集、水洗滌、冷卻、除鹽噴霧干燥噴霧干燥玉米油玉米油水水5050o oC C2020% % 硫酸鈉硫酸鈉攪拌攪拌1919o oC C（3 3）通過調(diào)節(jié)）通過調(diào)節(jié)pHpH的單凝聚法的單凝聚法在堿性或酸性條件下有些聚合物會變得不溶解，在堿性或酸性條件下有些聚合物會變得不溶解，這種性質(zhì)也可用于微膠囊造粒中；壁材：壁材：一些分子鏈上帶有脂族基團(tuán)或芳酸基團(tuán)的聚合物、含有吡啶或胺基團(tuán)的聚合物以及明膠的衍生物等；該法微膠化迅速，pH值變化要很緩慢。實例：用吡啶-丙烯酸共聚物微膠囊化魚肝油吡啶吡啶溶解成溶膠溶解成溶膠超聲波振蕩超聲波振蕩將混合物噴射入將混合物噴射入

45、pH5pH5的醋酸緩沖液中的醋酸緩沖液中8080o oC C，20min20min減壓干燥減壓干燥丙烯酸甲酯丙烯酸甲酯0.1M HCl0.1M HCl魚肝油分散魚肝油分散到凝膠中到凝膠中魚肝油魚肝油甲基丙烯酸甲基丙烯酸聚合物凝結(jié)固化聚合物凝結(jié)固化pH=1當(dāng)一種當(dāng)一種帶正電荷的膠體水溶液帶正電荷的膠體水溶液與一種與一種帶負(fù)電的膠體帶負(fù)電的膠體水水溶液溶液 混合混合時，由于時，由于電荷間的相互作用電荷間的相互作用形成一種復(fù)合物，形成一種復(fù)合物，導(dǎo)致溶解度降低并產(chǎn)生相分離現(xiàn)象，結(jié)果從水溶液中導(dǎo)致溶解度降低并產(chǎn)生相分離現(xiàn)象，結(jié)果從水溶液中凝聚析出形成了微膠囊。凝聚析出形成了微膠囊。分離出的兩相分別為分

46、離出的兩相分別為凝聚膠體相凝聚膠體相和和稀釋膠體相稀釋膠體相。凝聚膠體相即可用作微膠囊的壁膜。凝聚膠體相即可用作微膠囊的壁膜。2、復(fù)凝聚法、復(fù)凝聚法p在復(fù)凝聚法微膠囊造粒過程中，最常使用的兩種帶相反在復(fù)凝聚法微膠囊造粒過程中，最常使用的兩種帶相反電荷的聚合物為電荷的聚合物為明膠和阿拉伯膠；明膠和阿拉伯膠；ppH4.8時時，明膠和阿拉伯膠均為聚陰離子，彼此不發(fā)生，明膠和阿拉伯膠均為聚陰離子，彼此不發(fā)生反應(yīng)；反應(yīng)；ppH4.8時時，明膠變成聚陽離子，在聚陽離子的明膠與聚，明膠變成聚陽離子，在聚陽離子的明膠與聚陰離子的阿拉伯膠之間發(fā)生相互作用，形成凝聚相；陰離子的阿拉伯膠之間發(fā)生相互作用，形成凝聚相

47、；p影響凝聚相構(gòu)成及數(shù)量的因素影響凝聚相構(gòu)成及數(shù)量的因素有有pH、溫度、體系濃度和、溫度、體系濃度和無機(jī)鹽的含量等無機(jī)鹽的含量等;p相分離相分離-凝聚現(xiàn)象是凝聚現(xiàn)象是可逆的可逆的，改變，改變pH，兩相又回復(fù)成一，兩相又回復(fù)成一相。相。（1 1）高分子聚合物的選擇）高分子聚合物的選擇（2 2）明膠和阿拉伯膠的相分離凝聚作用）明膠和阿拉伯膠的相分離凝聚作用1%明膠水溶液明膠水溶液1:11:1混合（混合（4040o oC C）pH 4.0pH 4.0凝凝 聚聚分散相分散相1%阿拉伯膠水溶液阿拉伯膠水溶液凝聚聚合物凝聚聚合物溶液（溶液（20%20%）醋酸醋酸均相液均相液聚合物稀釋聚合物稀釋液液( (膠

48、體濃度膠體濃度0.5%)0.5%)復(fù)凝聚法制備實例：復(fù)凝聚法制備實例： 明膠明膠- -阿拉伯膠制備復(fù)凝聚相條件：阿拉伯膠制備復(fù)凝聚相條件： 明膠和阿拉伯膠在水溶液中濃度分別低于明膠和阿拉伯膠在水溶液中濃度分別低于3%； pH 在在4.5以下；以下； 反應(yīng)體系溫度高于明膠水溶液的膠凝點（反應(yīng)體系溫度高于明膠水溶液的膠凝點（35oC）；）； 反應(yīng)體系中的無機(jī)鹽含量低于臨界量。反應(yīng)體系中的無機(jī)鹽含量低于臨界量。實例：微膠囊化小麥胚芽油實例：微膠囊化小麥胚芽油30g 10%30g 10%明膠水溶液明膠水溶液30g 10% 30g 10% 阿拉伯膠阿拉伯膠凝聚凝聚9g9g小麥胚芽油小麥胚芽油混合混合乳化

49、乳化攪拌攪拌O/WO/W型乳化液型乳化液調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pHpH4040o oC, pH4.44C, pH4.44膠體濃度膠體濃度4%4%凝聚相聚集在油滴周圍凝聚相聚集在油滴周圍3-6ml10% 3-6ml10% 醋酸水溶液醋酸水溶液 140ml140ml，4040o oC C水水凝聚溶液凝聚溶液冷卻至冷卻至5 5o oC C固固 化化1ml30% 1ml30% 甲醛甲醛溶液溶液真空冷凍干燥真空冷凍干燥24h24h微膠囊化小麥胚芽產(chǎn)品微膠囊化小麥胚芽產(chǎn)品水或丙酮清洗水或丙酮清洗3 3遍遍過濾或離心過濾或離心戊二醛、戊二醛、TGTG酶（谷酶（谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶）、氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶）、單寧酸單寧酸二、油相分離法二

50、、油相分離法以某種合適的有機(jī)溶劑溶解高分子壁材聚合物，加入以某種合適的有機(jī)溶劑溶解高分子壁材聚合物，加入水溶水溶性心材性心材調(diào)成三種互不相溶的化學(xué)相，然后通過絮凝劑或其調(diào)成三種互不相溶的化學(xué)相，然后通過絮凝劑或其它方法使三相體系中壁材相的溶解度下降而凝聚分離，從它方法使三相體系中壁材相的溶解度下降而凝聚分離，從而實現(xiàn)了微膠囊化。而實現(xiàn)了微膠囊化。定定 義義 能能與溶解壁材聚合物的有機(jī)溶劑相組合與溶解壁材聚合物的有機(jī)溶劑相組合的沉淀的沉淀溶劑（即非溶劑）；溶劑（即非溶劑）； 另一種另一種與壁材聚合物不相配伍的聚合物與壁材聚合物不相配伍的聚合物，兩種，兩種聚合物可共存于同一種有機(jī)溶劑中；聚合物可共

51、存于同一種有機(jī)溶劑中； 通過通過溫度的變化使壁材聚合物溫度的變化使壁材聚合物在溶劑中的溶解在溶劑中的溶解度發(fā)生變化而度發(fā)生變化而凝聚出來凝聚出來。絮凝劑絮凝劑n微膠囊化的關(guān)鍵：微膠囊化的關(guān)鍵：體系中首先形成可充分流動的聚合物體系中首先形成可充分流動的聚合物凝聚相，并能夠使其穩(wěn)定地圍繞在心材微粒周圍凝聚相，并能夠使其穩(wěn)定地圍繞在心材微粒周圍n在微膠囊化之前，心材應(yīng)以顆粒狀態(tài)分散在聚合物溶液在微膠囊化之前，心材應(yīng)以顆粒狀態(tài)分散在聚合物溶液中，且在聚合物、溶劑和非溶劑中不溶解。中，且在聚合物、溶劑和非溶劑中不溶解。n溶劑與非溶劑應(yīng)相互互溶溶劑與非溶劑應(yīng)相互互溶高濃度聚合物通過加入非溶劑油相分離法的微

52、膠囊造粒過程示意圖通過加入非溶劑油相分離法的微膠囊造粒過程示意圖乳化分解乳化分解相分離相分離溶劑配伍溶劑配伍聚合物聚合物有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑非溶劑非溶劑非溶劑非溶劑有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑適合于聚合物（壁材）的溶解度隨溫度的影響差別很大的情況。1、通過溫度變化實現(xiàn)油相分離法、通過溫度變化實現(xiàn)油相分離法實例：乙基纖維素包被Vc聚合物（聚合物（2%乙基纖維素）乙基纖維素）溶于環(huán)己烷中溶于環(huán)己烷中心材（Vc）加熱至沸加熱至沸高速攪拌（混勻）高速攪拌（混勻）心材分散心材分散于溶液中于溶液中冷卻冷卻壁材溶解度降低壁材溶解度降低固化、分離固化、分離大多數(shù)的可溶性合成聚合物均可用作壁材。2、通過沉淀溶劑

53、（非溶劑）的油相分離法、通過沉淀溶劑（非溶劑）的油相分離法聚合物（聚合物（2%乙基纖維素）乙基纖維素）溶于四氯化碳溶于四氯化碳心材（大蒜素）乙基纖維素聚集析出乙基纖維素聚集析出高速攪拌（分散）高速攪拌（分散）心材分散心材分散于溶液中于溶液中洗滌洗滌壁材溶解壁材溶解度降低度降低冷凍干燥或噴霧干燥冷凍干燥或噴霧干燥石油醚石油醚石油醚石油醚實例：乙基纖維素包被大蒜素三、囊心交換法三、囊心交換法通過復(fù)凝聚法用明膠和阿拉伯膠將非極性溶劑微膠囊通過復(fù)凝聚法用明膠和阿拉伯膠將非極性溶劑微膠囊化，然后在囊壁尚保持高通透性時，化，然后在囊壁尚保持高通透性時，用極性溶劑逐步用極性溶劑逐步置換囊中的非極性溶劑，置換

54、囊中的非極性溶劑，達(dá)到實現(xiàn)對極性溶劑微膠囊達(dá)到實現(xiàn)對極性溶劑微膠囊化的目的。化的目的。交換后，用明膠的非溶劑處理微膠囊，將囊壁變成非交換后，用明膠的非溶劑處理微膠囊，將囊壁變成非滲透性的。滲透性的。定定 義義囊心內(nèi)外極性和非極性溶劑難以交換，需能溶于水又能溶于油的“公共溶劑”，幫助非極性溶劑透過壁膜溶解，同時作為交換劑攜帶水溶性囊心進(jìn)入微膠囊。常用的交換溶劑：二噁烷、乙酰胺、乙醚、醋酸丁酯、丙酮、丙醇、丁醇、戊醉、甲基異丙酮、甲基異丁酮和甲基乙基酮等。交換溶劑（公共溶劑）交換溶劑（公共溶劑）檸檬油油溶性（d-檸檬烯）水溶性d-檸檬烯復(fù)凝聚法微膠囊化d-檸檬烯囊心交換法微膠囊化檸檬油實例：檸檬油

55、微膠囊包被實 例1%明膠明膠+ 1%阿拉伯膠水溶阿拉伯膠水溶液（液（40oC，pH6.5）心材（d-檸檬烯）降溫至降溫至1010o oC C調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pH 4.5pH 4.5凝聚相凝聚、固定凝聚相凝聚、固定攪拌攪拌過濾過濾明膠明膠- -阿拉伯膠包被阿拉伯膠包被d-d-檸檬烯檸檬烯d-d-檸檬烯小液滴檸檬烯小液滴在較高的溫度下，存在較高的溫度下，存留在囊壁明膠中似網(wǎng)留在囊壁明膠中似網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的水分蒸發(fā)狀結(jié)構(gòu)中的水分蒸發(fā)而形成許多孔。而形成許多孔。實 例產(chǎn)品產(chǎn)品20%20%檸檬油的檸檬油的乙醇濃縮液乙醇濃縮液繼續(xù)攪拌繼續(xù)攪拌5h5h除上清除上清過濾、洗滌過濾、洗滌d-d-檸檬烯微膠囊檸檬烯微膠囊包被

56、檸檬油包被檸檬油攪拌攪拌1h1h，進(jìn)行交換，進(jìn)行交換含含10%10%檸檬油的微膠囊檸檬油的微膠囊流化床干燥器干燥封口流化床干燥器干燥封口d-d-檸檬烯和檸檬油置換檸檬烯和檸檬油置換四、擠壓法與銳孔法四、擠壓法與銳孔法兩種方法相似，均是通過模頭（銳孔）在壓力作用下成兩種方法相似，均是通過模頭（銳孔）在壓力作用下成型，但擠壓法形成微膠囊顆粒需經(jīng)二次成型，即先擠成型，但擠壓法形成微膠囊顆粒需經(jīng)二次成型，即先擠成細(xì)絲狀然后在固化液中借助力的作用打斷成顆粒，而銳細(xì)絲狀然后在固化液中借助力的作用打斷成顆粒，而銳孔法是微膠囊造粒經(jīng)一次成型的。孔法是微膠囊造粒經(jīng)一次成型的。定定 義義通過擠壓實現(xiàn)微膠囊造粒?；?/p>

57、本上是在低溫下操作，故對熱不穩(wěn)定物質(zhì)的包囊特別適合。1、擠壓法、擠壓法攪拌打斷攪拌打斷成顆粒成顆粒擠成細(xì)擠成細(xì)絲狀絲狀實 例微膠囊化香料微膠囊化香料糖、水解淀粉混合物糖、水解淀粉混合物異丙醇異丙醇（-18-18o oC C）攪打成顆粒狀攪打成顆粒狀乳化乳化加熱至熔融狀加熱至熔融狀分離、干燥、過篩分離、干燥、過篩香精油香精油加乳化劑、抗氧化劑，加乳化劑、抗氧化劑，充充N2，加壓，加壓擠壓擠壓固化固化含有心材的聚合物溶液，在加到固化劑中之前預(yù)先含有心材的聚合物溶液，在加到固化劑中之前預(yù)先通過銳孔成型；通過銳孔成型；相比于擠壓法，銳孔成型相比于擠壓法，銳孔成型所需壓力較小所需壓力較?。槐诓谋诓模涸逅?/p>

58、鈉；：藻酸鈉；固化溶液固化溶液：CaClCaCl2 2水溶液。水溶液。2、銳孔法、銳孔法銳孔銳孔內(nèi)盤內(nèi)盤壁材壁材心材心材：薄荷油：薄荷油聚合物溶液聚合物溶液：藻酸鈉：藻酸鈉1.6%1.6%、聚乙烯醇、聚乙烯醇3.5%3.5%、明膠、明膠0.5%0.5%、甘油、甘油5%5%、水、水89.4%89.4%凝固液凝固液：15% 15% 氯化鈣氯化鈣參數(shù)參數(shù)：內(nèi)盤直徑：內(nèi)盤直徑14cm14cm、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速192r/min192r/min； 外管直徑外管直徑20cm20cm、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速252r/min252r/min； 銳孔：直徑銳孔：直徑1mm,1801mm,180個個產(chǎn)品產(chǎn)品：直徑：直

59、徑0.5mm0.5mm，壁厚，壁厚10-1510-15m。實例實例五、復(fù)相乳液法五、復(fù)相乳液法將將含有心材和壁材的膠囊化初始含有心材和壁材的膠囊化初始溶液溶液以微滴狀態(tài)分散于以微滴狀態(tài)分散于揮發(fā)性介揮發(fā)性介質(zhì)中質(zhì)中，調(diào)成，調(diào)成W/O/W或或O/W/O三相三相乳濁液，之后將揮發(fā)性的分散介乳濁液，之后將揮發(fā)性的分散介質(zhì)急劇從液滴中蒸除，形成了囊質(zhì)急劇從液滴中蒸除，形成了囊壁，再通過加熱、減壓、攪拌、壁，再通過加熱、減壓、攪拌、溶劑萃取、冷卻或凍結(jié)的手段將溶劑萃取、冷卻或凍結(jié)的手段將囊壁中的溶劑除去。囊壁中的溶劑除去。定定 義義W/O/W:心材為水溶液，即用油溶性壁材對水性材料心材為水溶液，即用油溶

60、性壁材對水性材料進(jìn)行微膠囊化進(jìn)行微膠囊化O/W/O：心材為油溶性物質(zhì)，即用水溶性壁材對油性：心材為油溶性物質(zhì)，即用水溶性壁材對油性材料進(jìn)行微膠囊化材料進(jìn)行微膠囊化分類分類1、W/O/ W復(fù)相乳液法復(fù)相乳液法油溶性壁材對水性材料進(jìn)行微膠囊化油溶性壁材對水性材料進(jìn)行微膠囊化先選擇一種先選擇一種與水不混溶的溶劑與水不混溶的溶劑，要求其沸點和蒸氣，要求其沸點和蒸氣壓均比水高；壓均比水高；將壁材聚合物溶解在這種溶劑中，再將心材的水溶將壁材聚合物溶解在這種溶劑中，再將心材的水溶液分散在上述的溶液中，形成液分散在上述的溶液中，形成W/O型的乳化液型的乳化液。單獨制備一種含有保護(hù)膠體穩(wěn)定劑的水溶液，在攪單獨制