Микрокапсулы и микрокапсульная технология.
01.Микрокапсулы
Относится к микроконтейнеру или упаковке с полимерной оболочкой. Его размер обычно колеблется от 5-200 мкм, а форма варьируется в зависимости от сырья и методов приготовления.
02.Технология микрокапсуляции
Относится к технологии инкапсуляции твердых веществ, жидкостей или газов в крошечные и запечатанные капсулы, чтобы их можно было высвобождать с контролируемой скоростью только при определенных условиях.
Среди них инкапсулированное вещество называется основным материалом, включая ароматизаторы и ароматизаторы, подкислители, подсластители, пигменты, липиды, витамины, минералы, ферменты, микроорганизмы, газы и другие добавки. Материал, который инкапсулирует материал сердцевины для достижения гелеобразования микроинкапсуляции, называется материалом стенки.
03. Материал стен
В качестве материалов для герметизации микрокапсул можно использовать природные полимеры, полусинтетические полимеры и синтетические полимеры. В зависимости от свойств инкапсулируемого вещества (ядра капсулы) для маслорастворимых материалов ядра необходимо выбирать водорастворимые материалы стенок, а для водорастворимых материалов ядра необходимо выбирать маслорастворимые материалы стенок, то есть материал ядра и стеновой материал нерастворим и нереактивен.
Материал стенок микрокапсул должен соответствовать национальным стандартам пищевых добавок, быть нетоксичным, обладать хорошими пленкообразующими свойствами, текучестью и низкой гигроскопичностью, а также не должен химически вступать в химическую реакцию с материалом ядра.

Поэтому стеновые материалы зачастую можно разделить на следующие категории:
|
категория |
Вещество |
|
Натуральные полимерные материалы |
Крахмал, сахароза, мальтодекстрин, кукурузный сироп, целлюлоза, хитозан, соевый белок, сывороточный белок, глиадин, парафиновая канифоль, стеариновая кислота, лецитин, альгинат, гуммиарабик, желатин, агар и т. д. |
|
Полусинтетические полимерные материалы |
Метилцеллюлоза, этилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, нитроцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза, модифицированный крахмал и др. |
|
Синтетические полимерные материалы |
Полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол, полибутадиен, полиамид, полиэстер, полиэфир, полиакриламид, синтетический каучук, полиаминокислота, полиакриловая кислота и др. |
Морфология микрокапсул
Из-за различных материалов ядра, материалов стенок и методов микрокапсулирования размер, морфология и структура микрокапсул сильно различаются. Диаметр частиц микрокапсул колеблется от нескольких микрон до нескольких тысяч микрон, обычно от 5 до 200 мкм, а толщина стенок капсул составляет от 0,5 до 150 мкм. В настоящее время созданы микрокапсулы размером от нескольких миллиметров до микрокапсул нанометрового размера, от 0,1 до 1 нм.

Размеры микрокапсул, приготовленных несколькими различными методами, показаны в следующей таблице:
|
Метод микрокапсуляции |
Диапазон размеров частиц (мкм) |
|
Распылительная сушка |
20-150 |
|
Покрытие пневматической подвески |
50-10000 |
|
Метод мешочка с горшком |
>500 |
|
Одиночная/комплексная коагуляция |
1-500 |
|
Липосомы |
0.1-1 |
|
Нано-микрокапсульная технология |
<0.1 |
Методы микрокапсульных технологий
Существует множество методов технологии микрокапсул, но их применение в пищевой промышленности в основном включает межфазную полимеризацию, метод острых отверстий, метод распылительной сушки, метод распылительного охлаждения, метод экструзии и метод пневматической суспензии.
01.Метод межфазной полимеризации
Материал сердцевины эмульгируется подходящим эмульгатором и добавляется в раствор материала стенки. Реагент добавляют для инициации полимеризации, на поверхности капли формируется полимерная пленка, а затем микрокапсулы отделяются от масляной фазы или водной фазы. Микрокапсулы, приготовленные этим методом, имеют хорошую плотность, мягкие условия реакции и высокую скорость реакции.
02.Метод острых отверстий
Сначала материал сердцевины растворяется в растворе материала стенки, а затем он затвердевает, формируется в определенном сосуде и добавляется в затвердевающую жидкость. Его отверждают и формируют методом соосаждения, а для получения микрокапсульного продукта используют вакуумную сушку. Обычно добавляют отвердитель или используют термическую конденсацию, а также отверждение можно добиться комплексообразованием полимеров с разным зарядом.
03.Метод распылительной сушки
Материал сердцевины добавляют к предварительно сжиженному раствору материала стенки для образования термодисперсионной системы и сушат распылением в потоке горячего воздуха для испарения материала стенки и фиксации мембраны капсулы с образованием необходимого вещества. Этот метод подходит для термочувствительных веществ, отличается низкой стоимостью и простотой процесса, но активные вещества легко инактивируются, скорость инкапсулирования низкая, а потребление энергии высокое.
04.Метод охлаждения туманом
Материал сердцевины смешивается с расплавленным маслом с образованием расплавленной жидкости, и после формирования мелких частиц микрокапсул с помощью распылителя материал стенок быстро охлаждается холодным воздухом для затвердевания микрокапсул. Этот метод подходит для термочувствительных веществ для защиты активности основного материала.
05. Метод экструзии
Материал сердцевины диспергируется в расплавленном сахарном материале, а затем после экструзии и вытяжки помещается в раствор для обезвоживания. Сахарный материал затвердевает, и в него внедряется основной материал. Затем микрокапсульный продукт получают путем дробления, разделения и сушки. В качестве материала стенок этого процесса обычно используются сахароза, мальтодекстрин и модифицированный крахмал, который в основном используется для технологии микрокапсулирования, например, ароматизирующих материалов и эфирных масел, но скорость внедрения низкая.
06.Метод пневматической подвески
Сначала твердый гранулированный материал сердцевины диспергируется и суспендируется в потоке несущего воздуха, а затем материал стенки распыляется на циркулирующий материал сердцевины в камере герметизации. Герметизирующий материал суспендируется в восходящем потоке воздуха, а продукт высушивается за счет регулирования влажности самого несущего воздушного потока. Этот метод применим только для упаковки твердых материалов и обычно используется для ароматизаторов, специй и жирорастворимых витаминов.

Применение технологии микрокапсулирования в пищевой промышленности.
Благодаря своим уникальным преимуществам технология микрокапсулирования широко используется в различных видах продуктов питания, успешно решает проблемы, которые не могут решить традиционные процессы, и способствует быстрому развитию пищевой промышленности.
01.Микрокапсулирование масел и жиров
Масла и жиры являются важными веществами в повседневной жизни людей и в пищевой промышленности, но они легко окисляются и портятся, образуя неприятный вкус, а также имеют плохую текучесть, что делает упаковку и употребление неудобными. Поэтому для сохранения их функциональных свойств необходимо использовать технологию микрокапсулирования.
02.Микрокапсулирование ароматизаторов и специй.
Ароматизаторы и экстракты специй очень летучи и легко окисляются, изменяя свой вкус. Следовательно, чтобы предотвратить улетучивание ароматизаторов и реакции с другими веществами, можно использовать методы микрокапсулирования для преобразования жидких специй в твердые порошки для повышения стабильности и практичности.
Как правило, в качестве материалов для стенок могут быть выбраны желатин, гуммиарабик, карбоксиметилцеллюлоза, этилцеллюлоза, декстрин и т. д., а продукты микрокапсулирования ароматизаторов и специй могут быть приготовлены методом острых отверстий, методом экструзии, методом распылительной сушки, методом распылительного охлаждения, и т. д.
03.Микрокапсулирование пигментов
Многие пищевые пигменты растворимы в масле и имеют плохую стабильность. В частности, натуральные пигменты очень чувствительны к свету, теплу, кислороду, кислоте и щелочи и склонны к выцветанию или обесцвечиванию. Микроинкапсуляция позволяет избежать факторов окружающей среды, вызывающих изменения пигмента, а также улучшить диспергируемость и растворимость маслорастворимых пигментов в водных растворах.
04.Микрокапсулирование пробиотиков
Активность пробиотических продуктов будет снижаться под действием желудочной кислоты, а технология микрокапсулирования сможет защитить пробиотики от неблагоприятного воздействия окружающей среды. Материалы кишечнополостных стенок используются для предотвращения поражения желудочным соком, чтобы как можно больше живых бактерий могло попасть в кишечник, что действительно полезно для здоровья.
05.Микрокапсулирование антиоксидантов
Антиоксидантные вещества, такие как витамины, флавоноиды, чайные полифенолы, BHT и др. широко используются в продуктах питания, но эти вещества относительно нестабильны и легко поддаются воздействию внешней среды. Поэтому необходимо изменить их характерные свойства с помощью технологии микрокапсулирования.
06.Микрокапсулирование подкислителей и подсластителей.
Подкислители могут способствовать окислению пищевых продуктов, влиять на исходный pH пищевых продуктов и вызывать порчу пищевых продуктов. Таким образом, подкислители можно инкапсулировать с помощью технологии микрокапсулирования, чтобы избежать прямого контакта с пищевыми продуктами и продлить срок их хранения.
Для производства микрокапсулированных подкислителей обычно используются физические методы, такие как использование гидрогенизированных масел, жирных кислот и других материалов для инкапсулирования подкислителей и их охлаждения с образованием микрокапсул. Эта технология широко используется при обработке начинок для пирогов, кондитерских порошков, твердых напитков и мяса.
Микроинкапсулированные подсластители могут снизить гигроскопичность, улучшить текучесть и продлить сладость. Подсластитель в жевательной резинке Wrigley представляет собой микрокапсулы, покрытые затвердевшим маслом, что улучшает стабильность и срок хранения.
07.Микрокапсулирование разрыхлителей
Использование технологии микрокапсулирования для инкапсулирования разрыхлителей может заставить разрыхлители реагировать только при соответствующих условиях, чтобы избежать реакций перед выпечкой.
08.Микрокапсулирование ферментных препаратов
Ферментные препараты широко используются в пищу, однако они легко повреждаются внешней средой. Поэтому некоторые полимерные вещества можно использовать в качестве стеночных материалов для капсулирования различных ферментов в виде микрокапсул в полупроницаемые мембраны. Микроинкапсулированные ферментные препараты созданы для поддержания активности ферментов, продления времени действия и обеспечения непрерывного производства ферментов или ферментации.
09.Микрокапсулирование консервантов
Добавление консервантов непосредственно в пищу повлияет на ее качество, поэтому перед добавлением в пищу эти вещества можно микроинкапсулировать. Использование затвердевшей смазки в качестве материала стенок для внедрения сорбиновой кислоты позволяет не только избежать прямого контакта между сорбиновой кислотой и мясными продуктами, но и медленно высвобождать сорбиновую кислоту за счет эффекта замедленного высвобождения материала стенок, играя роль в консервации и стерилизации.
|
|
|
|
Технология микрокапсуляции HSF
![]() |
![]() |
Для более подробной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами:
Электронная почта: sales@healthfulbio.com
WhatsApp: +86 18992720900










