01、微胶囊及微胶囊技术
微胶囊:通常是指直径在5~400μm之间、壁厚度在0.2~10μm范围内的一种具有聚合物壁壳的微型容器或包装物。
芯材:包在微胶囊内的物质称为芯材;
壁材:包裹芯材的“外壳”称为壁材。
微胶囊技术:是利用包囊材料(天然的或者是合成的高分子材料)对固体、液体或气体等核心物质进行包埋和固化的技术。
02、微胶囊的壁材与芯材
微胶囊化时,由于不同的芯材和要求,选用一种或几种复合的壁材进行包埋。
一般来说,油溶性芯材应采用水溶性壁材,而水溶性芯材必须采用油溶性壁材。
1芯材
在产品中添加某种需要保护、分隔、缓释的成分,该物质成分就可作为芯材。
如香料(香料油、调味品)、甜味剂、营养品(维生素、氨基酸、矿物质)、精炼油、水、酶、发酵剂、酸味剂、食用盐、食用碱、抗氧化剂、杀菌剂、防腐剂等。
2壁材
壁材的基本要求
a.食品微胶囊的壁材首先应无毒,符合国家食品添加剂卫生标准;
b.必须性能稳定,不与芯材发生反应;
c.具有一定强度,耐摩擦、耐挤压、耐热;
d.高浓度时也具有良好的流变性,利于操作;
e.有较强的分散、乳化及稳定乳状液能力等。
微胶囊常用的壁材见表1。
表1微胶囊常用的壁材物质

03、常见的微胶囊技术
用于制备微胶囊的方法很多,大约有200多种。根据涂层方法的不同将各种微胶囊的制备方法分为三大类,即化学法、物理化学法和机械法。食品工业常用的微胶囊化方法见表2所示。
表2食品工业常用的微胶囊方法

1喷雾干燥法
喷雾干燥微胶囊化法是将芯材和壁材先制成混合乳化液,然后将乳化液在干燥器内进行喷雾干燥的过程。
芯材:通常是香料等风味物质和油脂类;
壁材:常选用明胶、阿拉伯胶、变性淀粉、蛋白质、纤维酯等食品级胶体。

图1喷雾干燥法制备微胶囊工艺流程
2空气悬浮法
工作原理:将芯材颗粒置于流化床中,冲入空气使芯材随气流做循环运动,溶解或熔融的壁材通过喷头雾化,喷洒在悬浮上升的芯材颗粒上,并沉积于其表面。这样经过反复多次的循环,芯材颗粒表面可以包上厚度适中且均匀的壁材层,从而达到微胶囊化目的。
3凝聚法
形成过程:一般可分为3个阶段,即凝聚相的形成、壁膜的沉积、壁膜的固化。
凝聚相的形成:在芯材和壁材的混合物中加入另一种物质,或将壁材的溶解度降低,从混合液中凝聚而产生的一种新的相;
壁膜沉积:是壁材凝聚出来附着在芯材表面,形成包裹层;
壁膜的固化:壁膜形成后通过加热、交联、去除溶剂等使壁膜进一步固化,最后完成整个微胶囊化过程。
4挤压法
原理:先将芯材分散到熔融的碳水化合物中,通过压力作用压迫混合液通过一组膜孔而呈丝状液,挤入吸水剂中。当丝状混合液与吸水剂接触后,液状的壁材会脱水、硬化,将芯材包裹在里面成为丝状固体,然后将丝状固体从液体中分离出来,干燥打碎而成初产品。
优点:因其处理过程采用低温方式,特别适用于包埋各种风味物质、维生素C和色素等热敏感性物质。
来源:食品伙伴网食品研发创新服务中心,图片来源:创客贴会员。
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