Микрокапсули и микрокапсулна технология
01.Микрокапсули
Отнася се за микроконтейнер или опаковка с полимерна обвивка. Размерът му обикновено варира от 5-200 μm, а формата му варира в зависимост от суровините и методите на приготвяне.
02.Технология на микрокапсулиране
Отнася се до технологията за капсулиране на твърди вещества, течности или газове в малки и запечатани капсули, така че да могат да бъдат освободени с контролирана скорост само при определени условия.
Сред тях капсулираното вещество се нарича основен материал, включително аромати и аромати, подкислители, подсладители, пигменти, липиди, витамини, минерали, ензими, микроорганизми, газове и други добавки. Материалът, който капсулира основния материал за постигане на микрокапсулиращо желиране, се нарича материал на стената.
03. Материал на стената
Естествени полимери, полусинтетични полимери и синтетични полимери могат да се използват като материали за капсулиране на микрокапсули. В зависимост от свойствата на капсулираното вещество (ядрото на капсулата), масленоразтворимите материали на сърцевината трябва да изберат водоразтворими материали за стени, а водоразтворимите материали на сърцевината трябва да изберат масленоразтворими материали за стени, тоест материала на сърцевината и стените са неразтворими и нереактивни.
Материалът на стената на микрокапсулата трябва да отговаря на националните стандарти за хранителни добавки, да е нетоксичен, да има добри филмообразуващи свойства, течливост и ниска хигроскопичност и не трябва да реагира химически с основния материал.

Следователно материалите за стени често могат да бъдат разделени на следните категории:
|
категория |
вещество |
|
Естествени полимерни материали |
Нишесте, захароза, малтодекстрин, царевичен сироп, целулоза, хитозан, соев протеин, суроватъчен протеин, глиадин, парафинов колофон, стеаринова киселина, лецитин, алгинат, гума арабика, желатин, агар и др. |
|
Полусинтетични полимерни материали |
Метил целулоза, етил целулоза, карбоксиметил целулоза, нитроцелулоза, хидроксипропил целулоза, модифицирано нишесте и др. |
|
Синтетични полимерни материали |
Полиетилен, поливинилхлорид, полистирол, полибутадиен, полиамид, полиестер, полиетер, полиакриламид, синтетичен каучук, полиамино киселина, полиакрилова киселина и др. |
Морфология на микрокапсулите
Поради различните материали на сърцевината, материалите на стените и методите на микрокапсулиране, размерът, морфологията и структурата на микрокапсулите варират значително. Диаметърът на частиците на микрокапсулите варира от няколко микрона до няколко хиляди микрона, обикновено от 5 до 200um, а дебелината на стената на капсулата е от 0,5 до 150um. Понастоящем са постигнати микрокапсули с милиметров мащаб, вариращи от няколко милиметра до микрокапсули с нанометров мащаб, вариращи от 0,1 до 1 nm.

Размерите на микрокапсулите, приготвени по няколко различни метода, са показани в следната таблица:
|
Метод на микрокапсулиране |
Диапазон на размера на частиците (um) |
|
Спрей сушене |
20-150 |
|
Покритие на въздушното окачване |
50-10000 |
|
Метод на чанта с гърне |
>500 |
|
Единична/комплексна коагулация |
1-500 |
|
Липозоми |
0.1-1 |
|
Нано-микрокапсулна технология |
<0.1 |
Методи за микрокапсулна технология
Има много методи на микрокапсулна технология, но приложението в хранително-вкусовата промишленост включва главно междинна полимеризация, метод с остри отвори, метод на сушене чрез пулверизиране, метод на охлаждане чрез пулверизиране, метод на екструзия и метод на въздушно окачване.
01. Метод на междинна полимеризация
Материалът на сърцевината се емулгира с подходящ емулгатор и се добавя към разтвора на материала на стената. Добавя се реагентът, за да започне полимеризацията, върху повърхността на капката се образува полимерен филм и след това микрокапсулите се отделят от маслената или водната фаза. Приготвените по този метод микрокапсули имат добра плътност, меки реакционни условия и бърза реакция.
02. Метод с остър отвор
Първо, основният материал се разтваря в разтвора на материала на стената, след което се втвърдява и се образува от определен съд и се добавя към втвърдяващата се течност. Той се втвърдява и образува чрез съвместно утаяване и вакуумно сушене се използва за получаване на микрокапсулния продукт. Обикновено се добавя втвърдяващ агент или се използва термична кондензация, а втвърдяването може да се постигне и чрез комплексиране на полимери с различни заряди.
03. Метод на сушене със спрей
Материалът на сърцевината се добавя към предварително втечнения разтвор на материала на стената, за да се образува термична дисперсионна система и се суши чрез пулверизиране в поток от горещ въздух, за да се изпари материалът на стената и да се фиксира мембраната на капсулата, за да се образува необходимата субстанция. Този метод е подходящ за чувствителни към топлина вещества, с ниска цена и прост процес, но активните вещества лесно се инактивират, степента на капсулиране е ниска и консумацията на енергия е висока.
04. Метод на охлаждане с мъгла
Материалът на сърцевината се смесва с разтопено масло, за да се образува разтопена течност и след образуване на фини частици на микрокапсула с пулверизатор, материалът на стената бързо се охлажда със студен въздух, за да се втвърди в микрокапсули. Този метод е подходящ за чувствителни към топлина вещества за защита на активността на основния материал.
05. Метод на екструдиране
Материалът на сърцевината се диспергира в разтопения захарен материал и след това се поставя в разтвора за дехидратиране след екструдиране и изтегляне. Захарният материал се втвърдява и основният материал се вгражда в него. След това микрокапсулираният продукт се получава чрез раздробяване, разделяне и сушене. Материалът за стените на този процес обикновено използва захароза, малтодекстрин и модифицирано нишесте, което се използва главно за технология за микрокапсулиране като ароматизиращи материали и етерични масла, но степента на вграждане е ниска.
06. Метод на въздушно окачване
Първо, твърдият гранулиран материал на сърцевината се диспергира и суспендира в носещия въздушен поток и след това материалът на стената се напръсква върху циркулиращия материал на сърцевината в камерата за капсулиране. Материалът за капсулиране се суспендира в издигащия се въздушен поток и продуктът се изсушава, като се разчита на регулирането на влажността на самия носещ въздушен поток. Този метод е приложим само за опаковане на твърди сърцевини и обикновено се използва за аромати, подправки и мастноразтворими витамини.

Приложение на технологията за микрокапсулиране в хранително-вкусовата промишленост
Благодарение на своите уникални предимства, технологията за микрокапсулиране се използва широко в различни видове храни, което успешно решава проблеми, които традиционните процеси не могат да решат, и насърчава бързото развитие на хранително-вкусовата промишленост.
01. Микрокапсулиране на масла и мазнини
Маслата и мазнините са важни вещества в ежедневието на хората и обработката на храните, но те лесно се окисляват и се развалят, за да предизвикат лоши вкусове и имат лоша течливост, което прави опаковането и консумацията неудобни. Следователно е необходимо да се използва технология за микрокапсулиране, за да се запазят техните функционални свойства.
02. Микрокапсулиране на аромати и подправки
Ароматизаторите и екстрактите от подправки са силно летливи и лесно се окисляват, за да променят вкуса си. Следователно, за да се предотврати изпаряването на ароматите и реакциите с други вещества, могат да се използват методи за микрокапсулиране за превръщане на течните подправки в твърди прахове, за да се подобри стабилността и практичността.
Като цяло, желатин, гума арабика, карбоксиметил целулоза, етил целулоза, декстрин и др. могат да бъдат избрани като материали за стени, а продуктите за микрокапсулиране на аромати и подправки могат да бъдат приготвени чрез метод на остър отвор, метод на екструзия, метод на сушене чрез пулверизиране, метод на охлаждане чрез пулверизиране, и т.н.
03. Микрокапсулиране на пигменти
Много хранителни пигменти са маслоразтворими и имат слаба стабилност. По-специално, естествените пигменти са много чувствителни към светлина, топлина, кислород, киселина и основи и са склонни към избледняване или обезцветяване. Микрокапсулирането може да избегне факторите на околната среда, които причиняват промени в пигмента, и може също да подобри диспергируемостта и разтворимостта на маслоразтворимите пигменти във водни разтвори.
04. Микрокапсулиране на пробиотици
Активността на пробиотичните продукти ще бъде намалена под действието на стомашната киселина, а технологията за микрокапсулиране може да защити пробиотиците от неблагоприятна среда. Материалите за чревни стени се използват за предотвратяване на увреждане от стомашния сок, така че възможно най-много живи бактерии да достигнат до червата, което е наистина полезно за здравето.
05. Микрокапсулиране на антиоксиданти
Антиоксидантни вещества като витамини, флавоноиди, чаени полифеноли, BHT и др. се използват широко в храните, но тези вещества са относително нестабилни и лесно се повлияват от външната среда. Следователно е необходимо да се променят характерните им свойства чрез технологията на микрокапсулиране.
06. Микрокапсулиране на подкислители и подсладители
Подкислителите могат да насърчат окисляването на храната, да повлияят на първоначалното pH на храната и да причинят разваляне на храната. Следователно подкислителите могат да бъдат капсулирани чрез технология за микрокапсулиране, за да се избегне директен контакт с храната и да се удължи срокът на годност на храната.
Производството на микрокапсулирани подкислители обикновено използва физични методи, като използване на хидрогенирани масла, мастни киселини и други материали за капсулиране на подкислители и охлаждането им, за да образуват микрокапсули. Тази технология е широко използвана при обработката на пълнежи за пайове, прахове за сладкиши, твърди напитки и месо.
Микрокапсулираните подсладители могат да намалят хигроскопичността, да подобрят течливостта и да удължат сладостта. Подсладителят в дъвките на Wrigley е микрокапсула, покрита с втвърдено масло, което подобрява стабилността и времето за съхранение.
07. Микрокапсулиране на набухватели
Използването на технология за микрокапсулиране за капсулиране на набухватели може да накара набухвателите да реагират само при подходящи условия, за да се избегнат реакции преди печене.
08. Микрокапсулиране на ензимни препарати
Ензимните препарати се използват широко в храните, но лесно се увреждат от външната среда. Следователно някои полимерни вещества могат да се използват като материали за стени за капсулиране на различни ензими под формата на микрокапсули в полупропускливи мембрани. Микрокапсулираните ензимни препарати се правят за поддържане на ензимната активност, удължаване на времето на действие и осъществяване на непрекъснато ензимно производство или ферментация.
09. Микрокапсулиране на консерванти
Добавянето на консерванти директно към храната ще повлияе на качеството на продукта, така че тези вещества могат да бъдат микрокапсулирани, преди да се добавят към храната. Използването на втвърдена грес като материал на стената за вграждане на сорбинова киселина може не само да избегне директен контакт между сорбинова киселина и месни продукти, но също така бавно да освободи сорбинова киселина чрез ефекта на продължително освобождаване на материала на стената, за да играе роля при консервирането и стерилизацията.
|
|
|
|
Технологията за микрокапсулиране на HSF
![]() |
![]() |
За повече подробности, моля свържете се с нас:
Имейл: sales@healthfulbio.com
Whatsapp: +86 18992720900










