2 挤压法
喷雾干燥和挤压法是香精胶囊化中最常用的2种方法。目前,挤压法几乎都是用来包埋易挥发和不稳定的香精,是最受推崇的香精香料的微胶囊方法。将芯材物质分散于熔化了的糖类物质中,然后将其挤压通过一系列模具并进入脱水液体,这时糖类物质凝固变硬,同时将芯材物质包埋于其中,得到一种硬糖状的微胶囊产品,这便是挤压法生产的简单过程。
挤压法能够形成致密完整的玻璃态壁材,具有优良的阻隔性能,得到的香精微胶囊其货架寿命可以达到5a,并且风损失小,挤压法在1950年代就已经出现,但是由于其较低的装载量(8%)和它的硬糖颗粒物性限制了这一技术的广泛应用。
一直以来,因为碳水化合物具有优良的玻璃态属性,用于挤压法的包膜原料几乎都是碳水化合物,这也是限制挤压法应用的重要因素,Willett等人利用具有优良特性的改性淀粉来代替碳水化合物,使得在保持优良货价寿命的前提下包埋效率提高到40%。VanLengefich[15]提出了一种利用脂肪、面粉和淀粉的复合体系低温包埋芯材的挤压法,所有的组分和20%的水混合通过双螺旋挤压机然后粉碎、于燥得到胶囊,该过程可以包埋一些在传统挤压法中不能包埋的热敏物质,因为传统挤压法中的碳水化合物需要很高的熔融温度,不宜对热敏物质进行包埋。Harz等人提出了一种相似的低温挤压法,包膜原料是玉米淀粉和脂肪或者玉米淀粉和聚乙二醇。混合物在40℃下送人挤压机,100℃下处理2~3 s,然后冷却至45℃,得到的胶囊颗粒500~1000µm。挤压法得到的颗粒一般都较大,这也是该技术的一个缺陷。
3 分子包埋法
所谓分子包结法是利用环糊精做载体,在分子水平上进行包结。芯材和壁材通过氢键、范德华力和疏水效应等作用连接。环糊精是1891年Villiers从芽孢杆菌属淀粉杆菌的淀粉消化液中分离出来的[16]。经淀粉酶酶解得到α、β、γ3种糊精,分别由6、7、8个吡喃葡萄糖单元以α-1,4糖苷键连结而成。其中,β-环糊精溶解度低,容易结晶,分离,提纯,无毒性,易生物降解,已经发展成为超分子化学中最重要的主体,广泛应用于化工医药,食品,染料,照相材料,化妆等领域。
该技术的主要优点是包结物的特殊热化学稳定性,在干燥状态下的产品200℃时胶囊才会分解。另外因为该包覆过程是可逆的,它赋予胶囊独特的缓释属性,很多情况下,人们需要芯材(特别是香精)在合适的时间和合适的位置释放,β-环状糊精得到的微胶囊能很好的满足这一需求,所以该技术引起了研究人员广泛的兴趣。但是该方法的收率太低,在5%~16%之间,而且任何比洞穴大的分子都不能被包埋,再加上该技术成本高,所以很难进行规模的商业生产,不过近年来关于该技术特别是其缓释机制的实验室研究众多。我国这方面的报道就有许多。
4 凝聚法
凝聚是发生在胶体溶液中的一种现象,通常被认为是最原始的胶囊制备方法。因为人们最早就是利用凝聚法成功地制备了CB染料,进而实现了无碳复写纸的工业化。现在的凝聚法主要用来包埋香精油,是一种非常有前景的特殊的微胶囊化技术,因为该法制得的微胶囊装载量可达到99%,这是其他制备技术望尘莫及的。凝聚法微胶囊化是将芯材首先稳定地乳化分散在壁材溶液中,然后通过加入另一物质,或者调节pH和温度,或者是采用特殊的方法,降低壁材的溶解度,从而使壁材自溶液中凝聚包覆在芯材周围,实现微胶囊化的过程。整个过程中,混合物需不停搅拌,必要时可添加合适的稳定剂来避免胶囊的凝结。该技术工艺简单,易控制,形成的壁膜致密,释放性能优良,可制成十分微小的胶囊颗粒,粒径不到1µm。
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