微胶囊技术及其应用

【摘要】为了全面了解微胶囊技术的研究现状，为我国微胶囊技术的开发利用提供思路。介绍了微胶囊化的特点、常见微胶囊化的方法、及微胶囊技术的应用现状等方面的内容。

【关键词】微胶囊 技术 应用

【中图分类号】TQ460.6 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）11-0379-02

微胶囊制备技术起源于20世纪50年代，美国的NCR公司在1954年首次向市场投放了利用微胶囊制造的第一代无碳复印纸，开创了微胶囊新技术的时代。微胶囊是一种能包埋和保护某些物质的具有聚合物壁壳的半透性或密封的微型“容器”或“包装物”。微胶囊化就是将固、液、气态物质包埋到微小的胶囊中，在一定条件下有控制地将其释放出来。被包埋的材料称为芯材，包埋材料称为壁材。简单地说微胶囊成形的过程就称为微胶囊化。

1、微胶囊化的特点

（1）改变物态，能将液体或半固体物料转变为干燥的粉末状态，以提高其溶解性、流动性和贮藏稳定性；

（2）保护敏感成分，使芯材免受外界不良因素如光、氧气、温度、湿度、pH的影响，以保护食品添加剂原有的特性；

（3）降低挥发性，较好地保存易挥发的风味物质，延长其风味滞留期；

（4）保持活性，能保持食品中微量营养素和生理活性物质对人体的活性作用；

（5）隔离组分，将相互反应的组分分别微胶囊化后，稳定地存在于同一物质中；

（6）控制释放，控制香精香料等物质在最适时间以最适速率缓慢释放；

（7）掩蔽不良风味，如臭味、辛辣味、苦味、异味等；

（8）防止和延缓食品的腐。

2、常见微胶囊化的方法

2.1 喷雾干燥法

喷雾干燥是利用雾化器将料液分散为细小的雾滴，并在热干燥介质中迅速蒸发溶剂形成干粉产品的过程，一般喷雾干燥包括四个阶段：（1）料液雾化；（2）雾群与热干燥介质接触混合；（3）雾滴的蒸发干燥；（4）干燥产品与干燥介质分离。料液的形式可以是溶液、悬浮液、乳浊液等泵可以输送的液体形式，干燥的产品可以是粉状、颗粒状或经过团聚的。我国常用的物化形式有三种：气流式喷嘴雾化、压力式喷嘴雾化、旋转式喷嘴雾化。雾化形式的选择取决于料液的性质和最终产品所要求的特性。

喷雾干燥法是目前制造香精香料微胶囊最普遍的方法，其优点是可连续化生产；生产操作简单、方便、经济、环保；设备是常规设备；产品得率较高，颗粒均匀，且溶解性好。其缺陷是颗粒太小，使得流动性较差；操作控制不好时，会有较多的香料吸附在胶囊的表面发生氧化，影响风味；而且，在干燥过程中，为了迅速把水蒸发，干燥温度会比较高，容易造成高挥发性香料的损失。

2.2 挤压法

挤压包埋法是一种新的加工方法，是在低温过程中进行的，此方法适用于热敏性物质。其过程是将芯材分散到作为壁材的熔融的碳水化合物中，再将混合物排到吸水剂中，使其脱水、硬化，分离干燥后成为产品。

挤压法的优点在于：（1）微胶囊表面孔面积非常小，能防止挥发性和氧气的渗入；（2）表面油量小，货价寿命长；（3）操作温度较低，对风味物质的损害小；（4）具有吸引人的颜色、大小和外观，适合于对外观有较高要求的产品。其不足之处在于产率不高，只有70%而喷雾干燥法可达90%～95%。另外它的硬糖颗粒物性也限制了它在某些食品体系中的应用。

3、微胶囊技术的应用

3.1 微胶囊技术在食品中的应用

微胶囊技术在食品及调味品方面的应用十分广泛。长期以来，人们都是将天然香辛料直接加入菜肴调味，而有些香辛料如花椒、大料等，由于本身的特性决定了它在菜肴中不能被充分利用，造成了很大浪费，同时又给使用带来了许多的不利。在科学技术突飞猛进的今天，人们对调味品提出了更高的要求，要求使用方便，易于携带，储存时间长。从香辛料中提取的挥发油是承味主体，为了减少它的挥发氧化，多采用微胶囊技术将其转变为固体粉末，如花椒油微胶囊、大蒜油微胶囊、生姜油微胶囊等。

微胶囊技术应用到油脂生产上，极大地提高了粉末油脂产品的质量，并拓宽了应用范围，几乎所有的油脂均可转化成固体粉末油脂。粉末油脂流动性好，包装、运输、使用都很方便，而且易于和食品原料混合均匀，高效包埋的粉末油脂还可以避免氧化，掩盖特殊异。

酶作为生物催化剂具有不稳定性，在食品加工过程中，酶易受外界因素影响而失活，将酶制剂用微胶囊包埋起来，在加工过程中会保持性质稳定，缓慢的发挥作用，在其它方面还有微胶囊甜味剂、微胶囊防腐剂、微胶囊天然色素、微胶囊营养强化剂、微胶囊生理活性物质等都有广泛的应用。

3.2 微胶囊技术在农药中的应用

农药的微胶囊制剂具有延长药效、降低高毒农药毒性、减少药物挥发、提高药剂选择性、减少环境污染的作用。澳大利亚利用喷雾干燥法将杀螟松、灭多威等多种高毒农药微胶囊化；目前我国已有以聚脲为囊材的硫磷、马拉硫磷等微胶囊品种出售。随着人们对安全生态环境可持续发展的意识的增强，微胶囊制剂必将成为农药制剂的重要发展方向。

3.3 微胶囊技术在其它方面的应用

微胶囊技术也用于涂料工业。把具有香味和驱虫效果及其它功能微胶囊助剂加入到涂料中，使涂料具有各种特殊性能。微胶囊技术还应用于纺织工业、日用化妆品行业等。

4、结束语

微胶囊制备技术起源于20世纪50年代，近20年来发展迅速得到了广泛的应用，大大提高了其他行业产品的技术含量。通过对壁材、填料及微胶囊制备方法的研究，在化工、食品、医药等领域的应用将日益广泛。然而对于微胶囊技术本身，在理论和应用方面还有一些问题需要深入研究。随着人们对微胶囊技术认识的不断深入以及新材料、新设备的不断出现，微胶囊技术将在人类文明发展史上大放异彩。