Mikrokapsuly a technológia mikrokapsúl
01.Mikrokapsuly
Vzťahuje sa na mikronádobu alebo balenie s polymérovým obalom. Jeho veľkosť sa vo všeobecnosti pohybuje od 5-200μm a jeho tvar sa líši v závislosti od surovín a spôsobov prípravy.
02. Technológia mikroenkapsulácie
Vzťahuje sa na technológiu zapuzdrenia pevných látok, kvapalín alebo plynov do malých a uzavretých kapsúl tak, aby sa mohli uvoľňovať iba kontrolovanou rýchlosťou za špecifických podmienok.
Medzi nimi sa zapuzdrená látka nazýva jadrový materiál, vrátane príchutí a vôní, okysľujúcich látok, sladidiel, pigmentov, lipidov, vitamínov, minerálov, enzýmov, mikroorganizmov, plynov a iných prísad. Materiál, ktorý zapuzdruje materiál jadra, aby sa dosiahlo mikroenkapsulačné gélovanie, sa nazýva materiál steny.
03.Materiál steny
Ako materiály na zapuzdrenie mikrokapsúl možno použiť prírodné polyméry, polosyntetické polyméry a syntetické polyméry. V závislosti od vlastností zapuzdrenej látky (jadra kapsuly) musia materiály jadra rozpustné v oleji voliť vo vode rozpustné materiály stien a materiály jadra rozpustné vo vode musia vyberať materiály stien rozpustné v oleji, to znamená materiál jadra a materiál stien je nerozpustný a nereaktívny.
Materiál steny mikrokapsuly by mal spĺňať národné normy pre potravinárske prídavné látky, mal by byť netoxický, mal by mať dobré filmotvorné vlastnosti, tekutosť a nízku hygroskopickosť a nemal by chemicky reagovať s materiálom jadra.
Preto možno materiály stien často rozdeliť do nasledujúcich kategórií:
|
kategórii |
Látka |
|
Prírodné polymérne materiály |
Škrob, sacharóza, maltodextrín, kukuričný sirup, celulóza, chitosan, sójový proteín, srvátkový proteín, gliadín, parafínová kolofónia, kyselina stearová, lecitín, alginát, arabská guma, želatína, agar atď. |
|
Polosyntetické polymérne materiály |
Metylcelulóza, etylcelulóza, karboxymetylcelulóza, nitrocelulóza, hydroxypropylcelulóza, modifikovaný škrob atď. |
|
Syntetické polymérne materiály |
Polyetylén, polyvinylchlorid, polystyrén, polybutadién, polyamid, polyester, polyéter, polyakrylamid, syntetický kaučuk, polyaminokyselina, kyselina polyakrylová atď. |
Morfológia mikrokapsúl
V dôsledku rôznych materiálov jadra, materiálov stien a metód mikroenkapsulácie sa veľkosť, morfológia a štruktúra mikrokapsúl značne líši. Priemer častíc mikrokapsúl sa pohybuje od niekoľkých mikrónov do niekoľkých tisíc mikrónov, všeobecne 5 až 2 00 um, a hrúbka steny kapsuly je 0,5 až 150 um. V súčasnosti boli dosiahnuté mikrokapsuly v milimetrovej mierke s veľkosťou od niekoľkých milimetrov až po mikrokapsuly v nanometrovej mierke v rozsahu od 0,1 do 1 nm.
Veľkosti mikrokapsúl pripravených niekoľkými rôznymi metódami sú uvedené v nasledujúcej tabuľke:
|
Metóda mikroenkapsulácie |
Rozsah veľkosti častíc (um) |
|
Sušenie rozprašovaním |
20-150 |
|
Povlak vzduchového odpruženia |
50-10000 |
|
Metóda hrncového vrecka |
＞500 |
|
Jednoduchá/komplexná koagulácia |
1-500 |
|
Lipozómy |
0.1-1 |
|
Technológia nano-mikrokapsuly |
＜0.1 |
Metódy mikrokapsulovej technológie
Existuje mnoho metód technológie mikrokapsúl, ale aplikácia v potravinárskom priemysle zahŕňa najmä medzifázovú polymerizáciu, metódu ostrých otvorov, metódu sušenia rozprašovaním, metódu chladenia rozprašovaním, metódu vytláčania a metódu vzduchovej suspenzie.
01.Metóda medzipovrchovej polymerizácie
Materiál jadra sa emulguje vhodným emulgátorom a pridá sa k roztoku materiálu steny. Reaktant sa pridá na iniciáciu polymerizácie, na povrchu kvapôčky sa vytvorí polymérny film a potom sa mikrokapsuly oddelia od olejovej fázy alebo vodnej fázy. Mikrokapsuly pripravené týmto spôsobom majú dobrú hustotu, mierne reakčné podmienky a rýchlu reakčnú rýchlosť.
02.Metóda ostrých dier
Najprv sa materiál jadra rozpustí v roztoku materiálu steny a potom sa stuhne a vytvorí sa v určitej nádobe a pridá sa do tuhnúcej kvapaliny. Stuhne a vytvorí sa koprecipitáciou a na získanie produktu mikrokapsuly sa použije vákuové sušenie. Zvyčajne sa pridáva vytvrdzovacie činidlo alebo sa používa tepelná kondenzácia a vytvrdzovanie sa môže dosiahnuť aj komplexovaním polymérov s rôznymi nábojmi.
03. Metóda sušenia rozprašovaním
Materiál jadra sa pridá do vopred skvapalneného roztoku materiálu steny, aby sa vytvoril systém tepelnej disperzie, a suší sa rozprašovaním v prúde horúceho vzduchu, aby sa materiál steny odparil a membrána kapsuly sa zafixovala, aby sa vytvorila požadovaná látka. Táto metóda je vhodná pre látky citlivé na teplo, s nízkymi nákladmi a jednoduchým procesom, ale účinné látky sa ľahko inaktivujú, rýchlosť enkapsulácie je nízka a spotreba energie je vysoká.
04.Spôsob chladenia hmlou
Materiál jadra sa zmieša s roztaveným olejom za vzniku roztavenej kvapaliny a po vytvorení jemných častíc mikrokapsúl pomocou rozprašovača sa materiál steny rýchlo ochladí studeným vzduchom, aby stuhol do mikrokapsúl. Táto metóda je vhodná pre látky citlivé na teplo na ochranu aktivity materiálu jadra.
05.Metóda vytláčania
Materiál jadra sa disperguje v roztavenom cukrovom materiáli a potom sa po extrúzii a ťahaní vloží do dehydratačného roztoku. Cukrový materiál stuhne a materiál jadra je v ňom uložený. Potom sa mikrokapsulový produkt získa drvením, oddelením a sušením. Materiál stien tohto procesu vo všeobecnosti používa sacharózu, maltodextrín a modifikovaný škrob, ktorý sa používa hlavne na technológiu mikroenkapsulácie, ako sú aromatické látky a éterické oleje, ale rýchlosť zalievania je nízka.
06.Metóda vzduchového odpruženia
Najprv sa pevný granulovaný materiál jadra disperguje a suspenduje v prúde nosného vzduchu a potom sa materiál steny nastrieka na cirkulujúci materiál jadra v enkapsulačnej komore. Zapuzdrený materiál je zavesený v stúpajúcom prúde vzduchu a produkt sa suší spoliehaním sa na reguláciu vlhkosti samotného nosného prúdu vzduchu. Táto metóda je použiteľná len na balenie materiálov s pevným jadrom a vo všeobecnosti sa používa pre príchute, koreniny a vitamíny rozpustné v tukoch.
Aplikácia technológie mikroenkapsulácie v potravinárskom priemysle
Vďaka svojim jedinečným výhodám sa technológia mikroenkapsulácie široko používa v rôznych druhoch potravín, čím sa úspešne vyriešili problémy, ktoré tradičné postupy nedokážu vyriešiť, a podporila rýchly rozvoj potravinárskeho priemyslu.
01.Mikroenkapsulácia olejov a tukov
Oleje a tuky sú dôležité látky v každodennom živote ľudí a pri spracovaní potravín, ale ľahko sa oxidujú a kazia sa, čím vytvárajú zlú chuť, a majú slabú tekutosť, čo spôsobuje, že balenie a konzumácia sú nepohodlné. Pre zachovanie ich funkčných vlastností je preto potrebné použiť technológiu mikroenkapsulácie.
02.Mikroenkapsulácia chutí a korenín
Príchute a extrakty korenia sú vysoko prchavé a ľahko oxidujú, aby zmenili svoju chuť. Preto, aby sa zabránilo prchavosti aróm a reakcií s inými látkami, možno použiť metódy mikroenkapsulácie na premenu tekutého korenia na tuhé prášky, aby sa zlepšila stabilita a praktickosť.
Vo všeobecnosti je možné ako materiály stien zvoliť želatínu, arabskú gumu, karboxymetylcelulózu, etylcelulózu, dextrín atď. atď.
03.Mikroenkapsulácia pigmentov
Mnohé jedlé pigmenty sú rozpustné v oleji a majú zlú stabilitu. Najmä prírodné pigmenty sú veľmi citlivé na svetlo, teplo, kyslík, kyseliny a zásady a sú náchylné na vyblednutie alebo zmenu farby. Mikroenkapsulácia môže zabrániť environmentálnym faktorom, ktoré spôsobujú zmeny pigmentu, a môže tiež zlepšiť dispergovateľnosť a rozpustnosť pigmentov rozpustných v oleji vo vodných roztokoch.
04.Mikroenkapsulácia probiotík
Pôsobením žalúdočnej kyseliny sa zníži aktivita probiotických produktov a mikroenkapsulačná technológia dokáže probiotiká chrániť pred nepriaznivým prostredím. Materiály na črevné steny sa používajú na zabránenie poškodeniu žalúdočnou šťavou, aby sa do čriev dostalo čo najviac živých baktérií, čo je skutočne zdraviu prospešné.
05.Mikroenkapsulácia antioxidantov
V potravinách sa hojne využívajú antioxidačné látky ako vitamíny, flavonoidy, čajové polyfenoly, BHT atď., tieto látky sú však pomerne nestabilné a ľahko ovplyvniteľné vonkajším prostredím. Preto je potrebné meniť ich charakteristické vlastnosti technológiou mikroenkapsulácie.
06.Mikroenkapsulácia okysľujúcich látok a sladidiel
Kyslé látky môžu podporovať oxidáciu potravín, ovplyvňovať pôvodné pH potravín a spôsobiť ich kazenie. Preto môžu byť okysľovacie látky zapuzdrené pomocou technológie mikroenkapsulácie, aby sa zabránilo priamemu kontaktu s potravinami a predĺžila sa trvanlivosť potravín.
Výroba mikroenkapsulovaných okysľovacích činidiel zvyčajne využíva fyzikálne metódy, ako je použitie hydrogenovaných olejov, mastných kyselín a iných materiálov na zapuzdrenie okysľovacích činidiel a ich ochladzovanie za vzniku mikrokapsúl. Táto technológia sa široko používa pri spracovaní koláčových náplní, práškov do pečiva, pevných nápojov a mäsa.
Mikroenkapsulované sladidlá môžu znížiť hygroskopickosť, zlepšiť tekutosť a predĺžiť sladkosť. Sladidlo v žuvačkách Wrigley's je mikrokapsula potiahnutá stuženým olejom, čo zlepšuje stabilitu a dobu skladovania.
07.Mikroenkapsulácia kypridiel
Použitie technológie mikroenkapsulácie na zapuzdrenie kypriacich činidiel môže spôsobiť, že kypriace činidlá budú reagovať len za vhodných podmienok, aby sa predišlo reakciám pred pečením.
08.Mikroenkapsulácia enzýmových prípravkov
Enzýmové prípravky majú široké využitie v potravinárstve, no ľahko sa poškodia vonkajším prostredím. Preto môžu byť určité polymérne látky použité ako materiály stien na zapuzdrenie rôznych enzýmov vo forme mikrokapsúl v semipermeabilných membránach. Mikroenkapsulované enzýmové prípravky sa vyrábajú na udržanie enzýmovej aktivity, predĺženie času pôsobenia a realizáciu kontinuálnej enzymatickej produkcie alebo fermentácie.
09.Mikroenkapsulácia konzervačných látok
Pridávanie konzervačných látok priamo do potravín ovplyvní kvalitu produktu, takže tieto látky môžu byť pred pridaním do jedla mikroenkapsulované. Použitie vytvrdeného tuku ako materiálu steny na začlenenie kyseliny sorbovej môže nielen zabrániť priamemu kontaktu medzi kyselinou sorbovou a mäsovými výrobkami, ale tiež pomaly uvoľňovať kyselinu sorbovú prostredníctvom efektu predĺženého uvoľňovania materiálu steny, ktorý zohráva úlohu pri konzervácii a sterilizácii.
|
|
|
|
Technológia mikroenkapsulácie HSF
 |
 |
Pre viac informácií nás prosím kontaktujte:
Email: sales@healthfulbio.com
Whatsapp: +86 18992720900