Microcàpsules i tecnologia de microcàpsules
01.Microcàpsules
Es refereix a un micro-envàs o paquet amb una carcassa de polímer. La seva mida generalment oscil·la entre 5-200μm i la seva forma varia segons les matèries primeres i els mètodes de preparació.
02.Tecnologia de microencapsulació
Es refereix a la tecnologia d'encapsular sòlids, líquids o gasos en càpsules minúscules i segellades perquè només es puguin alliberar a un ritme controlat en condicions específiques.
Entre ells, la substància encapsulada s'anomena material bàsic, que inclou sabors i fragàncies, acidulants, edulcorants, pigments, lípids, vitamines, minerals, enzims, microorganismes, gasos i altres additius. El material que encapsula el material del nucli per aconseguir la gelificació de microencapsulació s'anomena material de paret.
03.Material de paret
Els polímers naturals, polímers semisintètics i polímers sintètics es poden utilitzar com a materials d'encapsulació de microcàpsules. Depenent de les propietats de la substància encapsulada (nucli de la càpsula), els materials del nucli solubles en oli han de seleccionar materials de paret solubles en aigua i els materials del nucli solubles en aigua han de seleccionar materials de paret solubles en oli, és a dir, el material del nucli i el El material de la paret és insoluble i no reactiu.
El material de la paret de la microcàpsula ha de complir els estàndards nacionals d'additius alimentaris, no ser tòxic, tenir bones propietats pel·lícules, fluïdesa i baixa higroscopicitat i no hauria de reaccionar químicament amb el material principal.
Per tant, els materials de paret sovint es poden dividir en les següents categories:
|
categoria |
Substància |
|
Materials polímers naturals |
Midó, sacarosa, maltodextrina, xarop de blat de moro, cel·lulosa, quitosà, proteïna de soja, proteïna de sèrum, gliadina, colofonia de parafina, àcid esteàric, lecitina, alginat, goma aràbiga, gelatina, agar, etc. |
|
Materials polimèrics semisintètics |
Metilcel·lulosa, etilcel·lulosa, carboximetil cel·lulosa, nitrocel·lulosa, hidroxipropilcel·lulosa, midó modificat, etc. |
|
Materials polimèrics sintètics |
Polietilè, clorur de polivinil, poliestirè, polibutadiè, poliamida, polièster, polièter, poliacrilamida, cautxú sintètic, poliaminoàcid, àcid poliacrílic, etc. |
Morfologia de les microcàpsules
A causa dels diferents materials bàsics, materials de paret i mètodes de microencapsulació, la mida, la morfologia i l'estructura de les microcàpsules varien molt. El diàmetre de partícules de les microcàpsules oscil·la entre unes poques micres a diversos milers de micres, generalment de 5 a 200um, i el gruix de la paret de la càpsula és de 0,5 a 150um. Actualment, s'han aconseguit microcàpsules a escala mil·limètrica que van des de diversos mil·límetres de mida fins a microcàpsules a escala nanomètrica que van des de 0,1 a 1 nm.
Les mides de les microcàpsules preparades per diferents mètodes es mostren a la taula següent:
|
Mètode de microencapsulació |
Interval de mida de partícules (um) |
|
Assecat per aspersió |
20-150 |
|
Recobriment de suspensió d'aire |
50-10000 |
|
Mètode de bossa de pot |
＞500 |
|
Coagulació simple/complexa |
1-500 |
|
Liposomes |
0.1-1 |
|
Tecnologia de nano-microcàpsules |
＜0.1 |
Mètodes de tecnologia de microcàpsules
Hi ha molts mètodes de tecnologia de microcàpsules, però l'aplicació a la indústria alimentària inclou principalment la polimerització interfacial, el mètode de forats afilats, el mètode d'assecat per polvorització, el mètode de refrigeració per aspersió, el mètode d'extrusió i el mètode de suspensió d'aire.
01.Mètode de polimerització interfacial
El material del nucli s'emulsiona mitjançant un emulsionant adequat i s'afegeix a la solució de material de paret. El reactiu s'afegeix per iniciar la polimerització, es forma una pel·lícula de polímer a la superfície de la gota i, a continuació, les microcàpsules es separen de la fase d'oli o de la fase aquosa. Les microcàpsules preparades amb aquest mètode tenen una bona densitat, condicions de reacció suaus i velocitat de reacció ràpida.
02.Mètode del forat afilat
Primer, el material del nucli es dissol a la solució del material de la paret, i després es solidifica i es forma per un determinat recipient i s'afegeix al líquid de solidificació. Es solidifica i es forma per coprecipitació, i s'utilitza l'assecat al buit per obtenir el producte de la microcàpsula. Normalment, s'afegeix un agent de curat o s'utilitza condensació tèrmica, i el curat també es pot aconseguir complexant polímers amb diferents càrregues.
03.Mètode d'assecat per aspersió
El material del nucli s'afegeix a la solució de material de paret preliquat per formar un sistema de dispersió tèrmica i s'asseca per polvorització en un flux d'aire calent per evaporar el material de la paret i fixar la membrana de la càpsula per formar la substància necessària. Aquest mètode és adequat per a substàncies sensibles a la calor, amb baix cost i procés senzill, però les substàncies actives es desactiven fàcilment, la taxa d'encapsulació és baixa i el consum d'energia és elevat.
04.Mètode de refrigeració de boira
El material del nucli es barreja amb oli fos per formar un líquid fos i, després de formar partícules fines de microcàpsules amb un atomitzador, el material de la paret es refreda ràpidament amb aire fred per solidificar-se en microcàpsules. Aquest mètode és adequat per a substàncies sensibles a la calor per protegir l'activitat del material del nucli.
05.Mètode d'extrusió
El material del nucli es dispersa en el material de sucre fos i després es posa a la solució de deshidratació després de l'extrusió i el dibuix. El material de sucre es solidifica i el material del nucli s'hi incrusta. A continuació, el producte de la microcàpsula s'obté per trituració, separació i assecat. El material de paret d'aquest procés generalment utilitza sacarosa, maltodextrina i midó modificat, que s'utilitza principalment per a la tecnologia de microencapsulació, com ara materials aromatitzants i olis essencials, però la taxa d'incrustació és baixa.
06.Mètode de suspensió d'aire
En primer lloc, el material del nucli granular sòlid es dispersa i se suspèn al flux d'aire del portador i, a continuació, el material de la paret s'escampa sobre el material del nucli circulant a la cambra d'encapsulació. El material d'encapsulació està suspès en el flux d'aire ascendent i el producte s'asseca basant-se en la regulació d'humitat del propi flux d'aire portador. Aquest mètode només s'aplica a l'envasament de materials de nucli sòlid i s'utilitza generalment per a sabors, espècies i vitamines liposolubles.
Aplicació de la tecnologia de microencapsulació a la indústria alimentària
A causa dels seus avantatges únics, la tecnologia de microencapsulació s'ha utilitzat àmpliament en diversos tipus d'aliments, la qual cosa ha resolt amb èxit problemes que els processos tradicionals no poden resoldre i ha promogut el ràpid desenvolupament de la indústria alimentària.
01.Microencapsulació d'olis i greixos
Els olis i els greixos són substàncies importants en la vida diària de les persones i en el processament dels aliments, però s'oxiden i es deterioren fàcilment per produir mals sabors, i tenen poca fluïdesa, cosa que fa que l'envasament i el consum siguin incòmodes. Per tant, és necessari utilitzar la tecnologia de microencapsulació per mantenir les seves propietats funcionals.
02.Microencapsulació de sabors i espècies
Els sabors i els extractes d'espècies són altament volàtils i s'oxiden fàcilment per canviar els seus sabors. Per tant, per evitar la volatilització dels sabors i les reaccions amb altres substàncies, es poden utilitzar mètodes de microencapsulació per convertir espècies líquides en pols sòlides per millorar l'estabilitat i la practicitat.
En general, la gelatina, la goma aràbiga, la carboximetil cel·lulosa, l'etil cel·lulosa, la dextrina, etc. es poden seleccionar com a materials de paret, i els productes de microencapsulació de sabors i espècies es poden preparar mitjançant el mètode de forats afilats, mètode d'extrusió, mètode d'assecat per aspersió, mètode de refredament per polvorització, etc.
03.Microencapsulació de pigments
Molts pigments comestibles són solubles en oli i tenen poca estabilitat. En particular, els pigments naturals són molt sensibles a la llum, la calor, l'oxigen i l'àcid i àlcali, i són propensos a la decoloració o la decoloració. La microencapsulació pot evitar factors ambientals que causen canvis de pigment i també pot millorar la dispersibilitat i la solubilitat dels pigments solubles en oli en solucions aquoses.
04.Microencapsulació de probiòtics
L'activitat dels productes probiòtics es reduirà sota l'acció de l'àcid gàstric, i la tecnologia de microencapsulació pot protegir els probiòtics contra ambients adversos. Els materials de paret entèric s'utilitzen per prevenir els danys causats pel suc gàstric, de manera que el major nombre possible de bacteris vius puguin arribar als intestins, la qual cosa és realment beneficiós per a la salut.
05.Microencapsulació d'antioxidants
Les substàncies antioxidants com vitamines, flavonoides, polifenols del te, BHT, etc. s'utilitzen àmpliament en els aliments, però aquestes substàncies són relativament inestables i fàcilment afectades pel medi extern. Per tant, cal canviar les seves propietats característiques mitjançant la tecnologia de microencapsulació.
06.Microencapsulació d'acidulants i edulcorants
Els acidulants poden promoure l'oxidació dels aliments, afectar el pH original dels aliments i provocar el deteriorament dels aliments. Per tant, els acidulants es poden encapsular mitjançant la tecnologia de microencapsulació per evitar el contacte directe amb els aliments i allargar la vida útil dels aliments.
La producció d'acidulants microencapsulats utilitza normalment mètodes físics, com l'ús d'olis hidrogenats, àcids grassos i altres materials per encapsular acidulants i refredar-los per formar microcàpsules. Aquesta tecnologia s'ha utilitzat àmpliament en el processament de farcits de pastissos, pols de pastisseria, begudes sòlides i carn.
Els edulcorants microencapsulats poden reduir la higroscopicitat, millorar la fluïdesa i allargar la dolçor. L'edulcorant del xiclet de Wrigley és una microcàpsula recoberta d'oli endurit, que millora l'estabilitat i el temps d'emmagatzematge.
07.Microencapsulació d'agents llevats
L'ús de la tecnologia de microencapsulació per encapsular agents de llevat pot fer que els agents de llevat només reaccionin en condicions adequades per evitar reaccions abans de coure.
08.Microencapsulació de preparats enzimàtics
Els preparats enzimàtics s'utilitzen àmpliament en els aliments, però són fàcilment danyats pel medi extern. Per tant, determinades substàncies polimèriques es poden utilitzar com a materials de paret per encapsular una varietat d'enzims en forma de microcàpsules en membranes semipermeables. Els preparats enzimàtics microencapsulats es fan per mantenir l'activitat enzimàtica, allargar el temps d'acció i realitzar una producció o fermentació enzimàtica contínua.
09.Microencapsulació de conservants
L'addició de conservants directament als aliments afectarà la qualitat del producte, de manera que aquestes substàncies es poden microencapsular abans d'afegir-les als aliments. L'ús de greix endurit com a material de paret per incrustar l'àcid sòrbic no només pot evitar el contacte directe entre l'àcid sòrbic i els productes carnis, sinó que també allibera lentament l'àcid sòrbic mitjançant l'efecte d'alliberament sostingut del material de la paret per jugar un paper en la conservació i l'esterilització.
|
|
|
|
Tecnologia de microencapsulació de HSF
 |
 |
Per a més detalls, poseu-vos en contacte amb nosaltres:
Correu electrònic: sales@healthfulbio.com
Whatsapp: +86 18992720900