第八章-微胶囊化技术课件.pptVIP

第八章食品的微胶囊技术

SpecialTopicofFoodProcessing—Encapsulation;I.Introduction;2.Principle：微胶囊技术主要是根据BungenbergdeJong所提的聚集(coacervation)原理

(1)运用高分子的聚集是微胶囊形成主要方式

(2)它是利用分子间的化学或物理产生的边界作用力，让分子自行形成微胞的一种方法;II.微胶囊结构

1.微胶囊的组成部分：nucleusshell;(1)corematerial(蕊物质或蕊材)或nucleus

(核心物质)：包覆于壁膜内的物质。

重量约占整个微胶囊的80-99%，并于

适当的时候被释放出來。

(2)wallmaterial(壁膜材料或囊壁)或shell

(外壳)

a.如蕊内物质为亲油性物质，则囊壁材

料选择亲水性材料

b.如蕊内物质为亲水性物质，则囊壁材

料用水不溶性的合成聚合物;2.核/壳比值

(1)典型的胶囊含有70-90%wt的核心

物质，外壳厚度约为0.1-200μm

a.胶囊外壳的厚度与颗粒大小和相

对密度有关

b.微胶囊中核心物质和外壳的关系

有许多表示方法

最常见的是「核心量」和「核/壳

比值」两种表示方式;(2)核心量

a.心材在整个微胶囊中所占百分比

b.核心量可作为商品的重要准则

(3)核/壳比值

a.定义：核心与外壳的重量比值

b.核/壳比值是假设核心是一完美的球体，胶囊外壳厚度也是均匀不变的。;假设外壳及核心的密度相等，則

可改写为r2与r1的线性关系式︰;;*农业化学品(Agriculturalchemicals)：除草剂、杀虫剂、化肥等

*膨胀剂(Swellingagents)

*防锈剂(Rustinhibitors)

*燃料(Fuel)

*其它(Others)

;;2.微胶囊形成原理

(1)界面理论

a.微胶囊的形成至少需要两相：

一为芯材，一为壁材，二者不互溶

b.若壁材与芯材均为液相，则在两液

相之间会有界面张力产生;Antonoff提出当两液相互相饱和，则：

γAB=γA-γB

其中γA：A相之界面张力

γB：B相之界面张力

γAB：A、B两相间之界面张力

Good和Fowkes提出，若两液相呈相异状

，则两液相在界面相接着；其接着功为：

WAB=γA+γB-γAB;若两液相呈相同性质状，则两液相于界面处相凝聚，产生凝聚功：

WAA=2γA或WBB=2γB

Harkins以此定义出A液滴在B液相表面扩展现象，于扩展系统内，每1cm2扩展面积的自由能减少量(S)称为扩展系数(Spreadingcoefficient)，其关系式如下：

S=WAB-2γA

在两相情况下，两界面间扩展系数为：

SA=WAB-2γA

SB=WAB-2γB;(3)蕊材与壁膜间的扩散

a.高分子层(壁膜)需散布在核芯上，膜硬化后即可包覆核芯物。即若高分子相为A，核芯物为B时，SA要大于零，才有希望达到包覆目的

b.当高分子膜硬化的过程中也必须维持SA要大于零;3.微胶囊形成的步骤

(1)分散蕊物质

(2)加入壁膜物质

(3)形成壁膜

(4)硬化壁膜;(1)Chemicalmethods

a.interfacialorinsitupolymerization

*是典型界面聚凝集聚合反应(poly-condensationpolymerization)的应用

*界面聚合法制作微胶囊外壳的制法

--先形成乳化液，再以聚合反应形成外壳

--大部分商业化产品是在与水不互溶的溶剂中进行界面和原位聚合反应;*这种聚合方法在早期就被用来制作无

碳纸系统的微胶囊

*PennwaltCo.也将此技术应用在农业上

的杀虫剂制作

--利用机械搅拌方式将杀虫剂和有机二氯酸分散在

水中

--待液滴型成至适当大小，加入二胺(diamine)

--二胺可以穿透胶囊外壳与二氯酸反应，直到微胶

囊稳定形成

*利用表面聚合法制作含香料的微胶囊

;Orificemethod装置示意图;(2)Physico-Chemicalm