Hvad er de forskellige typer mikrokapsler?

Jul 19, 2024Læg en besked

Mikrokapsler og mikrokapselteknologi

01.Mikrokapsler

Henviser til en mikrobeholder eller pakke med en polymerskal. Dens størrelse varierer generelt fra 5-200μm, og dens form varierer afhængigt af råmaterialerne og tilberedningsmetoderne.

 

02.Mikroindkapslingsteknologi

Henviser til teknologien til at indkapsle faste stoffer, væsker eller gasser i små og forseglede kapsler, så de kun kan frigives med en kontrolleret hastighed under specifikke forhold.

Blandt dem kaldes det indkapslede stof kernematerialet, herunder smags- og duftstoffer, syrningsmidler, sødestoffer, pigmenter, lipider, vitaminer, mineraler, enzymer, mikroorganismer, gasser og andre tilsætningsstoffer. Materialet, der indkapsler kernematerialet for at opnå mikroindkapslingsgelering, kaldes vægmaterialet. ‍

 

03.Vægmateriale

Naturlige polymerer, semisyntetiske polymerer og syntetiske polymerer kan anvendes som mikrokapselindkapslingsmaterialer. Afhængigt af egenskaberne af det indkapslede stof (kapselkerne) skal olieopløselige kernematerialer vælge vandopløselige vægmaterialer, og vandopløselige kernematerialer skal vælge olieopløselige vægmaterialer, det vil sige kernematerialet og vægmaterialer er uopløselige og ikke-reaktive.

Mikrokapselvægmaterialet skal overholde nationale standarder for fødevaretilsætningsstoffer, være ugiftigt, have gode filmdannende egenskaber, flydende og lav hygroskopicitet og bør ikke reagere kemisk med kernematerialet.

info-623-213

 

Derfor kan vægmaterialer ofte opdeles i følgende kategorier:

kategori

Stof

Naturlige polymermaterialer

Stivelse, saccharose, maltodextrin, majssirup, cellulose, chitosan, sojaprotein, valleprotein, gliadin, paraffinharpiks, stearinsyre, lecithin, alginat, gummi arabicum, gelatine, agar osv.

Semisyntetiske polymermaterialer

Methylcellulose, ethylcellulose, carboxymethylcellulose, nitrocellulose, hydroxypropylcellulose, modificeret stivelse osv.

Syntetiske polymermaterialer

Polyethylen, polyvinylchlorid, polystyren, polybutadien, polyamid, polyester, polyether, polyacrylamid, syntetisk gummi, polyaminosyre, polyacrylsyre osv.

 

 

Morfologi af mikrokapsler

På grund af de forskellige kernematerialer, vægmaterialer og mikroindkapslingsmetoder varierer størrelsen, morfologien og strukturen af ​​mikrokapsler meget. Mikrokapslernes partikeldiameter varierer fra nogle få mikrometer til flere tusinde mikrometer, generelt 5 til 2 00um, og kapslens vægtykkelse er 0,5 til 150 um. På nuværende tidspunkt er der opnået mikrokapsler i millimeterskala, der spænder fra flere millimeter i størrelse til mikrokapsler i nanometerskala, der spænder fra 0,1 til 1 nm.

info-612-376

 

Størrelsen af ​​mikrokapsler fremstillet ved flere forskellige metoder er vist i følgende tabel:

Mikroindkapslingsmetode

Partikelstørrelsesområde (um)

Spraytørring

20-150

Luftaffjedringsbelægning

50-10000

Potteposemetode

>500

Enkelt/kompleks koagulation

1-500

Liposomer

0.1-1

Nano-mikrokapsel teknologi

<0.1

 

 

Mikrokapselteknologiske metoder

Der er mange metoder til mikrokapselteknologi, men anvendelsen i fødevareindustrien omfatter hovedsageligt grænsefladepolymerisering, metode med skarpe huller, spraytørringsmetode, sprayafkølingsmetode, ekstruderingsmetode og luftsuspensionsmetode.

 

01.Grænsefladepolymerisationsmetode

Kernematerialet emulgeres med en passende emulgator og tilsættes vægmaterialeopløsningen. Reaktanten tilsættes for at initiere polymerisation, en polymerfilm dannes på overfladen af ​​dråben, og derefter adskilles mikrokapslerne fra oliefasen eller vandfasen. Mikrokapslerne fremstillet ved denne metode har god densitet, milde reaktionsbetingelser og hurtig reaktionshastighed.

 

02. Skarpt hul metode

Først opløses kernematerialet i vægmaterialeopløsningen, og derefter størknes og dannes af en bestemt beholder og tilsættes den størknende væske. Det størknes og dannes ved samtidig udfældning, og der anvendes vakuumtørring for at opnå mikrokapselproduktet. Sædvanligvis tilsættes et hærdemiddel, eller der anvendes termisk kondensation, og hærdning kan også opnås ved at kompleksbinde polymerer med forskellige ladninger.

 

03.Spraytørringsmetode

Kernematerialet tilsættes til den forflydende vægmaterialeopløsning for at danne et termisk dispersionssystem og spraytørres i en varm luftstrøm for at fordampe vægmaterialet og fiksere kapselmembranen til dannelse af det nødvendige stof. Denne metode er velegnet til varmefølsomme stoffer, med lave omkostninger og enkel proces, men de aktive stoffer inaktiveres let, indkapslingshastigheden er lav, og energiforbruget er højt.

 

04. Tågekølemetode

Kernematerialet blandes med smeltet olie for at danne en smeltet væske, og efter dannelse af fine mikrokapsler med en forstøver, afkøles vægmaterialet hurtigt med kold luft for at størkne til mikrokapsler. Denne metode er velegnet til varmefølsomme stoffer for at beskytte kernematerialets aktivitet.

 

05.Ekstrusionsmetode

Kernematerialet dispergeres i det smeltede sukkermateriale og anbringes derefter i dehydreringsopløsningen efter ekstrudering og trækning. Sukkermaterialet størkner, og kernematerialet er indlejret i det. Derefter opnås mikrokapselproduktet ved at knuse, adskille og tørre. Vægmaterialet i denne proces bruger generelt saccharose, maltodextrin og modificeret stivelse, som hovedsageligt bruges til mikroindkapslingsteknologi såsom smagsstoffer og æteriske olier, men indlejringshastigheden er lav.

 

06. Luftaffjedringsmetode

Først dispergeres og suspenderes det faste granulære kernemateriale i bæreluftstrømmen, og derefter sprøjtes vægmaterialet på det cirkulerende kernemateriale i indkapslingskammeret. Indkapslingsmaterialet suspenderes i den stigende luftstrøm, og produktet tørres ved at stole på luftfugtighedsreguleringen af ​​selve bæreluftstrømmen. Denne metode er kun anvendelig til emballering af faste kernematerialer og bruges generelt til smagsstoffer, krydderier og fedtopløselige vitaminer.

info-607-342

Anvendelse af mikroindkapslingsteknologi i fødevareindustrien

På grund af dens unikke fordele er mikroindkapslingsteknologi blevet meget brugt i forskellige typer fødevarer, som med succes har løst problemer, som traditionelle processer ikke kan løse, og fremmet den hurtige udvikling af fødevareindustrien.

 

01.Mikroindkapsling af olier og fedtstoffer

Olier og fedtstoffer er vigtige stoffer i menneskers daglige liv og fødevareforarbejdning, men de oxideres let og nedbrydes til at producere dårlige smagsstoffer og har dårlig flydighed, hvilket gør emballering og indtagelse ubelejligt. Derfor er det nødvendigt at bruge mikroindkapslingsteknologi for at bevare deres funktionelle egenskaber.

 

02.Mikroindkapsling af smag og krydderier

Smags- og krydderiekstrakter er meget flygtige og oxideres let for at ændre deres smag. Derfor, for at forhindre fordampning af smag og reaktioner med andre stoffer, kan mikroindkapslingsmetoder bruges til at omdanne flydende krydderier til faste pulvere for at forbedre stabiliteten og anvendeligheden.

Generelt kan gelatine, gummi arabicum, carboxymethylcellulose, ethylcellulose, dextrin osv. vælges som vægmaterialer, og mikroindkapslingsprodukter af smagsstoffer og krydderier kan fremstilles ved skarpe hulmetoder, ekstruderingsmetode, spraytørringsmetode, sprayafkølingsmetode, osv.

 

03.Mikroindkapsling af pigmenter

Mange spiselige pigmenter er olieopløselige og har dårlig stabilitet. Især naturlige pigmenter er meget følsomme over for lys, varme, oxygen og syre og alkali og er tilbøjelige til at falme eller misfarve. Mikroindkapsling kan undgå miljøfaktorer, der forårsager pigmentændringer, og kan også forbedre dispergerbarheden og opløseligheden af ​​olieopløselige pigmenter i vandige opløsninger.

 

04.Mikroindkapsling af probiotika

Aktiviteten af ​​probiotiske produkter vil blive reduceret under påvirkning af mavesyre, og mikroindkapslingsteknologi kan beskytte probiotika mod ugunstige miljøer. Enteriske vægmaterialer bruges til at forhindre beskadigelse af mavesaft, så så mange levende bakterier som muligt kan nå tarmene, hvilket virkelig er gavnligt for helbredet.

 

05.Mikroindkapsling af antioxidanter

Antioxidante stoffer som vitaminer, flavonoider, tepolyfenoler, BHT osv. er meget brugt i fødevarer, men disse stoffer er relativt ustabile og påvirkes let af det ydre miljø. Derfor er det nødvendigt at ændre deres karakteristiske egenskaber gennem mikroindkapslingsteknologi.

 

06.Mikroindkapsling af surstoffer og sødestoffer

Syremidler kan fremme oxidation af fødevarer, påvirke den oprindelige pH-værdi af fødevarer og forårsage fødevarefordærvelse. Derfor kan syrningsmidler indkapsles gennem mikroindkapslingsteknologi for at undgå direkte kontakt med fødevarer og forlænge fødevarernes holdbarhed.

Fremstillingen af ​​mikroindkapslede syrningsmidler anvender sædvanligvis fysiske metoder, såsom anvendelse af hydrogenerede olier, fedtsyrer og andre materialer til at indkapsle syrningsmidler og afkøle dem til dannelse af mikrokapsler. Denne teknologi er blevet brugt i vid udstrækning til forarbejdning af tærtefyld, wienerbrødspulvere, faste drikkevarer og kød.

Mikroindkapslede sødestoffer kan reducere hygroskopicitet, forbedre flydende og forlænge sødmen. Sødemidlet i Wrigleys tyggegummi er en mikrokapsel belagt med hærdet olie, som forbedrer stabilitet og opbevaringstid.

 

07.Mikroindkapsling af hævemidler

Ved at bruge mikroindkapslingsteknologi til at indkapsle hævemidler kan hævemidlerne kun reagere under passende forhold for at undgå reaktioner før bagning.

 

08.Mikroindkapsling af enzympræparater

Enzympræparater er meget brugt i fødevarer, men de bliver let beskadiget af det ydre miljø. Derfor kan visse polymerstoffer anvendes som vægmaterialer til at indkapsle en række enzymer i form af mikrokapsler i semipermeable membraner. Mikroindkapslede enzympræparater er lavet for at opretholde enzymaktivitet, forlænge virkningstiden og realisere kontinuerlig enzymatisk produktion eller fermentering.

 

09.Mikroindkapsling af konserveringsmidler

Tilsætning af konserveringsmidler direkte til fødevarer vil påvirke produktkvaliteten, så disse stoffer kan mikroindkapsles, før de tilsættes til fødevarer. Brug af hærdet fedt som vægmateriale til at indlejre sorbinsyre kan ikke kun undgå direkte kontakt mellem sorbinsyre og kødprodukter, men også langsomt frigive sorbinsyre gennem vægmaterialets vedvarende frigivelseseffekt for at spille en rolle i konservering og sterilisering.

info-598-395

info-598-389

info-598-513

 

HSFs mikroindkapslingsteknologi

HSF Biotechs VegeLipi®mikroindkapslet lipidpulver er baseret på dets patenterede mikroindkapslingsteknologi, rettet mod de udfordringer, der har stået over for markedet for funktionelle lipider, såsom ustabilitet af aktive ingredienser, vanskelig håndtering og flydende evne, dårlig opløselighed i vand, dårlig smag, og osv.

 

info-283-375 info-489-363

 

For flere detaljer, kontakt os venligst:

E-mail: sales@healthfulbio.com

Whatsapp: +86 18992720900

 

Send forespørgsel

whatsapp

teams

E-mail

Undersøgelse