Mikrokapslid ja mikrokapslite tehnoloogia
01.Mikrokapslid
Viitab mikrokonteinerile või polümeerkestaga pakendile. Selle suurus on üldiselt vahemikus 5-200μm ja kuju varieerub olenevalt toorainest ja valmistamismeetoditest.
02.Mikrokapseldamise tehnoloogia
Viitab tahkete ainete, vedelike või gaaside kapseldamise tehnoloogiale pisikestesse ja suletud kapslitesse, nii et neid saab vabastada ainult teatud tingimustel kontrollitud kiirusega.
Nende hulgas nimetatakse kapseldatud ainet tuumamaterjaliks, sealhulgas maitse- ja lõhnaaineid, hapestavaid aineid, magusaineid, pigmente, lipiide, vitamiine, mineraale, ensüüme, mikroorganisme, gaase ja muid lisaaineid. Materjali, mis kapseldab südamiku materjali mikrokapseldamise geelistumise saavutamiseks, nimetatakse seinamaterjaliks.
03.Seinamaterjal
Mikrokapslite kapslimaterjalina võib kasutada looduslikke polümeere, poolsünteetilisi polümeere ja sünteetilisi polümeere. Sõltuvalt kapseldatud aine (kapslisüdamiku) omadustest peavad õlis lahustuvad südamiku materjalid valima vees lahustuvad seinamaterjalid ja vees lahustuvad südamiku materjalid peavad valima õlis lahustuvad seinamaterjalid, st südamiku materjalid ja seinamaterjalid on lahustumatud ja mittereaktiivsed.
Mikrokapsli seina materjal peab vastama riiklikele lisaainete standarditele, olema mittetoksiline, heade kilet moodustavate omadustega, voolavusega ja madala hügroskoopsusega ning ei tohiks tuumamaterjaliga keemiliselt reageerida.

Seetõttu võib seinamaterjalid sageli jagada järgmistesse kategooriatesse:
|
kategooria |
Aine |
|
Looduslikud polümeermaterjalid |
Tärklis, sahharoos, maltodekstriin, maisisiirup, tselluloos, kitosaan, sojavalk, vadakuvalk, gliadiin, parafiinkampol, steariinhape, letsitiin, alginaat, kummiaraabik, želatiin, agar jne. |
|
Poolsünteetilised polümeermaterjalid |
Metüültselluloos, etüültselluloos, karboksümetüültselluloos, nitrotselluloos, hüdroksüpropüültselluloos, modifitseeritud tärklis jne. |
|
Sünteetilised polümeermaterjalid |
Polüetüleen, polüvinüülkloriid, polüstüreen, polübutadieen, polüamiid, polüester, polüeeter, polüakrüülamiid, sünteetiline kautšuk, polüaminohape, polüakrüülhape jne. |
Mikrokapslite morfoloogia
Erinevatest südamikumaterjalidest, seinamaterjalidest ja mikrokapseldamismeetoditest tulenevalt on mikrokapslite suurus, morfoloogia ja struktuur väga erinev. Mikrokapslite osakeste läbimõõt on mõnest mikronist mitme tuhande mikronini, tavaliselt 5 kuni 2 00um, ja kapsli seina paksus on 0,5 kuni 150 um. Praeguseks on saavutatud millimeetri skaala mikrokapslid, mille suurus ulatub mitmest millimeetrist kuni nanomeetri skaala mikrokapsliteni vahemikus 0,1 kuni 1 nm.

Mitmel erineval meetodil valmistatud mikrokapslite suurused on toodud järgmises tabelis:
|
Mikrokapseldamise meetod |
Osakeste suuruse vahemik (um) |
|
Pihustuskuivatamine |
20-150 |
|
Õhkvedrustuse kate |
50-10000 |
|
Potikoti meetod |
>500 |
|
Ühekordne/kompleksne koagulatsioon |
1-500 |
|
Liposoomid |
0.1-1 |
|
Nano-mikrokapsli tehnoloogia |
<0.1 |
Mikrokapslite tehnoloogia meetodid
Mikrokapslitehnoloogia meetodeid on palju, kuid toiduainetööstuses kasutatakse peamiselt pindadevahelist polümerisatsiooni, teravate aukude meetodit, pihustuskuivatusmeetodit, pihustusjahutusmeetodit, ekstrusioonimeetodit ja õhksuspensiooni meetodit.
01.Liidese polümerisatsiooni meetod
Südamikmaterjal emulgeeritakse sobiva emulgaatoriga ja lisatakse seinamaterjali lahusele. Polümerisatsiooni käivitamiseks lisatakse reagent, tilga pinnale moodustub polümeerkile ja seejärel eraldatakse mikrokapslid õlifaasist või veefaasist. Selle meetodiga valmistatud mikrokapslitel on hea tihedus, kerged reaktsioonitingimused ja kiire reaktsioonikiirus.
02. Terava augu meetod
Kõigepealt lahustatakse südamiku materjal seinamaterjali lahuses, seejärel tahkutakse ja moodustub teatud anumas ning lisatakse tahkestusvedelikule. See tahkub ja moodustub koossadestamise teel ning mikrokapsli saamiseks kasutatakse vaakumkuivatamist. Tavaliselt lisatakse kõvendit või kasutatakse termilist kondensatsiooni ning kõvenemist saab saavutada ka erineva laenguga polümeeride komplekseerimisega.
03.Pihustuskuivatusmeetod
Südamiku materjal lisatakse eelvedeldatud seinamaterjali lahusele, et moodustada termiline dispersioonsüsteem ja pihustuskuivatatakse kuuma õhuvoolus, et aurustada seinamaterjal ja kinnitada kapsli membraan, et moodustada vajalik aine. See meetod sobib soojustundlikele ainetele, madalate kuludega ja lihtsa protsessiga, kuid toimeained on kergesti inaktiveeritavad, kapseldamise määr on madal ja energiatarve suur.
04.Udujahutusmeetod
Südamiku materjal segatakse sulaõliga sulavedeliku moodustamiseks ja pärast mikrokapsli peenosakeste moodustamist pihustiga jahutatakse seinamaterjal kiiresti külma õhuga, et tahkuda mikrokapsliteks. See meetod sobib soojustundlikele ainetele, et kaitsta südamiku materjali aktiivsust.
05.Ekstrusioonimeetod
Südamik materjal dispergeeritakse sulatatud suhkrumaterjalis ja asetatakse pärast ekstrudeerimist ja tõmbamist dehüdratsioonilahusesse. Suhkrumaterjal tahkub ja sellesse kinnistub südamikumaterjal. Seejärel saadakse mikrokapslitoode purustamise, eraldamise ja kuivatamise teel. Selle protsessi seinamaterjalis kasutatakse üldiselt sahharoosi, maltodekstriini ja modifitseeritud tärklist, mida kasutatakse peamiselt mikrokapseldamise tehnoloogias, nagu maitseained ja eeterlikud õlid, kuid kinnistamiskiirus on madal.
06.Õhkvedrustuse meetod
Esiteks dispergeeritakse ja suspendeeritakse tahke granuleeritud südamikumaterjal kandja õhuvoolus ning seejärel pihustatakse seinamaterjal kapseldamiskambris ringlevale südamikumaterjalile. Kapseldusmaterjal riputatakse tõusvas õhuvoolus ja toode kuivatatakse, tuginedes kandja õhuvoolu niiskuse reguleerimisele. Seda meetodit saab kasutada ainult tahkete tuumamaterjalide pakendamiseks ning seda kasutatakse tavaliselt maitseainete, vürtside ja rasvlahustuvate vitamiinide jaoks.

Mikrokapseldamise tehnoloogia rakendamine toiduainetööstuses
Tänu ainulaadsetele eelistele on mikrokapseldamise tehnoloogia leidnud laialdast kasutust erinevates toiduainetes, mis on edukalt lahendanud probleeme, mida traditsioonilised protsessid ei suuda lahendada ning soodustanud toiduainetööstuse kiiret arengut.
01.Õlide ja rasvade mikrokapseldamine
Õlid ja rasvad on inimeste igapäevaelus ja toiduainete töötlemisel olulised ained, kuid need oksüdeeruvad kergesti ja riknevad, tekitades halbu maitseid, ning on halva voolavusega, mis muudab pakendamise ja tarbimise ebamugavaks. Seetõttu on nende funktsionaalsete omaduste säilitamiseks vaja kasutada mikrokapseldamise tehnoloogiat.
02.Maitsete ja vürtside mikrokapseldamine
Maitseained ja vürtsiekstraktid on väga lenduvad ja kergesti oksüdeeruvad, et muuta nende maitset. Seetõttu saab maitseainete lendumise ja teiste ainetega reageerimise vältimiseks kasutada mikrokapseldamise meetodeid vedelate vürtside muutmiseks tahketeks pulbriteks, et parandada stabiilsust ja praktilisust.
Üldiselt saab seinamaterjalideks valida želatiini, kummiaraabiku, karboksümetüültselluloosi, etüültselluloosi, dekstriini jne ning maitse- ja maitseainete mikrokapseldamise tooteid saab valmistada terava augu meetodil, ekstrusioonimeetodil, pihustuskuivatusmeetodil, pihustusjahutusmeetodil, jne.
03.Pigmentide mikrokapseldamine
Paljud söödavad pigmendid on õlis lahustuvad ja neil on halb stabiilsus. Eelkõige on looduslikud pigmendid väga tundlikud valguse, kuumuse, hapniku ning happe ja leelise suhtes ning on altid pleekimisele või värvimuutusele. Mikrokapseldamisega saab vältida keskkonnategureid, mis põhjustavad pigmendimuutusi, samuti võib see parandada õlis lahustuvate pigmentide dispergeeritavust ja lahustuvust vesilahustes.
04.Probiootikumide mikrokapseldamine
Probiootiliste toodete aktiivsus väheneb maohappe toimel ja mikrokapseldamise tehnoloogia võib kaitsta probiootikume ebasoodsa keskkonna eest. Maomahla kahjustuste vältimiseks kasutatakse sooleseina materjale, et võimalikult palju elusaid baktereid jõuaks soolestikku, mis on tervisele tõeliselt kasulik.
05.Antioksüdantide mikrokapseldamine
Toidus kasutatakse laialdaselt antioksüdantseid aineid nagu vitamiinid, flavonoidid, tee polüfenoolid, BHT jne, kuid need ained on suhteliselt ebastabiilsed ja väliskeskkonna poolt kergesti mõjutatavad. Seetõttu on vaja mikrokapseldamise tehnoloogia abil muuta nende iseloomulikke omadusi.
06.Hapendajate ja magusainete mikrokapseldamine
Hapetusained võivad soodustada toidu oksüdeerumist, mõjutada toidu algset pH-d ja põhjustada toidu riknemist. Seetõttu saab hapendajaid kapseldada mikrokapseldamise tehnoloogia abil, et vältida otsest kokkupuudet toiduga ja pikendada toidu säilivusaega.
Mikrokapseldatud hapestajate tootmisel kasutatakse tavaliselt füüsikalisi meetodeid, nagu hüdrogeenitud õlide, rasvhapete ja muude materjalide kasutamine hapestajate kapseldamiseks ja nende jahutamiseks mikrokapslite moodustamiseks. Seda tehnoloogiat on laialdaselt kasutatud pirukatäidiste, kondiitripulbrite, tahkete jookide ja liha töötlemisel.
Mikrokapseldatud magusained võivad vähendada hügroskoopsust, parandada voolavust ja pikendada magusust. Magusaine Wrigley närimiskummis on kivistunud õliga kaetud mikrokapsel, mis parandab stabiilsust ja säilivusaega.
07.Kärgitusainete mikrokapseldamine
Mikrokapseldamise tehnoloogia kasutamine kergitusainete kapseldamiseks võib panna kergitusained reageerima ainult sobivates tingimustes, et vältida reaktsioone enne küpsetamist.
08.Ensüümpreparaatide mikrokapseldamine
Ensüümipreparaate kasutatakse toidus laialdaselt, kuid need rikuvad kergesti väliskeskkonda. Seetõttu saab teatud polümeerseid aineid kasutada seinamaterjalina mitmesuguste ensüümide kapseldamiseks mikrokapslite kujul poolläbilaskvatesse membraanidesse. Mikrokapseldatud ensüümpreparaadid on valmistatud ensüümi aktiivsuse säilitamiseks, toimeaja pikendamiseks ja pidevaks ensümaatiliseks tootmiseks või kääritamiseks.
09.Säilitusainete mikrokapseldamine
Säilitusainete lisamine otse toidule mõjutab toote kvaliteeti, seega saab need ained enne toidule lisamist mikrokapseldada. Kõvenenud määrde kasutamine seinamaterjalina sorbiinhappe kinnistamiseks ei saa mitte ainult vältida otsest kontakti sorbiinhappe ja lihatoodete vahel, vaid ka aeglaselt vabastada sorbiinhapet seinamaterjali prolongeeritult vabastava efekti kaudu, mis mängib rolli säilitamisel ja steriliseerimisel.
|
|
|
|
HSF-i mikrokapseldamise tehnoloogia
![]() |
![]() |
Lisateabe saamiseks võtke meiega ühendust:
E-post: sales@healthfulbio.com
Whatsapp: +86 18992720900










