Микрокапсуле и технологија микрокапсула
01.Микрокапсуле
Односи се на микро-контејнер или пакет са полимерном шкољком. Његова величина се углавном креће од 5-200 μм, а облик варира у зависности од сировина и метода припреме.
02.Технологија микрокапсулације
Односи се на технологију капсулирања чврстих материја, течности или гасова у мале и запечаћене капсуле тако да се могу ослобађати само контролисаном брзином под одређеним условима.
Међу њима, инкапсулирана супстанца се назива основним материјалом, укључујући укусе и мирисе, средства за киселину, заслађиваче, пигменте, липиде, витамине, минерале, ензиме, микроорганизме, гасове и друге адитиве. Материјал који инкапсулира материјал језгра да би се постигла микрокапсулирана гелација назива се зидни материјал.
03.Зидни материјал
Природни полимери, полусинтетички полимери и синтетички полимери могу се користити као материјали за инкапсулацију микрокапсула. У зависности од својстава инкапсулиране супстанце (језгра капсуле), материјали језгра растворљивих у уљу треба да изаберу материјале за зидове растворљиве у води, а материјали за језгро растворљиве у води треба да изаберу материјале за зидове растворљиве у уљу, односно материјал језгра и зидни материјали су нерастворни и нереактивни.
Материјал за зид микрокапсуле треба да буде у складу са националним стандардима адитива за храну, да буде нетоксичан, да има добра својства стварања филма, течност и ниску хигроскопност и не би требало да хемијски реагује са материјалом језгра.

Стога се зидни материјали често могу поделити у следеће категорије:
|
категорија |
Супстанца |
|
Природни полимерни материјали |
Скроб, сахароза, малтодекстрин, кукурузни сируп, целулоза, хитозан, сојини протеини, протеини сурутке, глиадин, парафинска колофонија, стеаринска киселина, лецитин, алгинат, арапска гума, желатин, агар итд. |
|
Полусинтетички полимерни материјали |
Метил целулоза, етил целулоза, карбоксиметил целулоза, нитроцелулоза, хидроксипропил целулоза, модификовани скроб итд. |
|
Синтетички полимерни материјали |
Полиетилен, поливинилхлорид, полистирен, полибутадиен, полиамид, полиестер, полиетар, полиакриламид, синтетичка гума, полиамино киселина, полиакрилна киселина итд. |
Морфологија микрокапсула
Због различитих материјала језгра, материјала зидова и метода микрокапсулирања, величина, морфологија и структура микрокапсула се веома разликују. Пречник честица микрокапсула се креће од неколико микрона до неколико хиљада микрона, углавном 5 до 200ум, а дебљина зида капсуле је од 0,5 до 150 ум. Тренутно су постигнуте микрокапсуле милиметарске скале у распону од неколико милиметара до нанометарских микрокапсула у распону од 0,1 до 1 нм.

Величине микрокапсула припремљених на неколико различитих метода приказане су у следећој табели:
|
Метода микрокапсулирања |
Опсег величине честица (ум) |
|
Сушење спрејом |
20-150 |
|
Премаз ваздушне суспензије |
50-10000 |
|
Метода врећице за лонце |
>500 |
|
Појединачна/комплексна коагулација |
1-500 |
|
Липозоми |
0.1-1 |
|
Технологија нано-микрокапсула |
<0.1 |
Методе технологије микрокапсула
Постоји много метода технологије микрокапсула, али примена у прехрамбеној индустрији углавном укључује међуфазну полимеризацију, методу оштрих рупа, методу сушења распршивањем, методу хлађења распршивањем, методу екструзије и методу ваздушне суспензије.
01.Метода међуфазне полимеризације
Материјал језгра се емулгује одговарајућим емулгатором и додаје у раствор материјала за зид. Реактант се додаје да би се иницирала полимеризација, на површини капљице се формира полимерни филм, а затим се микрокапсуле одвајају од уљне фазе или водене фазе. Микрокапсуле припремљене овом методом имају добру густину, благе услове реакције и брзу реакцију.
02.Метода оштре рупе
Прво, материјал језгра се раствара у раствору материјала за зид, а затим се учвршћује и формира у одређеном суду и додаје течности за очвршћавање. Очвршћава се и формира копреципитацијом, а вакуумско сушење се користи да би се добио производ микрокапсуле. Обично се додаје средство за очвршћавање или се користи термичка кондензација, а очвршћавање се може постићи и комплексирањем полимера са различитим набојима.
03. Метода сушења распршивањем
Материјал језгра се додаје у раствор претходно течног материјала за зид да би се формирао систем термичке дисперзије и суши се распршивањем у току топлог ваздуха да би се испарио материјал зида и фиксирала мембрана капсуле да би се формирала потребна супстанца. Ова метода је погодна за супстанце осетљиве на топлоту, са ниском ценом и једноставним процесом, али се активне супстанце лако инактивирају, брзина инкапсулације је ниска, а потрошња енергије је велика.
04.Начин хлађења маглом
Материјал језгра се меша са растопљеним уљем да би се формирала растопљена течност, а након формирања финих честица микрокапсула помоћу атомизера, материјал зида се брзо хлади хладним ваздухом да би се очврснуо у микрокапсуле. Ова метода је погодна за супстанце осетљиве на топлоту ради заштите активности материјала језгра.
05.Метода екструзије
Материјал језгра се распршује у растопљеном шећерном материјалу, а затим се ставља у раствор за дехидратацију након екструзије и извлачења. Материјал шећера се учвршћује и материјал језгра се уграђује у њега. Затим се производ микрокапсуле добија дробљењем, одвајањем и сушењем. Зидни материјал овог процеса углавном користи сахарозу, малтодекстрин и модификовани скроб, који се углавном користи за технологију микрокапсулирања као што су материјали за укус и етерична уља, али је стопа уградње ниска.
06.Метода ваздушне суспензије
Прво, чврсти грануларни материјал језгра се распршује и суспендује у протоку ваздуха носача, а затим се материјал зида распршује на циркулишући материјал језгра у комори за инкапсулацију. Материјал за капсулирање је суспендован у растућем протоку ваздуха, а производ се суши ослањајући се на регулацију влажности самог протока ваздуха носача. Ова метода је применљива само на паковање материјала са чврстим језгром и углавном се користи за ароме, зачине и витамине растворљиве у мастима.

Примена технологије микрокапсулирања у прехрамбеној индустрији
Због својих јединствених предности, технологија микрокапсулирања је нашла широку примену у разним врстама хране, што је успешно решило проблеме које традиционални процеси не могу да реше и подстакло је брзи развој прехрамбене индустрије.
01.Микрокапсулирање уља и масти
Уља и масти су важне супстанце у свакодневном животу људи и преради хране, али се лако оксидирају и пропадају да би произвеле лоше ароме, и имају слабу течност, што чини паковање и потрошњу незгодним. Због тога је неопходно користити технологију микрокапсулирања да би се одржала њихова функционална својства.
02.Микрокапсулирање укуса и зачина
Ароме и екстракти зачина су веома испарљиви и лако се оксидирају да би променили свој укус. Стога, како би се спречило испаривање укуса и реакције са другим супстанцама, методе микрокапсулирања се могу користити за претварање течних зачина у чврсте прахове како би се побољшала стабилност и практичност.
Генерално, желатин, гума арабика, карбоксиметил целулоза, етил целулоза, декстрин, итд. могу се одабрати као материјали за зидове, а производи микрокапсулирања арома и зачина могу се припремити методом оштрих рупа, методом екструзије, методом сушења распршивањем, методом хлађења распршивањем, итд.
03.Микрокапсулирање пигмената
Многи јестиви пигменти су растворљиви у уљу и имају слабу стабилност. Конкретно, природни пигменти су веома осетљиви на светлост, топлоту, кисеоник, киселине и алкалије, и склони су бледењу или промени боје. Микрокапсулирањем се могу избећи фактори околине који изазивају промене пигмента, а такође може побољшати дисперзибилност и растворљивост пигмената растворљивих у уљу у воденим растворима.
04.Микрокапсулација пробиотика
Активност пробиотичких производа ће бити смањена под дејством желудачне киселине, а технологија микрокапсулирања може заштитити пробиотике од неповољног окружења. Материјали за цревне зидове се користе за спречавање оштећења желудачним соком, како би што више живих бактерија доспело до црева, што је заиста корисно за здравље.
05.Микрокапсулирање антиоксиданата
Антиоксидативне супстанце као што су витамини, флавоноиди, полифеноли чаја, БХТ итд. имају широку примену у храни, али су те супстанце релативно нестабилне и лако подлежу спољашњем окружењу. Због тога је неопходно променити њихова карактеристична својства кроз технологију микрокапсулирања.
06.Микрокапсулирање закисељених средстава и заслађивача
Киселине могу подстаћи оксидацију хране, утицати на првобитни пХ хране и изазвати кварење хране. Због тога се средства за закисељавање могу инкапсулирати кроз технологију микрокапсулирања како би се избегао директан контакт са храном и продужио рок трајања хране.
Производња микрокапсулираних закисељених средстава обично користи физичке методе, као што је коришћење хидрогенизованих уља, масних киселина и других материјала за капсулирање закисељених средстава и њихово хлађење да би се формирале микрокапсуле. Ова технологија се широко користи у преради филова за пите, праха за пецива, чврстих напитака и меса.
Микрокапсулирани заслађивачи могу смањити хигроскопност, побољшати течност и продужити слаткоћу. Заслађивач у Вриглеи-јевој гуми за жвакање је микрокапсула обложена стврднутим уљем, што побољшава стабилност и време складиштења.
07.Микрокапсулирање средстава за дизање
Коришћење технологије микрокапсулирања за капсулирање агенаса за дизање може довести до тога да средства за дизање реагују само под одговарајућим условима како би се избегле реакције пре печења.
08.Микрокапсулирање ензимских препарата
Ензимски препарати се широко користе у храни, али се лако оштећују од спољашње средине. Стога се одређене полимерне супстанце могу користити као материјали за зидове за капсулирање различитих ензима у облику микрокапсула у полупропусним мембранама. Микрокапсулирани ензимски препарати се праве да одрже активност ензима, продуже време деловања и остваре континуирану ензимску производњу или ферментацију.
09.Микрокапсулирање конзерванса
Додавање конзерванса директно у храну ће утицати на квалитет производа, тако да се ове супстанце могу микрокапсулирати пре додавања у храну. Коришћење очврсле масти као материјала за зид за уградњу сорбинске киселине може не само да избегне директан контакт између сорбинске киселине и месних производа, већ и полако ослобађа сорбинску киселину кроз ефекат продуженог ослобађања материјала за зид да игра улогу у очувању и стерилизацији.
|
|
|
|
ХСФ-ова технологија микрокапсулирања
![]() |
![]() |
За више детаља, контактирајте нас:
Емаил: sales@healthfulbio.com
ВхатсАпп: +86 18992720900










