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微胶囊造粒技术
来源:欧凯米特研究中心   2009年6月26日

一、工艺原理
 
      微胶囊造粒技术就是将固体、液体或气体物质包埋、封存在一种微胶囊内,成为一种固体微粒产品的技术,这样能够保护被包裹的物料,使之与外界隔绝,达到最大限度地保持其原有的色香味、性能和生物活性,防止营养物质的破坏与损失。
 
      1、微胶囊造粒技术的特点
       微胶囊化的核心物质,其特点与微胶囊前有所不同,可归纳为如下:
      (1)将液体或半固体的物料转化为固体粉末可以使核心物质稳定化,贮存期延长。
      (2)经胶囊化的核心物质将以一定速率逐渐释放,在食品中加入胶囊化的风味剂,回味延长。
      (3)隔离物料,起保护作用,防止光、水、温度、气体可能引起的物料变质。
      (4)掩盖不良风味,如异味、苦味、辛辣味等。
      (5)胶囊化对食品的质构有改善作用,同时由于胶囊化可降低风味物质的损失,提高利用率。
 
       2、微胶囊技术在食品中的应用
      (1)包埋酸味剂
       由于酸味剂和食品中的许多成分相互作用,往往产生不良作用,影响到产品的质量,而微胶囊化的酸味剂可解决这些问题。
      (2)胶囊化天然色素
       许多天然色素应用时存在溶解度问题,微胶囊化后可明显改善它们的溶解度,增加色素的稳定性,消除分层现象,同时可延长保存期。
      (3)微胶囊化的风味剂和香料
可改善风味剂和香料对光、氧化、挥发的稳定性,延长保存期等特点。
      (4)微胶囊化的甜味剂 
       温度和湿度对甜味剂的品质有重要影响,微胶囊化的甜味剂吸湿性明显下降,改善了它们的流变特性,使甜味感更持久。
      (5)微胶囊化的维生素和矿物质
       微胶囊化的脂溶、水溶性维生素和矿物元素,其应用效果更好,能减少对产品品质的不良影响,提高了维生素的稳定性。
      (6)微胶囊化酶制剂或微生物 
       微胶囊化的酶制剂或微生物,对热、PH稳定性得到明显改善,拓宽了应用范围。
      (7)微胶囊化防腐剂等添加剂 
       微胶囊技术包埋防腐剂,可利用其缓释特点,延长其防腐时间并减少其毒性。此外,用微胶囊技术可包埋生物活性物质等添加剂。
 
二、实验目的
 
       通过实验了解微胶囊技术的基本知识,掌握常用的一种包埋方法。本实验采用离心喷雾(微胶囊包埋)技术制作粉末油脂。熟练掌握离心喷雾干燥的操作原理。
 
三、实验材料与设备
 
       1、实验材料
       芝麻油、乳化剂HLB:4.0~6.0、包埋剂:麦芽糊精、变性淀粉、羧甲基纤维素钠等。
 
       2、实验设备
       均质机、离心喷雾干燥设备、电热恒温水浴箱、搅拌器、台秤、天平、扫描电子显微镜等。
 
四、实验方法
 
       1、工艺流程
       原料混合    乳化原液    均质乳化(两次)       喷雾干燥     包装
 
       2、配方:(乳化原液的配比)
       芝麻油:乳化剂:包埋剂:水=1 :0.03 :1~2 :4~6 
 
       3、操作要点
       ①乳化原液的制备
       先将包埋剂加水,搅拌、水浴加热溶解;芝麻油与乳化剂混合,稍加热、搅拌溶解后倒入包埋剂溶液中,搅拌制成乳化原液,温度控制在45~55℃之间。
       ②均质
       将乳化原液倒入均质机中,进行两次均质,第一次:压力控制在15~25Mpa之间;第二次:压力控制在30~40 Mpa之间 。经均质后,得到均匀稳定的O/W型乳化液。
       ③喷雾干燥(微胶囊包埋)
       根据设定的工艺条件,通过电源调节和控制所需的进风温度、出风温度、进料速度,将乳化液送入离心喷雾干燥机内,进行脱水干燥。如进风温度控制在:130℃~140℃,出风温度控制在:60℃~75℃。
       喷雾完毕后,先停止进料再开动排风机出粉,停机后打开干燥器,用刷子扫室壁上的粉末,关闭干燥器再次开动排风机出粉;必要时对设备进行清洗和烘干。
 
       4、实验设计
       在离心喷雾干燥微胶囊过程中,由于包埋剂的种类、心材与壁材比例、均质的压力、干燥空气进、出口温度、进料速度等因素,都会影响产品质量。可进行多因素多水平的正交实验方法,确定最佳工艺参数。
 
五、实验结果
 
       1、膜表面结构的观察
       取少量粉末芝麻油样品,用扫描电子显微镜进行观察。胶囊颗粒,表面光滑,有凹陷。由于喷雾造粒不可能均匀一致,因此其颗粒大小有所差异。
 
       2、产品质量指标
       颜色、气味与滋味:淡黄色、无异味、具有芝麻油正常的香味,入口有滑感。
       溶解性:热水一冲就能很快溶解。
       乳化性:无油滴上浮,无分层结膜现象,冲调后成均匀的乳状液,乳状液稳定性好。  
       吸潮性:不易吸潮。
       卫生指标:  应符合国家标准。
 
六、参考文献
 
       1、 高福成等 , 现代食品工程高新技术[M], 北京:中国轻工业出版社,1997。
 
       2 、王喜泉等,微胶囊技术生产粉末油脂[J],大豆通报,2000(2):21~25。
 
       3 、候春友等,微胶囊化粉末油脂的开发与年产8000t产品的生产线建设[J],中国油脂,2000(5):55~56。
 
       4、 鲍鲁生, 食品工业中应用的微胶囊技术[J],食品科学,1999(9):6~9。
 
       5、 檀亦兵,微胶囊化芝麻油的研制[J],中国油脂,1998(5):35~36。
 
本文摘自: 郭梅 刘金福,天津农学院食品科学系,食品工艺学实验任务书,2003