CN102188037B

CN102188037B - 一种微胶囊颗粒及其制备工艺

Info

Publication number: CN102188037B
Application number: CN2010101192335A
Authority: CN
Inventors: 廖英崇; 吴耀军; 黄晓爱
Original assignee: HONGFANG FLAVOR (KUNSHAN) CO Ltd
Current assignee: HONGFANG FLAVOR (KUNSHAN) CO Ltd
Priority date: 2010-03-08
Filing date: 2010-03-08
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2030-03-08
Also published as: CN102188037A

Abstract

本发明提供了一种微胶囊颗粒及其制备工艺，包括载体、芯材及壁材。芯材附着于所述载体的表面上，壁材则包覆所述芯材。所述微胶囊颗粒制备工艺是将载体与溶解芯材的乙醇溶液混合，载体是微细化的盐或糖。将湿物料导入制粒机中制粒、过筛。将形成的载体颗粒加入壁材的粉体，在壁材与载体颗粒混合时均匀并喷洒含水乙醇或水后，烘干而得微胶囊颗粒。本发明运用微细化的盐或糖做载体，将液态或半液态的芯材转化成固态的芯材，大幅的提高了包埋率。再者，运用干式包埋大幅降低了制备微胶囊颗粒的制造成本，且当芯材为油树脂时，盐或糖的载体亦可用来增添油树脂的风味。

Description

一种微胶囊颗粒及其制备工艺

技术领域

本发明涉及一种微胶囊颗粒及其制备工艺，尤其涉及一种用于食品的微胶囊颗粒及其制备工艺。

背景技术

微胶囊化技术是一种用成膜材料把固体或液体包覆使形成微小粒子的技术，广泛应用于食品工业中。微胶囊化技术则是指将固体、液体或气体包埋在微小而密封的胶囊中，使其只有在特定条件下才会以控制速率释放的技术。其中，被包埋的物质称为芯材，包括香精香料、酸化剂、甜味剂、色素、脂类、维生素、矿物质、酶、微生物、气体以及其它各种饲料添加剂。包埋芯材实现微囊胶化的物质称为壁材。微胶囊技术的优势在于将不易加工贮存的气体、液体原料固体化，从而提高其溶解性、流动性和贮藏稳定性，如粉末香精、粉末食用油脂、粉末乙醇等。例如:将液体油脂作为心材，选择适当的壁材，运用微胶囊技术就可产生出固体粉末油脂，非常方便地添加于各种食品原料中。

喷雾干燥是食品工业中应用最普遍的一种微胶囊化技术，早在1930年就已应用于香料的包埋，喷雾干燥法也是现有微胶囊化技术中成本最低廉的方法之一。喷雾干燥法微胶囊造粒的工艺主要是将芯材，例如香科、油脂等，与壁材溶液混合，例如食品级的胶类，如明胶、黄原胶、植物胶、变性淀粉、糊精、或非胶类蛋白质，然后加入乳化剂，经均质后形成水包油的乳状液，此溶液由泵送人喷雾干燥室，溶液经雾化后形成微小的球状颗粒，颗粒的外壁为水溶性物料。尽管喷雾干燥的过程处于中高温，但在造粒过程中外层水分快速蒸发时，芯材的温度可保持在100℃以下，物料受热时间一般为几秒钟。

喷雾干燥法的缺点在于单位产品的耗热量大，设备的热效率低，介质消耗量大。另外，干燥器的体积较大，基建费用高。喷雾干燥的产品通常粒度较小，溶解性高，但在干燥时可能存在分散困难。喷雾干燥法的另一个问题是芯材有可能残存在微胶囊的表面、因此存在被氧化的可能，而氧化后会使产品产生异味。

另外，喷雾干燥法制造微胶囊的过程中，芯材与壁材的比例、进料的温度与湿度、干燥空气进出口温度等因素都会影响产品的质量，而为了提高不同芯材的包埋率，反复的实验来调整制程条件是无可避免的。

发明内容

针对现有微胶囊化技术中所存在的上述技术缺陷，本发明提供了一种微胶囊颗粒制备工艺及根据此一工艺所制造出的微胶囊颗粒。

依据本发明的一种微胶囊颗粒制备工艺，是先将芯材溶解于乙醇中以形成芯材乙醇溶液，在此步骤中乙醇的水含量不大于1%重量百分比，较佳的，可以使用无水乙醇来溶解芯材。芯材在乙醇溶液中的重量百分比为10%至50%。

接着，将载体与芯材乙醇溶液混合，其中载体是微细化后的盐或糖的颗粒。一般而言，载体的颗粒不大于200微米，在本发明实施例中使用的颗粒大小约从50微米至180微米。载体的水含量不高于1.2%重量百分比，而所使用载体的重量至少为芯材乙醇溶液的1.5倍。

在将载体和芯材乙醇溶液充分混合之后，移除乙醇以形成载体颗粒。接着，将壁材与载体颗粒混合，并喷洒水含量不大于20%重量百分比的乙醇。壁材的材料包括麦芽糊精、包埋淀粉、乳糖、或阿拉伯胶，基本上属于水溶性的材料。一般而言，采用的壁材是为粉体，其颗粒不大于150微米，且水含量不大于5%重量百分比。在此步骤所使用的乙醇含水量较佳是从5%至10%重量百分比，此步骤也可以仅喷洒水，其中水的用量约在载体颗粒与壁材总重量的3%～10%，较佳是约4%～7%。最后，在摄氏60度至120度下烘干，而完成微胶囊颗粒的制备。

在本发明中，芯材包括各种辛香料油树脂、辛香料色素或两者之任意比例之混合。辛香料包括辣椒、花椒、胡椒、八角、姜、蒜等等。

在本发明中，微细化的载体具有高的比表面积，当载体和芯材乙醇溶液充分混合后，在移除乙醇的步骤中，芯材被吸附在载体的表面上，因此，在使用相同重量的载体下，颗粒越小的载体可以吸附越多的芯材。

在移除乙醇形成载体颗粒之后，将壁材的粉体与载体颗粒混合，壁材的粉体会沾附于载体颗粒的表面，由于壁材是属于水溶性的材料，在喷洒含水乙醇后，壁材的粉体在含水乙醇的作用下溶融在一起而形成壁材层包覆载体颗粒，形成微胶囊颗粒。最后，以摄氏60度至摄氏120度的温度烘干微胶囊颗粒。

在本发明中混合粉体状的壁材与所述载体颗粒时更包括选择性的添加0.1%至0.2%重量百分比的聚乙二醇，所添加的聚乙二醇是做为粘着剂之用。

根据本发明所揭露的工艺，本发明更提供一种微胶囊颗粒，微胶囊颗粒载体、芯材层及壁材层。载体是不大于200微米的盐或糖的颗粒，而芯材是附着于载体的表面上而形成芯材层，壁材则是包覆芯材层，其中，芯材层的材料包括辛香料油树脂、辛香料色素或两者之任意比例之混合，而壁材层的材料包括麦芽糊精、包埋淀粉、乳糖、黄原胶、或阿拉伯胶。

采用本发明中所提供的微胶囊颗粒制备工艺，是运用微细化的盐或糖做载体，微细化的载体具有相当高的比表面积，能有效地吸附液态或半液态的芯材，并将之转化成固态的芯材，然后再进行干式包埋来生成微胶囊。因此，这不仅大幅的提高了包埋率，解决了喷雾干燥法芯材有可能残存在微胶囊的表面、因此存在被氧化的可能，而氧化后会使产品产生异味的问题，也可以解决喷雾干燥法中单位产品的耗热量大，设备的热效率低，介质消耗量大的缺点。再者，运用干式包埋大幅降低了制备微胶囊颗粒的制造成本，且当芯材为油树脂时，盐或糖的载体亦可用来增添油树脂的风味。

附图说明

读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，

图1是绘示本发明所揭露的微胶囊颗粒制备工艺的制造流程。

主要组件符号说明

步骤 100

步骤 200

步骤 300

步骤 400

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。在整个描述中，相同的附图标记表示相同的部件。应当理解的是，在本申请的说明书附图中，在下文描述中，所述实施例只是为了方便描述本发明的具体实施方式，并不是对本申请进行某种约束或限定。

图1是绘示本发明所揭露的微胶囊颗粒制备工艺的制造流程。步骤100，先将芯材溶解于乙醇中以形成芯材乙醇溶液，在步骤100中，乙醇的水含量不大于1%重量百分比，较佳的，可以使用无水乙醇来溶解芯材。所欲溶解芯材的量视其对乙醇的溶解度来调整，一般而言，芯材在乙醇溶液中的重量百分比为10%至50%。

接着，在步骤200中，将载体与芯材的乙醇溶液混合。在本发明实施例中，载体是采用微细化后的盐或糖的颗粒。一般而言，载体的颗粒不大于200微米，在本发明实施例中使用的颗粒大小约从50微米至180微米。载体的水含量不高于1.2%重量百分比，而所使用载体的重量至少为芯材乙醇溶液重量的1.5倍。

在步骤200中将载体和芯材乙醇溶液充分混合之后，移除乙醇以形成载体颗粒，移除乙醇的方法可以为真空抽吸或是热风干燥，而得到吸附着芯材的载体颗粒。

接着，在步骤300中是将壁材与载体颗粒混合，并喷洒一含水溶液，其中所述含水溶液的含水量约为所述壁材与所述载体颗粒总重的3%～10%，较佳是4%～7%。含水溶液可以是水含量不大于20%重量百分比的乙醇，也可以是水。壁材的材料包括麦芽糊精、包埋淀粉、乳糖、或阿拉伯胶，基本上属于水溶性的材料。在本发明实施例中，所采用的壁材是为粉体，一般而言，其颗粒不大于150微米，且水含量不大于5%重量百分比。在此步骤所使用的乙醇含水量较佳是从5%至10%重量百分比。

在步骤300中，载体颗粒在和壁材粉体混合之后，在载体颗粒的外表上会附着上壁材粉体。当喷洒了含水乙醇或水后，壁材粉体在含水的作用下，粉体略微溶融而在粉体间产生连结成膜，进而形成一具壁材膜包覆的载体颗粒。

最后，在步骤400中，在摄氏60度至120度下烘干外包壁材膜的载体颗粒，而完成微胶囊颗粒的制备。

根据上述方法，本发明以辣椒油树脂、花椒油树脂、胡椒油树脂和辣椒红色素为芯材，进行微胶囊颗粒的制备。

例一：

辣椒：

称取1公克纯度为60%重量百分比的小米辣椒油树脂与0.8公克辣椒红色素，溶于15公克无水乙醇中，混合搅匀。取磨好烘干过筛（100目金属筛网）后的微细化盐颗粒65公克（盐颗粒大小在150微米以下），倒入小米辣椒油树脂与辣椒红色素的乙醇溶液中，搅拌均匀。将此混合物料倒入制粒机中制粒，此时部分乙醇会因挥发而被移除。以50目的金属筛网筛选制粒，得到吸附小米辣椒油树脂与辣椒红色素的盐颗粒63.5公克，此步骤的收率约为95%。

接着，将制成的吸附小米辣椒油树脂与辣椒红色素的盐颗粒倒入包衣锅内，加入壁材麦芽糊精25公克，麦芽糊精是以100目金属筛网筛选，麦芽糊精粉体的颗粒颗粒大小在150微米以下。将混合物滚动并喷以90%乙醇成粒，最后，以80℃烘干，得到包埋小米辣椒油树脂与辣椒红色素的微胶囊约74.5公克，此步骤的收率约在85%。

例二：

称取0.9公克辣椒油树脂与0.8公克辣椒红色素，溶于10公克无水乙醇中，混合搅匀。取磨好烘干过筛（100目金属筛网）后的微细化盐颗粒65公克（盐颗粒大小在150微米以下），倒入辣椒油树脂与辣椒红色素的乙醇溶液中，搅拌均匀。将此混合物料倒入制粒机中制粒，此时部分乙醇会因挥发而被移除。以50目的金属筛网筛选制粒。

接着，将制成的吸附辣椒油树脂与辣椒红色素的盐颗粒倒入包衣锅内，加入壁材麦芽糊精25公克及乳糖10公克，麦芽糊精及乳糖是以100目金属筛网筛选，麦芽糊精粉体的颗粒颗粒大小在150微米以下。将混合物滚动并喷以90%乙醇成粒，最后，以80℃烘干，得到包埋辣椒油树脂与辣椒红色素的微胶囊约86.5公克，此二步骤的总收率约在85%。

例三：

称取0.9公克辣椒油树脂与0.8公克辣椒红色素，溶于10公克无水乙醇中，混合搅匀。取磨好烘干过筛（100目金属筛网）后的微细化盐颗粒55公克（盐颗粒大小在150微米以下），倒入辣椒油树脂与辣椒红色素的乙醇溶液中，搅拌均匀。将此混合物料倒入制粒机中制粒，此时部分乙醇会因挥发而被移除。以50目的金属筛网筛选制粒。

接着，将制成的吸附辣椒油树脂与辣椒红色素的盐颗粒倒入包衣锅内，加入壁材麦芽糊精25公克及乳糖10公克，麦芽糊精及乳糖，麦芽糊精是以100目金属筛网筛选，麦芽糊精粉体的颗粒颗粒大小在150微米以下。将混合物滚动并喷以90%乙醇成粒，最后，以80℃烘干，得到包埋辣椒油树脂与辣椒红色素的微胶囊约78公克，此二步骤的总收率约在70%。

例四：

称取0.9公克辣椒油树脂与0.8公克辣椒红色素，溶于10公克无水乙醇中，混合搅匀。取磨好烘干过筛（100目金属筛网）后的微细化盐颗粒70公克（盐颗粒大小在150微米以下），倒入辣椒油树脂与辣椒红色素的乙醇溶液中，搅拌均匀。将此混合物料倒入制粒机中制粒，此时部分乙醇会因挥发而被移除。以50目的金属筛网筛选制粒。

接着，将制成的吸附辣椒油树脂与辣椒红色素的盐颗粒倒入包衣锅内，加入壁材麦芽糊精25公克，麦芽糊精是以100目金属筛网筛选，麦芽糊精粉体的颗粒颗粒大小在150微米以下。将混合物滚动并喷以90%乙醇成粒，最后，以80℃烘干，得到包埋辣椒油树脂与辣椒红色素的微胶囊约101.4公克，此二步骤的总收率约在95%。

例五：

称取9公克辣椒油树脂与8公克辣椒红色素，溶于100公克无水乙醇中，混合搅匀。取磨好烘干过筛（100目金属筛网）后的微细化盐颗粒700公克（盐颗粒大小在150微米以下），倒入辣椒油树脂与辣椒红色素的乙醇溶液中，搅拌均匀。将此混合物料倒入制粒机中制粒，此时部分乙醇会因挥发而被移除。以50目的金属筛网筛选制粒。

接着，将制成的吸附辣椒油树脂与辣椒红色素的盐颗粒倒入包衣锅内，加入壁材麦芽糊精250公克，麦芽糊精是以100目金属筛网筛选，麦芽糊精粉体的颗粒颗粒大小在150微米以下。将混合物滚动并喷以50公克的水成粒，最后，以80℃烘干，得到包埋辣椒油树脂与辣椒红色素的微胶囊约820公克，此步骤的收率约在85%。

例六：

接着，将制成的吸附辣椒油树脂与辣椒红色素的盐颗粒倒入包衣锅内，加入壁材黄原胶25公克，黄原胶是以100目金属筛网筛选，黄原胶粉体的颗粒颗粒大小在150微米以下。将混合物滚动并喷以90%乙醇成粒，最后，以80℃烘干，得到包埋辣椒油树脂与辣椒红色素的微胶囊约100公克，此二步骤的总收率约在93%。

例七：

花椒：

称取10g花椒油树脂，溶于10g无水乙醇中，混合搅匀。取磨好烘干过筛（100目金属筛网）后的微细化盐颗粒60公克（盐颗粒大小在150微米以下），倒入花椒油树脂的乙醇溶液中，搅拌均匀。将此混合物料倒入制粒机中制粒，此时部分乙醇会因挥发而被移除。以50目的金属筛网筛选制粒，得到吸附花椒油树脂的盐颗粒66.5公克，此步骤的收率约为95%。

接着，将制成的吸附花椒油树脂的盐颗粒倒入包衣锅内，加入壁材麦芽糊精30公克，麦芽糊精是以100目金属筛网筛选，麦芽糊精粉体的颗粒颗粒大小在150微米以下。将混合物滚动并喷以90%乙醇成粒，最后，以80℃烘干，得到包埋花椒油树脂的微胶囊约86.9公克，此步骤的收率约在90%。

例八：

胡椒：

称取10g黑胡椒油树脂，溶于10g无水乙醇中，混合搅匀。取磨好烘干过筛（100目金属筛网）后的微细化盐颗粒60公克（盐颗粒大小在150微米以下），倒入黑胡椒油树脂的乙醇溶液中，搅拌均匀。将此混合物料倒入制粒机中制粒，此时部分乙醇会因挥发而被移除。以50目的金属筛网筛选制粒，得到吸附黑胡椒油树脂的盐颗粒66.5公克，此步骤的收率约为95%。

接着，将制成的吸附黑胡椒油树脂的盐颗粒倒入包衣锅内，加入壁材麦芽糊精30公克，麦芽糊精是以100目金属筛网筛选，麦芽糊精粉体的颗粒颗粒大小在150微米以下。将混合物滚动并喷以95%乙醇成粒，最后，以80℃烘干，得到包埋黑胡椒油树脂的微胶囊约62.8公克，此步骤的收率约在65%。

例九：

辣椒：

称取1公克纯度为60%重量百分比的小米辣椒油树脂与0.8公克辣椒红色素，溶于15公克无水乙醇中，混合搅匀。取磨好烘干过筛（100目金属筛网）后的微细化糖颗粒65公克（糖颗粒大小在150微米以下），倒入小米辣椒油树脂与辣椒红色素的乙醇溶液中，搅拌均匀。将此混合物料倒入制粒机中制粒，此时部分乙醇会因挥发而被移除。以50目的金属筛网筛选制粒，得到吸附小米辣椒油树脂与辣椒红色素的糖颗粒61.5公克，此步骤的收率约为92%。

接着，将制成的吸附小米辣椒油树脂与辣椒红色素的糖颗粒倒入包衣锅内，加入壁材麦芽糊精25公克，麦芽糊精是以100目金属筛网筛选，麦芽糊精粉体的颗粒颗粒大小在150微米以下。将混合物滚动并喷以90%乙醇成粒，最后，以80℃烘干，得到包埋小米辣椒油树脂与辣椒红色素的微胶囊约70公克，此步骤的收率约在81%。

采用本发明中所提供的微胶囊颗粒制备工艺，所制备的辛香料微胶囊相较于辛香料干燥后的研磨产品而言，不具有粉尘，而且保存时间更长；而相较之前的喷雾干燥法制造的微胶囊而言，解决了喷雾干燥法芯材有可能残存在微胶囊的表面、因此存在被氧化的可能，而氧化后会使产品产生异味的问题，而且流动性相当的好，在使用上非常的方便。再者，运用微细化的盐或糖做载体，微细化的载体具有相当高的比表面积，能有效地吸附液态或半液态的芯材，并将之转化成固态的芯材，然后再进行干式包埋来生成微胶囊，颗粒越细的载体，单位总量的芯材吸附量越高，所制造生成的微胶囊中的芯材浓度越高。

由例一至例六可知，运用本发明所提供的微胶囊颗粒制备工艺，可以根据需求配置复方的芯材，例如：辛香料的油树脂和色素。由例一至例八可知，本发明所提供的微胶囊颗粒制备工艺，芯材可以适用各种辛香料油树脂、辛香料色素或两者之任意比例之混合，其适用的范围相当的广。而由例九可知，不仅微细化后的盐颗粒可用作芯材的载体，微细化后的糖颗粒亦可适用。

再从上述例子可知，在整个工艺流程中，水的使用量相较于之前的喷雾干燥法制备工艺而言少非常的多，在壁材成膜的工艺中仅需要少量的水（至多约载体颗粒和壁材总重的10%）即可，和喷雾干燥法微胶囊造粒的工艺使用大量的水来溶解壁材相较，更是大幅降低了干燥时所需消耗的能量，也可以解决喷雾干燥法中单位产品的耗热量大，设备的热效率低，介质消耗量大的缺点，本发明所提供的微胶囊颗粒制备工艺的耗能不到之前喷雾干燥法制备工艺耗能的1/3。因此，这不仅大幅的提高了包埋率，运用干式包埋大幅降低了制备微胶囊颗粒的制造成本。另外，当芯材为油树脂时，微胶囊可作为调味料之用，盐或糖的载体亦可用来增添油树脂的风味。

上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。

Claims

1.一种微胶囊颗粒制备工艺，其特征在于，所述微胶囊颗粒制备工艺包括：

溶解一芯材于乙醇以形成一溶液，所述乙醇的水含量不大于1%重量百分比，所述芯材包括辛香料油树脂、辛香料色素或两者之任意比例之混合；

混合一载体与所述溶液，其中所述载体是不大于200微米的盐或糖的颗粒；

移除所述乙醇以形成载体颗粒；

混合一粉体状的壁材与所述载体颗粒并喷洒一含水溶液，其中所述含水溶液的含水量约为所述壁材与所述载体颗粒总重的3%～10%；以及

在摄氏60度至120度下烘干。

2.如权利要求1所述的微胶囊颗粒制备工艺，其特征在于，所述载体的水含量不高于1.2%重量百分比。

3.如权利要求1所述的微胶囊颗粒制备工艺，其特征在于，所述壁材的材料包括麦芽糊精、包埋淀粉、乳糖、黄原胶、或阿拉伯胶。

4.如权利要求1所述的微胶囊颗粒制备工艺，其特征在于，所述壁材的颗粒不大于150微米。

5.如权利要求1所述的微胶囊颗粒制备工艺，其特征在于，所述壁材的水含量不大于5%重量百分比。

6.如权利要求1所述的微胶囊颗粒制备工艺，其特征在于，所述溶液中，所述芯材的重量百分比为10%至50%。

7.如权利要求1所述的微胶囊颗粒制备工艺，其特征在于，所述载体的重量至少为所述溶液的1.5倍。

8.如权利要求1所述的微胶囊颗粒制备工艺，其特征在于，混合所述粉体状的壁材与所述载体颗粒时更包括添加0.1%至0.2%重量百分比的聚乙二醇。

9.如权利要求1所述的微胶囊颗粒制备工艺，其特征在于，所述含水溶液的含水量约为所述壁材与所述载体颗粒总重的4%～7%。

10.如权利要求1所述的微胶囊颗粒制备工艺，其特征在于，所述含水溶液为含水量不大于20%重量百分比的乙醇。

11.一种以权利要求1至10任一项所述的方法所制造的微胶囊颗粒，其特征在于，所述微胶囊颗粒包括：

一载体，所述载体是不大于200微米的盐或糖的颗粒；

一芯材层包覆于所述载体的表面上，所述芯材层的材料包括辛香料油树脂、辛香料色素或两者之任意比例之混合；以及

一壁材层包覆所述芯材层，所述壁材层的材料包括麦芽糊精、包埋淀粉、乳糖、黄原胶、或阿拉伯胶。