CN102318888A - 一种微胶囊的制备方法及其产品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微胶囊的制备方法及其产品。一种微胶囊的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：在干燥装置中预先投入粉末包埋物料，在热风下使粉末包埋物料保持悬浮或沸腾流化状态，所述的粉末包埋物料为乳糖或乳糖复合粉料；同时将由芯材、乳化剂和水配制的乳化液雾化成液滴喷入干燥装置内，雾化液滴与处于悬浮或沸腾流化状态的粉末包埋物料相遇，并被其包裹，同时在热风干燥下形成颗粒，分离而得到微胶囊产品。该方法采用乳糖或乳糖复合粉料作粉末包埋物料，制得的微胶囊以单个颗粒为主，颗粒形态更规则，不粘连，稳定性更好，流动性更好，同时安全性更高。
Description
技术领域
本发明涉及一种微胶囊的制备方法及其产品。
背景技术
微胶囊技术是指利用成膜材料将固体、液体或气体囊于其中，形成直径几十微米至上千微米的微小容器的技术，微胶囊内部装载的物料称为芯材(或称囊心物质)，外部包囊的壁膜称为壁材(或称包囊材料)。
食品营养强化能保证人们在各生长发育阶段及各种劳动条件下获得全面的合理的营养，满足人体生理、生活和劳动的正常需要，以维持和提高人类的健康水平。但是有些强化剂不稳定，如维生素、多不饱和脂肪酸油脂、氨基酸等遇光、热等易被氧化而被破坏损失；而有些强化剂会与食品中的其他成分结合，导致强化剂的损失，如铜铁元素会加速油脂的氧化变质。因此需要使用一定的方法将这些活性物质进行保护，以避免其在生产加工中的损失。
目前，微胶囊化工艺一般都是采用高温喷雾干燥法，其成本低廉，工艺简单，易于大规模工业化生产，但蒸发所需温度高，活性成分易失活，且囊壁上易有缝隙，致密性差，不易保证产品的质量。
专利CN101856124中介绍了一种采用粉末床工艺生产多不饱和脂肪酸油脂微胶囊的方法，但其使用的粉末包埋材料为淀粉、微晶纤维素、磷酸三钙、碳酸钙、琼脂粉和麦芽糊精中的一种或几种，其存在易粘连，稳定性较低，安全性低的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种微胶囊的制备方法及其产品。该方法采用乳糖或乳糖复合粉料作粉末包埋物料，制得的的微胶囊以单个颗粒为主，颗粒形态更规则，不粘连，稳定性更好，同时安全性更高。
本发明为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：
一种微胶囊的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：在干燥装置中预先投入粉末包埋物料，在热风下使粉末包埋物料保持悬浮或沸腾流化状态，所述的粉末包埋物料为乳糖；同时将由芯材、乳化剂和水配制的乳化液雾化成液滴喷入干燥装置内，雾化液滴与处于悬浮或沸腾流化状态的粉末包埋物料相遇，并被其包裹，同时在热风干燥下形成颗粒，分离而得到微胶囊产品。
一种微胶囊的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：在干燥装置中预先投入粉末包埋物料，在热风下使粉末包埋物料保持悬浮或沸腾流化状态，所述的粉末包埋物料由按重量百分比计为50-99.9％的乳糖和0.1-50％的以下磷酸三钙、葡萄糖、麦芽糊精、淀粉糖四种中的任意一种或一种以上的混合物混合而成；同时将由芯材、乳化剂和水配制的乳化液雾化成液滴喷入干燥装置内，雾化液滴与处于悬浮或沸腾流化状态的粉末包埋物料相遇，并被其包裹，同时在热风干燥下形成颗粒，分离而得到微胶囊产品。
按上述方案，所述乳化液还包括填充剂和抗氧化剂；所述乳化液除水外，各组分的重量百分比为：芯材5～61％、乳化剂10～41％、填充剂0～55％、抗氧化剂0～8.5％；所述的乳化剂可为植物蛋白、酪蛋白、酪蛋白酸钠、变性淀粉、乳清蛋白、食品级胶等中的一种或多种的混合；所述的填充剂为麦芽糊精、淀粉糖、葡萄糖、蔗糖等的一种或多种的混合；所述的抗氧化剂为维生素E、抗坏血酸棕榈酸酯、卵磷脂等中的一种或多种的混合。
按上述方案，所述芯材为含有多不饱和脂肪酸的油脂。
按上述方案，所述含有多不饱和脂肪酸的油脂为花生四烯酸油脂、DHA藻油、鱼油、鱼油提取物、亚油酸油脂、亚麻酸油脂中的一种。
按上述方案，所述的芯材还可以为维生素、叶黄素、辅酶Q10、番茄红素、二十八烷醇、氨基酸、活性蛋白或微量元素。
按上述方案，所述干燥装置是沸腾干燥床时，热风温度为30℃～150℃；所述干燥装置是喷雾干燥塔时，热风温度为120℃～230℃。
按上述方案，所述的喷雾干燥塔为内置流化床的喷雾干燥塔，内置流化床的进风温度为30-150℃。
按上述方案，所述雾化方式是压力式雾化、离心式雾化或气流式雾化。
按上述方案，所述的粉末包埋物料是连续或间歇地加入到干燥装置中，最佳的方案是连续加入；所述粉末包埋物料的粒度不大于150μm，最佳的粒度在100μm以下。
按上述方案，上述微胶囊产品的外部包裹有一层粉末包埋物料，粉末包埋物料在微胶囊产品中的重量百分比为20％～70％。
本发明的有益效果：
1.该微胶囊的制备方法中使用的粉末包埋物料在将芯材乳化液雾化成液滴喷入到干燥装置时，可对芯材进行二次包埋，从而提高芯材的包埋率和包埋性能，进一步提高了该微胶囊制品的稳定性。
2.相对于淀粉、微晶纤维素、磷酸钙、琼脂粉等粉末包埋物料，采用乳糖或乳糖复合粉料作粉末包埋材料，由于乳糖所具有的较慢的溶解速度可使乳糖或乳糖复合粉料更容易保持粉末特性，不易在生产过程中粘结，同时乳糖适度的溶解性能也使其在包埋过程中能形成更致密的结构，从而更有利于提高微胶囊制品的稳定性。
3.该微胶囊的制备方法采用的粉末包埋物料均无毒无害，符合相关食品安全法规要求，因而由此制备的微胶囊产品更能符合婴幼儿配方食品等安全性要求高的食品要求，而淀粉、微晶纤维素、琼脂粉则不能应用于婴幼儿配方食品；且该微胶囊产品以单个颗粒为主，稳定性更好，颗粒形态更规则，流动性更好；在最终产品中不会形成沉淀，这对于产品的应用有非常重要的意义。
具体实施方式
实施例1
表1
将表1所述的配料在60℃混合后，在70MPa的均质压力下均质，形成均匀的乳化液，然后90℃保温3min，灭菌；再用高压泵将乳化液通过雾化喷枪雾化为液滴喷入已经预热的沸腾干燥床中，所述压力式雾化的雾化压力为1～2MPa，沸腾干燥床底部预先装有100Kg乳糖，在60°热风作用下雾化的液滴与处于沸腾流化状态的乳糖相遇，并被乳糖包裹干燥，同时连续向沸腾干燥床内补充乳糖，并且将干燥的物料连续从沸腾干燥床内吸出并经过筛分，分离得到花生四烯酸油脂微胶囊产品。将分离出来的乳糖再通过输送系统送回到沸腾干燥床中重复使用。
得到的花生四烯酸油脂微胶囊中产品为单颗粒，粒径为150μm～420μm，检测样品的包埋率为98.3％，乳糖所占的重量百分比为50wt％。
实施例2
表2
| DHA藻油 | 淀粉糖 | 酪蛋白酸钠 | 乳清蛋白 | 维生素E | 水 |
| 60Kg | 40Kg | 3Kg | 20Kg | 2Kg | 150Kg |
将表2所述的配料在80℃混合后，在60MPa的均质压力下均质，形成均匀的乳化液，再通过输送泵将乳化液送入气流式喷枪雾化喷入到沸腾干燥床中，沸腾干燥床底部预先装有100Kg的乳糖粉末包埋物料，在40℃热风作用下雾化的液滴与处于沸腾流化状态的粉末包埋物料相遇，并被粉末包埋物料包裹干燥，在此同时采用真空上料设备连续向沸腾干燥床内补充乳糖和磷酸三钙粉末，并且连续将物料从沸腾干燥床内吸出到流化床中进行进一步干燥，流化床的干燥温度不大于60℃；将干燥好的微胶囊成品经筛分，分离得到二十二碳六烯酸油脂微胶囊产品。
得到的DHA藻油微胶囊中产品为单颗粒，粒径为150μm～420μm，检测样品的包埋率为98.6％，乳糖粉末包埋物料所占的重量百分比为55wt％。
实施例3
表3
| 40％花生四烯酸油脂 | 淀粉糖 | 抗坏血酸棕榈酸酯 | 变性淀粉 | 水 |
| 30％ | 5％ | 1.5％ | 14％ | 49.5％ |
按表3所述的配料在60℃混合乳化，在80MPa的均质压力下均质，形成均匀的乳化液，然后在90℃保温3min，灭菌；通过输送泵将乳化液以80L/h的流量送入带内置流化床的离心式喷雾干燥塔离心雾化，雾化转速为2000～3500r/min，喷雾干燥塔内预先投入40kg乳糖，内置流化床进风温度为60℃，喷雾干燥塔进风温度为180℃，在此同时以65kg/h的速度向喷雾干燥塔内补充乳糖，从内置流化床出口以100kg/h的速度连续出料，经120目筛筛分，分离得到花生四烯酸油脂微胶囊，将分离出来的乳糖通过输送系统返回干燥塔中重复利用。
得到的花生四烯酸油脂微胶囊中乳糖所占的重量百分比为60wt％。
实施例4
表4
| 鱼油 | 淀粉糖 | 酪蛋白酸钠 | 抗坏血酸钠 | 水 |
| 27％ | 16％ | 6％ | 3％ | 48％ |
按表4所述的配料在50℃混合乳化，在120MPa的均质压力下均质，形成均匀的乳化液，然后在80℃保温3min，灭菌；再用高压泵将乳化液送入带内置流化床的压力式喷雾干燥塔雾化，雾化压力为1～2MPa，喷雾干燥塔内预先投入40kg乳糖，内置流化床进风温度60℃，喷雾干燥塔进风温度220℃，在此同时以35kg/h的速度向喷雾干燥塔内补充乳糖，从内置流化床出口以100kg/h的速度连续出料，经筛分，分离得到鱼油微胶囊产品，将分离出来的乳糖通过输送系统返回干燥塔中重复利用。
得到的鱼油微胶囊中乳糖所占的重量百分比为30wt％。
实施例5
表5
| 维生素A | 卵磷脂 | 淀粉糖 | 酪蛋白酸钠 | 乳清蛋白 | 水 |
| 20g | 30g | 200g | 30g | 90g | 480ml |
将表5所述的配料准确称取卵磷脂30g，加热至60℃后，加入维生素A 20g，混合后用高速匀浆机7000～10000rpm快速分散30～60s，多次重复使维生素A和卵磷脂乳化均匀；同时将酪蛋白酸钠、乳清蛋白溶解于水中，并乳化。将两种乳化液混合，并使用高速匀浆机乳化后，通过均质机在70MPa的压力下均质，形成均匀的乳化液。再通过输送泵将乳化液送入气流式喷枪雾化喷入到沸腾干燥床中，沸腾干燥床底部预先装有700g的乳糖和300g的麦芽糊精粉末作粉末包埋物料，在120℃热风作用下雾化的液滴与处于沸腾流化状态的粉末包埋物料相遇，并被粉末包埋物料包裹干燥，当乳化液全部输送进入沸腾干燥床后再继续干燥1～2min后，停止干燥，将干燥好的微胶囊成品筛分，分离获得60-100目的维生素A微胶囊。
得到的维生素A微胶囊中粉末包埋物料所占的重量百分比为47wt％。
实施例6
表6
| 叶黄素 | 柠檬酸脂肪酸甘油酯 | 卡拉胶 | 酪蛋白酸钠 | 柠檬酸 | 水 |
| 240g | 20g | 90g | 32g | 12g | 280ml |
将表6所述的配料准确称取240g叶黄素，加热至30℃后，加入20g柠檬酸脂肪酸甘油酯，搅拌至溶解；另外将卡拉胶、酪蛋白酸钠和柠檬酸溶解于水中。将两种乳化液混合，并使用高速匀浆机乳化后，通过均质机在100MPa的压力下均质，形成均匀的乳化液。再通过输送泵将乳化液送入气流式喷枪雾化喷入到沸腾干燥床中，沸腾干燥床底部装有500g乳糖和500g的淀粉糖粉末作粉末包埋物料，在80℃热风作用下雾化的液滴与处于沸腾流化状态的粉末包埋物料相遇，并被粉末包埋物料包裹干燥，当乳化液全部输送入沸腾干燥床后再进行干燥1～2min后，停止干燥，将干燥好的微胶囊成品经筛分，分离得到60-100目的叶黄素微胶囊产品。
得到的叶黄素微胶囊中粉末包埋物料所占的重量百分比为45wt％。
实施例7
表7
| 硫酸铜 | 硫酸亚铁 | 淀粉糖 | 酪蛋白酸钠 | 水 |
| 10g | 120g | 90g | 32g | 300ml |
将表7所述的配料在50℃下混合均匀，通过30MPa的均质压力均质，形成均匀的乳化液；再通过输送泵将乳化液送入气流式喷枪雾化喷入到沸腾干燥床中，维持沸腾干燥床内的物料温度为80℃，沸腾干燥床底部装有600g乳糖和400g的葡萄糖的粉末作粉末包埋物料，在80℃热风作用下雾化的液滴与处于沸腾流化状态的粉末包埋物料相遇，并被粉末包埋物料包裹干燥，当乳化液全部输送进入沸腾干燥床后再进行干燥1～2min后，停止干燥，将干燥好的微胶囊成品经筛分，分离得到60-100目的铜铁粉微胶囊产品。
得到的铜铁粉微胶囊中粉末包埋物料所占的重量百分比为70wt％。
Claims (12)
1. 一种微胶囊的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：在干燥装置中预先投入粉末包埋物料，在热风下使粉末包埋物料保持悬浮或沸腾流化状态，所述的粉末包埋物料为乳糖；同时将由芯材、乳化剂和水配制的乳化液雾化成液滴喷入干燥装置内，雾化液滴与处于悬浮或沸腾流化状态的乳糖粉末包埋物料相遇，并被其包裹，同时在热风干燥下形成颗粒，分离而得到微胶囊产品。
2. 一种微胶囊的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：在干燥装置中预先投入粉末包埋物料，在热风下使粉末包埋物料保持悬浮或沸腾流化状态，所述的粉末包埋物料由按重量百分比计为50-99.9%的乳糖和0.1-50%的以下磷酸三钙、葡萄糖、麦芽糊精、淀粉糖四种中的任意一种或一种以上的混合物混合而成；同时将由芯材、乳化剂和水配制的乳化液雾化成液滴喷入干燥装置内，雾化液滴与处于悬浮或沸腾流化状态的粉末包埋物料相遇，并被其包裹，同时在热风干燥下形成颗粒，分离而得到微胶囊产品。
3. 根据权利要求1或2所述的微胶囊的制备方法，其特征在于：所述乳化液还包括填充剂和抗氧化剂；所述乳化液除水外，各组分的重量百分比为：芯材5~60%、乳化剂10~35%、填充剂0~55%、抗氧化剂0~8.5%。
4. 根据权利要求1或2所述的微胶囊的制备方法，其特征在于：所述芯材为含有多不饱和脂肪酸的油脂。
5. 根据权利要求4所述的微胶囊的制备方法，其特征在于：所述含有多不饱和脂肪酸的油脂为花生四烯酸油脂、DHA藻油、鱼油、鱼油提取物、亚油酸油脂、亚麻酸油脂中的一种。
6. 根据权利要求1或2所述的微胶囊的制备方法，其特征在于：所述的芯材为维生素、叶黄素、辅酶Q10、番茄红素、二十八烷醇、氨基酸、活性蛋白或微量元素。
7. 根据权利要求1或2所述的微胶囊的制备方法，其特征在于：所述干燥装置是沸腾干燥床时，热风温度为30℃~150℃；所述干燥装置是喷雾干燥塔时，热风温度为120℃~230℃。
8. 根据权利要求7所述的微胶囊的制备方法，其特征在于：所述的喷雾干燥塔为内置流化床的喷雾干燥塔，内置流化床的进风温度为30- 150℃。
9. 根据权利要求1或2所述的微胶囊的制备方法，其特征在于：所述雾化方式是压力式雾化、离心式雾化或气流式雾化。
10. 根据权利要求1或2所述的微胶囊的制备方法，其特征在于：所述的粉末包埋物料是连续或间歇地加入到干燥装置中；所述粉末包埋物料的粒度不大于150μm。
11. 根据权利要求1制备的微胶囊，其特征在于：所述微胶囊外部包裹有一层乳糖粉末包埋物料，所述乳糖在微胶囊中的重量百分比为20%~70%。
12. 根据权利要求2制备的微胶囊，其特征在于：所述微胶囊外部包裹有一层粉末包埋物料，所述的粉末包埋物料由按重量百分比计为50-99.9%的乳糖和0.1-50%的以下磷酸三钙、葡萄糖、麦芽糊精、淀粉糖四种中的任意一种或一种以上的混合物混合而成，所述粉末包埋物料在微胶囊中的重量百分比为20%~70%。
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