CN105457573A - 一种香兰素微胶囊微乳液的制备方法及在线表征方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种香兰素微胶囊微乳液的制备方法及在线表征方法。本发明基于复凝聚法，以固体香料中的香兰素为芯材，加入溶剂和乳化剂，以壳聚糖、明胶为壁材，在恒速搅拌下制备香兰素微胶囊微乳液。经在线粒度仪表征所得香兰素微胶囊乳液液滴形貌良好、粒径分布均匀，且在很大程度上提高了固体香料在微胶囊化过程中的包埋率与负载率，丰富了将香兰素微胶囊化的制备方法，同时，所得香兰素微胶囊微乳液有望在纺织加香、化妆品、医药等领域得到广泛的应用。

Description

一种香兰素微胶囊微乳液的制备方法及在线表征方法

技术领域

本发明涉及一种香兰素微胶囊微乳液的制备方法及在线表征方法。

背景技术

香兰素为一种白色至浅黄色晶体，有浓烈奶香气息。目前主要广泛运用在各种需要增加奶香气息的调香食品中，医药，以及日用化妆品中起增香和定香作用。但因香兰素水溶性差，不便于直接使用。且暴露在空气和光下易失去其活性，降低其使用寿命。微胶囊技术是微量物质包裹在聚合物薄膜中的技术，是一种储存固体、液体、气体的微型包装技术，具有降低挥发性；提高物质的稳定性（易氧化，易见光分解，易受温度或水分影响的物质）；隔离活性成分；控制释放等特点。将香兰素微胶囊化可大大提高香兰素多方面性能，且微胶囊化后的香兰素可应用到更广泛的领域。

将香兰素微胶囊化，目前相关研究大多采用单个具有一定包结效果的壁材对其进行包裹，比如包合态环糊精、壳聚糖、海藻酸钠等。而这种使用单个壁材对香兰素包裹时，由于分子的扩散及相关效应，香兰素更多的分散在溶液中及壁材周围，在无其他辅助材料及效应的同时壁材对香兰素的包裹效率大大降低。而本发明采用复凝聚法，通过带相反电荷的两种壁材之间的静电效应以及分子间的相互作用大大增强了对香兰素的包埋作用。

目前，对于在液体状态将微胶囊的形成过程同步表达出来，特别是将香兰素这类固体香料微胶囊化的过程同步表达出来的方法甚少。本发明采用一种在线粒度表征方式，当微胶囊在乳液状态下反应过程中同步记录体系平均有效粒径，同时，还实现同步观测和记录乳液中微胶囊微乳颗粒的形貌变化。如此，为高效的制备香兰素微胶囊微乳液提供了依据。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，通过使带相反电荷的壳聚糖与明胶在发生复凝聚作用过程中，发明一种有效的对香兰素产生包埋作用的香兰素微胶囊微乳液的制备方法及在线表征方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种香兰素微胶囊微乳液的制备方法，包括如下步骤：

原料的重量百分数为：壳聚糖0.7-1.4％，冰乙酸5-10％，明胶1-2％，乳化剂1.0％-2.0％，香兰素1.3-2.6％，乙醇2.6-5.2％，蒸馏水85-90％；

制备方法：

1)、将冰乙酸加入到壳聚糖中，在加入蒸馏水后磁力搅拌溶解1-2h；

2)、将乙醇溶液加入到香兰素中，后加入乳化剂;

3)、将1）溶解充分的壳聚糖乙酸溶液加入到2）中，高速剪切均质5-50min;

4)、将溶解好的明胶水溶液滴入到由3）所得的预反应乳液中，在20-30min内调节体系pH为3-8，使明胶与壳聚糖进行复凝聚反应;

5)、待4）调好pH后，在300rpm-600rpm恒速搅拌，复凝聚反应后，冷冻固化3-4h。

作为优选的，在上述香兰素微胶囊微乳液的制备方法中，所述乳化剂为span80和tween80，两者的质量比为5：1。

作为优选的，在上述香兰素微胶囊微乳液的制备方法中，步骤3)中高速剪切均质的速度为10000rpm。

作为优选的，在上述香兰素微胶囊微乳液的制备方法中，所述壳聚糖是脱乙酰度≥95％，粘度为100-200mpa.s未经降解处理的壳聚糖；所述明胶是冻力值≥220的食用明胶。

一种在线表征香兰素微胶囊微乳液的方法，包括如下步骤：

1)、将冰乙酸加入到壳聚糖中，在加入蒸馏水后磁力搅拌溶解1-2h；

2)、将乙醇溶液加入到香兰素中，后加入乳化剂;

3)、将1）溶解充分的壳聚糖乙酸溶液加入到2）中，高速剪切均质5-50min;

4)、将溶解好的明胶水溶液滴入到由3）所得的预反应乳液中，在20-30min内调节体系pH为3-8，使明胶与壳聚糖进行复凝聚反应;将步骤4)中反应液放在在线粒度仪下进行同步观测和表征记录；

5)、待4）调好pH后，在300rpm-600rpm恒速搅拌，复凝聚反应后，冷冻固化3-4h。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明基于复凝聚法，以固体香料中的香兰素为芯材，加入溶剂和乳化剂，以壳聚糖、明胶为壁材，在恒速搅拌下制备香兰素微胶囊微乳液。经在线粒度仪表征所得香兰素微胶囊乳液液滴形貌良好、粒径分布均匀，且在很大程度上提高了固体香料在微胶囊化过程中的包埋率与负载率，丰富了将香兰素微胶囊化的制备方法，同时，所得香兰素微胶囊微乳液有望在纺织加香、化妆品、医药等领域得到广泛的应用。

附图说明

图1为实施例1香兰素微胶囊微乳液在线表征粒径分布图（左）及在线表征观察体系微乳液滴形貌（右）；

图2为实施例2香兰素微胶囊微乳液在线表征粒径分布图（左）及在线表征观察体系微乳液滴形貌（右）；

图3为实施例3香兰素微胶囊微乳液在线表征粒径分布图（左）及在线表征观察体系微乳液滴形貌（右）；

图4为实施例4香兰素微胶囊微乳液在线表征粒径分布图（左）及在线表征观察体系微乳液滴形貌（右）；

图5为实施例5香兰素微胶囊微乳液在线表征粒径分布图（左）及在线表征观察体系微乳液滴形貌（右）；

图6为实施例6香兰素微胶囊微乳液在线表征粒径分布图（左）及在线表征观察体系微乳液滴形貌（右）；

图7为实施例7香兰素微胶囊微乳液在线表征粒径分布图（左）及在线表征观察体系微乳液滴形貌（右）；

图8为实施例8香兰素微胶囊微乳液在线表征粒径分布图（左）及在线表征观察体系微乳液滴形貌（右）；

图9为实施例9香兰素微胶囊微乳液在线表征粒径分布图（左）及在线表征观察体系微乳液滴形貌（右）；

图10为实施例10香兰素微胶囊微乳液在线表征粒径分布图（左）及在线表征观察体系微乳液滴形貌（右）。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的说明，但本发明的保护范围并不局限于实施例表示的范围。

实施例1：

按照壁芯比为1：0.5，取8ml冰乙酸加入到1g壳聚糖中，并向壳聚糖冰乙酸溶液中加入100ml蒸馏水放置在恒温水浴锅中，在50℃下恒温溶解1h，同时，往1g明胶中加入100ml蒸馏水并放入50℃恒温水浴锅中搅拌溶解。取1g香兰素，往其中加入2g乙醇，待香兰素溶解充分后加入2.5g乳化剂span80及0.5g乳化剂tween80，待乳化剂与香兰素溶解充分后，再加入之前所溶解充分的壳聚糖冰乙酸溶液，在10000rpm转速下高速剪切均质20min，再将溶解充分的明胶水溶液加入到均质后的乳液中，在在线粒度仪的观测下将体系pH调节到3，在600rpm转速下反应3h。冷冻固化3h，将香兰素微胶囊微乳液干燥后，取适量样破壁萃取后，经气相色谱分析计算香兰素包埋率为70.23％。

所得香兰素微胶囊微乳液在线表征粒径分布图（左）及在线表征观察体系微乳液滴形貌（右）见图1，所得微乳液体系粒径体积分布范围在24.83μm左右。

实施例2：

按照壁芯比为1：0.5，取8ml冰乙酸加入到1g壳聚糖中，并向壳聚糖冰乙酸溶液中加入100ml蒸馏水放置在恒温水浴锅中，在50℃下恒温溶解1h，同时，往1g明胶中加入100ml蒸馏水并放入50℃恒温水浴锅中搅拌溶解。取1g香兰素，往其中加入2g乙醇，待香兰素溶解充分后加入2.5g乳化剂span80及0.5g乳化剂tween80，待乳化剂与香兰素溶解充分后，再加入之前所溶解充分的壳聚糖冰乙酸溶液，在10000rpm转速下高速剪切均质20min，再将溶解充分的明胶水溶液加入到均质后的乳液中，在在线粒度仪的观测下将体系pH调节到4，在600rpm转速下反应3h。冷冻固化3h，将香兰素微胶囊微乳液干燥后，取适量样破壁萃取后，经气相色谱分析计算香兰素包埋率为79.48％。

所得香兰素微胶囊微乳液在线表征粒径分布图（左）及在线表征观察体系微乳液滴形貌（右）见图2，所得微乳液体系粒径体积分布范围在28.51μm左右。

实施例3：

按照壁芯比为1：0.5，取8ml冰乙酸加入到1g壳聚糖中，并向壳聚糖冰乙酸溶液中加入100ml蒸馏水放置在恒温水浴锅中，在50℃下恒温溶解1h，同时，往1g明胶中加入100ml蒸馏水并放入50℃恒温水浴锅中搅拌溶解。取1g香兰素，往其中加入2g乙醇，待香兰素溶解充分后加入2.5g乳化剂span80及0.5g乳化剂tween80，待乳化剂与香兰素溶解充分后，再加入之前所溶解充分的壳聚糖冰乙酸溶液，在10000rpm转速下高速剪切均质20min，再将溶解充分的明胶水溶液加入到均质后的乳液中，在在线粒度仪的观测下将体系pH调节到5，在600rpm转速下反应3h。冷冻固化3h，将香兰素微胶囊微乳液干燥后，取适量样破壁萃取后，经气相色谱分析计算香兰素包埋率为91.12％。

所得香兰素微胶囊微乳液在线表征粒径分布图（左）及在线表征观察体系微乳液滴形貌（右）见图3，所得微乳液体系粒径体积分布范围在30.54μm左右。

实施例4：

按照壁芯比为1：0.5，取8ml冰乙酸加入到1g壳聚糖中，并向壳聚糖冰乙酸溶液中加入100ml蒸馏水放置在恒温水浴锅中，在50℃下恒温溶解1h，同时，往1g明胶中加入100ml蒸馏水并放入50℃恒温水浴锅中搅拌溶解。取1g香兰素，往其中加入2g乙醇，待香兰素溶解充分后加入2.5g乳化剂span80及0.5g乳化剂tween80，待乳化剂与香兰素溶解充分后，再加入之前所溶解充分的壳聚糖冰乙酸溶液，在10000rpm转速下高速剪切均质20min，再将溶解充分的明胶水溶液加入到均质后的乳液中，在在线粒度仪的观测下将体系pH调节到6，在600rpm转速下反应3h。冷冻固化3h，将香兰素微胶囊微乳液干燥后，取适量样破壁萃取后，经气相色谱分析计算香兰素包埋率为98.61％。

所得香兰素微胶囊微乳液在线表征粒径分布图（左）及在线表征观察体系微乳液滴形貌（右）见图4，所得微乳液体系粒径体积分布范围在30.55μm左右。

实施例5：

按照壁芯比为1：0.5，取8ml冰乙酸加入到1g壳聚糖中，并向壳聚糖冰乙酸溶液中加入100ml蒸馏水放置在恒温水浴锅中，在50℃下恒温溶解1h，同时，往1g明胶中加入100ml蒸馏水并放入50℃恒温水浴锅中搅拌溶解。取1g香兰素，往其中加入2g乙醇，待香兰素溶解充分后加入2.5g乳化剂span80及0.5g乳化剂tween80，待乳化剂与香兰素溶解充分后，再加入之前所溶解充分的壳聚糖冰乙酸溶液，在10000rpm转速下高速剪切均质20min，再将溶解充分的明胶水溶液加入到均质后的乳液中，在在线粒度仪的观测下将体系pH调节到7，在600rpm转速下反应3h。冷冻固化3h，将香兰素微胶囊微乳液干燥后，取适量样破壁萃取后，经气相色谱分析计算香兰素包埋率为71.57％。

所得香兰素微胶囊微乳液在线表征粒径分布图（左）及在线表征观察体系微乳液滴形貌（右）见图5，所得微乳液体系粒径体积分布范围在21.62μm左右。

实施例6：

按照壁芯比为1：0.5，取8ml冰乙酸加入到1g壳聚糖中，并向壳聚糖冰乙酸溶液中加入100ml蒸馏水放置在恒温水浴锅中，在50℃下恒温溶解1h，同时，往1g明胶中加入100ml蒸馏水并放入50℃恒温水浴锅中搅拌溶解。取1g香兰素，往其中加入2g乙醇，待香兰素溶解充分后加入2.5g乳化剂span80及0.5g乳化剂tween80，待乳化剂与香兰素溶解充分后，再加入之前所溶解充分的壳聚糖冰乙酸溶液，在10000rpm转速下高速剪切均质10min，再将溶解充分的明胶水溶液加入到均质后的乳液中，在在线粒度仪的观测下将体系pH调节到6，在600rpm转速下反应3h。冷冻固化3h，将香兰素微胶囊微乳液干燥后，取适量样破壁萃取后，经气相色谱分析计算香兰素包埋率为72.01％。

所得香兰素微胶囊微乳液在线表征粒径分布图（左）及在线表征观察体系微乳液滴形貌（右）见图6，所得微乳液体系粒径体积分布范围在31.54μm左右。

实施例7：

按照壁芯比为1：0.5，取8ml冰乙酸加入到1g壳聚糖中，并向壳聚糖冰乙酸溶液中加入100ml蒸馏水放置在恒温水浴锅中，在50℃下恒温溶解1h，同时，往1g明胶中加入100ml蒸馏水并放入50℃恒温水浴锅中搅拌溶解。取1g香兰素，往其中加入2g乙醇，待香兰素溶解充分后加入2.5g乳化剂span80及0.5g乳化剂tween80，待乳化剂与香兰素溶解充分后，再加入之前所溶解充分的壳聚糖冰乙酸溶液，在10000rpm转速下高速剪切均质20min，再将溶解充分的明胶水溶液加入到均质后的乳液中，在在线粒度仪的观测下将体系pH调节到6，在600rpm转速下反应3h。冷冻固化3h，将香兰素微胶囊微乳液干燥后，取适量样破壁萃取后，经气相色谱分析计算香兰素包埋率为92.14％。

所得香兰素微胶囊微乳液在线表征粒径分布图（左）及在线表征观察体系微乳液滴形貌（右）见图7，所得微乳液体系粒径体积分布范围在30.55μm左右。

实施例8：

按照壁芯比为1：0.5，取8ml冰乙酸加入到1g壳聚糖中，并向壳聚糖冰乙酸溶液中加入100ml蒸馏水放置在恒温水浴锅中，在50℃下恒温溶解1h，同时，往1g明胶中加入100ml蒸馏水并放入50℃恒温水浴锅中搅拌溶解。取1g香兰素，往其中加入2g乙醇，待香兰素溶解充分后加入2.5g乳化剂span80及0.5g乳化剂tween80，待乳化剂与香兰素溶解充分后，再加入之前所溶解充分的壳聚糖冰乙酸溶液，在10000rpm转速下高速剪切均质30min，再将溶解充分的明胶水溶液加入到均质后的乳液中，在在线粒度仪的观测下将体系pH调节到6，在600rpm转速下反应3h。冷冻固化3h，将香兰素微胶囊微乳液干燥后，取适量样破壁萃取后，经气相色谱分析计算香兰素包埋率为98.94％。

所得香兰素微胶囊微乳液在线表征粒径分布图（左）及在线表征观察体系微乳液滴形貌（右）见图8，所得微乳液体系粒径体积分布范围在26.60μm左右。

实施例9：

按照壁芯比为1：0.5，取8ml冰乙酸加入到1g壳聚糖中，并向壳聚糖冰乙酸溶液中加入100ml蒸馏水放置在恒温水浴锅中，在50℃下恒温溶解1h，同时，往1g明胶中加入100ml蒸馏水并放入50℃恒温水浴锅中搅拌溶解。取1g香兰素，往其中加入2g乙醇，待香兰素溶解充分后加入2.5g乳化剂span80及0.5g乳化剂tween80，待乳化剂与香兰素溶解充分后，再加入之前所溶解充分的壳聚糖冰乙酸溶液，在10000rpm转速下高速剪切均质40min，再将溶解充分的明胶水溶液加入到均质后的乳液中，在在线粒度仪的观测下将体系pH调节到6，在600rpm转速下反应3h。冷冻固化3h，将香兰素微胶囊微乳液干燥后，取适量样破壁萃取后，经气相色谱分析计算香兰素包埋率为96.02％。

所得香兰素微胶囊微乳液在线表征粒径分布图（左）及在线表征观察体系微乳液滴形貌（右）见图9，所得微乳液体系粒径体积分布范围在28.51μm左右。

实施例10：

按照壁芯比为1：1，取8ml冰乙酸加入到1g壳聚糖中，并向壳聚糖冰乙酸溶液中加入100ml蒸馏水放置在恒温水浴锅中，在50℃下恒温溶解1h，同时，往1g明胶中加入100ml蒸馏水并放入50℃恒温水浴锅中搅拌溶解。取2g香兰素，往其中加入2g乙醇，待香兰素溶解充分后加入2.5g乳化剂span80及0.5g乳化剂tween80，待乳化剂与香兰素溶解充分后，再加入之前所溶解充分的壳聚糖冰乙酸溶液，在10000rpm转速下高速剪切均质30min，再将溶解充分的明胶水溶液加入到均质后的乳液中，在在线粒度仪的观测下将体系pH调节到6，在600rpm转速下反应3h。冷冻固化3h，将香兰素微胶囊微乳液干燥后，取适量样破壁萃取后，经气相色谱分析计算香兰素包埋率为70.36％。

所得香兰素微胶囊微乳液在线表征粒径分布图（左）及在线表征观察体系微乳液滴形貌（右）见图9，所得微乳液体系粒径体积分布范围在26.60μm左右。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

Claims (5)

1.一种香兰素微胶囊微乳液的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

原料的重量百分数为：壳聚糖0.7-1.4％，冰乙酸5-10％，明胶1-2％，乳化剂1.0％-2.0％，香兰素1.3-2.6％，乙醇2.6-5.2％，蒸馏水85-90％；

制备方法：

1)、将冰乙酸加入到壳聚糖中，在加入蒸馏水后磁力搅拌溶解1-2h；

2)、将乙醇溶液加入到香兰素中，后加入乳化剂;

3)、将1）溶解充分的壳聚糖乙酸溶液加入到2）中，高速剪切均质5-50min;

4)、将溶解好的明胶水溶液滴入到由3）所得的预反应乳液中，在20-30min内调节体系pH为3-8，使明胶与壳聚糖进行复凝聚反应;

5)、待4）调好pH后，在300rpm-600rpm恒速搅拌，复凝聚反应后，冷冻固化3-4h。

2.根据权利要求1所述的香兰素微胶囊微乳液的制备方法，其特征在于，所述乳化剂为span80和tween80，两者的质量比为5：1。

3.根据权利要求1所述的香兰素微胶囊微乳液的制备方法，其特征在于，步骤3)中高速剪切均质的速度为10000rpm。

4.根据权利要求1所述的香兰素微胶囊微乳液的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖是脱乙酰度≥95％，粘度为100-200mpa.s未经降解处理的壳聚糖；所述明胶是冻力值≥220的食用明胶。

5.一种在线表征香兰素微胶囊微乳液的方法，包括权利要求1所述的步骤，其特征是将步骤4)中反应液放在在线粒度仪下进行同步观测和表征记录。