1.3.3β-环糊精最为微胶囊壁材的特征 1891年从一种淀粉杆菌的消化液中分离出环糊精(CDs)。它具有中空结构,空腔疏水且空腔是亲水性的。最常见的环糊
1.3.3 β-环糊精最为微胶囊壁材的特征
1891年从一种淀粉杆菌的消化液中分离出环糊精(CDs)。它具有中空结构,空腔疏水且空腔是亲水性的。最常见的环糊精有三种,分为α-、β-和γ-。对于α-环糊精来说,其较小的孔隙空腔 , 通常来说只可以包裹住脂肪烃类或二氧化碳等较小的分子物质;而γ-环糊精恰与α-相反,它的空腔孔隙大 ,可包裹一类大环类化合物较大的分子化合物;对于β-环糊精来说,它具有7-8A的内径,空腔空隙大小适中,一些维生素及小分子芳香化合物等都可被包裹在内 [ 20]。β-环糊精(β- Cyclodextyin)是一种环状结构,它的主体结构是中间有着孔似的空腔,两端不封闭的类似于圆筒的形状。它是由葡萄糖分子组成的。其中空腔内部是疏水区,其受到C-H键的影响,上端的较大开口和下端的较小开口属亲水[19]。
利用β-环糊精一般采用包结络合法可以很容易的控制所制作的微胶囊粒径大小,而当其中被包裹的物质香气完全散发后,只需要β-环糊精依然停留在物品上,新的香味物质可以被添加到腔体内部以制造新的微胶囊。它的成本低,所以可被广泛运用,如将其附着在纺织物中。
目前以β-环糊精作为壁材制作微胶囊已是一种十分成熟的工艺。
1.3.4 纯胶作为微胶囊壁材的特性
纯胶,即为辛烯基琥珀酸淀粉酯(OSA-starch),是以淀粉和辛烯基琥珀酸酐作为反应原料,在碱性试剂的条件下[17]通过酯化反应即得到该产品。在制备过程中,第一步的降解可以提升乳化液中固形物的含量,接下来酯化的过程因为酸酐的缘故所以令它拥有良好的乳化性能,最后加入钠、铝等多价的金属离子让纯胶具备了较好的流动性和稳定性[18],乳液在壁上不挂壁,并且不受酸、碱的影响和破坏。根据它的结构可看出,纯胶即亲水又亲油,因为亲水基和疏水基连在淀粉的长链上, 在水包油型乳液中,羧酸基团(亲水性端)入水中,烯基长链(亲油性端)入油中, 并且在表面上形成厚的界面膜,所以它的用途十分广泛,可作为乳化稳定剂应用于水包油型乳浊液中。纯胶在1997年被我国列入到食品添加剂领域中,联合国粮农组织和世界卫生组织认定其可用于食品工业中且没有范围限定。同时,纯胶没有配伍禁忌。将它作为壁材完全符合了上述壁材选择的特点。
王洛临等人[21]通过红外扫描等多种手段分别对纯胶和β-环糊精作为壁材制备微胶囊进行了表征并且比较了二者的优劣。结果显示,由于β-环糊精在水中的溶解度与相应的温度有极大关系,它是随着温度的升高而增大的,在一般温度条件下,溶解度非常小,包合物溶液等级易于分层。相对比于纯胶而言,纯胶的溶解度较好且可从乳化表面膜刚性等方面来提升其自身的稳定性,在包覆之后的很长时间内无沉淀现象产生。但β-CD可通过减小香精分子的颗粒粒径和提高粒径均一性来增强其作为壁材包合物的稳定性。对于包埋率而言,β-环糊精的效率明显不如纯胶纯胶。在工艺方面,β-CD不适于用喷雾干燥和真空干燥,相比来说利用纯胶制作微胶囊其工艺简单并且省时。
纯胶的这一发展还可弥补其他壁材昂贵的价格和供不应求的缺点,在很大程度上提高了微胶囊的应用与发展。
通过大量的文献检索发现,纯胶无论是在包埋效率还是在相应的贮存时间和贮存稳定性等各个方面,都是较其他壁材最优的选择。
1.4 微胶囊化工艺
化学法、物理法、物理化学法是一般微胶囊制备的三大类方法。化学方法是指溶液中的分子经过溶液中的分子要经过聚合或缩合反应,此过程无需加入凝聚剂。物理方法是将相应的固体或者液体在气相的条件下通过其他仪器设备的介入从而值得相应的包合物。物理化学方法是使制得的包合物在液相中形成另一个新的相并经过沉淀析出固化所得到的物品。其大致分为四步,壁材的溶入,芯材分散、沉淀和固化。其中,化学方法包括了:界面聚合法、原位聚合法等;物理方法包括了:喷雾干燥法、多孔分离法、空气悬浮法等;物理化学方法又称相分离法,涵盖了:单凝聚法、复凝聚法、油相分离法、液中干燥法等。