微胶囊技术及其在饲料工业中的应用

刘丽英  张日俊

1  微胶囊技术简介

    微胶囊技术是当今世界发展迅速、用途广泛而又比较成熟的一种技术。制备微胶囊的过程称为微胶囊化(microencapsulation),它是将固体、液体或气体包裹在一个微小的胶囊中。包封用的壁壳称为壁材;被包的囊芯称为芯材,芯材可以是单一的,也可以是复合的。囊壁厚度一般为0.1~200μ m之间,微胶囊的粒子大小,因制备工艺及用途不同而不同,理论上可以制成0.01μm~1000μm的微胶囊。虽然对于微胶囊尺寸范围的分类还没有很统一的标准,但目前有人认为直径小于lpm的为毫微胶囊,而直径大于1000μm的为大胶囊。工业的微胶囊一般直径在3μm~800μm,含10%~90%重量百分比的核。微胶囊的形状可以为球形、答型、谷粒状、块状等。形成微胶囊的物质由于与外界环境相隔离,可以免受环境的影响,从而保持稳定,而在适当条件下,被包封物质又可以释放出来。进入20世纪70年代以后,微胶囊技术的工艺日益成熟,应用范围也逐渐扩大,已从最初的药物覆盖和无碳复写纸扩展到食品、农药、肥料、饲料等各个行业。

2  微胶囊的分类

2.1  缓释型微胶囊

    该微胶囊的壁相当于一个半透膜,在一定条件下可允许芯材物质透过,以延长芯材物质的作用时间。根据壁材的来源不同,可分为天然高分子缓释材料(明胶和羧甲基纤维素)及合成高分子缓释材料。而对于合成高分子缓释材料,按其生物降解性能的不同,又可分为生物降解型和非生物降解型两大类。缓释型微胶囊在药品包被中常见。

2.2  热敏型微胶囊

    由于温度升高使壁材软化或破裂,而释放出芯材物质,有时是芯材物质由于温度的改变而发生分子重排或几何异构而产生颜色的变化。

2.3  压敏型微胶囊

    此种微胶囊包裹了一些待反应的芯材物质,当压力作用于微胶囊超过一定极限后,胶囊壁破裂而流出芯材物质。由于环境的变化,芯材物质产生化学反应而显出颜色或是发生别的现象。

2.4  光敏型微胶囊

    壁材破裂后,芯材中的光敏物质选择性吸收特定波长的光,发生感光或分子能量跃迁而产生相应的反应或变化。

2.5  膨胀型微胶囊

    壁材为热塑性的高气密性物质,而芯材为易挥发的低沸点溶剂,随着温度升高而高于溶剂的沸点后,溶剂蒸发而使胶囊膨胀,冷却后胶囊依旧维持膨胀前的状态。

3  微胶囊的功能

    将芯材物质进行微胶囊化后,有以下优点:①使芯材物质与外界环境相隔离,可抵抗氧、光的作用,尤其象一些厌氧有益活菌和维生素E、A、C等易被氧化的物质;②可以使相互作用的物质相混合、共存;③可以保护挥发性物质,遮蔽一些芯材物质的不良气味;④可以使液体固态化,便于贮存和运输;⑤可以凋节物质的比重;⑥可以使药物在体内持续作用;⑦具有光敏性、热敏性和力敏性及半渗透性,可以在一定条件下释放芯材物质,可以制成一些特殊功能制品,如人造红血球等。

4  微胶囊的制备技术

4.1  化学法

    此方法主要是利用单体小分子发生聚合反应生成高分子成膜材料并将囊芯包覆。通常使用的主要化学方法有:

4.1.l  界面聚合法

    此方法是将芯材物乳化或分散在一个有壁材的连续相中,然后在芯材物的表面是通过单体聚合反应而形成微胶囊。参加聚合反应的单体,一种是水溶性的,另一种是油溶性的,它们分别位于囊心液滴的内部和外部,并在囊心液滴的表面上反应形成聚合物薄膜。利用界面聚合法可以使疏水性材料的溶液或分散液微胶囊化,也可以使亲水性材料的水溶液或分散液微胶囊化。在界面聚合法微胶囊化过程中连续相与分散相均必需提供反应单体,一些易变的、不稳定的材料不适宜应用界面聚合法微胶囊化。界面聚合法微胶囊化产品很多,例如微胶囊化甘油、水、药用润滑油、胺、酶、血红蛋白等。

41.2  原位聚合法

相关文章

​ ​