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微胶囊和微胶囊技术微胶囊和微胶囊技术微胶囊( Microcapsule ,简称 MC )是指一些由天然或人工合成高分子材料研制成的具有聚合物壁壳的微型容器或包装物,其外形一般呈球型。微胶囊的大小在几微米至几百微米范围内(直径一般为 5-200 μm),需要通过显微镜才能观察到。微胶囊技术,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,被包埋的物质称为囊芯物,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。包埋囊芯物实现微囊胶化的物质称为囊材。微胶囊制备技术起源于 20世纪 50年代,美国的 NCR 公司开创了微胶囊新技术的时代。 60年代,由于利用相分离技术将物质包裹于高分子材料中,制成了能定时释放药物的微胶囊,推动了微胶囊技术的发展。近 20年来,日本对微胶囊技术的大力开发和微胶囊的独特性能,更使微胶囊技术迅速发展。微胶囊化方法已经在几个不同技术领域得到了发展,作为一项高新技术,已经成为各国学者竞相研究的热点。微胶囊的大小一般为几微米至几毫米不等,形状多样,取决于原料与制备方法。通过微胶囊技术,可以做到: ◆降低囊芯物向外界的扩散速率,减缓囊芯物与外界(氧气、光、水份等)的反应,从而保护敏感成分,防止营养损失; ◆便于囊芯物在饲料加工中的处理,比如实现囊芯物由液态向固态的转化;提高囊芯物与其它物料的混合性;提高其流动性等等; ◆控制囊芯物的释放; ◆掩盖囊芯物的异味; ◆稀释囊芯物,即使用量很少的囊芯物也可在主料中均匀分散。微胶囊的囊芯物与囊材被包覆的囊芯物可以是油溶性、水溶性或混合物,其状态可以是固体、液体或气体。囊芯物与囊材的溶解性能必须是不同的,即水溶性囊芯物只能用油溶(疏水)性囊材包覆,而油溶性囊芯物只能用水溶性囊材;为实现微囊化,包囊膜的表面张力应小于囊芯物的表面张力且包裹材料不与囊芯物发生反应。微囊的囊材是制备微囊的重要材料,囊材应当具备性质稳定;有合宜的释药速率;无毒无刺激性;可与药物配伍,不影响药理作用及含量测定;有一定的强度及可塑性,能完全包封囊芯;具有适当的粘度、渗透性、亲水性等。高分子材料是最常用的微胶囊囊材。目前,可以作为微胶囊囊材的高分子材料主要为天然高分子材料、半合成高分子材料和全合成高分子材料。天然高分子材料主要有明胶、阿拉伯胶、海藻酸盐、蛋白和淀粉等。半合成高分子材料主要有羧甲基纤维素盐(SCMC) 、邻苯二甲酸醋酸纤维素(CAP) 、乙基纤维素(MC) 、羟丙甲纤维素(HPMC) 等。全合成高分子材料主要为聚酯类,例如:聚氨基酸、聚乳酸、聚丙烯酸树脂、聚乳酸聚乙二醇嵌段共聚物等。另外,就微胶囊结构而言,从最初制备单层微胶囊, 已经发展为制备双层、三层微胶囊。微胶囊的囊材选择对于微胶囊产品的性能往往起决定性作用。针对不同囊芯物和微胶囊的不同用途, 应选用不同的囊材,选择囊材应考虑囊芯物的性质以及对周围介质的影响,同时要考虑以下几点:囊材固化,以使胶囊有一定的强度;囊材的渗透性应满足产品的使用;考虑产品的可降解性,以满足需要;不同方法制得的微胶囊壁性能也有所差异,应用界面反应以聚氨酯、聚酯、聚脲、聚酰胺、脲醛树酯为囊材的微胶囊的致密性能较好;而以物理方法制得的产品致密性差;水相溶液分离法制得的以明胶为囊材的微胶囊强度