食品微胶囊技术

食品微胶囊技术
在20 世纪30 年代研究人员发现了一类直径在微米到毫米范围内的球状颗粒,它由精细高分子外壳和不同的核层物质组成,研究人员称之为微胶囊(MC) 。核层物质可以是固体、液体或气体。所谓微胶囊技术(Microencapsulation)，其实指的就是利用天然的或者是合成的高分子包囊材料，将固体的、液体的、甚至是气体的微小囊核物质包覆形成为直径在1um～5000um范围内(通常是在5um～400um大小之间)的一种具有半透性或密封囊膜的微型胶囊的技术。
   微胶囊制品在食品工业、活性组分的隔离保护、印刷行业中的压敏变色复印纸、医药行业中的靶向药物和日化行业中的香料胶粘剂等精细化工方面有突出的优势。随着微胶囊技术与微球化研究开发的进展,其应用领域也在不断拓宽。很多材料通过多种方法都可获得有一定组成和形状特征的微胶囊制品。如用微胶囊技术制备的复合粒子与其它精细化工材料复合,可大幅度提高复合材料的力学强度及其它性能。
20 世纪40 年代末,微胶囊技术取得了突破性成果,如美国的DE Wurster 利用空气悬浮法成功地制备出药物包衣用微胶囊,至今仍将空气悬浮法称为Wurster 法。之后,美国NCR 公司的B K Green利用相分离复合凝聚法成功地制备了含油明胶微胶囊,并广泛应用于无碳复写纸,在商业上取得了极大的成功。20 世纪50 年代末到60 年代,人们开始研究把聚合方法应用于微胶囊制备,到20 世纪70 年代后微胶囊工艺日臻成熟,应用范围也逐渐扩大,微胶囊技术得到了更大的发展。
    微胶囊技术是当今一项用途广泛而又发展迅速的新技术，目前已成为食品科技领域内的研究热点之一，微胶囊技术应用于食品工业上，解决了食品工业的部分难题，极大地推动了食品工业由低级的农产品初加工业向高级产业转变。它是21世纪重点研究开发的高新技术之一，与超微粉碎技术、膜分离技术、超临界流体萃取技术、分子蒸馏技术、生物技术和热压反应技术等相结合，为食品工业开发应用高新技术展现了美好的前景。
    经过微胶囊化技术所形成的这种微型胶囊的外形是多样化的，可以是球状的，也可以是不规则的形状。胶囊的外表面有光滑的，也有折叠的。微胶囊的囊膜既可以是单层，也可以是双层或者是多层结构，而囊膜所包覆的囊核心物质既可以是单核，也可以是呈多核。 微胶囊技术中的包囊材料的选取通常需根据具体产品的具体要求进行，既要求包囊材料能够在囊心物质上形成一层具有粘附力的薄膜，而且还要求使包囊材料不与囊心物质发生化学反应，同时还要考虑到产品的渗透性、吸湿性、稳定性、溶解性以及澄清度等因素。有时包囊材料还常与着色剂以及表面活性剂、抗氧化剂和塑化剂等一些品质改良剂在联合使用，从而使产品呈现出一定的可塑性及迷人的外观，便于不同产品的区分。
   微胶囊化是物质微粒(核心)的包衣过程可分为以下四个步骤：
(1)将心材分散入微胶囊化的介质中；
(2)再将壁材放入该分散体系中；
(3)通过某一种方法将壁材聚集、沉积或包敷在巳分散的心材周围；
(4)这样形成的微胶囊膜壁在很多情况下是不稳定的，尚需要用化学或物理的方法进行处理，以达到一定的机械强度。
   在了解微胶囊的特性要求之前，必须失要明确利用微胶囊技术生产产品的目的。产品从液态转换为固态时，其性状是否会改变?是否需要控制释放?改进稳定性及流动性?有时为了适应特殊产品的应用需求，微胶囊的一些特性可能会被改变，这些改变包括：物料组成、释放机理、颗粒大小、最终产品的物理形状及成本。
选择具体的胶囊化方法时，要特别注意以下几种性质
(1)心材的可润湿性。凝聚法是要在聚合物溶液中形成第二种液相。其方法有多种，如加入非溶剂，改变温度、PH值等。此时心材的可润湿性决定了胶囊化的成败。当液体心材在凝聚浓中很难溶解时，适当的润湿是很因难的。因而胶囊化的程度会很低，即包埋率很低。固体心材只要能润湿，通常比液体心材易于胶囊化。原则上讲，固体的润湿程度，在具体的凝聚过程中很易确定。而实践中，要精确地测量心材表面的润湿度和扩张系数则很难做到。检验心材的可润湿程度，常常是在凝聚法胶囊化的实际操作中，看心材能否被包埋而确定的。
(2)心材的溶解性。在凝聚法中，关键的要求是心材不溶于聚合物中。在一些情况下，所使用的心材在聚合物中不一定具有溶解性，而更多的是良好的分解性。如喷雾干燥包埋时，心材是以用乳化的方法均匀地分散在水活性的聚合物溶液中，因为水能迅速地从壁材中蒸发出去，而心材蒸发和扩散却很少。
(3)壁材的渗透性、弹性和可溶性。聚和物的渗透性决定了心材能否放出及释放的速率，微胶囊必须有一定强度，能经受一定的处理过程，但也需要在一定的要求压力下破裂且
在一定的条件下溶解而释放心材。聚合物的种类，微胶爱的大小，壁的厚度，决定了壁的渗透性和弹性及可溶性。
(4)其它性质。由于受湿度和湿度的影响，壁材发松、结块。在干燥过程中，最难克服的
问题，可能就是壁材发粘了。类似在喷雾包衣中，也存在聚合物粘稠的问题。此外，其它许多性质，诸如熔点、玻璃转化温度、结晶度、壁的降解速度等等，都是需要考虑的问题。
1.囊膜壁材与核心物质选择条件
   一种微胶囊产品，如何选择适当的包囊壁材是至关重要的。因为不同的包囊壁材影响着壁胶囊物质、化学性质。所以在选取包囊壁材时，必须根据“核心物质”的物理性质和微胶囊产品对包囊壁材的具体条件要求，进行选择如下：
(1)如果所包覆的核心物质是亲油性物质，一般宜选用系水性聚合物作为包囊型材。反之则宜选用非水溶性材料。
(2)在包覆“核心物”时，包囊壁材应具有成膜性和一定的粘着力。
(3)选用的包囊壁料与核心物不发生化学反应，并同时考虑到包囊壁材的渗适性、吸湿性、溶解性。
(4)作为食品添加剂的包裹壁材，一定符合食品卫生要求、无具、无味、无毒。
(5)包裹壁材来源应比较广泛，而且容易取得，成本较低廉。
2.微胶囊化的步骤
    微胶囊化，从广义上说是利用一些成膜材料，将另一种“核心物质”包覆起来。具体地说，是以一种物质作为包裹壁材。在介质中，通过不同的成囊方案，将另一种
物质包覆在一封闭的囊膜之内，形成一种微小的囊体。尽管这些微胶囊化方法多种
多样，但是，微胶囊化的过程有大致相类似的步骤。
(1)核心物质悬浮：将预先分细的“核心物质”，均匀分散在微胶囊化介质内，进行悬浮。
(2)三相体系的建立：将包裹壁材颁入含有“核心物质”的介质中分散、建立起三相体系。
(3)聚合物囊壁沉积：通过不同的微胶囊技术制备工艺方法，将包裹壁材沉积、涂层、包覆在已分散介质中的核心物周围。
(4)包囊壁的固化：包裹壁材经过化学、物理方法硬化、冷却、干燥处理，使核心物质达到微胶囊化的目的。
3.微胶囊技术是食品加工中的一项新技术，具有独特的一系列优良特性：
（1）可以避免内含食品蒸发及受水分的影响(特别对易吸湿性物质受气体、紫外线的影响)；
(2)能将液体形式的食品转变为固体状态，可以按照需要控制发生溶解；
(3)可以滞留挥发性化合物以供最佳条件释放出来；
(4)掩盖不良的异味；
(5)改善物理性质(如溶解性等)；
(6)提高贮存、运输和应用时的方便性。
4.微胶囊的功能
     敏感性成分经过胶囊化后，可改变产品原来的色泽、形状、质量、体积、溶解性、反应性、耐热性、贮藏性等待性，能够贮存微细状态的心材物质并在需要时释放出来。
(1)隔离物料间的相互作用，保护敏感性物质
物料通过胶囊化后，可避免受环境中氧气、光线、高温、水汽、紫外线等外界不良因素的干扰，提高其在加工时的稳定性并延长产品的货架寿命。如茶饮料中的色素物质易受光、热、酸等因素作用而不稳定，经包埋后可形成稳定的包埋物。
(2)改变物料的存在状态、质量和体积
液体心材经胶囊化后可转变为细粉状固体，其内部仍是液相，故仍能保持良好的液相反应性；部分液体香料，经包埋后转变为固体颗粒，以便于加工、贮藏和运输；物料经胶囊化后，其质量有所增加，也可制成含有空气或空心胶囊而使其体积增加。
(3)掩盖不良风味、降低挥发性
有些食品添加剂，因带异味或色泽而影响被添加食品的品质。如果将其胶囊化，可掩盖其不良风味、色泽，改变其在食品加工中的使用性。易挥发的食品添加剂，经胶囊化后可抑制挥发，减少其在加工时的损失，降低成本。食品或饮料中的天然香气成分经包埋后，其挥发性、氧化和热分解作用显著减缓，使香气持久、怡人。
(4)控制释放
    物料经微胶囊化后，可控制其释放时间和释放速率。利用这些特点，在食品工业中可以滞留一些挥发性化合物，使其在最佳条件下释放。如饮料中加入防腐剂(如苯甲酸钠)，与酸味剂直接接触会引起失效，若将其胶囊化后可增强对酸的稳定性，并可在最佳状态下发挥防腐作用，延长防腐剂的作用时间。通过预先设计并选用适当壁材，还可实现特殊的释放模式达到特殊效果。
(5)降低食品添加剂的毒理作用
    利用控制释放的特点，可通过适当的设计，控制心材的生物可利用性，尤其对化学合成添加剂，对其进行包埋，对于减少其毒理作用显得尤为重要。
5.微胶囊造粒的方法有：
(1)物理方法：喷雾干燥法、喷雾凝冻法、空气悬浮法、静电结合法、多子L离心法、真空蒸发沉积法等。
(2)物化方法：油相分离法、水相分离法、熔化分离法、复相乳液法、挤压法等。
(3)化学方法：界面聚合法、辐射包囊法、分子包囊法、原位聚合法等。
6.微胶囊的构成材料
     微胶囊的壁材一般为成膜物质，既有天然多聚物，也有合成多聚物。壁材的组成决定工艺和产品的性质。理想的壁材应具备以下性质:
(1)在食品加工、贮存中，将心材密封在其结构之内，与外界环境相隔绝；
(2)分散、乳化及稳定乳状液；
(3)不与心材发生反应；
(4)在适当条件下溶解且释放心材；
(5)良好的操作性，如溶于水或乙醇等食品工业中允许采用的溶剂；高浓度下具备良好的流变性质；
(6)经济性；
但是，几乎没有一种壁材能同时满足以上所有性质。在实际应用中，它们往往与其它壁材或抗氧剂、表面活性剂、整合剂等联合使用。
    微胶囊的包囊壁材主要是天然高分子化合物、合成高分子化合物及其衍生物。在食品添加剂微胶囊产品中，供作包囊壁材的纤维素类有CMC、乙基纤维素、甲基纤维素；动植物胶类有明胶、阿拉伯胶、卡拉胶、海藻酸钠、络蛋白等；碳水化合物类有麦芽糊精、β--环糊精、糊精、淀粉、白糊精、单糖、双糖和多糖、变性淀粉；蜡、脂类有石蜡、硬脂酸等；其他类有聚丙烯、聚乙烯醇、聚乙二醇等。
微胶囊技术是当今世界上的一种发展迅速、用途广泛而又比较成熟的高新技术。从目前日内外的一些文献资料报道来看，可用于生产微放囊的技术方法很多，但从总体上来看不外乎两种方法，即化学方法和物理方法，其中较为重要的方法有界面聚合法、低温液体干燥法以及相分离凝聚法等。在生产实践中应考虑囊心物质和包囊材料的性质，所要求微胶囊的粘度大小、释放性能以及生产成本等综合因素来考虑决定应选择哪种微胶囊的生产技术方法。下面就生产微胶囊的几种较为常用的技术方法分别加以简单介绍。
㈠ 界面聚合法
    这是一种较为新颖的微胶囊包埋技术，指的是处于分散相的囊心物质与连续相界面间的单体发生聚合反应。其原理就是两个不相溶的液相在界面处或接近界面处进行聚合反应，形成包囊材料，最后此包囊材料就包囊在囊心物质的周围，从而形成单个的外形呈球状的半透性微胶囊，该方法特别适合于酶制剂和微生物细胞等具有生物活性的大分子物质的微囊化。
㈡ 喷雾干燥法
    喷干法是最常用和成本最低廉的微胶囊化方法。该法微胶囊造粒的原理是：首先制备乳化分散相，即把心材分散在已液化的壁囊材中混合形成溶液，后加入乳化剂，热分散体系经均质变成水包油型乳状液，最后进行喷雾干燥即可。
喷雾干燥是食品工业中应用最普遍的一种微胶囊技术、其工艺过程经济且灵活，所使用的设备适应性强、产品质量好。喷雾干燥法也是最古老的包埋方法之一，早在1930年就已应用于香料的包埋。虽然喷雾干燥通常被认为是——脱水过程，但其作为微胶囊化过程也是可行的。喷雾干燥法的工艺流程如下所示：
囊 材和囊心物质→混合→均质、乳化→乳化液→在热空气中雾化和干燥→脱水→得微胶囊产品
1 喷雾干燥的过程主要包括4个部分：预处理及乳化部分、均质部分、喷雾干燥。
预处理过程主要是将芯料，如香科、油脂等，与壁材溶液混合(壁材一般是食品级的胶类，如明胶、植物胶、变性淀粉、糊精、或非胶类蛋白质)，然后加入乳化剂，经均质后形成水包油的乳化必溶液，此溶液由泵送人喷雾干燥室，溶液经雾化后形成微小的球状颗粒，颗粒的外壁为水溶性物料，这就说明了喷雾干燥的产品都是水溶性的。尽管喷雾干燥的过程处中高温，但在造粒过程中外层水分快速蒸发时，芯材的温度可保持在100℃以下，物料受热时间一般为几秒钟。这种方法的优点是能处理许多热不稳定的物料、但由于有些物料、如香精，可能会有20～30种不同的成分(酒精、乙醛、脂类、酮类)其蒸发温度在38℃～180℃，而低蒸发点的芳香物质在干燥过程中就有可能损失。
喷雾干燥的产品通常粒度较小，溶解性高，但在干燥时可能存在分散困难。喷雾干燥法的另一个问题是芯材有可能残存在微胶囊的表面、因此存在被氧化的可能，而氧化后会使产品产生异味。
喷雾干燥法目前多用于香味料的包埋、由于这些物料本身具有的复杂反应以及其呈现的吸湿性和热朔性，使其加工过程较为困难。而喷雾干燥器的日趋完善、已经能提供严格的控制以保证加工此类产品的需要。
喷干法对于很易挥发的成分或高热敏性成分的包埋是不成功的，这是其难以克服的弱点。为解决这一问题，对喷雾干法包埋有了新的改进，如冷脱水工艺，即核心物质在壁材中乳化后破喷买进亲水物质如乙醇、聚乙二醇中，该体系的温度为室温或低于室温，微囊通过过滤或真空干燥法回收。利用此工艺对易挥发物质和热敏性物质进行微胶囊化，可取得较好效果。该法成本较高，但克服了喷干法的不足，同时能适应一些喷干法不能适应的材料，并使微胶囊具有新的特性。
喷干法制造微胶囊的过程中，心材与壁材的比例、进料的温度与湿度、干燥空气进出口温度等因素都会影响产品的质量：
（1）适当的范围内增加壁材含量可以大幅度提高包埋宰。这是因为进料中壁材量增加，使得在干燥中液体成膜速度增加，低沸点物质损失减少，从而提高了包埋率。但若壁材量过高，包埋率不再提高反而下降，这是由于雾化速度下降，物料在末雾化前的停滞时间增长，低沸点物质损失增加；
(2)进料温度不能太高，必须考虑到低沸点挥发成分的挥发。在恒定的雾化和干燥条件下，颗粒的尺寸和干燥产品的松密度随进料的速度增加而增加；
(3)提高空气入口温度可提高包埋率、降低表面的挥发物含量，且进料的因形物含量越高，这种作用就越强。对于提高入口温度使包埋率提高可这样解释：由于入口温度提高，使水包油的液滴表面成膜速度提高，而减少了内部挥发成分的挥发。但提高人口干燥空气温度应和合理的空气出口温度相匹配，否则如果出现囊心温度过高，心材的挥发增强，这样可把微囊“涨破”导致包埋率的下降。一种较合适的温度搭配是：入口温度为280℃，出口温度为90℃。对某些壁材，温度过高会影响囊壁的通透性，还会使产品密度下降，比表面积提高，对产品不利。它具有以下几个特点：
(1)与其他方法相比，此法可连续生产，且批量可大可小，班产量可由数公斤到数百公斤，甚至以吨计。
(2)生产操作简单，只有两三个关键工序，食品行业的技术及管理人员易于接受。
(3)全部生产设备是食品工业常用设备。无专用设备，很易实现生产。
(4)该方法是最简便经济的把液体原料粉末化的方法。食品工业中用量最大的粉末香精、粉末油脂都用此法生产，其他如维生素等材料也可用此法处理。
(5)该法生产过程中无废水、废物产生，是最符合环保要求的方法，而其他有些方法会产生含酸、醛等有机物的废水、增加了水处理费用。
鉴于以上优点，今后喷雾干燥法仍会占主导地位，而且经过不断研究开发，会有更多材料使用该法加工，壁材也会越来越丰富，促使该方法更广泛应用。
缺点：
（1）设备尺寸大。
(2)设备价格高。
(3)耗动力大(包括热能、电能)。
〔4〕包埋率比其他方法相对较低。
㈢ 溶剂脱水法
这是针对上述喷雾干燥法的不足而被开发出来的一种新型的微胶囊化技术。其主要的工艺原理就是首先将含有一定包囊材料的水溶性囊心成其乳化液制成均匀的混合液，然后再将这种液体混合到一定的极性溶剂中，利用液体溶剂吸收微囊液滴中的水分从而达到干燥的目的，最终形成一种结构坚实的微型胶囊颗粒并从溶液中沉淀出来。该法的工艺流程如下所示：
囊 材（阿拉伯胶）和囊心物质（调味香料）→混合→均质、乳化→乳化液→在乙醇中雾化和干燥→脱水→得微胶囊产品
该方法的主要特点：整个的工艺过程都是在较低的温度下来进行的，而且还能在人为控制的纯溶剂中进行，目前主要用于那些对热敏性大且易被氧化的一些香料的粉末化生产成是某些较高档次的食品的加工生产。
㈣ 空气悬浮法
该方法是一种适合于多种包囊材料的微胶囊化技术，其工艺过程是先将固体粒状的囊心物质分散悬浮在承载气流中，然后在包囊室内将包囊材料喷洒在循环流动的囊心物质粒子上，囊心物质粒子悬浮在上升的空气流中，并靠承载气流本身的湿度调节来对产品实行干燥。该方法可以使包囊材料以溶剂、水溶液乳化剂分散系统成热溶物等形式包囊，通常只适用于包制固体的囊心物质，目前一般多用于香精香料以及脂溶性维生素等的微胶囊化。
㈤ 孔膜挤压法
这是一种在低温条件下所进行的微囊化技术。其主要的作用机理就是首先将悬浮在一种液化了的碳水化合物介质中的囊心物质的混合物，经过一系列的孔膜用压力挤压进一种盛有脱水液的水溶液中，当被经过孔膜挤压出来的这种混合物在接触到脱水液体时，包囊材料便发生硬化并随之包覆在囊心物质的表面上，然后再从脱水液中分离出由于挤压所形成的细丝，对其进行干燥并研成粉末状，以便降低它的吸湿性，这样便形成了初产品。该工艺特别适用于那些对热不稳定的囊心物质，其微胶囊化产品的货架期明显的高于采用其它微胶囊技术的制得的产品。目前该工艺主要用于生产微胶囊化的香科及色素等。
㈥ 凝聚法
又称相分离法，此法系在囊心物质与包囊材料的混合物中，加入另一种物质或溶剂或采用其他适当的方法，使包囊材料的溶解度降低，使其自溶液中凝聚出来产生一个新的相，故叫做相分离凝聚法。
此法一般按三种不相溶的化学相，囊膜的沉积和囊膜的固化三步进行。凝聚法分单、复凝聚法两种。
单凝聚法是指以一种高分子化合物为壁材，将心材分散其中后加入凝聚剂(乙醇或硫酸钠等亲水物)后，由于大量的水分与凝聚剂结合，致使包埋物的溶解度下降凝聚成微胶囊。 复凝聚法是指以两种相反电荷的壁材作包埋物，心材分散其中后，在一定条件下两种壁材由于电荷间的相互作用使溶解度下降而凝聚成微胶囊。壁膜形成后，还需通过加热、交联或去溶剂等方法使之进一步固化。然后用过滤、离心的方法收集胶囊，用适当溶剂洗涤，再通过喷雾干燥或流化床等方法生成自由流动的分散颗粒。
相分离--凝聚法的工艺流程如下所示：
囊 材（阿拉伯胶、明胶）和囊心物质（调味香料）→混悬液或乳浊液（油/水）→凝聚→沉降→固化得微胶囊产品
凝聚相分离法制备微胶囊的过程：（图1`）
图1 　凝聚相分离法制备微胶囊的过程
凝聚法的包埋率可达85～90％，因而包埋效率很高。但其操作成本高，且共聚合反应的敏感性使得操作难度大，另一限制因素是难以找到食品工业允许的合适壁材，是一种在食品工业中有潜在作用的包埋技术。此法目前多用于一些水溶性成亲水性的物质的微胶囊化。
㈦ 包结络合法
这是一种利用β--环状糊精作为裁体，在分子水平上进行包结的微胶囊化技术。β-环状物精分于是由7个葡萄糖分子以α-1，4糖苷键连接成环状，分子形呈园柱形，表面是亲水区，内有一个中间空的近似园柱形的疏水区。包结络合反应只发生在有水的条件下，水分子占据了环状物精分子中间的疏水区，很容易被极性较低的客体分子所取代，从而进行包埋。包结络合物在干燥的条件下很稳定，要在2000℃的温度下才能被分解，但在人体口腔的温度和湿度条件下，囊心物质易被释放。目的该工艺技术主要用在香精、色素及维生素等微胶囊化产品的生产加工上。
㈧ 旋转分离法
这种技术的工艺原理是先将囊心物质的颗粒混在一种纯的经过液化的包囊材料中，然后将它们倾注在一个转盘中，使过量的液体包囊材科展开并使其形成一层比颗粒直径还要薄的液膜，这时过量的液体包囊材料便会在雾化时形成细小的微粒，从而可以与最终的包囊产品相分离并加以回收，而核心粒子在离开转盘时便会被包囊材料所包埋。包囊过的粒子可以通过冷凝或者干燥的方法来进行固化。旋转分离法是一种高效率的微胶囊化技术，可以适用于多种核心物质以及多种类型的包囊材料。该技术目前多用在香料工业以及食品的配料生产中。
㈨ 低温喷雾
冷却喷雾和冷冻喷雾与喷雾干燥过程类似，不同点主要有以下两点；干燥室内空气的温度及包壁材料的选用。一般的喷雾干燥是用热空气将物料的水份蒸发，而冷却喷雾和冷冻喷雾则是用冷空气将干燥室内的温度冷却到室温或所需冷冻温度。
对于冷冻喷雾，壁材一般选用某种植物油或其衍生物、也可选用其他类型的脂肪，熔点在45℃～122℃的硬脂酸酯具有提高微胶囊产品的分散性并有一定的乳化效果。
冷冻喷雷干燥最早用在固体食品添加剂的包埋，如硫酸亚铁、酸味剂、维生素、固体香精、敏感物料及不溶于一般溶剂中的特殊物料。液态物料转换成固态后，也能进行冷冻喷雾干燥。加工后的产品外形像珍珠粒，可溶于水，但芯材只能在壁材的熔点下才能释放。由于能够通过调节壁材的熔点控制芯材的释放，这一技术适用于保护许多水溶性的物料，用此技术生产的香精应用于焙烤食品时，产品在烘烤受热时，香味才能挥发出来。
除上述几种微胶囊化技术之外，国内外文献资料申报导的还有挤压包埋法、多孔离心法、辐射化学法、静电沉积法以及悬浮凝结法等几种微胶囊化技术。
㈩　锐孔—凝固浴法
锐孔—凝固浴法是将化学法和物理机械法相结合的一种微胶囊方法。以可溶性聚合物为壁材,将聚合物配成溶液,以此溶液包裹芯材并呈球状液滴落入凝固浴中,使聚合物沉淀或交联固化成为壁膜而微胶囊化。用特殊的锐孔—凝固浴法可以将非水溶性壁材包覆成医学和生物学上很有用的酶微胶囊。例如把10 g 淀粉糖化酶分散到400 ml 甲基丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸共聚物的甲醇溶液中,与带有正电荷的聚乙烯醇乙酰醋酸哌啶酯一起连续经锐孔喷出,发生静电吸引而凝聚成微胶囊。
（十一）流化床喷涂法
此法又称为空气悬浮包埋法。它是由美国威斯康星大学D. E. Wurster 教授发明的,故通常又将这种方法称为Wurster 法。将囊芯颗粒置于流化床中,通入空气使囊芯分散悬浮在承载空气中,然后将溶解或熔化的壁材通过雾化喷头,喷洒在循环流动的囊芯粒子上,并沉淀于表面,经过反复多次循环,形成厚度适中均匀的壁膜。
根据壁材溶液加入流化床位置的不同,可有3种喷涂方法:顶端喷涂、底端喷涂和法向喷涂[1] ,如图2 所示。
图2　 3 种流化床喷涂法制备微胶囊的示意图
　　上面3 种方法各有利弊,其中顶端喷涂由于它的用途广,雾滴尺寸范围大的设备操作的简单性,已被广泛成功的用于食品工业。法向喷涂是一种较新的喷涂技术,颗粒在3种力的作用下,在干燥室内做螺旋式运动,所得的产品质量比底端喷涂要好。与其它两种方法相比,底端喷涂形成的膜厚不均一,喷涂后大颗粒的膜较小颗粒的膜要厚。流化床喷涂法在包覆芯材的过程中壁材分布均匀,从而减少了壁材的用量,包埋率可高达98 %～99 % ,但所得的颗粒较大,粒径一般在50～5 000μm 之间,它可成功地对大小不同、形状不规则的固体颗粒进行包埋。
7.影响微胶覆贮藏稳定性的因素
（1）相对湿度对保留率的影响 贮存环境的相对湿度对芯材的保留率是至关重要的。当相对湿度(RH)增加到64％时，保留率仍然很高,RH上升到75％时，保留率直线下降；RH达到97％时，芯材几乎完全损失。
（2）贮藏时间 贮藏时间的长短对保留率也会产生一定的影响，这主要是由于贮藏过程中非晶态壁材的结晶性能发生了变化。贮藏1周内保留率变化最大，3周后基本稳定在一个水平。
（3）水分活度（aw） 经干燥的微胶囊制品的aw与T有一定的关系。冷冻干燥的草莓，发现T与aw(25℃)呈线性关系．并得到了回归方程
T＝-135.49aw十35.79
应用这一方程可以预测微胶囊制品的择适宜的干燥和贮藏条件提供依据。
(4) 贮藏温度 当贮藏温度高于T时，微胶囊壁才的物化变化 (如褐变反应和重结晶)会加剧，并会从玻璃态向高弹态、帖流态转变．非晶聚合物发生结晶、芯材扩散加速,逐渐释放而损失，保留率下降。
微胶囊技术已成为21世纪国际上重点研究的高新技术之一。尤其用在微胶囊香味剂的方面，有以下优点：
（1）物料形态改变，可将液态香精转变为分散性及流动性好的颗粒料，便于运输、贮存和添加使用；
（2）产品稳定性提高，可有效地防止其分解，氧化(变色、变质)，防止香气迅速挥发散逸；
（3）可控制香精从微胶囊内向外释放及扩散的速率．使有效成分长效化；
（4）可掩饰不良气味；
随着微胶囊技术的纵深发展出现了一种静电喷雾法制备微胶囊的技术,这种方法制备的微胶囊的粒径较均匀且为纳米级。由于这一显著特点, 使得这一技术受到日益广泛的关注。纳米微胶囊,它是纳米技术中纳米加工学和纳米材料的综合,是一门交叉性学科。由于纳米微胶囊具有独特性质,使它的应用领域更为广泛。美国IBM 公司首席科学家Armstrong 曾说过:纳米技术将成为21 世纪信息时代的核心 。微胶囊技术也将成为本世纪的另一闪光点。
目前影响微胶囊技术发的主要因素是壁材的开发。随着人们对微胶囊认识的不断深入,随着新材料、新设备的不断出现,微胶囊技术将在人类文明发展史上大放异彩。