纤维素纳米晶体-壳聚糖复合微胶囊的制备

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香精是人工调配的浓缩精油,可模仿天然植物的香味,其在储存过程中会受到温度、光照或其他因素的影响,同时容易挥发,造成香味散失。香精微囊化技术应运而生,这是一种将均匀分布的液滴包覆进囊壁中以形成微胶囊的技术。将香精包覆后,囊壁的致密性可以有效控制香精的挥发,保护敏感成分,这样不但能极大地增强香精的抗光、抗氧性,而且还大大提高了其在保存过程中的稳定性。本文以纤维素纳米晶体、壳聚糖、明胶为主要壁材原料制备新型香精微胶囊,并以紫外分光光度计,傅立叶变换红外光谱仪,扫描电子显微镜,热重分析仪和X射线衍射仪等来表征其形貌和性能。以纤维素纳米晶(CNC)为大分子交联剂,与壳聚糖(CS)经过离子交联法制备CS/CNC香精微胶囊,以粒径和包埋率为指标,依据单因素实验的结果,通过响应面分析,发现影响其包埋率的主次关系为:CS的p H值>CS的质量浓度>CNC的质量浓度,明确优化后的最佳工艺为:壳聚糖的p H值为3.435,壳聚糖质量浓度为2g/L,纤维素纳米晶体质量百分比为0.352%,在此条件下,包埋率达到89.9773%。制备的CS/CNC香精微胶囊粒径大多集中在0.3~2μm之间,其微胶囊形状圆滑,完好,分散性好,不易团聚。以三聚磷酸钠(TPP)为交联剂,制备CS/TPP香精微胶囊,并与CS/CNC香精微胶囊进行比较,CS/TPP微胶囊的粒径普遍小于CS/CNC微胶囊,但其分散性不如后者好,形貌也不够完美。比较CS/TPP和CS/CNC微胶囊的热稳定性,CS/CNC微胶囊的热稳定性比CS/TPP好,能更好的保护柠檬香精,使之具有更好的缓释性能。以柠檬香精为囊芯,壳聚糖和纤维素纳米晶体、明胶(GE)为壁材,利用复凝聚法制备CS/GE/CNC香精微胶囊,以粒径和包埋率为指标,依据单因素实验的结果,通过响应面设计,发现影响其包埋率的先后顺序为:壳聚糖质量浓度>明胶质量浓度>纤维素纳米晶体质量浓度,明确优化后的最佳工艺为:壳聚糖质量浓度2g/L,明胶质量浓度2g/L,纤维素纳米晶体质量浓度为0.259%,在此条件下,包埋率达到74.35%。制备的CS/GE/CNC微胶囊粒径在1~5μm,微胶囊形状是球形,分散性较好,只有较少的塌陷。
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