[发明专利]一种双核微胶囊及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种微胶囊，特别是涉及一种双核微胶囊及其制备方法与应用；该双核微胶囊适合在食品、化妆品及功能型材料中的应用。

背景技术

微胶囊技术虽然始于上世纪30年代，但发展非常迅速。迄今已广泛应用于食品、药品、化妆品等领域。微胶囊技术是指将固体、液体或气体包封在微小而密封的胶囊中，使其在特定条件下以一定速率释放的技术。其中，被包封的物质称为芯材，包封芯材实现微囊胶化的物质称为壁材。芯材，可为油溶性、水溶性化合物或混合物，其状态可为粉末、固体、液体或气体。经研究发现，可包封物的品种极其繁多，如交联剂、催化剂、化学反应剂、显色剂、药物、杀虫剂、水溶液、染料、颜料、洗涤剂、食品等。微胶囊外层包封物质可选用天然高分子、半合成高分子和合成高分子材料，又称囊壳层。为确保微胶囊的包封效果和稳定性，所包封的物质(芯材)的性质，服从一定的规律，一般油溶性芯材需选水溶性壁材，水溶性芯材则选油溶性壁材，即壁材应不与芯材物反应，不与芯材物混溶。微胶囊的物化性能往往与所选择的壁材有直接关系。壁材本身的性能也直接影响到壳层的各种特性，如渗透性、稳定性、溶解性、可聚合性、粘度、电性能、吸湿性及成膜性等。通过惰性壁材将活性芯材包封起来，可以有效减少外界环境因素，如光,氧,水的反应，对活性物质的影响；减少芯材向环境的扩散和蒸发；控制芯材的释放；掩蔽芯材的异味；改变芯材的物理性质，包括颜色、形状、密度、分散性能、化学性质等。

但普通微胶囊在保护活性物质，定点靶向释放等领域的应用上存在以下问题：（1）普通微胶囊受壳层惰性物质的限制只能在一定的外界环境下有效保护活性物质，单一壁材难以应对不同环境条件对壳材料的破坏，在特定领域的靶向性释放方面应用受限；（2）普通微胶囊活性物质的释放速率曲线呈正态分布，难以以一定的速率，持续稳定；（3）普通微胶囊在包封多种芯材时，存在密闭效果差，芯材之间互相影响，难以做到有层次地阶梯性释放。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种能较好地包封多种芯材，芯材之间相互影响较小，可做到有层次地阶梯性释放芯材活性物质的双核微胶囊及其制备方法。

本发明另一目的在于提供所述双核微胶囊在食品、化妆品及功能型材料中的应用。

本发明制备的三聚氰胺-甲醛树脂及海藻酸钠-壳聚糖作为壳层的双核微胶囊。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种双核微胶囊的制备方法，包括如下步骤：

（1）三聚氰胺-甲醛预聚体：按三聚氰胺与纯甲醛摩尔比为1:3～1:4的比例将三聚氰胺和甲醛溶液搅拌混合，加入第二类pH调节剂调节体系pH值为8～9，将三聚氰胺甲醛混合溶液于65～70℃水浴中加热并搅拌，5～10min后体系变透明，加入与甲醛溶液质量比为1:1-1.5:1的蒸馏水，继续反应30～50min即可得到透明低分子量的水溶性三聚氰胺-甲醛预聚体；

（2）三聚氰胺-甲醛树脂微胶囊的制备：室温下，将所述三聚氰胺-甲醛预聚体与乳化剂按质量比为100:20～100:30的比例混合搅拌直至全部溶解，用第一类pH调节剂调节pH值为1～6，再加入第一芯材，第一芯材与三聚氰胺-甲醛预聚体质量比例0.5～5:100；改用乳化机乳化，在乳化搅拌和冰浴条件下，连续乳化0.5h～1h；再将水浴温度升至40℃以上，改用湍流搅拌桨搅拌；继续反应1h～3h之后，用第二类pH调节剂调整pH值≥6，停止反应，得到粒径为0.1～300μm的三聚氰胺-甲醛树脂微胶囊；

（3）双核微胶囊的制备过程：将壳聚糖用酸液溶解，得壳聚糖溶液；将三聚氰胺-甲醛树脂微胶囊与第二芯材加入壳聚糖溶液中，分散均匀；所述三聚氰胺-甲醛树脂微胶囊和第二芯材与壳聚糖质量比例都为0.5～5:100；用注射泵形成液滴，收集在CaCl₂溶液中，固化0.5h～3h；得到外形为球状，粒径为0.1～1000μm的双核微胶囊，双核微胶囊最外层为壳聚糖，里面包含着三聚氰胺-甲醛树脂微胶囊和第二芯材两种核；

所述的第一类pH调节剂为硫酸、盐酸、草酸、醋酸、苯甲酸、甲酸和丁二酸中的一种或多种；

所述的第二类pH调节剂为氢氧化锂、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙和氨水中的一种或多种；

所述的酸液为硫酸、盐酸、草酸、醋酸、苯甲酸、甲酸和丁二酸中的一种或多种；