[实用新型]一种挤压式自动微胶囊造粒设备

说明书

本实用新型公开了一种挤压式自动微胶囊造粒设备，包括设备主体，设备主体内设置有混料室、螺杆泵、注射装置、控制机构、直流电机、用于保护注射装置的压力保护机构、反应器、磁力搅拌器、升降台和控制面板；混料室位于设备主体的上方，注射装置包括相互连接的注射室和注射嘴，注射室通过管道与混料室连通，螺杆泵安装在管道上；反应器位于注射嘴下方，磁力搅拌器安装于反应器下方并对反应器内进行搅拌，磁力搅拌器安装在升降台上；控制面板分别与控制机构、直流电机、磁力搅拌器连接。本装置结构简单、操作方便，可连续生产，造粒效率高，可包埋不同益生菌及酶，包埋率几乎达到100％，且细胞存活率较高。

技术领域

本实用新型涉及生物技术及材料生产技术领域，尤其涉及一种挤压式自动微胶囊造粒设备。

背景技术

微胶囊是一种将微生物、酶等活性物质用高分子材料包埋在微米级尺寸颗粒内部的小型胶囊。它具有保护囊内物质物理性状、保护活性成分并控制其可持续释放，以期达到功能应用等作用。微胶囊技术目前已广泛应用到益生菌用品、酶制剂、食品风味物质保存、医药控制释放及油脂抗氧化等相关领域中。微胶囊包埋技术保护益生菌是目前国内外研究的热点，且被认为是最为高效和经济的保护益生菌活性的方法之一。包埋后的益生菌可以提高对外界环境影响的抵抗能力，避免酸碱性、高温环境以及高渗透压的影响，从而提高益生菌生物活性和生存水平，使益生菌在加工、保存及穿过胃肠道时得到保护，延长活菌产品货架期，增强益生菌储存过程中的稳定性，提高穿过肠道时的存活率。M.Papagianni和S.Anastasiadou将包埋后的乳酸片球菌在模拟胃液和模拟肠液环境中各储存2h，然后发现微生物存活水平明显提高。

从制备原理上可以将微胶囊的制备方法分为：乳化法、玻璃态转变法、微孔淀粉吸附包埋、气溶胶碰撞法、静电纺丝法和凝乳包埋法。根据具体操作方法不同，凝聚法可以分为挤压法和层层自组装法；玻璃态转变法可以分为喷雾冷凝法、喷雾干燥、喷雾冷冻干燥、超声真空喷雾干燥和冷冻干燥。已有研究表明，不同的微胶囊包埋工艺对微胶囊的性质会有较大的影响。现在工业上研究和使用最为广泛的微胶囊制备技术为乳化法和喷雾干燥法。乳化法是指将少量的壁材水溶液包含微生物作为分散相加入到植物油当中，植物油作为连续相。形成水油乳化液，分散相在油中形成不溶的微小胶粒液滴。乳化法适用于大规模生产且制备过程中益生菌的存活率较高，而且制备得到的微胶囊粒径相对较小，但是该方法存在一定的缺点，比如制备得到的微胶囊产品包埋率不高，尺寸分布太广，尺寸不均非常严重，而且形状不易控制。此外，连续相的去除也增加了工艺负担。喷雾干燥法是将壁材溶液与益生菌混合，通过喷雾干燥喷嘴雾化形成小液滴，与高温非饱和气体接触，液滴被气体夹带、干燥，在干燥过程完成后得到颗粒状产品。该方法的主要优点是速度快，技术成本相对较低，适用于工业化生产且重复性好。其弊端是喷雾干燥是较高温度的热脱水过程会严重影响微生物的存活率以及热敏性活性物质的活性，且应用领域较窄。而挤压法是一种新兴起的包埋方法。它是将待包埋的益生菌加入事先配备好的亲水胶体溶液中，然后通过注射器金属毛细管，以液滴的形式滴入固化液(常用的是醋酸盐缓冲液和氯化钙溶液)中而形成微小颗粒，通过金属毛细管的直径和液滴下落的距离来控制产品的形状和大小。挤压法操作简单、成本低、包埋率几乎达到100％，且细胞存活率较高。该方法不涉及有害试剂，不涉及高温条件，且在有氧和无氧环境下均可操作。但该方法最大的缺点是效率低下，需要人工进行挤压制备微胶囊，很难应用于大规模生产，因此必须开发自动化设备代替手动挤压来改变这种情况。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种挤压式自动微胶囊造粒设备。