一种包裹复配香精的微胶囊及其制备方法 |
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| 申请号 | CN202311603510.3 | 申请日 | 2023-11-28 | 公开(公告)号 | CN117839578A | 公开(公告)日 | 2024-04-09 |
| 申请人 | 华南理工大学; | 发明人 | 胡建强; 钟志婷; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种包裹复配香精的微胶囊及其制备方法；所述包裹复配香精的微胶囊包括以下重量百分比的组分：油溶性多组分复配香精：5％‑20％；非离子型 表面活性剂 ：1％‑5％，所述非离子型表面活性剂包括亲 水 性非离子型表面活性剂1和疏水性非离子型表面活性剂2；预聚体：5％‑10％；保护胶体：0.5‑2％；余量为去离子水。本发明通过在乳化阶段采用不同HLB值非离子型表面活性剂，对多组分复配香精进行乳化分散，使其在微囊化阶段能够保持分散均匀、粒径均一的水包油液滴，采用原位聚合法对乳化分散后的香精进行包裹，得到包裹复配香精的微胶囊，使其 香味 更加丰富、持久，并且粒径较小，表面积较大，有利于香味持久扩散。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种包裹复配香精的微胶囊，其特征在于，包括以下重量百分比的组分： |
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| 说明书全文 | 一种包裹复配香精的微胶囊及其制备方法技术领域[0001] 本发明涉及香精技术领域，具体涉及一种包裹复配香精的微胶囊及其制备方法。技术背景 [0002] 香精香料通常被添加到其他产品中，满足人们对宜人气味的追求，也可以作为功效成分，起到抗菌、防虫等效果，在食品、日化、烟草、饲料等领域被广泛使用。由于许多香精组分是酚、醛、烯等活泼物质，挥发性高，对光、氧、pH等环境因素较为敏感，在储存、运输使用过程中易产生损失或变质。微囊化可以将这些问题的带来的危害有效降低，采用高分子聚合物成膜材料，通过一定的物理或化学方法将香精包覆起来，使之形成微小囊状物，将香精微囊化既可以起到保护效果，又可以通过调节微胶囊的外壳性能达到控释、缓释的效果。 [0003] 以三聚氰胺甲醛树脂为微胶囊壁材包裹香精，可以起到耐高温、防止外界环境对香精造成影响、提高在产品中的稳定性等作用。使用三聚氰胺甲醛做壳材料包裹香精时，根据香精种类不同，使用的乳化分散剂会对微胶囊的形成、粒径、表面形貌等产生较大影响。在现有的制备技术中，更多集中在对组分较少的香精、精油的包裹的研究，对于复配的、成分复杂的香精包裹的研究较少，使得微胶囊香精实际应用受限。 发明内容[0004] 为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种包裹复配香精的微胶囊，该香精微胶囊以甲醚化密胺树脂预聚体为微胶囊的壁材，油溶性复配香精为芯材，通过使用不同HLB值的非离子乳化剂，先乳化分散油溶性复配香精，形成稳定的水包油乳液，再通过原位聚合法制备微胶囊，丰富微胶囊香精的产品多样性，根据香精种类、香型的不同，使香精微胶囊可用于多种日化产品中，如衣物洗护产品、固体香膏等。 [0005] 本发明的另一目的在于提供一种包裹复配香精的微胶囊的制备方法，该制备方法通过使用不同HLB值的非离子乳化剂，调节用量，通过高速均质，可达到制备不同种类复配香精的水包油乳液，乳化液稳定、粒径较小，适用于制备微胶囊，且整体制备方法简单，条件可控，得到的香精微胶囊粒径范围小。 [0006] 本发明的目的通过下述技术方案实现： [0007] 一种包裹复配香精的微胶囊，包括以下重量百分比的组分： [0008] 油溶性多组分复配香精：5％‑20％； [0009] 非离子型表面活性剂：1％‑5％，所述非离子型表面活性剂包括亲水性非离子型表面活性剂1和疏水性非离子型表面活性剂2； [0010] 预聚体：5％‑10％； [0011] 保护胶体：0.5‑2％； [0012] 余量为去离子水。 [0013] 通过采用上述技术方案，包裹复配香精的微胶囊组成主要包括油溶性多组分复配香精、非离子型表面活性剂、预聚体、保护胶体、去离子水等。 [0014] 所述亲水性非离子型表面活性剂1和去离子水混合形成水相；所述疏水性非离子型表面活性剂2与油溶性多组分复配香精混合形成油相。 [0015] 优选的，所述油溶性多组分复配香精为通过十种以上单组份香精复配而成的花香香精、古龙香精和紫罗兰香精中的至少一种。 [0016] 优选的，所述亲水性非离子型表面活性剂1的HLB值范围为7‑19； [0017] 优选的，所述疏水性非离子型表面活性剂2的HLB值范围为3‑7。 [0018] 优选的，所述亲水性非离子型表面活性剂1为吐温20、吐温40、吐温60、吐温80中的至少一种； [0019] 进一步优选的，所述亲水性非离子型表面活性剂1为吐温80。 [0020] 优选的，所述疏水性非离子型表面活性剂2为司盘40、司盘60、司盘80中的至少一种。 [0021] 进一步优选的，所述疏水性非离子型表面活性剂2为司盘80。 [0022] 优选的，所述亲水性非离子型表面活性剂1和疏水性非离子型表面活性剂2的质量比为2‑8:8‑2。 [0023] 优选的，所述预聚体为甲醚化密胺树脂预聚体。 [0024] 进一步优选的，所述甲醚化密胺树脂预聚体的固含量为60％。 [0025] 优选的，所述保护胶体为壳聚糖、聚乙烯醇中的至少一种。 [0026] 上述的包裹复配香精的微胶囊的制备方法，包括以下步骤： [0027] (1)将亲水性非离子型表面活性剂1加入去离子水中，混合并搅拌均匀，形成水相； [0028] (2)将疏水性非离子型表面活性剂2与油溶性多组分复配香精混合，形成油相； [0029] (3)将步骤(2)中的油相逐滴加入到步骤(1)中的水相，使用高速均质机在3000‑8000rpm下均质10‑20min，得到水包油乳液； [0030] (4)将步骤(3)中的水包油乳液在100‑1000rpm速率下搅拌，滴加预聚体溶液，并将混合溶液的pH调节至4‑5； [0031] (5)将步骤(4)中所得的混合溶液升温至40‑80℃，保温2‑4h，加入保护胶体，再40‑80℃保温0.5‑3h，得到包裹复配香精的微胶囊。 [0032] 优选的，步骤(3)中，所述的油相和水相的温度为40‑80℃。 [0033] 优选的，步骤(4)中，调节pH值时采用质量分数为1‑10％wt的一水柠檬酸溶液。 [0034] 本发明的有益效果在于： [0035] 通过采用上述技术方案，为了提高油溶性复配香精在形成微胶囊的过程中的乳液稳定性，通过使用不同HLB值的非离子型表面活性剂进行乳化分散，并通过调节均质速率，调整液滴大小，从而调整微胶囊香精的大小，使得制备的微胶囊香精粒径较小且较为均匀，平均粒径在5‑10μm，具有良好的小粒径与分散性。 [0036] 通过采用上述技术方案，本发明制备的包裹复配香精的微胶囊外壳稳定，耐热性好，稳定性高，将液态香精转变成固态香精，更易储存，可以在日化产品如织物洗护用品、固体香氛中使用，增加香味持久度。附图说明 [0037] 图1为实施例1微胶囊的扫描电镜图。 [0038] 图2为对比例1‑3及实施例1微胶囊的显微镜图。 [0039] 图3为对比例1‑3及实施例1微胶囊的热重分析图。 具体实施方式[0040] 以下结合实例对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的实施和保护不限于此。需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程，均是本领域技术人员可参照现有技术实现或理解的。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，视为可以通过市售购买得到的常规产品。 [0041] 实施例1 [0042] 一种包裹复配香精的微胶囊，包括以下重量百分比的组分： [0043] 油溶性多组分复配香精花香香精：10％； [0044] 亲水性非离子型表面活性剂1吐温80：0.6％； [0045] 疏水性非离子型表面活性剂2司盘80：0.4％； [0046] 甲醚化密胺树脂预聚体：6.67％(按固含量算)； [0047] 保护胶体聚乙烯醇：1％； [0048] 余量为去离子水； [0049] 调节pH用酸溶液：5％wt的一水柠檬酸溶液。 [0050] 上述的包裹复配香精的微胶囊制备，包括以下步骤： [0051] (1)按照重量比，将亲水性非离子型表面活性剂1加入去离子水中，混合并搅拌均匀，并恒温加热至60℃，形成乳化液中的水相，保温备用； [0052] (2)按照重量比，将疏水性非离子型表面活性剂2与油溶性多组分复配香精混合，并恒温加热至60℃，形成乳化液中的油相，保温备用； [0053] (3)将步骤(2)中的油相逐滴加入到步骤(1)中的水相，使用高速均质机在4000rpm下均质15min，得到稳定的水包油乳液，升温加热至60℃，保温备用。 [0054] (4)将步骤(3)中的水包油乳液倒入反应装置，500rpm速率下搅拌，滴加预聚体溶液，使用5％wt的一水柠檬酸溶液，将混合溶液的pH调节至4‑5。 [0055] (5)步骤(4)的整体反应装置及混合溶液升温至60℃，保温2h，加入1％保护胶体聚乙烯醇，再60℃保温1h，得到香精微胶囊。 [0056] 本实施例得到的包裹复配香精的微胶囊的扫描电镜图如图1所示。 [0057] 实施例2 [0058] 一种包裹复配香精的微胶囊，包括以下重量百分比的组分： [0059] 油溶性多组分复配香精花香型香精：10％； [0060] 亲水性非离子型表面活性剂1吐温80：0.5％； [0061] 疏水性非离子型表面活性剂2司盘80：0.5％； [0062] 甲醚化密胺树脂预聚体：6.67％(按固含量算)； [0063] 保护胶体聚乙烯醇：1％； [0064] 余量为去离子水； [0065] 调节pH用酸溶液：5％wt的一水柠檬酸溶液。 [0066] 上述的包裹复配香精的微胶囊制备，包括以下步骤： [0067] (1)按照重量比，将亲水性非离子型表面活性剂1加入去离子水中，混合并搅拌均匀，并恒温加热至60℃，形成乳化液中的水相，保温备用； [0068] (2)按照重量比，将疏水性非离子型表面活性剂2与油溶性多组分复配香精混合，并恒温加热至60℃，形成乳化液中的油相，保温备用； [0069] (3)将步骤(2)中的油相逐滴加入到步骤(1)中的水相，使用高速均质机在4000rpm下均质15min，得到稳定的水包油乳液，升温加热至60℃，保温备用。 [0070] (4)将步骤(3)中的水包油乳液倒入反应装置，500rpm速率下搅拌，滴加预聚体溶液，使用5％wt的一水柠檬酸溶液，将混合溶液的pH调节至4‑5。 [0071] (5)步骤(4)的整体反应装置及混合溶液升温至60℃，保温2h，加入1％保护胶体聚乙烯醇，再60℃保温1h，得到香精微胶囊。 [0072] 实施例3 [0073] 一种包裹复配香精的微胶囊，包括以下重量百分比的组分： [0074] 油溶性多组分复配香精花香型香精：10％； [0075] 亲水性非离子型表面活性剂1吐温80：0.4％； [0076] 疏水性非离子型表面活性剂2司盘80：0.6％； [0077] 甲醚化密胺树脂预聚体：6.67％(按固含量算)； [0078] 保护胶体聚乙烯醇：1％； [0079] 余量为去离子水； [0080] 调节pH用酸溶液：5％wt的一水柠檬酸溶液。 [0081] 上述的包裹复配香精的微胶囊制备，包括以下步骤： [0082] (1)按照重量比，将亲水性非离子型表面活性剂1加入去离子水中，混合并搅拌均匀，并恒温加热至60℃，形成乳化液中的水相，保温备用； [0083] (2)按照重量比，将疏水性非离子型表面活性剂2与油溶性多组分复配香精混合，并恒温加热至60℃，形成乳化液中的油相，保温备用； [0084] (3)将步骤(2)中的油相逐滴加入到步骤(1)中的水相，使用高速均质机在4000rpm下均质15min，得到稳定的水包油乳液，升温加热至60℃，保温备用。 [0085] (4)将步骤(3)中的水包油乳液倒入反应装置，500rpm速率下搅拌，滴加预聚体溶液，使用5％wt的一水柠檬酸溶液，将混合溶液的pH调节至4‑5。 [0086] (5)步骤(4)的整体反应装置及混合溶液升温至60℃，保温2h，加入1％保护胶体聚乙烯醇，再60℃保温1h，得到香精微胶囊。 [0087] 对比例1 [0088] 一种包裹复配香精的微胶囊，与实施例1的不同之处在于，使用单一乳化剂苯乙烯‑马来酸酐共聚物(SMA)：1％，溶于去离子水后，滴加油溶性复配香精，采用高速均质机在4000rpm下均质15min，得到水包油乳液，升温加热至60℃，保温备用。其余步骤相同。 [0089] 对比例2 [0090] 一种包裹复配香精的微胶囊，与实施例1的不同之处在于，使用单一乳化剂十二烷基苯磺酸钠：1％，溶于去离子水后，滴加油溶性复配香精，采用高速均质机在4000rpm下均质15min，得到水包油乳液，升温加热至60℃，保温备用。其余步骤相同。 [0091] 对比例3 [0092] 一种包裹复配香精的微胶囊，与实施例1的不同之处在于，使用单一乳化剂P(AM‑co‑AA)‑pS)(聚(丙烯酰胺‑共‑丙烯酸)‑部分钠盐)：1％，溶于去离子水后，滴加油溶性复配香精，采用高速均质机在4000rpm下均质15min，得到水包油乳液，升温加热至60℃，保温备用。其余步骤相同。 [0093] 测试例1 [0094] 香精乳液效果及微囊化结果分析 [0095] (1)实验样品：实施例1及对比例1‑3制备的水包油乳液和微胶囊 [0096] (2)实验方法： [0097] 乳液稳定性：取步骤(3)的水包油乳液(香精乳化液)在60℃保温3h，观察是否分层。 [0098] 微囊化结果：取步骤(5)反应后的混合溶液，超声分散均匀后，置于显微镜下观察，是否微囊化完全。 [0099] 包裹率测试：取步骤(5)反应后的微胶囊样品，使用乙醇水溶液进行洗涤，并对残留乳液进行破乳，防止对包裹率测试造成干扰。并置入离心管，10000rpm下离心3min，取下层白色沉淀，并用乙醇洗涤，洗去表面残留的香精及其他少量反应单体，置于真空干燥箱，30℃干燥24小时后，用TGA550进行热重分析，通过失重峰分析包裹率。 [0100] (3)实验结果：实验结果见表1及图2、图3。 [0101] 表1 [0102] 组别 60℃保温3h后 微囊化结果对比例1 乳液稳定，不分层 部分微囊化，微胶囊之间粘连 对比例2 乳液不稳定，分层 部分微囊化，微胶囊之间粘连 对比例3 乳液稳定，不分层 部分微囊化，粒径大小不均一 实施例1 乳液稳定，不分层 微囊化完全，粒径较均一 [0103] 由表1及图2可知，使用不同种类单一乳化剂对复配香精进行乳化分散后，使用甲醚化密胺树脂预聚体做外壳制备微胶囊，由于乳液稳定性对微胶囊的制备有影响，使用上述单一乳化剂不能达到制备粒径较小且均一的微胶囊香精。 [0104] 由图3可知，使用亲水性非离子表面活性剂1及疏水性非离子表面活性剂2对复配香精进行乳化分散后，制备的微胶囊包裹率比使用不同种类的单一乳化剂分散得到的微胶囊包裹率约高20％。 [0105] 测试例2 [0106] 粒径、分散指数测试 [0107] (1)实验样品：实施例1‑3所制得的包裹复配香精的微胶囊。 [0108] (2)实验方法：取步骤(5)反应后的微胶囊样品，使用乙醇水溶液进行洗涤，并对残留乳液进行破乳，防止对粒径测试造成干扰。并置入离心管，10000rpm下离心3min，取下层白色沉淀，用去离子水分散，并在室温下利用Malven Zetasizer ULTRA直接对产物进行粒径、分散指数的测定。 [0109] (3)实验结果：实验结果见表2。 [0110] 表2 [0111]组别 平均粒径/μm 分散指数 实施例1 6.5 0.3 实施例2 6.7 0.5 实施例3 6.4 0.4 [0112] 由表2可知，实施例1、实施例2和实施例3制得的包裹复配香精的微胶囊由于乳化剂比例的不同，得到的微胶囊粒径和分散指数有所区别，实施例1平均粒径为6.5μm，分散指数为0.3，意味着较为均一，因此，通过调整两种不同HLB的非离子乳化剂，可以使微胶囊的粒径分布控制在一定范围内，因此，该方法也可推广至包裹其他不同香型的多组分复配香精。 [0113] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。 |
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