微胶囊技术在食品工业中的应用研究
微胶囊技术在食品工业中的应用研究
张意锋，李保国，李甜甜，刘莎莎
（上海理工大学食品科学与工程研究所，上海200093）
摘要：利用微胶囊技术可以解决传统工艺所不能解决的诸多问题，生产出具有良好功能性和贮存稳定性的新产品。综述了微胶囊技术的作用（改善物理性质、提高稳定性、屏蔽不良味道或气味、控制释放、隔离特殊用途的不相容物质、使药物具有靶向性）、制备原理与特点，以及其在食品工业中的应用研究，最后指出微胶囊技术存在的问题并进行展望。
关键词：微胶囊；食品工业；进展
中图分类号：TS201.1文献标识码：A文章编号：1004-874X（2012）19-0112-03
Research progress on microencapsulation technology
application in the food industry
ZHANG Yi-feng,LI Bao-guo,LI Tian-tian,LIU Sha-sha
(Institute of Food Science and Engineering,University of Shanghai for Science and Technology,Shanghai200093,China)
Abstract:The microencapsulation technology could solve many problems which could not be solved by the traditional process,and it could produce new products with good functionality and storage stability.The review described the technical characteristics of the microcapsules,the role of commonly used preparation principle and its applications in the food industry,and finally pointed out the problems and development prospects of microencapsulation technology.
Key words:microencapsulation;food industry;progress
微胶囊技术是采用特定设备和特殊方法，把分散的固体颗粒、液滴或气体完全包封在一层微小、半透性或封闭的膜内形成微小粒子的技术[1]。该微小粒子即为微胶囊，其直径一般为1~1000μm[2]。被包在微胶囊内部的固体、液体或气体物质称为囊芯（也称为芯材、包容物），微胶囊外部的成膜材料形成的包覆膜称为囊壁（也称为壁材、壳体）[3]。
微胶囊技术研究始于20世纪30年代。1949年美国的Wurster成功制备出药物包衣微胶囊[4]，并且由威斯康星校友研究基金会申请了固体微粒微胶囊化的专利，这是首个微胶囊化的专利。1954年，美国NCR公司利用微胶囊制造出第一代无碳复印纸，实现微胶囊技术的商业化应用，开创了微胶囊技术快速发展的时代[5]。20世纪80年代中期微胶囊技术得到迅猛发展。近年来，在美国、日本等发达国家，微胶囊技术发展迅速，广泛应用于医药、香料、农业、化工、饲料、纺织、材料等领域，随着微胶囊技术的日趋发展和进步，其在食品工业中的的应用也越来越广。
1微胶囊技术的作用
微胶囊技术之所以被广泛应用于食品工业、制药工程、生物工程等领域中，是因为对物质进行微胶囊化后可实现许多目的。1.1改善物理性质
当液态物质被微胶囊化后，可得到细粉状产物，称之为拟固体。虽然在使用时拟固体具有固体特征，但其内部相仍然是液体，因而可良好地保持液相的反应性，该性质有特殊的用途。由于这种物质能支撑含有空气或空芯的微胶囊，从而使这种物质的体积增加，这样，物质的重量可以经微胶囊化后增加或减少。在涂层工艺中，微胶囊有两个优点：第一，在等量浓度下，其粘度较低；第二，可以以粉末的状态使用，非常细的粉末可降低絮集问题。当微胶囊与乳液相结合后，其表观粘度比等量固体浓度的乳液的表观粘度大大降低，从而改变分离状态，实现特殊应用[6]。
1.2提高稳定性
经过微胶囊化后，囊芯由于囊壁的保护作用呈现出特殊的稳定性。如改善囊芯对pH值的敏感性，降低囊芯的挥发性、保护具有吸水性的囊芯、使囊芯具有抗氧化性等。易挥发的物质经微胶囊化后，能够抑制挥发，因而能贮存很久。一种用于胶粘剂的含甲苯微胶囊，其稳定性试验结果表明，在室温下被包裹的甲苯几乎不释放。磷酸铁与B 族维生素的混合物通过微胶囊化后，可以保护具有吸水性的B族维生素。维生素A与棕榈酸酯经过用明胶微胶囊化后，可以提高化合物的抗湿度和抗环境氧化的能力，从而提高其稳定性。高蛋白脂肪饲料微胶囊化后可有效降低贮存过程中的氧化作用，延缓向水环境的释放速率。微胶囊技术改善了囊芯的性质，从而使微胶囊颗粒具有特殊用途[7]。
1.3屏蔽不良味道或气味
由于囊壁的包裹，微胶囊技术可以用于屏蔽某些囊芯的不良味道或气味。例如通过用硬明胶胶囊，或用糖涂或
收稿日期：2012-07-08
基金项目：上海市农业成果转化项目（113919N0400）；上海市联盟计划和上海市重点学科建设项目（S30503）
作者简介：张意锋(1988-)，男，在读硕士生，E-mail：say56@https://www.wendangku.net/doc/f54435323.html, 通讯作者：李保国(1961-)，男，博士，教授，E-mail：lbaoguo@https://www.wendangku.net/doc/f54435323.html, 广东农业科学2012年第19期
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优缺点
设备简单，工艺简单，易操作，可规模化生产，但因受到挤压，容易受到外源污染设备简单，材料来源广泛，成本低，但工艺较复杂，耗时较长，存在着污染、效果受外界条件影响明显
有利于较大规模的生产，粉末易被气流带走而造成损失，在干燥过程中，粒子之间会相互碰撞，造成表面磨损
有利于工业化生产，但颗粒较大，易粘连，热敏性囊芯不适合
有利于工业化生产，工业影响因素多，但热敏性囊芯不适合
主要原理
芯材和乳化剂处于近饱和状态的囊壁中，均质乳化过程向脱水溶剂中挤压，包覆材料脱水硬化，包覆囊芯形成微胶囊
囊芯分散于囊壁中，囊壁发生限制性沉积作用与囊芯混合，囊壁通过加热、交联或者反溶剂作用僵化进而形成微胶囊
用流化床将囊芯粉末悬浮于空气中，把囊壁溶液喷雾于流化床上，在气流作用下包覆于粉末表面的囊壁溶液因溶剂的挥发而成膜，形成微胶囊
囊芯固体粉末悬浮于空气中，囊壁溶液喷雾流化，悬浮滚动，包覆囊芯，干燥得微胶囊
雾化囊芯和囊壁混合液，蒸发溶剂，囊壁固化得微胶囊
壁材类型
水溶性或脂溶性聚合物
水溶性或脂溶性聚合物
水溶性聚合物
水溶性或脂溶性聚合物水溶性聚合物
微胶囊技术挤压法[10]
相分离法空气悬浮法[11]流化床包膜法喷雾干燥
表1
传统常见微胶囊制备技术
用膜涂片剂屏蔽不良味道或气味，可以达到理想的效果，从而使特殊的囊芯用途更广。
1.4控制释放
很多香料或香精，如水杨酸甲酯和薄荷油，可通过微
胶囊化来防止挥发。如可用左旋十八甲基炔诺酮合成一系列具有不同厚度控释层的新型微胶囊；硫酸亚铁、已酰水杨酸等药物包囊后可以通过控制向消化系统的释放速度来减轻肠胃疼痛[8]；使用烃作溶剂并以特定的乙基纤维素作为壁材包囊的阿司匹林形成微胶囊后可以控制释放，这种产品与传统的阿司匹林制品相比，可以明显降低胃出血量。
1.5隔离特殊用途的不相容物质
由于微胶囊技术隔离了各种成分，故能阻止两种
活性成分之间的化学反应。两种能发生反应的活性成分，若其中之一被微胶囊化，再与另一种成分相混，它
们之间不发生反应。例如，可以将难以配伍的阿司匹林与扑尔敏通过微胶囊技术分别包囊，从而使药物达到更大的价值[9]。
1.6使药物具有靶向性
微胶囊技术可将治疗指数较低的药物或者细胞毒素
药物制成靶向制剂，使药物浓集于靶区，可以提高药物疗效，降低毒副作用，从而更有利于药物发挥作用。对于制药工业来说，微胶囊化的一个重要目的在于使药物具有靶向性。
2
微胶囊技术方法
2.1
传统微囊化方法及原理特点
传统的微胶囊制备方法有多种，但常用特别是常在食
品工业、制药工程、生物工程等领域中应用的几种方法如表1所示。
2.2微囊化新方法及原理特点
随着微胶囊技术和理论研究的深入，为了克服传统方
法存在的一定缺陷，或者为了满足某些特殊的生产、试验的需要，近年出现了一些制备微胶囊的新方法，比较具有代表性的有以下3种：
2.2.1超临界流体法超临界流法是在一定压力、一定温
度下使CO 2或H 2O 成为超临界状态并用其作为溶剂，将囊芯和囊壁溶于其中，再利用喷嘴将溶有囊芯和囊壁的溶剂喷出，通过调整喷嘴孔径的大小进而控制形成微胶囊的粒径。超临界流体法对环境没有污染，CO 2可以回收再利用，所制得微胶囊有机残留量较少。但并非所有物质都可以直接溶于超临界的CO 2或H 2O 中，许多物质的溶解需要借助有机溶剂，这样就使操作复杂化，也限制了超临界流体法的使用范围[12]。
2.2.2喷雾冻凝法喷雾冻凝法是将囊芯分散于已液化
的囊壁中，利用喷雾法并借助外界条件进行微胶囊化过程。囊壁一般选择熔点为30~50℃的固体脂或单甘脂等，囊芯颗粒必须细小且形状规则、没有尖锐的突起和棱角，否则不能被囊壁包裹。对囊芯和囊壁的混合溶液必须不断搅拌，使芯材和壁材始终均匀混合。另外，输送管要有保温
或者加热装置，保证液料不在中间凝固。同时，还要保证冷却室的温度低于壁材的熔点，这可以保证产品的机械强度。但温度接近囊壁熔点时，微胶囊颗粒会变软，会造成粉末相连，难于收集[13]。
2.2.3
高压静电成囊法上海理工大学李保国教授利用
锐孔-凝固浴法原理，设计出高压静电微囊制备装置[14]。它主要由高压电场发生器、推进器、注射器、玻璃收集容器以及支架构成，推进器与支架的套筒连接，注射器与推进器相连接，滑块与柱塞相连接，玻璃收集容器置于注射器针头的下方，高压静电发生器的正极与注射器针头相连接，负极与玻璃容器底部相连接。冯琼[15]将此法用于嗜酸乳杆菌的包埋研究，发现高压静电成囊法具有工艺操作简单、成囊条件温和、易无菌操作、制得微胶囊粒径均匀、包埋率高、表面光滑、质量高、装置拆装方便等优点。高压静电成囊法可以根据需要制备出大小适中的微胶囊，能够满足食品、医药和生物工程等领域的研究需要。
3
微胶囊技术在食品工业中的应用研究
3.1
食品的微胶囊化
食品的微胶囊化就是把液体食品转化成固体食品或
113
改变食品的外观，从而使食用更加方便。目前，市场上已经存在的微胶囊食品有固体饮料、粉末酒类、粉末油脂等。例如，固体饮料是一种新型饮料，其外观呈颗粒状微型晶体，一般都有独特的浓郁香型，在冷、热水中都可速溶，在溶液中微胶囊颗粒分布均匀，并且固体饮料的保质期较长。固体饮料以食用方便、卫生、风味独特、品种多样等优势备受消费者青睐。随着生活水平的不断提高，微胶囊化食品将会出现更多类型以满足市场需求。
3.2乳酸菌的微胶囊化
20世纪80年代中期，藤原正弘、Chuo-ku等通过不同的方法对乳酸菌的微胶囊化进行探讨。Sheu等用油相分离法制得的乳酸菌微胶囊，可以使乳酸菌的防冻能力提高20％~50％。我国有关乳酸菌微胶囊化的研究起步相对较晚，主要采用的是以海藻酸钙为囊壁的单层包埋法。于乐军[16]研究确定了复凝聚法制备乳酸菌微胶囊的最佳工艺条件：菌胶比例为1∶6，明胶和阿拉伯胶复合胶体的浓度为15％，凝聚的pH值为3.8，搅拌速度为600r/min，反应时间为15min，反应温度为30℃，制得的微胶囊对乳酸菌的包埋率为92.8（±1.16）％，制备得到的微胶囊呈圆球形，粘连性较低，粒径分布较均匀，平均粒径为283（±56）μm。
3.3双歧杆菌的微胶囊化
Khalil等将浓缩的双歧杆菌液与海藻酸钠溶液混合均匀，然后加入到植物油中，形成包埋有双歧杆菌的海藻酸钙颗粒。横田丰一等将双歧杆菌粉分散于融点高于人体体温的硬化油中，搅拌均匀后喷雾，可以得到粒径为40~60μm的微胶囊颗粒，产品在模拟胃液中的存活率高达90％以上。杜少平[17]通过试验研究选用了耐酸肠溶性囊壁-羟丙基甲基纤维素和邻苯二甲酸酯（HPMCP），并且对双歧杆菌冻干菌粉的微囊化工艺进行优化。微囊化双歧杆菌的最佳工艺是：蠕动泵以20mL/min的流速将10％囊壁液加入流化床内，包囊温度为37℃，流化床的空气流速为12m3/h。利用这种微胶囊方法和条件制备的双歧杆菌微胶囊具有较好的耐酸性和肠溶性。
3.4营养素的微胶囊化
营养素的强化是提高食品营养特性的常用基本技术，然而营养素普遍存在着理化性质不稳定、容易在食品加工和储藏过程中损失或变性的缺点，有些营养素还具有令人不愉快的滋味或气味，从而导致食品感官性状差，进而影响其食用价值。微胶囊化营养素可以较好地解决上述问题。如将微胶囊化的维生素A、维生素B1等加入到谷物棒中，不仅可掩蔽其不良气味，而且可防止其变性；微胶囊化后的硫酸亚铁，可以作为营养强化剂添加到面粉中，这样不仅可避免直接加入引起的油脂酸败，又可掩蔽其铁腥味[18]，维生素A、维生素D的微胶囊通常是将其细粉分散在乙基纤维素的异丙醇溶液中，经喷雾干燥后可以制得乙基纤维素包埋的维生素胶囊，该制品在贮存期内质量稳定[18]。
3.5活性肽和功能性蛋白的微胶囊化
微胶囊技术可以将活性肽和功能性蛋白进行包埋或者保护，从而得到性能稳定的活性肽和功能性蛋白制品，使其免疫、抗菌、抗氧化、抗肿瘤防辐射、心血管调节、促进矿物元素吸收等生理功能更加明显。例如，SOD经微胶囊化后，其释放速度就可以得到控制，这样可以提高SOD的功效。如采用乳化法制备海藻微胶囊，制备的微胶囊可使功能肽的缓释性能和稳定性得到很大的提高。利用乳化法对免疫球蛋白进行微胶囊化处理，这样不仅可以显著提高其在加工和贮存过程中的耐热性，而且还可以显著提高其在胃液中的耐酸性。
4展望
目前，微胶囊技术已经成为备受关注的高新技术之一。微胶囊技术在国外发展迅速，美国、日本在这方面的研究处于领先地位。近几年，我国在微胶囊技术研究应用方面也取得了较快的发展，但与国外相比，国内的微胶囊技术还存在不足。例如，日本凯密株式会社在2004利用微胶囊技术制备出磁性显示微胶囊，并迅速占领我国市场，而至今我国在磁性显示微胶囊的制备研究中仍处于较低水平。我国应该加快微胶囊技术研究，缩短与世界发达国家的差距，从而使微胶囊技术更好地服务各个行业。将微胶囊技术应用于食品工业领域具有作用明显、开发成本低廉、无毒、无害等优点。我国食品工业应该加快微胶囊技术的实践和应用，使微胶囊技术更好地促进食品行业的机械化，提升食品的安全性。
参考文献：
[1]Francisco J,Rossie R M.Microcapsule production by an hybrid
colloidosome-layer-by-layer technique[J].Food Hydrocolloids,2012, 27(2):119-125.
[2]Braga G K,Oliveira W P.Manufacturing drug loaded chitosan
microspheres by spray drying:development,characterization,and potential use in dentistry[J].Drying Technology,2007,25(2):303-310.
[3]Liu Kehai,Xu Yanqin,Wang Xichang.Microencapsulation of
sweet orange oil terpeneless using the orifice method[J].Journal of Food Engineering,2012,110:390-394.
[4]Ge Xintian,Wan Zhijian,Song Nize,et al.Efficient methods
for the extraction and microencapsulation of red pigments from
a hybrid rose[J].Journal of Food Engineering,2009,94(1):122-
128.
[5]Ahn J H,Kim Y P,Seo E M,et al.Antioxidant effect of
natural plant extracts on the microencapsulated high oleic sunflower oil[J].Journal of Food Engineering,2008,84(2):327-334.
[6]张团红,胡小玲,乔吉超,等.纳米胶囊的制备与应用进展[J].材料
科学与工程学报,2007,25(1):143-146.
[7]Zhang Wujie,Li Baoguo.Chemical modification of MSCs
alginate-chitosan microcapsules[C].20071st International Confer-ence on Bioinformatics and Biomedical Engineering.Piscataway, NJ,USA:IEEE,2007:1238-1240.
[8]Biomater J.Morphology and metabolism of hepatocytes
microencapsulated with acrylic terpolymer-alginate using gelatin
（下转第119页）
114
and poly(vinyl alcohol)as extracellular matrices[J].Polymer Edn,2005,16(10):245-1259.
[9]Anjani K,Kailasapath Y K,Phillips M.Microencapsulation of
enzymes for potential application in acceleration of cheese ripening[J].International Dairy Journal,2007,17(1):79-86.[10]Drusch S,Serfert Y.New insights into the microencapsulation
properties of sodium caseinate and hydrolyzed casein [J].Food
Hydrocolloids,2012,27(2)332-338.
[11]Lee My,Min Sg,Bourgeois S,et al.Development of a novel
nanocapsule formation by emulsion-diffusion combined with high hydrostatic pressure [J].Journal of
Microencapsules,2009,26
(2):122-129.
[12]Li Baoguo,Hua Zezhao.Cryopreservation and xenotransplantation
studies of microencapsulated rat pancreatic islets [J].CryoLetters,
2002,23:47-54.
[13]Zhang Wujie,Li Baoguo.Biocompatibility and membrane
strength of C3H10T1/2cell-loaded alginate-based microcapsules[J].Cytotherapy,2008,10(1):90-97.
[14]
李保国.用静电喷雾制备液芯微胶囊的方法[P].中国专利:20061
0116479.0,2009-05-20.
[15]冯琼.静电喷雾法制备乳酸菌微胶囊的实验研究[D].上海:上海
理工大学,2009.
[16]于乐军.明胶/阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研
究[D].青岛:中国海洋大学,2009.
[17]杜少平.两歧双歧杆菌微胶囊制备关键技术的研究[D].广州:中
山大学,2007.
[18]Heidebach T,Forst P,Kulozik U.Influence of casein -based
microencapsulation on freeze-drying and storage of probiotic cells [J].Journal of Food Engineering,2010,98(3):309-316.
Of Aflatoxin M1In Cheeses Produced By Dairy Ewe ’S Milk In Urfa City,Turkey [J].Ankara üniversitesi Veteriner Fak ültesi Dergisi,2010,57(3):197-199.
[25]Larionova D,Goryacheva I Y,Van Peteghem C,et al.Thin-Layer Chromatography Of Aflatoxins And Zearalenones With Β-Cyclodextrins As Mobile Phase Additives[J].World Mycotoxin J,2011,4(2):113-117.
[26]袁建,杜娟,汪海峰,等.高效液相色谱法测定小麦中的杂色曲霉
毒素[J].食品科学,2011,32(12):174-177.
[27]Bulea D,Spac A F,Dorneanu V.Validation Of A Hplc
Method For Ochratoxin A Determination [J].Revista Medico -Chirurgicala A Societatii De Medici Si Naturalisti Din Iasi,2011,115(2):595-600.
[28]宫小明,任一平,董静,等.超高效液相色谱串联质谱法测定花
生、粮油中18种真菌毒素[J].分析测试学报,2011,30(1):6-12.
[29]Soleimany F,Jinap S,Rahmani A,et al.Simultaneous
Detection Of 12Mycotoxins In Cereals Using Rp -Hplc -Pda -Fld With Phred And A Post-Column Derivatization System [J].Food Additives &Contaminants Part A Chemistry Analysis Control Exposure &Risk Assessment,2011,28(4):494-501.[30]De Boevre M,Di Mavungu J D,Maene P,et al.Development
And
Validation
Of
An
LC -MS/MS
Method
For
The
Simultaneous Determination Of Deoxynivalenol,Zearalenone,T-2-Toxin And Some Masked Metabolites In Different Cereals And Cereal -Derived Food [J].Food Additives &Contaminants Part
A
Chemistry
Analysis
Control
Exposure
&
Risk
Assessment,2012,29(5):819-835.
[31]梁颖,张春晖,刘邻渭.气相色谱-质谱检测饲料中B 类单端
孢霉烯族毒素[J].饲料工业,2006,27(5):20-21.
[32]Valle-Algarra F M,Mateo E M,Mateo R,et al.Determination
Of Type A And Type B Trichothecenes In Paprika And Chili Pepper Using Lc -Triple Quadrupole -Ms And Gc -Ecd [J].Talanta,2011,84(4):1112-1117.
[33]Jinap S,De Rijk T C,Arzandeh S,et al.Aflatoxin
Determination Using In-Line Immunoaffinity Chromatography In Foods [J].Food Control,2012,26(1):42-48.
[34]Yu F Y,Vdovenko M M,Wang J J,et https://www.wendangku.net/doc/f54435323.html,parison Of
Enzyme -Linked Immunosorbent Assays With Chemiluminescent And
Colorimetric
Detection
For
The
Determination
Of
Ochratoxin A In Food [J ].Journal Of Agricultural And Food Chemistry,2011,59(3):809-813.
[35]刘师文,何庆华,邹龙,等.谷物中伏马菌素B1酶联免疫分析
法的建立[J].食品科学,2010,31(18):350-354.
[36]袁克,龚燕,王俊双,等.金标试纸法和酶联免疫法检测呕吐毒
素的对比研究[J].安徽农业科学,2007,35(18):5341.
[37]Tudos A J,Lucas -Van Den Bos E R,Stigter E C.Rapid
Surface
Plasmon
Resonance -Based
Inhibition
Assay
Of
Deoxynivalenol [J].Journal Of Agricultural And Food Chemistry,2003,51(20):5843-5848.
[38]Mateo E M,Gil -Serna J,Patino B,et al.Aflatoxins And
Ochratoxin A In Stored Barley Grain In Spain And Impact Of Pcr-Based Strategies To Assess The Occurrence Of Aflatoxigenic And Ochratoxigenic Aspergillus Spp [J].International Journal Of Food Microbiology,2011,149(2):118-126.
[39]晏丽,孙秀兰,张银志,等.荧光定量PCR 检测发酵豆酱中黄曲
霉毒素相关基因nor-1[J].食品与发酵工业,2012,37(11):177-
182.
[40]De Smet D,Dubruel P,Van Peteghem C,et al.Molecularly
Imprinted Solid-Phase Extraction Of Fumonisin B Analogues In Bell Pepper,Rice And Corn Flakes [J].Food Additives &
Contaminants Part A,Chemistry,Analysis,Control,Exposure &
Risk Assessment,2009,26(6):874-884.
[41]Maragos C M,Appell M.Capillary Electrophoresis Of The
Mycotoxin Zearalenone Using Cyclodextrin-Enhanced Fluoresce-nce[J].Journal Of Chromatography A,2007,1143(1-2):252-257.[42]易永艳,李德荣,张蕴薇,等.近红外技术在真菌生物量和真菌
毒素检测中的研究与应用[J].光谱学与光谱分析,2009,29(7):
1826-1829.
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林子雨大数据技术原理及应用第四章课后作业答案
大数据技术原理与应用第四章课后作业 黎狸 1.试述在Hadoop体系架构中HBase与其他组成部分的相互关系。 HBase利用Hadoop MapReduce来处理HBase中的海量数据，实现高性能计算；利用Zookeeper作为协同服务，实现稳定服务和失败恢复；使用HDFS作为高可靠的底层存储，利用廉价集群提供海量数据存储能力; Sqoop为HBase的底层数据导入功能，Pig 和Hive为HBase提供了高层语言支持，HBase是BigTable的开源实现。 2.请阐述HBase和BigTable的底层技术的对应关系。 3.请阐述HBase和传统关系数据库的区别。 4.HBase有哪些类型的访问接口？ HBase提供了Native Java API , HBase Shell , Thrift Gateway , REST GateWay , Pig , Hive 等访问接口。 5.请以实例说明HBase数据模型。
6.分别解释HBase中行键、列键和时间戳的概念。 ①行键标识行。行键可以是任意字符串，行键保存为字节数组。 ②列族。HBase的基本的访问控制单元，需在表创建时就定义好。 ③时间戳。每个单元格都保存着同一份数据的多个版本，这些版本采用时间戳进行索 引。 7.请举个实例来阐述HBase的概念视图和物理视图的不同。 8.试述HBase各功能组件及其作用。 ①库函数：链接到每个客户端； ②一个Master主服务器：主服务器Master主要负责表和Region的管理工作； ③③许多个Region服务器：Region服务器是HBase中最核心的模块，负责存储和 维护分配给自己的Region，并响应用户的读写请求
微胶囊技术在水产品加工中的应用
微胶囊技术在水产品加工中的应用 微胶囊能够储存微细状态的物质, 并在需要时释放该物质。微胶囊亦可转变物质的颜色、形状、重量、体积、溶解性、反应性、耐久性、压敏性、光敏性等特点。鉴于这些特性，微胶囊技术成为当今几大热门技术之一。随着工艺的日益成熟，更多高新技术的应用与开发，微胶囊制备技术也不再仅仅局限于药物包覆方面，应用范围逐渐扩大到食品、医药、农药、纺织、涂料、粘合剂、化妆品等行业。微胶囊技术可以将芯材与周围环境隔开，有效减少了芯材物质对水、光、氧气、温度等环境因素的反应，从而改善和提高芯材物质的这一独特性质，决定了它在食品中发展的必然性。而水产品加工工业作为我国一个巨大的食品产业分支，对这种新技术的需要是不言而喻的。目前，微胶囊技术已经在水产品加工的新产品研发、保鲜、加工助剂改良等诸多方面得到大力发展。本文将对微胶囊及其在水产品加工中的应用进行简要的介绍。 1微胶囊简介 微胶囊加工技术是将固体、液体或气体包埋、封存在一个微型胶囊内成为一种固体微粒产品的技术，它能够使被包囊的物料与外界环境隔离，最大限度地保持其原有的色、香、味、性能和生物活性，防止营养物质破坏和损失，并具有缓释功能。微胶囊主要由包囊和囊芯物组成。 1.1微胶囊的形态 微胶囊是由天然或合成高分子制成的微型容器,直径一般为1~ 1 000μm。微胶囊的形态主要受囊芯物的影响，含液体的微胶囊形状一般是球形的，如图1，含固体微胶囊的形状大多与囊内固体相同。
（图1 球形微胶囊在电镜下的图片） 但是有些也受成囊工艺、囊材的影响，比如用液中干燥法制备蜂胶乙基纤维素微球,由于囊材及囊芯在内相有良好的溶解,制得的微囊表面光滑并有微孔,圆整度较好[1]。 1.2微胶囊的包囊材料 1.2.1包囊材料的选择 包囊材料应该是可以掩盖或改变囊芯物不良性质的载体。其选择主要依据囊芯物的性质和微胶囊产品的应用性能要求。当然，囊材本身性质（如：渗透性、稳定性、粘度等）及价格也是需要考虑的。不同囊材也影响着微胶囊的结构，如图2。因此，我们也需要根据产品对微胶囊结构的要求选择囊材。 （图2 不同囊材的微胶囊的电镜扫描图） 1.2.2包囊材料的种类和性质
大数据技术原理与应用-林子雨版-课后习题答案复习进程
大数据技术原理与应用-林子雨版-课后习 题答案
第一章 1.试述信息技术发展史上的3次信息化浪潮及具体内容。 2.试述数据产生方式经历的几个阶段 答：运营式系统阶段，用户原创内容阶段，感知式系统阶段。 3.试述大数据的4个基本特征 答：数据量大、数据类型繁多、处理速度快和价值密度低。 4.试述大数据时代的“数据爆炸”的特性 答：大数据时代的“数据爆炸”的特性是，人类社会产生的数据一致都以每年50%的速度增长，也就是说，每两年增加一倍。 5.数据研究经历了哪4个阶段？ 答：人类自古以来在科学研究上先后历经了实验、理论、计算、和数据四种范式。 6.试述大数据对思维方式的重要影响 答：大数据时代对思维方式的重要影响是三种思维的转变：全样而非抽样，效率而非精确，相关而非因果。 7.大数据决策与传统的基于数据仓库的决策有什么区别 答：数据仓库具备批量和周期性的数据加载以及数据变化的实时探测、传播和加载能力，能结合历史数据和实时数据实现查询分析和自动规则触发，从而提供对战略决策和战术决策。 大数据决策可以面向类型繁多的、非结构化的海量数据进行决策分析。
8.举例说明大数据的基本应用 9.举例说明大数据的关键技术 答：批处理计算，流计算，图计算，查询分析计算 10.大数据产业包含哪些关键技术。 答：IT基础设施层、数据源层、数据管理层、数据分析层、数据平台层、数据应用层。 11.定义并解释以下术语：云计算、物联网 答：云计算：云计算就是实现了通过网络提供可伸缩的、廉价的分布式计算机能力，用户只需要在具备网络接入条件的地方，就可以随时随地获得所需的各种IT资源。 物联网是物物相连的互联网，是互联网的延伸，它利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人类和物等通过新的方式连在一起，形成人与物、物与物相连，实现信息化和远程管理控制。
微胶囊技术
microencapsulation (微胶囊技术) 指将物质细微分散包覆后，并在所需的时候将其释放出来的方法 capsules--粒径大于1000μm microcapsules (or microcells)--粒径分布在1~1000μm nanocapsules--粒径小于1μm 2.Principle：微胶囊技术主要是根据Bungenbergde Jong所提的聚集(coacervation)原理 (1) 运用高分子的聚集是微胶囊形成主要方式 (2) 它是利用分子间的化学或物理产生的边界作用力，让分子自行形成微胞的一种方法 3. 微胶囊技术在食品工业上的意义 (1) 将液体形式的食品转变成固体，以利于干燥食品中使用 (2) 留滯挥发性物，以供最佳条件时释放 (3) 避免蒸发及受水分影响 (4) 使不容(incompatible)成分均匀混合 (5) 掩蔽不良味道 (6) 藉由特定的溶释机构，达到特殊效果 (7) 改变固体物质的质地与密度 (8) 保护敏感物质 (1)corematerial(芯材)或nucleus (核心物质)：包覆于壁膜内的物质。 重量约占整个微胶囊的80-99%，并于适当的时候被释放出來。 (2)wallmaterial(壁膜材料或囊壁)或shell (外壳) a.如芯材为亲油性物质，则囊壁材料选择亲水性材料 b.如芯材为亲水性物质，则囊壁材料用水不溶性的合成聚合物 壁材选择基本原则 芯材和壁材的溶解性能相反，芯材亲油、壁材一般要亲水，反之亦然。 壁料对芯材无不良影响 壁材有适当的渗透性、溶解性、可降解性、弹性、流动性、乳化性等 壁材成膜性能好、具有一定的机械强度与稳定性 2.核/壳比值 (1)典型的胶囊含有70-90%wt的核心物质，外壳厚度约为0.1-200μm a.胶囊外壳的厚度与颗粒大小和相对密度有关 b.微胶囊中核心物质和外壳的关系有许多表示方法，最常见的是「核心量」和「核/壳比值」两种表示方式 (2)核心量 a.心材在整个微胶囊中所占百分比 b.核心量可作为商品的重要准则 (3)核/壳比值 a.定义：核心与外壳的重量比值 b.核/壳比值是假设核心是一完美的球体，胶囊外壳厚度也是均匀不变的。
(完整版)大数据技术原理与应用林子雨版课后习题答案
第一章 1.试述信息技术发展史上的3次信息化浪潮及具体内容。 2.试述数据产生方式经历的几个阶段 答：运营式系统阶段，用户原创内容阶段，感知式系统阶段。 3.试述大数据的4个基本特征 答：数据量大、数据类型繁多、处理速度快和价值密度低。 4.试述大数据时代的“数据爆炸”的特性 答：大数据时代的“数据爆炸”的特性是，人类社会产生的数据一致都以每年50%的速度增长，也就是说，每两年增加一倍。 5.数据研究经历了哪4个阶段？
答：人类自古以来在科学研究上先后历经了实验、理论、计算、和数据四种范式。 6.试述大数据对思维方式的重要影响 答：大数据时代对思维方式的重要影响是三种思维的转变：全样而非抽样，效率而非精确，相关而非因果。 7.大数据决策与传统的基于数据仓库的决策有什么区别 答：数据仓库具备批量和周期性的数据加载以及数据变化的实时探测、传播和加载能力，能结合历史数据和实时数据实现查询分析和自动规则触发，从而提供对战略决策和战术决策。 大数据决策可以面向类型繁多的、非结构化的海量数据进行决策分析。 8.举例说明大数据的基本应用 答： 9.举例说明大数据的关键技术
答：批处理计算，流计算，图计算，查询分析计算 10.大数据产业包含哪些关键技术。 答：IT基础设施层、数据源层、数据管理层、数据分析层、数据平台层、数据应用层。 11.定义并解释以下术语：云计算、物联网 答：云计算：云计算就是实现了通过网络提供可伸缩的、廉价的分布式计算机能力，用户只需要在具备网络接入条件的地方，就可以随时随地获得所需的各种IT资源。 物联网是物物相连的互联网，是互联网的延伸，它利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人类和物等通过新的方式连在一起，形成人与物、物与物相连，实现信息化和远程管理控制。 12.详细阐述大数据、云计算和物联网三者之间的区别与联系。
微胶囊技术的应用及其发展_刘永霞
收稿日期:2002-11-22 第一作者简介:刘永霞(1973-),女,硕士研究生。 微胶囊技术的应用及其发展 刘永霞,于才渊 (大连理工大学化工学院工程研究室,辽宁大连 116012) 摘 要:微胶囊化方法是功能性材料制备中一项重要的应用技术,近年来受到普遍关注。本文中详细地介绍了几种重要的胶囊制备方法及其在食品、渔业、医药和生物化工领域的应用实例,指出了该技术的发展前景。关键词:微胶囊;纳米微胶囊;功能材料中图分类号:T B34 文献标识码:A 文章编号:1008-5548(2003)03-0036-05 Application and Recent Progress of Microencapsulation Technology LIU Yong -xia ,Y U Cai -yuan (School of Chemical Engineering ,Dalian University of Technology ,Dal ian 116012,China ) A bstract :M icroencapsulation is an impor tant techmology of the production of functio nal powders ,and in recent y ears more and mo re attentin is paid to it .Several impo rtant microencapsula tio n technologies and applications in the field of food ,fish industiy ,medicine ,biochemical engineering ,et al .are introduced ,and the prog ress of microencapsulation technolog y is also pointed out .Key words :microcapsule ;nano -microcapsule ;functional materi -als 微胶囊技术是指利用成膜材料将固体、液体或气体囊于其中,形成直径几十微米至上千微米的微小容器的技术[1]。微小容器被称为微胶囊,器壁被称为壁材或壳材,而其内部包覆的物质则称为芯材 或囊芯。含固体的微胶囊形状一般与固体相同,含液体或气体的微胶囊的形状一般为球形。 从不同的角度出发,微胶囊有多种分类方法:从芯材来看,分为单核和复核微胶囊;从壁材结构来分,可分为单层膜和多层膜微胶囊;从壁材的组成来看,分为无机膜和有机膜微胶囊;从透过性来讲,又 分为不透和半透微胶囊,半透微胶囊通常也称为缓释微胶囊。 微胶囊具有保护物质免受环境的影响,降低毒 性,掩蔽不良味道,控制核心释放,延长存储期,改变物态便于携带和运输,改变物性使不能相容的成分均匀混合,易于降解等功能[2～4] 。这些功能使微胶囊技术成为工业领域中有效的商品化方法。美国的NRC 公司利用微胶囊技术于1954年研制成第一代无碳复写纸微胶囊[5～6],并投放市场,从此,微胶囊技术得到突飞猛进的发展。 1 微胶囊技术简介 微胶囊技术从20世纪30年代发展至今已有 60多年的历史。随着新材料的不断出现,到目前为止,微胶囊化的方法已将近200种[7],但还没有一套系统的分类方法。目前人们大致上将其分为:物理法、物理化学法和物理机械法[8] 。微胶囊化方法选择的依据主要是生产要求的粒子平均粒径、芯材及壁材的物理化学特性、微胶囊的应用场合、控制释放的机理、工业生产的规模及生产成本等。本文主要介绍其中的锐孔-凝固浴法、凝聚相分离法、喷雾干燥法和流化床喷涂法。之所以介绍这几种方法,主要是因为它们都适用于工业大规模生产。 锐孔-凝固浴法:是指将喷嘴喷出的微粒通过 多联化而后形成微胶囊。该法是Mabbs 于1940年和Rabbool 于1950年提出的[9]。此法一般是以可熔(溶)性高聚物作原料包覆囊芯,而在凝固浴中(水或溶液)固化形成微胶囊,固化过程可能是化学反应,也可能是物理过程。它采用的成膜材料多为褐藻酸钠、聚乙烯醇、明胶、蜡和硬化油脂等。由于在凝固浴中发生固化反应,一般进行得很快,因此含有囊芯的聚合物壁膜在到达凝固浴之前预先形成,这就需要锐孔装置(滴管是其中最简单的一种)。图1为该法流程图。 此项技术的关键除芯壁材的配比外,是否在凝固浴中加入搅拌也是相当重要的,如王显伦[9]在制 第9卷第3期2003年6月 中 国 粉 体 技 术 China Powder Science and Technology Vol .9No .3June 2003 DOI :10.13732/j .issn .1008-5548.2003.03.011
纳米微胶囊制作新技术及其应用
纳米微胶囊 小组成员： 日期：2014年9月28日
纳米微胶囊 摘要：随着微胶囊技术的发展，纳米微胶囊技术受到越来越多的关注，本文对纳米微胶囊的定义、与传统微胶囊相比的优点以及最新制备方法进行了介绍，并综述了近年来纳米微胶囊技术的应用研究进展，同时探讨了纳米微胶囊技术在各领域中的研究现状及以后的研究趋势。 关键词：纳米微胶囊；制备方法；应用研究 Abstract:With the development of microcapsule technology, nanocapsule technology has received more attention. The definition,characteristic and preparation methods of nanocapsule compared with traditional microcapsule are introduced in this paper, and the new research progress of nanocapsule technology applications in different fields in recent years are reviewed. In addition, current studies and future applications of nanocapsule technology in these fields are explored. Key words: nanocapsule, preparation method, application and research 1 引言 微胶囊技术是指将固体颗粒、液体微滴或气体作为胶囊的芯料，在其外部形成一层连续而极薄包裹的过程。其制备技术起源于20世纪50年代，在70年代中期得到迅猛发展，在此期间出现了许多微胶囊化产品和工艺[1]。微胶囊具有保护芯材物质免受环境影响，屏蔽味道、颜色、气味，改变物质重量、体积、状态或表面性能，隔离活性成分，降低挥发性和毒性, 控制芯材物质的可持续释放等多种作用，目前该技术已经成为材料、化学、化工、生物和医学等诸多学科领域工作者的研究热点，已被广泛应用于生物医学、食品、农药、化妆品、金属切割、涂料、油墨、添加剂等多个领域，因其具有广阔的应用前景，国际上将它列为21世纪重点研究开发高新技术之一[2]。 伴随着微胶囊技术的迅速发展，有学者在20世纪70年代末提出了“纳米微胶囊技术”这一概念。纳米微胶囊(nanocapsule)，即具有纳米尺寸的微胶囊，其颗粒微小，易于分散和悬浮在水中，形成均一稳定的胶体溶液，并且具有良好的靶
大数据技术原理与应用 林子雨版 课后习题答案(精编文档).doc
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3.试述大数据的4个基本特征 答：数据量大、数据类型繁多、处理速度快和价值密度低。 4.试述大数据时代的“数据爆炸”的特性 答：大数据时代的“数据爆炸”的特性是，人类社会产生的数据一致都以每年50%的速度增长，也就是说，每两年增加一倍。 5.数据研究经历了哪4个阶段？ 答：人类自古以来在科学研究上先后历经了实验、理论、计算、和数据四种范式。 6.试述大数据对思维方式的重要影响 答：大数据时代对思维方式的重要影响是三种思维的转变：全样而非抽样，效率而非精确，相关而非因果。 7.大数据决策与传统的基于数据仓库的决策有什么区别 答：数据仓库具备批量和周期性的数据加载以及数据变化的实时探测、传播和加载能力，能结合历史数据和实时数据实现查询分析和自动规则触发，从而提供对战略决策和战术决策。 大数据决策可以面向类型繁多的、非结构化的海量数据进行决策分析。
8.举例说明大数据的基本应用 答： 9.举例说明大数据的关键技术 答：批处理计算，流计算，图计算，查询分析计算 10.大数据产业包含哪些关键技术。 答：IT基础设施层、数据源层、数据管理层、数据分析层、数据平台层、数据应用层。
11.定义并解释以下术语：云计算、物联网 答：云计算：云计算就是实现了通过网络提供可伸缩的、廉价的分布式计算机能力，用户只需要在具备网络接入条件的地方，就可以随时随地获得所需的各种IT资源。 物联网是物物相连的互联网，是互联网的延伸，它利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人类和物等通过新的方式连在一起，形成人与物、物与物相连，实现信息化和远程管理控制。 12.详细阐述大数据、云计算和物联网三者之间的区别与联系。
微胶囊技术
微胶囊技术在食品工业中的应用 摘要：本文主要就微胶囊技术的概念.特征及其应用等进行了系统的论述,同时就微胶囊技术在食品工业中的几个应用实例作了简要介绍。实践证明,微胶囊技术为食品的研究与开发提供了一条很重要的途径,具有很高的实用价值。 关键词：微胶囊技术；食品工业；应用 Application of Micronecapsulation Technology in Food Industry Li Ping Feng,20100806159 (School of Food(Biology),Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou 221000, China) Abstract：In this paper the concept of microcapsule technology. The features and applicatio is discussed, also introduces several examples of application of microencapsulation technology in food industry. Practice has proved, micro provides an important way capsule technology for food research and development, has very high practical value. Key words：Microcapsule technology; Food industry; Application 微胶囊技术起于20世纪30年代，美国的Wurster用物理方法制备了微胶囊。到20世纪70年代，微胶囊技术的工艺日益成熟，应用范围逐渐扩大，今天它已从最初的药物包覆和无炭复写扩展到了医药、食品、日用化学品、肥料、化工等诸多领域。目前，微胶囊技术在国外发展迅速，美国对它的研究一直处领先地位。在美国约有60%的食品采用这种技术。日本在20世纪60-70年代也逐步赶上来，每年申报的有关微胶囊技术方面的专利可达上百件[1]。全球对微胶囊技术的研究机构从02年的2%增长到06、07年的22%充分说明微胶囊技术在全世界引起的广泛重视。我国的研究起步较晚，在 20 世纪 80 代中期引进了这一概念，虽然在微胶囊技术应用方面也有许多发展，但同国外相比，我国仍处于起步阶段，进口微胶囊在生产中仍占主导地位。微胶囊技术应用于食品工业始于20世纪50年代末，此技术可对一些食品配料或添加剂进行包裹，解决了食品工业中许多传统工艺无法解决的难题，推动了食品工业由低级的农产品初加工向高级产品的转变，为食品工业开发应用高新技术展现了美好前景。目前，油溶性物质微胶囊化研究较为成熟，而水溶性物质微胶囊化则相对研究较少。在食品工业中应用最广的微胶囊技术是喷雾干燥法，应用领域主要是粉末香精，香料与粉末油脂，今后它们仍然要占主导地位[2]。 微胶囊技术的应用现状：出于物质胶囊化后有许多独特的性能，可应用于许多特殊的过程，因而引起了各国科技工作者极大的兴趣。随着人们对微胶囊化技术认识的不断加深，新材料新设备的不断开发，微胶囊化技术将会沿着它这一独特的方式活跃于食品工业中[3]。目前，食品工业中应用微胶囊技术的领域主要有风味料、挥发性物质、微生物类、脂类物质、饮料和粉末状食品等[4]。
大数据技术原理及应用
大数据技术原理及应用 (总10页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除
大数据技术原理及应用 大数据处理架构—Hadoop简介 Hadoop项目包括了很多子项目，结构如下图 Common 原名：Core，包含HDFS, MapReduce和其他公共项目，从Hadoop 版本后，HDFS和MapReduce分离出去，其余部分内容构成Hadoop Common。Common为其他子项目提供支持的常用工具，主要包括文件系统、RPC(Remote procedure call) 和串行化库。 Avro Avro是用于数据序列化的系统。它提供了丰富的数据结构类型、快速可压缩的二进制数据格式、存储持久性数据的文件集、远程调用RPC的功能和简单的动态语言集成功能。其中，代码生成器既不需要读写文件数据，也不需要使用或实现RPC协议，它只是一个可选的对静态类型语言的实现。Avro系统依赖于模式（Schema），Avro数据的读和写是在模式之下完成的。这样就可以减少写入数据的开销，提高序列化的速度并缩减其大小。 Avro 可以将数据结构或对象转化成便于存储和传输的格式，节约数据存储空间和网络传输带宽，Hadoop 的其他子项目（如HBase和Hive）的客户端和服务端之间的数据传输。 HDFS HDFS：是一个分布式文件系统，为Hadoop项目两大核心之一，是Google file system（GFS）的开源实现。由于HDFS具有高容错性（fault-tolerant）的特点，所以可以设计部署在低廉（low-cost）的硬件上。它可以通过提供高吞吐率（high throughput）来访问应用程序的数据，适合那些有着超大数据集的应
微胶囊技术在食品工业中的应用
微胶囊技术在食品中的应用 姓名黄相尧 学号12110302051 专业食品科学与工程 学校山东理工大学
目录 摘要 ............................................................................................................................................... I 引言 ............................................................................................................................................... I １微胶囊技术在食品配料中的运用. (2) １．１天然香精香料 (2) １．２天然色素 (2) １．３酸味剂 (2) １．４甜味剂 (3) １．５膨松剂 (3) １．６防腐剂 (4) １．７抗氧化剂 (4) １．８粉末油脂 (5) ２微胶囊技术在营养强化剂中的应用 (7) ２．１活性肽和功能性蛋白 (7) ２．２多不饱和脂肪酸 (8) ２．３维生素 (9) ２．４矿物质 (9) ２．５益生菌 (10) ３微胶囊技术在食品酶制剂中的运用 (12) ４展望 (14) 参考文献 (15)
摘要 重点介绍了微胶囊技术在食品添加剂、功能性营养成分和食品酶制剂中的运用，及在解决食品工业中某些食品成分不稳定的问题或达到控制释放目的方面的各种应用，为推动该技术的进一步发展提供了依据。 关键词：微胶囊；食品工业；应用 Ｍｉｃｒｏｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｆｏｏｄｉｎｄｕｓｔｒｙ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｍｉｃｒｏｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｆｏｏｄａｄｄｉｔｉｖｅｓ，ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｎｕｔｒｉｔｉｏｎｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｎｄｆｏｏｄｅｎｚｙｍｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｓｗａｓｆｏｃｕｓｅｄ．Ｉｔｗａｓｅｘｐｅｃｔｅｄｔｏｒｅｓｏｌｖｅｔｈｅｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｏｍｅｆｏｏｄｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｒｅｌｅａｓｅ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｆｏｒｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｏｆｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｉｃｒｏｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ；ｆｏｏｄｉｎｄｕｓｔｒｙ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
微胶囊技术及其应用
微胶囊技术及其应用 摘要：微胶囊是一门新兴的工艺技术，目前获得了广泛的关注，对微胶囊的开发技术和应用微胶囊技术都在不断发展。本文从微胶囊化的方法及其在食品行业各个领域的应用出发，简要介绍了现在微胶囊技术的发展情况及其使用价值，为更好的了解和认识微胶囊技术打下了铺垫。 关键词：微胶囊技术、食品行业、展望 人们对微胶囊的研究大约始于20世纪30年代，当时的美国人D.E.Wurster用物理方法制备了微胶囊，此后微胶囊技术不断发展[1]，应用范围也从最初的无碳复写纸扩展到医药、食品领域、农药、饲料、涂料、油墨、粘合剂、化妆品、洗涤剂、光感材料、纺织等行业等[2]。目前对微胶囊技术的研究在不断的发展，从微胶囊化的方法到微胶囊的各种应用都是国内外科学家关注的问题，特别是近年来随着人们对食品要求的不断提高，微胶囊技术成为食品行业一项极为重要和广泛应用的技术，本文立足与微胶囊技术在食品行业几个领域的应用，说明微胶囊技术在食品行业的最新应用进展，在一定程度上说明微胶囊技术在食品行业的发展展望，为更深刻的认识微胶囊技术提供了理论依据。 1 微胶囊的方法 微胶囊化技术是指利用天然或者合成高分子材料，将分散的固体、液体、或者气体包裹起来，形成具有半透性或者密封胶囊的微小粒子的技术包裹的过程即为胶囊化，形成的微小粒子成为微胶囊，其大小一般为5~ 200微米不等，形状多样，取决于原料的制备方法，通常把构成微胶囊外壳的材料成为“壁材”或“包衣”，把包在微胶囊内部的物质称为“囊心”或“芯材”[3]。一般可以将微胶囊化方法大致分为三类，即化学法、物理法和物理化学法[4]。其中物理法是用物理和机械原理的方法制备微胶囊具有成本低、易于推广、有利于大规模连续生产等有点，在商业领域特别是药品、食品工业经常利用这种方法来制备微胶囊可以分为，喷雾干燥、喷雾凝冻、空气悬浮、真空蒸发沉积、静电结合、多空离心等[5]；化学法主要是利用单体小分子发生聚合反应生成高分子成膜材料将囊心包覆，许多合成高分子的聚合反应都可以运用到微胶囊制备上，化学法包括，界面聚合、原位聚合、分子包裹、辐射包囊，目前通常使用的方法是界面聚合和原位聚合[6]；物理化学方法是应用物理化学原理制备微胶囊的技术有，水相分离油相分离、囊心交换、挤压、锐孔、粉末床、溶化分散[7]。 近年来人们不断研究尝试新的微胶囊制备方法，樊振江等以环糊精为壁材，用超声波法制备花椒精油胶囊［8］，此外也有人在以阿明胶-阿拉伯胶壁材的复合凝聚法制备番茄红素微
微胶囊技术在纺织中的应用
微胶囊技术在纺织工业中的应用 摘要：本文主要介绍了微胶囊技术的特点，制备方法及原理，并介绍了微胶囊技术在纺织染整和功能性整理方面的应用及微胶囊技术的最新进展。 关键词：微胶囊技术；纺织工业；应用 |1、前言 微胶囊技术是指利用天然的或合成的高分子材料将固体的、液体的、甚至是气体的微小物质包覆，形成直径l- 5000ηm的一种具有半透性或封闭膜的微型胶囊技术。微胶囊的外形多样，可以是球状的葡萄串形.也可以是不规则的形状;胶囊外表可以是光滑的.也有折叠的;把包在微胶囊内部的物质称为芯材。囊芯可以是固体，也可以是液体或气体。固体粒子微胶囊的形状几乎与囊内固体一样，而含液体或气体的微胶囊是球形的。另外还可形成椭圆形、腰形、谷粒形、块状与絮状形态闭。微胶囊外部由成膜材料形成的包覆膜称为壳材。微胶囊具有改变物质外观及性质，以及延长和控制膜内物质的释放，提高储存稳定性，将不可混溶成分隔离等作用。微胶囊的囊膜既可以是单层也可以是双层或多层结构;而囊膜所包覆的核心物质既可以是单核也可以是多核如图1所示。 被包覆的芯材可以是油溶性、水溶性化合物或混合物，其状态可为固体、液体或气体。其主要包括的物质如表1所示。囊芯与壁材的溶解性能必须是不同的，即水溶性囊芯只能用油溶(疏水)性壁材包覆，而油溶性囊芯只能用水溶性壁材;为实现包囊化，包囊膜的表面张力应小于囊芯物的表面张力且包囊材料不与囊芯发生反应。
微胶囊制备技术起源于20世纪50年代，美国的NCR公司在1954年首次向市场投放了利用微胶囊制造的第一代无碳复印纸，开创了微胶囊新技术的时代.60年代，由于利用相分离技术将物质包囊于高分子材料中，制成了能定时释放药物的微胶囊，推动了微胶囊技术的发展。近20年，日本对微胶囊技术的大力开发和微胶囊的独特性能，更使微胶囊技术迅速发展。微胶囊技术已应用到医药、农业、计算机、化学品、食品加工、化妆品等工业中，引起世界范围内的广泛关注。每年发表的与微胶囊有关的公开出版物(包括专利)大约以30多种的速度递增，尤其是日本，每年申报的微胶囊技术方面的专利达上百件图.微胶囊化方法己经在几个不同技术领域得到了发展，作为一项高新技术，已经成为各国学者竞相研究的热点。微胶囊可改变囊芯物质的外观形态而不改变它的性质可以使囊芯与外界环境隔绝开来使性质不稳定、易挥发的物质的使用和保存期限延长。若壁材为半透过性膜囊芯物质就能透过膜壁释放出来，因而具有缓控释功能。微胶囊的这些特点使它广泛应用于纺织、化工、医药、农药、香料、无碳复写纸等行业。 2、微胶囊化的方法及原理
微胶囊与微胶囊技术_余若冰
收稿日期:2000-04-12。 作者简介:余若冰,湖北工学院化工系高分子材料专业研究生。现从事微胶囊的研究工作。 微胶囊与微胶囊技术 余若冰 彭少贤 郦华兴 (湖北工学院化工系,武汉,430068) 杨敬宇 汪秉坤 (武汉塑料十一厂,430010) (武汉马应龙药业公司,430064) 摘要:介绍了微胶囊、微胶囊的包囊材料的种类及选用原则、微胶囊囊芯物的种类。重点介绍微胶囊化技术,主要的制备方法有水相分离法、有机相分离法、复相乳液聚合法、乳液聚合法、界面聚合法、界面沉积法,后面三种方法主要用来制备纳米微胶囊。对微胶囊建立特性参数进行表征,并对微胶囊的大小、膜厚、微胶囊膜的孔径对微胶囊的扩散性能的影响进行探讨。预测了微胶囊技术的发展前景。 关键词: 微胶囊 微胶化 技术 微胶囊是由天然或合成高分子制成的微型容器,直径一般为1～1000μm 。含固体微胶囊的形状与囊内固体相同,含液体或固体的微胶囊形状是球形的。微胶囊技术包括微胶囊的制备技术和应用技 术。即采用特定的方法和特定的设备,使高分子材料包封住药品、涂料及反应试剂等,制成微胶囊,然后将制备的微胶囊通过一些其他的工艺,再制成具有优良特性的产品。 广义地说,微胶囊具有改善和提高物质表观及其性质的能力。更确切的说,微胶囊能够储存微细状态的物质,并在需要时释放该物质。微胶囊亦可转变物质的颜色、形状、重量、体积、溶解性、反应性、耐久性、压敏性、光敏性等特点。正因为以上特点,所以微胶囊已被广泛地用于医药、农药、涂料、生物固定化技术等行业。 1 微胶囊包囊材料 1.1 微胶囊包囊材料的选择原则 包囊材料应是可以掩盖或改变囊芯物不良性质的载体。选择微胶囊包囊材料应根据被包囊物质的性质、微胶囊产品的应用性能要求;包囊材料应具有足够的渗透性、稳定性、溶解性、粘度、介电性能、吸湿性;囊材对囊芯物有足够的包裹率,易于成囊。 此外,包囊材料的价格也是选择包囊材料所需考虑的因素。 1.2 微胶囊包囊材料 包囊材料可分为天然高分子材料、半合成高分 子材料、合成高分子材料三大类。天然高分子材料为可胶凝的胶体材料,如明胶、阿拉伯胶及淀粉等[1～3] ,这类材料无毒,成膜性好,但是机械强度差,原料质量不稳定。以天然高分子为包囊材料的微胶囊制备方法有许多,主要采用复凝聚法及其改进方法。半合成高分子材料以纤维素衍生物为主,如羧甲基纤维素钠(CMC -Na )、邻苯二甲酸醋酸纤维素(CAP )、乙基纤维素(EC ),纤维素衍生物的优点是毒性小、粘度大、成盐后溶解度增加,缺点是易水解,不耐高温,耐酸性差。在半合成高分子材料中,乙基纤维素(EC )适用于非水体系絮凝工艺制备微胶囊;醋酸纤维素酯适用于非水体系絮凝工艺和水体系中单凝聚的工艺制备微胶囊[4]。合成高分子材料(聚丁二烯、聚乙烯、聚乙烯醇缩醛、聚醚、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、环氧树脂、合成橡胶等)的特点是成膜性好,化学性能好,稳定性好[5]。随着药物控释技术的发展,合成生物降解型高分子材料将成为该领域的热点。由于此种材料可生物降解,也不会在体内滞留, 所以得到人们的关注,如聚乙烯吡咯烷酮(PVP )[6] 、现 代 塑 料 加 工 应 用 第12卷第6期 Modern P lastics Processing and A pplicatio ns 2000年12月
微胶囊技术在食品中的应用
微胶囊技术在食品中的应用 食品科学与工程0801 曾奎杰 微胶囊技术是一项用途广泛而又发展迅速的新技术。在食品、化工、医药、生物技术等许多领域中已得到成功的应用，尤其在食品工业，许多于技术障碍而得不到开发的产品，通过微胶囊技术得以实现，使得传统产品的品质得到大大的提高，由于飞此项技术川以改变物质形态、保护敏感成分、隔离活胜物质、降低挥发胜、使不相溶成分混合并降低某些化学添加剂的毒性等，为食品工业高新技术的开发展现了良好前景。 一、微胶囊技术的基本概念和发展概况 1 微胶囊技术的基本概念 微胶囊技术是指利用天然或合成高分子材料，将分散的固体、液体，甚至是气体物质包裹起来，形成具有半透性或密封囊膜的微小粒子的技术。包裹的过程即为微胶囊化，形成的微小粒子称为微胶囊。微胶囊化后川以实现许多目的：改养被包裹物质的物理性质（颜色、外观、表观密度、溶解胜）；使物质免受环境的影响，提高物质的稳定胜；屏蔽味道和气味；降低物质毒胜；将不相容的物质隔离；根据需要控制物质的释放等 微胶囊化技术将被包埋物作为芯材，外面聚合物为壁壳的微容器或包装体。微胶囊的大小为5 一200um，囊壁的厚度一般在。2um至几微米内，在特定的条件下，囊壁所包埋的组分川以在控制的速率下释放。在食品工业中，为了获得特殊的胶囊化产品，关键就是要选择好具有该特性的壁材。目前在食品工业中最常用的壁材为植物胶、阿拉伯胶、海藻酸纳、卡拉胶、琼脂等，其次是淀粉及其衍生物，如各种类型的糊精、低聚糖。此外还有蛋白质类、油脂类等。在微胶囊化技术中，根据不同芯材的要求，选择适当的壁材，以达到改变物态、体积和质量，控制释放和降低物质挥发胜，隔离活胜成份以及保护敏感物质等功能 二、微胶囊技术在食品工业中的作用 微胶囊技术应用于飞食品工业，使许多传统的工艺过程得到简化，同时也使许多用通常技术手段儿法解决的问题得到了解决，极大的推动了食品工业由低级初加工向高级深加工产业的转变。目前，利用微胶囊技术已开发出了许多微胶囊化食品，如粉末油脂、粉末酒、胶囊饮料、固体饮料等，风味剂（风味油、香辛料、调味品）、天然色素、营养强化剂（维生素、氨基酸、矿物质）、甜味剂、酸味剂、防腐剂及抗氧化剂等微胶囊化食品添加剂也已大量应用于生产中。概括起来，微胶囊技术应用于食品工业川以起到以下作用。 1、改变物料的状态 能将液态、气态或半固态物料固态化，如粉末香精、粉末油脂、固体饮料等，以提高其溶解性、流动性和贮藏稳定性，容易与其他原料混合均匀，便于深加工加工处理，也便于使用、运输和保存。 2、保护敏感成分 以防止某些不稳定的食品辅料挥发、氧化、变质，提高敏感性物质对环境因素的耐受力，确保营养成分不损失，特殊功能不丧失。例如，应用于飞肉类香精和海鲜香精的美拉德反应产物是一种很重要的呈味物质，这种物质以液态形式存在时极不稳定，制成了微胶囊产品后，稳定性得以提高，应用起来更加力便、广
微胶囊技术在食品中的应用
微胶囊技术在食品中的应用 食品科学与工程 0801 曾奎杰 微胶囊技术是一项用途广泛而又发展迅速的新技术。在食品、化工、医药、 生物技术等许多领域中已得到成功的应用， 尤其在食品工业， 许多于技术障碍而 得不到开发的产品， 通过微胶囊技术得以实现， 使得传统产品的品质得到大大的 提高，由于飞此项技术川以改变物质形态、保护敏感成分、隔离活胜物质、降低 挥发胜、使不相溶成分混合并降低某些化学添加剂的毒性等， 术的开发展现了良好前景。 一、微胶囊技术的基本概 念和发展概况 1 微胶囊技术的基本概念 微胶囊技术是指利用天然或合 成高分子材料， 将分散的固体、 物质包裹起来， 形成具有半透性或密封囊膜的微小粒子的技术。 微胶囊化， 形成的微小粒子称为微胶囊。 微胶囊化后川以实现许多目 的： 包裹物质的物理性质（颜色、外观、表观密度、溶解胜）；使物质免受环境的影 响，提高物质的稳定胜； 屏蔽味道和气味； 降低物质毒 胜； 将不相容的物质隔离； 根据需要控制物质的释放等 微胶囊化技术 将被包埋物作为芯材， 外面聚合物为壁壳的微容器或包装体。 微胶 囊的大小为5 一 200um 囊壁的厚度一般在。2um 至几微米内，在特定的条件下， 囊壁所包埋的组分川以在控制的速率下释放。 在食品工业中， 为了获得特殊的胶 囊化产品， 关键就是要选择好具有该特性的壁材。 目前在食品工业中最常用的壁 材为植物胶、阿拉伯胶、海藻酸纳、卡拉胶、琼脂等，其次是淀粉及其衍生物， 如各种类型的糊精、 低聚糖。此外还有蛋白质类、 油脂类等。 在微胶囊化技术中， 根据不同芯材的要求，选择适当的壁材，以达到改变物态、体积和质量，控制释 放和降低物质挥发胜，隔离活胜成份以及保护敏感物质等功能 二、微胶囊技术在食品工业中的作用 微胶囊技术应用于飞食品工业， 使许多传统的工艺过程得到简化， 同时也使许多 用通常技术手段儿法解决的问题得到了解决， 极大的推动了食品工业由低级初加 工向高级深加工产业的转变。 目前，利用微胶囊技术已开发出了许多微胶囊化食 品，如粉末油脂、粉末酒、胶囊饮料、固体饮料等，风味剂（风味油、香辛料、 调味 品）、天然色素、营养强化剂（维生素、氨基酸、矿物质）、甜味剂、酸味 剂、防腐剂及抗氧化剂等微胶囊化食品添加剂也已大量应用于生产中。 微胶囊技术应用于食品工业川以起到以下作用。 1 、改变物料的状态 能将液态、气态或半固态物料固态化， 以提高其溶解性、 流动性和贮藏稳定性， 加工 处理，也便于使用、运输和保存。 2 、保护敏感成分 以防止某些不稳定的食品 辅料挥发、 素的耐受力，确保营养成分不损失，特殊功能不 丧失。例如，应用于飞肉类香精 和海鲜香精的美拉德反应产物是一种很重要的呈味物质， 这种物质以液态形式存 在时极不稳定，制成了微胶囊产品后，稳定性得以提高，应用起来更加力便、广 泛。 3 、控制芯材释放 微胶囊产品与通过预先设计的溶解和释放机理， 在最适时问以最适速率释放 心材物质。为食品工业高新技 液体，甚至是气体 包裹的过程即为 改养被 概括起来， 如粉末香精、 粉末油脂、 容易与其他原料混合均匀， 固体饮料等， 便于深加工 氧化、变质，提高敏感性物质对环境因
微囊技术
微囊技术和缓控释制剂优点及其临床中的应用 摘要：微囊是采用成膜材料将固体、液体或气体等活性物质包合成的微小粒子。药物微囊化后，可制成片剂，颗粒剂，胶囊剂和注射剂等多种剂型，并赋予药物新的性质和用途。近年来，随着药用高分子材料的广泛应用及给药系统研究的深入，缓释、控释药物制剂日益增多。该制剂具有的给药次数少、峰谷血药浓度波动小、胃肠道刺激轻、疗效长、安全等特点使其越来越受到临床重视。用于医药领域的微囊主要是缓释微囊，将药物与高分子成膜材料包嵌成微囊后，药物在体内通过扩散和渗透等形式在设定的位置以适当的速度和持续的时间释放出来，以达到更大限度的发挥药效的作用。 关键词：微囊；缓释；控释；靶向性；临床；应用 1.微囊技术和缓控释制剂及其优点 1.1微囊技术及其优点 微囊技术是一种利用天然的或合成的高分子成膜材料把液体或固体药物包嵌形成直径1~5000μm微小胶囊的技术。微囊技术应用于药物制剂也已有五、六十年历史，最初主要是外用，然后发展到口服及内部肌肉组织[1]。用于医药领域的微囊主要是缓释微囊，将药物与高分子成膜材料包嵌成微囊后，药物在体内通过扩散和渗透等形式在设定的位置以适当的速度和持续的时间释放出来，以达到更大限度的发挥药效的作用[2]。到目前为止已有200多种药物采用了微囊化技术，如抗生素、避孕药、解热镇痛药、抗癌药等，并越来越引起人们的注意。药物微囊化后具有许多优越性：1.能减少复方制剂中药物之间的配伍禁忌，隔绝药物组分间的反应。2.遮蔽药物的苦味或异味。3.控制药物的释放。4.降低药物的毒性。 1.2缓控释制剂及其优点 缓释、控释药物制剂是一种长效制剂，是通过药剂学设计来获得减慢药物释放速率的药理屏障，药物依靠自由扩散、基本骨架的生物降解或溶蚀以及渗透压的作用突破屏障缓慢释药，使药物在体内达到稳态血药浓度的时间控制在8～24h［3］。缓控释制剂的优点：1. 减少给药次数，提高患者的顺从性［4］：使用缓释、控释型口服药或注射药，则每天或几天甚至上月仅需服药1～2次，可