專利名稱：香料微膠囊分散涂覆液以及由其制得的香味無紡布的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種香料微膠囊分散涂覆液以及由其制得的香味無紡布，特別是穩(wěn)定 分散乳化香料微膠囊分散涂覆液以及由其制得的香味無紡布。
背景技術(shù)：
一般香料在儲存或加工成芳香性制品時，香料暴露于環(huán)境中，致使香味成分迅速 揮發(fā)，保持香味時間短；而且香料大面積與空氣接觸，容易被氧化，促使香味變壞，保質(zhì)期 短。香料微膠囊是通過壁材將香料芯材包裹起來，對香料起到緩釋和保護(hù)作用的一種產(chǎn)品。 目前香料微膠囊的常用制備方法有噴霧干燥微膠囊化法和凝聚微膠囊化法。其中，噴霧干燥微膠囊化法是將香料芯材乳化分散在壁材溶液中，然后在熱氣流 中霧化，使水溶劑迅速蒸發(fā)除去，壁材固化包埋香料芯材，形成包含有香料芯材的固體粉 末。噴霧干燥微膠囊化法是在食品中應(yīng)用最為廣泛的方法，其成本低廉、生產(chǎn)能力高、適宜 連續(xù)化、自動化的工業(yè)化大生產(chǎn)。目前市場香料微膠囊產(chǎn)品90%以上是采用這種方法。但 是，該法缺點是包埋率低、設(shè)備尺寸大、價格高；所用壁材為水溶性材料，不適用制作水性微 膠囊涂層，無法作為無紡布涂覆材料。而，凝聚微膠囊化法常用是復(fù)凝聚法，也稱為水相分離法，是一種用于包覆疏水性 液體的技術(shù)，可包覆油性香料及其組成物。該方法是將芯材均勻分散在一種水溶性蛋白膠 體溶液中，再加入一種陰離子親水膠體溶液，通過改變?nèi)芤旱腜H或是調(diào)節(jié)溶液濃度，使水 溶性蛋白膠體呈現(xiàn)正電荷，兩種相反電荷的材料由于靜電作用凝聚成溶解度下降的細(xì)小膠 粒，并沉積在芯材液滴表面形成囊壁，進(jìn)一步凝聚包覆芯材形成微膠囊。該方法包括四個 基本步驟，分別為分散乳化、調(diào)節(jié)凝聚、囊壁形成和囊壁固化。油性液體芯材在蛋白膠體溶 液中分散乳化形成水包油乳液后，加入陰離子親水膠體溶液進(jìn)行融合分散；通過加水稀釋 或調(diào)節(jié)體系的PH，使蛋白膠體和陰離子親水膠體通過電荷中和形成凝聚包覆油性液滴的膠 囊；將反應(yīng)體系降溫至10°C以下，使膠囊囊壁進(jìn)一步膠凝；最后加入蛋白交聯(lián)劑使囊壁固 化。復(fù)凝聚法易控制，包埋率高，可制的十分微小的膠囊顆粒，粒徑不到lPm。但是，復(fù)凝聚 法制備的微膠囊懸浮溶液靜置后，膠囊之間容易進(jìn)一步交聯(lián)團(tuán)聚，結(jié)塊沉積，膠囊粒子很難 均勻分散，所制得的微膠囊懸浮液需要立即通過過濾、離心等方法進(jìn)行收集、干燥得到微膠 囊粉末；而且在微膠囊囊壁固化步驟中，常需要使用醛類，如甲醛或戊二醛，依靠醛基和蛋 白膠體中氨基的反應(yīng)使微膠囊囊壁固化，由于醛基和蛋白膠體氨基的化學(xué)反應(yīng)無法進(jìn)行完 全，微膠囊制備體系會殘留有甲醛或戊二醛，對眼睛、皮膚和粘膜有強烈的刺激作用，吸入 過量可引起喉、支氣管的炎癥、化學(xué)性肺炎、肺水腫等，因此，復(fù)凝聚法制備的微膠囊不適用 于直接與人體接觸的口罩無紡布的處理。現(xiàn)有技術(shù)中已提出了醛固化劑的替代品，例如，在US6325951和US6039901所公開 的一種采用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶對凝聚后包覆在油芯液滴的蛋白膠體囊壁進(jìn)行酶促交聯(lián)固化，以 獲得熱穩(wěn)定的微膠囊。但是，這種酶促方法從產(chǎn)業(yè)化角度來說是昂貴的，而且難以控制，需 要非常嚴(yán)格的控制制備條件才能獲得產(chǎn)品一致的效果。中國專利CN200810070712. 5也公開了一種采用葡萄糖固化與阿拉伯膠凝聚后的大豆分離蛋白膠體，但是由于葡萄糖的羥基 與蛋白膠體的氨基反應(yīng)活性較小，因此微膠囊囊壁的固化效果較差，在過濾和干燥過程中， 微膠囊囊壁很有可能會破裂失效。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中凝聚微膠囊化法的復(fù)凝聚法需要冷凍后加入醛類有機交聯(lián)劑進(jìn) 行囊壁固化，有機交聯(lián)劑對人體有毒性；微膠囊懸浮液需要立即進(jìn)行過濾干燥，如果用于無 紡布加工處理，還需要重新分散加工，增加了制造成本等問題，提出一種環(huán)保無毒、低成本 且穩(wěn)定的香料微膠囊分散涂覆液，該香料微膠囊分散涂覆液無需進(jìn)行冷凍和使用有機交聯(lián) 劑對囊壁固化，而在一定時間內(nèi)可以保持膠囊的分散狀態(tài)，在涂覆使用時可直接進(jìn)行無紡 布涂覆加工。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種香料微膠囊分散涂覆液，其包括疏水性香料 液體、包覆香料液體的凝聚膠體和分散穩(wěn)定劑，所述凝聚膠體包括一種親水性蛋白膠體和 一種陰離子親水膠體，涂覆液通過如下步驟制備而成
首先，將疏水性香料液體分散在一種親水性蛋白膠體溶液中，再加入一種陰離子親水 膠體溶液形成香料分散溶液；
其次，依靠調(diào)節(jié)香料分散溶液的PH至蛋白膠體的等電點以下，使蛋白膠體帶正電荷， 與香料分散溶液中帶負(fù)電荷的陰離子親水膠體通過靜電作用發(fā)生凝聚，沉積到香料芯材液 滴的表面，形成微膠囊囊壁；
最后，待微膠囊形成后，加入一種中性水溶性高分子溶液，通過調(diào)節(jié)微膠囊溶液體系的 粘度，使微膠囊體系保持穩(wěn)定乳液狀態(tài)。優(yōu)選的，所述穩(wěn)定劑是一種中性水溶性高分子溶液。所述的中性水溶性高分子溶液是指溶液不帶電荷，呈電中性。所述的中性水溶性高分子溶液的質(zhì)量濃度為29TlO%。進(jìn)一步的，所述中性水溶性高分子為纖維素醚類高分子化合物或聚乙烯醇。進(jìn)一步的，所述纖維素醚類高分子化合物為甲基纖維素、羧甲基纖維素、乙基纖維 素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素以及羥丙基甲基纖維素中至少一種。進(jìn)一步的，所述聚乙烯醇的分子量為20000 200000。優(yōu)選的，所述親水蛋白膠體的化學(xué)成分為明膠。優(yōu)選的，所述陰離子水溶性膠體溶液是阿拉伯膠、海藻酸鈉或羧甲基纖維素鈉的一種。該香料微膠囊分散涂覆液可以直接涂覆在無紡布表面，烘干后膠囊囊壁固化，并 通過高分子膜在無紡布上粘附形成帶香味的涂層。以凝聚膠體為壁材包覆香料微膠囊，防 止香味無紡布中香味成分揮發(fā)或被氧化，通過囊壁的阻隔緩釋作用，可以讓香味緩慢釋放， 提高香味無紡布的留香時間。微膠囊制備不加有毒有機物，使香料微膠囊涂覆的無紡布能 夠應(yīng)用于口罩加工制造。其中無紡布香味涂覆工藝可以為刮涂或輥涂。且涂覆工藝中的烘干溫度為60°C -150°C，烘干時間lmin-15min為宜。在涂覆無紡布過程中，為了使液體能夠快速潤濕無紡布纖維表面，可在微膠囊分散涂覆液中加入潤濕劑，通常為水溶性陰離子表面活性劑和/或非離子表面活性劑，如 十二烷基苯磺酸鈉、烷基酚聚氧乙烯醚等；為了防止泡沫的出現(xiàn)使涂覆不均勻，也可加入消 泡劑，消泡劑可以是聚醚類、有機醇類、有機硅類的一種或者多種，如環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷共 聚物、丙二醇、乳化硅油等。本發(fā)明所提供的與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點
1、由于香味成分被封裹在膠囊中，因而抑制了香味的揮發(fā)耗損，從而延長了留香時間。 香味成分與周圍環(huán)境隔離，防止香味成分因氧化或揮發(fā)使成分組成改變等因素促使香味變 質(zhì)的可能性，從而延長了產(chǎn)品的保質(zhì)期。2、通過微膠囊制造方法的改進(jìn)，解決了傳統(tǒng)復(fù)凝聚法制備微膠囊需要加入有害有 機物的問題；
3、通過在微膠囊溶液加入中性水溶性高分子溶液調(diào)節(jié)粘度，解決傳統(tǒng)復(fù)凝聚法制備微 膠囊靜置后、膠囊出現(xiàn)粘連和團(tuán)聚的現(xiàn)象，制備出分散均勻、穩(wěn)定的微膠囊乳液；
4、制備的香料微膠囊分散液無需進(jìn)行過濾烘干，可直接應(yīng)用于涂覆無紡布進(jìn)行香味處 理，所用原料為明膠、阿拉伯膠、聚乙烯醇、纖維素醚類高分子化合物等無毒環(huán)保、易生物降 解物質(zhì)，這種處理得到香味無紡布可應(yīng)用于制備香味口罩，具有留香時間長、無毒性，香味 穩(wěn)定等優(yōu)勢。
具體實施方案為了進(jìn)一步說明本發(fā)明所提供的香料微膠囊分散涂覆液，下面列舉幾個實現(xiàn)本發(fā) 明目的的優(yōu)選實施例。明膠是肽分子聚合物質(zhì)，是膠原蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物。商業(yè)明膠常分A型和B型兩 類。A型明膠主要以動物皮為原料，用酸水解方法制得，其等電點為pH=7. 0-9. 0 ；B型明膠 主要以動物皮、骨、腱為原料，用堿水解方法制得，其等電點為PH=4. 6-5. 2。試驗材料中香料選擇檸檬油和甜橙香油；蛋白膠體選擇A型明膠；陰離子水溶性 高分子選擇阿拉伯膠、海藻酸鈉、羧甲基纖維素鈉；中性水溶性高分子選擇羥乙基纖維素、 羥丙基甲基纖維素、聚乙烯醇0588、聚乙烯醇2488 ；采用復(fù)凝聚法進(jìn)行多個試驗。留香時間測試方法將香味處理后的無紡布放置于濕度溫度的空間中，初始1-10 天，每天測試一次，10天后為每10天測定一次，經(jīng)由5人同時聞香，確認(rèn)是否存在揮發(fā)香味 或香味是否產(chǎn)生變質(zhì)。實施例1 取檸檬油2g與4%A型明膠溶液50ml混合，攪拌乳化30min，得到0/W 分散乳液；將乳液轉(zhuǎn)移250ml燒杯中，置50 55°C水浴中，加入4%阿拉伯膠溶液50ml，輕 輕攪拌使混合均勻；在攪拌速率為400轉(zhuǎn)/分鐘下，滴加10%醋酸溶液于乳液中調(diào)節(jié)體系 的pH至4. 0 ’凝聚30min后，取微膠囊乳液樣品，采用光學(xué)顯微鏡觀察微膠囊的粒徑大小為 3-50 u m ；將反應(yīng)體系溫度下降至室溫，加入10%的聚乙烯醇0588溶液，攪拌溶合后，得到穩(wěn) 定的香料微膠囊乳液。將上述制備的微膠囊乳液通過刮涂方式涂敷到無紡布上，60°C烘干15min，得到用 于制備口罩的香味無紡布，測試留香時間為3個月以上，且香味不變質(zhì)。實施例2 取甜橙香油2g與4%A型明膠溶液50ml混合，攪拌乳化30min，得到0/ W分散乳液；將乳液轉(zhuǎn)移250ml燒杯中，置50 55°C水浴中，加入4%海藻酸鈉溶液50ml，輕輕攪拌使混合均勻；在攪拌速率為600轉(zhuǎn)/分鐘下，滴加10%醋酸溶液于乳液中調(diào)節(jié)體系 的pH至4. 1 ’凝聚30min后，取微膠囊乳液樣品，采用光學(xué)顯微鏡觀察微膠囊的粒徑大小為 2-21 y m ；將反應(yīng)體系溫度下降至室溫，加入5%的羥乙基纖維素，攪拌溶合后，得到穩(wěn)定的 香料微膠囊乳液。將上述制備的微膠囊乳液通過刮涂方式涂敷到無紡布上，150°C烘干lmin，得到用 于制備口罩的香味無紡布，測試留香時間為3個月以上，且香味不變質(zhì)。實施例3 取甜橙香油2g與4%A型明膠溶液50ml混合，攪拌乳化30min，得到0/ W分散乳液；將乳液轉(zhuǎn)移250ml燒杯中，置50 55°C水浴中，加入4%羧甲基纖維素鈉溶液 50ml，輕輕攪拌使混合均勻；在攪拌速率為600轉(zhuǎn)/分鐘下，滴加10%醋酸溶液于乳液中調(diào) 節(jié)體系的PH至4. 1 ’凝聚30min后，取微膠囊乳液樣品，采用光學(xué)顯微鏡觀察微膠囊的粒徑 大小為1-18 u m ；將反應(yīng)體系溫度下降至室溫，加入5%的聚乙烯醇2488，攪拌溶合后，得到 穩(wěn)定的香料微膠囊乳液。將上述制備的微膠囊乳液通過輥涂方式涂敷到無紡布上，100°C烘干8min，得到用 于制備口罩的香味無紡布，測試留香時間為3個月以上，且香味不變質(zhì)。實施例4 取檸檬油2g與4%A型明膠溶液50ml混合，攪拌乳化30min，得到0/W 分散乳液；將乳液轉(zhuǎn)移250ml燒杯中，置50 55°C水浴中，加入4%阿拉伯膠溶液50ml，輕 輕攪拌使混合均勻；在攪拌速率為800轉(zhuǎn)/分鐘下，滴加10%醋酸溶液于乳液中調(diào)節(jié)體系 的pH至4. 0 ’凝聚30min后，取微膠囊乳液樣品，采用光學(xué)顯微鏡觀察微膠囊的粒徑大小為 1-12 y m ；將反應(yīng)體系溫度下降至室溫，加入2%的羥丙基甲基纖維素溶液，攪拌溶合后，得 到穩(wěn)定的香料微膠囊乳液。將上述制備的微膠囊乳液通過輥涂方式涂敷到無紡布上，80°C烘干12min，得到用 于制備口罩的香味無紡布，測試留香時間為3個月以上，且香味不變質(zhì)。對比實施例1 取檸檬油2g，直接5%的聚乙烯醇2488中攪拌乳化30min，得到0/ W香油分散乳液；采用光學(xué)顯微鏡觀察微膠囊的粒徑大小為1-12 y m ；將香油分散乳液通過 刮涂方式涂敷到無紡布上，60°C烘干15min，得到用于制備口罩的香味無紡布，測試留香時 間為3天以下，香味在1天后變質(zhì)。上述實施例僅是實現(xiàn)本發(fā)明目的的優(yōu)選方案，其中的材料以及用量可以根據(jù)需要 任意選用，且根據(jù)工藝需要通過簡單實驗而確定用量，故上述實施例所述用量不對本發(fā)明 的保護(hù)范圍進(jìn)行限制，且本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下所做的顯而易見的材料和用量 改變，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種香料微膠囊分散涂覆液，其包括疏水性香料液體、包覆香料液體的凝聚膠體和分散穩(wěn)定劑，所述凝聚膠體包括一種親水性蛋白膠體和一種陰離子親水膠體，涂覆液通過如下步驟制備而成(1)在親水性蛋白膠體的溶液中乳化分散疏水性香料液體，充分乳化分散后，加入陰離子親水膠體溶液形成香料分散溶液；(2)在第(1)步驟所得香料分散溶液中加入酸溶液，進(jìn)行pH調(diào)節(jié)至分散溶液發(fā)生凝聚形成香料微膠囊；(3)在第(2)步驟所得香料微膠囊溶液中加入分散穩(wěn)定劑使香料微膠囊乳化分散形成香料微膠囊分散涂覆液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的香料微膠囊分散涂覆液，其特征在于，所述穩(wěn)定劑是一種中 性水溶性高分子溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的香料微膠囊分散涂覆液，其特征在于，所述的中性水溶性高 分子溶液的質(zhì)量濃度為2% 10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的香料微膠囊分散涂覆液，其特征在于，所述中性水溶性高分 子為纖維素醚類高分子化合物或聚乙烯醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的香料微膠囊分散涂覆液，其特征在于，所述纖維素醚類高分 子化合物為甲基纖維素、羧甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素以及羥 丙基甲基纖維素中至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的香料微膠囊分散涂覆液，其特征在于所述聚乙烯醇的分子 量為 20000 200000。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的香料微膠囊分散涂覆液，其特征在于，所述親水蛋白膠體的 化學(xué)成分為明膠。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的香料微膠囊分散涂覆液，其特征在于，所述陰離子親水膠體 溶液是阿拉伯膠、海藻酸鈉或羧甲基纖維素鈉的一種。
9.一種香味無紡布，其特征在于，在無紡布表面涂覆有如權(quán)利要求1 8所述香料微膠 囊分散涂覆液，并經(jīng)過烘干形成香味無紡布。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的香味無紡布，其特征在于，所述香料微膠囊分散涂覆 液涂覆到無紡布上的涂覆工藝為刮涂或輥涂；所述烘干溫度為60°C _150°C，烘干時間 lmin-15min。
全文摘要
本發(fā)明主要涉及一種香料微膠囊分散涂覆液及其制備方法以及由其制得的香味無紡布。該香料微膠囊分散涂覆液包括疏水性香料液體、包覆香料液體的凝聚膠體和分散穩(wěn)定劑，所述凝聚膠體包括一種親水性蛋白膠體和一種陰離子親水膠體，涂覆液通過如下步驟制備而成首先，在親水性蛋白膠體的溶液中乳化分散疏水性香料液體，充分乳化分散后，加入陰離子親水膠體溶液形成香料分散溶液；其次，在所得香料分散溶液中加入酸溶液，進(jìn)行pH調(diào)節(jié)至分散溶液發(fā)生凝聚形成香料微膠囊；最后，所得香料微膠囊溶液中加入分散穩(wěn)定劑使香料微膠囊乳化分散形成香料微膠囊分散涂覆液。由此香料微膠囊分散涂覆液制備的香味無紡布具有留香時間長，無毒性，香味穩(wěn)定的優(yōu)點。
文檔編號D06M13/00GK101984185SQ20101053335
公開日2011年3月9日 申請日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者張原 , 杜學(xué)曉, 管映亭 申請人:北京潔凈易超凈技術(shù)有限公司;深圳市新綸科技股份有限公司