納米香精的制備方法探究

韓磊

香精，從食品，到清潔洗護(hù)用品，再到各種塑料制品、紡織品，甚至藥品等，廣泛運(yùn)用到生活的方方面面。香精含有酐、醇、酮、酯等各種易揮發(fā)成分，這些成分對光、熱、氧環(huán)境因素等十分敏感，因此香精工作者的研究熱點(diǎn)開始轉(zhuǎn)向如何延長香精的留香時間，擴(kuò)大應(yīng)用范圍，穩(wěn)定產(chǎn)品品質(zhì)。一種最新香精——納米香精應(yīng)運(yùn)而生。納米香精是具有納米等級尺寸的香精，通過天然或合成的高分子材料對香精加工處理得到。

納米香精產(chǎn)品留香時間長，緩釋性能好，環(huán)境穩(wěn)定性高，使香精的應(yīng)用范圍得到擴(kuò)大。本文結(jié)合當(dāng)前的文獻(xiàn)資料，歸納整理了納米香精的幾種主要制備方法。

納米香精的主要制備方法

目前研究表明，納米香精有液態(tài)和粉體等幾種表現(xiàn)型式。液態(tài)納米香精分為納米乳化體系、微乳化體系、納米分散體系等，粉體是納米膠囊傳遞系統(tǒng)?，F(xiàn)將制備方法總結(jié)如下。

乳液聚合法。乳液聚合法是生產(chǎn)納米膠囊的一種重要技術(shù)。在有表面活性劑的條件下，采用機(jī)械攪拌或劇烈振蕩的方法，使不溶于溶劑的單體和囊心乳化分散于溶劑中，并大量增溶至表面活性劑膠束里，用引發(fā)劑或高能輻射作用引發(fā)聚合反應(yīng)，增溶在膠束里的單體會立即發(fā)生聚合，而分散在溶劑里的單體補(bǔ)充進(jìn)入膠束里，最后單體全部轉(zhuǎn)變成聚合物，聚合物分子包裹在囊心周圍就生成了納米膠囊。

乳液聚合法運(yùn)用到pH調(diào)節(jié)、顆粒分離、溶劑去除等多種工藝，步驟較多，過程十分復(fù)雜，難以進(jìn)行給工藝，常在實(shí)驗(yàn)室研究中使用。

離子凝聚法。肖作兵等人用離子凝聚法使用三聚磷酸鈉和殼聚糖作為載體制備了一系列的納米香精。靠正負(fù)電荷的吸引力，對殼聚糖使用三聚磷酸鈉進(jìn)行離子誘導(dǎo)凝膠化制備出了納米粒。作為一種天然的陽離子聚合物，殼聚糖含有在一定條件下質(zhì)子化的氨基和親水性的羥基。在一定條件下，帶有陰離子的三聚磷酸鈉與殼聚糖相互作用生成納米級聚電解質(zhì)復(fù)合物，這種納米級復(fù)合物把香精包裹在其中。肖作兵等人還結(jié)合噴霧干燥工藝，對三聚磷酸鈉一殼聚糖納米香精溶液噴霧干燥，制備出粒徑分布好、香氣穩(wěn)定的納米膠囊香精產(chǎn)品。

該方法具備操作簡單、不需要有機(jī)溶劑、反應(yīng)條件較溫和等優(yōu)點(diǎn)。采用這種方法，各原料的濃度必須非常小，才能得到納米級的產(chǎn)物，因此該方法也有一定局限性。

熔融分散法。聚乙二醇在醫(yī)藥工業(yè)中常被用于難溶性藥物的固態(tài)分散體，可以增加難溶性藥物的溶出，從而提高其生物利用度。一個聚乙二醇分子內(nèi)有兩個螺旋線，把聚乙二醇熔融，加入高度分散的藥物，隨著乙二醇類藥物固化，大量的藥物便能包含在螺旋形間質(zhì)空間中。

此法操作成本低，工藝簡單溫和，產(chǎn)品擁有較好的水速溶性，應(yīng)用廣泛。但此法制備的納米香精載量較少，而且納米香精在水中應(yīng)用時釋放很快，香氣的持久性和緩釋性較差。

包結(jié)絡(luò)合法。包結(jié)絡(luò)合法采用β一環(huán)糊精制備香精膠囊。B一環(huán)糊精，分子為環(huán)形圓筒狀，是由7個吡喃葡萄糖用α一1—4糖苷鍵連接形成，含有中空的結(jié)構(gòu)，外層具有親水性，中心具有疏水性。β一環(huán)糊精的疏水內(nèi)腔半徑約0.3～0.33nm，色素、香精香料和維生素等都能取代它中心的水分子并與它絡(luò)合。

研究表明，β一環(huán)糊精法制備的香精能避免由光、熱、氧和揮發(fā)等產(chǎn)生的風(fēng)味損失，其粉末產(chǎn)品具備較好的穩(wěn)定性、流動性、不吸濕性和結(jié)晶性。但β一環(huán)糊精常溫下的溶解性僅為1.25%，嚴(yán)重影響其使用。

溶膠凝膠法。溶膠凝膠法是常用的制備納米材料的方法。該方法是用金屬鹽或無機(jī)物做前驅(qū)體，將這些原料在液相混合均勻，然后進(jìn)行水解、縮合等化學(xué)反應(yīng)，在溶液中生成一種穩(wěn)定的透明溶膠體系，溶膠逐漸陳化，膠粒間相互聚合，產(chǎn)生了具有三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的凝膠。

此法不需要過多的設(shè)備，且工藝簡單。但此法一般使用工業(yè)原料，因此制得的納米香精應(yīng)用范圍較小，一般不能用于食品中而只能用于日化領(lǐng)域。

展望

自從納米香精誕生以來，納米香精已經(jīng)逐漸成為香精產(chǎn)業(yè)新興的熱點(diǎn)。目前已研制出納米耐高溫香精、納米長效香精、透明納米乳化香精等產(chǎn)品。但在材料的安全性方面、工藝放大化方面，還存在很多問題，需要科學(xué)家更多的研究。