壳聚糖-高良姜精油微胶囊、其制备方法及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高良姜精油的保存技术，尤其涉及壳聚糖-高良姜精油微胶囊。本发 明还涉及壳聚糖-高良姜精油微胶囊的制备方法及其应用。
【背景技术】
[0002] 高良姜（Alpinia Officinarum Hance)为姜科山姜属多年生草本植物高良姜的干 燥根茎，具有多种药用价值。高良姜精油是从高良姜根茎提取的挥发性油，呈透明黄色，具 有特殊的姜香味。研宄表明，高良姜精油对蚊虫具有显著的驱避作用，对皮脂蠕形螨和毛囊 蠕形螨具有较强的抑杀作用，高良姜精油还具有芳香醒脑和较强的抑菌杀菌等多种功效作 用。高良姜精油的抗菌特性可以应用于天然抗菌剂的开发生产，其驱虫特性还能够应用于 各种驱避剂的开发生产。应用对环境具有较高和谐度的植物挥发油成分，将成为未来相关 产业的发展趋势。但是，由于高良姜精油挥发性性强，热稳定性差，极易因环境中氧、热和光 作用而变质，不能直接应用于驱蚊剂和纺织品抗菌整理中等，使高良姜精油的应用效果和 应用范围受到极大限制。
[0003] 因此，目前还需要提供一种提高高良姜精油热稳定性和延长其抗菌驱蚊作用时间 的尚良姜精油微胶囊，从而提尚尚良姜精油的应用效果和利用效益，扩大尚良姜精油的应 用范围，满足高良姜精油的实际应用和生产的需要。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种壳聚糖-高良姜精油微胶囊，以解决上述问题中的至 少一个。
[0005] 本发明的另一个目的还在于提供上述壳聚糖-高良姜精油微胶囊的制备方法。
[0006] 本发明的另一个目的还在于提供上述壳聚糖-高良姜精油微胶囊的应用。
[0007] 根据本发明的一个方面，提供了一种壳聚糖-高良姜精油微胶囊，包括芯材和壁 材，芯材为高良姜精油，壁材由壳聚糖、聚赖氨酸和酪蛋白酸钠发生复合凝聚作用形成，芯 材包覆在壁材内。
[0008] 在一些具体的实施方式中，高良姜精油的用量与壁材壳聚糖、聚赖氨酸和酪蛋白 酸钠的总质量比可以为1:2?2:1。
[0009] 在一些具体的实施方式中，聚赖氨酸的分子量可以为0. 5?10万。
[0010] 在一些具体的实施方式中，壳聚糖的分子量为30?40万，脱乙酰度为96. 0? 99. 0%〇
[0011] 在一些具体的实施方式中，壳聚糖、聚赖氨酸和酪蛋白酸钠的质量比为1 :1 :2? 1 :1:3〇
[0012] 本发明的壳聚糖-高良姜精油微胶囊的粒径一般为10?50 μ m，微胶囊的包埋率 可达到93. 0?96. 5%，此外，还具有以下的有益效果：
[0013] (1)通过微胶囊化技术将高良姜精油包埋形成固体微胶囊，一方面可以有效降低 高良姜精油的挥发性；另一方面，微胶囊将高良姜精油与外界环境隔开，能起到保护高良姜 精油不受外界氧、光、热等作用而变质，延长其作用时间，从而使高良姜精油可以应用于驱 蚊剂和纺织品抗菌整理剂等领域中。
[0014] (2)壳聚糖和聚赖氨酸均具有高效广谱的抗菌活性，尤其是聚赖氨酸具有很强的 抗菌活性，采用壳聚糖、聚赖氨酸和酪蛋白酸钠作为复合壁材，壳聚糖、聚赖氨酸和高良姜 精油三者能产生抗菌协同作用，从而有效提高了壳聚糖-高良姜精油微胶囊的抗菌作用效 果。
[0015] (3)以壳聚糖、聚赖氨酸和酪蛋白酸钠复合凝聚形成的壁材制备的微胶囊具有较 高的强度，同时使用分子量为30万?40万、脱乙酰度为96. 0%?99. 0%的高分子量高脱 乙酰度的壳聚糖，有利于提高微胶囊囊膜的强度，使微胶囊在加工过程中不易破坏变形，能 有效提尚尚良姜精油的热稳定性和IC存稳定性。
[0016] 根据本发明的另一个方面，还提供了上述壳聚糖-高良姜精油微胶囊的制备方 法，包括以下步骤：
[0017] (1)将壳聚糖溶于质量浓度为2.0%的醋酸溶液中配成质量分数为1.0?5.0%的 壳聚糖-醋酸溶液；
[0018] 将聚赖氨酸溶于水中配成质量分数为I. 0?5. 0%的聚赖氨酸-水溶液；
[0019] 将酪蛋白酸钠溶于水中配成质量分数为2. 0?10. 0%的酪蛋白酸钠-水溶液。
[0020] (2)取等质量等浓度的壳聚糖-醋酸溶液和聚赖氨酸-水溶液搅拌混合均匀，形成 壁材复配液。搅拌混合是指在机械搅拌机及搅拌速度为200?500r/min的条件下搅拌混 合，使得壁材溶液充分混合均匀。
[0021] (3)向酪蛋白酸钠-水溶液中加入高良姜精油和乳化剂，均质乳化形成乳液。
[0022] (4)将步骤⑵中制得的壁材复配液缓慢加入步骤⑶中制得的乳液中，再滴加醋 酸溶液，调节体系的pH值至4. 5?5. 0,40?60°C恒温水浴搅拌复合凝聚反应0. 5?2. 0 小时，形成微胶囊悬浮液。其中，复配液的加料速度为5?20ml/s，醋酸溶液的滴加速度为 1?10ml/s。复合凝聚反应中使用机械搅拌，搅拌速度为500?1000r/min。控制壁材复配 液的加料速度，可以使得壳聚糖醋酸溶液和聚赖氨酸与酪蛋白酸钠的复合凝聚反应更加充 分完全，使得微胶囊的形成与包覆的效果更好。控制醋酸溶液的滴加速度，可以避免壁材溶 液因醋酸溶液加入速度过快导致壁材之间瞬间絮凝而影响微胶囊的形成。
[0023] (5)向步骤⑷中制得的微胶囊悬浮液中缓慢加入固化剂，在50?60°C恒温水浴 中搅拌反应2?3小时，反应完成后进行喷雾干燥得到壳聚糖-高良姜精油微胶囊。
[0024] 在一些具体的实施方式中，步骤（3)中的乳化剂可以为蔗糖脂肪酸酯，乳化剂的 用量可以为酪蛋白酸钠水溶液、高良姜精油和乳化剂总质量的1?5%。由此，可以使得乳 化效果更佳。
[0025] 在一些具体的实施方式中，步骤（5)中的固化剂可以为京尼平或单宁酸，固化剂 的用量可以为壳聚糖和聚赖氨酸总质量的35?60% ;喷雾干燥可以采用气流式喷雾干燥 法，进风口温度可以为100?120°C，出风口温度可以为60?80°C，雾化压力可以为0. 4? 0. 88MPa。由此，可以使得固化效果更佳。
[0026] 根据本发明的又一个方面，还提供了上述壳聚糖-高良姜精油微胶囊在驱蚊剂、 食品防腐剂和纺织品抗菌整理剂中的应用。
【附图说