一种辣椒素微胶囊及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种辣椒素微胶囊，该胶囊包括按重量份计的下述组分：所述辣椒素微胶囊包括按重量份计的下述组分：壁材3～15份、芯材0.5～2份和乳化剂3.5～4份；所述壁材包括三聚氰胺1～3份，甲醛1.5～3份和水1.5～10份；所述芯材包括辣椒素0.5～3份和溶剂0.5～3份，本发明专利技术提供的微胶囊有效规避了生物，性质稳定，利于存储，本发明专利技术提供的制备工艺简单，成本低，可以广泛用于制备辣椒素微胶囊。

A capsaicin microcapsule and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种辣椒素微胶囊及其制备方法
本专利技术涉及一种改进的辣椒素应用技术，具体讲涉及一种辣椒素微胶囊及其制备方法。
技术介绍
微胶囊技术始于上世纪30年代，发展非常迅速，迄今已广泛应用于食品、药品、化妆品等领域。微胶囊技术是指将固体、液体或气体包封在微小而密封的胶囊中，使其在特定条件下以一定速率释放的技术。其中，被包封的物质称为芯材，包封芯材实现微囊胶囊化的物质称为壁材。微胶囊外层包封物质可选用天然高分子、半合成高分子和合成高分子材料，又称囊壳层。芯材，可为油溶性、水溶性化合物或混合物，其状态可为粉末、固体、液体或气体。经研究发现，微胶囊可包封物的品种极其繁多，如交联剂、催化剂、化学反应剂、显色剂、药物、杀虫剂、水溶液、染料、颜料、洗涤剂、食品等。辣椒素是辣椒的辣味主要活性成分，随着科学研究的深入，辣椒素不仅在医药上作为镇痛剂和消炎药，也可以作为防污剂填埋在涂料中。CN03104950,CN200410064971号中国专利直接将辣椒素或衍生物直接分散填埋在涂料中，但其在施工过程中对人体影响大，不稳定，辣椒素活性成分易在湿热，光照等环境下发生变质，导致失活，影响涂料性能。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种以辣椒素作为芯材的微胶囊及其制备方法，该微胶囊能够有效规避生物，提高储存稳定性。一种辣椒素微胶囊，包括按重量份计的下述组分：壁材3～15份、芯材0.5～2份和乳化剂3.5～4份；所述壁材包括三聚氰胺1～3份，甲醛1.5～3份和水1.5～10份；所述芯材包括辣椒素0.5～3份和溶剂0.5～3份。进一步的，所述辣椒素微胶囊包括：壁材3～14份、芯材0.5～1份和乳化剂3.8～4份；所述壁材包括三聚氰胺1～2份，甲醛1.8～3份和水1.5～9份；所述芯材包括辣椒素0.5～2份和溶剂0.5～2份。进一步的，所述辣椒素还包括二氢辣椒素、降二氢辣椒素、高二氢辣椒素、高辣椒素中的一种或多种。进一步的，所述的溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、苯乙酸乙酯、氯苯、二甲苯中的一种或多种。进一步的，所述甲醛的质量浓度为15～36％。如上述任一项辣椒素微胶囊的制备方法，所述制备方法包括：(1)在反应器中搅拌所述乳化剂与所述壁材至全部溶解，调节pH值至1～6；(2)在乳化机冰浴条件下，将上述产物与所述芯材搅拌20～50min；(3)升温水浴至≥40℃时，改用湍流搅拌桨，乳化3～5h后调节pH值≥6；得到所述辣椒素微胶囊。进一步的，所述壁材的制备方法包括：(1)于65～70℃水浴中，将pH8～9的所述三聚氰胺与所述甲醛的混合物搅拌加热；(2)在变透明的混合溶液中加入蒸馏水，加热20～50min得到壁材；进一步的，碱性的所述pH调节剂为氢氧化锂、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、三乙胺、氨水中的一种或多种。进一步的，酸性的所述pH调节剂为硫酸、盐酸、草酸、醋酸、苯甲酸、甲酸、丁二酸中的一种或多种。进一步的，所述步骤(1)的搅拌速率为50～400r/min；所述步骤(2)的搅拌速率为400～2000r/min，所述步骤(3)的搅拌速率为50～400r/min。与最接近的现有技术比，本专利技术提供的技术方案具有以下有益效果：(1)本专利技术通过微胶囊技术包覆辣椒素，使其在涂料中分散，芯材辣椒素会趋避生物，起到防生物啃咬破坏的目的，且辣椒素损失量少，性质较稳定，利于储存，可长效防护。(2)本专利技术提供的辣椒素微胶囊在酸性条件下，对三聚氰胺和甲醛进行缩合，产物可沉积在微小液滴态的芯材上，形成的微胶囊平均粒径0.1～300μm；水分质量含量≤5％；临界应力0～500mN，具有良好的机械性能，可避免贮存，运输，填埋过程中因微胶囊破裂过多带来的损失。(3)本专利技术提供的辣椒素微胶囊原料种类较多，来源广泛，成本低，且成品环保无害，残余甲醛含量不超过5％，远远低于甲醛含量安全标准。(4)本专利技术提供的辣椒素微胶囊的制备工艺简单，生产的密胺树脂微胶囊可以广泛应用于防海洋生物涂料领域。附图说明图1：本专利技术提供的辣椒素微胶囊SEM形貌图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术提供的技术方案作清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分，而不是全部。本专利技术制备的辣椒素微胶囊的性能表征方法如下：外观测试：如图1所示的SEM形貌图；平均粒径：马尔文粒径分析仪；残余甲醛含量：紫外光分光光度计；临界应力：微控系统(Model403A)；水分：按照GB/T6283-1986执行。实施例1制备的密胺树脂微胶囊用于防生物环氧树脂中，原料配方如表1。表1(1)密胺预聚体的制备过程：按配方称取三聚氰胺和甲醛溶液，先加三聚氰胺后加甲醛于三口烧瓶中搅拌混合，加入适量氢氧化钠调节体系pH值为8～9，将三聚氰胺甲醛混合溶液于65℃水浴中加热并搅拌，约10min后体系变透明，加入与甲醛溶液等质量的蒸馏水，继续反应50min即可得到透明低分子量的水溶性密胺预聚体。(2)密胺树脂微胶囊的制备过程：按配方称取乳化剂阿拉伯树胶粉，与密胺预聚体一起加入到烧杯中，再加入600mL蒸馏水，在室温下低速搅拌直至全部溶解，用稀盐酸调节pH＝4，再将芯材辣椒素和乙酸乙酯加入其中，在400r/min转速下用乳化机冰浴乳化20min。再将水浴温度升至65℃，改用湍流搅拌桨在200r/min转速下搅拌。继续反应3h之后，用氢氧化钠溶液(10％)调整pH值＝10，停止反应，得到粒径为1～200μm的密胺树脂微胶囊。(3)防生物环氧树脂涂料的制备过程：将上步实验中得到的微胶囊按质量比5～10％加入到环氧树脂涂料中，搅拌混合均匀，得到略显浑浊的防生物环氧树脂涂料。微胶囊在涂料中赋予涂层抗生物能力。但对环氧树脂涂料的基本性能无明显改变。本实施案例中制备的辣椒素微胶囊为白色或灰白色均匀球体，平均粒径0.1～250μm；水分质量含量≤5％；临界应力0～500mN，机械性能好；残余甲醛含量低于5％。抗生物功效为2年。实施例2制备的密胺树脂微胶囊用于防生物聚氨酯涂料中，原料配方如表2。表2(1)密胺预聚体的制备过程：按配方称取三聚氰胺和甲醛溶液，先加三聚氰胺后加甲醛于三口烧瓶中搅拌混合，加入适量三乙胺调节体系pH值为8～9，将三聚氰胺甲醛混合溶液于65℃水浴中加热并搅拌，约10min后体系变透明，加入与甲醛溶液等质量的蒸馏水，继续反应50min即可得到透明低分子量的水溶性密胺预聚体。(2)密胺树脂微胶囊的制备过程：按配方称取乳化剂阿拉伯树胶粉，与密胺预聚体一起加入到烧杯中，再加入600mL蒸馏水，在室温下低速搅拌直至全部溶解，用稀盐酸调节pH＝4，再将芯材二氢辣椒素及乙酸乙酯加入其中，在800r/min转速下用乳化机冰浴乳化20min。再将水浴温度升至65℃，改用湍流搅拌桨在300r/min转速下搅拌。继续反应3h之后，用氢氧化钠溶液(10％)调整pH值＝10，停止反应，得到粒径为1～200μm的密胺树脂微胶囊。(3)防生物聚氨酯涂料的制备过程：将上步实验中得到的微胶囊按质量比5～10％加入到聚氨酯涂料中，搅拌混合均匀，得到略显浑浊的防海洋生物聚氨酯涂料。微胶囊在涂料中赋予涂层抗生物能力。但对聚氨酯涂料的基本性能无明显改变。本实施案例中制备的辣椒素微胶囊为白色或灰白色均匀球体，平均粒径0.1～200μm；水分质量含量≤5％；临本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种辣椒素微胶囊，其特征在于，所述辣椒素微胶囊包括按重量份计的下述组分：壁材3～15份、芯材0.5～2份和乳化剂3.5～4份；所述壁材包括三聚氰胺1～3份，甲醛1.5～3份和水1.5～10份；所述芯材包括辣椒素0.5～3份和溶剂0.5～3份。

【技术特征摘要】
1.一种辣椒素微胶囊，其特征在于，所述辣椒素微胶囊包括按重量份计的下述组分：壁材3～15份、芯材0.5～2份和乳化剂3.5～4份；所述壁材包括三聚氰胺1～3份，甲醛1.5～3份和水1.5～10份；所述芯材包括辣椒素0.5～3份和溶剂0.5～3份。2.如权利要求1所述的一种辣椒素微胶囊，其特征在于，所述辣椒素微胶囊包括：壁材3～14份、芯材0.5～1份和乳化剂3.8～4份；所述壁材包括三聚氰胺1～2份，甲醛1.8～3份和水1.5～9份；所述芯材包括辣椒素0.5～2份和溶剂0.5～2份。3.如权利要求1所述的一种辣椒素微胶囊，其特征在于，所述辣椒素还包括二氢辣椒素、降二氢辣椒素、高二氢辣椒素、高辣椒素中的一种或多种。4.如权利要求1所述的一种辣椒素微胶囊，其特征在于，所述的溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、苯乙酸乙酯、氯苯、二甲苯中的一种或多种。5.如权利要求1所述的一种辣椒素微胶囊，其特征在于，所述甲醛的质量浓度为15～36％。6.如权利要求1-5任一项所述辣椒素微胶囊的制备方法，其特征在于，所述辣椒素微胶囊的制备方法包括：(1)在反应器中搅拌所述乳...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建辉，王航，胡剑锋，高冲，贺之渊，张静，盛财旺，巩少岩，张娟娟，李婷婷，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11