紫罗兰酮纳米微囊的研制开题报告

1. 研究目的与意义

紫罗兰酮的气味因与紫罗兰花朵散发出来的香气相同而得名，它又称环柠檬烯丙酮，是一种重要的合成香料。紫罗兰酮为无色至淡黄色的透明液体，溶于水和丙二醇，可溶于乙醇和油中，仅微溶于水和丙二醇。化学性质稳定，不会导致变色。紫罗兰酮香气柔和淳厚而留长，具有甜的花香兼木香，并带果香和香脂香。

微囊技术是一种用成膜材料把固体或液体包覆形成微小粒子的技术。所谓微囊,一般指以薄膜状聚合物壁壳包裹气态、液态或固态芯材的微型容器、包装物。微囊一般直径为1～1000μm。香精香料运用微囊技术,在许多领域都有体现,比如在医药、涂料、食品工业、纺织工业、饲料、日用化学品、烟草等都有广泛的应用。将香精香料微囊化，能延长食品在货架期的香味保持，并控制香精香料的释放。

2. 课题关键问题和重难点

关键问题：选择多孔淀粉吸附香料，需制备一种拥有良好吸附性、架构稳定、不易霉变等优点的多孔淀粉。

难点：不同的方法制备多孔淀粉都有各自的缺点。如用物理法制备的多孔淀粉的孔隙结构不能达到最优，其表面未形成贯穿淀粉颗粒的结构，导致吸附功能有限，且一般成本较高。用生物成孔法制备多孔淀粉，成本普遍较高，反应时间长，形成的中空孔不均匀，制备过程中受多种因素的影响，在选择最优制备工艺的同时还要考虑到淀粉的种类、酶的选择等诸多因素，否则会使制备的多孔淀粉的性能受到很大影响，并且酶解后的淀粉结晶度提高，使淀粉颗粒变得易碎，使用时容易塌陷，影响使用效果和应用范围。所以需寻找一种最优方案来制备多孔淀粉。

3. 国内外研究现状（文献综述）

紫罗兰酮的气味因与紫罗兰花朵散发出来的香气相同而得名，它又称环柠檬烯丙酮，是一种重要的合成香料。紫罗兰酮是较早人工合成的萜类香料之一。1893年蒂曼首次合成了紫罗兰酮，这在合成香料的历史上具有划时代的意义。它在自然界中广泛存在于高茎当归、金合欢、琴叶岩薄荷、大柱波罗尼花、广木香根茎、指甲花、悬钩子、西红柿、龙涎香、紫罗兰等中。紫罗兰酮的分子式为c13h20o，根据其双键位置的不同，存在α、β、γ3种异构体，在自然界中多以α和β两种异构体的混合体形式存在，γ体较为罕见[1]。将紫罗兰酮微囊化后，可延长其香味保持并控制其释放。采用多孔淀粉吸附香料来制备微囊，多孔淀粉的制备就成为了主要研究问题。

多孔淀粉(porousstarch)，又称微孔淀粉，指采用物理、化学及生物的方法使淀粉颗粒由表及里形成具有孔洞结构的变性淀粉颗粒，其小孔直径约为1μm，一般孔隙率为50%左右，是一种用途广泛环境友好的新型生物材料。多孔淀粉的理化性质由颗粒结构决定，经改性处理制得的多孔淀粉颗粒，其基本性能不发生显著性改变，继承了生淀粉的良好生物相容性、无毒、可生物降解等性质[2]。多孔淀粉作为一种环境友好型材料，较原淀粉具有许多优点:较大的比孔容和比表面积，较低的堆积密度和颗粒密度，良好的吸水吸油能力，在干燥状态下有良好的机械强度，分散在水及其他溶剂中能保持明显的结构完整性，加工过程不使用任何化学试剂，因而深受国内外研究者的关注［3］。目前，多孔淀粉的制备主要可通过物理成孔法、化学成孔法、生物成孔法等方法实现。

物理成孔法主要包括微波法、超声波处理、喷雾干燥、机械撞击(球磨法)、挤压等。在利用物理技术成孔之前，通常采用研磨和加热对淀粉原料进行预处理，使其更易于形成小孔结构。化学成孔法目前主要有酸水解、溶剂交换、乳液交联、醇变性等方法[3]。其中的乳液交联法是近年制备多孔淀粉的一种新方法，乳液交联法采用油包水的乳液，淀粉溶液作为水相分散在油相之中，交联反应发生在水相液滴中。以可溶性淀粉为原料，用环己烷为油相的油包水乳液，通过交联反应制备多孔淀粉。该方法打破了淀粉颗粒对淀粉分子的束缚，降低了淀粉分子的分子间作用力，不需要使用价格昂贵的酶，并且制备工艺简单。制得的多孔淀粉表面孔结构丰富，比表面积大，吸油率高，并且结晶度降低，摆脱了多孔淀粉易碎的颗粒结构[4]。生物成孔法(即酶解成孔法)是通过酶解使淀粉颗粒表面成孔，主要利用酶对淀粉的水解作用，在淀粉表面产生小孔，是目前制备多孔淀粉最常用的一种方法[3]。制备过程中，酶的活性、反应温度和时间等条件对多孔淀粉孔的大小和密度、产品的吸附性能等起着决定性的影响[5]。还有一些改进的多孔淀粉制备方法，如交联、酯化、醚化改性法、溶胶－凝胶法、挤压－复合酶法等。其中溶胶－凝胶法制备出高比表面积多孔淀粉。可溶性淀粉制备出的多孔淀粉比玉米淀粉制备出的比表面积大。多孔淀粉与原淀粉相比结晶度有所降低，有利于发生在非结晶区的吸附反应和化学改性[6]。

4. 研究方案

1.采用酶解制孔法制备多孔淀粉，并通过测量制备得到的多孔淀粉的水解率及吸油率来评价多孔淀粉的优良，扫描电镜分析。

2.采用其他方案制备多孔淀粉，评价多孔淀粉性能，扫描电镜分析。

3.用多孔淀粉将紫罗兰酮吸附，并考察其效果。

5. 工作计划

第1～2周：查阅、收集与微囊以及与香料包裹相关的文献资料，查询与微囊包裹的壁材类型的相关文献并选择壁材，设计实验方案，撰写开题报告。

第3周：撰写开题报告ppt准备演讲，外文文献翻译，选择一种多孔淀粉的制备方法并进行实验，并对制备的多孔淀粉通过扫描电镜分析其结构。

第4～8周：继续实验，记录数据，选择其他类型的多孔淀粉制备方法制备多孔淀粉，并对制备的多孔淀粉进行分析。最后将多孔淀粉与紫罗兰酮混合制成微囊。处理讨论数据结果，准备期中小结。