[发明专利]一种水溶性天然色素微胶囊的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种水溶性天然色素微胶囊的制备方法，本发明方法以甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸或丙烯酰胺作为壁材，以水溶性天然色素为芯材，加入乳化剂、引发剂，经过在一定条件下混合制备成乳液，通过聚合得到微胶囊产品。本发明方法制备过程绿色环保，且操作简便，制得的微胶囊稳定、耐酸碱、耐光性能优异，可作为色浆用于纺织领域。

技术领域

本发明属于纺织原材料技术领域，具体涉及一种水溶性天然色素微胶囊的制备方法及其应用。

背景技术

天然色素一般都来自动物、植物组织，因此，一般来说对人体健康的安全性较高。有些天然色素本身就是一种营养素，具有营养效果，部分还具有一定的药理作用。天然色素还能更好地模仿天然物的颜色，着色时的色调比较自然。但因为是从天然物中提取出来的，故有时受其共存成分的影响或自身就有异味，且色素浓度一般较小，染着性较差，某些天然食用着色剂甚至与食品原料发生化学反应而变色，其坚牢度较差，受pH值、氧化、光照、温度等影响较大。

微胶囊是指将芯材(固体、液体或气体)利用天然或合成的高分子材料包覆起来，形成的直径从纳米到几微米甚至几百微米的核-壳结构微小容器。微胶囊的芯壁结构可以将芯材与外界环境隔离，使其免受外界的氧气、高温、紫外线等多种因素的影响。因此，利用壁材较高的耐候性，可弥足芯材耐候性较差的缺陷。

天然色素着色力强，安全无毒，可作为着色剂被食品行业广泛使用，是最具有开发价值的食品添加剂，具有多种不同的生理功能。微胶囊是指将芯材(固体、液体或气体)利用天然或合成的高分子材料包覆起来，形成的直径从纳米到几微米甚至几百微米的核-壳结构微小容器。微胶囊的芯壁结构可以将芯材与外界环境隔离，使其免受外界的氧气、高温、紫外线等多种因素的影响。

目前，将色素作为芯材制成微胶囊在食品行业已得到了应用，以及部分注重后期气味而对颜色质量要求较低的留香型微胶囊。但由于部分天然色素性质比较活泼，化学反应性较强，光和热都可以促使其氧化分解而失去显色能力，严重影响了着色的色牢度，而现有微胶囊工艺又难以满足其往其它领域大规模推广的需要，亟待解决。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种天然色素微胶囊的制备方法，通过聚合将水溶性天然色素包裹在甲基丙烯酸甲酯的高分子聚合物中，提高了天然色素的耐光热及耐酸碱性，可作为色浆用于纺织领域。

为解决以上技术问题，本申请通过以下技术方案实现：

一种水溶性天然色素微胶囊的制备方法，包括以下步骤：

（a）将一定量天然色素、乳化剂和去离子水混合，并控制搅拌速度在400～1100转/分，同时水浴加热至50～80℃，混合均匀得到天然色素微乳液；

（b）将一定量引发剂加入，再加入一定量甲基丙烯酸甲酯，混合均匀后，升温至80～90℃，恒温反应1～3h；

（c）再缓慢加入一定量第二单体，80～90℃水浴作用的同时，持续在转速400～1100转/分（与步骤a转速基本一致）下反应2～5h，即得到本发明水溶性天然色素微胶囊。

优选的，所述甲基丙烯酸甲酯、第二单体、乳化剂、去离子水、天然色素和引发剂之间的质量比为100：10～50：10～50：1500～2500：25～100：1～2。

所述天然色素为水溶性天然色素，优选葡萄皮色素、高粱红色素、胭脂虫红色素、栀子蓝色素、碱蓬甜红色素、水溶性胭脂树橙色素、萝卜红色素、葡萄皮红色素、紫甘薯色素、桑葚红色素、红米红色素、蓝靛果色素、可可壳色素、菊花黄色素、水溶性茶绿色素和茶黄色素中的至少一种。

优选的，所述乳化剂为span60和tween80的复配乳化剂，或者span80和tween60的复配乳化剂，其HLB值为3～10，斯潘和吐温之间的质量比可以根据HLB公式计算得到。