mikrokapselipohjaiset

Mikrokapselipohjaiset järjestelmät ovat mikrokapseleihin perustuvia toimitusratkaisuja, joissa aktiivinen aine on kapseloitu pieniin kuoriin. Mikrokapselien koko vaihtelee noin 1 mikrometristä useisiin millimetreihin; tyypillisesti ne ovat 10–1000 μm suuruisia. Kuori suojaa ydintä ympäristön vaikutuksilta ja mahdollistaa kontrolloidun vapautumisen sekä esimerkiksi maku- ja tuoksuaineiden tai lääkeaineiden hallitun vapautumisen.

Valmistusmenetelmät ovat moninaisia. Yleisimpiä ovat spray-kuivaus, coacervation eli kalvon muodostuminen ydintä ympäröivän kuoren avulla sekä emulsiosta diffuusion kautta tapahtuva kapselointi ja ioninen geeliaatio. Kuoren koostumus ja paksuus määrittelevät vapautumisprofiilin sekä kapselin stabiilisuuden. Mikrokapselit voivat olla reservoir-tyyppisiä, joissa ydintä ympäröi erillinen kuori, tai matriksityyppisiä, joissa aine on osittain kiinteässä matriisissa kapselin sisällä.

Materiaalit: kuorena käytetään sekä luonnollisia biopolymeerejä että synteettisiä polymeerejä. Yleisimmät kuorimateriaalit ovat alginaatti, gelatin, chitosan, karrageeni ja cellulose-derivaatat sekä erilaiset polymeerit kuten uretaanit ja etyyliselluloosa. Ydin voi olla lääkeaine, aromi tai makuaine, öljy tai entsyymi; käyttötarkoitus ohjaa sekä valintaa että vapautumistekniikkaa.

Sovellukset ja haasteet: Mikrokapselipohjaisia järjestelmiä käytetään laajasti elintarvikkeissa maku- ja tuoksuaineiden suojauksessa sekä vapautumisprofiilin hallinnassa, lääketeollisuudessa, kosmetiikassa sekä maataloudessa. Keskeisiä haasteita ovat valmistuskustannukset, skaalautuvuus, kapselin koon ja vapautumisprofiilien hallinta sekä kapselin kuoren stabiilisuus eri olosuhteissa. Sääntely- ja turvallisuusvaatimukset riippuvat käytetyistä aineista ja sovelluksesta.