在日用香精，食用香精和化妝品美容技術(shù)中，控制味道，氣味或活性成分的遞送和釋放的能力在吸引消費者和促進(jìn)品牌差異的競爭中變得越來越重要。

許多領(lǐng)先的日化香精和食用香精公司正在努力推翻這些領(lǐng)域中的一兩個領(lǐng)域的界限。但那些投資于這三者的人，特別是在微膠囊化和視覺成分中的分子被消費者可見的領(lǐng)域，正在開辟新的協(xié)同作用的可能性，這將導(dǎo)致下一代香水，風(fēng)味和美容遞送體系的產(chǎn)生。

擴大香水包埋的可能性

圖1.使用微膠囊和平板模型膜在油/水界面處的膜合成示意圖。上圖：微膠囊通過界面聚合合成：將溶解在揮發(fā)性油相中的油溶性多異氰酸酯在膠體穩(wěn)定劑溶液中乳化，形成具有受控液滴尺寸分布的水包油乳液。加入水溶性多胺交聯(lián)劑并開始界面聚合過程。聚合物膜在界面處形成并隨著氨基交聯(lián)劑通過生長膜擴散而在油相中反應(yīng)而向內(nèi)生長。底部面板：為了測量新生聚合物膜的界面流變學(xué)，平坦的聚合物膜與膠囊合成實驗平行使用。將對應(yīng)于膠囊化芯液的油相層疊在胺水溶液的頂部，并在聚合過程中測量界面模量。對于含有尼羅紅熒光團(tuán)的不同交聯(lián)多異氰酸酯油相，具有側(cè)視圖和俯視圖的2D分層系統(tǒng)的照片說明了形態(tài)和厚度的明顯的宏觀差異。使用瓜那唑（左）和碳酸胍（右）多胺形成的膜。

淀粉香料微膠囊已成功應(yīng)用于粉末洗滌劑中20年，與水接觸后易溶解。在10年前首次引入織物柔軟劑后，核殼包裝香料在消費品中的應(yīng)用已經(jīng)實現(xiàn)了有效的同比增長。今天，幾乎90％的全球柔軟劑變體使用該技術(shù)為用戶提供持久的香水感受。由于香精膠囊在特定的最終用途應(yīng)用階段提供了有針對性的嗅覺增強，因此正確的外殼中的正確香調(diào)可以同樣增強品牌差異和產(chǎn)品銷售.1

這證明CPG公司在香水方面的投資增加是合理的，首先是在洗衣護(hù)理方面，從織物柔軟劑和粉末洗滌劑逐漸擴展到液體洗滌劑，包括單位劑量。在此之后，除臭劑是第一個加入封裝香料以實現(xiàn)持久保護(hù)和水分觸發(fā)釋放的個人護(hù)理產(chǎn)品。含有膠囊的第一批洗發(fā)水，護(hù)發(fā)素和沐浴露現(xiàn)已成功滲透到更廣泛的個人護(hù)理市場。

在任何產(chǎn)品中，游離的，未包埋的香精都是“作品中的關(guān)鍵成分”。無論是利用洗衣機處理濕衣物，還是在淋浴時使用洗發(fā)水，游離香精都會給消費者帶來直接印象。2但是為了讓消費者獲得持久的新鮮感，更具體地說是獲得正確的強度和在每個階段的愉悅感，包埋的香精在使用周期的后期釋放是十分必要的。

通過溫和的摩擦，溫度，濕度，離子強度或pH（光）觸發(fā)釋放。膠囊可以設(shè)計成在使用周期中的各個階段發(fā)生分解釋放，當(dāng)洗滌物被干燥，熨燙和折疊時以及隨后從櫥柜中取出時分解。其效果是為干凈清爽的衣物營造出整體持久的感受。在洗發(fā)水中攜帶的膠囊（其沉積在皮膚和頭發(fā)上）將在干燥后很長時間內(nèi)釋放額外的香味。在晚上觸摸頭發(fā)或?qū)⑵渌⒃谡眍^上將使它們釋放更多香味。與此同時，除臭劑中的柑橘前調(diào)對于創(chuàng)造24小時防臭的感覺至關(guān)重要，如果沒有包埋，這種除臭劑將無法在市場競爭中生存。

該技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展尋求改善膠囊在其目標(biāo)底物上的沉積，包括不同的紡織品，皮膚和頭發(fā)。目的是減少洗滌過程中可能沖洗掉的量。3

圖2 微膠囊合成示意圖

除了提高沉積水平外，該行業(yè)正在努力獲得對膠囊本身穩(wěn)定性的更多控制。這是一種平衡行為，其中膠囊必須在供應(yīng)鏈中花費的時間內(nèi)保持新鮮和完整。一些膠囊通常懸浮在諸如液體洗滌劑的萃取介質(zhì)中，因此必須能夠抵消萃取劑的影響。但他們還必須在所需的使用時刻響應(yīng)釋放觸發(fā)和分解。要求獲得持久的香味感受，這一挑戰(zhàn)更加復(fù)雜，這意味著膠囊不應(yīng)該同時被打開。相反，該系統(tǒng)應(yīng)包括不同程度的穩(wěn)定性，以允許一些膠囊比其他膠囊更早觸發(fā)，并在整個使用階段產(chǎn)生香味的線性釋放。4

該技術(shù)的成功應(yīng)用取決于“工具包”，研究人員可利用該工具包操縱膠囊的化學(xué)和物理參數(shù)，例如表面與體積比，殼厚度，有效載荷和粘彈性。膠囊本身的尺寸范圍為10至40μm。剪切釋放，沉積，泄漏和可用于釋放的油量都與這些參數(shù)相關(guān)，這些參數(shù)必須針對每種應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化。雖然不能將人的鼻子替換為確定產(chǎn)品性能的工具，但可以通過測量和發(fā)展對這些參數(shù)的良好認(rèn)知來預(yù)先估計性能。3,5

也許調(diào)香師面臨的可能是更困難的挑戰(zhàn)之一。他或她必須創(chuàng)造一個具有小劑量影響的香調(diào)，并且不會與膠囊壁反應(yīng)以改變其物理 - 化學(xué)平衡。

膠囊占最終產(chǎn)品體積的很小百分比。雖然它們可能具有高有效載荷，但可能高達(dá)其重量的90％，而不是所有這些都將成功地沉積在目標(biāo)底物上;它們都不會立刻被打開。因此，當(dāng)釋放確實發(fā)生時，可用的香水很少，這意味著香水必須具有強烈的氣味。然而，調(diào)香師可用的許多成分會干擾膠囊的界面聚合過程。而且，如果香料成分一旦形成就對殼具有太大的親和力，則可能發(fā)生增塑弱化作用并導(dǎo)致滲漏到產(chǎn)品基料中，導(dǎo)致性能的顯著損失。

這意味著調(diào)香師可用的“調(diào)色板”非常有限；在超過一千種成分中，可能只有300種可能適合封裝。因此，調(diào)香師和化學(xué)家之間需要特別的協(xié)作努力來設(shè)計每種產(chǎn)品以避免膠囊的不穩(wěn)定和泄漏。然而，一些在游離油中會產(chǎn)生刺激和令人不愉快的成分在所應(yīng)用膠囊的封裝劑量下卻可用于為濕和干的織物提供新鮮感。

開發(fā)過程還包括最重要的消費者驗證測試。這些可以采取許多不同的形式，包括與家庭決策者進(jìn)行面對面或在線訪談洗衣品牌購買;小組自我評估（例如除臭劑）;與志愿者進(jìn)行5次受控實驗室檢測;專家評估或消費者家庭使用測試。6

有針對性的香味提升并不一定總是有助于消費者的整體喜好。它需要最好的調(diào)香師的藝術(shù)創(chuàng)造一個令人愉悅的游離香和膠囊香味的組合;正確的香韻和香調(diào)將在消費者驗證測試中產(chǎn)生那些明確無誤的響應(yīng)，例如：“沒有什么比第一次滑入新洗過的床單更好。我無法形容它，”或“芳香的衣服讓我開心 - 如果身邊的人能聞到你的味道。”

利用香精的傳遞系統(tǒng)

風(fēng)味產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新是由消費者對口味和釋放的新鮮和差異化體驗的需求所推動的。這迫使顧客尋找真實且盡可能接近新鮮食品的風(fēng)味和風(fēng)味特征。這為開發(fā)和應(yīng)用創(chuàng)新的封裝技術(shù)創(chuàng)造了一個重要的機會。

如今，這些系統(tǒng)被視為該領(lǐng)域未來創(chuàng)新的關(guān)鍵推動因素。傳遞系統(tǒng)是口味之間的重要橋梁它們本身通常是具有非常不同的化學(xué)和物理性質(zhì)的物質(zhì)的復(fù)雜混合物，以及飲料和最終食品，它們通常是含水環(huán)境。一種風(fēng)味不能直接融入另一種，所以必須要有其他東西來發(fā)揮這種風(fēng)味的全部潛力。

傳統(tǒng)方法包括將風(fēng)味物質(zhì)轉(zhuǎn)變成合適的物理狀態(tài)，例如通常通過噴霧干燥過程7或乳液8產(chǎn)生的速溶粉末，其可以容易地溶解或懸浮在食物中。封裝技術(shù)在風(fēng)味物質(zhì)周圍形成物理屏障，防止其與環(huán)境發(fā)生反應(yīng)并失去其原始風(fēng)味感受。

此外，正如香料一樣，包封允許響應(yīng)于某些觸發(fā)因素而控制釋放香味。例如，造粒技術(shù)可用于產(chǎn)生多涂層顆粒，其中香味包衣基質(zhì)緩慢溶解以產(chǎn)生緩慢的香味釋放，例如在口香糖中或在烹飪過程中。

然而，技術(shù)進(jìn)步的能力將取決于三個關(guān)鍵領(lǐng)域的技能和創(chuàng)新。首先，在材料選擇方面，越來越需要用天然物質(zhì)替代化學(xué)改性成分，以及更符合標(biāo)簽的成分。其次，該行業(yè)必須對這些材料在風(fēng)味應(yīng)用中的表現(xiàn)有基本的了解;最后，它還必須提高加工技術(shù)的效率和可持續(xù)性。

在遞送系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)方面，客戶總是希望在最終產(chǎn)品標(biāo)簽上做出更具吸引力的聲明。例如，由于在水中的溶解性以及在香料周圍形成堅固的包封基質(zhì)的能力，改性淀粉在歷史上一直被用作噴霧干燥中的包封基質(zhì)。現(xiàn)在的挑戰(zhàn)是要么開發(fā)可以提供相同性能的天然淀粉基材料，要么研究來自不同來源的替代材料。

理解材料如何表現(xiàn)的科學(xué)方法也是必不可少的。雖然已經(jīng)知道很多，但仍有工作要縮小現(xiàn)有知識中的空白，例如，以確定如何在封裝基質(zhì)中最好地保護(hù)特定風(fēng)味。

還有提高加工技術(shù)成本效益和可持續(xù)性的空間，例如在干燥過程中使用更少的水和在更低的溫度下工作，這將節(jié)省能源并減少二氧化碳足跡。

所有這些工作都取決于公司在組織內(nèi)部發(fā)展跨專業(yè)職能團(tuán)隊的能力。在過去，風(fēng)味部門通常依賴于食品科學(xué)和化學(xué)方面的專業(yè)知識。今天，通過利用生物科學(xué)的知識和實踐，進(jìn)一步推動創(chuàng)新。生物系統(tǒng)被視為開發(fā)新的輸送系統(tǒng)的豐富靈感來源，例如使用天然成分和創(chuàng)造更可持續(xù)的過程。一個例子是阿拉伯膠，一種從金合歡樹收集的天然成分。當(dāng)收獲時，在樹上制造傷口并且滲出物流出以密封它，形成保護(hù)植物的天然薄膜。該功能用于香味封裝;口香糖在風(fēng)味物質(zhì)周圍形成一層薄膜，一種干粉，以防止其損失。天然產(chǎn)物被認(rèn)為是風(fēng)味技術(shù)未來發(fā)展的必要條件。

通過培養(yǎng)創(chuàng)新氛圍，公司可以建立快速開發(fā)新點子并響應(yīng)客戶需求的能力。但是，通過尋找更進(jìn)一步的合作領(lǐng)域以及與學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的其他領(lǐng)導(dǎo)者和創(chuàng)新者建立強大的合作伙伴網(wǎng)絡(luò)，也可以獲得很多好處。充滿活力且迅速擴張的初創(chuàng)企業(yè)也是創(chuàng)新者的豐富來源，其新想法正在尋求商業(yè)化。

圖3   層層自主裝包埋親油性物質(zhì)的示意圖

探索活性化妝品中的輸送系統(tǒng)

在活躍的美容市場，包埋為新產(chǎn)品和遞送系統(tǒng)的開發(fā)提供了潛力，也驅(qū)動利用這項技術(shù)吸引消費者的視覺感受，并開拓新的營銷機會。

該策略不是使用微觀膠囊，而是采用生態(tài)友好的視覺成分，當(dāng)懸浮在洗發(fā)水，沐浴露配方或白色乳液中時，這些成分是可見的。視覺成分由纖維素和糖制成，當(dāng)使用成品時它們會分解并消失。將活性成分摻入纖維素基質(zhì)中，糖使其在干燥時硬化。環(huán)保的視覺線索可以制作成三維形狀，如珠子，心形，星星或花朵。這些吸引人的視覺特征為與消費者的直接溝通開辟了新的渠道。一旦添加到配方中，形狀就會在幾小時或幾天內(nèi)變軟。

該技術(shù)是改善某些產(chǎn)品視覺吸引力的成功方法，但它也有可能被用作遞送

系統(tǒng)并同時在視覺上傳達(dá)配方中成分的存在。

可見球技術(shù)的一個關(guān)鍵特征是缺少密封殼或外層。球體不是封裝，而是包裹球體活性成分或分子。相同的系統(tǒng)可用于化妝品和個人護(hù)理產(chǎn)品中以包埋顏料。例如，有可能制作一種透明配方，當(dāng)球體涂抹在皮膚上時會改變顏色，例如生產(chǎn)藍(lán)色泡沫的兒童用肥皂。為此目的，40％的顏料被包埋在纖維素核心中;然后用另一種顏色涂上形狀以掩蓋著色中心。涂上與其提供的顏色不同的球體的技術(shù)也可以應(yīng)用于化妝品中，以增強其消費者吸引力。例如，具有白色外層的棕色顏料球?qū)⒃诎咨橐褐型耆АＴ趹?yīng)用時，配方將成為基礎(chǔ)。

通過將香精和香水輸送技術(shù)與視覺上吸引人的環(huán)保視覺提示相結(jié)合，消費者可以體驗到其產(chǎn)品中增強的氣味和味覺體驗。在香水的應(yīng)用中，研究人員正在研究是否有可能制造出一種既能帶有香味又能具有活性成分的膠囊，這種膠囊可以為皮膚帶來長期的感官感受，以及生理活性作用。

圖5 轉(zhuǎn)移至乙醇之前和之后的ETPTA微膠囊的光學(xué)顯微鏡圖像。轉(zhuǎn)移至乙醇導(dǎo)致從微膠囊中完全提取α-pine烯。比例尺代表200微米。 （b）顯示在DI水中分散約~2.8天后殘留在微膠囊中的α-pine烯百分比的圖。 （c）在除去膠囊分散介質(zhì)后，具有和不具有水凝膠網(wǎng)絡(luò)的ETPTA微膠囊的光學(xué)顯微鏡圖像組。比例尺代表200微米。 （d）顯示在除去膠囊分散介質(zhì)時α-pine烯隨時間保留的百分比的圖。

未來創(chuàng)新的平臺

開發(fā)和掌握這些技術(shù)需要數(shù)年時間，然后將原型轉(zhuǎn)變?yōu)榉弦笄野踩目射N售產(chǎn)品。通常，該領(lǐng)域的公司可能專注于一個應(yīng)用領(lǐng)域，如香水或香精，但他們很少將所有三個領(lǐng)域并行運行。但是，當(dāng)一家公司確實可以進(jìn)入所有三個領(lǐng)域時，它可以建立一個專業(yè)知識金字塔，并通過發(fā)展協(xié)同作用創(chuàng)造真正的技術(shù)和市場優(yōu)勢。