微晶纤维素(MCC)是纤维素通过化学法或生物法降解后得到的白色或近白色固体产物,通常呈粉末状或者短棒状,无味,结晶度一般为55%~80%,粒径范围20~80 μm,是一种结构独特且性能优良的功能高分子材料,其制备原料主要是纤维素含量较高的植物纤维原料。微晶纤维素特不仅具有流动性强、绿色无污染、热稳定性好和可降解等特性,还具有亲水性能好、比表面积大、高杨氏模量和生物相容性好等优点。因此,MCC在众多行业和领域具有较高的应用价值,例如,在食品工业,可作为食品添加剂提升部分食物的口感;在能源领域,可作为原料通过催化加氢反应制备乙二醇和山梨醇等化学品;在医药行业,可以作为黏合剂用于制备药物;在功能材料领域,可用于制备吸附、抗菌和发光等功能性材料。
1、微晶纤维素在食品行业中的应用
微晶纤维素具有绿色无毒等特性,且与人类日常摄入的膳食纤维组分相同,常作为添加剂应用于各类食品中,起到提高稳定性,抗结块,乳化,增稠和改善食物口感等作用,是食品中的重要添加成分。
例如,在乳制品中添加微晶纤维素可以增加乳制品的稳定性,不易发生聚沉,并提高其口感还能延长保质期;在糕点等食品制作时添加的微晶纤维素可以增加纤维的含量,从而降低热量的摄入;微晶纤维素的加入可以避免乳化态饮料中油性成分的聚集,提高饮料的分散性,并让其保持稳定性;高筋粉纤维面包中加入微晶纤维素能使的硬度减小、质感增加;巧克力牛奶中加入微晶纤维素增加了亮度,减少牛奶样品的沉降量,且微晶纤维素不影响牛奶的表观黏度和总体感官接受度;微晶纤维素可作为油炸牛肉饼的添加剂,当微晶纤维素添加量为2%时,牛肉饼具有最好的感官评价值,相对于原牛肉饼,添加了微晶纤维素的牛肉饼具有多汁和脂肪状口感等特点。
2、微晶纤维素在医药行业中的应用
微晶纤维素无味无毒、易崩解且不会与药物发生反应,是制药工业中的一种重要辅料,具有黏合药物成分促进药品成型、分解药物组分和增强药品强度等作用,主要作为赋形剂、填充剂和药物释放改性剂等用于药物片剂、药物颗粒和药物胶囊等药品的制备中。
例如在药物压片时,微晶纤维素可以作为药片的赋形剂,有利于压片成型,无论何种剂型的药物,微晶纤维素在其中均可起到一定的润滑和崩解作用;以大枣、人参的细粉为主要原料,木聚糖等其他原料作为辅料,微晶纤维素作为填充剂,采用湿法制粒压片工艺制备了口感细腻、人体吸收率高的参枣超细粉咀嚼片,通过品质分析和响应面优化得出微晶纤维素和木糖醇最佳添加量分别为15.39%和22.58%;将微晶纤维素(MCC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)和乙基纤维素(EC)三种纤维素作为药物释放改性剂对聚己内酯基-布洛芬贴片药物释放率的影响,结果表明,与HPMC、EC相比,MCC对贴片的累计释药率的提高最为明显,其在120 h内可使贴片的累计释药率提高37.1%,而HPMC和EC分别为21.2%和27.9%;以微晶纤维素(MCC)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和胶体二氧化硅(CSD)为原料,用湿法制粒法制备的大剂量紫苏片,紫苏片是一种性能优良且价格低廉的药物片剂,在治疗感冒头疼、胸闷气短等病症中具有良好的功效。
3、微晶纤维素在化妆品中的应用
微晶纤维素是化妆品的基本原料,集加填、增稠和乳化作用于一身,对油性物质有很好的乳化能力,可用于多种化妆品、皮肤治疗与护理用品及清洁洗涤剂的制造,并且可以替代化妆品中的滑石,减少化妆品中致癌物质(石棉)的含量。
因微晶纤维素具有较大的比表面积,吸附能力强,清洁和去角质的效果优异并且温和;微晶纤维素在水中一定作用下可形成具有良好悬浮效果和雾化效果的凝胶。常用在清洁产品,牙膏,膏霜乳液,面膜,彩妆,爽身粉。