微膠囊技術(shù)在食品中的應(yīng)用

1、微膠囊技術(shù)在食品中的應(yīng)用食品科學(xué)與工程 0801 曾奎杰微膠囊技術(shù)是一項(xiàng)用途廣泛而又發(fā)展迅速的新技術(shù)。在食品、化工、醫(yī)藥、 生物技術(shù)等許多領(lǐng)域中已得到成功的應(yīng)用， 尤其在食品工業(yè)， 許多于技術(shù)障礙而 得不到開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品， 通過(guò)微膠囊技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)， 使得傳統(tǒng)產(chǎn)品的品質(zhì)得到大大的 提高，由于飛此項(xiàng)技術(shù)川以改變物質(zhì)形態(tài)、保護(hù)敏感成分、隔離活勝物質(zhì)、降低 揮發(fā)勝、使不相溶成分混合并降低某些化學(xué)添加劑的毒性等， 為食品工業(yè)高新技 術(shù)的開(kāi)發(fā)展現(xiàn)了良好前景。、微膠囊技術(shù)的基本概念和發(fā)展概況1 微膠囊技術(shù)的基本概念微膠囊技術(shù)是指利用天然或合成高分子材料， 將分散的固體、 液體，甚至是 氣體物質(zhì)包裹起來(lái)， 形成具

2、有半透性或密封囊膜的微小粒子的技術(shù)。 包裹的過(guò)程 即為微膠囊化， 形成的微小粒子稱(chēng)為微膠囊。 微膠囊化后川以實(shí)現(xiàn)許多目的： 改 養(yǎng)被包裹物質(zhì)的物理性質(zhì)（顏色、外觀、表觀密度、溶解勝）；使物質(zhì)免受環(huán)境 的影響，提高物質(zhì)的穩(wěn)定勝；屏蔽味道和氣味；降低物質(zhì)毒勝；將不相容的物質(zhì) 隔離；根據(jù)需要控制物質(zhì)的釋放等微膠囊化技術(shù)將被包埋物作為芯材，外面聚合物為壁殼的微容器或包裝體。 微膠囊的大小為 5 一 200um，囊壁的厚度一般在。 2um至幾微米內(nèi)，在特定的條 件下，囊壁所包埋的組分川以在控制的速率下釋放。 在食品工業(yè)中， 為了獲得特 殊的膠囊化產(chǎn)品， 關(guān)鍵就是要選擇好具有該特性的壁材。 目前在食品工業(yè)

3、中最常 用的壁材為植物膠、阿拉伯膠、海藻酸納、卡拉膠、瓊脂等，其次是淀粉及其衍 生物，如各種類(lèi)型的糊精、低聚糖。此外還有蛋白質(zhì)類(lèi)、油脂類(lèi)等。在微膠囊化 技術(shù)中，根據(jù)不同芯材的要求， 選擇適當(dāng)?shù)谋诓模?以達(dá)到改變物態(tài)、 體積和質(zhì)量， 控制釋放和降低物質(zhì)揮發(fā)勝，隔離活勝成份以及保護(hù)敏感物質(zhì)等功能、微膠囊技術(shù)在食品工業(yè)中的作用 微膠囊技術(shù)應(yīng)用于飛食品工業(yè)， 使許多傳統(tǒng)的工藝過(guò)程得到簡(jiǎn)化， 同時(shí)也使許多 用通常技術(shù)手段兒法解決的問(wèn)題得到了解決， 極大的推動(dòng)了食品工業(yè)由低級(jí)初加 工向高級(jí)深加工產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)變。 目前，利用微膠囊技術(shù)已開(kāi)發(fā)出了許多微膠囊化食 品，如粉末油脂、粉末酒、膠囊飲料、固體飲料等，風(fēng)味劑

4、（風(fēng)味油、香辛料、 調(diào)味品）、天然色素、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑（維生素、氨基酸、礦物質(zhì)）、甜味劑、酸味 劑、防腐劑及抗氧化劑等微膠囊化食品添加劑也已大量應(yīng)用于生產(chǎn)中。 概括起來(lái)， 微膠囊技術(shù)應(yīng)用于食品工業(yè)川以起到以下作用。1 、改變物料的狀態(tài)能將液態(tài)、氣態(tài)或半固態(tài)物料固態(tài)化， 如粉末香精、 粉末油脂、固體飲料等， 以提高其溶解性、 流動(dòng)性和貯藏穩(wěn)定性， 容易與其他原料混合均勻， 便于深加工 加工處理，也便于使用、運(yùn)輸和保存。2 、保護(hù)敏感成分以防止某些不穩(wěn)定的食品輔料揮發(fā)、 氧化、變質(zhì)， 提高敏感性物質(zhì)對(duì)環(huán)境因 素的耐受力，確保營(yíng)養(yǎng)成分不損失，特殊功能不喪失。例如，應(yīng)用于飛肉類(lèi)香精 和海鮮香精的美拉德反應(yīng)

5、產(chǎn)物是一種很重要的呈味物質(zhì)， 這種物質(zhì)以液態(tài)形式存 在時(shí)極不穩(wěn)定，制成了微膠囊產(chǎn)品后，穩(wěn)定性得以提高，應(yīng)用起來(lái)更加力便、廣 泛。3 、控制芯材釋放微膠囊產(chǎn)品與通過(guò)預(yù)先設(shè)計(jì)的溶解和釋放機(jī)理， 在最適時(shí)問(wèn)以最適速率釋放 心材物質(zhì)。例如，烘焙工業(yè)中使用蓬松劑時(shí)，要求在面胚表面升溫到某一程度， 淀粉糊化和蛋白質(zhì)變形已具備了保氣功能后再產(chǎn)氣。 這樣生成的氣體形成的氣泡 才不會(huì)溢散，從而使產(chǎn)品蓬松勝好， 這是烘焙食品的關(guān)鍵工藝。 采用微膠囊技術(shù)， 以具有一定耐熱勝的材料為壁材， 所制備出的微膠囊蓬松劑就會(huì)在溫度升高到一 定程度后可破裂或熔化，釋放出產(chǎn)氣材料，這樣即可有效的解決該工藝的難點(diǎn)， 加工出高質(zhì)景的

6、烘焙食品。4 、降低或掩蓋不良味道某些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)具有令人不愉快的氣味或滋味，如臭味、辛辣味、苦味、異味 等，這些味道川以用微膠囊技術(shù)加以降低或掩蓋。 制得的微膠囊產(chǎn)品在口腔中不 熔化，而在消化道中溶解，釋放出內(nèi)容物，發(fā)揮營(yíng)養(yǎng)作用。5 、隔離組分運(yùn)用微膠囊技術(shù)將川能相互反應(yīng)的組分分別微膠囊化后， 就可穩(wěn)定的共存于 同一物系中， 各種有效成分有序的釋放， 分別在相應(yīng)時(shí)刻發(fā)生作用， 以提高和增 迸食品的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)。 例如， 有些粉狀食品對(duì)酸味劑十分敏感， 因?yàn)樗嵛秳┪?會(huì)引起產(chǎn)品結(jié)塊，并目酸味劑所在部位 1 11 值變化很大，導(dǎo)致周?chē)珴勺兓?使整包產(chǎn)品外觀不雅，將酸味劑微膠囊化后，即可解決上述問(wèn)

7、題。此外，應(yīng)用微膠囊技術(shù)還可以延緩食品的腐敗變質(zhì)， 降低食品添加劑的毒理 作用等。如能在保證質(zhì)量的前提下， 盡可能降低微膠囊的生產(chǎn)成本， 其應(yīng)用前景 將更加廣闊。四、微膠囊技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用1、香料 在食品貯藏過(guò)程中，為防止香味的揮發(fā)和與其他物質(zhì)反應(yīng)并對(duì)熱和潮濕敏 感，應(yīng)用微膠囊化和控制技術(shù)使香味在食品中能長(zhǎng)期保存。 如在口香糖、 咖啡香 料、蒜味香料組分、橙油等生產(chǎn)中，以提高產(chǎn)品香料含景，延長(zhǎng)釋放時(shí)問(wèn)，有利J 飛包囊香料的貯存，防止氧化。一般應(yīng)用明膠、阿拉伯膠、梭甲基纖維素、乙 基纖維素、糊精、麥欲等作為壁材，用擠壓、噴霧干燥、噴霧冷卻等力法制備微 膠囊。2 、乳制品 在乳品生產(chǎn)中，應(yīng)用

8、微膠囊技術(shù)，以生產(chǎn)各種風(fēng)味奶制品，如可樂(lè)奶粉、果 味奶粉、姜汁奶粉、 發(fā)泡奶粉、啤酒奶粉、粉末乳酒及膨化乳制品等。 將大麥牙、 啤酒花、香精以一定比例混合包埋后再與奶粉、際 llC03 等以一定比例混合后 干燥、包裝，制得保健啤酒奶粉，具有沖調(diào)勝好、啤酒風(fēng)味突出、泡沫潔自細(xì)膩 等特點(diǎn)。3 、茶飲料p 一 CD 較適合 J 飛包埋茶湯中的兒茶素等物質(zhì)，有利 J 飛茶湯原有 的風(fēng)味和色澤，將紅茶用水經(jīng) 95 萃取后迅速冷卻至 35 再用 p 一 CD 處 理，過(guò)濾后可得澄清透明、風(fēng)味良好的茶飲料。在綠茶中，加入 p 一 CD 川包埋 芳香物質(zhì)，減少其在加熱殺菌中的變化和包埋臭味物質(zhì)。 p 一 cD

9、 還可提高速溶 茶香氣、防止茶葉提取物乳化、有利 J 飛速溶茶賦形和防潮、延長(zhǎng)保質(zhì)期、包 埋芳香物質(zhì)、給茶葉調(diào)香等。4 、糖果在糖果生產(chǎn)中，用 p 一 CD 包埋胡蘿卜素、核黃素、葉綠素銅鈉、甜菜 紅等，對(duì)糖果迸行調(diào)色，經(jīng)日光照射不褪色。營(yíng)養(yǎng)素經(jīng)包埋后加入糖果中，川強(qiáng) 化糖果營(yíng)養(yǎng)，產(chǎn)品亦不會(huì)產(chǎn)生風(fēng)味劣變、氧化酸敗，并能延長(zhǎng)保質(zhì)期。用 p 一 cD 包埋大豆磷脂， 并迸行均質(zhì)和噴霧于干燥后加入糖果中， 以明顯掩蓋其異味。 香精經(jīng) p 一 CD 包埋后加入糖果中， 其揮發(fā)勝、 熱分解和氧化作用顯著減慢。 經(jīng) 微膠囊化的香精具有較大的穩(wěn)定勝和特殊的水溶勝， 制成干劑后利 J 生產(chǎn)加工。 在果汁奶糖的

10、生產(chǎn)中， 將果汁包埋后再加入奶粉、 煉乳中制成奶糖， 以防止果汁 中的單寧、 有機(jī)酸等成分與奶中蛋白質(zhì)反應(yīng)而變勝和降低營(yíng)養(yǎng)價(jià)值， 并能改養(yǎng)產(chǎn) 品品質(zhì)，提高人體對(duì)蛋白質(zhì)的吸收率。5 、油脂油脂是人們?nèi)粘Ｉ詈褪称芳庸さ闹匾镔|(zhì)， 但油脂易氧化變質(zhì)， 氧化 后的油脂會(huì)產(chǎn)生不良風(fēng)味， 并引起機(jī)體的氧化， 從而引發(fā)癌癥和人體衰老。 另外， 油脂的流動(dòng)勝差， 給調(diào)料和湯料在包裝和食用時(shí)帶來(lái)很大不便。 經(jīng)微膠囊化處理 后，川將油脂制成粉末， 克服了油脂本身的缺點(diǎn)。 使其成為勝質(zhì)穩(wěn)定、 取用力便、 流動(dòng)性好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的優(yōu)質(zhì)原料。6 、甜味劑、防腐劑和抗氧化劑 微膠囊化是一種穩(wěn)定食品添加劑的力法。 阿斯巴甜

11、作為一種廣泛應(yīng)用的 甜味劑，通常將其以微膠囊的形式包裹在脂肪、油、淀粉等材料內(nèi)，以防因水、 高溫等而帶來(lái)的甜味喪失。為防止食品污染，將檸檬酸、抗壞血酸、乳酸等膠囊 化，作為殺菌劑，起到食品防腐作用。茶多酚是一種天然的食品抗氧化劑，它還 具有降血糖血脂、 抗菌消炎、 清除人體自由基、 抗癌、抗衰老等一系列藥理作用。 但茶多酚易溶于水， 難溶于油。 微膠囊技術(shù)既可提高茶多酚的穩(wěn)定勝， 以免遭外 界因素的破壞， 又使其適用于油溶性食品的抗氧化， 擴(kuò)大其使用范圍。 天然維生 素E 作為一種抗氧化劑，有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，為增加其穩(wěn)定勝，用水包油的乳化 系統(tǒng)對(duì)其加以乳化包囊，使其應(yīng)用更為廣泛、有效7 飲料利用

12、微膠囊技術(shù)制備固體飲料， 可使產(chǎn)品顆粒均勻一致， 具有獨(dú)特濃郁 的香味，在冷熱水中均能迅速溶解，色澤與新鮮果汁相似，不易揮發(fā)，產(chǎn)品能長(zhǎng) 期保存。如蘆薈中含有多種游離氨基酸和生物活勝物質(zhì)， 其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和有效成分 都很高。但新鮮的蘆薈液汁中有效成分的勝質(zhì)不穩(wěn)定， 易揮發(fā)， 而目蘆薈汁中有 一種令人難以接受的青草味和苦澀味， 直接應(yīng)用于食品不宜被人們接受。 采用微 膠囊技術(shù)將其包埋處理，可減少或消除異味、穩(wěn)定其勝質(zhì)，并能延長(zhǎng)保存期。8 、其他方面微膠囊技術(shù)還應(yīng)用于烘焙食品、 保健食品、酶的包囊， 以及固定化酵母 培養(yǎng)等力面。 隨著微膠囊技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟， 其在食品工業(yè)中的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?越來(lái)越廣泛 五、微膠囊技術(shù)前景與展望 微膠囊化技術(shù)是食品行業(yè)中引入的一項(xiàng)新技術(shù)，