微膠囊壁材在食品工業(yè)中的研究進(jìn)展

1、 微膠囊壁材在食品工業(yè)中的研究進(jìn)展張?zhí)?, 譚天偉 , 凌沛學(xué)(北京化工大學(xué)生命科學(xué)與科技學(xué)院 , 北京 ,100029 摘要文中介紹了用于食品工業(yè)中微膠囊壁材的特性 , 討論了常用微膠囊壁材在實際應(yīng)用中存在的優(yōu)缺點及其表征方法和手段 , 結(jié)合最新研究進(jìn)展 , 對碳水化合物類壁材 、 植物親水性膠類壁材 、 蛋白類壁材以及新型壁材 的開發(fā)研究進(jìn)行了綜述 。 關(guān)鍵詞微膠囊 , 壁材 , 表征 , 食品第一作者 :碩士研究生 (譚天偉教授為通訊作者 。收稿日期 :20110428, 改回日期 :20110506微膠囊是由天然或合成的高分子包裹材料制成的直徑 1 2000m 的一種具有半透性或封閉性

2、的 微型容器 。 微膠囊技術(shù)解決了一些傳統(tǒng)工藝無法解 決的問題 。 該技術(shù)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于食品 、 醫(yī)藥 、 化工 、 生物等領(lǐng)域1。 使用微膠囊技術(shù)能夠?qū)⒁后w 、 顆粒甚至氣態(tài)的食品成分 (芯材 包裹在涂層材料 (壁材 內(nèi)部 , 在芯材和壁材之間形成一層半透性或封閉性的 物理屏障 ,從而賦予食品成分某些特殊的功能或消除 自身的一些不足 。 在提高食品穩(wěn)定性 、 降低揮發(fā)性 、 改變形態(tài) 、 緩慢釋放等方面具有廣闊的應(yīng)用前景 。 壁材的特性在很大程度上決定了微膠囊產(chǎn)品的性能 ,因此對各種壁材特點和性能的了解至關(guān)重要 。 同時 , 微膠囊的性能與制備方法也密切相關(guān) , 制備微 膠囊方法有噴霧干燥法

3、 、 噴霧冷卻法 、 噴霧冷凍法 、 凝聚法 、 旋轉(zhuǎn)懸浮分離法等 2。 根據(jù)芯材的物化性質(zhì) , 選擇不同的壁材 , 利用不同的微膠囊化方法可得到不同形態(tài)和性能的微膠囊產(chǎn)品 。 在食品工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用最多的微膠囊方法是噴霧干燥技術(shù) 3, 它具有設(shè)備 簡單 、易操作以及成本低等優(yōu)點 , 因此本文主要從噴 霧干燥的角度 , 對食品工業(yè)中常用微膠囊壁材的最新 應(yīng)用研究進(jìn)行綜述 。1微膠囊壁材在食品工業(yè)中的應(yīng)用及研究理想的壁材不但要符合食品衛(wèi)生及安全的要求 , 還應(yīng)具有食品兼容性好 , 傳質(zhì)性能好 , 性質(zhì)穩(wěn)定 , 不易 生物降解 , 強度好 , 價格低廉等特點 , 壁材在很大程度 上決定了產(chǎn)品的理化性質(zhì)

4、 。 根據(jù)產(chǎn)品微膠囊化的目 的 , 如保護(hù)芯材免受降解 、 屏蔽不良味道或氣味 、 避免 與其他成分接觸 、 降低揮發(fā) 、 緩釋等 , 結(jié)合壁材的物理化學(xué)性質(zhì)如 :溶解度 、 分子質(zhì)量 、 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 、 熔點 、 結(jié)晶度 、 擴散率 、 成膜性以及乳化性能等 , 初步確 定合適的壁材 。在食品工業(yè)中 , 大多數(shù)噴霧干燥過程需要以水溶液的方式進(jìn)料 ,因此所選壁材在水中需有一定的溶解 性 。 除此以外 , 壁材還要具備乳化性能好 、 成膜性好 、易干燥以及低黏度等特點 。 因此 , 實際可用于食品噴 霧干燥微膠囊化的壁材并不多 , 目前食品工業(yè)中使用 最多的壁材大體上分為 3類 :碳水化合物

5、類 、 植物水 溶性膠類 、蛋白類等 , 它們各自具有優(yōu)缺點 , 因此在實 際應(yīng)用中往往以混合復(fù)配形式來滿足產(chǎn)品的性能 , 表 1中列舉了一些微膠囊壁材在某些食品中的應(yīng)用 。1. 1碳水化合物類壁材碳水化合物類壁材即糖類壁材 , 在食品工業(yè)中最 常見的有淀粉 、 麥芽糊精 、 玉米糖漿和海藻糖等 。 它 們具有黏度低 、固液濃度高 、 溶解性能好等特點 , 是一 類應(yīng)用廣泛的微膠囊壁材 。 但同時 , 由于糖類壁材的 界面特性不穩(wěn)定 , 易造成微膠囊化收率低 , 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低 ,通常需要通過對其做一定的化學(xué)改性修 飾 , 或者與一些蛋白類或植物水溶性膠類壁材聯(lián)合使用 。天然淀粉經(jīng)適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)

6、處理 , 可得到不同性能的 改性淀粉衍生物 , 改性淀粉具有更好的界面特性 , 可 廣泛用于噴霧干燥的微膠囊化過程 。 Rocha 等 24選 取改性淀粉作為番茄紅素微膠囊壁材 , 考察了噴霧干 燥所得微膠囊產(chǎn)品的長期穩(wěn)定性 。 與無改性淀粉的 噴霧干燥產(chǎn)品相比 , 在 10 條件下 , 放置 73d 后改性 淀粉為壁材的番茄紅素的保留率仍可達(dá)到 82. 5%, 而未改性淀粉的產(chǎn)品保留率卻降至 63. 7%, 說明改 性淀 粉 能 夠 有 效 阻 止 番 茄 紅 素 的 氧 化 進(jìn) 程 。 Xu 等 25采用噴霧干燥制備了一系列 -胡蘿卜素微膠囊 產(chǎn)品 , 分別考察了明膠 -蔗糖和改性淀粉為壁

7、材的微 綜述與專題評論 133表 1食品工業(yè)中常見微膠囊壁材及其應(yīng)用微膠囊芯材 壁材 微膠囊芯材 壁材牛至 、 香茅油 、 馬郁蘭提取物 4乳清蛋白 、 脫脂乳粉 菜籽油 14大豆分離蛋白 、 乳清蛋白 、 豆膠 番茄紅素 5明膠 、 蔗糖 榴蓮香料 15阿拉伯膠小豆蔻油樹脂 6阿拉伯膠 、 改性淀粉 、 麥芽糊精 抗氧化 、 抗菌植物提取物 16麥芽糊精 、 果膠胭脂樹橙 7阿拉伯膠 、 麥芽糊精 、 蔗糖 蔗糖 17酪蛋白酸鈉 、 吐溫 -80D -檸檬油精 8阿拉伯膠 、 麥芽糊精 、 改性淀粉 雞肉蛋白粉 18阿拉伯膠 、 麥芽糊精L -薄荷醇 9阿拉伯膠 、 改性淀粉 魚肝油 19淀

8、粉衍生物 、 葡萄糖漿 、 甜菜膠 黑胡椒精油 10阿拉伯膠 、 改性淀粉 水解酪蛋白 20大豆分離蛋白草莓香精 11大豆分離蛋白 、 果膠 橙皮油 21大豆分離蛋白 、 阿拉伯膠水解酪蛋白 12明膠 、 大豆分離蛋白 巴西莓提取物 22麥芽糖糊精 /阿拉伯膠 /木薯淀粉 巴西莓肉 13麥芽糊精 孜然精油 23阿拉伯樹膠 、 麥芽糊精 、 改性淀粉膠囊特性 , 結(jié)果顯示明膠 -蔗糖所得到的微膠囊顆粒間黏附力大 , 造成產(chǎn)品的流動性比較差 ; 單獨使用改性淀粉時 , 雖然產(chǎn)品流動性得到極大改善 , 但微膠囊表面卻出現(xiàn)龜裂 、 孔隙 , 并且不利于粉末壓縮成片劑 ;但當(dāng)明膠 -蔗糖和改性淀粉聯(lián)合作

9、為壁材時 , 所得到的微膠囊產(chǎn)品不但具有很好的流動性 , 機械強度以及表面形態(tài)也得到很大改善 , 并有利于壓縮成片劑 。Serfert 等 26利用噴霧干燥技術(shù) , 對 4種不同類型的正辛基琥珀酸淀粉 (n-OSA 衍生物為壁材的魚油微膠囊產(chǎn)品性能進(jìn)行了深入研究 , 發(fā)現(xiàn)低分子質(zhì)量的OSA 所制 備 的 微 膠 囊 抗 氧 化 能 力 最 好 , 并 且 隨 著OSA 分子質(zhì)量的增加微膠囊粒徑呈增大趨勢 。 Xie等 27利用噴霧干燥法 , 制備了 HI-CAP100型 OSA 的VA微膠囊 , 發(fā)現(xiàn) OSA 為壁材時 , V E 的包覆率可達(dá)到96%, 并且所制備的微膠囊具有非常好的表面特征

10、和貯存穩(wěn)定性 。 此外 , Pagola 等 28制備了一系列化學(xué)修飾過的 n-OSA 淀粉衍生物作為橙皮油的噴霧干燥微膠囊壁材 , 包括淀粉磷酸鹽衍生物 、 淀粉醋酸鹽衍生物和乙?；矸坨晁猁}衍生物 , 目的是希望經(jīng)化學(xué)修飾后能改善淀粉在噴霧干燥時的溶解性以及黏性 , 研究發(fā)現(xiàn)乙?；牡矸坨晁猁}衍生物具有優(yōu)異的乳化性 , 能明顯提高橙皮油的保留率 , 這是因為修飾后的淀粉具有疏水性的琥珀酸側(cè)鏈 , 并且所帶負(fù)電荷有利于乳化性能的提高 。麥芽糊精是多種淀粉的水解產(chǎn)物 , 有不同的葡萄糖當(dāng)量值 , 具有優(yōu)異的抗氧化防褐變特性 , 并且麥芽糊精具有水溶解度高 、 低黏度 、 無色味淡的特點 。

11、 Ba-kowska Barczak 等 29曾將其作為一種植物黑醋栗多酚的微膠囊壁材 , 發(fā)現(xiàn)它具有包覆率高的優(yōu)點 , 并且在 20 下貯存 9個月后仍具有高的多酚含量 。不足的是它在乳化性能 、 乳化穩(wěn)定性和油保留率等方面卻相對較差 。 菊粉是一類天然果聚糖的混合物 ,Saénz等 30利用噴霧干燥技術(shù) , 制備了仙人掌提取物的麥芽糊精 -菊粉多糖微膠囊 , 發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在 60 下長 時間貯存仍可有效保持花青素 、 梨果仙人掌黃素和多 酚類等物質(zhì)的長期穩(wěn)定性 。蔗糖 、 葡萄糖 、 海藻糖等一些小分子糖 , 一般不適 于單獨用作香料的壁材 , 它們?nèi)菀桩a(chǎn)生結(jié)塊 , 并且噴 霧干燥時

12、易發(fā)生焦糖化 、 溶液不均一以及易堵塞等缺 點 。 例如 , Drusch 等 31發(fā)現(xiàn)海藻糖作為魚油的壁材 所得到的微膠囊在 54%的高濕度時 , 結(jié)晶化的海藻 糖微膠囊容易發(fā)生結(jié)塊 , 并迅速氧化變質(zhì) 。 但海藻糖 可與其他碳水化合物類壁材組合使用以提高壁材性 能 :Semyonov 等 32發(fā)現(xiàn)利用超真空噴霧干燥技術(shù)制 備益生菌的麥芽糊精微膠囊產(chǎn)品時 , 海藻糖的參與有 助于提高益生菌粉末的存活率和延長其存活期 , 這是 因為在益生菌脫水過程中 , 海藻糖比水與益生菌脂質(zhì) 膜上的極性基團具有更好的親和性 , 從而降低干燥時 的相轉(zhuǎn)移溫度 , 對益生菌有更好的保護(hù)作用 , 因而能 夠提高益

13、生菌的存活率 。 此外 , 這種親和性也有助于 延長益生菌的貯存壽命 。1. 2植物親水性膠類壁材植物親水性膠因具有優(yōu)越的成膜性 , 在寬 pH 值 范圍的油脂體系中仍具有好的乳液穩(wěn)定性 , 并且用量 少 , 常被用作微囊化的壁材 。 研究最多的植物類親水 性膠有阿拉伯膠 、 果膠 、 卡拉膠等 , 但發(fā)現(xiàn)該類水溶性 膠單獨使用時常常存在不足之處 , 一般它們多與其他 類型壁材復(fù)配使用 。阿拉伯膠在所有植物膠中應(yīng)用最廣 , 它由 D-葡 萄糖醛酸 、 L-鼠李糖 、 D-半乳糖 、 阿拉伯糖以及約 2%的蛋白糖構(gòu)成 。 其優(yōu)越的乳化特性來自于其組成部 分中含有的蛋白成分 。 Pitalua 等

14、 33利用噴霧干燥法 制備了甜菜汁的阿拉伯膠微膠囊產(chǎn)品 , 發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在Aw=0. 11 0. 52水分活度下放置 45d 后 , 甜菜紅色 素的含量 、 產(chǎn)品色澤 、 抗氧化性能 、 氧化還原電位等沒 有顯著性差異 , 但當(dāng) A w 0. 74后 , 微膠囊發(fā)生吸水性 增大 、 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低 、 穩(wěn)定性下降 。 Kanakdan-de 等 34以阿拉伯膠 、 麥芽糊精 、 改性淀粉作為孜然 精油的壁材 ,利用噴霧干燥的方法制備了不同壁材的 微膠囊 ,通過考察包封率和長期穩(wěn)定性試驗 , 發(fā)現(xiàn)阿 拉伯膠具有最好的防揮發(fā)性能 , 有效保留了孜然精油的主要成分 , 并且產(chǎn)品還具有非常好的流動性

15、。 但阿 拉伯膠成膜的抗氧化性能卻比較差 , 這是由于阿拉伯 膠所形成的薄膜是一種半透性膜 , 氧分子能夠自由穿 透 。 因此 , 阿拉伯膠不適合作為 5種單萜類天然產(chǎn)物 的壁材 , 包括檸檬醛 、 芳樟醇 、 -月桂烯 、 檸檬烯以及 -蒎烯35。 Kurozawa 等 36發(fā)現(xiàn) , 麥芽糊精的引入能有效改善阿拉伯膠壁材表面性能 , 利用噴霧干燥法制 備了雞肉蛋白水解物的麥芽糊精 -阿拉伯膠微膠囊產(chǎn) 品 ,發(fā)現(xiàn)隨著壁材濃度的增加 , 粉末含水量和堆積密 度降低 (粒徑增大 ,其中麥芽糊精的引入能顯著提 高產(chǎn)品的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 , 從而延長產(chǎn)品的保質(zhì)期 。果膠是一種高分子聚合的酸性多糖 , 在

16、低濃度下 具有良好的乳液穩(wěn)定性 , 這是由于多糖分子上存在有 蛋白殘基 , 這些蛋白殘基的共同化學(xué)結(jié)構(gòu)特征是具有 大量的乙?；鶊F , 含有 1% 2%果膠添加量就能 足以保證乳液的穩(wěn)定性 。 但果膠一般也不能單獨用 作壁材使用 ,Polavarapu 等 37發(fā)現(xiàn)果膠的魚油微膠囊 產(chǎn)品在經(jīng)過 2 3個月的長期穩(wěn)定性實驗后 , 結(jié)塊現(xiàn) 象嚴(yán)重 , 且不能有效防止 -3脂肪酸的氧化變質(zhì) , 不 適合作為富含多不飽和脂肪酸類油脂的微膠囊壁材 。 Gharsallaoui 等 38制備大豆分離蛋白微膠囊時發(fā)現(xiàn) , 果膠的加入能顯著提高乙酸乙酯 、 丁酸乙酯和己酸乙 酯等香料在乳液中的保留率 , 因為

17、果膠能提高乳液中 液滴的物理完整性 , 并且 , 紅外光譜證實果膠還能防 止大豆分離蛋白噴霧干燥受熱時的 -螺旋二級結(jié)構(gòu) 發(fā)生改變 , 同時 , 果膠并不影響香料的釋放 。 卡拉膠是從某些紅藻類海草中提煉出來的親水 性膠體 , 作為壁材具有機械強度高 、 乳液穩(wěn)定性好和 減少氧傳遞的優(yōu)勢 。 Hambleton 等 39對食品中一些 常用香料類添加劑如乙酸乙酯 、 丁酸乙酯 、 己酸乙酯 等的卡拉膠微膠囊產(chǎn)品界面特性進(jìn)行了研究 , 發(fā)現(xiàn)卡 拉膠壁材的微膠囊具有表面均一 、 光滑 、 強度高的特 點 ,同時發(fā)現(xiàn)當(dāng)存在單硬脂酸甘油酯時則能進(jìn)一步改 善微膠囊的特性 。 1. 3蛋白類壁材蛋白具有兩性

18、分子的特性使得疏水性的芯材能 夠很好的被包裹 , 特別對香料的微膠囊化 , 蛋白類壁 材具有非常強的結(jié)合性 。 最常用的蛋白類壁材有乳 清蛋白 、明膠 、 大豆蛋白 、 酪蛋白等 。 此外 , 各種蛋白 的不同復(fù)配形式也會得到性能不同的微膠囊產(chǎn)品 。 乳清蛋白是從牛奶中分離提取出來的一種相對低分子蛋白 ,在食品微膠囊應(yīng)用中常與其他壁材復(fù)配 使用 。 如采用噴霧干燥技術(shù) , 乳糖和乳清蛋白各占一半時就能達(dá)到更高的包覆率 。 這是因為乳清蛋白中 引入乳糖能夠減少非極性物質(zhì)的膜通過 , 無定形態(tài)的 乳糖具有親水性密封特性 , 能夠有效阻止疏水性的芯材通過薄膜 , 進(jìn)而有效提高微膠囊的穩(wěn)定性 3。 B

19、on-illa 等 14對菜籽油的微膠囊化進(jìn)行了研究 , 采用噴霧干燥方法 , 分別制備了菜籽油 -大豆蛋白 、 菜籽油 -乳清蛋白 、 菜籽油 -甜筴豆膠的微膠囊產(chǎn)品 , 比較了它們 在不同溫度下的水分活度以及粉末的等溫吸濕曲線 , 結(jié)果顯示大豆蛋白和甜筴豆膠作為壁材的微膠囊熵變最小 ,并且在較寬濕度范圍內(nèi)二者的水分活度幾乎 不變 , 貯藏穩(wěn)定性良好 。 明膠是由動物的皮 、 骨頭和筋腱經(jīng)適度水解制成 的一種水溶性的蛋白類成膜壁材 , 與麥芽糊精 、 支鏈 淀粉 、 葡萄糖 、 麥芽糖 、 甘露醇相比 , 明膠具有更好的 乳化性 、 穩(wěn)定性以及成膜特性 。 Dong 等 40采用復(fù)凝 聚法

20、, 以轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶為固化劑得到了明膠 /阿拉伯 膠為壁材的薄荷油微膠囊 。 微膠囊呈球形 , 并且外表 面呈多層環(huán)形結(jié)構(gòu) , 這說明微膠囊包裹的比較好 , 其 中明膠與阿拉伯膠的配比不同將會引起微球外壁的厚度和微球粒徑的改變 ,進(jìn)而造成微膠囊在熱水中具 有不同的釋放速率 。 此外 , 還可以引入甘露醇來進(jìn)一步改善明膠微膠囊的特性和形態(tài) ,Bruschi 等 41采用 噴霧干燥技術(shù)制備了明膠微膠囊化的蜂蠟提取物 ,研 究了噴霧干燥條件和明膠與甘露醇的不同配比 , 當(dāng)存 在有甘露醇時 , 所得微膠囊的表面形態(tài)更加規(guī)則 , 并 且粒徑由 2. 7m 減少至 2. 5m , 但包埋率由 41%略 降至

21、 39%。 當(dāng)阿拉伯膠作為乳化劑時 ,1%添加量的 明膠就能夠顯著提高增香劑如丁酸乙酯的包封率 。 這是由于明膠的存在 , 干燥時會立即在芯材表面形成 一層薄膜 , 這層膜能夠有效阻止霧化液滴過程中丁酸 乙酯的外擴散 。大豆蛋白主要包括大豆?jié)饪s蛋白和大豆分離蛋白 ,是一類具有優(yōu)良乳化性能的蛋白 , 其中大豆分離 蛋白 (PPI 用作食品微膠囊壁材最多 。 Ortiz 等 20利用噴霧干燥法制備了一種水解酪蛋白的大豆分離蛋白微膠囊 , 掃描電鏡顯示微膠囊表面連續(xù)且致密 , 包 裹后其疏水性增大 , 感官測試結(jié)果顯示微膠囊產(chǎn)品苦 味大大降低 , 說明大豆分離蛋白能有效屏蔽水解酪蛋綜述與專題評論 1

22、35白的苦味 。 此外 , 麥芽糊精能有效提高大豆分離蛋白的微膠囊性能 , Pereira 等 42制備抗壞血酸的噴霧干燥微膠囊時 , 對比了大豆分離蛋白 (PPI 、 豇豆分離蛋白 (CPI , 以及它們分別與麥芽糊精 (M 復(fù)配時的微膠囊產(chǎn)品性能 , 麥芽糊精使 PPI 和 CPI 的噴霧干燥收率由 66%提高至 86%, 其中 PPI /M的抗壞血酸保留率為 69%, 略高于 CPI /M復(fù)配體系的 66%, 通過聚丙烯酰胺膠體電泳法證實這是由于 PPI 解朊作用比 CPI 更高 , 導(dǎo)致蛋白上暴露更多的氨基酸電荷 , 從而加強了與抗壞血酸的相互作用 。酪蛋白及其衍生物酪蛋白酸鈉具有保濕

23、 、 保香 、改良品質(zhì)等作用 , 是一種非常優(yōu)越的微膠囊壁材 。Kosaraju 等 43利用噴霧干燥技術(shù)制備了魚油的酪蛋白微膠囊 , 發(fā)現(xiàn)酪蛋白的參與能顯著提高乳液的穩(wěn)定性 , 90%的分散液滴直徑小于 1. 3m , 所得微膠囊包覆率大于 97%, 游離脂肪量小于 1%, 并且產(chǎn)品具有非常好的流動性 , 體外模擬胃液環(huán)境釋放試驗表明酪蛋白微膠囊比乳清蛋白微膠囊有更好的緩釋性能 , 這是因為酪蛋白是一種無規(guī)則卷曲蛋白 , 而乳清蛋白為球形蛋白 。 Vega 等 44利用噴霧干燥技術(shù)制備了一系列奶油的微膠囊粉末 , 對微膠囊的表面組成 、 濕潤度 、 流動性 、 微觀表面形態(tài)等進(jìn)行了分析 ,

24、發(fā)現(xiàn)添加乳化劑能夠降低液體的界面張力 , 改善粉末的表面組成 , 其中使用酪蛋白酸鈉比酪蛋白膠束具有更好的微膠囊包裹作用 。 Drusch 等 45最近也發(fā)現(xiàn)不同的酪蛋白對牛奶蛋白和蛋白水解乳液的界面活性不同 , 酪蛋白比酪蛋白酸鈉的表面張力低 , -酪蛋白與酪蛋白水解物的復(fù)配與酪蛋白水解物比 -、 -酪蛋白具有更好的界面活性 。1. 4新改性壁材的開發(fā)除了以上常見的食品用微膠囊壁材以外 , 隨著微膠囊技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展 , 最近也有新的可食用微膠囊壁材發(fā)現(xiàn) , 主要是對已有常用壁材進(jìn)行化學(xué)修飾得到 , 從而賦予原有壁材某種新的特性 。 例如 , 殼聚糖的水溶性比較差 , 大大限制了它在水溶

25、液中的使用 , 進(jìn)而也限制了它在噴霧干燥技術(shù)中作為食品成分的微膠囊壁材 。 Peng 等 46化學(xué)合成了一種殼聚糖的衍生物 “ mPEG-g-CS ” , 是一種甲氧基聚乙二醇 殼聚糖聚合物 , 并成功將其作為海藻油的噴霧干燥微膠囊壁材 , 所制備微膠囊顆粒大的表面光滑 , 但顆粒較小的微膠囊表面褶皺 ; 游離的海藻油僅有 2. 73%, 包覆率高達(dá) 94. 3%, 能有效保護(hù)海藻油中的重要脂肪酸成分 , 并具有良好的溶解性和成膜性 , 有作為新型壁材的開發(fā)潛力 。 在新壁材的開發(fā)中 , 由于需要綜合考 慮食品兼容性 、 成本 、 性能等因素 , 報道的新壁材尚特 別少 , 目前 , 拓展食品

26、用壁材性能和用途的主要途徑 仍是通過不同壁材的復(fù)配來解決 , 通常還引入一些乳 化劑 、 增塑劑 、 抗氧化劑等 , 以放大壁材自身優(yōu)點或消 除本身缺點 。2微膠囊產(chǎn)品的科學(xué)評價方法微膠囊產(chǎn)品需要通過物理或化學(xué)方法對其產(chǎn)品 性能進(jìn)行系統(tǒng)表征或評價 , 以衡量壁材的有效性 。 考 察一般包括 3個方面 :(1 微膠囊的特性表征 , 包括 膜的強度和緩釋性能 , 主要通過截割相對分子質(zhì)量 、 滲透性常數(shù) 、 囊壁強度等參數(shù)進(jìn)行定量定性考察 ; (2 微膠囊形態(tài)結(jié)構(gòu)檢測 , 用途不同 , 檢測方法也各 不相同 , 但一般都會考察如微膠囊形態(tài)觀測 (表面形 態(tài) 、 粒徑大小及分布 、 壁厚 和結(jié)構(gòu)檢測

27、 , 可以利用光 學(xué)顯微鏡 (OM 、 掃面電子顯微鏡 (SEM 、 差熱掃描 儀 、 紅外光譜儀 、 X-射線衍射儀等進(jìn)行檢測 ; (3 微膠 囊性能的檢測 , 包括緩釋性檢測 、 強度測試 、 包埋率測 定等內(nèi)容 , 其中緩釋性檢測一般通過吸光光度法 、 稱 量法 、 高效液相色譜法和熱重 -差量分析法進(jìn)行檢測 , 包埋率可以通過測芯材含量法和微膠囊分解法得到 。 雖然需要檢測的方面有許多 , 但具體到某一種微膠囊 的產(chǎn)品 , 需要考察的重點和檢測方法也各不相同 , 視 具體情況而定 。3展望雖然微膠囊技術(shù)在食品工業(yè)中已經(jīng)取得了很大 進(jìn)步 , 但仍存在許多亟待解決的問題 , 其中微膠囊壁

28、材對能否達(dá)到產(chǎn)品理想微膠囊化起著至關(guān)重要的作 用 。 通過文獻(xiàn)調(diào)研 , 發(fā)現(xiàn)能作為食品微膠囊的可選壁 材并不多 , 目前主要的解決途徑仍是通過多種壁材間 的復(fù)配 , 相互彌補各自的不足 , 而關(guān)于新型壁材的開 發(fā)報道還比較少 。 此外 , 建立微膠囊產(chǎn)品的科學(xué)評價 方法將有助于更深入了解微膠囊壁材的性能 , 探討壁 材的作用機理 , 從而有助于提高我們選擇壁材的科學(xué) 性 , 減少盲目性 。 在我國 , 食品微膠囊技術(shù)的發(fā)展與 發(fā)達(dá)國家仍有比較大的差距 , 應(yīng)加大在選擇和開發(fā)性 能優(yōu)良的微膠囊壁材以及完善微膠囊的科學(xué)評價體 系等方面的研究 , 推動我國食品行業(yè)的科學(xué)發(fā)展 。 參 考 文 獻(xiàn)1De

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34、wat A , Takayama K , Okamura K , et alMicro-encapsulation of L menthol by spray drying and its release characteristics J Innovative Food Science and Emerging Technologies , 2005, 6(2 :16317010Shaikh J , Bhosale R , Singhal RMicroencapsulation ofblack pepper oleoresin J Food Chemistry , 2006, 94(1 :1

35、0511011Gharsallaoui A , Saurel R , Chambin O , et alUtilisationof pectin coating to enhance spray dry stability of pea protein stabilised oil in water emulsions J Food Chemistry , 2010, 122(2 :44745412Favaro Trindade C S , Santana A S , Monterrey Quinte-ro ES , et alThe use of spray drying technolog

36、y to reduce bitter taste of casein hydrolysate J Food Hydrocol-loids , 2010, 24(4 :33634013Tonon R V , Brabet C , Hubinger M , et alInfluence ofprocess conditions on the physicochemical properties of acai (Euterpe oleraceae Mart powder produced by spray drying J Journal of Food Engineering , 2008, 8

37、8(3 :41141814Bonilla E , Azuara E , Beristain C I , et alPredicting suitable storage conditions for spray dried microcapsules formed with different biopolymer matrices J Food Hydrocolloids , 2010, 24(67 :63364015Chin S T , Nazimah S , Quek S Y , et alEffect of thermalprocessing and storage condition

38、 on the flavour stability of spray dried durian powder J LWT Food Science and Technology , 2010, 43(6 :85686116Sansone F , Mencherini T , Picerno P , et alMaltodex-trin /pectinmicroparticles by spray drying as carrier for nutraceutical extracts J Journal of Food Engineering , 2011, 105(3 :46847617Ad

39、hikari B , Howes T , Wood B J , et alThe effect of lowmolecular weight surfactants and proteins on surface stick-iness of sucrose during powder formation through spray dr-ying J Journal of Food Engineering , 2009, 94(2 :13514318Kurozaw L E , Park K J , Hubinger MDEffect of malto-dextrin and gum arab

40、ic on water sorption and glass transi-tion temperature of spray dried chicken meat hydrolysate protein J Journal of Food Engineering , 2009, 91(2 :28729619Drusch S , Schwarz KMicroencapsulation properties of two di ? erent types of n octenylsuccinate derivatised starch J European Food Research Techn

41、ology , 2006, 222(1/2 :15516420Ortiz S E M , Mauri A , Monterrey Quintero E S , et alProduction and properties of casein hydrolysate microen-capsulated by spray drying with soybean protein isolate J LWT Food Science and Technology , 2009, 42(5 :91992321Xiao J , Yu H , Yang JMicroencapsulation of swe

42、et or-ange oil by complex coacervation with soybean protein iso-late /gumArabic J 2011, 125(4 :1267127222Tonon RV , Brabet C , Hubinger MDAnthocyanin stabili-ty and antioxidant activity of spray dried acai (Euterpe oleracea Mart juice produced with different carrier a-gents J Food Research Internati

43、onal , 2010, 43(3 :90791423Kanakdande D , Bhosale R , Singhal RSStability of cum-in oleoresin microencapsulated in diryerent combination of gum arabic , maltodextrin and modifed starch J Carbo-hydrate Polymers ,2007, 67(4 :536541 綜述與專題評論 24 Rocha GA，Trindade C，Carlos Grosso RF Microencapsulation of

44、lycopene by spray drying： Characterization， stability and application of microcapsules J Food Bioprod Process， 2011 ，in press 25 Xu X D，Yao S J，Han N，et al Measurement and influence factors of the flowability of microcapsules with high J Chinese Journal of Chemical content carotene Engineering， 2007

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46、Xie Y，Zhou H，Liang X，et al Study on the morphology，particle size and thermal properties of vitamin a microencapsulated by starch octenylsucciniate J Agricultural Sciences in China， 2010 ， 9 （ 7 ） ： 1 058 1 064 28 Pagola B M，Beristain Guevara C I，Martínez Bustos F Preparation of starch derivativ

47、es using reactive extrusion and evaluation of modified starches as shell materials for encapsulation of flavoring agents by spray drying J 2009 ， 91 （ 3 ） ： 380 386 Journal of Food Engineering， 29 Bakowska Barczak A M，Kolodziejczyk PP Black currant polyphenols： Their storage stability and microencap

48、sulation J Industrial Crops and Products，2010 ，In Press 30 Saénz C，Tapia S，Chávez J，et al Microencapsulation by spray drying of bioactive compounds from cactus pear （ Opuntia ficus indica） J Food Chemistry，2009 ， 114 （ 2 ） ： 616 622 31 Drusch S，Serfert Y，Van Den Heuvel A，et al Physicochemi

49、cal characterization and oxidative stability of fish oil encapsulated in an amorphous matrix containing trehalose J Food Research International， 2006 ， 39 （ 7 ） ： 807 815 32 Semyonov D，Ramon O，Shimoni E Using ultrasonic vacuum spray dryer to produce highly viable dry probiotics J LWT Food Science an

50、d Technology，2011 ，in press 33 Pitalua E，Jimenez M，Vernon Carter E J，et al Antioxidative activity of microcapsules with beetroot juice using gum Arabic as wall material J Food and Bioproducts Processing， 2010 ， 88 （ 2 3 ） ： 253 258 34 Kanakdande D，Bhosale R，Singhal RS Stability of cumin oleoresin mi

51、croencapsulated in different combination of gum arabic，maltodextrin and modi？ ed starch J Carbohydrate Polymers， 2007 ， 67 （ 4 ） ： 536 541 35 Bertolini A C， Siani A C， Grosso C R Stability of monoterpenes encapsulated in gum arabic by spray drying J Journal of Agriculture and Food Chemistry，2001 ， 4

52、9 （ 2 ） ： 780 785 36 Kurozawa L E，Park K J，Dupas M Hubinger Effect of carrier agents on the physicochemical properties of a spray dried chicken meat protein hydrolysate J Journal of 2009 ， 94 （ 3 /4 ） ： 326 333 Food Engineering， 37 Polavarapu S，Oliver C M，Ajlouni S，et al Physicochemical characterisa

53、tion and oxidative stability of fish oil and fish oil extra virgin olive oil microencapsulated by sugar beet pectin J 2011 ，F(xiàn)ood Chemistry，127 （ 4 ） ： 1 694 1 705 38 Gharsallaoui A， Roudaut G， Beney L， et al Properties of spray dried food ？ avours microencapsulated with two layered membranes： Roles

54、of interfacial interactions and water J 2011 ，in press 39 Hambleton A，F(xiàn)abra M J，Debeaufort F，et al Interface and aroma barrier properties of iota carrageenan emulsion based films used for encapsulation of active food compounds J Journal of Food Engineering，2009 ，93 （ 1 ） ： 80 88 40 Dong Z J， Ma Y， H

55、ayat K， et al Morphology and release pro？ le of microcapsules encapsulating peppermint oil by complex coacervation J Journal of Food Engineering， 2011 ， 104 （ 3 ） ： 455 460 41 Bruschi M L，Cardoso M L C，Lucchesi M B，et al Gelatin microparticles containing propolis obtained by spray drying technique：

56、（ 1 /2 ） ： 45 55 42 Pereira H V R，Saraiva K P，Carvalho L M J，et al Legumes seeds protein isolates in the production of ascorbic acid microparticles J Food Research International， 2009 ， 42 （ 1 ） ： 115 121 43 Kosaraju S L，Weerakkody R，Augustin M A Invitro evaluation of hydrocolloid based encapsulated fish oil J Food Hydrocolloids， 2009 ， 23 （ 5 ） ： 1 413 1 419 44 Vega C，Kim E H J，Chen X D，et al Solid state characterization of spray dried ice cream mixes Colloids and Surfaces B： Biointerfaces， 2005 ， 45 （ 2 ） ： 66 75 45 Dr