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(shí)際應(yīng)用中存在的優(yōu)缺點(diǎn)及其表征方法和手段 , 結(jié)合最新研究進(jìn)展 , 對(duì)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(duì)各種壁材特點(diǎn)和性能的了解至關(guān)重要 。 同時(shí) , 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(jiǎn)單 、易操作以及成本低等優(yōu)點(diǎn) , 因此本文主要從噴 霧干燥的角度 , 對(duì)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(qiáng)度好 , 價(jià)格低廉等特點(diǎn) , 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(diǎn) 、 結(jié)晶度 、 擴(kuò)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(diǎn) 。 因此 , 實(shí)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(diǎn) , 因此在實(shí) 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(diǎn) , 是一 類應(yīng)用廣泛的微膠囊壁材 。 但同時(shí) , 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(duì)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(zhǎng)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(píng)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(dòng)性比較差 ; 單獨(dú)使用改性淀粉時(shí) , 雖然產(chǎn)品流動(dòng)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(shí) , 所得到的微膠囊產(chǎn)品不但具有很好的流動(dòng)性 , 機(jī)械強(qiáng)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(duì) 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(shì) 。 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(shí) , 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(shí)的溶解性以及黏性 , 研究發(fā)現(xiàn)乙酰化的淀粉琥珀酸鹽衍生物具有優(yōu)異的乳化性 , 能明顯提高橙皮油的保留率 , 這是因?yàn)樾揎椇蟮牡矸劬哂惺杷缘溺晁醾?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(diǎn) 。

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(diǎn) , 并且在 20 下貯存 9個(gè)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(duì)較差 。 菊粉是一類天然果聚糖的混合物 ,Sanz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(zhǎng) 時(shí)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(zhǎng)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(dú)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(shí)易發(fā)生焦糖化

12、 、 溶液不均一以及易堵塞等缺 點(diǎn) 。 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(shí) , 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(shí) , 海藻糖的參與有 助于提高益生菌粉末的存活率和延長(zhǎng)其存活期 , 這是 因?yàn)樵谝嫔撍^程中 , 海藻糖比水與益生菌脂質(zhì) 膜上的極性基團(tuán)具有更好的親和性 , 從而降低干燥時(shí) 的相轉(zhuǎn)移溫度 , 對(duì)益生菌有更好的保護(hù)作用 , 因而能 夠提高益生菌的存活率

13、 。 此外 , 這種親和性也有助于 延長(zhǎng)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(dú)使用時(shí)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 33利用噴

14、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(zhǎng)期穩(wěn)定性試驗(yàn) , 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(dòng)性 。 但阿 拉

15、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(zhǎng)產(chǎn)品的保質(zhì)期 。果膠是一種高分子聚合的酸性多糖 , 在低濃度下 具

16、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 大量的乙酰基基團(tuán) , 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(dú)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(gè)月的長(zhǎng)期穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)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(shí)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?yàn)楣z能提高乳

17、液中 液滴的物理完整性 , 并且 , 紅外光譜證實(shí)果膠還能防 止大豆分離蛋白噴霧干燥受熱時(shí)的 -螺旋二級(jí)結(jié)構(gòu) 發(fā)生改變 , 同時(shí) , 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(jī)械強(qiáng)度高 、 乳液穩(wěn)定性好和 減少氧傳遞的優(yōu)勢(shì) 。 Hambleton 等 39對(duì)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(qiáng)度高的特 點(diǎn) ,同時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)存在單硬脂酸甘油酯時(shí)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分子的特性使

18、得疏水性的芯材能 夠很好的被包裹 , 特別對(duì)香料的微膠囊化 , 蛋白類壁 材具有非常強(qiáng)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(huì)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(duì)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(shí)就能達(dá)到更高的包覆率 。 這是因?yàn)槿榍宓鞍字?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。 Bon-ill

19、a 等 14對(duì)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(dòng)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 , 以轉(zhuǎn)谷氨

20、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(huì)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(shí) , 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 39%。

21、當(dāng)阿拉伯膠作為乳化劑時(shí) ,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(shí)會(huì)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(kuò)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(cè)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(píng)論 135白的苦味

22、 。 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(shí) , 對(duì)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(shí)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(shí)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(qiáng)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 、 保香

23、、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(dòng)性 , 體外模擬胃液環(huán)境釋放試驗(yàn)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?yàn)槔业鞍资且环N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(duì)微膠囊的表面組成 、 濕潤(rùn)度 、 流動(dòng)性 、 微觀表面形態(tài)等進(jìn)行了分析 , 發(fā)現(xiàn)添加乳化

24、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(duì)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(duì)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液中的使用

25、, 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(bào)道的新壁材尚特 別少 , 目前 , 拓展食品用壁材性能和

26、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(diǎn)或消 除本身缺點(diǎn) 。2微膠囊產(chǎn)品的科學(xué)評(píng)價(jià)方法微膠囊產(chǎn)品需要通過物理或化學(xué)方法對(duì)其產(chǎn)品 性能進(jìn)行系統(tǒng)表征或評(píng)價(jià) , 以衡量壁材的有效性 。 考 察一般包括 3個(gè)方面 :(1 微膠囊的特性表征 , 包括 膜的強(qiáng)度和緩釋性能 , 主要通過截割相對(duì)分子質(zhì)量 、 滲透性常數(shù) 、 囊壁強(qiáng)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(cè) , 用途不同 , 檢測(cè)方法也各 不相同 , 但一般都會(huì)考察如微膠囊形態(tài)觀測(cè) (表面形 態(tài) 、 粒徑大小及分布 、 壁厚 和結(jié)構(gòu)檢測(cè) , 可以利

27、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(cè) ; (3 微膠 囊性能的檢測(cè) , 包括緩釋性檢測(cè) 、 強(qiáng)度測(cè)試 、 包埋率測(cè) 定等內(nèi)容 , 其中緩釋性檢測(cè)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(cè) , 包埋率可以通過測(cè)芯材含量法和微膠囊分解法得到 。 雖然需要檢測(cè)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(diǎn)和檢測(cè)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 材對(duì)能否達(dá)到

28、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(bǔ)各自的不足 , 而關(guān)于新型壁材的開 發(fā)報(bào)道還比較少 。 此外 , 建立微膠囊產(chǎn)品的科學(xué)評(píng)價(jià) 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(jī)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(guó) , 食品微膠囊技術(shù)的發(fā)展與 發(fā)達(dá)國(guó)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(píng)價(jià)體 系等方面的研究 , 推動(dòng)我國(guó)食品行業(yè)的科學(xué)發(fā)展 。 參 考 文 獻(xiàn)1Desai K

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