趙曉峰

(內(nèi)蒙古財(cái)經(jīng)大學(xué),內(nèi)蒙古呼和浩特 010010)

微膠囊技術(shù)的特性及在食品工業(yè)中的應(yīng)用

趙曉峰

(內(nèi)蒙古財(cái)經(jīng)大學(xué),內(nèi)蒙古呼和浩特 010010)

微膠囊技術(shù)是21世紀(jì)的食品高新技術(shù)之一,應(yīng)用非常廣泛。概述了微膠囊技術(shù)的主要功能特性及其主要的制備方法,重點(diǎn)介紹微膠囊技術(shù)在食品加工領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀及研究進(jìn)展。

微膠囊技術(shù) 特性 食品工業(yè) 應(yīng)用

微膠囊技術(shù)(Microencapsulation technology)是指將分散的固體顆粒、液滴甚至氣體用天然或合成的高分子材料包裹成微小的、具有半透性或密封囊膜的微型膠囊的技術(shù)。所得到的微小粒子叫做微膠囊(microcapsule)，其內(nèi)部所包裹的物料稱為芯材或囊芯，外部的囊膜稱為壁材或囊壁。微膠囊技術(shù)始于本世紀(jì)30年代，但發(fā)展非常迅速，在化工、醫(yī)藥、生物技術(shù)、食品等許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。微膠囊技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用于食品工業(yè)始于20世紀(jì)80年代中期，它在開發(fā)新產(chǎn)品，更新傳統(tǒng)工藝和提高產(chǎn)品質(zhì)量等方面正發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。因此國(guó)際上將微膠囊技術(shù)列入21世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展和推廣的高新技術(shù)之一。

1 微膠囊技術(shù)的主要特性

1.1 將液體、氣體轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀滋幚淼墓腆w

使液態(tài)反應(yīng)物變得“易于操作”，可以在任何指定的時(shí)間使微膠囊破裂，發(fā)生預(yù)期的化學(xué)反應(yīng)。比如玫瑰、茉莉、櫻桃、蘋果、蒜油、姜油等香精、精油的微膠囊化。

1.2 保護(hù)敏感成分,增加制品穩(wěn)定性

可使敏感成分免受由環(huán)境中的氧化、紫外輻射和溫度、濕度等因素的影響，有利于保護(hù)物料特性和營(yíng)養(yǎng)。減少敏感性物料與外界環(huán)境的接觸時(shí)間，提高其貯藏加工時(shí)的穩(wěn)定性并延長(zhǎng)產(chǎn)品的貨架壽命。

1.3 隔離活性成分

使易于反應(yīng)的物質(zhì)處于同一物系而相互穩(wěn)定。由于微膠囊化后隔離了各成分，故能阻止兩種活性成分之間的化學(xué)反應(yīng)。兩種能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活性成分只要其中之一被微膠囊化，即便與另一種成分相混合也是穩(wěn)定的。在要求它們發(fā)生反應(yīng)時(shí)將微膠囊破碎，兩種活性成分相互接觸，反應(yīng)即可發(fā)生。

1.4 降低揮發(fā)性,掩蓋不良異味

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，這些味道可以用微膠囊技術(shù)加以降低或掩蓋。部分易揮發(fā)的食品添加劑，如香精香料等，經(jīng)微膠囊化后可抑制揮發(fā)，減少其在加工、貯存時(shí)的揮發(fā)性，同時(shí)也減少了損失，節(jié)約了成本。

1.5 控制釋放時(shí)機(jī)

控制釋放是微膠囊的重要功能之一。包括風(fēng)味物質(zhì)的釋放，減少其在加工過(guò)程中的損失，降低生產(chǎn)成本，如焙烤制品和糖果用香精經(jīng)微膠囊化處理，在生產(chǎn)過(guò)程中的香氣損失可減少一半以上。

2 微膠囊技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用

2.1 微膠囊技術(shù)在食品生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1.1 微膠囊技術(shù)在乳制品中的應(yīng)用

在乳品生產(chǎn)中，應(yīng)用微膠囊技術(shù)，可生產(chǎn)各種風(fēng)味奶制品，如可樂奶粉、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。將這些添加物利用微膠囊技術(shù)包埋，可增強(qiáng)產(chǎn)品的穩(wěn)定性，使產(chǎn)品具有獨(dú)特的風(fēng)味，無(wú)異味，不結(jié)塊，泡沫均勻細(xì)膩，沖調(diào)性好，保質(zhì)期長(zhǎng)。

2.1.2 在果蔬汁和固體飲料加工中的應(yīng)用

有研究表明將蘋果汁用天然脂類包埋制成納米微膠囊，再添加到水中制成納米蘋果汁，它進(jìn)入人體后具有緩釋功能，非常有利于人體的吸收，這樣的蘋果汁比通常的蘋果汁在體內(nèi)滯留時(shí)間延長(zhǎng)了2倍—3倍；由于它不能被胃腸道中各種生物因子(酶、蛋白等)所破壞，因而更易被機(jī)體吸收，它的生物利用率是普通蘋果汁的 1.8 倍—2.2 倍。

2.2 微膠囊技術(shù)在食品添加劑中的應(yīng)用

2.2.1 天然色素

一些天然色素在應(yīng)用中，由于空氣、光照等的影響，存在極易被氧化表現(xiàn)為穩(wěn)定性差的問(wèn)題，微膠囊化后可提高其穩(wěn)定性。趙曉燕等研究了番茄紅素微膠囊在不同時(shí)間、光、熱及微波條件的穩(wěn)定性。胡小明等(采用噴霧干燥法微膠囊化β-胡蘿卜素，研究結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)微膠囊化的色素在抗氧化、抗熱等方面穩(wěn)定性顯著提高。

2.2.2 甜味劑、酸味劑

甜味劑在加工、儲(chǔ)存過(guò)程中極易受溫度和濕度等條件的影響。將甜味劑微膠囊化后可使其吸濕性大為降低，同時(shí)微膠囊的緩釋作用能使甜味持久。采用微膠囊技術(shù)，將酸味劑包埋起來(lái)，大大減少了酸味劑與外界的接觸，延長(zhǎng)食品的貯存期，并可通過(guò)控制釋放，以增進(jìn)風(fēng)味。

2.2.3 抗氧化劑

茶多酚是一種天然的食品抗氧化劑，同時(shí)還具有降血糖血脂、抗菌消炎、清除人體自由基、抗癌、抗衰老等一些生理活性作用[13]。熊何健等對(duì)茶多酚的微膠囊化工藝進(jìn)行研究，通過(guò)微膠囊既可提高茶多酚的穩(wěn)定性，也可避免外界因素的影響。從而提高生物利用率，強(qiáng)化其生理活性。

2.2.4 食用香精香料

傳統(tǒng)的香精香料組分容易在加工和儲(chǔ)存過(guò)程中揮發(fā)損失甚至發(fā)生香型變化。將香精包埋在納米微膠囊中，可使其免受外界不良因素如光、氧、酸、堿和高溫的影響，進(jìn)而使香精的留香時(shí)間延長(zhǎng)。制成納米微膠囊可提高香精的耐熱性，從而增加其在糖果、焙烤食品、膨化食品等中的穩(wěn)定性。

2.3 微膠囊技術(shù)在粉末油脂中的應(yīng)用

油脂在食品工業(yè)生產(chǎn)中需求量非常大，利用納米微膠囊技術(shù)可將本身不穩(wěn)定、易氧化變質(zhì)的原液狀油脂制成固態(tài)粉末油脂，從而能有效地提高油脂的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)產(chǎn)品的貨架期，使其更易保存、運(yùn)輸和使用；提高了所得產(chǎn)品的溶解性、乳化分散能力，因而大大拓寬了油脂的應(yīng)用范圍。

2.4 微膠囊技術(shù)在功能性食品的應(yīng)用

功能性食品中的膳食纖維、活性多糖、多不飽和脂肪酸、活性肽和活性蛋白、EPA等活性物質(zhì)，由于不穩(wěn)定，易與其它配料發(fā)生相互作用，用微膠囊化處理可提高它們?cè)诠δ苄允称分械目捎眯浴Ｈ绾螛s軍等對(duì)海藻酸鈉/殼聚糖的微膠囊化進(jìn)行研究，制備了較為滿意的微膠囊，有待于將該產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化。

2.5 微膠囊技術(shù)在益生菌生產(chǎn)中的應(yīng)用

采用微膠囊化技術(shù)可以保護(hù)益生菌的功能作用不被破壞，提高活菌數(shù)，一些研究表明，乳酸菌、雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌經(jīng)過(guò)微膠囊化理能提高益生菌菌株對(duì)胃酸和腸道膽鹽等逆境條件的抵抗力， 保證其生理功能的發(fā)揮。

2.6 微膠囊技術(shù)在軍用食品中的應(yīng)用由于軍用食品的使用對(duì)象及使用場(chǎng)合的特殊性，使軍用食品必須具備其特殊的性能。如體積小、重量輕、方便攜帶，營(yíng)養(yǎng)豐富且搭配合理、安全性高、保質(zhì)期長(zhǎng)，包裝良好、便于儲(chǔ)存、運(yùn)輸和食用等。微膠囊技術(shù)為提高軍用食品品質(zhì)提供了廣泛的選擇空間，微膠囊技術(shù)在軍用食品工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用將占據(jù)日益重要的地位，對(duì)于完善軍用食品的營(yíng)養(yǎng)性、改善軍用食品的連食性、延長(zhǎng)軍用食品的貯存期具有重要的作用。

3 展望

微膠囊技術(shù)是一種發(fā)展速度極其快速的食品高新技術(shù)之一，具有很高的實(shí)用價(jià)值。今后，微膠囊技術(shù)及理論研究還需進(jìn)一步深入，但隨著微膠囊技術(shù)的發(fā)展，新型技術(shù)越來(lái)越成熟，如納米微膠囊、微生物微膠囊等，其實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)也將是研究的重點(diǎn)，隨著時(shí)代的進(jìn)步，微膠囊技術(shù)將有更加寬廣的發(fā)展前景，也會(huì)給人們的生活帶來(lái)更多的益處。

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趙曉峰,內(nèi)蒙古財(cái)經(jīng)大學(xué)旅游學(xué)院,講師,碩士,研究方向：食品科學(xué)、旅游餐飲管理。