微胶囊技术.doc

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微胶囊技术在食品工业中的应用

摘要：

本文主要就微胶囊技术的概念.特征及其应用等进行了系统的论述,同时就微胶囊技术在食品工业中的几个应用实例作了简要介绍。

实践证明,微胶囊技术为食品的研究与开发提供了一条很重要的途径,具有很高的实用价值。

关键词：

微胶囊技术；食品工业；应用

ApplicationofMicronecapsulationTechnologyinFoodIndustry

LiPingFeng,20100806159

（SchoolofFood（Biology）,XuzhouInstituteofTechnology,Xuzhou221000,China）

Abstract：

Inthispapertheconceptofmicrocapsuletechnology.Thefeaturesandapplicatioisdiscussed,alsointroducesseveralexamplesofapplicationofmicroencapsulationtechnologyinfoodindustry.Practicehasproved,microprovidesanimportantwaycapsuletechnologyforfoodresearchanddevelopment,hasveryhighpracticalvalue.

Keywords：

Microcapsuletechnology;Foodindustry;Application

微胶囊技术起于20世纪30年代，美国的Wurster用物理方法制备了微胶囊。

到20世纪70年代，微胶囊技术的工艺日益成熟，应用范围逐渐扩大，今天它已从最初的药物包覆和无炭复写扩展到了医药、食品、日用化学品、肥料、化工等诸多领域。

目前，微胶囊技术在国外发展迅速，美国对它的研究一直处领先地位。

在美国约有60%的食品采用这种技术。

日本在20世纪60-70年代也逐步赶上来，每年申报的有关微胶囊技术方面的专利可达上百件[1]。

全球对微胶囊技术的研究机构从02年的2%增长到06、07年的22%充分说明微胶囊技术在全世界引起的广泛重视。

我国的研究起步较晚，在20世纪80代中期引进了这一概念，虽然在微胶囊技术应用方面也有许多发展，但同国外相比，我国仍处于起步阶段，进口微胶囊在生产中仍占主导地位。

微胶囊技术应用于食品工业始于20世纪50年代末，此技术可对一些食品配料或添加剂进行包裹，解决了食品工业中许多传统工艺无法解决的难题，推动了食品工业由低级的农产品初加工向高级产品的转变，为食品工业开发应用高新技术展现了美好前景。

目前，油溶性物质微胶囊化研究较为成熟，而水溶性物质微胶囊化则相对研究较少。

在食品工业中应用最广的微胶囊技术是喷雾干燥法，应用领域主要是粉末香精，香料与粉末油脂，今后它们仍然要占主导地位[2]。

微胶囊技术的应用现状：

出于物质胶囊化后有许多独特的性能，可应用于许多特殊的过程，因而引起了各国科技工作者极大的兴趣。

随着人们对微胶囊化技术认识的不断加深，新材料新设备的不断开发，微胶囊化技术将会沿着它这一独特的方式活跃于食品工业中[3]。

目前，食品工业中应用微胶囊技术的领域主要有风味料、挥发性物质、微生物类、脂类物质、饮料和粉末状食品等[4]。

1微胶囊技术的发展前景

微胶囊技术起于20世纪30年代，美国的Wurster用物理方法制备了微胶囊。

到20世纪70年代，微胶囊技术的工艺日益成熟，应用范围逐渐扩大，今天它已从最初的药物包覆和无炭复写扩展到了医药、食品、日用化学品、肥料、化工等诸多领域[5]。

目前，微胶囊技术在国外发展迅速，美国对它的研究一直处领先地位。

在美国约有60%的食品采用这种技术。

日本在20世纪60-70年代也逐步赶上来，每年申报的有关微胶囊技术方面的专利可达上百件。

全球对微胶囊技术的研究机构从02年的2%增长到06、07年的22%充分说明微胶囊技术在全世界引起的广泛重视[6]。

我国的研究起步较晚，在20世纪80代中期引进了这一概念，虽然在微胶囊技术应用方面也有许多发展，但同国外相比，我国仍处于起步阶段，进口微胶囊在生产中仍占主导地位。

微胶囊技术应用于食品工业始于20世纪50年代末，此技术可对一些食品配料或添加剂进行包裹，解决了食品工业中许多传统工艺无法解决的难题，推动了食品工业由低级的农产品初加工向高级产品的转变，为食品工业开发应用高新技术展现了美好前景[7]。

目前，油溶性物质微胶囊化研究较为成熟，而水溶性物质微胶囊化则相对研究较少。

在食品工业中应用最广的微胶囊技术是喷雾干燥法，应用领域主要是粉末香精，香料与粉末油脂，今后它们仍然要占主导地位。

2微胶囊技术的基本原理

壁材的选择是进行微胶囊化首先要解决的问题。

一般芯材和壁材的溶解性不能相同。

食品微胶囊的壁材首先应无毒，符合国家食品添加剂卫生标准；另外，它必须性能稳定，不与芯材发生反应，具有一定的强度，耐摩擦，耐挤压，耐热等性能。

大多数为天然或合成的高分子材料，食品中常用的壁材：

碳水化合物：

变性淀粉，麦芽糊精，玉米糖浆，环糊精，乳糖，纤维素，胶体，葡萄糖等。

蛋白质：

明胶，大豆蛋白，乳清蛋白，酪蛋白酸钠，谷蛋白，麦醇溶蛋白，血红蛋白等。

脂类：

蜂蜡，硬脂酸甘油三酯，单甘酯，甘油二酯，卵磷脂等[8]。

3微胶囊技术在食品工业中的应用

微胶囊技术的应用现状：

出于物质胶囊化后有许多独特的性能，可应用于许多特殊的过程，因而引起了各国科技工作者极大的兴趣。

随着人们对微胶囊化技术认识的不断加深，新材料新设备的不断开发，微胶囊化技术将会沿着它这一独特的方式活跃于食品工业中[9]。

目前，食品工业中应用微胶囊技术的领域主要有风味料、挥发性物质、微生物类、脂类物质、饮料和粉末状食品等。

3.1微胶囊技术在风味料包埋中的应用

天然风味料微胶囊化是一个新兴而具有广泛前景的领域。

随着加工食品及调味食品的发展，对调味料的多样化、专用化、高品质化提出了越来越高的要求。

自1953年大洋渔业在南太平洋上采用蒸煮法制造鲸肉浓缩物，开创了日本工业化生产天然调味料的历史以来，天然调味料得到了极大的发展，目前已广泛应用于方便面、膨化食品、蒸煮袋食品、电子微波炉食品等多个食品加工领域。

调味料有从人工合成的强烈、单调的调味料发展到美味而无厌味、美味而不腻的天然调味料的趋势。

提高天然调味料的品质，确保天然调味料品质的稳定性，强化天然调味料的风味，是天然调味料急需解决的难题。

微胶囊化风味料是最早应用于食品工业的微胶囊技术，它大大提高了耐氧、光、热的能力，提高了香料和风味料的加工性和稳定性，延长了贮存期，极大地拓宽了香味料的使用范围。

现在微胶囊化香料和风味料作为添加剂，已应用于食品工业的许多方面，如焙烤食品，若香精形成微胶囊后，在焙烤过程的高温、高pH值环境中的损失大为减少，若将桂皮醛以脂肪微胶囊化，添加于发酵食品中，既达到保证风味的要求，又不防碍发酵；生产糖果时，加入β-环糊精包埋的薄荷油，能防止加工过程中薄荷油的损失；口香糖中加入微胶囊化的风味物，食用时与唾液接触，即刻释放香味，使得口味更浓厚。

另外李建成等人根据微胶囊化粉末香精应具有的特性，对其原理和工艺、配方进行了研究探讨，研究制备的特殊用途微胶囊化粉末香精具有抗酸、抗碱、抗盐以及稳定性好的优点，使用时具有乳化性能好，浑浊度高，速溶于水中的特性。

刘云凤等人研究了食品添加剂中的微胶囊技术，以及微胶囊化产品微观结构的影响因素，并介绍了有关微胶囊产品稳定性、分散性、扩散性方面的基本动力模型。

高新蕾等人研究了用β－环糊精将韭菜辛香味成分制成微胶囊的技术，通过微胶囊使其成分得到保护。

Omar等进行了酸味物质微胶囊化的研究，结果表明，添加0.1％微胶囊化的酸，可以使面包有更加规则的环状外形，有统一且诱人的外表，产品更易咀嚼，具有储藏性能好的优点。

王仲礼通过向液体酱油中添加一定比例的β-环糊精和麦芽糊精，采用离心喷雾干燥法干燥，制得了黄褐色的粉末状固态酱油。

3.2微胶囊技术在饮料加工中的应用

微胶囊技术在饮料方面的应用主要表现在：

（1）应用微胶囊技术对饮料中的敏感物质进行包埋，防止敏感物质在饮料加工过程中的损失和破坏，如茶叶中含有维生素C、维生素B、茶多酚以及茶中的芳香物质和色素物质等多种对外界因素（光、热、氧气、酸、碱等）敏感的物质，因此在茶饮料生产中，要对茶叶的敏感物质进行有选择地包埋，避免茶饮料在萃取、杀菌和贮藏中发生不利的反应，最大限度地保持茶饮料原有的色泽和风味，梅丛笑等的研究表明，β-CD对绿茶茶汤中的茶多酚和叶绿素皆有显著的包埋作用，可使沉淀量分别减少58.61%和11.59%。

（2）β-环糊精具有无味、无毒、化学稳定性好、吸附能力强、在体内易水解等优点，对茶饮料中的组分进行包埋处理以后，可大大提高茶叶敏感物质对外界环境的抵抗力，因而在茶饮料生产中得到广泛的应用，Massaki等将红茶汤用β-CD处理后，可得澄清透明且具有良好风味的红茶饮料。

Shibata等人的试验表明，茶汤中加入单宁酶和β-CD，可显著提高产品的品质。

（3）应用微胶囊技术还可以包埋饮料中的呈味物质，改善饮料的口感，在国外已有将咖啡香气进行包埋的专利；对饮料中不利滋味的去除也需要微胶囊技术的帮忙，有降低饮料中的苦味改善其口味的作用。

（4）还可以应用微胶囊技术使饮料产气和发泡等，饮料的产气和发泡在国外研究的比较多，美国出现了以碳酸盐，有机酸为主要原料的固体饮料，用水冲泡时两者即反应放出二氧化碳，国内这方面的研究正在开展，包括包埋食用小苏打，与柠檬酸来生产产气固体饮料的研究。

廖晓峰等人研究了多穗柯微胶囊化发泡型固体饮料的工艺条件，确定了合理的生产工艺和较好的产品配方。

3.3微胶囊技术在粉末状食品中的应用

粉末状食品与其它食品相比具有比表面积大，与外界接触多的特点，暴露在空气中极容易吸潮，而且很快就被氧化，变成褐色和黑色，影响产品的色泽和味道，况且有些粉末状食品本身具有独特的气味，难以为人们所接受，这些问题都严重影响了粉末状食品的储藏稳定性和食用品质。

近年来国内外学者纷纷瞄准微胶囊技术来寻求问题的答案，并取得了满意的效果[10]。

张鑫等人选用新型壁材—微孔淀粉，对制备高纯度粉末状大豆磷脂微胶囊产品的工艺条件进行研究，取得了理想的效果。

薛文通等人采用喷雾干燥微胶囊造粒法对核桃粉的加工工艺进行了研究，利用明胶、大豆分离蛋白、糊精等水溶性壁材包裹核桃仁中的油脂，再经喷雾干燥脱去壁材中的水分使之成为O/W型微胶囊，从而防止油脂与外界氧的接触，得到了油脂含量高达35.3%、包埋率85.7%、预测保质期12个月的核桃粉产品[11]。

庄桂东等人探讨了利用微胶囊包埋、喷雾干燥法制取苹果粉的工艺，并确定了最佳工艺流程和参数。

Nell开始着手研究微胶囊技术在海藻类食品中的应用，并有希望在取得进展。

3.4微胶囊技术在功能性食品中的应用

采用微胶囊法技术进行包囊化处理，可提高在功能性产品中的应用性，促进其生理功能的发挥。

研究发现，喷雾干燥的壁材采用具有较好溶解性、成膜性、干燥性和低粘度的食用明胶和蔗糖的混合物，并在微胶囊化过程中，添加抗氧化剂对番茄红素起到保护作用，提高其稳定性[12]。

存在于油树脂中的番茄红素比提纯的番茄红素稳定，因此目前市面上的产品多是其提取物半成品—油树脂，而油树脂给制剂带来了许多的不便。

目前国内还未有关于番茄红素油树脂微囊化研究的报道。

因此，有必要研究番茄红素油树脂微囊化工艺[13]。

本试验选用明胶为囊材，运用单凝聚法制备油树脂微囊，对微囊的制备工艺及稳定性进行初步研究。

微囊的制备：

取100ml10％明胶溶液，先向要包裹的番茄红素油树脂中加入少许，研磨成初乳后，再使其与剩余明胶溶液混合均匀。

置磁力搅拌器上恒温搅拌，同时加入100ml40％Na2SO4溶液，使明胶凝聚成囊，搅拌一定时间，待温度降至30℃以下时，加入300ml21.5% Na2SO4稀溶液，于15℃的恒温水浴中搅拌，当微囊直径在50~200μm时，停止搅拌。

放置24h后，倾去不含微囊的溶液层，用21.5%的Na2SO4溶液洗涤3次，然后按每毫升微囊加入1ml37％的甲醛固化，搅拌3h，滤过，用水洗至pH值为7，且无甲醛臭味，常温减压干燥，密封储存备用[14]。

特点：

所用囊材明胶，无毒具有良好的成膜性，为常用的药物辅料，方法简单，微囊化后的番茄红素树脂稳定性明显优于与辅料简单混合，微囊可作为相关制剂的原料备用。

如何提高包封率是今后亟待解决的问题[15]。

4结语：

本文详细介绍了微胶囊技术的发展前景.定义.基本原理及其应用等。

此技术可对一些食品配料或添加剂进行包裹，解决了食品工业中许多传统工艺无法解决的难题，推动了食品工业由低级的农产品初加工向高级产品的转变，为食品工业开发应用高新技术展现了美好前景。

出于物质胶囊化后有许多独特的性能，可应用于许多特殊的过程，因而引起了各国科技工作者极大的兴趣。

随着人们对微胶囊化技术认识的不断加深，新材料新设备的不断开发，微胶囊化技术将会沿着它这一独特的方式活跃于食品工业中[16]。

目前，食品工业中应用微胶囊技术的领域主要有风味料、挥发性物质、微生物类、脂类物质、饮料和粉末状食品等。

参考文献

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