微胶囊技术在食品中的应用

微胶囊技术在食品中的应用

食品科学与工程0801 曾奎杰

微胶囊技术是一项用途广泛而又发展迅速的新技术。在食品、化工、医药、生物技术等许多领域中已得到成功的应用，尤其在食品工业，许多于技术障碍而得不到开发的产品，通过微胶囊技术得以实现，使得传统产品的品质得到大大的提高，由于飞此项技术川以改变物质形态、保护敏感成分、隔离活胜物质、降低挥发胜、使不相溶成分混合并降低某些化学添加剂的毒性等，为食品工业高新技术的开发展现了良好前景。

一、微胶囊技术的基本概念和发展概况

1 微胶囊技术的基本概念

微胶囊技术是指利用天然或合成高分子材料，将分散的固体、液体，甚至是气体物质包裹起来，形成具有半透性或密封囊膜的微小粒子的技术。包裹的过程即为微胶囊化，形成的微小粒子称为微胶囊。微胶囊化后川以实现许多目的：改养被包裹物质的物理性质（颜色、外观、表观密度、溶解胜）；使物质免受环境的影响，提高物质的稳定胜；屏蔽味道和气味；降低物质毒胜；将不相容的物质隔离；根据需要控制物质的释放等

微胶囊化技术将被包埋物作为芯材，外面聚合物为壁壳的微容器或包装体。微胶囊的大小为5 一200um，囊壁的厚度一般在。2um至几微米内，在特定的条件下，囊壁所包埋的组分川以在控制的速率下释放。在食品工业中，为了获得特殊的胶囊化产品，关键就是要选择好具有该特性的壁材。目前在食品工业中最常用的壁材为植物胶、阿拉伯胶、海藻酸纳、卡拉胶、琼脂等，其次是淀粉及其衍生物，如各种类型的糊精、低聚糖。此外还有蛋白质类、油脂类等。在微胶囊化技术中，根据不同芯材的要求，选择适当的壁材，以达到改变物态、体积和质量，控制释放和降低物质挥发胜，隔离活胜成份以及保护敏感物质等功能

二、微胶囊技术在食品工业中的作用

微胶囊技术应用于飞食品工业，使许多传统的工艺过程得到简化，同时也使许多用通常技术手段儿法解决的问题得到了解决，极大的推动了食品工业由低级初加工向高级深加工产业的转变。目前，利用微胶囊技术已开发出了许多微胶囊化食品，如粉末油脂、粉末酒、胶囊饮料、固体饮料等，风味剂（风味油、香辛料、调味品）、天然色素、营养强化剂（维生素、氨基酸、矿物质）、甜味剂、酸味剂、防腐剂及抗氧化剂等微胶囊化食品添加剂也已大量应用于生产中。概括起来，微胶囊技术应用于食品工业川以起到以下作用。

1、改变物料的状态

能将液态、气态或半固态物料固态化，如粉末香精、粉末油脂、固体饮料等，以提高其溶解性、流动性和贮藏稳定性，容易与其他原料混合均匀，便于深加工加工处理，也便于使用、运输和保存。

2、保护敏感成分

以防止某些不稳定的食品辅料挥发、氧化、变质，提高敏感性物质对环境因素的耐受力，确保营养成分不损失，特殊功能不丧失。例如，应用于飞肉类香精和海鲜香精的美拉德反应产物是一种很重要的呈味物质，这种物质以液态形式存在时极不稳定，制成了微胶囊产品后，稳定性得以提高，应用起来更加力便、广

泛。

3、控制芯材释放

微胶囊产品与通过预先设计的溶解和释放机理，在最适时问以最适速率释放心材物质。例如，烘焙工业中使用蓬松剂时，要求在面胚表面升温到某一程度，淀粉糊化和蛋白质变形已具备了保气功能后再产气。这样生成的气体形成的气泡才不会溢散，从而使产品蓬松胜好，这是烘焙食品的关键工艺。采用微胶囊技术，以具有一定耐热胜的材料为壁材，所制备出的微胶囊蓬松剂就会在温度升高到一定程度后可破裂或熔化，释放出产气材料，这样即可有效的解决该工艺的难点，加工出高质景的烘焙食品。

4、降低或掩盖不良味道

某些营养物质具有令人不愉快的气味或滋味，如臭味、辛辣味、苦味、异味等，这些味道川以用微胶囊技术加以降低或掩盖。制得的微胶囊产品在口腔中不熔化，而在消化道中溶解，释放出内容物，发挥营养作用。

5、隔离组分

运用微胶囊技术将川能相互反应的组分分别微胶囊化后，就可稳定的共存于同一物系中，各种有效成分有序的释放，分别在相应时刻发生作用，以提高和增迸食品的风味和营养。例如，有些粉状食品对酸味剂十分敏感，因为酸味剂吸潮会引起产品结块，并目酸味剂所在部位1 > 11 值变化很大，导致周围色泽变化，使整包产品外观不雅，将酸味剂微胶囊化后，即可解决上述问题。

此外，应用微胶囊技术还可以延缓食品的腐败变质，降低食品添加剂的毒理作用等。如能在保证质量的前提下，尽可能降低微胶囊的生产成本，其应用前景将更加广阔。

四、微胶囊技术在食品工业中的应用

1、香料

在食品贮藏过程中，为防止香味的挥发和与其他物质反应并对热和潮湿敏感，应用微胶囊化和控制技术使香味在食品中能长期保存。如在口香糖、咖啡香料、蒜味香料组分、橙油等生产中，以提高产品香料含景，延长释放时问，有利J 飞包囊香料的贮存，防止氧化。一般应用明胶、阿拉伯胶、梭甲基纤维素、乙基纤维素、糊精、麦欲等作为壁材，用挤压、喷雾干燥、喷雾冷却等力法制备微胶囊。

2、乳制品

在乳品生产中，应用微胶囊技术，以生产各种风味奶制品，如可乐奶粉、果味奶粉、姜汁奶粉、发泡奶粉、啤酒奶粉、粉末乳酒及膨化乳制品等。将大麦牙、啤酒花、香精以一定比例混合包埋后再与奶粉、际llC03 等以一定比例混合后干燥、包装，制得保健啤酒奶粉，具有冲调胜好、啤酒风味突出、泡沫洁自细腻等特点。

3、茶饮料

p 一CD 较适合J 飞包埋茶汤中的儿茶素等物质，有利J 飞茶汤原有的风味和色泽，将红茶用水经95 ℃萃取后迅速冷却至35 ℃再用p 一CD 处理，过滤后可得澄清透明、风味良好的茶饮料。在绿茶中，加入p 一CD 川包埋芳香物质，减少其在加热杀菌中的变化和包埋臭味物质。p 一cD 还可提高速溶茶香气、防止茶叶提取物乳化、有利J 飞速溶茶赋形和防潮、延长保质期、包埋芳香物质、给茶叶调香等。

4、糖果

在糖果生产中，用p 一CD 包埋胡萝卜素、核黄素、叶绿素铜钠、甜菜红等，对糖果迸行调色，经日光照射不褪色。营养素经包埋后加入糖果中，川强化糖果营养，产品亦不会产生风味劣变、氧化酸败，并能延长保质期。用p 一cD 包埋大豆磷脂，并迸行均质和喷雾于干燥后加入糖果中，以明显掩盖其异味。香精经p 一CD 包埋后加入糖果中，其挥发胜、热分解和氧化作用显著减慢。经微胶囊化的香精具有较大的稳定胜和特殊的水溶胜，制成干剂后利J 生产加工。在果汁奶糖的生产中，将果汁包埋后再加入奶粉、炼乳中制成奶糖，以防止果汁中的单宁、有机酸等成分与奶中蛋白质反应而变胜和降低营养价值，并能改养产品品质，提高人体对蛋白质的吸收率。

5、油脂

油脂是人们日常生活和食品加工的重要物质，但油脂易氧化变质，氧化后的油脂会产生不良风味，并引起机体的氧化，从而引发癌症和人体衰老。另外，油脂的流动胜差，给调料和汤料在包装和食用时带来很大不便。经微胶囊化处理后，川将油脂制成粉末，克服了油脂本身的缺点。使其成为胜质稳定、取用力便、流动性好的营养价值高的优质原料。

6、甜味剂、防腐剂和抗氧化剂

微胶囊化是一种稳定食品添加剂的力法。阿斯巴甜作为一种广泛应用的甜味剂，通常将其以微胶囊的形式包裹在脂肪、油、淀粉等材料内，以防因水、高温等而带来的甜味丧失。为防止食品污染，将柠檬酸、抗坏血酸、乳酸等胶囊化，作为杀菌剂，起到食品防腐作用。茶多酚是一种天然的食品抗氧化剂，它还具有降血糖血脂、抗菌消炎、清除人体自由基、抗癌、抗衰老等一系列药理作用。但茶多酚易溶于水，难溶于油。微胶囊技术既可提高茶多酚的稳定胜，以免遭外界因素的破坏，又使其适用于油溶性食品的抗氧化，扩大其使用范围。天然维生素E 作为一种抗氧化剂，有其独特的优点，为增加其稳定胜，用水包油的乳化系统对其加以乳化包囊，使其应用更为广泛、有效

7 饮料

利用微胶囊技术制备固体饮料，可使产品颗粒均匀一致，具有独特浓郁的香味，在冷热水中均能迅速溶解，色泽与新鲜果汁相似，不易挥发，产品能长期保存。如芦荟中含有多种游离氨基酸和生物活胜物质，其营养价值和有效成分都很高。但新鲜的芦荟液汁中有效成分的胜质不稳定，易挥发，而目芦荟汁中有一种令人难以接受的青草味和苦涩味，直接应用于食品不宜被人们接受。采用微胶囊技术将其包埋处理，可减少或消除异味、稳定其胜质，并能延长保存期。

8、其他方面

微胶囊技术还应用于烘焙食品、保健食品、酶的包囊，以及固定化酵母培养等力面。随着微胶囊技术的不断发展和成熟，其在食品工业中的应用领域将越来越广泛

五、微胶囊技术前景与展望

微胶囊化技术是食品行业中引入的一项新技术，它的引入对食品工业的发展产生了极大的推动作用。目前影响微胶囊化技术在食品工业中的推广障碍主要是成本较高，其次是所用的壁材中，相当一部分不属于食品添加剂范围，还必须开发同样性能的食品壁材，有些力法还遇到废水回收或处理等相关问题而限制了它