微胶囊技术及其在食品中的应用

张永清;贾燕冉;王德国

【摘 要】主要介绍了微胶囊技术改变物料的存在状态、质量与体积,控制释放,掩盖不良风味,降低其挥发性,隔离物料间的相互作用等特点,以及在茶饮料、食品添加剂、乳制品、功能性食品等食品中的应用及前景. 【期刊名称】《许昌学院学报》 【年(卷),期】2017(036)005 【总页数】4页(P-92)

【关键词】微胶囊技术;特点;应用前景 【作 者】张永清;贾燕冉;王德国

【作者单位】许昌学院 食品与生物工程学院;河南省博士后研发基地,河南 许昌461000;许昌学院 食品与生物工程学院;河南省博士后研发基地,河南 许昌461000;许昌学院 食品与生物工程学院;河南省博士后研发基地,河南 许昌461000 【正文语种】中 文 【中图分类】TS201.1

微胶囊是一种具有聚合物壁壳的微型容器或包装物，其内部装载的是芯材，外部包裹的是壁材.微胶囊技术是将固、液或气体物质包覆在微型胶囊中，使被包裹的物料与外界环境隔绝，并尽可能保持其原来的色、香、味、性能、生理活性及营养的一种新型技术[1-2].简单来说，微胶囊技术就是对于不同的芯材，根据其特有的用途，选择合适的单一或者复合的壁材进行包裹.此技术在食品、农药、医学等方面

都得到了广泛的应用.

一些物质经微胶囊化后，能够以微细状态的芯材形式被储存并且在需要时释放出来，其颜色、外形、耐热性、溶解性、体积、质量等都会发生改变[3].这些性质使得微胶囊技术能够在食品中发挥重要作用. 1.1 改变物料的存在状态、质量与体积

微胶囊化可以使物料形态改变，从而改善物料的存在状态、质量和体积[4].部分液体调味品、油脂等可以经微胶囊化后转变为固体颗粒，便于之后的加工、储藏和运输.微胶囊化后物质的质量增加，体积增大，还可以改善食品配料之间的混合均匀性.

1.2 控制释放

微胶囊化后可以控制芯材的释放时间及释放速率.通过微胶囊化使易挥发性物质得到有效保护并在合适时候释放出来[5].以海藻酸钠/壳聚糖为壁材制备的微胶囊化甜橙油，能够应用到烘培食品、口香糖、膨化食品等加香产品中[6]. 1.3 掩盖不良风味，降低其挥发性

微胶囊壁材的遮蔽作用可以掩盖芯材自身的不良气味[7]，降低其挥发性[8].食品添加剂在食品生产加工中是必不可少的，但一些添加剂容易挥发或者是自身携带的不良异味，都会影响食品的质量.将这些添加剂制成微胶囊颗粒，可以抑制其挥发，避免不良风味的产生.

1.4 隔离物料间的相互作用，保护敏感性物料

对食品中的敏感性成分进行微胶囊化，既可以保护其免受外界不良环境的影响，提高稳定性，又可以避免其与食品中其他成分接触后发生相互作用，发生不良反应，从而防止对人体有害物质的产生[9-10]，危害人体健康. 1.5 降低食品添加剂的毒理作用

根据微胶囊控制释放的特点，通过合理的设计，能够提高囊心物质的生物可利用性，

减少用量，从而降低其毒性.苯甲酸钠能够伴随食物通过消化道进入生物体内，通过各种方式与体内的大分子生命物质作用，影响或者破坏这些分子的生物功能，从而对机体产生毒性效应[11].将苯甲酸钠微胶囊化后作为食品添加剂使用时，既可以降低苯甲酸钠的使用量，又可以通过控制其释放，防止其与体内大分子物质的相互作用，降低毒性.

2.1 微胶囊技术在茶饮料中的应用

茶叶中含有茶多酚等物质，能消除自由基、杀菌、防衰老，对人体健康有着很重要的作用.随着社会的发展和食品科学技术的进步，人们更加注重健康，茶饮料更是越来越受到消费者的喜爱.但是茶饮料目前还存在一些问题，如茶叶中B族维生素和维生素C等，受热容易遭到破坏；一些芳香类物质受热容易挥发，使原有香味散失，同时还可能导致一些不利的芳香物质被释放出来，产生不良风味；在碱性条件下，茶多酚易氧化，也可能与茶中的咖啡因、蛋白质等物质反应生成茶乳酪；茶中的色素在光热条件下也会发生裂变等[2].

微胶囊技术可以解决茶饮料的以上问题.在茶饮料保香方面，用β-环状糊精(β-cyclodextrin，简称β-CD)等壁材微胶囊化茶叶中的香味物质，可以防止萃取过程中香味成分的挥发损失；另外，β-CD化学稳定性好，对茶汤中组分微胶囊化处理后，可以提高敏感性物质对光、热、酸、碱等的抵抗力；同样β-CD可以有选择地微胶囊化茶多酚、蛋白质、咖啡因等物质[2]，阻止或者减少茶乳酪的产生[12]. 2.2 微胶囊技术在食品添加剂中的应用 2.2.1 甜味剂

甜味剂能赋予食品以甜味，一些甜味剂容易受温度、酸度和湿度的影响，如麦芽糖醇、山梨糖醇等，容易吸湿结块，导致使用不便[3]；阿斯巴甜在酸性条件下不稳定，并且受热易分解.这些都会影响食品的加工和储存.通过微胶囊技术，可以降低糖醇甜味剂的吸湿性，克服阿斯巴甜在酸性条件下不稳定的缺点，提高产品的稳定

性.

2.2.2 防腐剂

山梨酸钾及其钠盐和苯甲酸及其钾盐是食品加工中常用的防腐剂，但是这些防腐剂的加入容易导致介质pH下降，微胶囊化处理后可以控制这类防腐剂的释放.而乙醇能够凝固菌体蛋白质，破坏菌体细胞，从而达到消毒杀菌的目的，但是易挥发，导致乙醇有效浓度及消毒杀菌效果降低.日本研制出的微胶囊化乙醇可以定时释放乙醇蒸汽，防止乙醇挥发，有很好的杀菌防腐效果.另外，防腐剂添加过多，也会影响人体健康，可以对现有常用的防腐剂进行微胶囊化处理，制成长效制剂，减少用量. 2.2.3 酸味剂

酒石酸、柠檬酸、磷酸、苹果酸等是食品加工中常用的酸味剂.酸味剂的直接加入，可能使食品中一些对酸敏感的成分发生劣变.通过微胶囊化处理，把酸味剂包埋起来，不仅可以延长储存期，还可以减少酸味剂使用量，即较少的酸味剂就可达到酸性食品的标准.目前微胶囊化酸味剂已经广泛应用于固体饮料、焙烤食品等产品中[13].

2.2.4 抗氧化剂

食品加工中常用的抗氧化剂有丁基羟基茴香醚(Butyl hydroxy anisd，简称BHA)、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(butylated hydroxytoluene，简称BHT)、叔丁基对苯二酚(Tertiary butylhydroquinone，简称TBHQ)、维生素E等.这些抗氧化剂在食品中使用时常采用微胶囊化形式.把维生素E包裹在微胶囊脂质体壁材内可以防止抗氧化剂与食品中的组分反应；BHT的微胶囊化则可使抗氧化剂单体与金属离子螯合剂间发生协同作用，显著减缓油脂的氧化，并降低BHT的用量. 2.2.5 香精香料

香精香料能使食品产生香味，增进食欲，有利于消化吸收，是重要的添加剂.采用

微胶囊技术可以有效控制香味物质的释放速度，提高产品的稳定性[14,15].微胶囊化香精香料应用到肉制品、糖果中，可以增强食品风味并提高风味稳定性[16]；应用到膨化食品中，可防止在高温高压下香精香料受到破坏. 2.3 微胶囊技术在乳制品中的应用

乳制品生产过程中添加的一些营养物质容易分解，并伴有异味，影响产品的质量.利用微胶囊技术将需要添加的营养物质进行处理，可使产品均匀，风味良好，泡沫均匀细腻，保质期长.二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic acid，简称DHA)，俗称脑黄金，是一种不饱和脂肪酸，对胎婴儿智力、视力发育至关重要，但DHA在应用中易氧化变色，产生异味.对DHA进行微胶囊化处理添加到乳制品中时，能够避免鱼腥味的产生，改善产品的可溶性.现在利用微胶囊技术可以生产很多奶制品，如果味奶粉、啤酒奶粉、发泡奶粉、姜汁奶粉等[17]. 2.4 微胶囊技术在功能性食品中的应用

因其保健特性，双歧杆菌被人们认为是最具应用前景的益生菌，可以维护肠道正常细菌菌群平衡，防止便秘，增强人体免疫机能等.然而双歧杆菌对氧很敏感，营养条件要求高，很难保持其活性.双歧杆菌经微胶囊化处理后，可以提高其稳定性，保证益生菌在人体肠道中的活性和稳定性，有利于人体健康.可以利用乳化、挤压等方法制成益生菌微胶囊.

近年来，动脉粥样硬化、肥胖症、高血压、冠心病等一直困扰着人们，消费者对食品中的脂肪越来越关注，因此就有了功能性油脂的出现.然而功能性油脂中的功能性成分对环境十分敏感，了其应用.用多糖、蛋白质、植物胶、淀粉等作为功能性油脂的壁材，制备微胶囊化功能性油脂固体微粒，可以避免功能性油脂与外界环境接触，最大限度保持其原有活性功能，防止营养物质的损失与破坏，防止或延缓产品发生劣变；同时，功能性油脂的微胶囊化，还提高了其稳定性，方便其加工、储藏及运输[18].目前对于食用叶酸微胶囊化，制备高叶酸调和油[19]、枸杞籽油的

微胶囊化[20]、核桃油的微胶囊化[21-23]、山茶油的微胶囊化[19]、石榴籽油的微胶囊化[24]等功能性油脂微胶囊技术均有报道.

现今常用的微胶囊壁材大多是合成高分子聚合物，难降解，在制备过程中可能涉及有毒溶剂，因此开发易降解且安全无毒的壁材已成为微胶囊技术发展的一大难题.另外，降低微胶囊生产成本，研究出原料廉价、制备简单的新型壁材，也成为当前研究的热点[17].

微胶囊技术极大地推动了食品工业的发展，在欧美国家的应用已经十分普遍，如美国60%以上的固体饮料生产工艺都采用微胶囊技术[25].随着微胶囊技术的发展，已经制备出粒径为纳米级的微胶囊，相信微胶囊技术将在食品工业中发挥更大的作用.

【相关文献】

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