微膠囊技術的特性及在食品工業中的應用

趙曉峰

(內蒙古財經大學,內蒙古呼和浩特 010010)

微膠囊技術的特性及在食品工業中的應用

趙曉峰

(內蒙古財經大學,內蒙古呼和浩特 010010)

微膠囊技術是21世紀的食品高新技術之一,應用非常廣泛。概述了微膠囊技術的主要功能特性及其主要的制備方法,重點介紹微膠囊技術在食品加工領域的應用現狀及研究進展。

微膠囊技術 特性 食品工業 應用

微膠囊技術(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。所得到的微小粒子叫做微膠囊(microcapsule)，其內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。微膠囊技術始于本世紀30年代，但發展非常迅速，在化工、醫藥、生物技術、食品等許多領域得到了廣泛應用。微膠囊技術大規模應用于食品工業始于20世紀80年代中期，它在開發新產品，更新傳統工藝和提高產品質量等方面正發揮著越來越重要的作用。因此國際上將微膠囊技術列入21世紀重點發展和推廣的高新技術之一。

1 微膠囊技術的主要特性

1.1 將液體、氣體轉變為容易處理的固體

使液態反應物變得“易于操作”，可以在任何指定的時間使微膠囊破裂，發生預期的化學反應。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 保護敏感成分,增加制品穩定性

可使敏感成分免受由環境中的氧化、紫外輻射和溫度、濕度等因素的影響，有利于保護物料特性和營養。減少敏感性物料與外界環境的接觸時間，提高其貯藏加工時的穩定性并延長產品的貨架壽命。

1.3 隔離活性成分

使易于反應的物質處于同一物系而相互穩定。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反應。兩種能發生化學反應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定的。在要求它們發生反應時將微膠囊破碎，兩種活性成分相互接觸，反應即可發生。

1.4 降低揮發性,掩蓋不良異味

某些營養物質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加以降低或掩蓋。部分易揮發的食品添加劑，如香精香料等，經微膠囊化后可抑制揮發，減少其在加工、貯存時的揮發性，同時也減少了損失，節約了成本。

1.5 控制釋放時機

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

2 微膠囊技術在食品工業中的應用

2.1 微膠囊技術在食品生產中的應用

2.1.1 微膠囊技術在乳制品中的應用

在乳品生產中，應用微膠囊技術，可生產各種風味奶制品，如可樂奶粉、果味奶粉、姜汁奶粉、發泡奶粉、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包埋，可增強產品的穩定性，使產品具有獨特的風味，無異味，不結塊，泡沫均勻細膩，沖調性好，保質期長。

2.1.2 在果蔬汁和固體飲料加工中的應用

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滯留時間延長了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 微膠囊技術在食品添加劑中的應用

2.2.1 天然色素

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

2.2.2 甜味劑、酸味劑

甜味劑在加工、儲存過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，同時微膠囊的緩釋作用能使甜味持久。采用微膠囊技術，將酸味劑包埋起來，大大減少了酸味劑與外界的接觸，延長食品的貯存期，并可通過控制釋放，以增進風味。

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]。熊何健等對茶多酚的微膠囊化工藝進行研究，通過微膠囊既可提高茶多酚的穩定性，也可避免外界因素的影響。從而提高生物利用率，強化其生理活性。

2.2.4 食用香精香料

傳統的香精香料組分容易在加工和儲存過程中揮發損失甚至發生香型變化。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，進而使香精的留香時間延長。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、膨化食品等中的穩定性。

2.3 微膠囊技術在粉末油脂中的應用

油脂在食品工業生產中需求量非常大，利用納米微膠囊技術可將本身不穩定、易氧化變質的原液狀油脂制成固態粉末油脂，從而能有效地提高油脂的穩定性，延長產品的貨架期，使其更易保存、運輸和使用；提高了所得產品的溶解性、乳化分散能力，因而大大拓寬了油脂的應用范圍。

2.4 微膠囊技術在功能性食品的應用

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，由于不穩定，易與其它配料發生相互作用，用微膠囊化處理可提高它們在功能性食品中的可用性。如何榮軍等對海藻酸鈉/殼聚糖的微膠囊化進行研究，制備了較為滿意的微膠囊，有待于將該產品產業化。

2.5 微膠囊技術在益生菌生產中的應用

采用微膠囊化技術可以保護益生菌的功能作用不被破壞，提高活菌數，一些研究表明，乳酸菌、雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌經過微膠囊化理能提高益生菌菌株對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揮。

2.6 微膠囊技術在軍用食品中的應用由于軍用食品的使用對象及使用場合的特殊性，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，營養豐富且搭配合理、安全性高、保質期長，包裝良好、便于儲存、運輸和食用等。微膠囊技術為提高軍用食品品質提供了廣泛的選擇空間，微膠囊技術在軍用食品工業生產中的應用將占據日益重要的地位，對于完善軍用食品的營養性、改善軍用食品的連食性、延長軍用食品的貯存期具有重要的作用。

3 展望

微膠囊技術是一種發展速度極其快速的食品高新技術之一，具有很高的實用價值。今后，微膠囊技術及理論研究還需進一步深入，但隨著微膠囊技術的發展，新型技術越來越成熟，如納米微膠囊、微生物微膠囊等，其實現工業化生產也將是研究的重點，隨著時代的進步，微膠囊技術將有更加寬廣的發展前景，也會給人們的生活帶來更多的益處。

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趙曉峰,內蒙古財經大學旅游學院,講師,碩士,研究方向：食品科學、旅游餐飲管理。