淀粉基壁材對風味物質包埋與釋放的國際研究進展

孔令焱，周靜怡，胡中山，馮 濤?

（1. 美國阿拉巴馬大學，人類營養學與酒店管理系，美國阿拉巴馬州塔斯卡盧薩 35478；2. 上海應用技術大學，香料香精技術與工程學院，上海 201418）

淀粉是一種廣泛分布于自然界的可再生生物聚合物，具有廣泛的工業應用前景。淀粉已被用作包裹材料，用于保護維生素、脂類和精油、香料、藥物、色素、多酚、除草劑、蛋白質、微生物和益生菌以及芳香化合物等化合物。未改性和改性淀粉，主要是辛烯基琥珀酸淀粉，來自不同的植物來源，以及其水解產物（麥芽糊精或糊精）被用于微膠囊化。淀粉在微膠囊化中的廣泛應用是基于其高可用性、低成本和多種功能（保水性、高或低粘度等）。淀粉可以使用化學、物理或酶方法進行改性，以改進或改變其官能度，從而以更高的產率生產化合物的微膠囊，同時保留核的功能性和物理化學特性，這些特性仍然應該很容易釋放。在pH、溫度、外部流體作用的擴散、化學反應、酶水解或機械破裂的驅動下，核心材料從封裝材料中釋放。已報道了幾種淀粉微膠囊化方法，包括噴霧干燥、擠壓、冷凍干燥、噴霧冷卻、凝聚、流化床包衣和分子包結。然而，噴霧干燥是最常見的微膠囊化工藝，因為其成本適中且通用性強，允許連續加工，從而在達到干燥狀態時保持核心材料的合理冷卻。

風味是食品中最重要的感官特征之一，因為它們對消費者的滿意度有很大影響，并使產品的味道對用戶更具吸引力[1]。

由于有各種天然和合成口味，所有這些口味都被定義為味覺、嗅覺和三叉神經刺激的組合。一般來說，與口腔和鼻腔中的受體相互作用的揮發性風味通常被稱為香氣。香氣中含有許多揮發性和芳香性的有機分子，可分為酯類、線性萜類、環萜類、芳香類、胺類等。在室溫下，大多數香氣是液體（通常是油），但它們也可以是氣態的，也可以是固態的（如香蘭素、樟腦和薄荷腦）。眾所周知，芳香分子對光、氧、濕度和高溫非常敏感。此外，隨著時間的推移，一些化學上不穩定的味道（如檸檬醛）會開始產生異味[2]。

因此，保持香氣并使其盡可能穩定通常是食品制造商關心的主要問題。此外，對于一些食品（如餅干），當達到適當的加工階段（烘焙或烹調）或食物放入口中時，香氣就會釋放出來，這是至關重要的。為了保持香氣的特性，保護香氣不受蒸發、不良相互作用、光或氧誘導的氧化、延長貨架期或實現控制釋放，在使用之前對香氣進行封裝是很重要的。

總體而言，膠囊可定義為一種將固體、液體或氣體活性儲存在小型密封膠囊中的技術，這種膠囊在特定條件下以優化和受控的速度釋放內部物質[3]。活性物質的保留，特別是揮發性香氣化合物，取決于化合物的性質（分子量、理化特性、極性和相對揮發性）。包埋工藝的類型和風味載體的組成也決定了達到的保護程度。膠囊可以由純材料或混合物制成。膠囊材料也稱為基質、載體、包衣材料、膜或殼。如今，將香氣成分包裹在不同材料的膜中是很常見的，這些材料都是經過批準的食品。廣泛使用的材料是天然聚合物、口香糖、蠟、多糖、蛋白質、脂質或它們的某種組合[4]。

根據產品的最終應用和制造工藝條件，最佳包埋方法和基質的選擇有所不同。包埋過程應該是高效的，可擴展到生產中，且沒有顯著的風味損失；它應該確保風味的保真度，并最大限度地減少風味成分、載體和氧氣之間的反應。本文重點介紹了目前淀粉及其衍生物用于香精包埋的技術，并強調了每種技術的特點，特別關注不同包埋產物在儲存和熱處理過程中、在食品中或在食用過程中的釋放特性。

1 淀粉基壁材改性方法及分類

1.1 淀粉水解

淀粉，特別是蠟質玉米淀粉（99%支鏈淀粉），是高分子量聚合物。其分子量通常通過水解來降低，以獲得更低的粘度和更強的官能化。這種粘度可以用現代粘度計（例如Brabender/RVA）或傳統測量粘度倒數的水流動性來表征。

淀粉的水解自然發生在人體消化過程中。因此，酸和酶廣泛用于降解淀粉。淀粉的水解也可以通過使用過氧化氫進行氧化，或通過擠壓進行機械剪切來實現。

酶水解被廣泛用于生產極低分子量或低聚合度（DP）的水解物，包括麥芽糊精（MD）、低聚糖、糖漿和糖。葡萄糖當量（DE）是一個通常用于描述水解度的術語，基于這樣一個事實，即每個分子都有一個還原端（或還原糖）。簡而言之，葡萄糖的DE值被認為是100（即100%的葡萄糖單位是還原糖）。因此，將低分子淀粉衍生物的DE值定義為 100/DP。例如，麥芽糖或蔗糖等二糖的DP為2，DE值為50（即50%的葡萄糖單位是還原糖）。在另一個例子中，DP為5的MD的DE值為20。基于公認約定的常見產品的DES總結如下：糖的DE值是50～100；糖漿的DE值是20～45；寡糖的 DE值是 10～50；麥芽糊精的 DE值是 5～20。

除了廣泛用于淀粉隨機水解的 α-淀粉酶外，市場上還出現了越來越多的特種酶。特種酶可以產生獨特的分子結構和獨特的性能，否則無法通過化學修飾來實現。例如，β-淀粉酶和糖淀粉酶分別水解淀粉結構中的 a-(1，4)鍵并產生麥芽糖和葡萄糖。然而，異淀粉酶以 a-(1，6)鍵水解淀粉。轉移酶可以延長線性鏈長或產生分支結構。

除了酸和酶水解外，天然淀粉在酸性條件下高溫干熱處理是一種獨特的水解方法。在這個過程中，水解的糖分重新聚合，產生額外的分支。這個過程被稱為糊精化，其結果被稱為糊精[5]。由于低分子量和支化結構，即使在低溫下，糊精也是高度水溶性和穩定的。

1.2 化學改性

在食品生產中，為了滿足產品的感官、安全和穩定性要求，產品可能會經歷高剪切、高溫以及 pH和鹽的過程。為了在這些條件下控制淀粉的使用，廣泛使用兩種主要類型的化學改性以提高淀粉粘性，工藝耐受性和產品穩定性。

穩定化：指將小分子部分（如環氧丙烷、環氧乙烷和酸酐）連接到淀粉骨架上，從而減少回生的趨勢，從而提高低溫或凍融穩定性。這種改性還降低了淀粉顆粒的糊化溫度。

交聯化：通常與穩定化結合在一起的交聯會提高食品加工和應用中的粘度分布，并提高加工耐受性。這種化學修飾也會影響淀粉與其他成分的相互作用。

穩定化和交聯化處理都會阻礙淀粉的消化，但只有交聯會用于控制釋放，特別是在制藥應用中[6]。

疏水改性：為了用于膠囊化和乳化應用，淀粉經常被辛烯基琥珀酸酐（Octenyl Succinic Anhydride， OSA）改性，OSA是一種具有一個雙鍵的八烴疏水基。該反應打開了酸酐環，并可能在2和3位上形成糖酯[7]，同時形成了羧基，這使OSA淀粉略帶負電荷。疏水處理（通常與水解結合使用）可使淀粉具有表面活性。

美國食品藥品監督管理局（Food and Drug Administration， FDA）允許以干重計最多 3%的OSA處理淀粉，用作食品添加劑。其他規定相似，但剩余OSA水平及其測試方法有所不同。表1總結了各個地區食品中OSA淀粉的主要法規限制。

表1 辛烯基琥珀酸淀粉鈉的法規限值Table 1 Regulatory limits of sodium octenyl succinate starch %

從理論上講，3%的OSA處理相當于大約0.02的取代度（DS），這意味著，平均每50個葡萄糖單位只有一個辛烯基疏水基。這表明 OSA淀粉仍然非常親水，或具有很高的親水親脂平衡（HLB）值。

圖1總結了典型的OSA處理過程，并在前面進行了描述[8-9]。如圖所示，OSA處理通常與淀粉水解相結合，以改善OSA淀粉的功能性。為了具有最佳的乳化性能，OSA淀粉應該是水溶性的。淀粉顆粒的天然形態是不溶于水的，不能起到很好的乳化劑的作用。因此，淀粉水解顯著提高了淀粉分子的水溶性。這些過程的結果是淀粉分子既有疏水基團又有親水基團。具有這些特性的淀粉分子可以分散在水相中并吸附在油水界面上，使其能夠穩定水環境中的油滴，通過選擇合適的淀粉基、水解度、物理處理以及它們的組合，可以量身定做最適合特定包埋應用的優化分子結構。OSA淀粉通常具有低粘度，這對于噴霧干燥、噴霧凝結、擠壓和其他封裝過程非常重要。

圖1 辛烯基琥珀酸酐處理的典型工藝Fig. 1 A typical process of octenyl succinate anhydride treatment

1.3 物理改性

物理處理通常包括溫度、水分和剪切，以改變淀粉的結構，以改善功能性和加工便利性。一種主要的處理方法是用噴射蒸煮預糊化淀粉，然后噴霧干燥、滾筒干燥、擠壓或壓實工藝。此外，預糊化淀粉也可以進行團聚以增強水分分散性。預糊化或部分預糊化的淀粉通常用作藥用輔料。熱處理淀粉作為清潔標簽替代品，可以提供與化學處理淀粉類似的功能。物理處理也可能影響淀粉的結晶度/多形性，從而影響其消化特性。

2 淀粉與風味物質之間非共價相互作用的分子動力學模擬

長期以來，科學家們一直對食物淀粉和風味分子的絡合作用感興趣，以實現食品和生物醫學應用中的特定功能[10]。

分子模擬有助于闡明淀粉包裹廣泛客體分子的能力，特別是氫鍵和疏水相互作用的作用。Zhang等構建了蟲草素和 α-環糊精的初始結構，并建立了熱能最低的最佳絡合物結構[11]。在另一項MD研究中，姜黃素被證明通過氫鍵從兩側附著在 β-CD上，這一發現與核磁共振的結果一致[12]。Muhammad等通過分子對接和分子動力學模擬發現，最多有4個β-CD能夠以1∶3的摩爾比與胰島素偶聯[13]。Rodriguez和 Bernik發現了香草醛-直鏈淀粉包合物的形成，該包合物由 X射線衍射實驗表征，并得到計算機模擬的進一步支持[14]。分子模擬提供了探索實驗上無法達到的分子特性和解決超出假設和近似的理論模型的機會，從而為理解食品材料結構和功能的傳統實驗和理論方法提供補充信息。分子模擬可以研究淀粉分子的結構和動力學，以及淀粉分子與風味分子之間的非共價相互作用。

3 淀粉基風味物質微膠囊的制備及其結構表征

3.1 制備方法

到目前為止，主要有二甲基亞砜（DMSO）法、堿法、高溫法和預先形成的“空”螺旋法來生產淀粉-客體包合物[15]。DMSO 法是將淀粉或直鏈淀粉在90 ℃左右的DMSO溶液中溶解，并與客體化合物混合。隨后將混合溶液用水稀釋并使其冷卻，使包合物逐漸結晶。堿法是將淀粉或直鏈淀粉溶解在0.1 M氫氧化鈉或0.1 M氫氧化鉀的堿性溶液中，再將客體分子添加到混合溶液中，隨后將其用酸中和并使其冷卻，以使包合物結晶。高溫法是將淀粉或直鏈淀粉在高于140 ℃的水中溶解，隨后在較低的溫度下加入目標客體，并將混合溶液緩慢冷卻以沉淀出包合物[16]。

在上述三種方法中，淀粉或直鏈淀粉最初都在高溫下被破壞（或“變性”）并在溶劑中形成無規則卷曲或松散的螺旋，然后再加入客體化合物。混合溶液冷卻后，包合物會結晶并沉淀出來。然而，這些方法都具有一些缺點，因為這些方法需要高溫，有可能會影響客體分子，特別是那些熱敏分子的穩定性。因此，預先形成的“空”螺旋法[16]被研發出來。預先形成的“空”螺旋法是將變性淀粉在乙醇中沉淀并除去乙醇來獲得“空”螺旋V型淀粉。與其他方法相比，客體化合物可以在更低的溫度下被封裝到空螺旋中，使其更適合于熱敏化合物[15]。

3.2 結構表征

淀粉-客體包合物的成功形成可以通過廣角X射線衍射（WAXD）、差示掃描量熱法（DSC）、核磁共振（NMR）光譜、傅立葉變換紅外（FTIR）光譜、激光掃描共聚焦顯微鏡（CLSM）以及掃描電子顯微鏡（SEM）等多種互補技術進行表征鑒別。單個淀粉—客體包合物是單個螺旋，并且多個螺旋傾向于堆疊在一起以形成晶體結構，通常被稱為V型結構[17]。該晶體結構通常由WAXD鑒定，偶爾也可通過小角度X射線散射（SAXS）進行補充鑒定。V型結構的類型取決于客體化合物的大小和形狀，以及與葡萄糖基結合的水量[18]。V型結構主要分為三類：V6、V7和V8，其中每個下標數字表示螺旋中每一回轉的葡萄糖基的數量。每個主要類別下分為幾個亞組：例如V6的水合物或無水形式，以及由不同脂質形成的各種 V6和V7結構[19]。表2總結了各種V型晶體結構的特性。

表2 V 型淀粉-客體包合物的XRD性質和特征Table 2 XRD properties and characteristics of V-starch-guest inclusion complex

差式掃描量熱法（DSC）被廣泛用于通過分析化合物的熱性質（包括相變溫度和焓變）來驗證固態復合物的形成[32-35]。DSC模式證明：淀粉和客體化合物之間的絡合過程是可逆的。淀粉和客體之間的絡合和解離在冷卻和加熱期間分別產生放熱和吸熱。由于需要熱量才能破壞淀粉與客體化合物之間的絡合作用，因此，在加熱淀粉-客體包合物的過程中觀察到在 60～120℃區間內的吸熱峰可以證明是其形成[36]。這進一步表明應該有一定的力來穩定夾雜物的螺旋結構。并且，解離溫度是力的強度的函數。

核磁共振（NMR）光譜法是一種非破壞性方法，用于闡明晶體結構，從而可以協助X射線衍射（XRD）進行淀粉-客體包合物的鑒定和結構分析。如今，交叉極化魔角旋轉13C核磁共振（CPMAS13C NMR）光譜是研究淀粉-客體包合物特征的一種先進方法，并被廣泛使用。淀粉與淀粉-客體包合物之間CP-MAS13C NMR信號的變化表明直鏈淀粉內螺旋腔與所含客體化合物之間存在相互作用[37]。對于典型的V6I絡合物，13C NMR光譜中觀察到的主要峰值信號分別為102.7（C1）、81.4（C4）、74.9（C3）、71.6（C2～C5）和 61.3（C6）ppm。相比之下，除 C1的信號外，典型的 V6II絡合物具有與V6I絡合物相同的峰值信號。與V6I絡合物的 C1信號（102.7 ppm）相比，V6II絡合物的C1信號（102.3 ppm）略小。而V6III絡合物則在103.4、81.8、74.1、71.7和60 ppm有顯著信號[23]。

傅立葉變換紅外（FTIR）光譜學可以證明包合物中存在客體分子。它是一種通過使用紅外光觀察分子振動來檢測固體、液體或氣體化合物的分子鍵的技術。淀粉的光譜通常顯示在 2 900-3 000 cm-1、1 100～1 150 cm-1和 1 100～900 cm-1。2 900～3 000 cm-1處的信號顯示了C-H鍵的拉伸運動；1 100～1 150 cm-1處的信號顯示了C-O，C-C和C-O-H鍵的拉伸運動；1 100～900 cm-1處的信號顯示了C-O-H鍵的彎曲運動[38]。與客體分子絡合后，FTIR光譜可能顯示出新的信號，以表明客體分子的存在和成功摻入。例如，包含脂肪酸將增強2 850和2 915 cm-1附近的IR波段，這是烴鏈CH2拉伸振動的特征。但是，如果客體化合物的官能團與淀粉相同，則它們的分子振動可能被掩蓋，因此將無法與淀粉光譜區分開。

掃描電子顯微鏡（SEM）可用來表征淀粉-客體包合物的形態[32，39]，但無法確認其形成。淀粉-客體包合物可以表現出從單晶到半結晶粉末的不同形態[16]。其他定義明確的結構，例如球晶[40-42]，多孔球體[43]和圓環顆粒[44]也可被 SEM鑒定。盡管在包合物形成時SEM可能會觀察到形態變化，但這些并不是其形成的確定證據。

4 淀粉基風味物質微膠囊的釋放

4.1 風味釋放

風味釋放是指風味在食物中從一個環境遷移到另一個特定的分子環境，并進入周圍的唾液或氣相的過程。風味釋放率可以被描述為在單位時間內從一個環境遷移到另一個環境的風味。香精釋放可以是控制釋放，也可以是非控制釋放。香精的封裝過程分為五個步驟，其釋放如圖2所示。第一步封裝開始，第二步風味化合物繼續進入殼體。封裝在第三步中完成。第四步是從包埋材料釋放風味，第五步是完全釋放風味。

圖2 風味釋放的示意圖Fig. 2 Schematic diagram of flavor release

研究表明，與產品環境相比，脂類的風味釋放速率更高，傳質阻力也更大，風味保留率更高。Goubet等[45]通過實驗發現，分子量是影響風味保留率的因素。這兩個參數之間的關系是，當達到一定值時，保留率隨壁材相對分子質量的增加而增加，超過一定值后，保留率隨壁材相對分子質量的增加而降低。康德等以環糊精包埋檸檬為例，指出了檸檬在酸奶中的添加（脫脂）對風味的改善作用，并與普通酸奶進行了比較。他們發現，這兩種酸奶的釋放率相似。

由于活性風味物質從殼體材料在周圍介質中迅速泄漏，可能會導致香料釋放失控。香精釋放失控的另一個原因是香精從膠囊化核心向外殼和周圍介質的持續緩慢擴散。這種現象是由擴散釋放、阻擋釋放、壓力激活釋放、溶劑激活釋放、滲透釋放、溫度敏感釋放、熔融激活釋放以及組合體系中的任何一種觸發機制引起的。

不加控制的香精釋放有一些局限性，比如香精可以提前釋放，甚至在食用前就可以釋放，因為一些環境條件是不可取的。為了克服這些問題，人們正在嘗試使香精得到控制釋放。

控釋是指活性香味成分在人體所需的部位，或在所需的時間內以特定的速率在體內釋放。該膠囊有助于在特定條件下以特定速率控制風味釋放速率[46]，受控釋放通過不同的機制進行。

4.2 影響風味釋放的因素

香精的釋放率取決于幾個因素。這些因素包括壁材的性質、被包裹的香精的性質、被包裹的方法、膠囊的物理因素、所形成的包裹的化學結構（大小和分子質量）、食品基質材料的降解/溶解、熱力學因素-風味化合物的揮發性、動力學因素、從內核到乳狀液和從乳狀液到環境的阻抗性、形成膠囊乳狀液的溶劑的性質（如熔融、擴散、降解）、用于形成包裹乳狀液的油類化合物（香精油）的百分比。其關系是，除親水性化合物外，油分的增加降低了風味的釋放速率，食品中存在的鹽分增加了風味的揮發性。Liu等采用液滴干燥技術，研究了油脂風味如何從包埋物中逸出并釋放到食品中。他們報道說，風味保留主要取決于風味的性質和乳狀液的穩定性。Malone等[47]在他們的工作中解釋了改變脂肪含量水平的重要性，因為它直接影響食物的風味釋放。粘度對風味釋放的影響非常小。

4.3 以擴散機制釋放風味

香氣在食品基質中的溶解度及其在基質中的流動性影響著香氣的擴散釋放。釋放機構包括兩個主要步驟。第一步是活化劑擴散到食物基質的外層；第二步是將基質和周圍食物之間的揮發性成分分離出來，并從基質表面轉移出去。由于一些食品在基質擴散中的溶解度很低甚至幾乎沒有，所以通過擴散釋放的香氣是有限的。風味擴散基本上有兩種類型，一種是靜態擴散，另一種是渦流或對流擴散。靜態擴散是由于停滯流體中分子的隨機運動造成的。在對流擴散中，風味的一種元素在攜帶溶解的溶質的情況下從一個地方轉移到另一個地方。

4.4 以侵蝕或降解機制釋放風味

芯材中活性成分的釋放也可能受到擴散或侵蝕，或兩者兼而有之的影響。均一侵蝕和非均一侵蝕均可檢測到。非均一侵蝕可定義為僅存在于膠囊表面的薄層降解，均一侵蝕可定義為活性化合物隨整個食品基質的降解而釋放的過程。

4.5 以溶脹機制釋放風味

當風味不可能通過溶解或分散釋放時，就會發生溶脹機制釋放風味。在熱力學相容的條件下，聚合物的溶脹是由于吸收了介質中的液體，下一步溶脹部分的風味就會擴散出去。吸水性和溶劑的存在是控制溶脹度的兩個因素。Bouquer等[48]研究了溶脹釋放風味的效果。在他們的研究中，玻璃態顆粒被置于水中，在水中發生膨脹和侵蝕機制。

4.6 以熔融機制釋放風味

作為壁材的基質被熔化以釋放芳香化合物。在食品工業中，大部分風味化合物的釋放是通過融化的方式進行的。其基本原理是，除非需要，否則包埋的食物/香料將在較低的溫度下儲存，并在烹飪或準備加工時根據需要融化。

5 淀粉基風味物質微膠囊的應用

風味物質，包括揮發性香精化合物，是食品配方中最有價值的成分之一，在消費者對食品的接受和滿意度中起著至關重要的作用[20，49]。但是，由于大多數商業風味物質的穩定性有限且有高揮發性，所以其保存在食品工業技術層面尤為重要。淀粉-風味物質包合物是通過減少蒸發，改善溶解度和增強穩定性來提高其效用，因此該模型作為封裝風味物質模型具有巨大潛力[20]。許多芳香化合物可以與淀粉或直鏈淀粉形成包合物，例如薄荷酮、薄荷醇、香葉醇和檸檬烯等。基于它們的結構，芳香化合物可以分為線狀或環狀。當與淀粉形成包合物時，這些芳香化合物可以形成具有不同性質和特性的不同類型的晶體結構，如表 3所示。

表3 淀粉-風味物質包合物的特征Table 3 Characteristics of starch-flavor substance inclusion compound

續表3

此外，之前的研究已經闡述了其中一些風味物質的釋放特性。Tian等研究了與玉米淀粉-肉桂醛包合物的釋放特性[52]。他們發現，與玉米淀粉和肉桂醛的物理混合物相比，淀粉-肉桂醛包合物顯著提高了肉桂醛的離解溫度。形成的包合物具有良好的穩定性，并在第一周大大降低了肉桂醛的釋放速率[52]。Aytac等發現，環糊精-芳樟醇包合物中芳樟醇的釋放受溫度影響。隨著溫度升高，芳樟醇的釋放也增加。但是在 37 ℃左右，頂空氣相質譜聯用儀（HS-GC-MS）幾乎檢測不到芳樟醇的釋放[53]，這意味著環糊精-芳樟醇包合物在常人體溫下非常穩定。

此外，Xiao等[54]發現麥芽糊精和辛烯基琥珀酸酐改性的淀粉-玫瑰精油包合物的釋放曲線可能受溫度和相對濕度的影響。盡管包封的玫瑰精油釋放速率隨溫度或相對濕度的升高而增加，但包合物在高溫和高相對濕度下仍穩定。

這些結果表明，淀粉-風味物質包合物的穩定性以及觸發或控制釋放的特性為其可以作為風味物質的遞送系統提供了有力的證據。

6 結論與展望

任何食品行業的出發點都是食品香精。食物的風味吸引了人們對風味的關注。因此，人們進行了各種嘗試，以期在外部增加風味。膠囊具有穩定的風味，適用于多種食品原料。各種香精包裝方法各有其優點和局限性。與噴霧干燥一樣，膠囊化是用來獲得粉末狀的最終產品。

當目標是在食品中添加液體香精時，超聲波封裝等技術是有用的。有時將均質和噴霧干燥兩種方法結合使用。這兩種技術的結合將提高產品收率和封裝效率。大多數精油有兩種作用：第一，它們起到防腐劑的作用；第二，它們為食物增加風味。因此，人們希望使用殼體材料將這些油混合在一起。根據使用目的、成本效益和使用方法，可以使用封裝、芯材組合以及單一或組合殼體材料的殼體結構。一些殼層材料具有雙重功能，如阿拉伯膠、乳清分離蛋白作為殼層，并具有乳化劑性質。乳狀液的合成主要有微米和納米兩種形式。與后者相比，納米乳液具有更高的負載量。

一些風味物質，如生姜，具有很高的抗氧化和抗癌性能。因此，非常有必要對這些風味物質進行封裝，并按照所述以受控的方式釋放它們。越來越多的人使用生物活性香料，這將給食品工業帶來新的洞察力。用不同的方法、不同的芯材、不同的殼材料對各種天然香料進行包裝，并使其在食品中的含量不同，需要開發工業規模的封裝工藝來滿足消費者的需求。