微膠囊技術(shù)在食品工業(yè)中的最新應(yīng)用

郝佳，賈麗娜

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)理工學(xué)院，河北滄州061100）

微膠囊技術(shù)在食品工業(yè)中的最新應(yīng)用

郝佳，*賈麗娜

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)理工學(xué)院，河北滄州061100）

微膠囊技術(shù)是在我國發(fā)展迅速、應(yīng)用廣泛的一種新型技術(shù)。因其具有改變物料的狀態(tài)、保護敏感成分、掩蓋不良氣味、隔離組分等作用而被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)當(dāng)中，著重介紹了微膠囊技術(shù)在酶、益生菌、營養(yǎng)素、食品添加劑中的應(yīng)用。

微膠囊技術(shù)；應(yīng)用；食品工業(yè)

1 微膠囊技術(shù)概述

微膠囊技術(shù)就是利用天然的或合成的高分子材料，將固體顆粒、液滴甚至是氣體的微小物質(zhì)進行包埋，制成具有半透性或密封囊膜的微型膠囊技術(shù)。傳統(tǒng)微膠囊粒子的直徑大小一般為5～200 μm，目前新型微膠囊——納米微膠囊粒徑可在1～1 000 nm。其中，包封用的成膜材料稱為壁材，最常用的壁材為植物膠類，其次是淀粉及其衍生物，此外明膠、酪蛋白、多種纖維素衍生物、脂類也都是很好的壁材[1]。被包封的材料稱為芯材，在食品工業(yè)中，常選用一些性質(zhì)不穩(wěn)定但是本身具有極高的價值或者是為了方便貯藏或食用的物質(zhì)作為芯材。

2 微膠囊制備方法

微膠囊化方法大致可分為物理法、化學(xué)法和物理化學(xué)法等三大類，其中物理方法可分為噴霧干燥法、擠壓法等，化學(xué)法可分為聚合法、銳孔法等，物理化學(xué)法有相分離法、界面沉積法等。目前在食品工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的為噴霧干燥法，凝聚法是最早的微膠囊制備方法，擠壓法則是一種新型微膠囊化方法。除這三大類方法外，還有物理吸附法、酵母微膠囊化法等。

3 微膠囊技術(shù)在食品工業(yè)的應(yīng)用

3.1 微膠囊化酶

微膠囊化酶在食品工業(yè)主要有食品保鮮、食品生產(chǎn)、改善食品品質(zhì)和風(fēng)味等作用，目前多集中于SOD、溶菌酶、葡萄糖氧化酶、乳糖酶等酶類研究。

3.1.1 SOD微膠囊化

龔平等人[2]用乙基纖維素為壁材，分別采用蒸餾水和液體石蠟作為反應(yīng)體系，用水中干燥法制備SOD微膠囊。通過2種試驗結(jié)果對比，得到在水相中得到的微膠囊比在油相中得到的整體效果好，表面較光滑、圓整度較好、大小均一、無黏連現(xiàn)象。粒徑分布在150～250 μm；芯材比越大，微囊中值粒徑、平均粒徑、比表面積均增大，平均孔隙度顯著增高。

趙有璽等人[3]用EC包裹SOD，水中干燥法制備微膠囊，通過電鏡，SCE，XPS，DSC技術(shù)對微囊形態(tài)、表面結(jié)構(gòu)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等進行了觀察分析。

3.1.2 溶菌酶微膠囊化

劉若男等人[4]研究了殼聚糖-海藻酸鈉內(nèi)源乳化法制備溶菌酶微膠囊的工藝條件，通過正交試驗得出最佳制備條件，之后研究了溶菌酶微膠囊的粒徑分布及其在模擬胃腸液中的控制釋放效果和包埋后的溶菌酶在模擬胃液中的穩(wěn)定性。結(jié)果表明，微膠囊粒徑大小為483.7 μm，粒徑分布指數(shù)為0.6，并且有很好的釋放效果和保留活性。

3.1.3 葡萄糖氧化酶微膠囊化

王霞等人[5]以海藻酸鈉-殼聚糖為壁材的微膠囊化葡萄糖氧化酶（CAGC），其酶活力穩(wěn)定性提高，氧化速度減慢，作用時間延長，面團保溫90 min后的聚合程度提高，回復(fù)能力增強，面筋蛋白形成壁膜薄，表面光滑且連續(xù)性好的片狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，面團持氣能力和焙烤品質(zhì)提高。

3.1.4 乳糖酶微膠囊化

李妍昕等人[6]采用復(fù)凝聚法，將含有乳糖酶的海藻酸鈣凝膠微球置于殼聚糖溶液中進行復(fù)凝聚，海藻酸與殼聚糖在凝膠球表面相互作用，形成核殼樣結(jié)構(gòu)，表層為堅韌的壁膜，內(nèi)層為乳糖酶溶膠。這種微膠囊化的乳糖酶可以彌補人體乳糖酶分泌不足，成為解決乳糖不耐癥的有效方法。

3.2 益生菌微膠囊化

益生菌有許多生理功能，如營養(yǎng)功能、調(diào)節(jié)腸道菌群、降血壓、預(yù)防膽固醇等。微膠囊技術(shù)可以顯著提高益生菌的存活力和耐受性，使其更好地發(fā)揮功效。在食品中應(yīng)用最廣的是乳制品的制作，其中關(guān)于雙歧桿菌微膠囊技術(shù)的研究最多，目前已應(yīng)用于蛋黃醬、果汁粉、巧克力等中[7]。

3.3 營養(yǎng)素微膠囊化

氨基酸維生素和礦物質(zhì)是食品強化中主要營養(yǎng)素，很容易受到外界環(huán)境因素的影響而喪失其原本的生理價值。通過微膠囊技術(shù)將其包裹，可以有效提高其穩(wěn)定性。林好等人[8]以魔芋葡甘聚糖和明膠為壁材，以葉酸、煙酰胺及VB1，VB2，VB6的混合物為芯材，采用冷凍干燥工藝制備水溶性復(fù)合維生素微膠囊，試驗得出最佳工藝參數(shù)。同時，微膠囊技術(shù)與不飽和脂肪酸的開發(fā)相結(jié)合，可以有效提高產(chǎn)品的生物學(xué)效價[9]。

3.4 食品添加劑微膠囊化

隨著人們對食用食品的要求越來越高，食品添加劑的使用也越來越普遍，通過微膠囊技術(shù)可使食品添加劑的穩(wěn)定性和貯藏性能有顯著提升。目前，一些常見的食品添加劑均可實現(xiàn)微膠囊化，如香精和風(fēng)味劑、防腐劑、甜味劑、酸味劑、抗氧化劑、天然色素等微膠囊化。

4 食品微膠囊化應(yīng)用前景

微膠囊化技術(shù)作為一種高新技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中，同樣在食品中的應(yīng)用也極其廣泛，通過將食品實現(xiàn)微膠囊化，可以有效提高食品的食用價值，促進食品行業(yè)的發(fā)展。作為一種食品加工的新技術(shù)，微膠囊技術(shù)在歐美等國家的應(yīng)用已十分普遍，美國60%的固體飲料采用微膠囊技術(shù)生產(chǎn)，日本每年申請有關(guān)微膠囊技術(shù)的專利達上百項[10]。雖然我國的食品微膠囊化技術(shù)研究起步較晚，目前發(fā)展也不夠成熟，但是隨著研究的不斷深入，相信微膠囊技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用會逐步推廣起來。

[1]孫蘭萍，許暉，張斌，等.食品成分微膠囊制備技術(shù)及發(fā)展趨勢展望[J].農(nóng)產(chǎn)品加工（學(xué)刊），2008（5）：12-17.

[2]龔平，俞軍，趙立晶.超氧化物歧化酶微膠囊的兩種制備方法研究[J].食品工業(yè)，2008（4）：62-63.

[3]趙有璽，冀頤之，張慧娟，等.超氧化物歧化酶微膠囊的制備及微囊結(jié)構(gòu)的表征[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（12）：3 483-3 485，3 490.

[4]劉若男，李俊華，楊嚴(yán)俊.內(nèi)源乳化法制備溶菌酶微膠囊的研究[J].食品工業(yè)科技，2011（8）：318-320，324.

[5]王霞，張?zhí)炝?，周惠?微膠囊化葡萄糖氧化酶對面團氧化作用研究[J].中國糧油學(xué)報，2012（7）：17-21，41.

[6]李妍昕，王建剛.海藻酸鈉-殼聚糖包裹制備腸溶性乳糖酶膠囊的研究[J].解放軍醫(yī)藥雜志，2013（11）：71-75.

[7]陳婷，王玉華，蔡丹，等.益生菌微膠囊技術(shù)研究進展[J].中國乳品工業(yè)，2016（1）：31-37.

[8]林好，賴明耀，汪秀妹，等.魔芋葡甘聚糖-明膠復(fù)配維生素微膠囊的研究[J].西南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2014（2）：164-170.

[9]包姍姍，胡未人，胡學(xué)超，等.多不飽和脂肪酸微膠囊化的研究進展[J].食品工業(yè)科技，2010（7）：386-390.

[10]吳曉，王珺，霍乃蕊.微膠囊技術(shù)及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用[J].食品工程，2011（1）：3-6，20.◇

The Latest Application of Microencapsulation Technology in Food Industry

HAO Jia，*JIA Li'na
（College of Science and Technology，Hebei Agricultural University，Cangzhou，Hebei 061000，China）

Microencapsulation is a new technology developed rapidly and widely used in our country.It is widely used in food industry because it can change the state of materials，protect sensitive components，conceal bad smell and isolate the ingredients.The application of microcapsule technology in enzymes，probiotics，nutrients and food additives is introduced.

microcapsule technology；application；food industry

TS201.3

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.08.051

1671-9646（2017）08b-0062-02

2017-07-02

郝佳（1995—），女，本科，研究方向為食品質(zhì)量與安全。

*通訊作者：賈麗娜（1988—），女，碩士，助教，研究方向為食品微生物。