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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, 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、 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。
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: 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。 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, 以提高其溶解性、 流动性和贮藏稳定性, 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、 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。为食品工业高新技 液体,甚至是气体 包裹的过程即为 改养被

概括起来,
如粉末香精、 粉末油脂、 容易与其他原料混合均匀, 固体饮料等,
便于深加工

氧化、变质,提高敏感性物质对环境因
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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,以提咼产品香料含景,延长释放时冋,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 IIC03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 —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 C萃取后迅速冷却至35 C再用P — 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 — 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 — 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。
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4 、糖果
在糖果生产中,用P — 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 —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 —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
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
的应用。但随着人们对微胶囊化技术认识的不断加深, 新材料新设备的不断开发, 微胶囊化技
术将会沿着它这一独特的方式活跃于食品工业中

J生产加工。在果

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