微胶囊技术..doc

微胶囊技术 　微胶囊(micro-encapsulation)技术是一项用途广泛而又发展迅速的新技术。自从1953年微胶囊技术问世以来，经过许多科学家和专业公司的努力，微胶囊技术获得不断的发展和完善。微胶囊技术在国际先进国家发展很快，已达到将此技术应用于细胞载体及液晶等高精尖水平，技术方法也不断完善在食品、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，许多由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，为食品工业高新技术的开发展现了良好前景。食品中应用微胶囊技术的目的主要为将液体或气体成分转化成易处理的固体；保护敏感成分，防止其被氧化；控制释放的速度和时间等。由于这些特点，使该技术在食品中的应用越来越广泛。 微胶囊技术近几十年来在西方国家食品中的应用十分活跃，美国、日本、西欧的食品中微胶囊应用较多。我国在此方面仍处于探索阶段，直接应用于食品中的实例不多。 微胶囊技术原理及意义 微胶囊技术又称微胶囊化，是用特殊手段将固体、液体或气体物质包裹在一微小的、半透性或封闭胶囊内的过程。微胶囊的直径一般为2～2 0 0μm，囊壁厚 10~20μm,此种微胶囊产品在一定条件下可有控制的将所包裹的材料 (称为心材 )释放出来。微胶囊可简单地看作由心材和壁材组成，食品工业中心材的范围很广泛，如维生素、色素、挥发性香料、风味物质、油脂、抗氧化剂、防腐剂、缓冲盐及无机盐等；此外，食品中一些不易贮存的或对其它组分产生不良影响的物质均可作为心材。常用的壁材物质有蛋白类、植物胶类、纤维素类、缩聚物类、油类、无机盐类等，这些壁材既可单独使用，又可混合使用，同时还可添加一些增塑剂、表面活性剂、色素等改良剂来提高品质。食品工业中，壁材的选用需根据产品的粘度、渗透性、吸湿性、溶解性及澄清度等因素来决定，并要求无毒、无嗅，对心材无不良影响。 微胶囊技术的优越性在于：（1）可有效减少活性物质对外界环境因素 (如光、氧、水)的反应；（2）减少心材向环境的扩散或蒸发；（3）控制心材的释放；（4）掩蔽心材的异味；（5）改变心材的物理性质（包括颜色、形状、密度、分散性能）、化学性质等。对于食品工业，可以使纯天然的风味配料、生理活性物质融入食品体系，并能保持生理活性，它可以使许多传统的工艺过程得到简化，同时它也使许多用通常技术手段无法解决的工艺问题得到解决。 微胶囊化技术方法分类 （一）微胶囊的组成 1 心材 心材也称为囊心物质，可以是单一的固体、液体或气体，也可以是固液、液液、固固或气液混合体等。既可以是食品中的天然组分，也可以是食品添加剂，其选择具有很大的灵活性。可作为心材的物质有很多，在不同行业、不同用途中有不同的内容。在食品及饮料工业中，可作为心材的物质有：生物活性物质(如活性多糖、茶多酚、SOD等)，各种氨基酸、矿物质元素，各种食用油脂、维生素、香料香精，各种酶制剂、防腐剂。此外甜味剂、酒类、微生物细胞、酸味剂、色素、酱油等也可作为囊心物质。 2 微胶囊的壁材 微胶囊技术实质上是一种包装技术,其效果的好坏与“包装材料”壁材的选择紧密相关。一种理想的壁材必须具有如下特点: （1）高浓度时有良好的流动性,保证在微胶囊化过程中有良好的可操作性能; （2）能够乳化心材并能稳定产生的乳化体系; （3）在加工过程以及贮存过程中能够将心材完整的包埋在其结构中; （4）易干燥以及易脱落; （5）良好的溶解性; （6）可食性与经济性。 通常一种材料很难同时具备上述性能，因此在微胶囊技术中常常是采用几种壁材复合使用。常用的一些壁材如下所述 : 2.1 碳水化合物 用于微胶囊壁材的碳水化合物主要有麦芽糊精、玉米淀粉糖浆、环糊精、壳聚糖、纤维素、蔗糖及变性淀粉等物质。 麦芽糊精和玉米淀粉糖浆这两种碳水化合物本身不具备乳化能力，成膜能力也差，但它们与其他具有乳化性的壁材配合后，可提高体系的固形物浓度，有利于降低干燥能耗，减少生产成本。环糊精也不具备乳化能力，但其分子中疏水性空腔能同具有一定大小与形状的疏水性分子形成稳定的非共价复合物，从而起到稳定心材，掩盖心材异味的作用，但环糊精在微胶囊制品中应用有一定的局限性。壳聚糖主要用在复凝聚法微胶囊技术，纤维素及其衍生物主要用在水溶性食品添加剂如甜味剂、酸味剂以及酶或细胞的包埋剂。蔗糖具有溶解速度快、热稳定性高、价格低、来源广的特点，常被用来作为微胶囊的壁材，以往的研究主要限于在挤压法、共结晶两种微胶囊化工艺中使用，最近已开始有将蔗糖用作喷雾干燥法微胶囊工艺的壁材的报道。具有乳化性能的碳水化合物只有辛酰基琥珀酸酯化变性淀粉，这种淀粉分子结构中同时包含亲水亲脂基团，因此具备乳化心材的能力，且已被FDA正式批准使用，它还具备高固形物浓度时低粘度的特点，比传统的阿拉伯胶具有更强的优越性，但它