微胶囊技术在食品工业中的应用
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现代微胶囊技术在食品工业中的应用早在本世纪初,人们就设想利用天然高分子材料对微小液滴进行包埋,达到对某种产品不流失、不挥发、易贮存、易运输的目的。
经过多年的实验,直至50年代初期National Cash Register company才成功地以微胶囊化技术制成“不需碳粉的复写纸”产品。
随着科技进步,微胶囊化技术得以迅速发展。
目前已广泛应用于食品、医药、轻工、农业、香料、石化、生物技术等领域。
所谓微胶囊技术, 就是利用一些可成膜的物质——天然或合成的高分子材料(通常称为壁材),对核心物质——固体、液体或气体等(通常称为芯材),包埋在一微小且封闭的囊体内的一种技术[1]。
微胶囊化技术具有独特的功能特点,能有效地提高食品的产品质量,解决了食品加工领域中某些古老难题,把食品工业的发展带进了一个新的领域,展现出其美好的前景。
1 微胶囊的基本特点及主要技术方法微胶囊是将被包埋物作为芯材,外面聚合物作为壁壳的微容器或包装体。
微胶囊的大小为5~200μm,囊壁的厚度一般在0 2μm至几微米内,在特定的条件下,囊壁所包埋的组分可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,要根据不同芯材的要求,选择适当的壁材,可达到改变物态、体积和质量,控制释放和降低物质挥发性,隔离活性成份以及保护敏感物质等功能。
目前还没有一种完善的分类方法可以系统地包括所有的微胶囊技术方法,因为许多微胶囊化方法都是两种或两种以上方法的综合。
微胶囊化大致可分为化学法、物理化学法和机械法,具体方法有20多种,如喷雾干燥法、喷雾冷冻法、喷雾冷却法、空气悬浮法(又称沸腾床法)、真空蒸发沉积法、多孔离心法、静电结合法、单凝聚法、复合凝聚法、油脂分离法、挤压法、锐孔法、粉末床法、熔融分散法、复相乳液法、界面聚合法、原位聚合法、分子包埋法和幅射包埋法等。
微胶囊化技术及应用微胶囊化技术是一种将液体或固体包裹在微小胶囊内的方法,通过包覆物质可以实现保护、控释、隔离等功能。
这项技术在各个领域都有广泛的应用,如医药、食品、化妆品、油墨等行业。
本文将重点探讨微胶囊化技术的原理、制备方法及应用领域。
一、微胶囊化技术的原理微胶囊化技术的原理是利用胶体或聚合物等材料将目标物质包裹在微小的胶囊内。
这些胶囊通常具有稳定的结构,可以在外部环境的影响下实现目标物质的保护和控释。
胶囊的壁可以根据需要进行调整,以实现不同的功能,如透明性、生物相容性、控释性等。
通过微胶囊化技术,可以将不同性质的物质包裹在一起,实现特定的应用需求。
二、微胶囊化技术的制备方法微胶囊化技术的制备方法多样,常见的方法包括乳化法、凝胶化法、溶剂挥发法等。
乳化法是将目标物质溶解在油相中,再通过乳化剂和乳化机械均匀分散在水相中,最终形成乳液。
通过控制乳化条件和加入固化剂,可以实现胶囊的形成。
凝胶化法是将目标物质溶解在溶剂中,再通过添加交联剂等方法实现胶囊的形成。
溶剂挥发法是将目标物质溶解在溶剂中,再通过溶剂挥发或冷冻干燥等方法实现胶囊的形成。
三、微胶囊化技术的应用领域1.医药领域:微胶囊化技术可以用于药物的保护和控释,延长药效时间,减少药物副作用。
例如,将药物微胶囊化后可以实现肠道缓释、靶向传递等功能,提高药物的疗效。
2.食品领域:微胶囊化技术可以用于食品添加剂的包埋,提高添加剂的稳定性和安全性。
例如,将香精、色素等食品添加剂微胶囊化后可以实现长时间保持香味和颜色。
3.化妆品领域:微胶囊化技术可以用于化妆品的控释和稳定性提升。
例如,将活性成分微胶囊化后可以实现在皮肤上的持续释放,提高化妆品的效果。
4.油墨领域:微胶囊化技术可以用于油墨的包埋和控释,提高油墨的质量和稳定性。
例如,将颜料微胶囊化后可以实现油墨的均匀分散和长时间保存。
微胶囊化技术具有广泛的应用前景,在各个领域都有重要的作用。
随着科技的不断发展,微胶囊化技术将会更加多样化和智能化,为人类生活带来更多的便利和创新。
利用纳米微胶囊技术改善食品的稳定性纳米微胶囊技术是当今食品科学领域的一项重要技术,在改善食品的稳定性方面具有巨大潜力。
随着人们对食品质量和安全的要求越来越高,利用纳米微胶囊技术来改善食品的稳定性成为了研究的热点。
本文将从纳米微胶囊技术的原理入手,探讨其在食品领域中的应用和优势。
首先,让我们来了解一下纳米微胶囊技术的原理。
纳米微胶囊是一种极小的胶囊,尺寸在纳米级别,通常由天然或人工合成的高分子材料制成。
纳米微胶囊的制备过程中,将所需的活性成分或香味物质封装在胶囊内部,形成一层保护壳。
这层保护壳可以在外界环境中起到隔离、保护和控制释放的作用,从而提高食品的稳定性。
在食品领域中,纳米微胶囊技术可以应用于多个方面。
其中一个重要的应用是在食品添加剂的保护和控制释放方面。
许多添加剂在食品中使用时容易受到热、光、氧和水分等外界因素的影响,从而导致其稳定性下降。
而利用纳米微胶囊技术可以将这些添加剂封装在胶囊中,避免其与外界环境接触,从而提高添加剂的稳定性。
此外,通过控制胶囊的壁厚度和材料性质,可以实现添加剂在合适的条件下释放,使其发挥最佳功效。
此外,纳米微胶囊技术还可以用于改善食品的储存稳定性。
许多食品在储存过程中容易发生质量变化,如脂肪氧化、色素退化和香味流失等。
通过将抗氧化剂、色素稳定剂和香料等物质封装在纳米微胶囊中,可以形成一层保护壳,阻止外界因素对食品的影响。
同时,可以根据食品的特性和需求,调整纳米微胶囊的材料性质和壁厚度,以达到理想的储存稳定性。
不仅如此,纳米微胶囊技术还可以在食品领域中实现功能性成分的传递和释放。
例如,一些脂溶性维生素和营养素在食品中加热或加工过程中容易损失。
通过纳米微胶囊技术,可以将这些功能性成分封装在胶囊内部,保护其在制作过程中的稳定性。
而当食品被摄入人体后,纳米微胶囊可以在胃肠道释放这些成分,提高其生物利用率,从而增强人体对营养的吸收效果。
然而,纳米微胶囊技术在食品领域中存在一些挑战和争议。
微胶囊技术在保健食品中的应用进展微胶囊技术是一种将液态或固态物质包覆在微小的胶囊中的技术,广泛应用于药品、食品和化妆品等领域。
在保健食品领域,微胶囊技术已经得到了广泛的应用,并且不断取得了新的进展。
本文将就微胶囊技术在保健食品中的应用进展进行详细的介绍。
微胶囊技术在保健食品中主要应用于保护和控制活性物质的释放,改善口感和色泽,增加产品的稳定性和储存期限。
常见的应用包括维生素、膳食纤维、益生菌、酶、植物提取物等。
1. 保护活性物质微胶囊技术能够将不稳定的活性物质包覆在微小胶囊中,有效地保护其免受氧化、光照和温度等外界因素的影响,延长产品的保质期。
维生素C在常温下容易氧化失活,但经过微胶囊技术包覆后,可以有效地延缓其氧化速度,提高产品的稳定性。
2. 控制释放速度微胶囊技术还可以控制活性物质的释放速度,使其在肠道内缓慢释放,提高活性物质的吸收率。
这对于益生菌等活性成分尤为重要,可以保证其在肠道内较长时间内保持活性,达到更好的保健效果。
3. 改善口感和色泽微胶囊技术可以改善保健食品的口感和色泽,使其更容易被消费者接受。
将香精、植物提取物等具有强烈气味和苦涩味的成分通过微胶囊技术包覆后,可以减轻其刺激性,改善产品的口感。
微胶囊技术还可以用于调整产品的色泽,使其更加鲜艳、自然。
4. 增加稳定性和储存期限微胶囊技术可以提高保健食品的稳定性和储存期限,延长产品的保质期,减少质量变化和营养物质的流失,提高产品的安全性和可靠性。
1. 维生素类保健食品微胶囊技术在维生素类保健食品中的应用已经比较成熟。
维生素A、D、E、K等脂溶性维生素经过微胶囊技术包覆后,可以有效地提高其稳定性和生物利用率,增加产品的可溶性,改善产品的口感和吸收性。
维生素C等水溶性维生素也可以通过微胶囊技术加工成糖果、口香糖、颗粒等形式,便于携带和食用。
益生菌类保健食品是近年来备受消费者关注的产品之一,而微胶囊技术在益生菌类保健食品中的应用也越来越广泛。
微胶囊技术在食品加工中的应用摘要微胶囊技术是一种利用天然的或合成的高分子材料,将分散的固体、液体甚至是气体物质包裹起来,形成具有半透性或密封囊膜的微型胶囊的技术。
该技术研究始于20世纪30年代,经过几十年的发展,已得到了广泛的应用,从最初的药物包覆和无碳复写纸扩展到食品、轻工、医药、石化、农牧业及生物技术等各个领域。
1 食品微胶囊化的作用微胶囊技术应用于食品工业可以起到以下作用:(1)改变物料的状态、质量和体积,提高其贮藏稳定性、溶解性和流动性。
(2)保护敏感成分,极大地提高了对环境因素如光、热,氧、湿度的抵抗力。
(3)隔离相互易反应的组分,使之可共存于同一物质中。
(4)控制芯材释放的时间和速度。
(5)降低或掩盖不良味道、色泽。
(6)降低挥发性延长风味物质的滞留期。
(7)延缓食品的腐败变质。
(8)降低食品添加剂的毒理作用等川。
2食品微胶囊化的方法根据微胶囊性质,囊壁形成机制和成囊条件,微胶囊化方法大致可分为物理法,化学法和物理化学法等三大类,20余种。
真正可用于食品工业的微胶囊方法一般需符合以下条件:(1)能连续化,批量规模化生产;(2)生产成本低廉,能被食品生产企业所接受,(3)有相应成套设备可引用,设备简单;(4)生产中不产生大量污染物。
目前在食品工业中应用较成熟的方法有喷雾干燥法、喷雾冻凝法、空气悬浮法、分子包埋法、凝聚法、物理吸附法、挤压法等。
近年来人们不断研究尝试新的微胶囊制备方法,其中超声波法的研究应用比较多。
樊振江等幅1以环糊精为壁材,用超声波法制备花椒精油微胶囊:超声功率为200w、包埋温度为35"C、包埋时间为30min,在此条件下包埋,微胶囊的包埋率为80.1%,方法简单可行。
董华强等睁1在以明胶.阿拉伯胶壁材的复合凝聚法制备番茄红素微胶囊的过程中采用25KHz声频,150W声强,间歇式发声20次/min的超声波进行处理,明显提高了番茄红素微胶囊化的包埋率,减小了微胶囊颗粒的平均粒径,提高了微胶囊颗粒大小分布的均一性。
微胶囊技术在食品添加剂工业中的应用。
(安徽农业大学茶与食品科技学院食品科学)摘要:本文基于微胶囊技术理论知识,主要介绍了微胶囊壁材及其选择和微胶囊化的方法,同时阐述了微胶囊技术在食品添加剂工业中的应用,文章最后探讨了微胶囊技术在食品添加剂工业应用中存在的问题和发展前景。
关键词:微胶囊技术,食品,添加剂,应用微胶囊技术是21世纪重点研究开发的高新技术之一,是一项用途广泛而又发展迅速的新技术[1],该项技术的研究起步于20世纪30年代,在20世纪50年代获得重大发展。
1949年,Wisconsin 大学的D.E.Wurster 教授利用空气悬浮法将药物粉末包裹起来制备了固体材料微胶囊,目前,该方法仍广泛应用于现代医药工业;1953年,美国的B.K.Green教授首次发明了制备液体材料微胶囊的复合凝聚法,开创了以相分离为基础制备微胶囊的新领域。
至今已有60多年的历史,微胶囊的应用范围从最初的无碳复写纸扩展到医药、食品领域、农药、饲料、涂料、油墨、粘合剂、化妆品、洗涤剂、感光材料、纺织等行业,并取得广泛的应用。
微胶囊技术是食品工业中的一项新技术,在欧美一些国家运用比较普及,其中在美国约有60%的食品已经采用了这种技术,相比较,我国的该项技术发展比较落后,我国是从80年代中期开始将微胶囊技术应用于食品,但主要是在近10年才得到了迅猛的发展[2]。
微胶囊具有将液体粉末化,隔离活性组分,降低或掩盖食品中不良气味和苦味,保护对热、氧、水分等敏感食品组分及达到组分瞬间释放或控制释放的功能[3,4]。
随着科学技术的发展和人民生活水平的提高,消费者对食品质量的消费要求越来越高,有人说:“没有食品添加剂就没有食品工业”,仔细考虑这句话也是有道理的,因此,食品添加剂工业对食品高新技术的运用也是非常迫切的。
采用微胶囊技术可以开发多种食品配料、营养强化剂及食品添加剂,以满足食品工业的需要和消费者的需求。
本文主要对微胶囊技术的概念以及其微胶囊化的方法进行了详细的阐述,在了解微胶囊技术理论的基础上,进一步对其在食品添加剂工业中的应用现状做了一些说明;最后讨论了,微胶囊技术在食品添加剂工业中的应用问题和发展前景,以期能为该项技术的进一步发展提供参考。
微胶囊技术及其在食品工业中的应用微胶囊技术及其在食品工业中的应用微胶囊技术是一种将液态、固态或气态物质包覆在一层微小胶囊中的技术。
这种技术可以保护物质的稳定性和活性,延长物质的使用寿命。
微胶囊技术在食品工业中的应用日益广泛,下面就从以下四个方面进行探讨。
1.调味料的微胶囊化调味料是食品中重要的添加剂。
但是一旦加入食品,会导致调味料挥发、流失、分解等问题影响产品的品质。
微胶囊技术可以将调味料包裹在胶囊中,形成微囊,避免了调味料的流失和分解问题,同时能够缓释调味料的味道,使得其在人体内缓慢释放,从而增强食品的口感和持久性。
2.饮料中的微胶囊微胶囊技术可以将饮料中的营养物质、香料等物质进行微胶囊化,从而增加饮料的营养成分和口感。
此外,微胶囊还可以将饮料中的微粒子固定在悬浮体系中,使得饮料具有更好的悬浮性和口感,提升了用户的感官体验。
3.微胶囊对冰激凌品质的提升微胶囊技术可以将冰激凌中的乳化剂微胶囊化,从而增强其乳化水平,使得冰激凌口感更好,质地更加均匀细腻。
此外,微胶囊可以保护冰激凌中的乳化剂不受温度、光照等因素的影响,从而延长乳化剂的使用寿命。
4.微胶囊技术在烘培食品中的应用微胶囊技术可以将面粉中的营养物质进行包覆,保护其不受外界的污染和破坏。
此外,将酵母菌进行微胶囊化处理,不仅可以延长酵母菌的保质期,还可以增强酵母菌对面粉的松软度的作用,使得面包香甜蓬松。
总之,微胶囊技术在食品工业中的应用不断壮大,并且不断拓展着应用领域。
通过微胶囊技术的运用,能够有效地提高食品的品质和口感,同时增强食品的营养价值。
纳米微胶囊技术在功能食品中的应用研究进展一、本文概述随着科技的不断发展,纳米技术在各个领域的应用日益广泛,其中纳米微胶囊技术在功能食品领域的应用也逐渐引起人们的关注。
纳米微胶囊技术,作为一种先进的纳米级封装技术,能够将活性成分、营养素或其他功能物质封装在微小的胶囊中,从而保护其免受外界环境的破坏,提高其在食品中的稳定性和生物利用率。
本文将对纳米微胶囊技术在功能食品中的应用研究进展进行综述,旨在探讨该技术在提高食品营养价值、改善食品口感、延长食品保质期等方面的潜在作用,以及目前面临的技术挑战和未来的发展趋势。
本文将介绍纳米微胶囊技术的基本原理和制备方法,包括常见的物理法、化学法以及生物法等。
随后,将重点综述纳米微胶囊技术在功能食品中的应用实例,如营养强化食品、功能性饮料、保健食品等,并探讨其在提高食品营养价值、改善食品口感、延长食品保质期等方面的实际应用效果。
还将对纳米微胶囊技术在功能食品应用中所涉及的安全性问题进行探讨,包括纳米材料的安全性评价、纳米胶囊在食品中的释放行为及其对食品稳定性的影响等。
本文将对纳米微胶囊技术在功能食品领域的应用前景进行展望,分析其在提高食品品质、促进食品工业发展等方面的潜在价值,同时提出未来研究的方向和重点,以期为相关领域的科研工作者和食品企业提供参考和借鉴。
二、纳米微胶囊技术的制备方法纳米微胶囊技术的制备方法多种多样,每一种方法都有其独特的优点和适用范围。
以下是几种常用的纳米微胶囊制备方法:界面聚合法:此方法通常是在两种不相溶的液体界面处,通过聚合反应形成微胶囊的壁材。
通过控制反应条件,可以实现纳米级别的微胶囊制备。
界面聚合法具有制备过程简单、易于工业化生产的优点,因此在功能食品领域应用广泛。
喷雾干燥法:喷雾干燥法是将含有壁材和芯材的溶液通过喷雾器雾化成小液滴,然后在热风中迅速干燥,形成微胶囊。
这种方法制备的微胶囊具有良好的流动性和稳定性,适合大规模生产。
然而,喷雾干燥法可能会导致芯材的损失,因此在制备过程中需要严格控制操作条件。
微胶囊技术原理及其在食品工业中的应用随着人们对食品品质和口感的要求越来越高,食品工业也在不断地寻求新的技术手段来提高产品的品质和口感。
微胶囊技术就是其中一种被广泛应用的技术,它可以将一些有益的成分包裹在微小的胶囊中,从而保护这些成分不受外界环境的影响,同时也可以改善产品的口感和质感。
本文将介绍微胶囊技术的原理及其在食品工业中的应用。
一、微胶囊技术的原理微胶囊技术是一种将液体、固体或气体包裹在微小的胶囊中的技术。
这些胶囊通常由一种或多种聚合物组成,如明胶、壳聚糖、聚乙烯醇等。
微胶囊的大小通常在1-1000微米之间,可以根据需要进行调整。
微胶囊技术的原理是将需要包裹的物质与聚合物混合,然后通过喷雾干燥、凝胶化、沉淀等方法将其包裹在微小的胶囊中。
这些胶囊可以保护物质不受外界环境的影响,如氧化、光照、温度等,从而延长其保质期。
此外,微胶囊还可以改善产品的口感和质感,如增加产品的口感、口感、口感等。
二、微胶囊技术在食品工业中的应用1. 食品添加剂微胶囊技术可以将一些有益的成分包裹在微小的胶囊中,如维生素、矿物质、香料、色素等,从而保护这些成分不受外界环境的影响,同时也可以改善产品的口感和质感。
例如,将香料包裹在微小的胶囊中,可以使其更加均匀地分布在食品中,从而增加产品的香味和口感。
2. 调味品微胶囊技术可以将调味品包裹在微小的胶囊中,如酱油、醋、酱料等,从而保护其不受外界环境的影响,同时也可以改善产品的口感和质感。
例如,将酱油包裹在微小的胶囊中,可以使其更加均匀地分布在食品中,从而增加产品的味道和口感。
3. 饮料微胶囊技术可以将一些有益的成分包裹在微小的胶囊中,如维生素、矿物质、香料、色素等,从而保护这些成分不受外界环境的影响,同时也可以改善产品的口感和质感。
例如,将维生素C包裹在微小的胶囊中,可以使其更加稳定,从而增加产品的营养价值。
4. 糖果微胶囊技术可以将一些有益的成分包裹在微小的胶囊中,如维生素、矿物质、香料、色素等,从而保护这些成分不受外界环境的影响,同时也可以改善产品的口感和质感。
微胶囊技术在食品香精中的应用研究近年来,随着人们对于食品安全和品质的要求不断提高,食品科学领域不断探索新的技术和方法来改善食品的质量和口感。
微胶囊技术作为一种新颖的技术手段,已经逐渐应用于食品香精的领域,为食品工业带来了一定的创新和发展。
什么是微胶囊技术?微胶囊技术是指将一种或多种物质封装在微小的胶囊中,形成具有一定稳定性和控制释放功能的微胶囊体系。
在食品香精中的应用研究中,利用微胶囊技术将香精的活性成分通过胶囊封装,能够实现精确的控制释放,延长香精的持久度,提高香气的质量和稳定性。
首先,微胶囊技术能够实现香精释放的时空控制。
传统的食品香精在加工和储存过程中,很容易受到温度、湿度等外界条件的影响,导致香气的流失或失去原有的口感。
而通过微胶囊技术,可以将香精成分封装在微小的胶囊中,形成一个保护层,避免香精与外界环境直接接触,从而减少香气的流散,提高香料的保留率。
此外,微胶囊还能够根据不同的需求,通过调节胶囊的材质和结构,实现对香精释放速率和释放量的精确控制,使香气在食品中逐渐释放,达到最佳的风味效果。
其次,微胶囊技术可以有效降低香精在食品中的挥发性。
传统食品香精中的香料成分由于其挥发性,往往在食品生产和储存的过程中容易流失,影响食品的口感和品质。
而采用微胶囊技术,可以有效降低香精挥发的速率,延长食品的香气持久感。
通过封装香精成分在微胶囊中,可以形成一层隔绝层,减缓香精成分的挥发速率,使得香气能够更好地渗透到食品中,提高食品的香味质量。
此外,微胶囊技术还可以实现对香精成分的保护。
香精中的活性成分受到环境因素的影响,容易受到氧化、水解等反应的破坏而失去原有的活性。
通过封装成微胶囊,可以形成一种保护膜,避免香精成分与外界因素直接接触,从而延缓活性成分的降解速度,保持香料的鲜味和活性,提高香精的稳定性和持久度。
然而,微胶囊技术的应用也存在一些挑战和问题。
首先,微胶囊的制备过程相对较为复杂,需要使用一定的生物和化学合成方法,在生产上的成本相对较高。
微胶囊技术微胶囊技术是一种新兴的技术,它通过制备微小的胶囊来封装和传递药物、食品、化妆品等物质。
这项技术在各个领域都有广泛的应用,为人们的生活带来了便利和创新。
本文旨在介绍微胶囊技术的原理、应用以及未来的发展方向。
一、微胶囊技术的原理微胶囊技术是在微米尺度下制备胶囊,通过材料的包覆和包裹来封装物质。
它可以使用多种材料,例如聚合物、脂肪、蛋白质等,根据不同的需求选择合适的材料制备胶囊。
微胶囊技术的制备过程包括胶囊材料的选择、材料的包覆和固化,最终形成具有稳定结构的微胶囊。
二、微胶囊技术的应用1. 药物封装和控释微胶囊技术在药物传递方面有着广泛的应用。
通过微胶囊技术,药物可以被封装进胶囊中,提高药物的稳定性和传递效率。
在控释方面,微胶囊可以实现药物的定时、定量释放,使药物在体内保持稳定的浓度,减少治疗过程中的药物副作用。
2. 食品添加剂微胶囊技术在食品工业中的应用也非常广泛。
通过微胶囊技术,食品添加剂可以被封装在胶囊中,以提高稳定性和保存期限。
例如,香精、色素、维生素等可以通过微胶囊技术进行封装,使其在食品中的使用更加方便和稳定。
3. 化妆品微胶囊技术在化妆品领域的应用也越来越多。
通过微胶囊技术,化妆品中的活性成分可以被封装进胶囊中,保护这些成分免受外界环境的影响,提高其传递效果。
例如,抗氧化剂、美白成分、保湿剂等可以通过微胶囊技术进行封装,使其在化妆品中更好地发挥作用。
4. 其他领域除了上述应用,微胶囊技术在其他领域也有广泛的应用。
例如,在农业领域,微胶囊技术可以用于植物保护剂的封装和控释,提高农产品的产量和质量。
在纺织工业中,微胶囊技术可以用于纺织品的功能改良,如防水、防尘等。
此外,微胶囊技术还可以用于传感器、能源储存等领域的研究和应用。
三、微胶囊技术的发展方向1. 制备工艺的改进微胶囊技术的制备过程需要考虑胶囊材料的选择、包覆和固化步骤,目前仍存在一些技术难题。
未来的研究方向之一是改进制备工艺,提高胶囊的制备效率和稳定性。
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。
一、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。
微胶囊化技术及应用微胶囊化技术是一种将液体、固体或气体包裹在微小胶囊中的方法,通过包覆材料将所需物质封存在微小的胶囊内部,从而延长物质的稳定性和保护性。
这种技术已经被广泛应用于食品、医药、化妆品、农业、油墨等领域,为这些行业带来了许多好处。
在食品行业中,微胶囊化技术被用于制备各种食品添加剂,如维生素、香精、色素等。
通过微胶囊化,这些添加剂可以更好地被包裹在食品中,不易受潮、氧化或挥发,从而延长了食品的保质期和口感。
此外,微胶囊化技术还被应用于制备微胶囊咖啡、微胶囊鱼油等产品,为消费者提供了更加方便、易于储存和携带的食品。
在医药领域,微胶囊化技术被广泛用于制备药物缓释剂型。
通过微胶囊化,药物可以被包裹在胶囊中,缓慢释放到人体内部,减少药物的副作用,提高药效持久性,增加患者的便利性和依从性。
此外,微胶囊化技术还可以用于制备靶向药物输送系统,将药物精确释放到靶组织,提高治疗效果。
在化妆品领域,微胶囊化技术被用于制备各种功能性化妆品,如护肤品、彩妆品等。
通过微胶囊化,化妆品中的活性成分可以被封存在胶囊中,待使用时才释放,增加了化妆品的稳定性和保鲜性,提高了产品的品质和效果。
此外,微胶囊化技术还可以用于制备气味控制产品,如香水微胶囊、除臭微胶囊等,为消费者提供更加持久和舒适的使用体验。
在农业领域,微胶囊化技术被应用于制备农药、肥料、种子涂覆剂等产品。
通过微胶囊化,农药可以被包裹在胶囊中,减少对环境和人体的危害,提高了农药的利用率和作用时间。
此外,微胶囊化技术还可以用于制备植物生长调节剂、微生物制剂等产品,为农业生产提供了更加高效、绿色和可持续的解决方案。
在油墨领域,微胶囊化技术被广泛用于制备碳纸、热敏纸、复写纸等产品。
通过微胶囊化,油墨可以被包裹在胶囊中,防止油墨挥发和污染,提高了印刷品的质量和耐久性。
此外,微胶囊化技术还可以用于制备热敏标签、透明标签等产品,为商业印刷提供了更加清晰、美观和持久的印刷效果。
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,为食品工业高新技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、液体,甚至是气体物质包裹起来,形成具有半透性或密封囊膜的微小粒子的技术。
包裹的过程即为微胶囊化,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:改养被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。
微胶囊技术原理及其在食品工业中的应用一、微胶囊技术的概念和基本原理微胶囊技术是一种将活性物质包裹在微小胶囊中的技术。
其基本原理是利用聚合物、蛋白质等材料,将活性物质包裹在微小的胶囊内部,形成稳定的壳层保护其不受外界环境影响。
这种技术可以有效地保护活性物质,延长其使用寿命,同时也可以改善其口感和稳定性。
二、微胶囊技术的分类根据不同的包裹材料和方法,微胶囊技术可以分为多种类型。
其中,最常见的是化学交联法和物理交联法。
1. 化学交联法:该方法利用化学反应将壳层材料交联成为一个连续的网络结构,从而形成坚硬、稳定、耐高温等特性的壳层。
该方法适用于多种壳层材料,如明胶、羧甲基纤维素等。
2. 物理交联法:该方法利用电荷吸引力或分子间力等物理作用将壳层材料粘合在一起形成壳层。
该方法适用于许多壳层材料,如蛋白质、乳化剂等。
三、微胶囊技术在食品工业中的应用微胶囊技术在食品工业中有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1. 食品添加剂:微胶囊技术可以将香料、色素、营养素等添加剂包裹在壳层内部,从而延长其使用寿命,改善其稳定性和口感。
同时还可以控制添加剂的释放速度和方式,提高其利用率。
2. 功能性食品:微胶囊技术可以将具有特殊功能的成分(如益生菌、叶酸等)包裹在壳层内部,从而保护其不受外界环境影响,并且控制其释放速度和方式,以达到更好的效果。
3. 药物制剂:微胶囊技术可以将药物包裹在壳层内部,从而保护药物不受外界环境影响,并且控制药物的释放速度和方式。
这种方法可以改善药物的口感和稳定性,并且减少药物对人体的刺激作用。
4. 食品包装:微胶囊技术可以将食品包装材料包裹在壳层内部,从而提高其防潮、防氧化、防紫外线等性能。
这种方法可以延长食品的保质期,并且减少包装材料对食品的影响。
四、微胶囊技术的优势和局限性微胶囊技术具有以下优势:1. 可以保护活性物质不受外界环境影响,延长其使用寿命。
2. 可以改善活性物质的口感和稳定性。
3. 可以控制活性物质的释放速度和方式,提高其利用率。
微胶囊制备技术在食品添加剂中的应用研究在食品工业中,添加剂的使用十分普遍。
添加剂可以改善食品的质地、延长保质期、增添风味等,但是也可能对人体健康产生一定的风险。
因此,寻找一种安全可靠的添加剂技术显得尤为重要。
近年来,微胶囊制备技术在食品添加剂领域引起了广泛关注。
微胶囊制备技术是一种将活性物质封装在微胶囊内的方法。
其工作原理是通过将活性物质包裹在微小的胶囊中,形成微胶囊,从而保护活性物质免受外界环境的影响。
这种技术可以延缓活性物质的释放速度,提高添加剂的稳定性和效果,同时降低对人体的潜在危害。
在食品添加剂中,微胶囊制备技术的应用十分广泛。
首先,微胶囊制备技术可以用于改善食品质地。
比如,在果冻中添加微胶囊制备的明胶,在加热过程中可以防止明胶的过度凝胶,使果冻具有更好的弹性和口感。
此外,微胶囊制备技术还可以在肉制品中应用,通过添加微胶囊中的调味料,可以提升肉制品的风味和口感。
其次,微胶囊制备技术能够延长食品的保质期。
在许多食品中,微生物的生长是导致食品变质的主要原因之一。
通过微胶囊制备技术封装抑菌剂或抗氧化剂等活性物质,可以有效抑制食品中的微生物生长和氧化反应,延长食品的保质期。
同时,微胶囊制备技术还可以防止添加剂和食材之间的相互作用,保持食品的原始风味和营养价值。
此外,微胶囊制备技术还可以用于调节食品中的活性成分释放速度。
以咖啡因为例,过量摄入咖啡因会对人体健康造成一定的影响。
而通过微胶囊制备技术封装咖啡因,可以实现咖啡因的缓释效果。
微胶囊中的咖啡因会在胃肠道缓慢释放,从而减少对人体的刺激,保持咖啡因的效果同时降低潜在的危害。
微胶囊制备技术在食品添加剂中的应用研究也面临一些挑战。
首先,微胶囊的稳定性需要保证。
微胶囊在长时间储存过程中可能发生破裂或胶囊壁材料被降解,从而影响添加剂的效果。
因此,研究人员需要选择合适的胶囊壁材料,并进行相关的稳定性测试。
其次,制备微胶囊的技术需要进一步完善。
目前,常用的微胶囊制备方法包括喷雾干燥法、离子凝胶法等。
微胶囊技术在食品中的应用姓名黄相尧学号12110302051专业食品科学与工程学校山东理工大学目录摘要 (I)引言 (I)1微胶囊技术在食品配料中的运用 (2)1.1天然香精香料 (2)1.2天然色素 (2)1.3酸味剂 (2)1.4甜味剂 (3)1.5膨松剂 (3)1.6防腐剂 (4)1.7抗氧化剂 (4)1.8粉末油脂 (5)2微胶囊技术在营养强化剂中的应用 (7)2.1活性肽和功能性蛋白 (7)2.2多不饱和脂肪酸 (8)2.3维生素 (9)2.4矿物质 (9)2.5益生菌 (10)3微胶囊技术在食品酶制剂中的运用 (12)4展望 (14)参考文献 (15)摘要重点介绍了微胶囊技术在食品添加剂、功能性营养成分和食品酶制剂中的运用,及在解决食品工业中某些食品成分不稳定的问题或达到控制释放目的方面的各种应用,为推动该技术的进一步发展提供了依据。
关键词:微胶囊;食品工业;应用MicroencapsulationtechnologyanditsapplicationinfoodindustryAbstract:Applicationofmicroencapsulationtechnologyinfoodadditives,functionalnutritioncomponentsandfoodenzymepreparationswasfocused.Itwasexpectedtoresolvetheinstabilityofsomefoodingredientsandcontroltherelease,whichprovidedreferencesforthedevelopmenofthetechnology.Keywords:microencapsulation;foodindustry;application引言微胶囊技术是采用成膜材料将液体或固体包封形成微小粒子,这些微小粒子称为微胶囊。
其直径大小一般在1~1000μm,随着技术的进步,已制备出一些纳米胶囊,其粒子大小在1~1000nm。
微胶囊技术的研究始于20世纪30年代,在50年代中期得到迅猛发展,在此时期出现了许多微胶囊化产品和工艺。
应用范围也从最初的无碳复写纸扩展到医药、食品领域、农药、饲料、涂料、油墨、粘合剂、化妆品、洗涤剂、感光材料、纺织等行业,并取得广泛的应用。
制备微胶囊的方法很多,原理上大致可分为化学方法、物理方法和物理化学方法3大类。
化学法主要包括界面聚合法、原位聚合法、锐孔法等;物理法主要包括喷雾干燥法、真空发沉积法、空气悬浮法、静电结合法、挤压法等;物理化学法主要包括水相分离法、油相分离法、干燥浴法、熔化分散冷凝法等[1]。
可以作为微胶囊壁材的物质很多,而应用于食品工业的主要是天然高分子材料,包括碳水化合物、蛋白质类、蜡与脂类物质等。
具体有:①碳水化合物,如淀粉、糊精、糖类、纤维素、壳聚糖和各种植物胶类(如海藻酸钠、阿拉伯树胶、琼脂、卡拉胶、角叉胶、黄原胶、果胶等);②蛋白质类,如明胶、酪蛋白酸钠、大豆蛋白、玉米蛋白、乳清蛋白、氨基酸类等;③蜡与脂类物质,如蜂蜡、石蜡、软磷脂、脂质体等。
微胶囊具有将流质体粉末化、隔离活性组分、掩盖食品中不良气味和苦味、保护对热、氧、水分、PH等敏感的食品组分以及达到组分的定向释放功能采用微胶囊技术,可以开发多种食品配料、营养强化剂、食品酶制剂等,以满足食品工业的需要和消费者的需求。
1微胶囊技术在食品配料中的运用1.1天然香精香料传统香精香料由于易挥发、湿热敏感、相互反应的活性等,易导致其在加工和储存过程中挥发损失和香型改变,微胶囊技术可以很好地保护这些物质,提高其稳定性和加工性。
如今薄荷油、蒜油、姜油、葱油、花椒油、茴香油等天然香料已有微胶囊产品。
据报道香精香料制成纳米微胶囊,其性能更具独特性[3]。
许多微胶囊化香精香料已用于焙烤食品、膨化食品、汤粉食品、茶饮料、口香糖等食品的加工生产。
1.2天然色素一些天然色素在应用中存在溶解性和稳定性差的问题,微胶囊化后可以改善这类特性。
杨玉峰等[4]采用β-环糊精及其衍生物对姜黄色素进行微胶囊化,所得微胶囊化姜黄素水溶性大大提高,且对热、酸、光、维生素C及山梨酸钾等的稳定性也有一定的改善。
孙传庆等[5]研究了喷雾干燥法制备微胶囊番茄红素粉末的工艺,以质量比为1∶1阿拉伯胶和糊精为壁材,高压均质法微胶囊化,有效地提高了天然番茄红素的产率。
段红莲[6]以桑椹红色素作为微胶囊的芯材,海藻酸钠作为壁材,用锐孔法制作桑椹红色素的微胶囊,制得的微胶囊包埋率高达90%,而且经微胶囊化后,其稳定性有显著提高。
此外,β-胡卜素、玉米色素、茶绿色素、花青素等多种色素的微胶囊化也均有相关研究。
1.3酸味剂近年来,随着各种方便食品的开发,酸味剂的品种也越来越丰富。
如果把某些酸味剂直接添加到食品配料中,会使配料中某些敏感成分发生劣变,如许多酸味剂会与食品配料中的果胶、蛋白质、淀粉、色素等成分作用而影响食品品质,此外,酸味剂还会促进食品氧化、改变配料系统的pH值等。
为了克服这些缺点,可采用微胶囊技术,将酸味剂包埋,延长酸味剂对敏感成分的接触,而延长储存期。
另一方面,通过对酸味剂的部分包埋,可以在饮用时感觉爽口,而实际pH可达到酸性食品的标准,从而少加防腐剂。
目前,微胶囊化柠檬酸、乳酸、苹果酸、抗坏血酸等产品已商品化,广泛应用在固体饮料、点心粉、布丁粉及肉类加工中。
1.4甜味剂许多人造甜味剂如阿斯巴甜在食品工业中的应用十分广泛,与风味物质相似,其对湿、热敏感,易与其它物质反应,而微胶囊技术能够很好地保护这些物质。
在Zibell等人的专利中,叙述了将阿斯巴甜和一种胶凝剂(如HPMC)混合,用水湿润去尘,干燥后研碎过筛,使之成为最大粒径小于0.43mm的微胶囊,该方法较喷雾干燥法和流化床法等更为经济。
1.5膨松剂碳酸氢钠等碳酸盐类在复合膨松剂的生产中作为碱剂与酸性物质发生中和反应或复分解反应而产生CO2气体,但两者在贮藏过程中容易因吸湿而过早接触反应,使膨松效率降低或失效。
利用微胶囊技术也可将膨松剂进行包埋,如采用在室温下呈固态而在一定温度可以融化的脂肪,如氢化植物油、单甘酯等包裹碳酸氢钠,则可以避免其在焙烤之前和。
其他成分相互作用而失效,而只在高温焙烤过程中释放,从而赋予焙烤制品蓬松的体积和松脆的质构。
微胶囊化膨松剂还可有效地控制气体产生速度,林家莲等[7]用淀粉和固体奶油并且加入适当的乳化剂—吐温-20采用复相乳化法对Ca(H2PO4)·2H2O进行包埋,并在馒头中应用,试验发现可改善膨松剂的产气性能,效果良好。
1.6防腐剂食品中防腐剂的过量摄入对人体健康不利,因此人们研制开发出防腐剂微胶囊,对现有食品防腐剂进行包埋,利用其在食品中缓慢释放的特点而制成长效制剂,达到减少添加量的目的。
这类微胶囊化产品主要有山梨酸、苯甲酸、乳酸、肉桂醛、山苍子油等。
此外,目前也出现另一类微胶囊化的低醇类杀菌防腐剂,是将乙醇制成微胶囊粉末制品,应用于食品、水果的包装袋中,缓慢气化放出的乙醇蒸气起到杀菌的目的。
1.7抗氧化剂从20世纪70年代开始有研究者进行抗氧化剂微胶囊的探索,由于该技术具有很高的经济价值,多数研究结果已申请了专利。
如黄酮类、酚类等天然抗氧化剂的微胶囊化技术在国内外也已有不少报道。
而食品工业中普遍使用的人工抗氧化剂如BHA(丁基羟基茴香醚)和BHT(2,6-二叔丁基对甲酚)等因其耐热性较差,给加工和保藏带来了困难,而将其进行微胶囊包埋,不仅可提高其耐热性,而且也减少了在食品中的添加量,从而进一步提高食品稳定性和安全性并延长食品贮存期。
例如,陈梅香等[8]用分子包埋法对BHT进行微胶囊化,对阻止或减缓油脂的氧化,BHT微胶囊化产品的效果显著,且BHT用量明显降低。
据资料报道,对抗氧化剂进行微胶囊化主要应用3种方法:喷雾干燥、分子包埋法和锐孔法。
1.8粉末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,油脂的流动性差,给调料和汤料在包装和食用时带来很大的不便。
经微胶囊化处理后,可将油脂制成粉末,克服了油脂本身的缺点,使其成为性质稳定、取用方便、流动性好且营养价值高的优质原料。
张海玲等[9]制备了微胶囊型低脂植物奶油粉,油脂包埋率达到了93.68%,加水复原后的乳浊液性质稳定,且具有良好的搅打性能。
李春莉等[10]应用变性淀粉和阿拉伯胶复配作为乳化剂,应用喷雾干燥方法制备了耐酸型微胶囊粉末油脂,油脂包埋率达到97.5%,该粉末油脂耐酸性能优越,且其复原乳状液乳化稳定性好,可以满足在酸性饮料中的应用。
此外,也可将粉末油脂代替脂肪油用于烘焙食物的加工。
近年来,微胶囊包埋技术在高附加值油脂产品制备领域中的研究十分活跃,如核桃油、猕猴桃籽油、油茶籽油、葵花籽油、葡萄籽油、花生油、亚麻油、苏子油、榛仁油、松籽油等微胶囊化都有相关报道,固体油脂因其优良的特性而开发前景广阔。
2微胶囊技术在营养强化剂中的应用随着公众对营养和健康的要求日益提高,各种类型的营养强化食品不断涌现,但是强化剂往往具有本身色、香、味欠佳以及化学性质不稳定的缺陷,如鱼肝油有腥味,维生素C酸味较强,硫酸亚铁有铁涩味,因此部分营养强化食品的综合品质难以令人满意。
而微胶囊技术应用于营养强化食品生产中,可以有效解决存在的不足,使食品获得良好感官性状并避免外界环境中水分、氧气和阳光等对营养强化剂的影响,还可控制营养强化剂的释放速率,达到定向释放的效果。
此外,保证营养强化剂混合均匀度并防止营养素之间及其和食品配料之间的相互作用。
目前微胶囊技术被广泛应用的功能性食品主要包括婴幼儿食品、孕妇营养强化食品、军用强化食品。
2.1活性肽和功能性蛋白Chang于1957年首次报道了生物活性物质的微囊化研究。
如今活性肽和功能性蛋白作为保健食品备受青睐,然而这些蛋白类物质通常半衰期短,生物活性强,不能耐受胃酸以及胃肠道内酶的降解作用等,其口服利用率极低,而通过微胶囊技术可以改善以上不足,达到性能稳定的目的。
金锋[11]采用喷雾干燥法制备免疫球蛋白微胶囊,当出风温度在80℃时,包埋率可达到70%左右。
杨柳等[12]采用流化床空气悬浮法对牛初乳免疫球蛋白进行了微胶囊化,在最佳工艺条件下包埋率达到了85%,所得产品呈圆形颗粒状﹑流动性好,粒径大小基本均匀,是一种较为理想的制备牛初乳免疫球蛋白微胶囊的方法。
采用微胶囊技术包裹活性肽和功能性蛋白,能增强其对外界环境的抵抗力,提高到达肠道的生理活性,使其更好的发挥益生作用。
2.2多不饱和脂肪酸多不饱和脂肪酸由于高不饱和度而在空气中极易氧化,通过对不饱和脂肪酸进行微胶囊化,不仅可以防止其氧化,而且掩盖了脂肪酸的气味,扩大了应用范围,其中以二十二碳六烯酸(DHA)、二十碳五烯酸(EPA)和花生四烯酸(ARA)的包埋应用最多。