风味性成分之包埋技术-食品工业发展研究所

库德毕赤酵母包埋茶多酚工艺及稳定性研究马冉冉; 张丹丹; 徐莹; 王君玮; 程淑敏【期刊名称】《《食品与发酵工业》》【年(卷),期】2019(045)016【总页数】7页(P63-69)【关键词】微胶囊; 酵母菌; 茶多酚; 释放; 稳定性【作者】马冉冉; 张丹丹; 徐莹; 王君玮; 程淑敏【作者单位】中国海洋大学食品科学与工程学院山东青岛 266003; 中国动物卫生与流行病学中心山东青岛 266000【正文语种】中文微胶囊化是一种广泛用于制药工业的技术，近年来在食品工业中也开始广泛应用[1]。

微胶囊包封能够赋予活性化合物一定程度的稳定性，其壁材可充当氧或其他分子的物理屏障，防止有害反应，同时还可以控制芯材的释放[2]。

由于微胶囊的稳定性和释放性高度依赖于壁材的组成，目前已经使用了各种载体，包括环糊精、麦芽糖糊精、改性淀粉、树胶、蛋白质和纳米颗粒、胶束或脂质体[3]。

但考虑到以上壁材有些可能存在化学试剂残留，价格昂贵等问题，近年来发现一种容易获得、成本低廉且安全无毒的酵母细胞，可作为新型微胶囊壁材[4]。

酵母细胞含丰富的营养成分，它的磷脂膜可以表现为脂质体，细胞壁则是由β-1，3-葡聚糖网络、甘露糖蛋白层和少量几丁质组成，该壁能为细胞提供机械强度，并允许分子质量高达760 Da的分子自由扩散，而细胞膜是渗透分子的主要渗透屏障[5]。

因此芯材可能包裹在细胞壁内部与细胞膜之间。

同时酵母细胞的通透性较高，在包埋时有助于芯材的进入，将制备的微胶囊冻干后保藏，有利于芯材稳定的存储。

使用酵母细胞作为壁材的微胶囊制备方法一般需要借助于不同的渗透压，使物质渗透到细胞壁进入到细胞内，从而可形成微胶囊。

目前大部分壁材用于包裹疏水脂溶性的物质，如白藜芦醇[6]、马齿苋籽油[7]、鱼油[8]。

PARAMERA等[4]通过荧光显微镜，差示扫描量热法和傅立叶变换红外光谱证实，酵母细胞具有包埋姜黄素的可能性。

在所有制备的微胶囊中，姜黄素被整合到质膜双层中，但也与细胞壁网络的成分相互作用。

微胶囊化的基本步骤
将芯材分散成微粒 以壁材包敷其上 固化定形
• 芯材为固态时，可用磨细后过筛的方法控 制其粒度，或者制备成溶液，按液态芯材包 埋； • 液态芯材可用均质、搅拌、超声震动等方 法分散成小液滴，均匀分布在分散相中。 • 如果微胶囊化所用的介质为气体则可应用 喷雾法、离心力法、重力法或流化床法。 • 在很多情况下，微胶囊的膜壁是不稳定的， 需要用化学或物理的物料相对密度。根据需要使物料经微胶 囊化后质量增加，下沉性提高，或者制成含 空气的胶囊，使物料相对密度下降，让高密 度固体物质能漂浮在水面上。
降低挥发性，保存易挥发性物质，减少食 品香气成分损失，并掩盖不良气味的释放。 食品香料、香精经微胶囊化后，制成的粉 末香料不易挥发，可防止因光化学反应和 氧化反应而形成的食品变质，并控制香料 释放速率。
2.乳品工业 益生菌的包埋 乳酸菌和双歧杆菌等益生菌经过蛋白质双层 微胶囊化包埋处理后，保证了在胃酸中不被 溶解，而在肠液的中性环境中经过2-3min后 释放出来，保证了益生菌在 肠道中的定植。
3.食品添加剂 香精香料 色素 抗氧化剂 调味剂
4.功能性食品工业 在保健食品中，因功能成分比较强，通过 微胶囊化的处理可以使其功能成分的稳定性 增强，并且延长货架期。
控制物质的释放时机。 机械方法：加压、摩擦、加热融化； 化学方法：酸的作用、溶剂及水的溶解等。
微胶囊技术的应用
1.饮料工业 2.乳品工业 3.食品添加剂工业 4.功能性食品工业
1.饮料工业 茶饮料 果蔬汁和果蔬饮料 固体饮料 产品富含叶酸、维生素C、蛋白质、钙等营养 成分。具有色泽明快、风味独特、营养丰富、 稳定性强等优点。
微胶囊化的材料
芯材：微胶囊内部装载的物料 壁材：外部包裹的壁膜 微皮囊芯材和壁材的种类繁多，性能 各异，在材料和工艺选择上必须正确合 理，才可能制备成功。

挤压法虽操作简单、成本低、能保持较高的菌体密度和活 性，但难以获得干燥的粉末产品。
参考文献
[1]张培茜,郑昌江,阎喜霜,等.香辛料精油喷雾干燥法微胶 囊化的研究[J].食品科学,1998,19(12):27～29. [2]王璐,许时婴.香精香料微胶囊化[J].食品与发酵工业， 1999,25(3):52～58. [3]郑建仙.功能性食品[M].北京:中国轻工业出版社 1999.255～259. [4]许萍,雍国平,盛良金,等.香兰素-β-环糊精包合物的研究 [J].食品工业科技,1998,19(5):28～29. [5]郭本恒主编.益生菌[M].北京:化学工业出版社,2004 [6]曹永梅．肠溶性乳酸菌微胶囊的制备[J].食品与发酵工 业，1998,25(2):71.
微胶囊造粒的分类
喷雾干燥法、喷雾凝冻法、空气悬浮法
物理法
真空蒸发沉淀法、静电结合法等
界面聚合法、原位聚合法
化学法
分子包裹法、辐射包装法
物化法
水相分离法、油相分离法、挤压法
囊芯交换法、融化分散法、复相乳液法
4、微胶囊在食品中的应用优势
1、改变物料的存在状态、物料的质量与体积
将不易加工贮存的气体、液体原料固体化,从而提高其溶解性、流动性和贮藏 稳定性,如粉末香精、粉末食用油脂、粉末乙醇等。
5、降低毒性、保持活性
减少食品添加剂的毒理作用等。且能保持食品中微量营养素和生理活性物质 对人体的活性作用。
5、食品中常用的微胶囊造粒方法
1、喷雾干燥法 2、挤压法 3、凝聚法 4、分子包埋法
5、喷雾凝冻法
1、喷雾干燥法
喷雾干燥法制备微胶囊的原理是：首先制备乳 化分散相，即把芯材分散在已液化的壁囊材中混合 形成溶液，后加入乳化剂，热分散体系经均质变成 水包油型乳状液，最后进行喷雾干燥即可。 传统喷雾干燥法的工艺流程为: 芯材和壁材→混合→均质、乳化→乳化液→在热空 气中雾化和干燥→脱水→微胶囊产品 喷雾干燥的过程主要包括4个部分： 预处理、乳化部分、均质部分、喷雾干燥

microencapsulation (微胶囊技术) 指将物质细微分散包覆后，并在所需的时候将其释放出来的方法capsules--粒径大于1000μmmicrocapsules (or microcells)--粒径分布在1~1000μmnanocapsules--粒径小于1μm2.Principle：微胶囊技术主要是根据Bungenbergde Jong所提的聚集(coacervation)原理(1) 运用高分子的聚集是微胶囊形成主要方式(2) 它是利用分子间的化学或物理产生的边界作用力，让分子自行形成微胞的一种方法3. 微胶囊技术在食品工业上的意义(1) 将液体形式的食品转变成固体，以利于干燥食品中使用(2) 留滯挥发性物，以供最佳条件时释放(3) 避免蒸发及受水分影响(4) 使不容(incompatible)成分均匀混合(5) 掩蔽不良味道(6) 藉由特定的溶释机构，达到特殊效果(7) 改变固体物质的质地与密度(8) 保护敏感物质(1)corematerial(芯材)或nucleus(核心物质)：包覆于壁膜内的物质。

重量约占整个微胶囊的80-99%，并于适当的时候被释放出來。

(2)wallmaterial(壁膜材料或囊壁)或shell(外壳)a.如芯材为亲油性物质，则囊壁材料选择亲水性材料b.如芯材为亲水性物质，则囊壁材料用水不溶性的合成聚合物壁材选择基本原则芯材和壁材的溶解性能相反，芯材亲油、壁材一般要亲水，反之亦然。

壁料对芯材无不良影响壁材有适当的渗透性、溶解性、可降解性、弹性、流动性、乳化性等壁材成膜性能好、具有一定的机械强度与稳定性2.核/壳比值(1)典型的胶囊含有70-90%wt的核心物质，外壳厚度约为0.1-200μma.胶囊外壳的厚度与颗粒大小和相对密度有关b.微胶囊中核心物质和外壳的关系有许多表示方法，最常见的是「核心量」和「核/壳比值」两种表示方式(2)核心量a.心材在整个微胶囊中所占百分比b.核心量可作为商品的重要准则(3)核/壳比值a.定义：核心与外壳的重量比值b.核/壳比值是假设核心是一完美的球体，胶囊外壳厚度也是均匀不变的。