微胶囊技术的特性及在食品工业中的应用

【摘 要】 微胶囊技术是21世纪的食品高新技术之一，应用非常广泛。概述了微胶囊技术的主要功能特性及其主要的制备方法，重点介绍微胶囊技术在食品加工领域的应用现状及研究进展。

【关键词】 微胶囊技术 特性 食品工业 应用

微胶囊技术（Microencapsulation technology）是指将分散的固体颗粒、液滴甚至气体用天然或合成的高分子材料包裹成微小的、具有半透性或密封囊膜的微型胶囊的技术。所得到的微小粒子叫做微胶囊（microcapsule），其内部所包裹的物料称为芯材或囊芯，外部的囊膜称为壁材或囊壁。微胶囊技术始于本世纪30年代，但发展非常迅速，在化工、医药、生物技术、食品等许多领域得到了广泛应用。微胶囊技术大规模应用于食品工业始于20世纪80年代中期，它在开发新产品，更新传统工艺和提高产品质量等方面正发挥着越来越重要的作用。因此国际上将微胶囊技术列入21世纪重点发展和推广的高新技术之一。

1 微胶囊技术的主要特性

1.1 将液体、气体转变为容易处理的固体

使液态反应物变得“易于操作”，可以在任何指定的时间使微胶囊破裂，发生预期的化学反应。比如玫瑰、茉莉、樱桃、苹果、蒜油、姜油等香精、精油的微胶囊化。

1.2 保护敏感成分，增加制品稳定性

可使敏感成分免受由环境中的氧化、紫外辐射和温度、湿度等因素的影响，有利于保护物料特性和营养。减少敏感性物料与外界环境的接触时间，提高其贮藏加工时的稳定性并延长产品的货架寿命。

1.3 隔离活性成分

使易于反应的物质处于同一物系而相互稳定。由于微胶囊化后隔离了各成分，故能阻止两种活性成分之间的化学反应。两种能发生化学反应的活性成分只要其中之一被微胶囊化，即便与另一种成分相混合也是稳定的。在要求它们发生反应时将微胶囊破碎，两种活性成分相互接触，反应即可发生。

1.4 降低挥发性，掩盖不良异味

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，这些味道可以用微胶囊技术加以降低或掩盖。部分易挥发的食品添加剂，如香精香料等，经微胶囊化后可抑制挥发，减少其在加工、贮存时的挥发性，同时也减少了损失，节约了成本。

1.5 控制释放时机

控制释放是微胶囊的重要功能之一。包括风味物质的释放，减少其在加工过程中的损失，降低生产成本，如焙烤制品和糖果用香精经微胶囊化处理，在生产过程中的香气损失可减少一半以上。

2 微胶囊技术在食品工业中的应用

2.1 微胶囊技术在食品生产中的应用

2.1.1 微胶囊技术在乳制品中的应用

在乳品生产中，应用微胶囊技术，可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。将这些添加物利用微胶囊技术包埋，可增强产品的稳定性，使产品具有独特的风味，无异味，不结块，泡沫均匀细腻，冲调性好，保质期长。

2.1.2 在果蔬汁和固体饮料加工中的应用

有研究表明将苹果汁用天然脂类包埋制成纳米微胶囊，再添加到水中制成纳米苹果汁，它进入人体后具有缓释功能，非常有利于人体的吸收，这样的苹果汁比通常的苹果汁在体内滞留时间延长了 2倍―3倍；由于它不能被胃肠道中各种生物因子（酶、蛋白等）所破坏，因而更易被机体吸收，它的生物利用率是普通苹果汁的 1.8 倍―2.2 倍。

2.2 微胶囊技术在食品添加剂中的应用

2.2.1 天然色素

一些天然色素在应用中，由于空气、光照等的影响，存在极易被氧化表现为稳定性差的问题，微胶囊化后可提高其稳定性。赵晓燕等研究了番茄红素微胶囊在不同时间、光、热及微波条件的稳定性。胡小明等（采用喷雾干燥法微胶囊化β-胡萝卜素，研究结果表明，经过微胶囊化的色素在抗氧化、抗热等方面稳定性显著提高。

2.2.2 甜味剂、酸味剂

甜味剂在加工、储存过程中极易受温度和湿度等条件的影响。将甜味剂微胶囊化后可使其吸湿性大为降低，同时微胶囊的缓释作用能使甜味持久。采用微胶囊技术，将酸味剂包埋起来，大大减少了酸味剂与外界的接触，延长食品的贮存期，并可通过控制释放，以增进风味。

2.2.3 抗氧化剂

茶多酚是一种天然的食品抗氧化剂，同时还具有降血糖血脂、抗菌消炎、清除人体自由基、抗癌、抗衰老等一些生理活性作用[13]。熊何健等对茶多酚的微胶囊化工艺进行研究，通过微胶囊既可提高茶多酚的稳定性，也可避免外界因素的影响。从而提高生物利用率，强化其生理活性。

2.2.4 食用香精香料

传统的香精香料组分容易在加工和储存过程中挥发损失甚至发生香型变化。将香精包埋在纳米微胶囊中，可使其免受外界不良因素如光、氧、酸、碱和高温的影响，进而使香精的留香时间延长。制成纳米微胶囊可提高香精的耐热性，从而增加其在糖果、焙烤食品、膨化食品等中的稳定性。

2.3 微胶囊技术在粉末油脂中的应用

油脂在食品工业生产中需求量非常大，利用纳米微胶囊技术可将本身不稳定、易氧化变质的原液状油脂制成固态粉末油脂，从而能有效地提高油脂的稳定性，延长产品的货架期，使其更易保存、运输和使用；提高了所得产品的溶解性、乳化分散能力，因而大大拓宽了油脂的应用范围。

2.4 微胶囊技术在功能性食品的应用

功能性食品中的膳食纤维、活性多糖、多不饱和脂肪酸、活性肽和活性蛋白、EPA等活性物质，由于不稳定，易与其它配料发生相互作用，用微胶囊化处理可提高它们在功能性食品中的可用性。如何荣军等对海藻酸钠/壳聚糖的微胶囊化进行研究，制备了较为满意的微胶囊，有待于将该产品产业化。

2.5 微胶囊技术在益生菌生产中的应用

采用微胶囊化技术可以保护益生菌的功能作用不被破坏，提高活菌数，一些研究表明，乳酸菌、双歧杆菌、嗜酸乳杆菌经过微胶囊化理能提高益生菌菌株对胃酸和肠道胆盐等逆境条件的抵抗力， 保证其生理功能的发挥。

2.6 微胶囊技术在军用食品中的应用