微膠囊是三類控制釋放系統(tǒng)(微膠囊、脂質(zhì)體和多孔聚合物系統(tǒng))之一。微膠囊可起到改變物料形態(tài)、保護(hù)芯材、掩蓋不良風(fēng)味、增加溶解性和定向釋放等作用。在食品中，根據(jù)芯材和用途不同，可分為包埋油脂、色素、營養(yǎng)素等成分的微膠囊和包埋香精、飲料、乳制品等食品材料的微膠囊。

微膠囊的功能效果主要取決于由壁材的種類和使用量。壁材的選擇對(duì)其性質(zhì)起了決定性作用，如緩釋性、生物相容性，環(huán)境刺激響應(yīng)性等。應(yīng)用于食品中的壁材要求安全可食用，且一般不能與芯材發(fā)生反應(yīng)，并能夠形成一層膜將芯材包裹起來。目前常用的壁材材料有兩大類：蛋白質(zhì)和碳水化合物。

蛋白質(zhì)類具有良好的乳化性能和成膜性，包括大豆蛋白、酪蛋白、乳清蛋白等。碳水化合物類還可分為植物膠、糊精、糖類等。在使用中可選擇一種或結(jié)合幾種壁材的優(yōu)點(diǎn)組合使用。

微膠囊化的方法可分為物理法、化學(xué)法和物理化學(xué)結(jié)合法，目前已發(fā)展了20多種方法。在食品制造中，微膠囊化需要符合實(shí)際生產(chǎn)的要求，如壁材可食用、生產(chǎn)方便經(jīng)濟(jì)，提高產(chǎn)品質(zhì)量和可連續(xù)化生產(chǎn)等。

從目前來看，微膠囊技術(shù)在藥物生產(chǎn)中最為普遍。藥物經(jīng)過微囊化后不僅能掩嗅、掩味、提高藥物的穩(wěn)定性，也能提高靶向性、緩釋性，降低在胃腸道中的不良反應(yīng)，減少復(fù)方配伍禁忌等眾多優(yōu)勢(shì)。近年來，微膠囊技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中，其具有的改變物質(zhì)形態(tài)、保護(hù)敏感成分、隔離活性物質(zhì)、降低揮發(fā)性、使不相溶成分混合、降低某些化學(xué)添加劑的毒性等特點(diǎn)，為食品工業(yè)科技發(fā)展開辟了新的技術(shù)方向。

微囊化技術(shù)可改變物料的狀態(tài)。目前很多粉末香精、粉末油脂就是通過微囊化提高溶解性和流動(dòng)性。微囊化可保護(hù)敏感成分，如海鮮香精遇熱、遇光很不穩(wěn)定，做成微囊就可以保護(hù)呈味物質(zhì)。烘焙產(chǎn)品中的蓬松劑需要在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間以適當(dāng)?shù)乃俣柔尫?，通過微囊化處理則可以實(shí)現(xiàn)。多肽類、提取物類產(chǎn)品使用微囊化還可以改善口感。

微囊化食品不斷推陳出新

利用微膠囊技術(shù)對(duì)功能成分，如抗氧化劑、益生菌等進(jìn)行包埋，對(duì)食品的加工以及價(jià)值提升具有重要意義。傳統(tǒng)的香精香料組分容易在加工和儲(chǔ)存過程中揮發(fā)甚至發(fā)生香型變化，如將香精包埋在納米微膠囊中，可使其免受外界因素，如光、氧、酸、堿和高溫等的影響，進(jìn)而使香精的留香時(shí)間延長。

目前，利用微膠囊技術(shù)已開發(fā)出了許多微膠囊化食品，如粉末油脂、粉末酒、膠囊飲料、固體飲料等，風(fēng)味劑(風(fēng)味油、香辛料、調(diào)味品)、天然色素、營養(yǎng)強(qiáng)化劑(維生素、氨基酸、礦物質(zhì))、甜味劑、酸味劑、防腐劑及抗氧化劑等微膠囊化食品添加劑也已大量應(yīng)用于生產(chǎn)中。

在食品工業(yè)生產(chǎn)中，油脂需求量非常大，利用納米微膠囊技術(shù)可將本身不穩(wěn)定、易氧化變質(zhì)的液狀油脂制成固態(tài)粉末油脂，從而有效提高油脂的穩(wěn)定性，延長產(chǎn)品的貨架期，并拓寬油脂的應(yīng)用范圍。

微膠囊技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)生物活性物質(zhì)的包埋，如多肽、多糖、蛋白質(zhì)類等。這些生物活性物質(zhì)在食品的加工或貯藏過程中，易受外界環(huán)境因素的影響而喪失營養(yǎng)價(jià)值。利用納米微囊技術(shù)可以提高生物活性成分的穩(wěn)定性、延緩釋放，使其活性得到最大發(fā)揮。

營養(yǎng)素加工實(shí)現(xiàn)微囊化

微囊化油脂

DHA、ARA油脂微囊化應(yīng)用比較普遍。因不飽和脂肪酸含有不飽和雙鍵，性質(zhì)不穩(wěn)定，易被氧化，縮短貨架期。如DHA一旦被氧化，便失去功能，且會(huì)對(duì)人體造成健康危害。另外，DHA的腥味是大多數(shù)消費(fèi)者接受不了的，所以需要對(duì)DHA進(jìn)行保護(hù)并掩蓋其異味，而微膠囊化是最佳的解決方案之一。目前，以變性淀粉作為囊材對(duì)DHA的包埋效果更好。變性淀粉具有優(yōu)良的乳化性能和成膜性能，其低黏度、易霧化、易脫水干燥等特性，都是其具有優(yōu)良包埋效果的主要因素。如我國美泰科技(青島)股份有限公司開發(fā)的植物脂肪粉原料，就是將油脂包埋于高分子食品原料中，采用微膠囊包埋技術(shù)，經(jīng)高壓均質(zhì)及干燥過程制成水溶性粉體油脂，具有成分穩(wěn)定、保質(zhì)期延長、流動(dòng)性改善、營養(yǎng)價(jià)值提高等特點(diǎn)。目前，該公司的初榨椰子油粉等多款油脂微囊粉已應(yīng)用于特醫(yī)食品等領(lǐng)域。

補(bǔ)鐵營養(yǎng)素微囊劑

孕婦或貧血人群通常會(huì)補(bǔ)充鐵元素以達(dá)到強(qiáng)化營養(yǎng)、補(bǔ)血的目的，而人體對(duì)一般補(bǔ)鐵劑的吸收率不到10%;另外，食品中添加鐵鹽元素，會(huì)改變食品色澤、產(chǎn)生金屬臭味及加速自身氧化等。例如，硫酸亞鐵添加于面粉或烘焙粉時(shí)，常會(huì)伴隨催化、氧化及酸敗。如果采用微膠囊技術(shù)，可減少硫酸亞鐵與敏感成分的接觸，從而延長其貯存期。研究表明，以單硬脂酸甘油酯為包裹材料，采用低溫噴霧干燥法進(jìn)行硫酸亞鐵的微膠囊化，在硫酸亞鐵的包埋量為30%左右時(shí)，所得到的微膠囊化硫酸亞鐵因囊壁厚且顆粒較大，能很好地阻礙鐵鹽的促氧化作用。另外，用硬化油脂包覆硫酸亞鐵或其他鐵鹽營養(yǎng)強(qiáng)化劑，可以降低它們對(duì)胃部的刺激作用，促進(jìn)血管對(duì)鐵元素的吸收。

微囊化阿斯巴甜

阿斯巴甜在酸性食品中不穩(wěn)定，采用微膠囊技術(shù)可以克服該缺點(diǎn)。常規(guī)方法是采用羧丙基甲基纖維素制備微膠囊化阿斯巴甜。研究發(fā)現(xiàn)，使用聚乙烯醇PVA-蠟質(zhì)-乳化劑的復(fù)合壁材，可以獲得控制性和釋放性較好的微膠囊產(chǎn)品。如瑪氏箭牌口香糖就是使用微膠囊化的阿斯巴甜作為甜味劑。

微囊化雙歧桿菌

由于雙歧桿菌對(duì)氧極其敏感，對(duì)環(huán)境pH值的抵抗力差，保持活性較為困難，微囊化則可以保證雙歧桿菌以活菌形式到達(dá)腸道并定植于腸黏膜上發(fā)揮作用。微囊化可以將雙歧桿菌與氧氣等外界的不利環(huán)境分開，同時(shí)也便于其貯、運(yùn)。另外，采用油脂包覆菌末的方法，可以將雙歧桿菌菌末混合于溶解的油脂類中，經(jīng)過攪拌造?；驍D出造粒成型。有研究采用明膠、果膠，或者殼聚糖/海藻酸鈉為囊材，用空氣懸浮法制備腸溶性微膠囊，包埋率可以達(dá)到83.4%以上，活菌數(shù)達(dá)到580億CFU/g。如擁有多款益生菌產(chǎn)品，包括雙歧桿菌、長雙歧桿菌、短雙歧桿菌、青春雙歧桿菌以及多種乳桿菌原料的北京科拓恒通生物，其益生菌產(chǎn)品采用低溫包被、真空干燥、懸浮穩(wěn)定、高溫耐受保存等多項(xiàng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了益生菌高密度活性、高穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了更好的利用。

微囊化姜黃素

姜黃素是藥食同源姜黃的提取物，也是消費(fèi)者認(rèn)知度很高的功能原料。姜黃素應(yīng)用中最大問題是既不水溶也不油溶，通常情況下很難被人體吸收。目前，高利用度的姜黃素采用了包埋技術(shù)，不僅提高了姜黃素的攝入量，也改善了消費(fèi)者的體驗(yàn)感。如河南中大公司生產(chǎn)的姜黃素產(chǎn)品，就是采用高穩(wěn)態(tài)技術(shù)結(jié)合固體分散和微乳化技術(shù)，達(dá)到高含量、水溶性好，對(duì)光、酸堿度穩(wěn)定以及提高生物利用度的效果。

在國內(nèi)，微膠囊技術(shù)的研究才剛剛起步，而國外特別是美國和日本的微膠囊技術(shù)快速發(fā)展。隨著功能性食品進(jìn)入快車道，微囊化技術(shù)在食品領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用至關(guān)重要。目前，由于微囊技術(shù)生產(chǎn)成本較高、材料選擇不易等問題，其在食品工業(yè)化生產(chǎn)上的應(yīng)用水平還較低。但是隨著技術(shù)的發(fā)展，制備方法的不斷完善，總體趨勢(shì)是向著生產(chǎn)成本降低，質(zhì)量不斷提高的方向發(fā)展。由此可見，食品微囊化技術(shù)將是一個(gè)重要的研究方向，微囊化功能原料必將成為食品應(yīng)用的熱點(diǎn)之一。

（楊曉晶 綜合整理）

關(guān)鍵詞： 使用數(shù)量 微膠囊效果 用途途徑 食品材料