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1、第十章食品的微膠囊造粒技術一、基本概念(重點)二、微膠囊的功能三、微膠囊造粒的步驟及方法五、微膠囊產(chǎn)品質(zhì)量的評定四、微膠囊的釋放(重點)六、微膠囊造粒技術的應用微膠囊造粒技術，或微膠囊技術，是一項比較新穎、用途廣泛且發(fā)展迅速的新技術。自上世紀30年代起，經(jīng)過幾十年的不斷研究與開發(fā)，已相繼在制藥、化肥、食品、飼料、精細化工等領域得到廣泛應用。微膠囊技術應用于食品工業(yè)中，解決了食品工業(yè)中的部分難題，極大地推動了食品工業(yè)由低級的農(nóng)產(chǎn)品初加工業(yè)向高級產(chǎn)業(yè)轉變。一、基本概念微膠囊造粒技術就是將固體、液體或氣體物質(zhì)包埋、封存在一種微型膠囊內(nèi)成為一種固體微粒產(chǎn)品的技術，這樣能夠保護被包裹的物料，使之與外界
2、不宜環(huán)境隔絕，達到最大限度地保持原有的色香味、性能和生物活性，防止營養(yǎng)物質(zhì)的損失與破壞。此外，有些物料經(jīng)微膠囊化后可掩蓋自身的異味，或由原先不易加工的氣體、液體轉化成為較穩(wěn)定的固體形式，從而大大地防止或延緩了產(chǎn)品劣變的發(fā)生。微膠囊顆粒的大小一般都在5~200μm范圍內(nèi)，在某些應用中，這個范圍可以擴大到0.25~1000μm。當膠囊粒子小于5μm時，因布朗運動加劇而很難收集。而當粒度超過300μm時，其表面靜電摩擦系數(shù)會突然減少，從而失去微膠囊的作用。微膠囊的壁厚度通常在0.2~10μm范圍內(nèi)。微膠囊的形狀一般呈球形、腎形、粒狀、塊狀等。囊壁可以是單層結構，也可以是多層結構，囊壁包埋的核心物質(zhì)
3、可以是單核的，也可以是多核的。復合微膠囊雙壁微膠囊簇微膠囊產(chǎn)品的大致形狀心材微膠囊內(nèi)部裝載的物料稱為心材（或囊心物質(zhì)），外部包囊的壁膜稱為壁材（或稱為包囊材料）。微膠囊造粒（微膠囊化）的基本原理是，針對不同的心材和用途，選用一種或幾種復合壁材進行包覆。一般而言，油溶性心材應采用水溶性壁材，而水溶性心材必須采用油溶性壁材。1.心材（囊心物質(zhì)）心材可以是單一的固體、液體或氣體物質(zhì)，也可以是固液、液液、固固或氣液等物質(zhì)的混合體。在食品工業(yè)中，“氣體”心材通常是指香精、香料之類的易揮發(fā)性的配料或添加劑。由于心材的選擇具有一定的靈活性，因此根據(jù)具體要求可以設計出某些特殊用途的微膠囊產(chǎn)品。心材針對食品工
4、業(yè)，已經(jīng)使用的心材有：①生物活性物質(zhì)：膳食纖維、活性多糖、超氧化物歧化酶（SOD）、免疫球蛋白等；②氨基酸：賴氨酸、精氨酸和組氨酸等；③維生素：維生素A、B1、B2、C和E等；④防腐劑：山梨酸和苯甲酸鈉等；⑤酶制劑：蛋白酶、淀粉酶和果膠酶等；⑥香精香油：桔子香精、檸檬香精、薄荷油和冬青油等；⑦微生物細胞：乳酸菌、黑曲霉和酵母等；⑧酸味劑：檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、乳酸、醋酸和磷酸等；⑨酒類：白酒、葡萄酒和乙醇浸出液等；⑩其他：焦糖色素和醬油等。2.壁材（成膜物質(zhì)）對一種微膠囊產(chǎn)品而言，選擇合適的壁材非常重要，不同的壁材在很大程度上決定著產(chǎn)品的物化性質(zhì)。選擇壁材的基本原則是：能與心材相配伍但不發(fā)
5、生化學反應，能滿足食品工業(yè)的安全衛(wèi)生要求，同時還應具備適當?shù)臐B透性、吸濕性、溶解性和穩(wěn)定性等。無機材料和有機材料都可以作為微膠囊的壁材，但目前常用的是高分子材料，包括天然和合成兩大類。在食品工業(yè)中的應用有：①植物膠：阿拉伯膠、瓊脂、藻酸鹽、卡拉膠等；②多糖：黃原膠、阿拉伯半乳聚糖、半乳糖干露聚糖和殼聚糖等；③淀粉：玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、交聯(lián)改性淀粉等；④蛋白質(zhì)：明膠、玉米蛋白和大豆蛋白等；⑤纖維素：羧甲基纖維素、羧乙基纖維素、二醋酸纖維素、丁基醋酸纖維素等；⑥聚合物：聚乙烯醇、聚苯乙烯和聚丙烯酰胺等；⑦蠟與類脂物：石蠟蜂蠟、硬脂酸和甘油酸酯等。二、微膠囊的功能經(jīng)微膠囊化后，可改變物質(zhì)的色澤、
6、形狀、質(zhì)量、體積、溶解性、反應性、耐熱性和貯藏性等性質(zhì)，能夠儲存微細狀態(tài)的心材物質(zhì)并在需要時釋放出。由于這些特性，使得微膠囊技術在食品工業(yè)上能夠發(fā)揮許多重要的作用。1.改變物料的存在狀態(tài)、質(zhì)量與體積2.隔離物料間的相互作用，保護敏感性物料3.掩蓋不良風味、降低揮發(fā)性4.控制釋放5.降低食品添加劑的毒副作用三、微膠囊造粒的步驟及方法1.微膠囊造粒的步驟形象地說，微膠囊造粒是物質(zhì)微粒的包衣過程。其過程可分為以下四個步驟：ABCD微膠囊化的基本步驟A心材在介質(zhì)中分散；B加入壁材；C壁膜沉積；D壁膜固化①將心材分散在微膠囊化的介質(zhì)中；②再將壁材放入該分散體系中；③通過某一種方法將壁材聚集、沉漬或包敷
7、在已分散的心材周圍；④對于形成的不穩(wěn)定的微膠囊進行化學或物理的方法處理，以達到一定的機械強度。根據(jù)微膠囊造粒原理的不同，可將造粒方法歸為三類。但這種分類方法并未包括目前的所有方法，而且有些具體方法屬于交叉的，因此分類是相對的。①物理方法包括：噴霧干燥法、噴霧凝凍法、空氣懸浮法、真空蒸發(fā)沉積法、靜電結合法等；②物理化學方法包括：水相分離法、油相分離法、擠壓法、囊心交換法、熔化分散法、復相乳液法等；③化學方法包括
