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1、食用色素微膠囊技術為什么色素需要微膠囊化?許多色素是油溶性的,且穩(wěn)定性差,特別是天然色素對光、熱、氧及酸堿十分敏感,容易引起褪色或變色。通過微膠囊化,可避免環(huán)境因素引起的色素的變化,也能提高油溶性色素的在水中的溶解性和分散性。微膠囊是一種怎樣的新技術?如何發(fā)揮作用?(一)微膠囊技術的基本概念微膠囊化技術:指將固體、液體或氣體包埋在微小而密封的膠囊中,使其只有在特定條件下才會以控制速率釋放的技術。其中,被包埋的物質稱為心材,包括香精香料、酸化劑、甜味劑、色素、脂類、維生素、礦物質、酶、微生物、氣體以及其它各種飼料添加劑。包埋心材實現微囊膠化的物質稱為壁材。常用壁材(一)微膠囊技術的基本概念(
2、一)微膠囊技術的基本概念微膠囊的顆粒直徑范圍在零點幾微米至幾千微米之間,一般為5~200μm,囊壁厚度0.5~150μm,殼通常占微膠囊總質量的0.5%~30%,活性組分的包覆率在25%~95%。不同的方法制備的微膠囊大小是不同的微膠囊化方法顆粒直徑尺寸范圍/μm噴霧干燥20~150空氣懸浮包衣50~10000單/復凝聚0.1~1納米微膠囊技術<1微膠囊結構單核微膠囊多核微膠囊多核無定形微膠囊復合微膠囊雙壁微膠囊(一)微膠囊技術的基本概念(二)微膠囊化的功能隔離活性成分控制芯材釋放降低揮發(fā)性掩蔽不良氣味改變物料的存在狀態(tài)、質量、體積提高物質的穩(wěn)定性(三)微膠囊化方法化學法:主要利用單體小分
3、子發(fā)生聚合反應生成高分子或膜材料并將芯材包覆,常使用的是界面聚合法和原位聚合法。物理法:物理法是利用物理和機械原理的方法制備微膠囊,主要有空氣懸浮法、噴霧干燥法、真空蒸發(fā)沉積法和包結絡合法等。物理化學法:通過改變條件(溫度、pH值加入電解質等)使溶解狀態(tài)的成膜材料從溶液中聚沉出來并將芯材包覆形成微膠囊,具體有凝聚法、油相分離法、干燥浴法、熔化分散冷凝法等。分為囊心物的分散、囊材的加入、囊材的沉積和囊材的固化4步.一般步驟:芯材分散——壁材包覆微膠囊技術在食用色素中是如何應用的???色素微膠囊化方法色素微膠囊化的方法研究較多的主要是噴霧干燥法、環(huán)糊精包結法。色素微膠囊化方法(1)噴霧干燥法:
4、原理:將微細化芯材穩(wěn)定地乳化分散于包囊材料的溶液中形成乳化分散液,然后通過霧化裝置將此乳化分散液在干燥的熱氣流中霧化成微細液滴,溶解壁材的溶劑受熱迅速蒸發(fā),從而使包覆在微細化芯材周圍的壁材形成一種具篩分作用的網狀膜結構,分子較大的芯材被包留在形成的囊膜內,而壁材中的水或其他溶劑等小分子物質因熱蒸發(fā)而透過網孔順利移出,使膜進一步干燥固化,得到干燥的粉粒狀微膠囊。色素微膠囊化方法噴霧干燥法工藝流程:壁材溶劑均質乳化噴霧干燥芯材乳化液微膠囊產品壁材溶液壁材選擇選擇噴霧干燥法微膠囊壁材的基本原則是壁材應具有高度的溶解性、優(yōu)良的乳化特性、成膜特性、干燥特性、不易吸潮,且其濃溶液應是低粘度的。噴霧干燥
5、法微膠囊化所用壁材主要有阿拉伯膠、麥芽糊精、玉米糖漿、變性淀粉和各種蛋白質。色素微膠囊化方法芯材壁材研究內容和方法主要結論研究者β-胡蘿卜素淀粉(DE值分別為4、15、25、36.5)研究不同DE值的淀粉水解產物對噴霧干燥后的胡蘿卜素穩(wěn)定性的影響高DE值(36.5)的淀粉比其他三種DE值(4,15,25)的淀粉對胡蘿卜素有更好的保留效果Wagner麥芽糊精、阿拉伯膠鹽藻中的β-胡蘿卜素進行噴霧干燥微膠囊化,并在一定條件下測定其儲存穩(wěn)定性微膠囊化后β-胡蘿卜素穩(wěn)定性顯著提高Leach阿拉伯膠、果膠、明膠、黃原膠、麥芽糊精、黃蓍膠、瓜爾豆膠、海藻酸鈉、淀粉、羧甲基纖維素采用噴霧干燥與沸騰包衣相
6、結合的方法對β-胡蘿卜素微膠囊化進行了研究篩選出阿拉伯膠、麥芽糊精、羧甲基纖維素作為包壁材料較好吳芳麥芽糊精、葡萄糖、半乳糖、乳糖相同DE值的不同壁材組成對噴霧干燥包埋后的產品在儲藏過程中β-胡蘿卜素損失的影響單糖、二糖與麥芽糊精的結合提高了β-胡蘿卜素的氧化穩(wěn)定性Desobry明膠、水解大豆蛋白麥芽糊精、黃原膠研究噴霧干燥微膠囊化工藝參數,并且探討了壁材料的組成對β-胡蘿卜素包埋程度以及貯存效果的影響蔗糖與明膠或水解大豆蛋白復合包埋效果好,蔗糖與明膠復配時,隨蔗糖用量、明膠凝膠強度增加,貯存穩(wěn)定性增強,麥芽糊精不適合與蛋白質復配作壁材朱選明膠、蔗糖探索噴霧干燥微膠囊化過程中主要工藝參數β
7、-胡蘿卜素微膠囊穩(wěn)定性得到提高李軍改性木薯粉、木薯淀粉、麥芽糊精壁材與芯材混合均質再經過噴霧干燥得到最終產品,并進行粘度、粒徑、含量等檢測改性木薯粉作為壁材包埋效果好,色素保留率較高Loksuwan色素微膠囊化方法(2)環(huán)糊精包結法原理:以β-環(huán)糊精作為微膠囊包覆材料,一種分子水平上形成的微膠囊。β-環(huán)糊精呈環(huán)狀,存在一些向外的羥基使環(huán)糊精外表面具一定的親水性;而空腔內側只有氫原子、糖苷氧原子等使空腔內部表現為非極性、疏