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1、食品与发酵工业FOODANDFERMENTATIONINDUSTRIES3微胶囊壁材的分类及其性质比较杨佳,侯占群,贺文浩,彭强,袁芳,高彦祥(中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京,100083)摘要近年来微胶囊技术发展迅速,壁材作为其重要组成部分受到了更广泛的关注。文中在简要介绍微胶囊技术的基础上,探讨该技术对壁材的要求,综述了碳水化合物、亲水胶体和蛋白质三类常用壁材的特性。关键词微胶囊,壁材,碳水化合物,亲水胶体,蛋白质微胶囊技术(microencapsulation)是利用天然或好的溶解性。然而
2、,除淀粉外,大都缺乏达到高微胶合成的高分子成膜材料把分散均匀的固体微粒、液体囊化效率所需的界面特性,单独使用不能有效地包埋或气体包覆形成微小固体颗粒的技术。其中,包裹在住油脂,因此它们通常与蛋白、胶体等复配使用,以提[4]微胶囊内部的物质称为芯材(或囊心),微胶囊外部的高微胶囊膜的致密性。包覆膜称为壁材(或囊壁、壳体)。通常微胶囊产品直111变性淀粉径可控制在2-1000μm,但随着纳米制备技术的发变性淀粉,即在淀粉所具有的固有特性的基础展,制备纳米级粒径的微胶囊已经成为可能。上,为改善淀粉的性能和扩大应
3、用范围,利用物理、化由于芯材与外界环境隔离,而在适当条件下(如学或酶法处理,改变淀粉的天然性质,增加其某些功热处理、pH、压力变化等)才释放出来,使得微胶囊技能性或引进新的特性,使其更适合于一定应用的要求[5]术具有众多优点:保护活性物质,减少外界不良因素的淀粉。微胶囊化过程中使用最广泛的变性淀粉(如光、热、氧气等)与芯材反应;减少芯材向外界环境是辛烯基琥珀酸淀粉酯(n2octenylsuccinatederiva2的蒸发或转移;改变物料的物理性状,方便运输、处理tisedstarch),简称n2OSA淀
4、粉。它是在淀粉链的基等;控制芯材的释放;修饰、掩盖芯材的不良风味、色础上,引入了疏水侧链(辛烯基),从而具有了两亲性泽;延长产品货架期并减少组分的营养损失等[1-2]。质。n2OSA淀粉乳化性和成膜性能高,具有溶液黏[6]微胶囊制备的过程中,壁材的组成与选择对微胶度低,易干燥,不易吸潮等优良性能。其主要靠淀囊的性质至关重要,而这也是获得高微胶囊化效率、粉大分子产生的空间位阻作用来稳定乳化体系,与其性能优越的微胶囊产品的重要条件之一。对于壁材他生物高聚物类似,较之小分子乳化剂其吸附到油水的选配,一般从以下几
5、方面来考虑,首先要能与芯材界面的速度较慢,适宜应用于制备过程中物料停留时相配伍但不发生化学反应;而且还要考虑高分子包埋间较长的设备,如多级高压均质机、胶体磨等,以便与材料自身的物理2化学性质,如溶解性、吸湿性、稳定料液有更多的接触机会;这一特性也可有效防止放置性、机械强度、成膜性和乳化性等;此外,壁材还应价阶段油滴的重聚。格合理,且容易制备[3]。常用的壁材按其化学性质可喷雾干燥法是食品工业中最常用的微胶囊化技术之一。通过喷雾干燥技术制备微胶囊产品时,为使分为碳水化合物类、亲水性胶体类以及蛋白质类。以料液
6、获得较高的固形物含量并防止过多的空气混入下将对这三类壁材性质及其应用现状进行概述。微胶囊产品,低黏度的n2OSA淀粉是较理想的选1碳水化合物类择[7]。Drusch等人利用取代度相同但黏度不同的2种n2OSA淀粉包埋鱼油,表明低黏度较中黏度淀粉碳水化合物,包括淀粉、淀粉糖浆干粉、麦芽糊具有更好的包埋特性。因为淀粉黏度的增大会导致精、壳聚糖、小分子糖类等常被用作微胶囊壁材,这是乳状液粒滴的重聚,从而增加大油滴在体系中的比因为它们在高固体含量时仍表现较低黏度,且具有很[8]例,造成稳定性不佳的问题。第一作者:
7、硕士研究生(高彦祥教授为通讯作者)。在以低黏度n2OSA淀粉为壁材的L2薄荷醇、D23“十一五”国家科技支撑计划项目(2006BAD27B00)柠檬油精等微胶囊化过程中,同样获得了较好的包埋收稿日期:2009-01-09,改回日期:2009-02-27效果,贮藏稳定性也优于或等同于阿拉伯胶等传统壁1222009Vol135No15(Total257)综述与专题评论[9]材制备的微胶囊产品。与阿拉伯胶溶液相比,n2n2OSA淀粉分别与葡萄糖或海藻糖为复合壁材包埋OSA淀粉溶液在高固形物含量时黏度更低,因此可
8、鱼油,结果表明,海藻糖较葡萄糖显示出更好的包埋用于包埋油相含量较高的体系,这也有利于喷雾干燥特性,在低相对湿度时,海藻糖作壁材的样品氧化速过程的进行。因为过高的物料黏度可能造成高压均率明显降低;而在高相对湿度条件下,海藻糖的结晶[15]质机料流不畅,或喷雾干燥器的堵塞,影响设备的正化作用使样品快速氧化,限制了其应用。常工作。此外,与全天然获取的壁材原料(如阿拉伯2亲水胶体胶等)相比,n2OSA淀粉表现出性能的高度一致性,所以n
